Útpályaszerkezetek méretezési rendszerének fejlesztése / Developing a pavement design system

Nyilvántartási szám: 
20/59
Témavezető neve: 
Témavezető e-mail címe:
toth.csaba@emk.bme.hu
A témavezető teljes publikációs listája az MTMT-ben:
A téma rövid leírása, a kidolgozandó feladat részletezése: 
Az útpályaszerkezet-méretezési eljárások ugyan számos elemükben már mechanikai méretezési elveket követnek, azonban az empirikus elvek és megoldások még mindig döntő szerepet játszanak az alkalmazandó szerkezet meghatározásakor.
Az anyagtudományokban elért újabb eredmények, az informatika, a forgalmi, illetve a meteorológiai adatgyűjtés és feldolgozás területén tapasztalható ugrásszerű fejlődés azonban hatással van a pályaszerkezet-méretezés fejlődésére is. 
Így egyre korszerűbb eszközökkel egyre pontosabb pályaszerkezet-méretezési eljárások dolgozhatók ki, amelyek segítségével jobban kezelhetők az anyagi tulajdonságokban rejlő lehetőségek és típus megoldások helyett olyan eszköz adható a tervezők kezébe, amely segítségével részletesebb műszaki alternatívák dolgozhatók ki vagy hasonlíthatóak össze.
 
Altémák
    • A tervezési forgalom meghatározás fejlesztési lehetőségeinek feltárása. (Az input adatok súlyozása, az alkalmazható összefüggések érzékenységvizsgálata, a forgalmi terhelés okozta rongáló hatás elemzése).
    • Aszfaltburkolatú útpályaszerkezetek méretezése.  (Feszültségek és alakváltozások vizsgálata hajlékony pályaszerkezeti rétegekben.  Alapanyagokkal, aszfaltkeverékekkel szemben támasztott követelmények. Méretezési modell)
    • Betonburkolatok méretezése.  (Feszültségek és alakváltozások vizsgálata merev pályaszerkezeti rétegekben.  Alapanyagokkal, pályabetonnal szemben támasztott követelmények. Speciális technológiák: white-topping, kompozit szerkezet, repülőtéri burkolatok tanulmányozása.  Méretezési modell)
    • Meglévő pályaszerkezetek megerősítésének méretezése.  (Útpályaszerkezet-diagnosztikai elvek és módszerek tanulmányozása a megerősítendő burkolat állapotértékelése során. Mechanikai elvű modellalkotás a szükséges erősítőréteg meghatározás érdekében)
    • Innovatív útpályaszerkezetek.   (Másodnyersanyagok, ipari melléktermékek, bontott építési anyagok továbbá zajcsökkentő aszfaltok, vízáteresztő burkolatok alkalmazhatósága, illetve méretezési paramétereinek meghatározása)
 
*********************************
Although many elements of pavement structures design have been following mechanical dimensioning principles, empirical principles and solutions still play a decisive role in determining the preferable structure.
However, the recent advances in material science, IT, traffic and meteorological data collection and processing have an impact on the development of pavement design too. 
Thus, with increasingly advanced tools, more precise pavement design methods utilising material characteristics can be developed to help manage design tools that allow more sophisticated technical alternatives to be developed or compared, rather than working technical standards.
 
