автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Теоретические и методологические основы оценки остаточного усталостного ресурса асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог

На правах рукописи

УГЛОВА Евгения Владимировна

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОЦЕНКИ ОСТАТОЧНОГО УСТАЛОСТНОГО РЕСУРСА АСФАЛЬТОБЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

05.23.11 - Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей

ии^488354

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Волгоград, 2009

003488354

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ростовский государственный строительный университет»

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Илиополов Сергей Константинович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Носов Владимир Петрович, (Московский автомобильно-дорожный институт (государственный технический университет))

доктор технических наук, профессор Подольский Владислав Петрович (Воронежский государственный архитектурно-строительный университет)

доктор технических наук, профессор Столяров Виктор Васильевич (Саратовский государственный технический университет)

Ведущая организация Северо-Кавказский филиал

ОАО «ГИПРОДОРНИИ» «СЕВКАВГИПРОДОРНИИ»

Защита состоится 24 декабря 2009 г. в 10-00 ч в ауд. Б-203 на заседании диссертационного совета Д 212.026.04 при ГОУ ВПО «Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 400074, г.Волгоград, ул. Академическая, 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВолгГАСУ

Автореферат разослан /.ф 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, профессор

Акчурин Т.К

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Одной из важнейших проблем дорожной отрасли Российской Федерации является повышение эксплуатационных качеств автомобильных дорог и увеличение их срока службы. Экспертные оценки специалистов показывают, что в настоящее время нормам соответствуют лишь 37 % федеральных и 24 % региональных дорог. Более того, дорожная сеть, построенная в 1960-1970-х г, продолжает разрушаться, а общие экономические потери, вызванные плохим состоянием дорожных покрытий, составляют около 6 % ВВП. Большая протяженность сети автомобильных дорог исчерпала нормативный срок эксплуатации. Однако их срок службы может быть существенно продлен с использованием различных технологий, выбор и обоснование которых должны базироваться на результатах детальных обследований состояния дорожных конструкций и прогнозировании развития различных видов разрушений.

Для разработки экономически рациональной стратегии сохранности, содержания и ремонта дорог необходима оценка их остаточного ресурса на текущем этапе эксплуатации. Эффективность любой системы управления состоянием дорог определяется достоверностью прогнозирования изменений состояния и процесса разрушения дорожных одежд. Неадекватность моделей и расчетных формул, заложенных в системе управления, реальным процессам, происходящим в ходе эксплуатации, может привести к принятию неверных технических решений и к значительному снижению практической значимости разработанных стратегий сохранности дорог. Именно поэтому совершенствование методов оценки остаточного усталостного ресурса асфальтобетонных покрытий является актуальной задачей дорожной отрасли.

Диссертационная работа выполнена в рамках подпрограммы «Автомобильные дороги» федеральной целевой программы «Модернизация транспортной системы России (2002 - 2010 гг.)» ( № г.к. ПО-12/429-1 (2004), № г.к ПО-12/483-1 (2004), № г.к. ПО-12/Ю8 (2007), № г.к. ОПО-12/Ю9 (2007), № г.к. ОПО 47/435 (2008), № г.к. ОПО 47/67 (2008)).

Асфальтобетонные покрытия в течение всего срока службы работают в условиях циклического нагружения транспортной нагрузки при заданном климатическом воздействии. Данная работа посвящена вопросам усталостного разрушения асфальтобетонных покрытий в современных условиях динамического воздействия интенсивного скоростного транспортного потока, так как, согласно проведенным исследованиям, одной из основных причин снижения прочности нежестких дорожных конструкций является усталостное растрескивание монолитных слоев.

Для оценки усталостных разрушений асфальтобетонных покрытий в процессе эксплуатации используется один из подходов теории надежности - теория суммирования повреждений. Однако известные в настоящее время методы расчета накопления усталостных разрушений асфальтобетонных покрытий предназначены для использования на стадии проектирования, когда предполагается сохранение заданных закономерностей изменения расчетных параметров функ-

ционирования системы «транспортный поток - дорожная конструкция» (интенсивности и состава движения, расчетных параметров конструктивных слоев, коэффициента динамичности) в течение срока службы.

Многолетние наблюдения показывают, что эксплуатационные параметры функционирования системы «транспортный поток - дорожная конструкция» могут существенно отличаться от расчетных, что связано с различными причинами: локальными нарушениями технологических режимов на стадии строительства; увеличением транспортных нагрузок по сравнению с расчетным значением; высоким уровнем динамических нагрузок вследствие необеспеченной ровности дорожного покрытия и др. Таким образом, остаточный ресурс дорожных конструкций существенно зависит от эксплуатационного состояния их элементов и реальных режимов нагружения.

Сложность оценки остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий связана в первую очередь с определением реального состояния элементов дорожных конструкций и расчетных параметров конструктивных слоев на текущем этапе эксплуатации, а во-вторых, с необходимостью учета динамического воздействия транспортных средств на асфальтобетонные покрытия вследствие их существенного различия по показателю ровности.

Последние достижения фундаментальных наук в области механики деформируемого твердого тела, появление новой измерительной аппаратуры, значительно возросшие возможности современной вычислительной техники позволили реализовать комплексный подход к решению указанной проблемы, основанный на совместном использовании теоретических и экспериментальных (в натурных условиях на текущем этапе эксплуатации) методов исследования напряженно-деформированного состояния (НДС) нежестких дорожных конструкций с последующим моделированием накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий с учетом реальных режимов нагружения.

Целью исследований является разработка теоретических основ и метода расчета накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий на текущем этапе эксплуатации с учетом реальных режимов нагружения для оценки их остаточного ресурса.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

1. Разработать принципы и основные положения оценки остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий.

2. Усовершенствовать механико-математические модели различных уровней для описания характеристик динамического НДС дорожных конструкций, проверить их адекватность и провести обширный численный эксперимент, включающий сопоставительный анализ НДС конструкций при изменении параметров функционирования системы «транспортный поток - дорожная конструкций» в процессе эксплуатации.

3. Разработать теоретические основы и метод определения расчетных параметров элементов дорожной конструкции на текущем этапе эксплуатации с использованием решения обратной задачи.

4. Развить теоретические основы и разработать методику расчета динамических нагрузок от транспортного потока с учетом скоростных режимов их движения и ровности дорожного покрытия,

5. Разработать теоретико-экспериментальный метод оценки остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий. Разработать математическую модель накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий с учетом реальных режимов нагружения.

6. Провести апробирование разработанных моделей и методик посредством имитационных вычислительных и натурных экспериментов.

Объект исследования - эксплуатируемые асфальтобетонные покрытия.

Предмет исследований - совокупность теоретических, методологических и практических аспектов оценки остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий.

Методологической базой исследований является системный подход, включающий комплексное использование теоретических и экспериментальных средств и методов. Исходные положения теоретической части работы базируются на результатах фундаментальных исследований в области аналитических и численных методов механики деформируемого твердого тела. Экспериментальные средства и методы основаны на использовании современной аппаратурной базы и математических методах обработки оцифрованных данных на ПЭВМ.

Научная новизна состоит в создании и реализации принципиально нового комплексного подхода к оценке остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий, основанного на применении теоретических методов моделирования накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий с учетом реального состояния элементов дорожной конструкции и динамического характера их нагружения, выявленных экспериментально на текущем этапе эксплуатации.

Новые научные результаты заключаются в следующем:

- развиты теоретические основы моделирования динамического НДС дорожных конструкций и проведена проверка адекватности предложенных механико-математических моделей сопоставлением с результатами натурных экспериментов;

- установлены количественные и качественные оценки изменения характеристик динамического НДС дорожных конструкций в процессе эксплуатации с выявлением основных факторов, обусловливающих ускоренное накопление усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий;

- выявлена связь характеристик динамического деформирования поверхности дорожной конструкции с состоянием ее элементов;

- разработан экспериментальный метод определения чаши максимальных прогибов дорожной конструкции при ударном нагружении с использованием виброизмерительного комплекса;

- разработан и реализован метод обратного расчета механических параметров элементов дорожной конструкции на основе чаши максимальных динамических прогибов, построенной по данным натурного эксперимента;

- разработана методика расчета динамических нагрузок от транспортного потока с учетом скоростных режимов их движения и ровности дорожного покрытия. Созданы алгоритм и прикладные программы, реализующие его на ПЭВМ;

- предложен показатель динамического воздействия транспортных средств - максимальный вероятностный коэффициент динамичности, позволяющий при расчете остаточного усталостного ресурса асфальтобетонных покрытий учитывать пространственную повторяемость динамических нагрузок;

- разработана модель накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий с учетом реальных режимов нагружения в процессе эксплуатации, позволяющая оценивать их остаточный ресурс. Созданы алгоритм и прикладные программы, реализующие его на ПЭВМ.

Достоверность теоретических решений определяется математической строгостью и обоснованностью применения методов теории упругости, использованием подходов теории надежности при разработке математических моделей, а также сопоставлением расчетных характеристик с экспериментальными данными, полученными в натурных условиях, в том числе на опытных участках эксплуатируемых автомобильных дорог.

Практическая ценность результатов исследований состоит в решении важной народнохозяйственной проблемы увеличения сроков службы асфальтобетонных покрытий. Разработанные теоретические и методологические основы оценки остаточного усталостного ресурса асфальтобетонных покрытий позволяют выполнять моделирование накопления усталостных повреждений при различных параметрах функционирования системы «дорожная конструкция -грунт» и проводить имитационные эксперименты для решения практических задач проектирования нежестких дорожных конструкций, оценки эффективности различных видов ремонтных работ, продления жизненного цикла асфальтобетонных покрытий.

Реализация результатов работы. Результаты исследований использовались при проведении работ по темам НИОКР Росавтодора в 2003 - 2008 гг. Разработанные методики были реализованы при создании проектов «Капитальный ремонт на участке автомагистрали М-4 «Дон» км 1051 -1055», «Реконструкция участка автомагистрали М-4 «Дон» км 777 - 801» и др. Результаты исследований поэтапно внедряются для практического использования при решении инженерно-технических задач и в учебном процессе при подготовке специалистов.

Автор защищает:

- результаты теоретических и экспериментальных исследований закономерностей изменения характеристик деформирования дорожных конструкций в процессе эксплуатации;

- комплексный подход к оценке остаточного усталостного ресурса асфальтобетонных покрытий на текущем этапе эксплуатации с учетом реальных режимов нагружения;

- метод определения механических параметров элементов дорожной конструкции на стадии эксплуатации с использованием решения обратной задачи;

- выбор параметров для оценки динамического воздействия транспортных средств на стадии эксплуатации;

- модель накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий с учетом реальных режимов нагружения;

- теоретико-экспериментальный метод оценки остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий.

Личный вклад в решение проблемы заключается в формулировании общей идеи, цели работы, выполнении теоретической и значительной части экспериментальных исследований, обобщении результатов, участии в строительстве опытных участков, их обследовании; разработке и внедрении практических рекомендаций.

Апробация работы. Основные положения работы и практические результаты представлялись и докладывались на международных, всероссийских и региональных научно-практических конференциях, в том числе: Всероссийских НТК в г. Суздале (1992, 1994, 1996), г. Санкт-Петербурге (1992), г. Владимире (1993, 1995), г. Липецке (1995), г. Сочи (2000), Международной НТК «Совершенствование транспортно-эксплутационных качеств автодорог», г. Минск (1996), научно-технических конференциях ПГАСА (1997), РГСУ (1988-2008), КубГТУ (1999,2002), Дальневосточного автодорожного института (2003, 2004), международных научно-практических конференциях: «Современные проблемы дорожно-транспортного комплекса», г. Ростов-на-Дону (1998), «Реконструкция транспортных сооружений», г. Архангельск (1999), «Автомобильные дороги Сибири», г. Омск (1998), «Современные проблемы транспортного строительства», г. Омск (2000), «Пути совершенствования системы управления, финансирования и нормативно-технической базы дорожной отрасли» г. Астана-Алматы (2004), X Международной конференции «Прочные и безопасные дорожные покрытия», Польша, г. Кельце (2004), «Современные технологии и материалы в дорожном хозяйстве», г. Харьков (2006), «Дороги и мосты», г. Киев (2006), на научной сессии Ассоциации исследователей асфальтобетона (МАДИ, 2004), на 3-й и 4-й международных специализированных выставках-форумах «Дороги Дона», г. Ростов-на-Дону (2007,2008).

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 54 научных работы, в том числе: 14 работ в периодических изданиях, включенных в перечень ВАК; 2 монографии; 1 учебное пособие. Получено 17 патентов на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, библиографии и приложений. Общий объем диссертации составляет 371 стр., 131 рисунок, 28 таблиц, библиография - 238 наименований.

Автор выражает благодарность д. ф-м. н., профессору М.Г. Селезневу за ценные советы и помощь в работе.

Во введении обоснована актуальность темы, поставлена цель и сформулированы задачи диссертационного исследования, показаны научная новизна и практическая значимость работы.

В первой главе выполнен обзор и анализ известных подходов к прогнозированию эксплуатационного состояния нежестких дорожных одежд и асфальтобетонных покрытий, обоснована эффективность применения математического моделирования для расчета накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий, определены основные принципы оценки остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий.

Анализ исследований А.О. Салля, Б.С. Радовского, A.B. Руденского, Г.С. Бахрах, В.А. Золотарева, JI.A. Горелышевой и др. показал, что разрушение асфальтобетона при многократном циклическом нагружении обусловлено процессами усталости, т.е. образованием и накоплением микродефектов с последующим образованием макродефектов. Учитывая, что накопление усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий в различные периоды эксплуатации вследствие сезонных колебаний климатических факторов, изменения характеристик транспортного потока протекает неравномерно, для объективной количественной оценки усталостных разрушений необходимо выполнять последовательное суммирование повреждений, образующихся в слоях покрытия при заданных климатических условиях и реальных транспортных нагрузках в течение всего срока службы.

Одним из основных факторов, обусловливающих интенсивность усталостных разрушений, являются растягивающие напряжения, возникающие в покрытии при проезде транспортных средств. Расчет растягивающих напряжений выполняется на основе анализа динамического напряженно-деформированного состояния дорожных конструкций.

Многолетние наблюдения изменения состояния дорожных конструкций в процессе эксплуатации показали, что:

- величина растягивающих напряжений в асфальтобетонном покрытии на любом этапе эксплуатации существенно зависит от механических параметров элементов дорожной конструкции;

- усталостное разрушение асфальтобетонных покрытий, достаточно чувствительное к пиковым динамическим нагрузкам, в первую очередь происходит в локализованных областях, где динамические нагрузки при проезде каждого транспортного средства наиболее высоки;

- большинство моделей прогнозирования разрушений асфальтобетонных покрытий используют расчетные проектные параметры функционирования системы «транспортный поток - дорожная конструкция», что не позволяет проводить оценку остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий в условиях изменившихся режимов нагружения.

Поэтому основными требованиями при разработке нового подхода к оценке остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий являются необходимость учета состояния элементов дорожной конструкции на текущем этапе эксплуатации, а также особенностей реального на-

груженая асфальтобетонных покрытий, связанных с динамическим воздействием транспортных средств, обусловленного неровностями дорожных покрытий. Схема оценки остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий представлена на рис. 1.

Рисунок 1 - Схема оценки остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий

Входными параметрами модели напряженно-деформированного состояния дорожных конструкций являются геометрические размеры и механические параметры ее элементов, характеристики транспортной нагрузки. Геометрические размеры элементов конструкции дорожной одежды в процессе эксплуатации практически не меняются, что позволяет использовать паспортные данные автомобильной дороги или проектную документацию.

Проблема определения механических параметров элементов дорожной конструкции на текущем этапе эксплуатации относится к числу важнейших в дорожной отрасли. Для ее решения необходимо использовать инструментальные неразрушающие методы контроля. В настоящей работе предлагается экспериментально-теоретический метод, позволяющий по характеристикам деформирования системы при ударном воздействии, полученным в ходе натурно-

го эксперимента, на основе решения обратной задачи определить механические параметры элементов системы.

