| This site is powered by Aigaion - A PHP/Web based management system for shared and annotated bibliographies. For more information visit Aigaion.nl. |
|
Modelowanie numeryczne statyki ścianek szczelnych i szczelinowyh r:
e:
e:
| Type of publication: | Phdthesis |
| Citation: | |
| Year: | 2007 |
| School: | Politechnika Krakowska |
| Abstract: | Praca dotyczy problematyki analiz współpracy konstrukcji z gruntem. Jako główną metodę badawczą wybrano analizę numeryczną wykorzystującą Metodę Elementów Skończonych (MES). Taki wybór umożliwił szybkie i efektywne symulowanie dużej liczby charakterystycznych przypadków – w przeciwieństwie do eksperymentów „in situ”. Głównym zagadnieniem rozważanym w pracy jest analiza wrażliwości zachowania się układu grunt - ścianka (stateczności, sił przekrojowych i przemieszczeń) na właściwości ścianki i gruntu. Dla ograniczenia liczby parametrów opisujących zagadnienie wybrano najprostszy spotykany w praktyce przypadek czyli ściankę szczelną niekotwioną stanowiącą zabezpieczenie wykopu. Wykorzystano model sprężysto – plastyczny Coulomba – Mohra dla gruntu i model sprężysty dla ścianki. Wykonano studium parametryczne problemu (bazujące na zasadzie prac wirtualnych i równaniu Coulomba – Mohra), co pozwoliło określić parametry bezwymiarowe opisujące zagadnienie w zakresie sprężystym i plastycznym. Obliczenia numeryczne wykazały iż parametry te w pełni poprawnie opisują analizowane zjawiska. Stwierdzono znaczny wpływ współczynnika parcia spoczynkowego K0 i sztywności bezwymiarowej D0 na wartości momentów zginających w ściance. Uzyskane na drodze obliczeń numerycznych wyniki porównano z otrzymanymi za pomocą klasycznej metody obliczeniowej. Stwierdzono iż klasyczna metoda obliczeniowa może być wykorzystywana jedynie do określenia potrzebnego zagłębienia ścianki. Ma ona tendencję do zaniżania momentów zginających w ściance (zjawisko to jest szczególnie widoczne dla ścianek sztywnych pracujących w warunkach odległych od stanu granicznego) tak wiec nie powinna być używana do ich wyznaczania. Zaobserwowano iż w zagadnieniach praktycznych tarcie pomiędzy ścianką a gruntem może być pomijane, gdyż nie wpływa na stateczność układu a jego wpływ na momenty zginające w ściance jest nieznaczny. Wykorzystując uzyskane wyniki symulacji numerycznych zaproponowano Autorskie metody pozwalające na obliczenie współczynnika stateczności, potrzebnego zagłębienia oraz wartości maksymalnego momentu zginającego w ściance niekotwionej. Zaproponowano również algorytm projektowania omawianych konstrukcji z wykorzystaniem analiz numerycznych. Badano również wpływ obciążenia naziomu na pracę ścianki. Uzyskano nieliniowe i silnie zależne od właściwości gruntu zależności pomiędzy obciążeniem naziomu a współczynnikiem stateczności i maksymalnym momentem zginającym. Testowano też wpływ sposobu modelowania – czyli wyboru modelu konstytutywnego gruntu oraz możliwych do przyjęcia uproszczeń. Porównano wyniki otrzymane z użyciem modeli konstytutywnych Coulomba – Mohra, Druckera – Pragera, CAP i Modified Cam – Clay. Stwierdzono iż w analizie ograniczonej do oceny stateczności oraz wyznaczenia sił przekrojowych nie ma potrzeby użycia modeli bardziej skomplikowanych od modelu Coulomba – Mohra. Potrzeba taka może natomiast wystąpić w przypadku wyznaczania przemieszczeń ścianki i gruntu. Wykazano konieczność użycia elementów kontaktowych pomiędzy gruntem a ścianką. Analizowano również wpływ uwzględnienia w obliczeniach zbyt małego obszaru gruntu. Pokazano również wyniki symulacji pracy ścianki kotwionej oraz ścianki pełniącej rolę uszczelnienia wału przeciwpowodziowego. Przeprowadzone numeryczne symulacje badań centryfugowych (wirówkowych) ścianek wykazały dobrą zgodność obserwowanych doświadczalnie i otrzymanych numerycznie postaci deformacji układu grunt – ścianka. Zaprezentowano również wyniki analizy dwóch rzeczywistych przypadków zabezpieczenia wykopu. Uzyskane na drodze symulacji numerycznej oraz pomierzone „in situ” przemieszczenia poziome ścianki wykazały dobrą zgodność. |
| Keywords: | ścianka szczelna, FEM, MES, modelling, modelowanie, sheet pile wall |
| Authors | |
| Added by: | [] |
| Total mark: | 0 |
|
Attachments
|
|
|
Notes
|
|
|
|
|
|
Topics
|
|
|
|
|