Subtopics
    • Exploring the potential of improving the standard formula of design traffic. (Weighing input data, sensitivity analysis of the applicable relationships, analysis of traffic induced deterioration, especially fatigue.)
    • Dimensioning asphalt pavement structures. (Analysis of stresses and deformations in flexible layer structures. Requirements for materials, asphalt mixtures. Dimensioning model)
    • Dimensioning concrete pavement structures. (Analysis of stresses and deformations in rigid layer structures. Requirements for materials, concrete mixtures. Study of special technologies: white-topping, composite structures, airport pavements. Dimensioning model)
    • Dimensioning existing pavement structures using overlay design methods. (Study of road diagnostic principles and methods in the inspection of the pavement to be reinforced. Mechanical modelling to determine the reinforcement layer needed)
    • Innovative pavement structures. (Possible use of secondary materials, industrial by-products, rubble. Dimensioning parameters of noise reduction asphalt and permeable pavement layers.)
A téma meghatározó irodalma: 
    1. Yang H. Huang: Pavement Analysis and Design. ISBN-13: 978-0131424739
    2. Per Ullidtz: Modelling Flexible Pavement Response and Performance. ISBN-10: 8750208055
    3. A. T. Papagiannakis - E. A. Masad: Pavement Design and Materials. ISBN-13: 978-0471214618
    4. Nick Thom: Principles of Pavement Engineering. ISBN-10: 0727740709
    5. Fi I., Tóth Cs., Bocz P., Pethő L.: Útburkolatok méretezése. (ISBN:9789639968349)
A téma hazai és nemzetközi folyóiratai: 
    1. Road Materials and Pavement Design (Scopus)
    2. Baltic Journal of Road and Bridge Engineering (WoS, Scopus)
    3. International Journal of Pavement Engineering (Scopus)
    4. GRADEVINAR, Journal of Croatian Association of Civil Engineers (Scopus)
    5. Periodica Polytechnica Civil Engineering (Scopus)
    6. Építőanyagok/ Journal of Silicate Based and Composite Materials
A témavezető utóbbi tíz évben megjelent 5 legfontosabb publikációja: 
    1. L. Gáspár – M. Karoliny – Cs. Tóth: Predicting subgrade soil strength using FWD and meteorological time series data. Proceedings of the 10th International Conference on the Bearing Capacity of Roads, Railways and Airfields (BCRRA 2017), June 28-30, 2017, Athens, Greece
    2. Soós Z. - Bóka Dávid - Tóth Csaba: Determination of Load Equivalency Factors by Statistical Analysis of Weigh-In-Motion Data. BALTIC JOURNAL OF ROAD AND BRIDGE ENGINEERING (ISSN: 1822-427X) 11: (4) pp. 266-273. (2016) (WoS)
    3. Soós Z., Igazvölgyi Zs., Tóth Cs., Pethő, L.: „Mechanistic Asphalt Overlay Design Method for Heavy Duty Pavements”,  Road and Rail Infrastructure IV, Proceedings of the Conference CETRA 2016, Sibenik, Horvátország. pp. 173-179.
    4. Cho, Seoyoung- Tóth, Csaba - Soós, Zoltán: Finite Element Method analysis for mechanistic design in flexible pavement, Review: From how to build a material in FE analysis to complexity in reality. Journal of Silicate Based and Composite Materials 70 : 6 pp. 204-208. , 5 p. (2018) 
    5. Primusz Péter, Tóth Csaba: Aszfaltburkolatú útpályaszerkezetek egyszerűsített analitikus méretezése. Közlekedéstudományi szemle LXVIII : 5 pp. 17-33. Paper: 10.24228/KTSZ.2018.5.2 , 17 p. (2018)
A témavezető fenti folyóiratokban megjelent 5 közleménye: 
    1. Soós Z. – Tóth Csaba: Simple Overlay Design Method for Thick Asphalt Pavements Based on the Method of Equivalent Thicknesses. PERIODICA POLYTECHNICA-CIVIL ENGINEERING (ISSN: 0553-6626) (eISSN: 1587-3773) 61: (3) pp. 389-397. (2017)
    2. Soós Z. – Bóka Dávid - Tóth Csaba : Determination of Load Equivalency Factors by Statistical Analysis of Weigh-In-Motion Data. BALTIC JOURNAL OF ROAD AND BRIDGE ENGINEERING (ISSN: 1822-427X) 11: (4) pp. 266-273. (2016)
    3. Lajos Kisgyörgy, Csaba Tóth & András Geiger: The Dynamic Modulus of Chemically Stabilized Crumb Rubber Bitumen Modified Asphalts (Paper ID: 1451-2015) GRADEVINAR, Journal of Croatian Association of Civil Engineers, ISSN (printed version): 0350-2465.
    4. Soós Z. – Tóth Csaba: The effect of VIATOP® plus FEP on the stiffness and low temperature behaviour of hot mix asphalts. Journal of Silicate Based and Composite Materials (ISSN: 0013-970X) (eISSN: 2064-4477) 67: (4) pp. 126-131. (2015)
    5. Tóth Csaba: Analysis of the Quality Variances of Asphalt Production by Monte Carlo Simulation. PERIODICA POLYTECHNICA-CIVIL ENGINEERING (ISSN: 0553-6626) (eISSN: 1587-3773) 54: (1) pp. 67-72. (2010)

A témavezető eddigi doktoranduszai

Nádasi Réka (2017//)
Soós Zoltán (2014/2017/2017)
Cho Seoyoung (2018/2021/)
Státusz: 
elfogadott