Для адекватного описания динамического воздействия транспортного потока на дорожную конструкцию следует рассмотреть вопросы оценки динамического воздействия транспортных средств с учетом ровности дорожного покрытия. Расчет динамических нагрузок при движении автомобиля по покрытию, имеющему неровности, выполняется на основе модели взаимодействия «автомобиль - дорожное покрытие». Входными параметрами являются характеристики автомобилей, скорость движения (Vk) и ровность дорожного покрытия (Sn), выходными параметрами - характеристики динамического воздействия транспортных средств при движении автомобилей по заданному участку автомобильной дороги.

Суммарное воздействие транспортного потока на систему «дорожная конструкция - грунт» в различные периоды года рассчитывается с учетом данных интенсивности движения, состава транспортного потока (Nk), характеристик динамического воздействия транспортных средств. При оценке динамического воздействия транспортного потока необходимо учитывать "пространственную повторяемость" динамических нагрузок от движущихся по участку автомобильной дороги транспортных средств и ее влияние на накопление усталостных повреждений дорожного покрытия.

На основе расчетных данных, полученных при моделировании динамического напряженно-деформированного состояния дорожной конструкции, выполняется расчет доли усталостных разрушений асфальтобетонных покрытий, накопленных за период эксплуатации, и расчет остаточного ресурса асфальтобетонных покрытий по критерию усталостного разрушения.

Во второй главе обсуждены вопросы разработки механико-математических моделей напряженно-деформированного состояния дорожных конструкций и исследованы основные закономерности динамического деформирования ее элементов. Приведены результаты численного эксперимента анализа НДС нежестких дорожных конструкций. Исследовано влияние сезонности климатических факторов на максимальные растягивающие напряжения в асфальтобетонном покрытии, влияние изменения механических параметров элементов системы, происходящих в процессе эксплуатации, на деформирование дорожного покрытия, а также выявлены особенности нагружения дорожных конструкций при воздействии многоосных транспортных средств.

Большой вклад в развитие теории расчета нежестких дорожных одежд внесли О.Я.Шехтер, М.Б.Корсунский, Д.Бурмистр, Б.И.Коган, H.H. Иванов, Б.С.Радовский, A.B. Смирнов, Б.Б. Телтаев, С.К. Илиополов и др.

Для расчета характеристик динамического НДС дорожных конструкций при кратковременности реальных процессов деформирования, в качестве определяющих соотношений в данной работе использованы уравнения динамической теории упругости с учетом вязкости. Предложены два подхода к моделированию системы. Один основан на точном учете скорости движения транспортных средств и реального строения элементов дорожной конструкции, вто-

рой основан на использовании МКЭ - моделирования, как для трехмерной постановки задачи, так и для разработки и реализации упрощенных моделей решения частных задач.

Модель дорожной конструкции включает пакет слоев ограниченной ширины (покрытие и основание), грунт земляного полотна и подстилающий грунтовый массив (слоистое полупространство). Дорожные конструкции относятся к сложным многопараметричным динамическим системам. Часть параметров системы слабо изменяется в процессе эксплуатации (геометрические размеры: толщина - }у, ширина - В1; механические параметры элементов системы: плотность • р), коэффициент Пуассона - V, ), другие (динамический модуль упругости элементов системы - Е/"") достаточно сильно изменяются не только в процессе эксплуатации, но и в сезонные периоды. Изменение напряженно-деформированного состояния дорожной конструкции обусловлено эксплуатационным состоянием ее элементов, количественными и качественными характеристиками транспортной нагрузки.

Материал в пределах у - го элемента системы (нумерация сверху вниз)

описывается плотностью Р, и параметрами Ламе . Динамическое деформирование среды описывается динамическими уравнениями теории упругости в перемещениях - уравнениями Ламе. Учет вязкости приводит к возмущению инерционных членов уравнения (правой части):

дв

0)

и Дм

0)

(Ч+И;) ^ j^u{zj) + {к

дх

ее0)

= р>

д2и('\

ду

ае и)

дг

дГ

д2 д(г

+ ь

ди

<1)

+ Ь-

81 ди

(1)

а)

= Р

8(2

+ ь

/

ди[л

5/

где

компоненты вектора смещения точки } -то слоя; Д - оператор Лапласа в декартовой системе координат,

8ии\ 8и(у!] ди[Л -+—— + -

е и)= -

дх ду дг

Ъ - частотно-зависимый коэффициент вязкости.

Переходя в частотную область применением преобразования Фурье по времени к уравнениям движения и выразив параметры Ламе через Е(ю) и V, правую часть преобразуем к виду:

Ю22Р;(1-У/) £,( оз)

где Е(со) - динамический модуль упругости; V - коэффициент Пуассона.

Требуемый большой объем расчетов характеристик напряженно-деформированного состояния дорожных конструкций, выполняемых в ходе прогнозирования накопления усталостных повреждений, определил необходимость разработки упрощенных моделей, позволяющих с приемлемой для практических целей точностью и в реальном масштабе времени получать численный результат.

Наличие хорошо отработанных алгоритмов и программных средств, основанных на использовании МКЭ, определяет его эффективность при разработке механико-математических моделей исследуемой системы. Рассмотрены три типа МКЭ моделей:

- плоская модель (отражает строение поперечного или продольного сечения системы);

- симметричная модель (используется при моделировании неподвижной нагрузки и учитывает оси симметрии системы);

- пространственная модель (практическая реализация последней требует достаточно больших ресурсов используемой вычислительной техники).

В качестве примера приведена структура представительского объема, его разбиения на конечные элементы и демпфирующие пояса пространственной МКЭ модели (рис. 2).

Рисунок 2 - Структура пространственной модели с разбиением на конечные элементы

Важным фактором получения корректного результата при моделировании НДС системы является задание нагрузок, максимально точно описывающих динамическое воздействие. При исследовании напряженно-деформированного состояния дорожных конструкций проезд автомобиля моделируется в виде нестационарно изменяющего во времени воздействия, приложенного на поверхность дорожной конструкции в месте контакта колеса каждой оси автомобиля,

длительность которого определена в соответствии со скоростью движения. Для уточнения длительности импульса нагружения асфальтобетонного покрытия проведен сопоставительный анализ характеристик деформирования дорожных конструкций, полученных в ходе экспериментальных замеров на стационарных пунктах наблюдения и при расчете по модели. Установлена длительность импульса нагружения от проезда оси грузового автомобиля, движущегося со скоростью 40 - 160 км/ч (от ] 20 мс до 30 мс).

Особое внимание при моделировании динамического напряженно-деформированного состояния дорожных конструкций уделено корректному назначению динамических модулей упругости асфальтобетона. Учитывая, что динамический модуль упругости асфальтобетона является функцией температуры и скорости нагружения, использован принцип температурно-временной аналогии, возможность применения которого к асфальтобетону доказана рядом исследователей (В.А. Золотаревым, Л.С. Губач, В.В.Мозговым и др.).

Разработанная модель позволяет провести расчет амплитудно-временных и амплитудно-частотных характеристик перемещений, скоростей и ускорений для любой точки системы, а также всех компонент напряжений (рис. 3, 4).

158Е-03 ' -. 123Е-03 ' -.867Е-04 ' '-.509Е-04 ' '-.151Е-04

-. }40Е-03 -.105Е-03 -.688Е-04 -.330Е-04 .279Е-05

Рисунок 3 - Диаграммы вертикальных перемещений в поперечном сечении дорожной конструкции в различные периоды времени при проходе оси автомобиля (скорость движения 80 км/ч)

Рисунок 4 - Диаграммы напряжений оу в поперечном сечении дорожной конструкции в различные периоды времени при проходе оси автомобиля (скорость движения 80 км/ч)

В ходе численного эксперимента исследованы особенности деформирования нежестких дорожных конструкций с различной толщиной конструктивных слоев: тип 1 - дорожная конструкция усиленной прочности (с толщиной асфальтобетонных слоев более 18 см), тип 2 - дорожная конструкция «средней» прочности (с толщиной асфальтобетонных слоев 12-18 см), тип 3 - дорожная конструкция «низкой» прочности (с толщиной асфальтобетонных слоев менее 12 см). Полученные в ходе расчетов чаши максимальных динамических прогибов поверхности и горизонтальных сечений дорожной конструкции (рис. 5) позволили оценить вклад деформирования конструктивных элементов в полную деформацию поверхности конструкции.

Выявлены основные физические закономерности совместного деформирования слоев дорожной конструкции:

- общий прогиб поверхности дорожной конструкции их складывается из суммы вертикально ориентированной деформации ее слоев их/:

п

= (3)

М

- каждый конструктивный слой под действием нагрузки имеет изгибную

и^' и толщинную деформации щу;

- при малой толщине асфальтобетонного слоя его толщинная деформация мала по сравнению с изгибной и'"' » м^;

- с увеличением толщины слоя асфальтобетона его изгибная жесткость возрастает, что приводит к снижению доли изгибного деформирования в общей величине прогиба поверхности дорожной конструкции.

Рисунок 5 - Чаша максимальных динамических прогибов дорожной конструкции по горизонтальным сечениям для конструкции №1 при действии нагрузки от колеса автомобиля:

1 - на границе основание-грунт земляного полотна;

2 - на границе покрытие-основание;

3 - на поверхности покрытия

В дорожной конструкции «низкой» прочности (Конструкция №3) грунт земляного полотна вносит значительный вклад в общий прогиб поверхности -более 50%. В асфальтобетонном покрытии доля толщинных деформаций мала (4% от общей величины прогиба поверхности дорожной конструкции), при этом величина изгибной деформации в 2 - 2,5 раза выше, чем в более прочных конструкциях, что обусловливает возникновение значительных растягивающих напряжений на нижней грани покрытия. С увеличением капитальности дорожной конструкции и толщины асфальтобетонного покрытия доля деформаций в грунте земляного полотна снижается (до 30 %), при этом существенно возрастает доля толщинных деформаций в дорожном покрытии.

Получены зависимости растягивающих напряжений вдоль нижней границы асфальтобетонного покрытия от модуля упругости асфальтобетона и его толщины. Анализ зависимостей показывает, что увеличение толщины покрытия от 10 см до 20 см в 2,3 - 2,6 раза снижает величину растягивающих напряжений. Дальнейшее увеличение толщины асфальтобетонного покрытия от 20 см

до 30 см оказывает значительно меньшее влияние на величину растягивающих напряжений, при этом увеличивается доля толщинных деформаций. Таким образом, в современных условиях интенсивного движения для повышения усталостной долговечности асфальтобетонных покрытий на автомобильных дорогах I - III категории минимальная рекомендуемая толщина асфальтобетонных слоев составляет 20 - 25 см.

Выполнен анализ влияния сезонности климатических факторов на максимальные растягивающие напряжения в асфальтобетонном покрытии (рис. 6). Учитывая, что величина максимальных растягивающих напряжений меняется в течение года, для получения объективной информации об усталостной долговечности асфальтобетонных покрытий расчет накопления усталостных повреждений следует проводить в течение всего периода эксплуатации (а не только в расчетный период) с учетом сезонных изменений климатических условий.

ей 0.8

и 0.7

еГ

К 0.6

Я

и

И 0.5

Л

в 0.4

03

К

<и 0.3

к

3 2 0.2

«

в К 0.1

и

В) 0

н

о

Й

Сь ■0.1

/Л—I

т 1 \

1 / /А

л/ /// -и \\\

ИН \Х\

1/ Ш \\\

ч \\\ V

2.5 1 1.25 1 0.75 1 0.5 1 0.25 1 0 1 0.25 1 0.5 1 0.75 1 1.25 1 2.5

Расстояние, м

Рисунок 6 - Эпюры напряжений вдоль нижней границы покрытия в различные периоды года (П дорожно-климатическая зона): 1 - зима, 2 - весна, 3 - осень, 4 - лето

Максимальные растягивающие напряжения вдоль нижней границы покрытия наблюдаются под нагрузкой. Следует отметить быстрое затухание растягивающих напряжений на удалении от места приложения нагрузки. На расстоянии 0,25 м от центра приложения нагрузки растягивающие напряжения переходят в сжимающие. При этом величина растягивающих напряжений вдоль нижней границы покрытия существенно больше (в 10-15 раз) растягивающих напряжений вблизи поверхности покрытия. В дальнейшем в работе при расчете усталостного разрушения асфальтобетонных покрытий будут учитываться максимальные растягивающие напряжения вдоль нижней границы покрытия, обусловливающие восходящее трещинообразование в асфальтобетонных покрытиях.

При оценке воздействия многоосных транспортных средств используется принцип суперпозиции. В ходе расчетов получают эпюру вертикальных перемещений на поверхности дорожной конструкции при проезде транспортного средства с близкорасположенными осями (менее 2,5 м) (рис. 7).

-^-суперпозиция Расстояние, м

Рисунок 7 - Эпюра вертикальных перемещений дорожной конструкции при проезде 3-осного полуприцепа

Результаты многолетних экспериментальных наблюдений на стационарных пунктах автомобильных дорог, оборудованных современной измерительной аппаратурой для исследования динамического НДС дорожных конструкций, подтверждают адекватность разработанных моделей и выявленных в ходе численного эксперимента закономерностей деформирования нежестких дорожных конструкций.

Исследование влияния механических параметров элементов дорожной конструкции, меняющихся в процессе эксплуатации, на величину максимальных растягивающих напряжений показало значительный рост растягивающих напряжений вдоль нижней границы покрытия при снижении модуля упругости основания. Увеличение модуля упругости асфальтобетона вследствие старения вяжущего, что достаточно часто наблюдается на участках эксплуатируемых автомобильных дорог, приводит к еще большему повышению величины растягивающих напряжений (в 1,9 — 2,2 раза). Таким образом, при расчете доли накопленных усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий на текущем этапе эксплуатации особое внимание следует уделять достоверности назначения механических параметров (в частности, динамических модулей упругости) элементов дорожных конструкций их реальному состоянию.

В третьей главе приведены теоретическое обоснование и алгоритм определения механических параметров элементов дорожной конструкции на стадии эксплуатации. Разработан экспериментальный метод определения чаши макси-

мальных динамических прогибов дорожных конструкций эксплуатируемых автомобильных дорог при ударном воздействии. Выявлены основные закономерности характеристик деформирования дорожных конструкций, регистрируемых на поверхности покрытия при ударном воздействии.

Для определения механических параметров (динамических модулей упругости) элементов дорожной конструкции на стадии эксплуатации предложен комплексный метод, основанный на решении обратной задачи с использованием в качестве критерия результатов специализированной обработки данных натурного эксперимента, выполненного на обследуемом участке автомобильной дороги.

Решение обратной задачи базируется на анализе решений прямой задачи расчета характеристик динамического деформирования поверхности дорожной конструкции МКЭ (симметричная модель) при заданном тестовом воздействии (ударное нагружение) и заданных геометрических и механических параметрах системы. По решению прямой задачи получаем операторную связь вектора

смещения и(х, у, г, точек поверхности с заданным воздействием

и(0,^,г,г)=К(£у)Р(Оили и{0,у,2,^-К(Е^Р(0 = 0; j=1,23.4, (4)

где и{0,у,г,{) - известная функция, полученная в ходе натурного эксперимента.

Учитывая, что вид оператора К для такой сложной структуры получить в замкнутом виде аналитическими методами чрезвычайно сложно, для решения обратной задачи используются численные алгоритмы итерационного расчета.

Для выполнения натурного эксперимента по определению характеристик деформирования дорожных конструкций на основе расчетов по теоретической модели выбрана схема жесткого удара по штампу, контактирующему с поверхностью асфальтобетонного покрытия, при длительности удара 3 мс, что позволяет получать достаточно широкополосный спектр воздействия в диапазоне частот от 0,5 до 300 Гц с равновесным распределением энергии по всем частотным составляющим.

На базе разработанной МКЭ модели рассчитаны характеристики динамического деформирования различных типов дорожных конструкций при тестовом воздействии. При проведении расчетов строились профили динамического прогиба для горизонтальных плоских сечений конструкции, включая ее поверхность, для различных моментов времени после удара (мгновенные чаши динамического прогиба) и чаши максимальных прогибов (в каждой точке наблюдения выбиралось максимальное значение вертикального перемещения за время прохождения пакета волн от источника). Проведенные исследования показали, что наиболее информативной характеристикой деформирования системы, отражающей изменение модулей упругости всех конструктивных элементов, является чаша максимальных динамических прогибов, получаемая при ре-

гистрации максимальных амплитуд колебаний поверхности дорожной конструкции на различном удалении от точки нагружения.

