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https://nap.nationalacademies.org/catalog/27432/critical-issues-in-transportation-for-2024-and-beyond

Belastungseinrichtung Mobile Load Simulator MLS30 : Sensorik zur Beanspruchungsdetektion im ersten gemeinsamen Versuchsbetrieb

Loading device Mobile Load Simulator MLS30

Ein funktionstuechtiges und qualitativ hochwertiges Fernstrassennetz ist fuer das Transitland Deutschland elementar. Im zusammenwachsenden Europa werden viele Gueter ueber die Strasse transportiert. Dabei verlaufen massgebende transeuropaeische Verkehrsachsen ueber das deutsche Fernstrassennetz. Es gilt, das Fernstrassennetz so auszulegen, dass die Belastungen aus dem Gueterverkehr dauerhaft ertragen werden koennen. Grundlage fuer die Dimensionierung des Strassenaufbaus bilden dabei wissenschaftliche Erkenntnisse aus Untersuchungen zur Beschreibung des Baustoffverhaltens, sowie langjaehrige Erfahrungen beim Bau und der Nutzung von Strassenbefestigungen. Einen wichtigen Baustein fuer Untersuchungen zum Gebrauchsverhalten des gesamten Strassenaufbaus bilden zeitraffende Belastungsversuche im Massstab 1:1. Dazu betreibt die Bundesanstalt fuer Strassenwesen (BASt) eine Asphaltmodellstrasse, die nach anerkannten Dimensionierungs- und Ausfuehrungsregeln gebaut wurde. Fuer eine realitaetsnahe, zeitraffende Belastung wurde der Mobile Load Simulator MLS30 durch die BASt beschafft. Diese Belastungseinrichtung stellt einen Meilenstein fuer die Dauerbelastung von Strassenkonstruktionen jeglicher Bauweisen im Grossversuch dar. Durch den ersten Einsatz des MLS30 wurden wertvolle wissenschaftliche Erkenntnisse gewonnen. Hierzu wurden Dehnungs-, Druckspannungs- und Temperatursensoren der instrumentierten Asphaltmodellstrasse der BASt verwendet. Deutlich wurde das zueinander proportionale Verhalten der Dehnungen und Druckspannungen zur Temperatur im Strassenaufbau. Die Sensoren detektierten neben der strukturellen Reaktion innerhalb des Belastungsbetriebes auch Veraenderungen der Reaktion des Strassenaufbaus auf zerstoerungsfreie Pruefungen mit dem Falling Weight Deflectometer (FWD). Weitere Erkenntnisse wurden bezueglich einer Ueberwachung des MLS30 gewonnen. Die im Versuchsfeld integrierten Sensoren konnten Veraenderungen der Lasteinleitung detektieren. Zusaetzlich wurden erste Erfahrungen zur Temperaturerhoehung durch den MLS30 gemacht. Die gewonnenen Erkenntnisse aus dem ersten Versuchsbetrieb werden bei zukuenftigen Projekten in der Strassenbauforschung einfliessen und die realitaetsnahe Simulation von Verkehrsbelastungen weiter praegen. Mit Hilfe von ausgereiften Sensorkonzepten, entsprechender Messwerterfassung und Software, ist es moeglich in Grossversuchen das Gebrauchsverhalten von Strassenaufbauten zu analysieren. Seit der technischen Abnahme im Fruehjahr 2013 wurden durch den MLS30 rund 4,8 Millionen Ueberrollungen auf Asphalt- und innovativen Betonaufbauten realisiert. ABSTRACT IN ENGLISH: As a transit country, Germany needs a fully functional and high-quality interurban road network. In a converging Europe, a significant volume of goods traffic is transported on the road system. In this context, a number of crucial trans-European traffic axes lead over the German interurban road network. It is therefore imperative that the interurban road network be designed to withstand the long-term strain exerted on it by goods traffic. Hence, planning for road construction is based on the findings of academic studies which document the behaviour of construction materials as well as experience gathered over many years in the laying of roads and their operational use. One important element in analysing the performance of the whole road structure is provided by accelerated load tests on a scale of 1:1. For this purpose, the Federal Highway Research Institute (BASt) operates a model asphalt test road which has been constructed in accordance with recognised rules on dimensioning and implementation. In order to ensure a realistic, accelerated load test, BASt has procured a Mobile Load Simulator MLS30. This facility represents a milestone in the large-scale testing of road constructions of all designs and how they respond to continuous load application. The first time it was deployed, the MLS30 enabled valuable scientific observations to be made. The test was carried out using sensors for measuring strain, compressive stress and temperature on the BASt instrumented model asphalt test road. The test clearly showed how strain, compressive stress and temperature in the road structure were proportional to each other. In addition to the structural reaction taking place under load testing, the sensors also detected changes in the way the road construction reacted to non-destructive testing using the Falling Weight Deflectometer (FWD). Further insights were gathered with respect to monitoring the MLS30 itself. The sensors integrated in the test area were able to detect changes in the introduction of loads, and it was possible to take the first recordings related to temperature increases caused by the MLS30. The findings from the first trial operations will be included in future research projects on road construction and will continue to influence the realistic simulation of traffic loads. By using refined sensor concepts and corresponding data measurement systems and software, it is possible in large-scale testing to analyse the performance characteristics of road structures. Since it came into service early in 2013, the MLS30 has realised approximately 4.8 millions of rollovers on asphalt and innovative concrete road surfaces.

Language

  • German

Media Info

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01626152
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • ISBN: 978-3-95606-267-4
  • Files: ITRD
  • Created Date: Feb 15 2017 5:06PM