تأثير الأحمال على الرصفة

هناك قدرة محددة لكل جزء إنشائي، حيث أن لكل جزء قدرة مختلفة عن الأخر على حسب تصميمه، وعندما يزيد الحمل عن هذه القدرة، سوف ينتج انهيار وفشل للجزء، وهكذا للطرق والرصفات.

 التفاعل بين الشاحنات المحملة وهيكل الرصيف:

 في محاولة لفهم التفاعل بين الشاحنات المحملة بكثافة وهيكل الرصيف بشكل أفضل، تم تقييم استجابات الأرصفة الصلبة والمرنة (الضغوط والتوترات والانحرافات) تحت محاكاة تحميل شاحنات ذات 11 محورًا (MI-20 وMI-18 وMI-14 وMI-13) بأوزان إجمالية للمركبة (GVW) تبلغ 164000 رطل، بتكوينات مختلفة للمحاور، حيث إن ذلك مسموح به في ولاية ميشيغان.

 حيث تمت مقارنة هذه الاستجابات بنتائج نصف مقطورة قياسية ذات 5 محاور عند (GVW)، إذ أنها  تقترب من المعيار المشترك البالغ 80.000 رطل في معظم الولايات، وباستخدام هذه الأنواع من الشاحنات الثقيلة، يتم تقييم التأثيرات المجمعة لتحميل الشاحنة وسماكة الرصيف وتباعد المفاصل وخصائص المواد والظروف الحرارية على أضرار الرصيف.

 كما يتم تحليل أضرار الكلال والخطأ الرئيسية للأرصفة الصلبة، وكذلك أضرار الإجهاد والتشقق الأرضي للأرصفة المرنة (الإسفلتية)، حيث تم استخدام برنامج (ISLAB2000) المستند إلى طريقة العناصر المحدودة (FEM) وبرنامج (JULEA) القائم على نظرية المرونة متعددة الطبقات (MLET) لحساب استجابات الأرصفة الصلبة والمرنة على التوالي.

 تظهر النتائج أن الشاحنة القياسية ذات المحاور الخمسة تنتج ما يصل إلى 50٪ من أضرار الإجهاد المحتملة في ظل التدرج الإيجابي لدرجة الحرارة عبر البلاطة (خلال النهار)، حتى في الوزن الإجمالي للمركبة الأقل بكثير من وزن شاحنات ميشيغان (MI)، ومع ذلك فإن شاحنات MI ذات 11 محورًا توفر ما يصل إلى 45٪ من أضرار الإجهاد المحتملة تحت التدرج السلبي لدرجة الحرارة (أثناء الليل)، بالمقارنة مع الشاحنة القياسية، تنتج شاحنات MI ذات 11 محورًا ضررًا أقل للخطأ بنسبة تصل إلى 17٪ للأرصفة الصلبة النموذجية بسمك 8 مم، وما يصل إلى 18٪ أكثر من التصدع لسمك الرصيف الأكبر.

 وفي الأرصفة المرنة، تعرض الشاحنة القياسية ما يصل إلى 39٪ من أضرار إجهاد الخرسانة الإسفلتية أعلى من شاحنات MI، ومع ذلك، تمت ملاحظة ما يصل إلى 80٪ من الأضرار الناتجة عن التآكل الأرضي للأرصفة المرنة النموذجية لشاحنات MI مع تكوين مجموعة المحاور المتعددة وإجمالي وزن أكبر من الشاحنة القياسية.