A simplified modeling for cracked pavements
Résumé
During traffic loads on pavements, in order to study the behavior of rigid pavements and the bottom-up crack phenomenon on semi-rigid pavement, it is essential to predict the stress state near cracks. Classical simplified models used in the pavement design method are, from this point of view, poorly adapted; moreover, current numerical solutions involving 3D finite element calculations require very fine meshes, which can be very time-consuming. For these calculations, it is proposed herein to adapt a simplified elastic multilayer model to the mechanic study of pavements. Such a model reduces the 3D real problem by one dimension and produces regular stress field near cracks at the interface of two different layers. The semi-infinite soil is modeled with the help of Boussinesq equations. All the equations are solved numerically under Matlab. Validation is successfully carried out by means of comparison with 3D finite element computations.
Pour étudier le comportement des chaussées rigides et la remontée des fissures sur chaussées semi-rigides en vue de leurs renforcements, il faut pouvoir prédire l'état des contraintes au voisinage d'une fissure sous les sollicitations du trafic. Les modèles simplifiés usuels de dimensionnement des chaussées sont à cet égard peu adaptés et les solutions numériques actuelles par éléments finis 3D nécessitent des maillages très fins, coûteux en temps de calcul. Pour ces calculs, on propose ici l'adaptation d'un modèle simplifié de multicouches élastiques à la mécanique des chaussées. Ce modèle permet de réduire d'une dimension le problème réel et de rendre finies les valeurs des contraintes près des bords ou des fissures. Le massif de sol semi-infini est traité comme un massif élastique de Boussinesq. La résolution numérique est programmée sous Matlab. La validation est effectuée, avec succès, par comparaison avec des calculs par éléments finis 3D.
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Origine : Fichiers éditeurs autorisés sur une archive ouverte
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