Útpályaszerkezetek modellezése 2. rész
Ez a bejegyzés azzal a céllal jött létre, hogy a kedves érdeklődő olvasónak egy tömör összefoglalót nyújtson az útpályaszerkezetek modellezési lehetőségeiről. Terveink szerint az egyes számítási módszerekről később részletes összefoglaló írásokat is közreteszünk, amelyek segítségével már a gyakorló mérnökök is elvégezhetik méretezési számításaikat.
Az AMADEUS Projekt
Az építőmérnöki gyakorlatban a különböző szerkezetek méretezése és tervezése előírások, valamint szabványok szerint történik, melyek több évtizedes mechanikai elméletekre vezethetőek vissza. A helyi sajátosságok figyelemvétele mellett az elméleteket mai napig módosítják és tökéletesítik azért, hogy az adott módszerrel a szerkezetek valós viselkedése jellemezhető legyen. A folyamatos módosításoknak köszönhetően a jelenlegi méretezési eljárások meglehetősen változatosak. Európán belül a European Cooperation in Science and Technology (COST) kezdeményezte a különböző pályaszerkezet méretezési eljárások egységesítését. Így indította útjára 1996 márciusában a COST 333 Akciót, mely 20 ország részvételével 2 éven keresztül tartott.
A COST 333 Akció keretein belül létrehoztak egy olyan 4 nyelvű szakszótárt (angol, német, francia és spanyol), amely a pályaszerkezet méretezésekor felmerülő fogalmakat tartalmazta. A kutatásban résztvevő országok képviselői megosztották egymással az útpályaszerkezetek méretezés közben szerzett tapasztalataikat, valamint kielemezték és összefoglalták az alkalmazott eljárások elméletét. A COST 333 Akciónak ugyan nem sikerült megvalósítani a célját, de felismerték, hogy az egységesítéshez egy jóval alaposabb kutatásra van szükség, ezért 1998. január 1-én elindították az AMADEUS Projektet (Advanced Models for Analytical Design of European Pavement Structures). Az AMADEUS Projektben a COST 333 Akció 20 tagja közül 15 vett részt. Magyarországot a Közlekedéstudományi Intézet képviselte.
 |
Az AMADEUS Projekt egyik célja az volt, hogy a döntéshozók rendelkezésére akartak bocsátani a használatos szoftverekről egy egységes teljesítményértékelő rendszert. A másik cél a COST 333 céljával megegyezően egy Európán belüli egységes méretezési rendszer kidolgozásának előkészítése volt. A projektben összesen 15 szoftvert vizsgáltak. A projektet három fázisra osztották, fázisonként eltérő szempontok szerint elemezték a szoftverek által szolgáltatott eredményeket.
Az AMADEUS Projekt első fázisában olyan szoftvereket vizsgáltak, amelyek egy háromrétegű pályaszerkezeti modell külső terhelés hatására adott „válaszát” – a keletkező feszültséget, alakváltozást és elmozdulást – határozták meg. A 11 program (Apas, Mich-pave, Circly, Kenlayer, Vägdim, Weslea, Axidin, Bisar, Elsym5, Noah, Vesys) kimeneti adatainak elemzése közben megállapították, hogy a számított paraméterek értékei közötti különbségek elhanyagolhatóak. Eltérés csupán a pályaszerkezeti rétegek közötti együttdolgozásnál, illetve a programok használatának egyszerűségében mutatkozott.
A második fázisban 1-1 db Dániában (hajlékony pályaszerkezet), Spanyolországban (félmerev pályaszerkezet) és Svájcban (hajlékony pályaszerkezet) található tesztszakasznak helyszíni mérésekkel meghatározták az igénybevételeit, majd összehasonlították a kiválasztott (pl. Bisar, Circly, stb.) programok által számított eredményekkel. Azt vizsgálták, hogy a szoftverekkel kalkulált értékek mennyire közelítik meg a mérteket. Az eredmények alapján minősítették a szoftvereket.
 |
A harmadik fázisban azt elemezték, hogy az szoftverek hogyan tudják meghatározni a pályaszerkezet romlási folyamatát. A német Bundensanstalt für Straßenwesen több mint 170 útszakasznak rögzítette húsz évre visszamenőleg az állapotjellemzőit. Ezek közül 2 db hajlékony és 2 db félmerev pályaszerkezetet választottak ki, melyek adatsorai referenciaként szolgáltak a kutatás alatt.
 |
A kiválasztott programok (Bisar, Circly, Mmopp, Noah, Apas, Vesys, Vägdim) kimeneti adataiból a fáradási repedést, az elmozdulást, az egyenetlenséget és a pillanatnyi használhatósági indexet hasonlították össze a több éven át rögzített állapotjellemzőkkel. A korábbi fázisokkal ellentétben jelentős eltérést tapasztaltak a programok szolgáltatta eredmények között.
Az AMADEUS Projekt jelentése jól összefoglalja a szoftverek alkalmazása közben szerezett tapasztalatokat. Az összehasonlító táblázatok hasznos segítséget nyújthatnak a felhasználóknak a méretezéshez használni kívánt programok kiválasztásakor. Az egységes méretezési rendszert a két kutatás óta eltelt hosszú évek alatt sem sikerült kidolgozni.
Felhasznált irodalom:
AMADEUS Advanced Models for Analytical Design of European Pavement Sturctures; Final report; RO-97-SC.2137; 2000
COST 333 Development of New Bituminous Pavement Desing Method; European Commission Directorate General Transport; Final report of the action Brussels; ISBN 92-828-6796-X; 1999