Mechanika nawierzchni drogowych w zarysie

• Druk: Warszawa, 2014
• Redakcja naukowa: Roman Nagórski
• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

Mechanika kubaturowych konstrukcji budowlanych (budynków, budowli przemysłowych, obiektów mostowych), czyli mechanika budowli będąca podstawą naukową ich analiz i projektowania, jest bogato opisana w literaturze. Jednak dominujące w mechanice budowli modele jednowymiarowe elementów konstrukcji nie są adekwatne do nawierzchni drogowych. Dlatego też powstała niniejsza książka, w której po raz pierwszy w kraju, w formie zwartej, przedstawiono całościowo zagadnienia mechaniki nawierzchni drogowych jako konstrukcji budowlanych.

W kolejnych rozdziałach zostały omówione następujące zagadnienia związane z nawierzchniami drogowymi:
§ model geometryczny i parametryzacja,
§ deformacje i kinematyka,
§ siły zewnętrzne i wewnętrzne działające na nawierzchnię drogową,
§ modele mechaniczne materiałów,
§ zagadnienia termiczne,
§ modele mechaniczne podłoża,
§ modele obciążenia pojazdami,
§ modele mechaniczne konstrukcji.
W ostatnim rozdziale (najobszerniejszym) są przedstawione przykłady rozwiązań zagadnień mechaniki nawierzchni drogowych.

Książka jest adresowana do wszystkich kadr technicznych drogownictwa, a w szczególności: do osób prowadzących badania i analizy nawierzchni drogowych (badania doświadczalne i analizy teoretyczne), projektantów i konsultantów w zakresie konstrukcji nawierzchni, inżynierów prowadzących budowę i przebudowę dróg – także oczywiście do studentów, doktorantów i młodych pracowników nauki specjalności drogowych.

• Kategorie:
  1. Ebooki i Audiobooki »
  2. Ebooki »
  3. Ebooki popularnonaukowe i specjalistyczne »
  4. Technika
• Redakcja: Roman Nagórski
• Język wydania: polski
• ISBN: 978-83-011-7467-5
• ISBN druku: 978-83-011-7467-5
• Liczba stron: 666

