- 1 -Conceptul de modelare numerica - Conf.dr.Ing.VALENTIN ANTON

- 2 -Conceptul de modelare numerica - Conf.dr.Ing.VALENTIN ANTON

MODELAREA NUMERICA A STRUCTURILOR RUTIEREMODELAREA NUMERICA A STRUCTURILOR RUTIERE

ASPECTE GENERALE PRIVIND CONCEPTUL DE MODELARE

Cercetarea

inginereasca,

in cursul

dezvoltarii

sale,

a urmat

o evolutie

ascendenta

att sub aspectul

dezvoltarii

investigatiilor

practice,

cit si

sub aspectul

obtinerii

unor

metode

de calcul

performante.

Inceputurile

ingineriei

au constat

in observatii

si

masuratori

primare

pe

teren

care ulterior au fost

completate

de incercari

de laborator.

Pe

baza

acestor

date,

au putut

fi

emise

in timp, primele

teorii

de calcul, simplificate, care s-a constat

ca au aplicare

limitata.

Cercetarea

inginereasca,

in cursul

dezvoltarii

sale,

a urmat

o evolutie

ascendenta

att sub aspectul

dezvoltarii

investigatiilor

practice,

cit si

sub aspectul

obtinerii

unor

metode

de calcul

performante.

Inceputurile

ingineriei

au constat

in observatii

si

masuratori

primare

pe

teren

care ulterior au fost

completate

de incercari

de laborator.

Pe

baza

acestor

date,

au putut

fi

emise

in timp, primele

teorii

de calcul, simplificate, care s-a constat

ca au aplicare

limitata.

- 3 -Conceptul de modelare numerica - Conf.dr.Ing.VALENTIN ANTON

Evolutia

constructiilor

a ridicat

probleme

tehnice

din ce

in ce

mai

complicate, astfel

incit

calculele

cu capatat

o complexitate

ridicata.

In aceste

conditii

verificarea

in practica

a rezultatelor

calculelor

a

devenit

din ce

in ce

mai

costisitoare

astfel

incit

a aparut

oportuna

idea

experimentului

numeric pe

baza

modelelor

numerice.

Se remarca

faptul

ca modelarea

numerica

pentru

o structura

data

reprezinta

un proces

interativ

in care, prin

corectii

succesive, se poate

adapta

modelul

de calcul

numeric.

Evolutia

constructiilor

a ridicat

probleme

tehnice

din ce

in ce

mai

complicate, astfel

incit

calculele

cu capatat

o complexitate

ridicata.

In aceste

conditii

verificarea

in practica

a rezultatelor

calculelor

a

devenit

din ce

in ce

mai

costisitoare

astfel

incit

a aparut

oportuna

idea

experimentului

numeric pe

baza

modelelor

numerice.

Se remarca

faptul

ca modelarea

numerica

pentru

o structura

data

reprezinta

un proces

interativ

in care, prin

corectii

succesive, se poate

adapta

modelul

de calcul

numeric.

- 4 -Conceptul de modelare numerica - Conf.dr.Ing.VALENTIN ANTON

REZULTATEREZULTATE

STRUCTURA REAL STRUCTURA REAL MODELUL FIZICMODELUL FIZIC

Ipoteze

simplificatoare

matematice

CONCLUZII si

DECIZII MODEL DE CALCUL

NUMERICMODEL DE CALCUL

NUMERIC

Calcule

propriuzise

ANALIZ

SI APRECIERI

Ipotezede

ncrcare

- 5 -Conceptul de modelare numerica - Conf.dr.Ing.VALENTIN ANTON

Modele

teoretice

de calcul

a structurilor

rutiereModele

teoretice

de calcul

a structurilor

rutiere

Sistem

rutier

reprezint ansamblul

de straturi

care formeaza

corpul

soselei

si

care preia

solicitarile

generate de actiunea

traficului, ai

factorilor

climatici

si

le transmite

la terenul

de fundare.

Structura

rutiera

poate

fi

considerata

schema de calcul

a sistemului

rutier.

Sistem

rutierSistem

rutier Structura

rutieraStructura

rutiera

- 6 -Conceptul de modelare numerica - Conf.dr.Ing.VALENTIN ANTON

ntre

sistemul

rutier

si

structura

rutiera

exista

o serie

de diferente

in ceea

ce

priveste

comportarea, diferente

rezultate

din ipotezele

simplificatoare

de calcul

care se introduc

prin

adoptarea

structurii

rutiere.

