MECHANISTIC CALCULATION OF LOAD EQUIVALENCY AND TRUCK FACTORS FOR FATIGUE DAMAGE OF HOT MIX ASPHALT USING STRAIN AREA METHOD

Among several pavement distress types, fatigue and rutting are the main distresses of flexible pavements. To accurately assess the amount of damage that trucks with multiple axle groups cause to these flexible pavements, a summation methodology is imperative. Several methods have been used to sum the pavement damage due to multiple axle groups, researchers have used continuous methods, as well as discrete methods. The continuous strain area method is a very good candidate for calculating the fatigue damage. Applying this method on the laboratory strain pulses proved superior to the discrete method. The characteristics of the mechanistic strain pulse differs from the laboratory strain pulse, which indicates that the mechanistic strain area method for calculating the Axle Factors (AFs) needs to be calibrated with the laboratory-derived AF values. The calibrated power was obtained by minimizing the Sum of the Square Error (SSE) between both AFs that involved iteration over trial values. This study employed two pavement cross sections, thin and thick, for analysis of the mechanistic strain area. The Load Equivalency Factors (LEFs) and Truck Factors (TFs) for multiple axle and truck configurations were calculated using the calibrated mechanistic strain area method. The results showed that combining truck axles in a large axle group reduces the fatigue damage significantly (by about 50%) compared to the same number of individual axles. Moreover, wide-base tires impose more fatigue damage to the pavements than conventional dual tires bearing the same load and tire pressure.
 
من أنواع عيوب الرصف العديدة ، يعد الكلال والتخدد من العيوب الأساسية للأرصفة المرنة. من أجل إجراء تقييم دقيق لمقدار الضرر الذي تسببه الشاحنات ذات مجموعات محاور متعددة لهذه الأرصفة المرنة، فمن الضروري اتباع منهجية جمع الضررالناتج للعيوب. وقد تم استخدام عدة طرق لجمع أضرار الرصف بسبب تعدد مجموعات المحاور، ومنها استخدام الباحثون لطرقًا متصلة، بالإضافة إلى طرق منفصلة. تعد طريقة مساحة الانفعال المتصلة مرشحًا جيدًا لحساب ضرر الكلال الناتج عن الأحمال المتعددة لتلك المحاور. أثبت تطبيق هذه الطريقة على نبضات الضغط المختبري تفوقه على الطرق المنفصلة. تختلف خصائص نبض السلالة الميكانيكية عن نبضة السلالة المختبرية، مما يشير إلى أن طريقة مساحة الانفعال الميكانيكية لحساب عوامل  المحاور (AFs) تحتاج إلى معايرة بقيم AFs المشتقة من المختبر. تم الحصول على اس المعايرة عن طريق تقليل مجموع الخطأ المربع (SSE) بين كلا من عوامل المحاور المشتقة من المعمل والمحسوبه من مساحة الانفعال المكانيكية. استخدمت هذه الدراسة مقطعين عرضيين للرصف، رفيع وسميك، لحساب مساحة الانفعال الميكانيكي. تم حساب معاملات الاحمال المعادلة (LEFs) ومعاملات الشاحنات (TFs) لتكوينات المحاور والشاحنات المتعددة. أظهرت النتائج أن دمج محاور الشاحنات في مجموعة محاور متعددة يقلل من ضرر الكلال بشكل ملحوظ (بحوالي 50%) مقارنة بنفس العدد من المحاور الفردية. علاوة على ذلك، فإن الإطارات ذات القاعدة العريضة تسبب ضررًا أكبر للأرصفة مقارنة بالإطارات المزدوجة التقليدية التي تحمل نفس الحمولة وبنفس ضغط الإطارات.