Applicability of the finite element method in analysis and sizing of JCPC slabs for two-lane roads
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Universidad Santo Tomás. Seccional Bucaramanga
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Resumen
Two-lane road JCPC (Jointed-Plain-Concrete-Pavement) slabs were analyzed and dimensioned using the EverFE 2.25 finite element modeler in order to reproduce the efforts of the pavement slab in a more realistic way. The “Westergaard”-1948 analytical method was used for the validation. With the results of efforts and the number of allowed repetitions of load we can conclude that the designs of JCPC slabs for two lanes do not require the analysis and dimensioning with own weight of the structure, because the percentage of variation is little significant. Therefore, we recommend omitting the density parameter in the analysis to generate a lower computational cost. This study shows us a route to continue analyzing other factors that influence the sizing of rigid pavements. We hope in future investigations to integrate loads of different vehicles and the behaviors produced by the presence of segments and tie bars in transverse and longitudinal joints.
Se analizaron y dimensionaron losas planas de concreto con juntas (Jointed-Plain-Concrete-Pavement “JCPC” en inglés) para carreteras de dos carriles por medio del modelador de elementos finitos EverFE 2.25, intentando reproducir de una manera más ajustada a la realidad los esfuerzos del conjunto de losas de pavimento. Para la validación se empleó el método analítico Westergaard 1948. Los resultados de esfuerzos y número de repeticiones de carga permitidos llevaron a concluir que el diseño de losas JCPC para carreteras de dos carriles no requiere el peso propio de la estructura en el análisis y dimensionamiento porque el porcentaje de variación obtenido es poco significativo. Por lo tanto, se recomienda omitir el parámetro densidad en el análisis para generar un coste computacional menor. Este estudio traza una ruta para seguir analizando otros factores que puedan afectar el dimensionamiento de pavimentos rígidos. Se espera en próximas investigaciones integrar cargas de distintos vehículos y los comportamientos producidos por la presencia de dovelas y barras de amarre en juntas transversales y longitudinales.
Se analizaron y dimensionaron losas planas de concreto con juntas (Jointed-Plain-Concrete-Pavement “JCPC” en inglés) para carreteras de dos carriles por medio del modelador de elementos finitos EverFE 2.25, intentando reproducir de una manera más ajustada a la realidad los esfuerzos del conjunto de losas de pavimento. Para la validación se empleó el método analítico Westergaard 1948. Los resultados de esfuerzos y número de repeticiones de carga permitidos llevaron a concluir que el diseño de losas JCPC para carreteras de dos carriles no requiere el peso propio de la estructura en el análisis y dimensionamiento porque el porcentaje de variación obtenido es poco significativo. Por lo tanto, se recomienda omitir el parámetro densidad en el análisis para generar un coste computacional menor. Este estudio traza una ruta para seguir analizando otros factores que puedan afectar el dimensionamiento de pavimentos rígidos. Se espera en próximas investigaciones integrar cargas de distintos vehículos y los comportamientos producidos por la presencia de dovelas y barras de amarre en juntas transversales y longitudinales.
Abstract
Idioma
Palabras clave
Two-lane roads, EverFE 2.25, Slabs JCPC, three-dimensional modeling of pavements, freeware pavement modeling, Westergaard 1948, Carreteras de dos carriles, EverFE 2.25, losas JCPC, modelado tridimensional de pavimentos, modelado de pavimentos con software libre, Westergaard 1948
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