Adoptarea

unui

sistem

rutier

reprezinta

un

proces

de decizie

care are implicatii

multiple, atat

sub aspect fizic

cat si

sub aspect economico-social.

In general se poate

afirma

ca un sistem

rutier

se dimensioneaza. In acest

caz

procesul

de dimensionare

va

cuprind

toate

deciziile

pe

care le iau

specialistii

pentru

buna

comportare

a sistemului

rutier

in exploatare.

ntre

sistemul

rutier

si

structura

rutiera

exista

o serie

de diferente

in ceea

ce

priveste

comportarea, diferente

rezultate

din ipotezele

simplificatoare

de calcul

care se introduc

prin

adoptarea

structurii

rutiere.

Adoptarea

unui

sistem

rutier

reprezinta

un

proces

de decizie

care are implicatii

multiple, atat

sub aspect fizic

cat si

sub aspect economico-social.

In general se poate

afirma

ca un sistem

rutier

se dimensioneaza. In acest

caz

procesul

de dimensionare

va

cuprind

toate

deciziile

pe

care le iau

specialistii

pentru

buna

comportare

a sistemului

rutier

in exploatare.

- 7 -Conceptul de modelare numerica - Conf.dr.Ing.VALENTIN ANTON

Spre

deosebire

de sistemele

rutiere, structurile

rutiere

vor

fi

calculate, adica

vor

fi

studiate

in principal sub aspectul

comportarii

schemei

de calcul

in diferite

ipoteze

de incarcare.

Structura

rutiera

este

analizata

si

calculata

folosind

teoriile

de calcul, iar

rezultatele

sunt

comparate

fie cu rezultatele

de laborator, fie cu masuratori

realizate

pe

sisteme

rutiere

similare.

In lumina

consideratiilor

de mai

sus, putem

accepta

ca dimensionarea

unui

sistem rutier cuprinde

intre

altele, calculele

de rezistenta

realizate pe

structura sistemului

rutier.

Spre

deosebire

de sistemele

rutiere, structurile

rutiere

vor

fi

calculate, adica

vor

fi

studiate

in principal sub aspectul

comportarii

schemei

de calcul

in diferite

ipoteze

de incarcare.

Structura

rutiera

este

analizata

si

calculata

folosind

teoriile

de calcul, iar

rezultatele

sunt

comparate

fie cu rezultatele

de laborator, fie cu masuratori

realizate

pe

sisteme

rutiere

similare.

In lumina

consideratiilor

de mai

sus, putem

accepta

ca dimensionarea

unui

sistem rutier cuprinde

intre

altele, calculele

de rezistenta

realizate pe

structura sistemului

rutier.

- 8 -Conceptul de modelare numerica - Conf.dr.Ing.VALENTIN ANTON

Calculul

unei

structuri

rutiere

necesita

alegerea

unei

teorii

de calcul

care prin

rezultatele

pe

care le ofera

sa

poata

sa

se gaseasca

cat mai

aproape

de comportarea

reala

a sistemului.

Calculele

teoretice

se bazeaza

in general pe

adoptarea

unor

modele

simplificate

ale structurii

reale.

Alegerea

modelului

de calcul

in cazul

structurilor

rutiere

reprezinta

un proces

delicat

in care trebuie

indeplinite

un mare numar

de conditii

legate in principal de: neomogenitatea

materialelor, marea

varietate

de solicitari

la care este

supus

sistemul

rutier

in exploatare, variabilitarea

caracteristicilor

fizico-

mecanice

ale materialelor

folosite.

Calculul

unei

structuri

rutiere

necesita

alegerea

unei

teorii

de calcul

care prin

rezultatele

pe

care le ofera

sa

poata

sa

se gaseasca

cat mai

aproape

de comportarea

reala

a sistemului.

Calculele

teoretice

se bazeaza

in general pe

adoptarea

unor

modele

simplificate

ale structurii

reale.

Alegerea

modelului

de calcul

in cazul

structurilor

rutiere

reprezinta

un proces

delicat

in care trebuie

indeplinite

un mare numar

de conditii

legate in principal de: neomogenitatea

materialelor, marea

varietate

de solicitari

la care este

supus

sistemul

rutier

in exploatare, variabilitarea

caracteristicilor

fizico-

mecanice

ale materialelor

folosite.