Анализ результатов численного эксперимента позволил установить закономерности формирования чаши максимальных динамических прогибов поверхности покрытия при ударном воздействии, определить положение и минимальное количество датчиков на поверхности дорожной конструкции, обеспечивающее требуемую информативность - не менее 5 датчиков на расстоянии 0,25; 0,5; 0,75; 1,25; 2,5 м отточки воздействия (рис. 8).

Экспериментальные замеры на эксплуатируемых автомобильных дорогах выполняются с использованием разработанного мобильного виброизмерительного комплекса, включающего высокочувствительные акселерометры и многоканальный виброизмерительный прибор для формирования и ввода в компьютер оцифрованных данных, а также малогабаритную ударную установку, обеспечивающую необходимую длительность воздействия.

Для обработки результатов испытаний разработан комплекс программного обеспечения визуализации и анализа экспериментальных данных. Обработка оцифрованных амплитудно-временных характеристик (АВХ) ускорения, регистрируемых в ходе полевых испытаний в точках установки датчиков, позволяет получать амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) ускорения, амплитудно-временную характеристику перемещения.

АЧХ Л(й) или спектральную плотность сигнала получаем в результате применения преобразования Фурье к амплитудно-временной зависимости ускорении АО:

Рисунок 8 - Схема установки датчиков на покрытии

т _

А (со ) = J A (t )ехр (- mt)dt;

о

АВХ перемещений получаем двукратным интегрированием по времени АВХ ускорений или в результате применения обратного преобразования Фурье

к функции MI((ü) = v4x(a))/o)2:

, (6)

<ч>

Важно отметить необходимость выполнения для их (ю) условия равенства нулю на концах рабочего интервала (ю = юо, ® = ®i )■ Для его выполнения используем фильтр (типа фильтра Баттерворда).

Результатом обработки данных натурных испытаний на автомобильной дороге являются амплитудно-временные зависимости ускорений, скоростей и перемещений в точках наблюдения на поверхности покрытия. Дальнейшая обработка позволяет получить чашу максимальных динамических прогибов.

Разработан и реализован алгоритм определения динамических модулей упругости элементов дорожной конструкции на стадии эксплуатации методом обратного расчета (рис. 9), состоящий из следующих этапов:

- определение экспериментальной чаши максимальных динамических прогибов дорожной конструкции на основе замеров, выполненных виброизмерительным комплексом;

- определение расчетной чаши максимальных динамических прогибов дорожной конструкции на основе разработанной модели при заданных проектных значениях модулей упругости элементов системы;

- корректировка модулей упругости элементов системы для достижения наименьшего отклонения расчетной чаши максимальных динамических прогибов от экспериментальных значений, полученных при испытании дорожных конструкций.

Цикл расчетов характеристик деформирования дорожных конструкций при ударном воздействии показал, что величина максимального динамического прогиба в дальней от точки удара зоне определяется в первую очередь модулем упругости грунта земляного полотна, в средней зоне - модулем упругости основания, в ближней зоне - модулем упругости асфальтобетонного покрытия. Поэтому итерационный процесс начинаем с наиболее удаленной точки (на расстоянии 2,5 м), изменяя модуль упругости грунта земляного полотна. В дальнейшем производится корректировка модулей упругости основания и покрытия при условии наименьшего среднеквадратичного отклонения расчетных амплитуд максимального динамического прогиба от экспериментальных значений в ближней зоне.

Рисунок 9 - Алгоритм определения динамических модулей упругости элементов дорожной конструкции методом обратного расчета

Выполнен большой объем экспериментальных исследований на эксплуатируемых автомобильных дорогах I - IY категории по регистрации чаши максимальных динамических прогибов дорожных конструкций и определению модулей упругости элементов дорожных конструкций методом обратного расчета.

Анализ результатов (рис. 10) показал, что с увеличением капитальности дорожной одежды амплитуды прогибов уменьшаются. Наибольшая кривизна поверхности в ближней к удару зоне для дорог III - IY категории связана с малой толщиной асфальтобетонных слоев и как следствие с возникновением значительных растягивающих напряжений в дорожном покрытии.

Практическая реализация изложенного алгоритма проиллюстрировала достаточно быструю сходимость итерационного процесса и для конкретного случая показала достаточно близкие значения откорректированных в ходе обратного расчета модулей упругости слоев дорожной конструкции и экспериментальных, полученных путем испытания материалов вырубок в лабораторных условиях.

(О

5

о^ 1.00Е-04

С

ч

\ \ тт 11 категория П категори П1 категор 'IV категор я

\ \ —♦ ля

» ч ч N

* \ \

и» . * " * ч Ч

—. ■ -—Г 11 * к " -—1 - ч - * •

1* ■с % _ —-- ^

Расстояние, м

Рисунок 10 - Средние экспериментальные чаши максимальных динамических прогибов на автомобильных дорогах I - 1У категории

В качестве примера корректировки модулей упругости элементов дорожной конструкции эксплуатируемых автомобильных дорог методом обратного расчета приведены результаты расчетов и экспериментальные данные, выполненные на участке автомобильной дороги IV категории (рис. 11).

динамических прогибов для автодороги IV категории (участок № 37)

В четвертой главе приведены теоретическое обоснование и основные закономерности динамического воздействия транспортных средств на эксплуатируемых автомобильных дорогах. Предложены алгоритмы расчета суммарного количества приложений транспортных средств с учетом реального динамического воздействия. Приведены результаты экспериментально-теоретических исследований.

При разработке модели накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий следует учитывать единичные повреждения, возникающие при проходе всех транспортных средств, движущихся в транспортном потоке. Для упрощенного расчета допустимо применение известного подхода приведения транспортных средств к расчетной нагрузке. При этом особое внимание необходимо уделять корректному назначению коэффициентов приведения.

Анализ статистических данных весовых пунктов контроля за последние 10 лет свидетельствует о существенном увеличении доли тяжелых грузовых автомобилей и автопоездов в составе грузового транспортного потока. Расчет коэффициентов приведения с учетом распределения осевых нагрузок современного парка многоосных автомобилей показывает, что практически для всех видов автопоездов, за исключением четырехосного автопоезда по типу тягач с прицепом, коэффициенты приведения значительно превышают рекомендованное в нормативном документе значение, равное 1,5. По результатам выполненных исследований предложены коэффициенты приведения автопоездов к расчетной нагрузке с учетом типа автопоезда и количества осей.

Для расчета динамического воздействия транспортных средств на дорожную конструкцию использовалась математическая модель взаимодействия «автомобиль - дорожное покрытие». Автомобиль представляется механической многомассовой системой с тремя степенями свободы. При ее движении со скоростью V по поверхности автомобильной дороги вертикальное смещение колес определяется функцией х(г) (микропрофиль дорожного покрытия). Движение массы кузова и осей автомобиля описывается дифференциальными уравнениями. Получаемую систему дифференциальных уравнений решаем с использованием методов гармонического анализа в виде интегрального преобразования Фурье по времени в частотной области.

Искомое решение получаем в результате применения обратного преобразования Фурье к частотной характеристике.

1 00

*,(<) = — 1=1,2. (7)

2л -о»

Величина дополнительного динамического усилия на дорожную конструкцию определяется по формулам:

Л =-?,(*,( О-*„,«), (8)

где Хщ(1) - вертикальные перемещения точек контакта транспортного средства с дорожным покрытием;

- жесткость шиныоси автомобиля.

Увеличение воздействия транспортного средства на дорожную конструкцию вследствие неровностей дорожного покрытия можно оценить отношением динамической нагрузки к статической - коэффициентом динамичности.

Кд"1+р/4/ (9)

где 0} - статическая нагрузка на у-ю ось; р] - дополнительное динамическое усилие.

Коэффициент динамичности зависит от ровности дорожного покрытия, скорости движения автомобиля, его вибромеханических свойств. В общем случае это функция времени К „(О (рис. 12).

11,5 12

Время, с

Рисунок 12 - Амплитудно-временная характеристика коэффициента

динамичности

Для выявления закономерностей распределения коэффициента динамичности выполнен статистический анализ. Доказано соответствие экспериментального распределения коэффициента динамичности нормальному закону с использованием критериев Колмогорова - Смирнова, Лиллиефорса и \У-критерий Шапиро - Уилка.

На основе функции К,/{) на участке автомобильной дороги определяются характеристики коэффициента динамичности:

максимальный коэффициент динамичности: К= шах Кд (/), (10)

'Фь'г]

1 ''

средний коэфф ициент динамичности: К'/ =-Г Ка (¡ук. (11)

Анализ результатов исследований показал, что средний коэффициент динамичности является интегральным показателем на участке и не позволяет выявлять динамические перегрузки. Максимальный динамический коэффициент на участке связан с локальными неровностями дорожного покрытия.

Для расчета усталостной долговечности асфальтобетонного покрытия предложено оценку динамического воздействия транспортных средств выполнять с использованием максимального вероятностного коэффициента динамичности (рис. 13), что обусловлено «пространственной повторяемостью» динамических нагрузок.

Максимальный коэффициент динамичности заданной вероятности рассчитывается:

Кд 95% = дпогт(0.95, теап{Щ (/)), ¿¡¿¿^(Кд, (/))) (12)

При этом заданную вероятность назначают с учетом категории автомобильной дороги и типа дорожной одежды.

95% вероятности - для дорог I - II категории

90% вероятности - для дорог Ш - IV категории.

Рисунок 13 - Интегральная кривая коэффициента динамичности на участке автомобильной дороги с неудовлетворительной ровностью дорожного покрытия

Исследование динамического воздействия транспортных средств на дорожную конструкцию при различных режимах движения и показателях ровности дорожного покрытия (рис. 14), выполненное на основе модели взаимодействия «автомобиль - дорожное покрытие», показало, что на участках с удовлетворительным показателем ровности увеличение максимального коэффициента динамичности при возрастании скорости движения автомобиля можно выразить в виде:

- для легкового автомобиля:

Кд95% = 0,002-{V-80) +1,28 ; (13)

- для грузового автомобиля:

Кд 95% = 0,001 -(^-80) + 1,15, (14)

где V- скорость движения автомобиля, км/ч.

Для участков автомобильных дорог с неудовлетворительной ровностью коэффициенты динамичности следует рассчитывать на основе модели взаимодействия «автомобиль - дорожное покрытие», так как на этих участках наблюдается значительный разброс величин коэффициента динамичности (от 1,1 до 2,0) в зависимости от микропрофиля поверхности покрытия, осевой нагрузки и скорости движения автомобиля.

чо 1.50 о4 V"» Он

¿Г 1,«0

1,50

1.М

1.30 1,20

1,10 1.00

_ Скорость, км/ч

)---№--ЛИ .........ЛМ---№5 -"—ж 6-» <1й1)

Рисунок 14 - Зависимость Кд 95% от скорости движения при проезде автомобиля МАЗ 511с осевой нагрузкой 100 кН (№1-6 - участки с удовлетворительной ровностью покрытия, №7-8 -участки с неудовлетворительной ровностью покрытия)

На основе анализа значений максимального коэффициента динамичности 95 % вероятности (расчеты выполнены для 38 участков автомобильных дорог) предложены значения коэффициента динамичности в зависимости от осевой нагрузки при проезде автомобиля по участкам с обеспеченным показателем ровности со скоростью движения 80 км/ч (табл. 1).

Таблица 1 - Рекомендуемые значения коэффициента динамичности для участков автомобильных дорог с обеспеченным показателем ровности

Осевая масса автомобиля, т 2 4 6 8 10 12

Кдин95% 1,4 1,3 1,2 1,18 1,15 1,1

Разработаны методика оценки и программный комплекс для расчета суммарного количества приложений транспортных нагрузок с учетом их динамического воздействия, позволяющие определять снижение срока службы асфальтобетонных покрытий вследствие увеличения динамического воздействия транспортных средств в процессе эксплуатации.

В упрощенном алгоритме расчета коэффициенты приведения ьй марки автомобилей к расчетной нагрузке определяются на основе рассчитанных значений максимальных вероятностных коэффициентов динамичности:

% 4,4

1 1

О'паем

где 5/ - коэффициенты приведения_/'-й оси автомобиля к расчетной нагрузке; от - количество осей автомобиля;

Qj- статическая нагрузка от колеса]-й оси на покрытие, кН;

Орасч - расчетная нагрузка, кН;

Кд95%) - коэффициент динамичности для] -й оси автомобиля.

Расчет динамических нагрузок от транспортного потока на эксплуатируемых автомобильных дорогах показал, что на участках с неудовлетворительным показателем ровности суммарное количество приложений расчетной нагрузки за год в 3,0 - 3,3 раза превышает значение, рассчитанное для участков с удовлетворительной ровностью покрытия.

В пятой главе приведены обоснование, основные зависимости и принципы функционирования модели накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий. Предложены алгоритмы оценки остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий. Приведены результаты имитационных вычислительных экспериментов.

Расчет накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий выполняется с использованием гипотезы кумулятивного разрушения (гипотезы Майнера). Согласно гипотезе, усталостные повреждения, вызываемые различными по величине напряжениями, суммируются. Усталостное разрушение покрытия наступает тогда, когда сумма относительных повреждений по всем уровням амплитуд напряжений достигает единицы:

где £> - доля накопленных повреждений;

Т- общее количество периодов, в течение которых производится расчет; П/ - фактическое количество приложений нагрузок в течение периода /; N(0,) - допустимое количество приложений нагрузок при напряжениях цикла с,.

Допустимое количество приложений нагрузок при различных условиях на-гружения асфальтобетонного покрытия рассчитывается по формуле:

где Кшг - прочность асфальтобетона на растяжение при изгибе, МПа; а, - растягивающие напряжения, МПа; п - показатель усталости.

Расчет максимальных растягивающих напряжений на нижней границе асфальтобетонного покрытия при проезде осей транспортных средств (о*) выполняется с использованием разработанной модели деформирования дорожной конструкции (глава 2) путем моделирования импульса воздействия от каждой оси автомобиля. Длительность импульса воздействия назначается с учетом скорости движения транспортного средства. Для рассчитанных значений растяги-

(17)

вающих напряжений определяется допустимое количество приложении нагрузок при заданном режиме нагружения N(0") и единичное усталостное повреждение, возникающее в асфальтобетонном покрытии при действии осевой нагрузки (ум{рк)). Суммирование единичных повреждений всех осей автомобиля позволяет оценить долю повреждений при проезде транспортного средства заданной группы Ок:

т 1

где у - номер оси автомобиля;

к - количество осей автомобиля.

Доля усталостных повреждений, возникающих при действии всех групп автомобилей транспортного потока в указанный временной промежуток, составляет:

А (19)

где Пк -количество проездов автомобилей к -го типа за период/;

g— количество типов автомобилей в транспортном потоке.

При этом количество проездов автомобилей к - го типа определяют по формуле:

пК=0,7-К-Тд11-/„ш-Кп, (20)

где Л^ - суточная интенсивность движения автомобилей к - го типа, авт/сут;

Тдн - число дней анализируемого периода;

/пол-коэффициент, учитывающий распределение движения по полосам;

Кп - коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого.

В упрощенном алгоритме использован традиционный подход к моделированию воздействия транспортного потока, когда все транспортные средства с помощью соответствующих коэффициентов приведения приводятся к расчетной нагрузке и все дальнейшие расчеты напряжений и деформаций в элементах дорожной конструкции выполняются при действии расчетной нагрузки. Доля усталостных повреждений за период I с учетом суммарного количества приложений расчетной нагрузки составит:

Уп'

"расч

щ^ГУ

где £п'расч - фактическое количество приложений расчетной нагрузки в течение периода (;

^ _ ■•расч

) - допустимое количество приложений нагрузок при напряжениях

цикла о,.

