Dopravní stavby - Fakulta stavební - Vysoké učení technické v Brně

8812th International Scientific Conference, April 20-22, 2009 Brno, Czech RepublicMožnosti 3D modeluZahrnutím některých faktorů do 3D modelu cementobetonové vozovky, bude možno velice přesněstanovovat skutečné deformace a napětí a to i v ne zcela typických skladbách betonových vozovek. Tatoskutečnost může vést k mnoha ekonomickým úsporám při zřizování betonových vozovek a ploch.Samozřejmě, že model nemusí být zaměřen jen na sledování napětí a deformací v CB desce a může sevěnovat např. rozvoji trhlin, zjišťování napětí a sil v trnech a kotvách, vzniku nepříznivých „kotlin“vlivem tzv. „pumpování“ desek a dalším problémům. Jednou z možných variant pro tvorbu 3D modeluje program ABAQUS.Namodelování všech faktorů, které ovlivňují výsledná napětí v CB desce však není, i přes jistou“uživatelskou přívětivost” programu, záležitostí jednoduchou ani krátkodobou. Dále jsou zmiňoványpouze vybrané faktory, které jsou pro určení výsledných napětí poměrně zásadní.Kolové zatíženíProblematika stanovení tahových napětí od kolového zatížení pomocí MKP je již dobře známa, aproto zde již není podrobněji uváděna.TeplotaObr. 1 Napětí od kolového zatíženíJe známo, že napětí vznikající od teploty (hlavně u CB vozovek), mohou za určitých podmínekdosahovat a někdy dokonce převyšovat hodnoty napětí způsobených dopravním zatížením. Napětí v CBdesce od teploty mohou působit nevhodně spolu s dopravním zatížením, anebo naopak proti působícímudopravnímu zatížení. Dnes je již známo, že teplotní gradient je po tloušťce desky nelineární a závisí namnožství okolních podmínek. Pro jednoduchost výpočtu je však možno uvažovat tento gradient jakolineární. Oproti modelům zabývajícím se pouze vlivem kolového zatížení je při teplotní analýze nutnopoužít pro CB desku elementy s teplotními vlastnostmi. Nejvhodnější je však použít kombinovanéelementy typu C3D8T (8-node trilinear displacement and temperature), kvůli budoucí možnosti aplikacevlivu teploty i dopravního zatížení společně. Výstupy z analýzy teplotních namáhání simulovaných naCB desce v programu ABAQUS, naznačují správnost předpokladů a výpočtů. Je nutné si uvědomit, žecelkového napětí od teploty je tvořeno, anebo ovlivňováno nejen samotným roztažením (smršťováním)materiálu (v našem případě CB deska), ale také vzniklým ohybovým napětím od rozdílu teplot. Hlavnímfaktorem, který ovlivňuje vznik napětí ve spodní části CB desky je samotná existence kontaktu CBdesky s podkladní vrstvou a velikost tření na těchto dvou površích. Důležitou roli v tomto výpočtu hrajetaké vlastní tíha CB desky.