موسسه آموزش عالی آپادانا فصلنامه پژوهش های نوین در شهرهوشمند 2980-8936 4 3 2026 06 15 Nonlinear Behavior of Recycled Materials in Asphalt Pavement for Application in Smart Cities: Analysis of Interaction between Waste Millings and Geotechnical Subgrade رفتار غیرخطی مصالح بازیافتی در روسازی آسفالت با کاربرد در شهرهای هوشمند: تحلیل اندرکنش تراشه‌های ضایعاتی و بستر ژئوتکنیکی 22 31 10.22051/jera.2021.31891.2698 FA جواد شهرداری کلانشهر تبریز مهدی دانشگاه جامع علمی کاربردی استان آذربایجان شرقی، تبریز 2026 04 28 The use of recycled materials in asphalt pavement, despite its environmental benefits, faces the challenge of predicting their nonlinear behavior in interaction with the geotechnical subgrade, which is essential for application in smart city infrastructure. This research aimed to analyze the nonlinear behavior of asphalt pavement containing waste millings and evaluate its interaction with the geotechnical subgrade for application in smart cities. The research design was a three-dimensional numerical simulation using the finite element method. The statistical population consisted of asphalt samples made with different percentages of recycled millings and two types of geotechnical subgrade (clayey and sandy). Sampling was performed purposively, and the intervention involved applying a standard axle load to the pavement and subgrade model. The measurement tools included the Drucker-Prager elastoplastic constitutive model for asphalt and the Cam-Clay hardening model for the subgrade, which simulated the nonlinear characteristics. Data analysis was performed using the Newton-Raphson nonlinear solution method. The findings showed that increasing recycled millings led to a reduction in the dynamic modulus and an increase in flexural strain at the interface, but the presence of the nonlinear subgrade resulted in a more uniform stress distribution and reduced local stress concentration. Furthermore, the nonlinear interaction of the asphalt layer containing millings with the clayey subgrade increased energy absorption capacity. It was concluded that pavement design with up to ten percent by weight of recycled millings, considering the nonlinear behavior of the subgrade, is a sustainable solution for smart city infrastructure. It was also suggested that this behavioral characteristic paves the way for embedding real-time monitoring systems in urban smart pavements. استفاده از مصالح بازیافتی در روسازی آسفالت علی‌رغم مزایای زیست‌محیطی، با چالش پیش‌بینی رفتار غیرخطی آن‌ها در اندرکنش با بستر ژئوتکنیکی مواجه است که برای کاربرد در زیرساخت‌های شهر هوشمند ضروری می‌باشد. این پژوهش با هدف تحلیل رفتار غیرخطی روسازی آسفالت حاوی تراشه‌های ضایعاتی و ارزیابی اندرکنش آن با بستر ژئوتکنیکی برای کاربرد در شهرهای هوشمند انجام شد. طرح پژوهش از نوع شبیه‌سازی عددی سه‌بعدی به روش اجزای محدود بود. جامعه آماری شامل نمونه‌های آسفالت ساخته‌شده با درصدهای مختلف تراشه‌های بازیافتی و دو نوع بستر ژئوتکنیکی (رسی و ماسه‌ای) بود. نمونه‌گیری به روش هدفمند انجام شد و مداخله شامل اعمال بار محوری استاندارد بر روی مدل روسازی و بستر بود. ابزار اندازه‌گیری مدل رفتاری الاستوپلاستیک دروکر-پراگر برای آسفالت و مدل سخت‌شوندگی کام-کلی برای بستر بود که ویژگی‌های غیرخطی را شبیه‌سازی کرد. تحلیل داده‌ها با روش حل غیرخطی نیوتن-رافسون انجام گرفت. یافته‌ها نشان داد افزایش تراشه‌های بازیافتی منجر به کاهش مدول دینامیکی و افزایش کرنش خمشی در مرز مشترک شد، اما حضور بستر غیرخطی باعث توزیع یکنواخت‌تر تنش و کاهش تمرکز تنش موضعی گردید. همچنین اندرکنش غیرخطی لایه آسفالت حاوی تراشه با بستر رسی، قابلیت جذب انرژی را افزایش داد. نتیجه‌گیری شد طراحی روسازی با حداکثر ده درصد وزنی تراشه‌های بازیافتی و درنظرگرفتگی رفتار غیرخطی بستر، راهکاری پایدار برای زیرساخت‌های شهر هوشمند است. همچنین پیشنهاد گردید این ویژگی رفتاری زمینه‌ساز تعبیه سامانه‌های پایش لحظه‌ای در روسازی‌های هوشمند شهری می‌باشد. /downloadfilepdf/1102943