Расчеты, выполненные по упрощенному алгоритму, показали, что время счета уменьшается в 5 - 8 раз, при этом отклонение результатов от более точного расчета не превысили 10 - 15 %.

Для расчета накопления усталостных повреждений асфальтобетонного покрытия в течение заданного периода эксплуатации выполняется моделирование транспортных нагрузок, эксплуатационного состояния элементов дорожной конструкции (методы оценки представлены в предыдущих главах), а также по-годно-климатических факторов.

Для моделирования климатических факторов в различных региональных условиях используются результаты фундаментальных исследований и экспериментальных работ А .Я. Тулаева, H.A. Пузакова, H.A. Золотаря, В.М. Сиденко, Б.И. Ладыгина, Я.Н. Ковалева, М.Г. Горячева, В.П. Носова, позволяющие на основе данных наблюдений метеорологических станций страны прогнозировать параметры атмосферного воздействия, влияющие на работу дорожных конструкций, а именно, температуру покрытия, влажность грунта земляного полотна.

Установлена зависимость показателя усталостного разрушения от доли накопленных усталостных повреждений. В качестве показателя усталостного разрушения асфальтобетонных покрытий (Пусг) принята площадь усталостного трещинообразования, выраженная в процентах от площади покрытия в пределах проезжей части. Величина предельного показателя усталостного разрушения назначается в зависимости от категории дороги (табл. 2).

Таблица 2 -Рекомендуемые предельные значения показателя усталостного разрушения (Пуст)

Тип дорожной одежды Капитальный

Категория дороги I II III | IV

Пуст, % 5 10

В качестве примера приведены результаты возможного накопления усталостных повреждений на участках автомобильных дорог (рис. 15). Доля усталостных повреждений асфальтобетонного покрытия конструкции №1, накопленных за 10 лет эксплуатации, составляет 0,90, что соответствует 7,5% площади покрытия проезжей части, подверженной усталостному трещинообразованию. Использование в нижнем слое асфальтобетонного покрытия асфальтобетона повышенной прочности (повышение прочности на растяжение при изгибе на 20 % обеспечивается применением полимерно-битумного или резино-битумного вяжущего) позволяет значительно (в 2 раза) снизить интенсивность накопления усталостных повреждений.

Годы эксплуатации

Рисунок 15 - Накопление доли усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий дорожных конструкций:

1 - Конструкция № 2 с толщиной асфальтобетонных слоев 14 см;

2 - Конструкция № 2 (нижний слой - а/б повышенной прочности);

3 - Конструкция № 1 с толщиной асфальтобетонных слоев 20 см;

4 - Конструкция № 1 (нижний слой - а/б повышенной прочности)

Алгоритм расчета накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий реализован в виде программного модуля РгоОпоб. Он представляет собой \¥тс!о\У5-приложение, созданное в среде МЗАссеэз.

Расчет накопления усталостных разрушений асфальтобетонных покрытий может выполняться как на стадии проектирования дорожных конструкций, когда предполагается сохранение заданных закономерностей изменения различных параметров (интенсивности и состава движения, расчетных параметров конструктивных слоев, коэффициента динамичности) в течение срока службы, так и на стадии эксплуатации с учетом отклонения параметров системы от про--ектных значений. При этом на любом этапе эксплуатации правомерно выражение:

Е^ост ~ 1 &эксп, (22)

где йост - остаточная доля усталостных повреждений;

Джен - доля усталостных повреждений, накопленных в процессе эксплуатации.

Отклонение расчетных параметров системы от проектных значений приводит к увеличению доли усталостных повреждений, накопленных в процессе эксплуатации (0Ж1П), и уменьшению остаточной доли усталостных повреждений. Для оценки остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий предложен теоретико-экспериментальный метод (рис. 16).

Рисунок 16 - Алгоритм расчета остаточного ресурса асфальтобетонных покрытий на текущем этапе эксплуатации

На первом этапе выполняется комплекс экспериментальных работ по оценке параметров функционирования системы «транспортный поток - дорожная конструкция» на данном этапе эксплуатации. Устанавливаются или задаются по материалам учета данные о фактической интенсивности движения и составе транспортного потока, определяются методом обратного расчета механические параметры элементов дорожной конструкции, вычисляются коэффициенты динамичности с учетом фактической ровности дорожного покрытия и скоростных режимов движения транспортных средств. На основе начальных и

эксплуатационных значении расчетных параметров системы устанавливаются функции их изменения в течение заданного периода эксплуатации.

На втором этапе рассчитываются доля накопленных в процессе эксплуатации усталостных повреждений (за период т) и доля остаточных усталостных повреждений. Расчет выполняется с использованием разработанной модели накопления усталостных повреждений с учетом установленных закономерностей изменения расчетных параметров системы в течение периода т. На третьем этапе для определения остаточной усталостной долговечности асфальтобетонных покрытий (остаточного срока службы) выполняется прогнозирование изменения расчетных параметров системы на остаточный срок службы и расчет накопления усталостных повреждений в последующие годы.

Остаточный срок службы госм асфальтобетонных покрытий определяется из условия:

'ост

ЕАмд^Акм. (23)

1

Для описания изменения параметров функционирования системы «дорожная конструкция - грунт» за период т предложены следующие функции:

N¡(0 = №к(1 + (24)

где - интенсивность движения в первый год эксплуатации, авт/сут;

g- ежегодный прирост интенсивности движения в период г.

£ ](/)= Е°(1+ , (25)

где Е° - модуль упругости в начальный период эксплуатации, МПа;

Е] - модуль упругости на момент времени т, МПа; Е)-Е°

Д£=-

КЦ() = К°(1 + Мд-0, (26)

где Кйд~ коэффициент динамичности в начальный период времени эксплуатации ;

К1 - коэффициент динамичности на момент времени т;

Vх 1Г°

А

Ф

Разработан программный комплекс оценки остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий, состоящий из четырех модулей:

1-й модуль - определение модулей упругости элементов дорожной конструкции на стадии эксплуатации методом обратного расчета;

2-й модуль - расчет коэффициентов динамичности воздействия транспортных средств на дорожную конструкцию;

3-й модуль - расчет напряжений и деформаций асфальтобетонного покрытия на основе модели динамического НДС дорожной конструкции;

4-й модуль - оценка накопления усталостных повреждений и остаточного усталостного ресурса асфальтобетонного покрытия.

Каждый из модулей может эксплуатироваться как в автономном режиме, так и в пакете с другими модулями. В последнем случае передача данных между модулями осуществляется через файловую систему. Взаимодействие модулей 1 и 2 основано на использовании итерационного подхода. Связь других модулей реализует линейный (последовательный) алгоритм.

В качестве примера приведены результаты возможного накопления усталостных повреждений на участке автомобильной дороги (рис. 17) в случае обеспечения удовлетворительной ровности асфальтобетонного покрытия в процессе эксплуатации и в случае неудовлетворительной ровности покрытия, обусловленной различными причинами (несоблюдение технологических регламентов и качества производства работ при строительстве, образование дефектов покрытия в процессе эксплуатации и т.д.). Выполнен анализ эффективности различных видов ремонтных работ и их влияния на накопление усталостных повреждений асфальтобетонного покрытия.

о 3 >, к

I

0)

и

5 и За

ч о

КС

/

\ / 1

у

1

л* (

р5

0123456789 10

Годы эксплуатации

Рисунок 17 - Влияние ровности покрытия и ремонтных мероприятий

на накопление усталостных повреждений асфальтобетонного покрытия:

1 - ровность покрытия соответствует нормативным требованиям;

2 - ровность покрытия не соответствует нормативным требованиям;

3 - после проведения ремонта по восстановлению ровности покрытия;

4 - после проведения ремонта по усилению дорожной одежды

На основе результатов численного эксперимента показаны практическая значимость и область применения разработанных моделей и метода оценки остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий: конструирование нежестких дорожных одежд повышенной усталостной долговечности, прогнозирование накопления усталостных повреждений ас-

фальтобетонных покрытий при различных режимах эксплуатации, оценка эффективности ремонтных работ по критерию усталостной долговечности асфальтобетонных покрытий, расчет остаточного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Выполненные экспериментально-теоретические исследования позволили решить научную проблему повышения сроков службы эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий, имеющую важное народнохозяйственное значение, путем разработки теоретических и методологических основ комплексного подхода, заключающегося в оценке остаточного усталостного ресурса асфальтобетонных покрытий на базе моделирования их динамического НДС и процесса накопления усталостных повреждений с учетом реальных режимов нагружения, определяемых экспериментальными методами на текущем этапе эксплуатации.

2. Предложены модели различных уровней для описания напряженно-деформированного состояния дорожных конструкций при динамическом воздействии. Доказана их адекватность путем сопоставления расчетных характеристик с экспериментальными данными, полученными в натурных условиях, в том числе на опытных участках эксплуатируемых автомобильных дорог. Получены количественные и качественные оценки изменения характеристик динамического НДС дорожных конструкций в процессе эксплуатации с выявлением основных факторов, обусловливающих ускоренное накопление усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий: изменение механических параметров элементов дорожной конструкции, динамическое воздействие транспортного потока.

3. Обоснована возможность определения механических параметров элементов дорожной конструкции в процессе эксплуатации на основе решения обратной задачи с использованием в качестве критерия результатов специализированной обработки данных натурного эксперимента деформирования системы при ударном воздействии (чаши максимальных динамических прогибов). Для проведения экспериментальных замеров чаши максимальных динамических прогибов дорожных конструкций эксплуатируемых автомобильных дорог разработаны: мобильный виброизмерительный комплекс, позволяющий с высокой точностью регистрировать на поверхности дорожных конструкций характеристики деформирования, и прикладные программы для обработки, систематизации и хранения полученных исходных сигналов.

4. Выявлено существенное влияние динамического воздействия транспортных средств на накопление усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий. Разработана методика расчета динамических нагрузок от транспортного потока с учетом ровности дорожного покрытия и скоростных режимов движения, позволяющая определять снижение остаточного ресурса асфальтобетонных покрытий вследствие увеличения динамического воздейст-

вия транспортных средств в процессе эксплуатации. Для оценки динамического воздействия транспортных средств на эксплуатируемых автомобильных дорогах предложен показатель - максимальный вероятностный динамический коэффициент, позволяющий оценить динамические перегрузки в худших локализациях участка дороги.

5. Разработана математическая модель накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий с учетом сезонных изменений климатических факторов, изменений в процессе эксплуатации расчетных параметров элементов дорожной конструкции и транспортных нагрузок. Предложены два алгоритма расчета накопления усталостных повреждений при заданном транспортном потоке: точный - основанный на суммировании повреждений от прохода каждого транспортного средства; упрощенный - с использованием коэффициентов приведения транспортных средств к расчетной нагрузке.

6. Разработан и реализован в виде программного комплекса экспериментально-теоретический метод расчета накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий на текущем этапе эксплуатации с учетом реальных режимов нагружения. Показана возможность применения разработанных моделей и методов для решения практических задач проектирования нежестких дорожных конструкций повышенной усталостной долговечности, оценки эффективности различных видов ремонтных работ, продления жизненного цикла асфальтобетонных покрытий.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Публикации в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК РФ

1. Илиополов, С. К. Развитие процессов старения битумов в асфальтобетонных покрытиях автомобильных дорог/ С. К. Илиополов, Б. В. Мардиросова, Е. В. Углова II Известия вузов. Сер. Строительство. - 1994. - №3. - С. 48 - 52.

2. Углова, Е. В. Повышение долговечности асфальтобетонных покрытий за счет модификации битумов / Е. В. Углова, С. К. Илиополов, Б. В. Мардиросова // Известия вузов. Сер. Строительство. - 1996. - №7. - С. 58 - 60.

3. Илиополов, С. К. Процессы структурообразования и свойства битумов, модифицированных раствором высокомолекулярного каучука / С. К. Илиополов, Ю.Г. Андриади, Б. В. Мардиросова, Е. В. Углова, П Известия вузов. Сер. Строительство. - 1997. - №11. - С. 48 - 52.

4. Илиополов, С. К. О расчете статического и динамического напряженно-деформированного состояния конструкций дорожных одежд / С. К. Илиополов, А. А. Ляпин, М. Г. Селезнев, Е. В, Углова II Известия вузов. СевероКавказский регион. Естественные науки. - 1997. - №1. - С. 44 - 47.

5. Углова, Е. В. Исследование динамического воздействия транспортных средств на стационарных пунктах наблюдений / Е. В. Углова, С. К. Илиополов // Дороги и мосты: сб. ст./ФГУП Росдорнии. - 2006. - вып.15/1. - С. 86 - 96.

6. Илиополов, С. К. Оценка усталостной долговечности асфальтобетонных покрытий в реальных условиях эксплуатации / С. К. Илиополов, Е. В. Углова Н Автомобильные дороги. - 2006. - №9. - С. 38 - 40.

7. Углова, Е. В. Прогнозирование усталостной долговечности асфальтобетонных покрытий / Е. В. Углова II Транспортное строительство. - 2008. - №11. -С. 13-15.

8. Углова, Е. В. Методика оценки динамических перегрузок / Е. В. Углова, Д. А. Николенко, А. С. Конорев // Известия ОрелГТУ. Сер. Строительство. Транспорт. - 2008. - №4. - С. 82 - 87.

9. Углова, Е. В. Анализ состава транспортного потока на автомагистралях и его учет при проектировании дорожных конструкций / Е. В. Углова Н Транспорт: наука, техника, управление. - 2009. - №3. - С. 15 -17.

10. Углова, Е. В. Моделирование деформирования нежестких дорожных конструкций при воздействии движущегося транспорта / Е. В. Углова II Известия вузов. Сер. Строительство. - 2009. - №3 - 4. - С. 31 - 35.

11. Углова, Е. В. Повышение усталостной долговечности асфальтобетонных покрытий / Е. В. Углова // Транспортное строительство. - 2009. - №4. - С. 22-23.

12. Углова, Е. В. Оценка модулей упругости слоев дорожной одежды на стадии эксплуатации автомобильных дорог / Е. В. Углова II Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. - 2009. - №2. - С. 170-178.

13. Углова, Е. В. Влияние погодно - климатических факторов на усталостную долговечность асфальтобетона / Е. В. Углова, Б. В. Бессчетное // Известия вузов. Сер. Строительство - 2009. - №7, С. 70 - 76.

14. Углова Е.В. Определение механических характеристик слоев эксплуатируемых дорожных конструкций / Е.В. Углова // Известия вузов. СевероКавказский регион. Естественные науки. - 2009. - №3. - С. 47 - 51.

Монографии, учебные пособия

15. Илиополов, С. К., Селезнев М.Г., Углова Е.В. Динамика дорожных конструкций: Монография - Ростов н/Д: Рост. гос. строит, ун-т, 2002. - 258 с.

16. Углова, Е. В., Дровалева О.В. Расчет усталостной долговечности асфальтобетонных покрытий: Учеб. пособие - Ростов н/Д: Рост. гос. строит, унт, 2008. -104 с.

17. Углова, Е. В., Илиополов С.К., Селезнев М.Г. Усталостная долговечность эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий: Монография - Ростов н/Д: Рост. гос. строит, ун-т, 2009. - 244 с.

Публикации в прочих изданиях

18. Илиополов, С. К. Некоторые аспекты практического использования современных механико-математических моделей конструкции дорожной одеж-

ды / С. К. Илиополов, М. Г. Селезнев, Е. В. Углова II Известия Ростовского государственного строительного университета. -1998. - №2. - С. 122 - 128.

19. Илиополов, С. К. Необходимо разработать новые критерии расчета и конструирования дорожных одежд / С. К. Илиополов, М. Г. Селезнев, Е. В. Углова И Наука и техника в дорожной отрасли.-2000.-№3.-С.13-15.

20. Углова, Е. В. К вопросу о разработке современных методов расчета и конструирования дорожных одежд / Е. В. Углова, С. К. Илиополов, М. Г. Селезнев // Современные пути развития автодорожного комплекса: материалы Между-нар. науч. конф., г. Омск, 2000 / СибАДИ, 2000. - Вып. 3. - С. 105 - 106.

