| Summary: | Betongvägar är idag en ovanlig syn i Sverige – något som kan komma att ändras i framtiden. Betong har vid vissa områden sina fördelar över asfalt och det finns förslag från olika håll på att introducera dem mer och mer på svenska vägar. Oavsett i vilken utsträckning betongvägar kommer att introduceras så är en sak säker; ett hundraprocentigt byte kommer inte att ske över en natt – vi kommer att ha betong- och asfaltsvägar samtidigt på samma vägar. Båda materialen presterar väldigt bra var för sig men när de möts kan problem uppstå. Möjliga följder och problem inkluderar ojämnheter i vägens geometri och accelererat brottsförlopp, vilket i sin tur kan leda till sänkt åkkomfort och oönskade kostnader. Korrekt konstruktion av övergången kan förhoppningsvis minska risken och förhindra att detta sker – vilket har varit syftet med det här arbetet; att identifiera en konstruktionsmetod som sänker risken för oönskade geometriförändringar och accelererat slitage. Två metoder, den ena med en avfasning i det anslutande betong elementet och den andra med en expansionsskarv i närheten av anslutningen, har analyserats med hjälp av FEM-programvaran COMSOL Multiphysics®. Modelleringen skedde förenklat genom tidsberoende 2D-modell där en last förflyttades över den modellerade vägbanan. Resultaten från analysen utvärderades med hänsyn till deformation av vägkroppen och spänningspåslag i form av von Mises spänning. För att kunna utvärdera de två utvalda konstruktionsmetodernas prestanda analyserades även en ”nollmetod” bestående av enklast möjliga anslutning mellan materialen. Analysen gav tydliga resultat gällande konstruktionsmetodernas prestanda. Den första metoden, avfasningsmetoden, gav en tydlig förbättring gällande både deformation och spänningspåslag jämfört med nollmetoden. Den andra metoden, expansionsskarvsmetoden, gav ingen förbättring och visade i det närmaste identiska resultat som nollmetoden === Concrete roads are an unusual sight in Sweden today – something that might come to change in the future. Concrete has, in some areas, an advantage over asphalt and there are some proposals to introduce the material on Swedish roads. Regardless of the extent of which concrete roads will be introduced one thing is certain; the will not be a complete switch over night – we will have both asphalt and concrete roads together on the same road network. Both of the materials perform very well each on their own but when they come in contact with each other issues may occur. Possible consequences include irregularities in the geometry of the road and accelerated deterioration, which in turn may lead to lowered ride comfort and unwanted expenses. Correct construction of the transition will hopefully lower the risk and prevent this from happening – which is the main purpose of this thesis; identify a method of joint construction which lowers the risk for unwanted changes in geometry and accelerated deterioration. Two methods, one utilising a chamfer on the connecting concrete segment and one where an expansion joint has been installed near the connection, have been analysed using the FE-software COMSOL Multiphysics®. Modelling was performed with a simplified 2D-model where a load was moved over the modelled carriageway. The results from the analysis were evaluated with regards to deformation of the road and induced stress in the form of von Mises stress. In order to obtain values for comparison a ‘zero method’ was analysed, where the connection between the materials was done in the simplest way possible. The analysis gave clear results in regards to the performance of the construction methods. The first method, chamfer method, showed an evident amount of improvement when compared to the zero method. The second method, expansion joint method, showed no improvement with results almost identical to the zero method.
|
|---|
