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Document Type: Dissertação
Title: Análise de deformações específicas de tração na fibra inferior de revestimento asfáltico através de instrumentação e métodos numéricos
Other Titles: Analysis of tensile strain in the lower fiber of the asphalt binder through instrumentation and numerical method
Authors: Carvalho, Nielson Tôrres Neves de
Issue Date: 31-Aug-2017
Advisor: Albuquerque, Fernando Silva
Resumo : O uso de métodos numéricos para estimativa de tensões, deformações e deslocamentos em pavimentos rodoviários é comumente utilizado na fase de projeto para a previsão de desempenho de pavimentos. Essa estimativa pode trazer consigo imprecisões que refletem em superdimensionamento ou subdimensionamento, prejuízos econômicos e perda precoce da serventia do pavimento. É de grande importância mensurar essas diferenças, avaliando de forma comparativa as estimativas de métodos numéricos comumente utilizados em relação às medições diretas no pavimento. Uma forma de medir diretamente comportamentos mecânicos do pavimento é utilizando a instrumentação, que pode ser utilizada para medir tensões, deformações e deslocamentos e, ainda, fatores ambientais como temperatura. Dentre os parâmetros mais críticos, destaca-se a deformação de tração horizontal na fibra inferior das camadas cimentadas com ligante asfáltico ou aglomerante hidráulico, que é diretamente ligada ao processo de fadiga e, por sua vez, ao trincamento dessas camadas. Neste trabalho foi realizada a avaliação das deformações específicas horizontais medidas através de sensor do tipo H-Gage instalado na fibra inferior do revestimento asfáltico de pista experimental da Universidade Federal de Sergipe, realizando em seguida o comparativo com as estimadas de simulações numéricas, utilizando o método das múltiplas camadas elásticas, com o software AEMC/SisPAV (FRANCO, 2007), e o método dos elementos finitos, com o software ANSYS®, com o objetivo de avaliar o grau de exatidão das estimativas numéricas. Algumas medições de campo foram rejeitadas por apresentar problemas decorrentes das instalações dos sensores, mas os resultados das medições validadas apresentaram comportamento coerente. No comparativo dos resultados de deformação das modelagens numéricas com as medições de campo, o método das camadas finitas apresentou valores superiores à instrumentação, enquanto a modelagem em elementos finitos valores inferiores. Avaliando a previsão de fadiga, as estimativas numéricas apresentaram vida de fadiga muito próxima às medições de campo, sendo a diferença insignificante no método das múltiplas camadas elásticas e relativamente pequena no método dos elementos finitos.
Abstract: The use of numerical methods to estimate stress, strains and displacements in road pavements is commonly used in the design stage to predict pavement performance. This estimate may lead to inaccuracies which reflect over or undersizing, economic losses and early loss of pavement service. It is of great importance to measure these differences by comparing the estimates of numerical methods commonly used and the direct measurements on the pavement. One method of directly measuring mechanical behavior of the pavement is to use the instrumentation, which can be adopted to measure stress, strains and displacements, as well as environmental factors such as temperature. Among the most critical parameters is the horizontal tensile strain in the lower fiber of the asphalt binder or hydraulic binder cemented layers, which is directly linked to the fatigue process and, consequently, to the cracking of these layers. In this work was carried out the evaluation of the specific horizontal strains measured by an H-Gage type sensor installed at the lower fiber of the asphaltic layer in the experimental road of the Federal University of Sergipe. These field results were compared with the numerical estimates through method of multiple elastic layers with the use of software AEMC/SisPAV (FRANCO, 2007) and finite element method with the use of software ANSYS ®, aiming to evaluate the accuracy of numerical estimates. Some field measurements were rejected because of problems arising from sensor installations, but the results of the validated measurements presented coherent behavior. In the comparison of the results of the numerical modeling with the field measurements, the finite layer method showed higher values than the instrumentation, while the finite element modeling presented lower values. By evaluating the fatigue prediction, the numerical estimates revealed fatigue life very different to field measurements, being smaller in the multiple layer method and relatively bigger in the finite element method.
Keywords: Revestimento asfáltico
Deformação
Instrumentação
Análise numérica
Asphaltic layer
Strain
Instrumentation
Numerical analysis
Subject CNPQ: ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Language: por
Institution: Universidade Federal de Sergipe
Program Affiliation: Pós-Graduação em Engenharia Civil
Citation: CARVALHO, Nielson Tôrres Neves de. Análise de deformações específicas de tração na fibra inferior de revestimento asfáltico através de instrumentação e métodos numéricos. 2017. 176 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil), Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2017.
URI: http://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/17166
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Civil

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