21. Илиополов, С. К. Распределение энергии воздействия движущегося транспорта в элементах системы «дорожная конструкция - грунт» / С. К. Илиополов, М. Г. Селезнев, A.A. Ляпин, Е. В. Углова // Наука и техника в дорожной отрасли. - 2001. - №4. - С. 8 -10.

22. Илиополов, С. К. Об исследовании динамических характеристик дорожных конструкций. / С. К. Илиополов, М. Г. Селезнев, Е. В. Углова // Наука и техника в дорожной отрасли. - 2002. - №1. - С. 18 - 20.

23. Илиополов, С. К. Новые технологии в выборе стратегии ремонта и конструирования дорожных одежд методами математического моделирования на основе динамического мониторинга их состояния / С. К. Илиополов, Е. В. Углова II Дороги России XXI века. - 2003. - №8. - С. 21 - 23.

24. Углова, Е. В. Динамическое воздействие транспортного потока на систему «дорожная конструкция-грунт» / Е. В. Углова, С. К. Илиополов, М. Г. Селезнев // Дальний Восток: автомобильные дороги и безопасность движения: межвуз. темат. сб. науч. тр. - Хабаровск: [Хабар, гос. техн. ун-т], 2003. - Вып. 4. -С. 54 - 60.

25. Илиополов, С. К. Динамические характеристики деформирования слоев дорожной конструкции при ударном воздействии падающего груза / С. К. Илиополов, Е. В. Углова, Д. В. Лобов // Прочные и безопасные дорожные покрытия: материалы X Междунар. конф., Польша, г. Кельце, 2004. - С. 303 - 308.

26. Углова, Е. В. Распределение энергии колебаний в элементах нежестких дорожных конструкций при воздействии транспортного потока / Е. В. Углова, С. К. Илиополов, М. Г. Селезнев // Прочные и безопасные дорожные покрытия: материалы X Междунар. конф., Польша, г. Кельце, 2004. - С. 295 - 302.

27. Углова, Е. В. Исследование динамики дорожных конструкций / Е. В. Углова, С. К. Илиополов, М. Г. Селезнев // Известия Ростовского государственного строительного университета. -2004. - № 8 - С. 106 -112.

28. Углова, Е. В. Моделирование динамического воздействия транспортных средств на дорожные конструкции эксплуатируемых автодорог с учетом неровностей дорожного покрытия / Е. В. Углова, Д. А. Николенко, А. Ю. Дроздов И Дальний Восток: автомобильные дороги и безопасность движения: межвуз. темат. сб. науч. тр. - Хабаровск: [Хабар, гос. техн. ун-т], 2004. - Вып. 4. - С. 54 -60.

29. Углова, Е. В. Особенности динамического воздействия многоосных транспортных средств на дорожные конструкции / Е. В. Углова, Б. В. Бессчетное

11 Современные технологии и материалы в дорожном хозяйстве: материалы Меж-дунар. науч.-практ. конф., г. Харьков, 2006. - С. 11 -13.

30. Углова, Е. В. Разработка рекомендаций по назначению видов ремонтных работ с использованием метода спектрального анализа поверхностных волн / Е. В. Углова, В. В. Мизонов // Современные технологии и материалы в дорожном хозяйстве: материалы Междунар. науч.-практ. конф., г. Харьков, 2006-С. 62 - 64.

31. Углова, Е. В. Реальные условия нагружения асфальтобетонных покрытий при динамическом воздействии транспортного потока / Е. В. Углова П Дороги и мосты: сб. науч. ст. - Киев /ГосдорНИИ. - 2006. - Вып.4. - С. 200 -211.

32. Углова, Е. В. Метод оценки динамических перегрузок эксплуатируемых дорожных покрытий / Е. В. Углова, С. К. Илиополов, Д. А. Николенко // Дороги и мосты: сб. науч. ст. - Киев /ГосдорНИИ. - 2006. - Вып.4. - С. 145 -154.

33. Илиополов, С. К. Долговечность асфальтобетонных покрытий в условиях роста динамического воздействия транспортных средств: моногр. / С. К. Илиополов, Е. В. Углова; Автомоб. дороги и мосты: Обзорн. Информ. - М.: ФГУП «ИНФОРМДВТОДОР», 2007. - вып. 4. - 84 с.

34. Углова, Е.В. Выбор стратегии ремонта автомобильных дорог на основе динамического мониторинга их состояния / Е. В. Углова, С. К. Илиополов // Автомобильные дороги. - 2007. - №2. - С. 71 - 74.

35. Илиополов, С. К. Усталостное разрушение асфальтобетона в широком частотном диапазоне / С. К. Илиополов, Е. В. Углова, О. В. Дровалева // Дороги и мосты: сб. ст./ФГУП Росдорнии. - 2007, вып.17/1. - С. 245 - 251.

36. Илиополов, С. К. Новый взгляд на старую проблему - долговечность асфальтобетона / С. К. Илиополов, И.В. Мардиросова, Е. В. Углова // Автомобильные дороги. - 2008. - №1. - С. 108 -112.

37. Илиополов С.К. Оценка состояния дорожных конструкций на основе анализа волновых полей / С.К. Илиополов, Е.В. Углова // Дорожная держава.—2008. -№12.-С. 18-21.

Патенты на изобретения

По результатам исследований получено 17 патентов РФ

Подписано в печать 30.09. 09 г. Формат 60x84 1/16. Бумага писчая. Ризограф. Уч.-изд.л. 2,6.

Тираж 120 экз. Заказ 360. Редакционно-издательский центр РГСУ 344022, Ростов н/Д, ул. Социалистическая, 162

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Анализ методов расчета усталостной долговечности нежестких дорожных конструкций и асфальтобетонных покрытий.

1.2 Принципы и основные положения оценки остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий.

1.3 Экспериментальные методы оценки состояния элементов дорожной конструкции на стадии эксплуатации.

1.4 Учет динамического воздействия транспортных средств при расчете усталостного ресурса асфальтобетонных покрытий.

Актуальность проблемы. Одной из важнейших проблем дорожной отрасли Российской Федерации является повышение эксплуатационных качеств автомобильных дорог и увеличение их срока службы. Экспертные оценки специалистов показывают, что в настоящее время нормам соответствуют лишь 37 процентов федеральных и 24 процента региональных дорог. Более того, дорожная сеть, построенная в 1960-1970-х годах, продолжает разрушаться, а общие экономические потери, вызванные плохим состоянием дорожных покрытий, составляют около 6 процентов ВВП. Боль/ шая протяженность сети автомобильных дорог исчерпала нормативный срок эксплуатации. Однако их срок службы может быть существенно продлен с использованием различных технологий, выбор и обоснование которых должны базироваться на результатах детальных обследований состояния дорожных конструкций и прогнозировании развития различных видов разрушения.

Для разработки экономически рациональной стратегии сохранности, содержания и ремонта дорог необходима оценка их остаточного ресурса на текущем этапе эксплуатации. Эффективность любой системы управления состоянием дорог определяется достоверностью прогнозирования изменений состояния и процесса разрушения дорожных одежд. Неадекватность моделей и расчетных формул, заложенных в системе управления, реальным процессам, происходящим в ходе эксплуатации, может привести к принятию неверных технических решений и к значительному снижению практической значимости разработанных стратегий сохранности дорог. Именно поэтому совершенствование методов оценки остаточного усталостного ресурса асфальтобетонных покрытий является актуальной задачей дорожной отрасли.

Диссертационная работа выполнена в рамках подпрограммы «Автомобильные дороги» федеральной целевой программы «Модернизация транспортной системы России (2002 - 2010 гг.)» ( № г.к. ПО-12/429-1

2004), № г.к ПО-12/483-1 (2004), № г.к. ПО-12/Ю8 (2007), № г.к. ОПО-12/109 (2007), № г.к. ОПО 47/435 (2008), № г.к. ОПО 47/67 (2008)).

Асфальтобетонные покрытия в течение всего срока службы работают в условиях циклического нагружения транспортной нагрузки при заданном климатическом воздействии. Данная работа посвящена вопросам усталостного разрушения асфальтобетонных покрытий в современных условиях динамического воздействия интенсивного скоростного транспортного потока, так как, согласно проведенным исследованиям, одной из основных причин снижения прочности нежестких дорожных конструкций является усталостное растрескивание монолитных слоев.

Для оценки усталостных разрушений асфальтобетонных покрытий в процессе эксплуатации используется один из подходов теории надежности - теория суммирования повреждений. Однако, известные в настоящее время методы расчета накопления усталостных разрушений асфальтобетонных покрытий предназначены для использования на стадии проектирования, когда предполагается сохранение заданных закономерностей изменения расчетных параметров функционирования системы «транспортный поток - дорожная конструкция» (интенсивности и состава движения, расчетных параметров конструктивных слоев, коэффициента динамичности) в течение срока службы.

Многолетние наблюдения показывают, что эксплуатационные параметры функционирования системы «транспортный поток - дорожная конструкция» могут существенно отличаться от расчетных, что связано с различными причинами: локальными нарушениями технологических режимов на стадии строительства; увеличением транспортных нагрузок по сравнению с расчетным значением; высоким уровнем динамических нагрузок вследствие необеспеченной ровности дорожного покрытия и др. Таким образом, остаточный ресурс дорожных конструкций существенно зависит от эксплуатационного состояния их элементов и реальных режимов нагружения.

Сложность оценки остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий связана, в первую очередь, с определением реального состояния элементов дорожных конструкций и расчетных параметров конструктивных слоев на текущем этапе эксплуатации, а во-вторых, с необходимостью учета динамического воздействия транспортных средств на асфальтобетонные покрытия вследствие их существенного различия по показателю ровности.

Последние достижения фундаментальных наук в области механики деформируемого твердого тела, появление новой измерительной аппаратуры, значительно возросшие возможности современной вычислительной техники позволили реализовать комплексный подход к решению указанной проблемы, основанный на совместном использовании теоретических и экспериментальных (в натурных условиях на текущем этапе эксплуатации) методов исследования напряженно-деформированного состояния (НДС) нежестких дорожных конструкций с последующим моделированием накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий с учетом реальных режимов нагружения.

Целью исследований является разработка теоретических основ и метода расчета накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий на текущем этапе эксплуатации с учетом реальных режимов нагружения для оценки их остаточного ресурса.

Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Разработать принципы и основные положения оценки остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий.

2. Усовершенствовать механико-математические модели различных уровней для описания характеристик динамического НДС системы «дорожная конструкция - грунт», проверить их адекватность и провести обширный численный эксперимент, включающий сопоставительный анализ

НДС исследуемой системы при изменении параметров ее функционирования в процессе эксплуатации.

3. Разработать теоретические основы и метод определения расчетных параметров элементов дорожной конструкции на текущем этапе эксплуатации с использованием решения обратной задачи.

4. Развить теоретические основы и разработать методику расчета динамических нагрузок от транспортного потока с учетом скоростных режимов их движения и ровности дорожного покрытия.

5. Разработать теоретико-экспериментальный метод оценки остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий. Разработать математическую модель накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий с учетом реальных режимов нагру-жения.

6. Провести апробирование разработанных моделей и методик посредством имитационных вычислительных и натурных экспериментов.

Объектом исследования являются эксплуатируемые асфальтобетонные покрытия.

Предметом исследований является совокупность теоретических, методологических и практических аспектов оценки остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий.

Методологической базой исследований является системный подход, включающий комплексное использование теоретических и экспериментальных средств и методов. Исходные положения теоретической части работы базируются на результатах фундаментальных исследований в области аналитических и численных методов механики деформируемого твердого тела. Экспериментальные средства и методы основаны на использовании современной аппаратурной базы и математических методах обработки оцифрованных данных на ПЭВМ.

Научная новизна состоит в создании и реализации принципиально нового комплексного подхода к оценке остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий, основанного на применении теоретических методов моделирования накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий с учетом реального состояния элементов дорожной конструкции и динамического характера их нагруже-ния, выявленных экспериментально на текущем этапе эксплуатации.

Новые научные результаты состоят в следующем:

- развиты теоретические основы моделирования динамического НДС дорожных конструкций и проведена проверка адекватности предложенных механико-математических моделей сопоставлением с результатами натурных экспериментов;

- установлены количественные и качественные оценки изменения характеристик динамического НДС дорожных конструкций в процессе эксплуатации с выявлением основных факторов, обуславливающих ускоренное накопление усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий;

- выявлена связь характеристик динамического деформирования поверхности дорожной конструкции с состоянием ее элементов;

- разработан экспериментальный метод определения чаши максимальных прогибов дорожной конструкции при ударном нагружении с использованием виброизмерительного комплекса;

- разработан и реализован метод обратного расчета механических параметров элементов дорожной конструкции на основе чаши максимальных динамических прогибов, построенной по данным натурного эксперимента;

- разработана методика расчета динамических нагрузок от транспортного потока с учетом скоростных режимов их движения и ровности дорожного покрытия. Созданы алгоритм и прикладные программы, реализующие его на ПЭВМ;

- предложен показатель динамического воздействия транспортных средств - максимальный вероятностный коэффициент динамичности, позволяющий при расчете остаточного усталостного ресурса асфальтобетонных покрытий учитывать пространственную повторяемость динамических нагрузок;

- разработана модель накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий с учетом реальных режимов нагружения в процессе эксплуатации, позволяющая оценивать их остаточный ресурс. Созданы алгоритм и прикладные программы, реализующие его на ПЭВМ.

Достоверность теоретических решений определяется математической строгостью и обоснованностью применения методов теории упругости, использованием подходов теории надежности при разработке математических моделей, а также сопоставлением расчетных характеристик с экспериментальными данными, полученными в натурных условиях, в том числе на опытных участках эксплуатируемых автомобильных дорог.

Практическая ценность результатов исследований состоит в решении важной народно-хозяйственной проблемы увеличения сроков службы асфальтобетонных покрытий. Разработанные теоретические и методологические основы оценки остаточного усталостного ресурса асфальтобетонных покрытий позволяют выполнять моделирование накопления усталостных повреждений при различных параметрах функционирования системы «дорожная конструкция - грунт» и проводить имитационные эксперименты для решения практических задач проектирования нежестких дорожных конструкций, оценки эффективности различных видов ремонтных работ, продления жизненного цикла асфальтобетонных покрытий.

Реализация результатов работы. Результаты исследований использовались при проведении работ по темам НИОКР Росавтодора в 2003 - 2008 гг. Разработанные методики были реализованы при разработке проектов «Капитальный ремонт на участке автомагистрали М-4 «Дон» км 1051 - 1055», «Реконструкция участка автомагистрали М-4 «Дон» км 777 -801» и др. Результаты исследований поэтапно внедряются для практического использования при решении инженерно-технических задач и в учебном процессе при подготовке специалистов.

Автор защищает:

- результаты теоретических и экспериментальных исследований закономерностей изменения характеристик деформирования дорожных конструкций в процессе эксплуатации;

- комплексный подход к оценке остаточного усталостного ресурса асфальтобетонных покрытий на текущем этапе эксплуатации с учетом реальных режимов нагружения;

- метод определения механических параметров элементов дорожной конструкции на стадии эксплуатации с использованием решения обратной задачи;

- выбор параметров для оценки динамического воздействия транспортных средств на стадии эксплуатации;

- модель накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий с учетом реальных режимов нагружения;

- теоретико-экспериментальный метод оценки остаточного усталостного ресурса эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий.

Личный вклад в решение проблемы заключается в формулировании общей идеи, цели работы, выполнении теоретической и значительной части экспериментальных исследований, обобщения результатов, участии в строительстве опытных участков, их обследовании; разработке и внедрении практических рекомендаций.

