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Tesis Doctoral
DOI
10.11606/T.18.2018.tde-09042018-102257
Documento
Autor
Nombre completo
Jose Leomar Fernandes Junior
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Carlos, 1994
Director
Tribunal
Sória, Manoel Henrique Alba (Presidente)
Balbo, José Tadeu
Ceratti, Jorge Augusto Pereira
Fabbri, Glauco Tulio Pessa
Widmer, João Alexandre
Título en portugués
Investigação dos efeitos das solicitações do tráfego sobre o desempenho de pavimentos
Palabras clave en portugués
Pavimentos
Tráfego
Resumen en portugués
Este trabalho investiga os efeitos das solicitações do tráfego sobre o desempenho de pavimentos. Dentre vários fatores de tráfego analisados preliminarmente, são selecionados a carga por eixo, a pressão de enchimento dos pneus, o tipo de rodagem, o tipo de pneu e a distribuição da pressão de contato pneu-pavimento. Visando investigar em maior profundidade os efeitos desses fatores, inclusive os de suas interações, efetua-se uma programação fatorial de simulações determinísticas, que inclui também 8 estruturas de pavimento e 5 respostas estruturais: deflexão superficial, deformação horizontal de tração e deformação vertical de compressão na fibra inferior do revestimento asfáltico, deformação vertical de compressão no topo do subleito e tensão horizontal de tração na fibra inferior da camada tratada com cimento, calculadas por 2 programas computacionais (ELSYM5, para análises elástico-lineares, e ILLI-PAVE, para análises elástico-não-lineares). Da análise estatística dos resultados das simulações são obtidos modelos empírico-mecanísticos para cálculo dos Fatores de Equivalência de Cargas. Com esses Fatores de Equivalência de Cargas e mediante utilização do programa de Gerência de Pavimentos HDM III são calculados os impactos econômicos dos fatores de tráfego selecionados sobre as parcelas de custos rodoviários (construção, manutenção e operação). Faz-se análise crítica dos fatores de equivalência de cargas adotados pelas normas brasileiras e internacionais e apresentam-se sugestões para a incorporação dos resultados deste trabalho aos métodos de dimensionamento de pavimentos e de dosagem de misturas asfálticas. No que diz respeito à regulamentação técnica de pesos e dimensões dos veículos rodoviários de carga e à alocação dos custos, investigam-se, em detalhe, as implicações do uso de pneus extralargos em substituição às rodas duplas convencionais, a utilização de pneus com elevadas pressões de enchimento, vários cenários de sobrecarga e a utilização de veículos combinados longos (VCLs).
Título en inglés
Investigation of the effects of traffic loading factors on the pavement performance
Palabras clave en inglés
Pavements
Traffic
Resumen en inglés
The effects of traffic loading factors on the pavement performance are studied in this work. Several loading factors are analyzed and the most important ones (axle load, tire inflation pressure, wheel type, and tire-pavement contact pressure distribution) are selected for a more detailed investigation. lt is performed a factorial experiment of deterministic simulations that includes other complementary factors: 8 pavement structures and 5 structural responses (deflection at the top of the surface, horizontal tensile strain and vertical compressive strain at the bottom of the surface, vertical compressive strain at the top of the sub grade, and horizontal tensile stress at the bottom of the cement-treated layer), obtained from 2 computer programs (ELSYM5, for linear elastic analysis, and ILLI-PAVE, for non-linear elastic analysis). Empirical-mechanistic Load Equivalency Factors (LEF) are obtained from the statistic analysis of the factorial experiment. The economic impacts of the selected loading factors on the highway costs (construction, maintenance, and utilization) are calculated using those LEF as input for the Highway Design and Maintenance Standard Model (HDM Ill). The LEF used by Brazilian methods of pavement design are analyzed. Suggestions are made aiming to incorporate the results of this study to the asphalt mix and structural design of pavements, technical regulations and cost allocation procedures. It is discussed the implications of the use of super single tires instead of dual wheels, tire inflation pressures above the values recommended by the tire industry, various scenarios of overloaded trucks, and the traffic of Long Combination Vehicles (LCVs) in Brazilian highways.
 
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Fecha de Publicación
2018-04-09
 
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