- 9 -Conceptul de modelare numerica - Conf.dr.Ing.VALENTIN ANTON

Modelele

de calcul

folosite

de metodele

de dimensionare

se impart

in principal in doua

categorii

:

modele

cu geometrie

infinita

a structurii;

modele

cu dimensiuni

finite ale structurii;

Modelele

de calcul

folosite

de metodele

de dimensionare

se impart

in principal in doua

categorii

: modele

cu geometrie

infinita

a structurii; modele

cu dimensiuni

finite ale structurii;

- 10 -Conceptul de modelare numerica - Conf.dr.Ing.VALENTIN ANTON

Modelele

cu geometrie

infinita

considera

structura

rutiera

ca fiind

alcatuita

din medii

stratificate

caracterizate

prin

parametrii

elastici

de comportare.

Pe

baza

structurilor

multistrat

diferiti

autori

stabilesc

relatii

de calcul

pentru

tensiuni

si

deplasari

in ipoteza

incarcarii

verticale

circulare.

Caracteristicile

fizico-mecanice

ale straturilor

rutiere

sunt

declarate

prin: grosimea

straturilor, modulii

de elasticitate

(E) si

coeficientul

Poisson. In cazul

sistemelor

rutiere

din beton

de ciment, rigiditatea

mare a dalei

in raport

cu straturile

suport

(fundatie, teren) a determinat

introducerea

unui

alt mod de caracterizare

a dalei

de beton: rigiditatea

(D) si

respectiv

raza

rigiditatii

relative (l).

Modelele

cu geometrie

infinita

considera

structura

rutiera

ca fiind

alcatuita

din medii

stratificate

caracterizate

prin

parametrii

elastici

de comportare.

Pe

baza

structurilor

multistrat

diferiti

autori

stabilesc

relatii

de calcul

pentru

tensiuni

si

deplasari

in ipoteza

incarcarii

verticale

circulare.

Caracteristicile

fizico-mecanice

ale straturilor

rutiere

sunt

declarate

prin: grosimea

straturilor, modulii

de elasticitate

(E) si

coeficientul

Poisson. In cazul

sistemelor

rutiere

din beton

de ciment, rigiditatea

mare a dalei

in raport

cu straturile

suport

(fundatie, teren) a determinat

introducerea

unui

alt mod de caracterizare

a dalei

de beton: rigiditatea

(D) si

respectiv

raza

rigiditatii

relative (l).

- 11 -Conceptul de modelare numerica - Conf.dr.Ing.VALENTIN ANTON

Modele

cu dimensiuni

finite

ale structurii

au n vedere faptul ca grosimile straturilor rutiere ct si dimensiunile in plan ale prii carosabile sunt identificate prin cote finite.

n aceasta categorie se nscriu sistemele rutiere cu dale din beton de ciment. n acest caz, structura rutier se definete att prin grosimle straturilor ct i prin dimensiunile n plan ale dalelor din beton de ciment.

Caracteristicile

fizico-mecanice

ale straturilor

rutiere

sunt

declarate

prin: rigiditatrea dalelor (D), modulii

de elasticitate

(E)

si

coeficientul

Poisson ai stratrilor de fundaie

sau prin coeficientul patului (K).

Modele

cu dimensiuni

finite

ale structurii

au n vedere faptul ca grosimile straturilor rutiere ct si dimensiunile in plan ale prii carosabile sunt identificate prin cote finite.

n aceasta categorie se nscriu sistemele rutiere cu dale din beton de ciment. n acest caz, structura rutier se definete att prin grosimle straturilor ct i prin dimensiunile n plan ale dalelor din beton de ciment.

Caracteristicile

fizico-mecanice

ale straturilor

rutiere

sunt

declarate

prin: rigiditatrea dalelor (D), modulii

de elasticitate

(E)

si

coeficientul

Poisson ai stratrilor de fundaie

sau prin coeficientul patului (K).

- 12 -Conceptul de modelare numerica - Conf.dr.Ing.VALENTIN ANTON

Slide Number 1Slide Number 2Slide Number 3Slide Number 4Slide Number 5Slide Number 6Slide Number 7Slide Number 8Slide Number 9Slide Number 10Slide Number 11Slide Number 12