Апробация работы. Основные положения работы и практические результаты представлялись и докладывались на международных, всероссийских и региональных научно-практических конференциях, в том числе: Всероссийских НТК в г. Суздаль (1992, 1994, 1996), г. Санкт-Петербурге (1992), г. Владимире (1993, 1995), г. Липецке (1995), г. Сочи (2000), международной НТК «Совершенствование транспортно-эксплутационных качеств автодорог» г. Минск (1996), научно-технических конференциях

ПГАСА (1997), РГСУ (1988-2008), КубГТУ (1999, 2002), Дальневосточного Автодорожного института (2003, 2004), международных научно-практических конференциях: «Современные проблемы дорожно-транспортного комплекса» г.Ростов-на-Дону (1998), «Реконструкция транспортных сооружений» г. Архангельск (1999), «Автомобильные дороги Сибири» г. Омск (1998), «Современные проблемы транспортного строительства» г. Омск (2000), «Пути совершенствования системы управления, финансирования и нормативно-технической базы дорожной отрасли» г. Астана-Алматы (2004), X международной конференции «Прочные и безопасные дорожные покрытия» Польша, г. Кельце (2004), «Современные технологии и материалы в дорожном хозяйстве» г. Харьков (2006), «Дороги и мосты» г. Киев (2006), на научной сессии Ассоциации исследователей асфальтобетона (МАДИ, 2004), на 3-й и 4-й международных специализированных выставках-форумах «Дороги Дона» г. Ростов-на-Дону (2007, 2008).

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 54 научных работы, в том числе: 12 работ в периодических изданиях, включенных в перечень ВАК; 2 монографии; 1 учебное пособие. Получено 17 патентов на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, основных выводов, библиографии и приложений.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Выполненные экспериментально-теоретические исследования позволили решить научную проблему повышения сроков службы эксплуатируемых асфальтобетонных покрытий, имеющую важное народнохозяйственное значение, путем разработки теоретических и методологических основ комплексного подхода, заключающегося в оценке остаточного усталостного ресурса асфальтобетонных покрытий на базе моделирования их динамического НДС и процесса накопления усталостных повреждений с учетом реальных режимов нагружения, определяемых экспериментальными методами на текущем этапе эксплуатации.

2. Предложены модели различных уровней для описания напряженно-деформированного состояния дорожных конструкций при динамическом воздействии. Доказана их адекватность путем сопоставления расчетных характеристик с экспериментальными данными, полученными в натурных условиях, в том числе на опытных участках эксплуатируемых автомобильных дорог. Получены количественные и качественные оценки изменения характеристик динамического НДС дорожных конструкций в процессе эксплуатации с выявлением основных факторов, обуславливающих ускоренное накопление усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий: изменение механических параметров элементов дорожной конструкции, динамическое воздействие транспортного потока.

3. Обоснована возможность определения механических параметров элементов дорожной конструкции в процессе эксплуатации на основе решения обратной задачи с использованием в качестве критерия результатов специализированной обработки данных натурного эксперимента деформирования системы при ударном воздействии (чаши максимальных динамических прогибов). Для проведения экспериментальных замеров чаши максимальных динамических прогибов дорожных конструкций эксплуатируемых автомобильных дорог разработаны: мобильный виброизмерительный комплекс, позволяющий с высокой точностью регистрировать на поверхности дорожных конструкций характеристики деформирования, и прикладные программы для обработки, систематизации и хранения полученных исходных сигналов.

4. Выявлено существенное влияние динамического воздействия транспортных средств на накопление усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий. Разработана методика расчета динамических нагрузок от транспортного потока с учетом ровности дорожного покрытия и скоростных режимов движения, позволяющая определять снижение остаточного ресурса асфальтобетонных покрытий вследствие увеличения динамического воздействия транспортных средств в процессе эксплуатации. Для оценки динамического воздействия транспортных средств на эксплуатируемых автомобильных дорогах предложен показатель — максимальный вероятностный динамический коэффициент, позволяющий оценить динамические перегрузки в худших локализациях участка дороги.

5. Разработана модель накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий с учетом сезонных изменений климатических факторов, изменений в процессе эксплуатации расчетных параметров элементов дорожной конструкции и транспортных нагрузок. Предложены два алгоритма расчета накопления усталостных повреждений при заданном транспортном потоке: точный — основанный на суммировании повреждений от прохода каждого транспортного средства; упрощенный - с использованием коэффициентов приведения транспортных средств к расчетной нагрузке.

6. Разработан и реализован в виде программного комплекса экспериментально-теоретический метод расчета накопления усталостных повреждений асфальтобетонных покрытий на текущем этапе эксплуатации с учетом реальных режимов нагружения. Показана возможность применения разработанных моделей и методов для решения практических задач проектирования нежестких дорожных конструкций повышенной усталостной долговечности, оценки эффективности различных видов ремонтных работ, продления жизненного цикла асфальтобетонных покрытий.

Дальнейшие исследования должны быть направлены на усовершенствование методик оценки состояния элементов дорожной конструкции (прочностных и эксплуатационных показателей асфальтобетона, каменных материалов основания), разработку новых неразрушающих методов исследования характеристик динамического деформирования дорожных конструкций на этапе эксплуатации. Для этого потребуется проведение широкомасштабных экспериментальных материаловедческих исследований и натурных обследований участков эксплуатируемых автомобильных дорог. Необходимо уточнить также характер зависимостей прогнозирования параметров функционирования системы «транспортный поток - дорожная конструкция» в различных климатических условиях с учетом технической классификации автомобильных дорог.

284

1. Аблакулов, А. Обоснование требуемой прочности нежестких дорожных одежд исходя из показателей их ровности в условиях жаркого климата: автореф. дис. соиск. учен. степ. канд. техн. наук / А. Аблакулов. М., 1987 - 17 с.

2. Аки, К. Количественная сейсмология: моногр. / К. Аки, П. Ричарде. — М.: Мир, 1983. -Т.1.-519 с.

3. Апестин, В. К. Испытания и оценка прочности нежёстких дорожных одежд: моногр. / В. К. Апестин, А. М. Шак, Ю. М. Яковлев. М.: Транспорт, 1977. - 102 с.

4. Бабаев, В. И. Старение асфальтобетона в условиях Юга России / В. И. Бабаев // Автомобильные дороги. 1994 - №3. - С. 15 - 22.

5. Бабешко, В. А. Об одном методе уточненного учета реакции упругой среды при гармоническом воздействии / В. А. Бабешко, М. Г Селезнев, А. С. Шагинян // Прикладная геофизика. 1981. вып. 89. - С. 79 -88.

6. Бабешко, В. А. Способ определения параметров смещения упругой среды при гармоническом воздействии / В. А. Бабешко, М. Г. Селезнев, А. С. Шагинян // Прикладная геофизика. 1983. - вып. 106. - С. 32-39.

7. Бабешко, В. А. Распространение в упругом слое волн, возникающих при колебании штампа / В. А. Бабешко, И. И. Ворович, М. Г. Селезнев // Распространение упругих и упруго-пластических волн. 1973. - С. 339. -342.

8. Бабешко, В. А. Динамика неоднородных линейно-упругих сред / В. А. Бабешко, Е. В. Глушков, Ж. Ф. Зинченко // Наука. 1989. - 344 с.

9. Бабков, В. Ф. Дорожные условия и безопасность движения: учебник для вузов / В. Ф. Бабков. М.: Транспорт, 1982. - 288 с.

10. Бабков, В. Ф. Проектирование автомобильных дорог: учебник для вузов / В. Ф. Бабков, О. В. Андреев. М.: Транспорт, 1987. - 4.1. -368 с.

11. Бабков, В. Ф. Современные автомобильные магистрали: учебник для вузов / В. Ф. Бабков. М.: Транспорт, 1974. - 279 с.

12. Батраков, О. Г. Совершенствование расчета нежестких дорожных одежд / О. Г. Батраков, В. П. Плевако, И. А. Медведкова / Известия вузов. Строительство и архитектура. 1973. - №5. - С. 140 - 145.

13. Батраков, О. Т. Дорожные одежды с парогидронепроницаемыми слоями / О. Т. Батраков, В. М. Сиденко, Ю. А. Покутнев. М.: Транспорт, 1982. - 160 с.

14. Бахвалов, Н. С. Численные методы (анализ, алгебра, обыкновенные дифференциальные уравнения) / Н. С. Бахвалов. М.: Наука, 1973. -631 с.

15. Сопоставленная модель оценки срока службы дорожных одежд нежесткого типа по критерию усталостного растрескивания при их конструировании: сб. тр. / под ред. Г. С. Бахрах: ГП РосдорНИИ. -1988. -№9 1998.

16. Бахрах, Г. С. Модель оценки срока службы дорожной одежды нежесткого типа / Г. С. Бахрах // Наука и Техника. М., 2002. - №2. - с. 17 -20.

17. Бахрах, Г. С. Расчет усиления дорожных одежд нежесткого типа оп критерию усталостного растрескивания / Г. С. Бахрах // Наука и Техника. -М., 1999.-№2.

18. Бахрах, Г. С. Усталостное разрушение асфальтобетонных покрытий и пути замедления этого процесса / Г. С. Бахрах // Строительство и эксплуатация автомобильных дорог: Экспресс-информация. ЦБНТИ Минавтодора РСФСР. 1980. - вып. 9. - 40 с.

19. Белоконь, А. В. К теории динамических задач с подвижными возмущениями для неоднородной упругой полосы: / докл. АН СССР / А. В. Белоконь. 1981. - т. 261. - №5. - с. 1079 - 1082.

20. Бенерджи, П. Методы граничных элементов в прикладных науках / П. Бенерджи, Р. Баттерфилд. М.: Мир, 1984. - 494 с.

21. Бидерман, В. JL Теория механических колебаний: учебник для вузов / В. JT. Бидерман. М.: Высшая школа, 1980 - 408 с.

22. Бируля, А. К. Конструирование и расчет нежестких одежд автомобильных дорог / А. К. Бируля. М.: Транспорт, 1964. - 167 с.

23. Бируля, А. К. Работоспособность дорожных одежд / А. К. Бируля, С. И. Михович. М.: Транспорт, 1968. - 172 с.

24. Бируля, А. К. Эксплуатация автомобильных дорог: учебник для вузов / А. К. Бируля. М.: Транспорт, 1966. - 326 с.

25. Боев, С. И. Решение задачи о возбуждении волн в упругом двухслойном полупространстве / С. И. Боев, А. Н. Румянцев, М. Г. Селезнев // Методы расширения частотного диапазона вибросейсмических колебаний. Новосибирск, ИГ и Г СО АН СССР, 1987.

26. Болотин, В. В. Статистические методы в строительной механике / В. В. Болотин. -М.: Стройиздат, 1965.

27. Браутман, JI. Разрушение и усталость / JI. Браутман, Р. Крок. — М.: Мир, 1978.

28. Бреббия, К. Методы граничных элементов / К. Бреббия, Ж. Телес., Л. Вроубел. М.: Мир, 1987. - 524 с.

29. Бреховских, Л. М. Волны в слоистых средах / Л. М. Бреховских. -М., 1957.-502 с.

30. Васильев, А. П. Исследование и разработка методов проектирования автомобильных дорог с учетом влияния климата и погоды на условия движения: дис. на соиск. уч. степ, д-ра наук / А. П. Васильев. -М., 1978.

31. Васильев, А. П. Ремонт и содержание автомобильных дорог: Справочная энциклопедия дорожника (СЭД). Т II / под редакцией А. П. Васильева. М.: Информавтодор, 2004. - 507 с.

32. Васильев, А. П. Проектирование дорог с учетом влияния климата на условия движения / А. П. Васильев. М.: Транспорт, 1986. - 247с.

33. Золотарь, И. А. Водно-тепловой режим режим земляного полотна и дорожных одежд / И. А. Золотарь, Н. А. Пузаков, В. М. Сиденко : под ред. И. А. Золотаря. М.: Транспорт, 1971. - 416 с.

34. Ворович, И. И. Динамические смешанные задачи теории упругости для неклассических областей / И. И. Ворович. М.: Наука, 1979.

35. Ворович, И. И. Неклассические смешанные задачи теории упругости / И. И. Ворович, В. М. Александров, В. А. Бабешко. М.: Наука, 1974.

36. Вопросы возбуждения волн вибрационными источниками. -Новосибирск, ИГ и Г СО АН СССР, 1976.

37. Гайворонский, В. Н. Температурный режим асфальтобетонных покрытий / В. Н. Гайворонский // Автомобильные дороги. 1970. - №12

38. Гезенцвей, JI. Б. Дорожный асфальтобетон / JI. Б. Гезенцвей, Н. В. Горелышев, А. М. Богуславский, И. В. Королев: под ред. JI. Б. Ге-зенцвея. —М.: Транспорт, 1985. 350 с.

39. Гетман, И. П. Математическая теория нерегулярных твердых волноводов / И. П. Гетман, Ю. А. Устинов. Ростов-на-Дону: Изд-во РГУ, 1993.- 143 с.

40. Горецкий, JI. И. Теория и расчет цементобетонных покрытий на температурные воздействия / JI. И. Горецкий. М.: Транспорт, 1965. -284 с.

41. Горелышев, Н. В. Асфальтобетон и другие битумоминеральные материалы / Н. В. Горелышев. М.: Можайск, Тера, 1995. - 176 с.

42. Горелышева, JI. А. Нежесткие дорожные покрытия на металлических мостах / JI. А. Горелышева // Автомоб. дороги и мосты: Обзорн. Ин-форм. М.: ФГУП «Информавтодор», 2004. - 80 с.

43. Горелышева, JI. А. Сравнение в лабораторных условиях усталостной долговечности некоторых типов асфальтобетонов для дорожных покрытий JI. А. Горелышева, А. А. Штромберг, И. В. Леонтьев. // Дороги и мосты: сб. ст. 2006. - вып 16/2. - С. 86 - 92.

44. Горячев, М. Г. Обоснование суммарного размера движения для расчета нежестких дорожных одежд с учетом процесса накопления остаточных деформаций: дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук / М. Г. Горячев. М., 1999. - 188 с.

45. Гринченко, В. Т. Гармонические колебания и волны в упругих телах / В. Т. Гринченко, В. В. Мелешко. Киев: Наукова думка, 1981. — 283 с.

46. Демидович, Б. П. Численные методы анализа / Б. П. Демидович, И. А. Марон, Э. 3. Шувалов. М.: Наука, 1967.

47. Динамика системы дорога — шина — водитель / под ред. Хачатурова А. А. М.: Машиностроение, 1976. - 562 с.

48. Диткин, В. А. Интегральные преобразования и операционное исчисление / В. А. Диткин, А. П. Прудников. М.: Физматгиз, 1961. — 367 с.

49. Дьелесан, Э. Упругие волны в твердых телах / Э. Дьелесан, Д. Руайе. -М.: Наука, 1982.-424 с.

50. Елгонов, А. Н. Обоснование мероприятий по ремонту нежесткой дорожной одежды на основе оценки ее прочности и ровности: автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук / А. Н. Елгонов. М., 1992 .

51. Ермакович, Д. 3. Экспериментальные исследования напряжений идеформаций в дорожных одеждах при воздействии движущегося колеса: сб. тр. ХАДИ / Д. 3. Ермакович. Харьков, 1961. — вып. 25. — С. 71-76.

52. Журков, С.Н. Прочность. Физический энциклопедический словарь / С. Н. Журков, А. Н. Орлов, В. Р. Регель. 1966. - т.4.

53. Золотарев, В. А. Долговечность дорожного асфальтобетона / А. В. Золотарев. Харьков: «Вища школа». Изд-во при Харьк. ун-те, 1977. - 116 с.

54. Золотарь, И. А. Водно-тепловой режим земляного полотна и дорожных одежд / И. А. Золотарь, Н. А. Пузаков, В. М. Сиденко. М.: Транспорт, 1971.

55. Иванов, Н. Н. О работоспособности асфальтобетона в дорожном покрытии / Иванов Н. Н., Л. Т. Ефремов: под ред. Иванов Н. Н. — М.: МАДИ, 1973. вып. 63. - С. 52 - 59 .

56. Иванов, Н. Н. Конструирование и расчет нежестких дорожных одежд / Н. Н. Иванов. М.: Транспорт, 1973. - 327 с.

57. Иванов, Н. Н. Строительство автомобильных дорог / Н. Н. Иванов и др. М.: Транспорт, 1970. - 486 с.

58. Излучение и регистрация вибросейсмических сигналов. Новосибирск, ИГ и Г СО АН СССР, 1986.

59. Илиополов, С. К. Механико-математическое моделирование системы "дорожная одежда — грунт при анализе динамических процессов в ее элементах: дис. на соиск. учен. степ, д-ра техн. наук / С. К. Илиополов. Ростов-на-Дону, 1998. - 367 с.

