Dimensionering van asfaltbekledingen op golfbelasting

Abstract

In het kader van werkgroep 4 'Dijkbekledingen' van de Technische Adviescommissie voor de Waterkeringen (TAW) is in het verleden een onderzoek gestart naar het gedrag van gesloten asfaltbekledingen onder invloed van verschillende belastingen (golfklappen, overdruk onder de bekleding) en bij verschillende randvoorwaarden. Dit onderzoek heeft zich vooral toegespitst op de fundamentele aspecten bij de belasting met een drukstoot van het tweelagensysteem van asfalt en zand. Ten behoeve van voornoemd onderzoek is door het LGM een parameterstudie verricht met het dynamisch elasto-plastisch rekenprogramma Saturn. Hierbij werden de effecten van twee variaties bestudeerd, te weten de stijfheidsmoduli van de grond en het asfalt. Met dit model zijn voor vier rekengevallen de maximale spanningen en deflecties ten gevolge van een dynamische belasting berekend. Voor een beschrijving van dat onderzoek wordt verwezen naar het desbetreffende rapport. In de 'Leidraad voor de toepassing van asfalt in de waterbouw' worden methoden gegeven ter dimensienering van een asfaltbekleding op de meest voorkomende omstandigheden. De dimensicnering van een asfaltbekleding gebeurt met theoretische modellen waarin bepaalde basis- varianten ingevoerd worden om tot een maatgevende grootheid te komen, bijvoorbeeld de dikte van de bekleding. De belastingen op de bekleding kunnen zowel statisch als dynamisch zijn. In navolging van de in de leidraad gekozen schematisering wordt in het onderzoek, dat in dit rapport wordt beschreven, uitgegaan van een statische belasting. In het uitgevoerde onderzoek zijn eerst enkele rekenprogramma's met elkaar vergeleken aan de hand van de vier hierboven genoemde rekengevallen. De onderzochte programma's zijn: - het eendimensionale balk-op-veren- model Winkler; - het tweedimensionale plaat-op-veren- model PLATEN; - het driedimensionale rekenprogramma BISAR; - het tweedimensionale elementenprogramma VLAVO; - het tweedimensionale elementenprogramma DIEKA. In de programma's Winkler en PLATEN is uitgegaan van de meest eenvoudige schematisering, dat is een elastische balk (plaat) liggende op een elastische ondergrond. VLAVO en DIEKA zijn beiden tweedimensionale elementenprogramma's, waarbij DIEKA zich van VLAVO onderscheidt door de mogelijkheid daarmee elasto-plastisch te rekenen. Om aansluiting te vinden met eerder uitgevoerde berekeningen met het dynamisch rekenmodel Saturn, is bij de elasto-plastische berekeningen met DIEKA ook uitgegaan van het Drücker-Praeger vloeicriterium.