Analisi tenso-deformativa di una pavimentazione rigida aeroportuale sottoposta a carichi di traffico

In this thesis it has been studied in detail how airport loads are distributed on a rigid airport pavement, carrying out a tensile-deformation study with the aim of providing an assessment of how the loads are transmitted inside the pavement. A model of a concrete pavement was then created, with the aim of reproducing a real pavement on which several Heavy Weight Deflectometer tests were carried out by the Federal Aviation Administration. The developed model is based on a finite element technique and allows to calculate the strains and stresses suffered by the pavement under an aircraft load so that in situ detection of the structural state of the superstructure is not necessary. Furthermore, the role played by the Dowel bars in the entire pavement has been evaluated, so it has been studied how they help to transmit the load between the slabs in order to reduce the maximum stresses of the pavement. Finally, in this thesis work it has been tried to understand the role that the Dowel bars and the materials used in the pavement have in the distribution of the load in a rigid airport pavement. In the same way, it has been studied how the load and the maximum stresses are distributed according to the load position. The use of a model like the one proposed can bring great advantages both in the design phase and in the maintenance management phase as it can very precisely simulate the real behaviour of the pavement under traffic loads.

Nel presente elaborato di tesi viene studiato nel dettaglio come i carichi aeroportuali si distribuiscono su una pavimentazione rigida aeroportuale, effettuando uno studio tenso-deformativo con l’obiettivo di fornire una valutazione di come i carichi vengano trasmessi all’interno della pavimentazione stessa. È stato quindi creato un modello di una pavimentazione in calcestruzzo, con lo scopo di riprodurre una pavimentazione reale sulla quale sono state effettuate diverse prove Heavy Weight Deflectometer dalla Federal Aviation Administration. Il modello sviluppato si basa su una tecnica a elementi finiti e consente di calcolare le deformazioni e tensioni subite dalla pavimentazione sotto il carico pesante di un aereo in modo tale che non sia necessario una rilevazione in situ dello stato strutturale della sovrastruttura. Inoltre, si è andato a valutare il ruolo che hanno le barre di compartecipazione nell’intera pavimentazione, cioè, come queste aiutano a trasmettere il carico tra le lastre in maniera tale di diminuire le massime sollecitazioni subite dalla pavimentazione. Infine, in questo elaborato di tesi si è cercato di capire il ruolo che sviluppano le barre di compartecipazione nei giunti e i materiali utilizzati, nella ripartizione del carico in una pavimentazione rigida aeroportuale. Allo stesso modo, si è studiato come viene ripartito il carico e come sono distribuite le massime sollecitazioni in funzione della posizione di carico. L’utilizzo di un modello come quello proposto può portare forti vantaggi sia in fase progettuale sia in fase di gestione della manutenzione in quanto riesce a simulare molto precisamente il reale comportamento della sovrastruttura sotto i carichi di traffico.