60. Илиополов, С. К. Динамика дорожных конструкций: моногр. / С. К. Илиополов, М. Г. Селезнев, Е. В. Углова; Мин-во образования Рос. Федерации: Рост. гос. строит, ун-т. Ростов-на-Дону, 2002 — 258 с.

61. Илиополов, С. К. Уточненный метод расчета напряженно деформированного состояния системы "дорожная одежда - грунт" / С. К. Илиополов, М. Г. Селезнев. - Ростов-на-Дону: Новая книга, 1997. -142 с.

62. Илиополов, С. К. О разработке новых современных методов расчета и конструирования дорожных одежд / С. К. Илиополов, М. Г. Селезнев // М.: Дороги. Наука и техника в дорожной области. 2000. - №1. -С.7- И.

63. Илиополов, С. К. К вопросу о необходимости разработки новых критериев расчета и конструирования дорожных одежд / С. К. Илиополов, М. Г. Селезнев, Е. В. Углова // Дороги. Наука и техника в дорожной области. М., 2000. - №3 - С. 13 - 15.

64. Илиополов, С. К. Органические вяжущие для дорожного строительства: учеб. пособ. для вузов / С. К. Илиополов, И. В. Мардиросова, Е. В. Углова. Ростов-на-Дону, 2003. - 428 с.

65. Алешин, А. С. Исследование Земли невзрывными источниками / А. С. Алешин. М.: Наука, 1981.-267 с.

66. Инструкция по перевозке крупногабаритных и тяжеловесных грузов автомобильным транспортом по дорогам Российской Федерации: утв. М-вом трансп. Российской Федерации, зарегистр. М-вом юстиции РФ 8.08.96 г. №1146.

67. Казарновский, В. Д. Направления научных исследований в связи с концепцией развития дорожной отрасли / В. Д. Казарновский // прил. к журн. Автомобильные дороги. 1997. - № 1. - С. 2 - 4.

68. Казарновский, В. Д. Условия использования общего модуля упругости дорожной одежды для характеристики ее состояния по прочности / В. Д. Казарновский, М. JI. Попов // Автомобильные дороги. -1994. -№ 3 С. 14-15.

69. Казарновский, В. Д. Задачи совершенствования теории и практики расчета и конструирования дорожных одежд / В. Д. Казарновский // Автомобильные дороги. 1992. - №1. - С. 8 - 10.

70. Калашникова, Т. Н. Исследования усталостных свойств дорожных асфальтовых бетонов: дисс. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук / Т. Н. Калашникова. М., 1975. - 206 с.

71. Каплун, А. Б. ANSYS в руках инженера: практическое руководство / А. Б. Каплун, Е. М. Морозов, М. А. Олферьева. М.: Едиториал УССР, 2003.-272 с.

72. Кейрос, Ц. Технико-экономические проблемы ремонта и содержания автомобильных дорог, перевод. / под ред. В. Ф. Бабкова. Институт экономического развития Всемирного Банка. М.: МАДИ, 1995.

73. Кильчевский, Н. А. Теория соударения твердых тел / Н. А. Кильчев-ский. JI-M: Гостехиздат, 1949 - 255 с.

74. Кирюхин, Г. Н. Проектирование состава асфальтобетона и методы его испытаний / Г. Н. Кирюхин // Автомоб. дороги и мосты: Обзорн. информац. М.: ФГУП «Информавтодор», 2005. - вып. 6. - 96 с.

75. Ковалев, Я. Н. Исследование температурного режима дорожных покрытий из песчаного асфальтобетона и уточнение требований к температурным свойствам применяемых битумов: дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук / Я. Н. Ковалев. Минск, 1965.

76. Коган, Б. И. Напряжения и деформации многослойных покрытий / Б. И. Коган : тр. ХАДИ. Изд-во ХГУ, 1953. - вып 14. - С. 33 - 46.

77. Коган, Б. И. О применении точного решения теории упругости для многослойного полупространства к расчету нежестких дорожных одежд / Б. И. Коган // Труды ХАДИ, 1958. С. 113 - 115.

78. Коганзон, М. С. Развитие методов расчета дорожных одежд нежесткого типа / М. С. Коганзон, Ю. М. Яковлев // 70 лет отраслевой науке: сб. науч. тр. М.: Круг, 1996. - С. 27 - 34.

79. Коганзон, М. С. Оценка и обеспечение прочности дорожных одежд нежесткого типа: учебное пособие / М. С. Коганзон, Ю. М. Яковлев. -М.: МАДИ, 1990 г. 52 с.

80. Коганзон, М. С. Экспериментальное исследование прочности и ровности нежестких дорожных одежд. Пути повышения надежности автомобильных дорог: сб. научн. тр. МАДИ / М. С. Коганзон, А. Абла-кулов.-М.: 1984,-С. 16-22.

81. Коганзон, М. С. Прогнозирование транспортно-эксплуатационных показателей нежестких дорожных одежд / М. С. Коганзон, О. А. Красиков, М. В. Немчинов и др. // ИПК Минтрансстроя Республики Казахстан. Алма-Ата, 1992. - 108 с.

82. Корсунский, М. Б. Технико экономическое обоснование конструкций дорожных одежд: автореф. дис. на соиск. учен. степ, д-ра техн. наук / М. Б. Корсунский. - 1972.

83. Корсунский, М. Б. Основы теории расчета нежестких дорожных одежд по предельным относительным удлинениям / М. Б. Корсунский // Обоснование расчетных параметров для нежестких дорожных покрытий: сб. науч. тр. М.: Дориздат, 1952. - С. 100 — 105.

84. Корсунский, М. Б. Приведение многослойных дорожных конструкций к расчетным моделям: тр Союздорнии / М. Б. Корсунский, А. О. Саль, П. И. Теляев. М., 1971.- вып. 47.

85. Корсунский, М. Б. Оценка прочности дорог с нежесткими одеждами / М. Б. Корсунский. М.: Транспорт, 1966. - 153 с.

86. Кононов, В. Н. Применение прогрессивных видов дорожных покрытий в больших городах / В. Н. Кононов, А. С. Случ. М.: ГосИНТИ, 1978.- 19 с.

87. Корн, Г. Справочник по высшей математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн. М.: Наука, 1970.

88. Космодамианский А. С. Динамические задачи теории упругости для анизотропных сред / А. С. Космодамианский, В. И. Сторожев. Киев: Наукова думка, 1985. - 176 с.

89. Красиков, О. А. Обоснование стратегии ремонта нежестких дорожных одежд: дис. на соиск. уч. степ, д-ра техн. наук / О. А. Красиков. -М., 1999.

90. Красиков, О. А. Исследование изменения показателей эксплуатационного состояния дорожных одежд и покрытий с обоснованием методики их прогнозирования / О. А. Красиков, Ю. М. Яковлев, М. С. Коганзон // НТО Казфилиала СоюздорНИИ. Алма-Ата, 1990. - 92 с.

91. Красиков, О. А. Технико экономические обоснование норм ровности и межремонтных сроков службы дорожных покрытий / О. А. Красиков // Совершенствование методов расчетов и конструирования дорожных одежд: сб. тр. - Балашиха: СоюздорНИИ, 1986 .

92. Краткий автомобильный справочник. — М.: НИИАТ. АО Трансконсалтинг, 1994. 779 с.

93. Кривисский, А. М. Конструирование и расчет нежестких дорожных одежд по местному предельному равновесию / А. М. Кривисский. -М.: Автотрансиздат, 1963. — 75 с.

94. Кривисский, А. М. Принципы назначения конструкций одежд нежесткого типа на магистральных автомобильных дорогах: дис. на со-иск. уч. степ, д-ра техн. наук / А. М. Кривисский. Ленинград, 1962.

95. Кульчицкий, В. А. Изгиб трехслойной пластины на упругом основании / В. А. Кульчицкий. Депонирована в ВИМИ. Per. номер деп. № Д06988, 1985.

96. Ладыгин, Б. И. Прочность и долговечность асфальтобетона / Б. И. Ладыгин и др. // Наука и техника. Минск, 1972. - 285 с.

97. Лейвак, В. А. Исследование параметров, характеризующих прочность нежестких дорожных одежд при их испытаниях динамической нагрузкой: дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук / В. А. Лейвак. -М., 1975.

98. Лобов, Д. В. Оценка состояния конструктивных слоев дорожных одежд нежесткого типа методом спектрального анализа волновых полей: дис. на соискание уч. степ. канд. техн. наук / Д. В. Лобов. -Ростов н/Д, 2005. 197 с.

99. Лурье, А. И. Пространственные задачи теории упругости / А. И. Лурье М.: Гостехиздат, 1955. -491 с.

100. Леонович, И. Теоретические и экспериментальные исследования температурных условий дорожных покрытий / И. Леонович, С. Богданович. // Прочные и безопасные дорожные покрытия: сб. X международной конференции. Варшава, 2004. - С. 369 - 377.

101. Малофеев, А. Г. Исследование динамического воздействия автомобиля на нежесткие дорожные одежды в процессе эксплуатации дорог: дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук / А. Г. Малофеев. -Омск, 1978.

102. Марков, Л. А. Мероприятия по уменьшению образования в покрытии отраженных из основания трещин / Л. А. Марков, Б. С. Фарбер. // Исследования по механике дорожных одежд: тр. Союздорнии. 1985. -С. 30- 38.

103. Марпл-мл., С. JI. Цифровой спектральный анализ и его приложения: перевод . / С. JI. Марпл-мл. М.: Мир, 1990.

104. Михлин, С. Г. Приближенные методы решения дифференциальных и интегральных уравнений / С. Г. Михлин, X. Л. Смолицкий. М.: Наука, 1965.

105. Никишин, В. С. Задачи теории упругости для неоднородных сред / В. С. Никишин // Сообщения по прикладной математике. М.: ВЦАН СССР 1976. - вып.4.

106. Новацкий, В. Теория упругости / В. Новацкий. М.: Мир, 1975. — 872 с.

107. Носов, В. П. Прогнозирование повреждений жестких слоев дорожных одежд на основе математического моделирования: дис. на соиск. уч. степ, д-ра техн. наук / В. П. Носов. М.: МАДИ, 1996. - 412 с.

108. Носов, В. П. Математическое моделирование климатических воздействий при прогнозировании динамики изменения дорожных условий / В. П. Носов // Технический прогресс в дорожном строительстве: сб. науч. тр. МАДИ. 1995. - С. 54 - 61.

109. Оден, Дж. Конечные элементы в нелинейной механике сплошных сред / Дж. Оден. М.: Мир, 1976. - 464 с.

110. Орловский, В. С. Особенности расчета многослойных дорожных одежд на изгиб / В. С. Орловский // Автомобильные дороги. 1991. -№ 1.-С. 11 - 12

111. Пейн, Г. Физика колебаний и волн / Г. Пейн. М.: Мир, 1979. - 389 с.

112. Петрашень, Г. И. Волны в слоисто-однородных изотропных упругих средах / Г. И. Петрашень, Л. А. Молотков, П. В. Крауклис. Ленинград: Наука, 1982. - 289 с.

113. Покровский, Г. И. О деформациях полупространства движущейся нагрузкой / Г. И. Покровский. М., 1941.

114. Привалов, И. И. Введение в теорию функций комплексного переменного / И. И. Привалов. М.: Наука, 1967.

115. Приварников, А. К. Пространственная деформация многослойного основания / А. К. Приварников // Устойчивость и прочность элементов конструкции: сб. тр. Днепропетровск, 1973. - С. 27 - 45.

116. Рабинер, JI. Теория и применение цифровой обработки сигналов / JI. Рабинер, Б. Гоулд: перевод. / под ред. Ю. И. Александрова. — М.: Мир, 1978.

117. Радовский, Б. С. Теоретические основы конструирования и расчета нежестких дорожных одежд на воздействие подвижных нагрузок: дис. на соиск. уч. степ, д-ра техн. наук / Б. С. Радовский. — М., 1982 г.

118. Радовский, Б. С. Определение функции релаксации асфальтобетона по результатам опыта на ползучесть / Б. С. Радовский // Автомобильные дороги и дорожное строительство. Киев, 1984.

119. Радовский, Б. С. Поведение дорожной конструкции как слоистой вяз-коупругой среды под действием подвижной нагрузки / Б. С. Радовский // Известия вузов. Сер. Строительство и архитектура. 1975. -С. 78 - 83.

120. Радовский, Б. С. Проектирование дорожных одежд для движения большегрузных автомобилей / Б. С. Радовский, А. С. Супрун, И. И. Козаков. К.: Будивельник, 1989. - 168 с.

121. Радовский, Б. С. Экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния покрытий автомобильных дорог как слоистого вязкоупругого основания при подвижной нагрузке / Б. С. Радовский // Прикл. Механика. 1980. - Т: 16. - №4. - С. 131 - 135.

122. Радовский, Б. С. Проблемы механики дорожно-строительных материалов и дорожных одежд / Б. С. Радовский // Избр. труды. К, 2003.

123. Разрушение неметаллов и композитных материалов / под ред. Ю. Н. Работнова; часть 2. Органические материалы. / под ред. Ю. Н. Ра-ботнова. М.: Мир, 1976.

124. Раппопорт, Р. М. Задача Буссинеска для слоистого упругого полупространства: тр. Ленинградского политех, ин-та / Р. М. Раппопорт. -Ленинград, 1948. С. 3 18.

125. Рекач, В. Г. Руководство к решению задач теории упругости / В. Г. Рекач. М.: Высшая школа, 1977. - 215 с.

126. Росихин, Ю. А. Удар жесткого штампа по упругому полупространству / Ю. А. Росихин // Прикладная механика, 1986. Т. 22. - №5. - С. 15-21.

127. Руденский, А. В. Анализ работы асфальтобетонных покрытий как конструкций с нестационарными эксплуатационными характеристиками: тр. ГипродорНИИ / А. В. Руденский. 1979. - Вып. 27. - С. 66 -78.

128. Руденский, А. В. Дорожные асфальтобетонные покрытия / А. В. Руденский. М.: Транспорт, 1992. - 253 с.

129. Руденский, А. В. Дифференцирование требований к прочности и де-формативности асфальтобетона для различных условий применения при строительстве покрытий: дис. на соиск. уч. степ, д-ра техн. наук / А. В. Руденский. — Томск, 2000. — 333 с.

130. Салль, А. О. Обобщение результатов исследований сопротивления дорожно-строительных материалов / А. О. Салль // Совершенствование методов проектирования дорожных одежд нежесткого типа: тр. Союздорнии. М., 1983.

131. Салль, А. О. Механические свойства асфальтобетона при изгибе кратковременными нагрузками: тр. Союздорнии / А. О. Саль. М., 1971. - вып. 47.

132. Салль, А. О. Эффективное применение асфальтобетона в дорожных конструкциях / А. О. Салль. ЛДНТП, 1981.

133. Салль, А. О. Уточнение расчетных параметров битумоминеральных материалов при воздействии повторных нагрузок: тр. Союздорнии / А. О. Саль. М., 1974. - вып.78.

134. Сиденко, В. М. Расчет и регулирование водно-теплового режима дорожных одежд и земляного полотна / В. М. Сиденко. М.: Авто-трансихдат, 1962. - 116 с.

135. Сиденко, В. М. Дорожные одежды с парогидроизоляционными слоями/ В. М. Сиденко, О. Т. Батраков, Ю. А. Покутнев. М.: Транспорт, 1984.- 144 с. ,

136. Сильянов, В. В. Транспортно — эксплуатационные качества автомобильных дорог / В. В. Сильянов М.: Транспорт, 1984. — 287 с.

137. Слободчиков, Ю. В. Обоснование оценочных показателей выбора ремонтной стратегии автомобильных дорог с дорожными одеждами нежесткого типа в изменяющихся условиях эксплуатации / Ю. В. Слободчиков. М.: Информавтодор, 1994. - 189 с.

138. Смирнов, В. М. Определение усталостной прочности материалов монолитных слоев дорожных одежд / В. М. Смирнов // Конструирование, расчет и испытания дорожных одежд: тр. СоюздорНИИ. М., 1990. - С. 110- 115.