Przedmowa  IX
Oznaczenia  X
1. Wprowadzenie  1
2. Model geometryczny i parametryzacja nawierzchni drogowej  4
3. Deformacja i ruch nawierzchni drogowej – stan przemieszczenia i odkształcenia  13
	3.1. Deformacja nawierzchni drogowej   13
	3.2. Stan przemieszczenia nawierzchni drogowej   16
	3.3. Stan odkształcenia nawierzchni drogowej 20
	3.4. Kinematyka nawierzchni drogowej 30
4. Siły zewnętrzne i wewnętrzne działające na nawierzchnię drogową   37
	4.1. Charakterystyka i klasyfikacja ogólna sił 37
	4.2. Stan naprężenia w nawierzchni drogowej 49
	4.3. Siły bezwładności w nawierzchni drogowej   54
	4.4. Równania ruchu i naprężeniowe warunki brzegowe – równania równowagi 55
	4.5. Zasada prac wirtualnych 62
	4.6. Zasada zesztywnienia   65
5. Modele mechaniczne materiałów nawierzchni drogowych   68
	5.1. Modele fenomenologiczne materiałów – charakterystyka ogólna 69
	5.2. Modele fizyczne materiałów 74
		5.2.1. Wprowadzenie   74
		5.2.2. Materiał sprężysty – materiał liniowosprężysty Hooke’a, sprężysto-kruchy i sztywno-sprężysty 81
		5.2.3. Materiał lepki – materiał liniowolepki Newtona, lepko-kruchy i sztywno-lepki 85
		5.2.4. Materiał lepkosprężysty – materiał Kelvina–Voigta 94
		5.2.5. Materiał sprężystolepki – materiał Maxwella 105
		5.2.6. Materiał Bürgersa 118
		5.2.7. Materiał plastyczny – deformacje plastyczne 149
		5.2.8. Materiał plastyczny – plastyczne płynięcie 156
		5.2.9. Inne materiały   159
	5.3. Relacje konstytutywne materiału w dowolnym stanie naprężenia i odkształcenia 163
		5.3.1 Uwagi wstępne  163
		5.3.2. Materiał B¨urgersa – relacje konstytutywne elementów składowych i wynikowe równania konstytutywne   166
		5.3.3 Równania konstytutywne materiału liniowosprężystego 173
6. Zjawiska termiczne w nawierzchni drogowej 176
	6.1. Charakterystyka ogólna zjawisk termicznych w nawierzchni drogowej 176
	6.2. Odkształcenia termiczne 178
	6.3. Wpływ temperatury na właściwości mechaniczne materiałów drogowych   181
	6.4. Przepływ ciepła przez nawierzchnię drogową – rozkład temperatury 182
7. Modele mechaniczne podłoża nawierzchni drogowej 202
	7.1. Modele podłoży nawierzchni – charakterystyka ogólna 203
	7.2. Modele powierzchniowe podłoża typu Winklera   204
		7.2.1. Podłoże klasyczne Winklera 205
		7.2.2. Podłoże wielokierunkowe Winklera   206
		7.2.3. Podłoże nieliniowe Winklera  206
		7.2.4. Podłoże sprężysto-lepko-plastyczne Winklera 207
		7.2.5. Podłoże inercyjne Winklera 207
		7.2.6. Podłoże jednostronne Winklera 208
	7.3. Modele powierzchniowe podłoża typu Kerre’a 208
		7.3.1. Uogólnione podłoża sprężyste Winklera   208
		7.3.2. Podłoże sprężyste Kerre’a 213
		7.3.3. Uogólnienia podłoża Kerre’a – układ warstw typu SBS 215
	7.4. Modele przestrzenne podłoża  216
		7.4.1. Półprzestrzeń sprężysta – zagadnienie Boussinesqua   216
		7.4.2. Warstwa lub półprzestrzeń sprężysta z efektami inercyjnymi i reologicznymi  219
		7.4.3. Podłoże wielofazowe – konsolidacja podłoża 241
		7.4.4. Podłoże ziarniste typu Kandaurowa   249
	7.5. Modele trójwymiarowe podłoża zredukowane do modeli dwuwymiarowych 251
		7.5.1. Podłoże Własowa 251
		7.5.2. Zastępcze podłoże Winklera 256
8. Modele obciążenia nawierzchni drogowej pojazdami 259
	8.1. Modele obciążenia nawierzchni pojazdami – charakterystyka ogólna  259
	8.2. Oddziaływanie opony koła pojazdu na nawierzchnię 260
	8.3. Oddziaływanie koła i osi pojazdu na nawierzchnię  263
	8.4. Oddziaływanie pojazdu na nawierzchnię – obciążenie ruchem drogowym   271
9. Modele mechaniczne konstrukcji nawierzchni drogowej    277
	9.1. Modele matematyczno-fizyczne konstrukcji nawierzchni drogowych – charakterystyka ogólna    278
	9.2. Modele przestrzenne konstrukcji nawierzchni drogowej 281
	9.3. Modele powierzchniowe konstrukcji nawierzchni drogowej 298
		9.3.1. Model Kirchhoffa 299
		9.3.2. Model Hencky’ego–Mindlina  309
		9.3.3. Model układu warstw  322
10. Rozwiązywanie zagadnień mechaniki nawierzchni drogowych – przykłady  334
	10.1. Wprowadzenie  334
		10.1.1. Zagadnienia mechaniki nawierzchni drogowych – charakterystyka ogólna 334
		10.1.2. Metody rozwiązywania zagadnień mechaniki nawierzchni drogowych – charakterystyka ogólna    335
	10.2. Zastosowania metod analitycznych 337
		10.2.1. Deformacja stacjonarna półprzestrzennego układu warstw liniowosprężystych nawierzchni drogowej podatnej 337
		10.2.2. Deformacja quasi-stacjonarna półprzestrzennego układu warstwlepko-sprężystych liniowo i liniowosprężystych nawierzchni drogowej podatnej pod działaniem ruchomego obciążenia   370
		10.2.3. Deformacja dynamiczna nieograniczonego układu warstw liniowosprężystych nawierzchni drogowej podatnej – drgania i fale w nawierzchni 414
		10.2.4. Deformacja płytowa stacjonarna konstrukcji nawierzchni – ugięcia i sztywność układu warstw 433
	10.3. Zastosowania metod numerycznych 449
		10.3.1. Deformacja stacjonarna układu liniowosprężystych warstw nawierzchni drogowej podatnej – tworzenie modeli MES i ich weryfikacja   449
		10.3.2. Deformacja stacjonarna nawierzchni drogowej sztywnej. Zagadnienie Westergaarda   578
Dodatek. Zarys Metody Elementów Skończonych   587
	D.1. Wprowadzenie – charakterystyka ogólna MES    587
	D.2. Algorytm przemieszczeniowy MES w zagadnieniach liniowych  590
	D.3. Zagadnienia 3D w MES 607
	D.4. Zagadnienia płytowe 2D w MES   620
	D.5. Dokładność rozwiązań w MES 647
	D.6. Całkowanie numeryczne i kwadratury Gaussa – współrzędne barycentryczne 652
	D.7. Literatura MES 660
Literatura 662