139. Смирнов, А. В. Теоретические и экспериментальные исследования работоспособности нежестких дорожных одежд : дис. на соиск. уч. степ, д-ра техн. наук / А. В. Смирнов. Омск, 1989. — 376 с.

140. Смирнов, А. В. Динамика дорожных одежд автомобильных дорог / А. В. Смирнов. Омск: Запсибиздат, 1975.

141. Смирнов, А. В. Экспериментальное исследование волн колебаний дорожных покрытий при движении автомобилей / А. В. Смирнов, А. Г. Малофеев // Прикладная механика. 1973. - Т. IX. - вып. 1.

142. Смирнов, А. В. Теоретические основы проектирования дорожных одежд на подвижные нагрузки: тр. Союздорнии / Смирнов А. В. М., 1978.-вып. 108.

143. Смирнов, А. В. Прикладная механика дорожных и аэродромных конструкций: учеб. пособие / А. В. Смирнов Омск: Изд-во ОмГТУ, 1993.

144. Снеддон, И. Преобразование Фурье / И. Снеддон. М.: Иностранная литература, 1955.

145. Жилин, Н. С. Современные автоматизированные технические средства диагностики автомобильных дорог / Н. С. Жилин, В. И. Ермолаев // Автомобильные дороги: обзорн. информ. М.: Информавтодор, 2002. - вып. 5.

146. Современные грузовые автотранспортные средства: справ. / В. В Пойценко, П. В. Кондращов, С. В Потемкин. В. А. Мазуров. М.: Агентство Доринформсервис, 1997. - 554 с.

147. Строительная климатология и геофизика. М., Стройиздат, 1973. -110 с.

148. Стефанович, А. Е. Влияние жесткости основания на ход усталостного разрушения дорожной одежды / А. Е. Стефанович, Е. В. Иваница // Известия Высших учебных заведений. Сер. Строительство и архитектура. 1967. - № 2.

149. Телегин, М. Я. Работоспособность и межремонтные сроки службы нежестких дорожных одежд / М. Я. Телегин, М. Б. Корсунекий, М. С. Зельманович. М.: Авторансиздат, 1956. - 165 с.

150. Теляев, П. И. Исследование напряженного состояния дорожных конструкций при длительном и кратковременном воздействии нагрузок: дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук / П. И. Теляев. Л., 1965. -289 с.

151. Теляев, П. И. О напряженно деформируемом состоянии дорожной одежды под действием нормальной и касательной нагрузок / П. И. Теляев, Е. Я. Щербакова // Исследования по механике дорожных одежд: тр. Союздорнии - М.: 1985. - С. 60 - 70.

152. Тимошенко, С. П. Пластинки и оболочки / С. П. Тимошенко М.: Гостехиздат, 1948.

153. Титчмарш, Е. С. Введение в теорию интегралов Фурье / Е. С. Тит-чмарш. М.: Гостехиздат, 1948. - 479 с.

154. Титчмарш, Е. С. Разложения по собственным функциям, связанные с дифференциальными уравнениями второго порядка / Е. С. Титчмарш М.: Иноиздат, 1960.

155. Трантер, К. Дж. Интегральные преобразования в математической физике / К. Дж. Трантер. М.: Гостехиздат, 1956. - 204 с.

156. Тулаев, А. Я. Проектирование оптимальных нежестких дорожных одежд / А. Я. Тулаев. М.: Транспорт, 1977.

157. Углова, Е. В. Повышение устойчивости к старению битума в асфальтобетонных покрытиях в условиях Юга России: дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук / Е. В. Углова. Ростов-на-Дону., 1993. - 170 с.

158. Углова, Е. В. Реальные условия нагружения асфальтобетонных покрытий при динамическом воздействии транспортного потока/ Е. В. Углова // Дороги и мосты: сб. науч. ст. Киев: ГосдорНИИ, 2006. -вып.4.-С. 200-211.

159. Углова, Е. В. Расчет усталостной долговечности асфальтобетонных покрытий: учебное пособие / Е. В. Углова, О. В. Дровалева. Ростов н/Д: Рост. гос. строит, ун-т, 2008. - 104 с.

160. Углова, Е. В. Прогнозирование усталостной долговечности асфальтобетонных покрытий / Е. В. Углова // Транспортное строительство -2008.-№11.-С. 28-31.

161. Установка динамического нагружения Дина-ЗМ. // Паспорт КБ 0024.00.00.000.ПС Государственное предприятие Саратовский научно-производственный центр "РосдорНИИ".

162. Уфлянд, Я. С. Интегральные преобразования в задачах теории упругости / Я. С. Уфлянд. Ленинград: Наука, 1967.

163. Хевиленд, Р. Инженерная надежность и расчет на долговечность / Р. Хевиленд Л: Энергия, 1966. - 280 с.

164. Шапиро, Г. С. Пространственные задачи теории упругости для многослойных сред / Г. С. Шапиро, В. С. Никишин. М.: ВЦАН СССР, 1970.

165. Эрастов, А. Я. Тенденция изменения изнашивающего воздействия автомобилей на дорогу: тр. ГипродорНИИ / А. Я. Эрастов, А. В. Ру-денский. 1975.- вып. 13.- С. 6 - 12.

166. Яковлев, Ю. М. Оценка и обеспечение прочности дорожных одежд нежесткого типа в процессе эксплуатации: дис. на соиск. уч. степ, д-ра техн. наук / Ю. М. Яковлев. М., 1985. - 435 с.

167. ВСН 46 -83. Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа. М.: Транспорт, 1985. — 157 с.

168. ВСН 52 89. Указания по оценке прочности и расчету усиления нежестких дорожных одежд. - М.: ЦБНТИ Минавтодора РСФСР, 1989.

169. ГОСТ 12801 98. Материалы на основе органических вяжущих для дорожного и аэродромного строительства. Методы испытаний. - М., 1998.

170. ГОСТ 9128 97. Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия. - с попр. 1999, с изм. 1 2000, 2 2002.-М., 1998.

171. ОДН 218.046 01. Проектирование нежёстких дорожных одежд. - М.: Росавтодор, 2001. - 144 с.

172. ОДН 218.1.052 2002. Оценка прочности нежёстких дорожных одежд. -М.: Росавтодор, 2003. - 79 с.

173. Методические рекомендации по проектированию жестких дорожных одежд (взамен ВСН 197 91). - М.: Росавтодор, 2004. - 135 с.

174. СНиП 2.05.02 85. Автомобильные дороги. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.-56 с.

175. American Association of State Highway and Transportation Officials / The AASHO Road Test. Report 5: Pavement Research. Highway Research Board Report 61E. 1962. - 352 p.

176. ABAQUS. Finite Element Program. Version 5.2. / Hibbitt, Karlson and Sorensen, Inc.; User Manual. 1992.

177. Acum, W. F. Computation of load stresses in atreelauered elastic system / W. F. Acum // Gestechnique. 1951. № 2.

178. Ahlborn, G. ELSYM5, A Computer Program for the Analysis of Elastic Layered System with Normal Loads / G. Ahlborn // The Institution of Transportation and Traffic Engineering. University of California at Berkeley, 1972.

179. Arand, W. Thermisch induzierte Zugspannungen in Asphaitbefestigungen / W. Arand, P. Pohimann // Asphaltstrasse. 1990. - №2, - 24, P. 13 - 18.

180. Barksdale, R. Laboratory Determination of Resilient Modulus for Flexible Pavement Design: Final Report / R. Barksdale // NCHRP Web Doc 14. National Cooperative Highway Research Program. Washington DC, 1997.

181. Burmister, D. M. The general theory of stresses and displacements in layed systems / D. M. Burmister // gournal of Applied Physics. 1945.

182. BISAR: Bitumen Structures Analysis in Roads User's Manual / Shell La-boratorium. Shell Research N. V. Amsterdam, 1978.

183. Cebon, D. Interaction between heavy vehicles and roads / D. Cebon. -SAE SP 951, 930001. - 1993.

184. Cebon, D. Theoretical Road Damage Due to Dynamic Tyre Forces of Heavy Vehicles. Part 2: Simulated Damage Caused by a Tandem-Axle Vehicle / D. Cebon // Proc. IMech. E. 1988. - Vol. 202. - No. C2. - P. 109-117.

185. Cole, D. J. Truck suspension design to minimise road damage / D. J. Cole, D. Cebon // Proc Institution of Mechanical Engineers. 1996. Vol. 210. -PartD. - P. 95- 107.

186. Coatzee, N. F. Analitical study of minimization of reflection cracking in asrhalt concret overlays by use of rubber-asphalt interlay / N. F. Coatzee, C. L. Monismith // Transp. Res. Rec. 1979. - № 700. - P. 100 - 108.

187. Colins, J. F. Shakedown in layered pavments under moving surface loads / J. F. Colins, A. P. Wang // Int. J. Numer. and Anal. Meth. Geomech. -1993.-№3, 17, P. 165- 174.

188. Collop, A. C. Effects of Traffic and the Environment on Road Damage / A. C. Collop // Cambridge University Engineering Department. Project Report. 1991.

189. Eisenmann, J. Mabnahmen zur Ribsteuerung bei Verwendung von hy-draulisch gebundenen Tragschichten / J. Eisenmann // Strasse und Autobahn. 1994. - №4. - 45. - P. 210 - 213.

190. Eisenmann, J. Effects of commercial vehicle design on road stress research results relating to the roads / J. Eisenmann, D. Birman, A. Hilmer // Strasse und Autobahn. - 1987. - 37 (6). - P. 238 - 244.

191. Guide for Mechanistic-Empirical Design Of New And Rehabilitated Pavement Structures ARA / Inc., ERES Division 505 West University Avenue Champaign, Illinois 61820. 1999.

192. Haas, R. C. G. Understanding Pavement Rutting / R. C. G. Haas, A. T. Papagiannakis // Special Workshop on Rutting in Asphalt Pavements. -Roads and Transport Association of Canada. Proceedings, 1986. - 30 p.

193. Hardy, M. S. A. On the Response of Continuous Pavements to Moving Dynamic Loads: Part 2 Influence of Vehicle Loading Parameters / M. S. A. Hardy, D. Cebon // Submitted to ASCE Journal of Engineering Mechanics, 1991.

194. Hardy, M. S. A. The Response of a Flexible Pavement to Moving Dynamic Loads / M. S. A. Hardy, Cebon, D // Proc. Inst. Acoustics. 1988. - Vol. 10. - Part 2. - P. 485 - 492.

195. Irwin, L. H. Instructional Guide for Back Calculation and the Use of MODCOMP3 Version 3.6 / L. H. Irwin. - Cornell Local Roads Program (CLRP) 93 -6.-1993.

196. Kestler, M. A. Performance of Insulated Pavements at Newton Field, Jackman / M. A. Kestler, R. L. Berg. Presented at a Transportation Research Regions Research and Engineering Laboratory. - Hanover, 1992. -Report 92 - 9.

197. Koesler, P. Ebenheit und Griffigkeit aus der Seight der Fahrzeugtechnik / P. Koesler // Strasse und Autobahn. 1968. - № 9.

198. Koninklijke / Sheil Laboratorium Bitumen Structures Analysis in Roads (BISAR) Computer Program. Amsterdam, 1972.

199. Kenis, W. J. Predictive Design Procedure, VESYS User Manual / W. J. Kenis. Federal Highway Administration, FHWA - RD - 77 - 154, 1977.

200. Ketcham, S. Dynamic Response Measurements and Identification Analysis of a Pavement During Paling Weight Deflectometer Experiments / S. Ketcham // 72nd Annual Meeting Transportation Research Board. -Washington, 1993.

201. LCPC Deportament des Chausses A bagues bicouches ALIZE 3. Paris, 1975.

202. Madshus, C. Dynamic ground integration; a critical issue for high speed train lines on soft soil / C. Madshus, A. M. Kainya. 1998.

203. Marchionna, A. Modello di degradazione strutturalle dele pavimentazione / A. Marchionna, M. Cesarini, M. G. Formaci, M. Malgarini. // Auto-strade. 1985. -№ 1-3.

204. Morris, J. R. Effects of Heavy Vehicle Characteristics on Pavement Response Phase 1 / J. R. Morris // Transportation Research Board; Prepared for NCHRP Project 1 - 25. - 1987.

205. Manubay, R. Obenchain Games Computerized pavement performance evaluation data base development for structural adequacy, present serviceability and distress analysis II Transp / R. Manubay, B. Kerr, R. Charles. 1985.-№ 1048.

206. Pohlmann, P. Ermittlung von temperaturen aus simulierten meteorolo-gischen Starben / P. Pohlmann // Asphaltstrasse. 1989. - С. 31 - 37.

207. Pavement Design Management Guide Transportation Association of Canada / Prepared by National Project Team Ralph Haas : Coordinator. -1997.

208. Paterson, W. Simplified Models of Paved Road Deterioration Based on HDM-III / W. Patterson, B. Attoh Okine. - 71st Annual Meeting, Transportation Research Board, Washington, - 1992.

209. Paterson, W. Road Deterioration and Maintenance Effects: Models for Planning and Management / W. Patterson // The Highway Desingn and Maintenance Standards Series. The Johns Hopkins University Press, Baltimore, Maryland. - 1987.

210. Papagiannakis, T. Heavy Vehicle Equivalence Factors from In-Situ Pavement Strains / T. Papagiannakis. RTAC Annual Conference. St John's, Newfoundland. Proceedings, 1990.

211. Peattie, K. R. Developments in Highway Pavement Engineering / K. R. Peatie // Chapter 1. "Flexible Pavement Design." P. S. Pell ed., Applied Science Publishers Ltd, London. 1978.

212. Wolfram, B. Prognostizierbarkeit des Bruchzustandes von Asphaltprobe-korpern / B. Wolfram // Bitumen. 2000. - №2.

213. Roberts, F. L. Overview: Tire Types Pressures and Models to Evaluate Pressure Effects / F. L. Roberts. FHWA Load Equivalence Workshop; McLean VA. Proceedings, 1988. - №38.

214. Rosy Road Systems. PBS/BMS Phonix Pavement Consultants. - 1996.

215. Raad, L. Load Response of Transportation Systems / L. Raad, J. L. Figue-roa // Journal of the Transportation Engineering Division, American Society of Civil Engineers. 1980. - No. TE2. - Vol. 106, - P. Ill - 128.

216. Sweatman, P. F. A Study of Dynamic Wheel Forces in Axle Group Suspensions of Heavy Vehicles / P. F. Sweatman // Australian Road Research Board Special Report 27. 1983. - 65 p.

217. Southgate, H. F. Effect of Load Distributions and Axle and Tire Configurations on Pavement Fatigue / H. F. Southgate, R. C. Deen. University of Kentucky Research Report UKTRP - 85- 13, 1985. - 37 p.

218. Streit, D. A. Dynamic Vehicle Forces on Pavements / D. A. Streit, В. T. Kulakovskiy, R. J. Wollyung. Draft Report. - The Pennsylvania Transportation Institute. Federal Highway Administration Contract No. DTFH61-90-C-00084, 1995.

219. Molenaar, A. A. A. Testing the Delf University paverment management system Gurp CAPM / A. A. A. Molenaar, H Valk , F. Velsen. 1984. - № 997.

220. Walloschek, H. J. Road loading as a function of vehicle characteristics / H . J. Walloschek. Proc.ARRB/FORS. Symposium on Heavy Vehicle Suspension Characteristics. - Canberra, Australia, 1987.

221. Wing M. C., Evolution of in sity Elastic Moduli from Road Rater Deflection Basin / M. C. Wing, B. A. Anani. 1986.

222. Watanatada, T. The Higway Design and Maintenance Standards Series / T. Watanatada, C. Hral, W. Paterson, A. Dharenswar, A. Bhandari, K.

223. Tsunokawa. The Johns Hopkins University Press. - Baltimore, Maryland, 1987.

224. Yunmin, C. Inspecting the quality of highway structures by spectral anal-isis of surface waves method / C. Yunmin, W. Shimming, X. Tangdai // Zhejtang daxue xuebao. 1993. - 27. - №3. - C. 309 - 314.