- Tytuł:
-
Numerical modelling of soil arching in a shallow backfill layer
Modelowanie numeryczne przesklepienia gruntu w płytkiej warstwie zasypki - Autorzy:
- Szajna, W. S.
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/396464.pdf
- Data publikacji:
- 2014
- Wydawca:
- Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
- Tematy:
-
arching
soil-shell structure
trapdoor problem
stress redistribution
FEM
Mohr-Coulomb model
przesklepienie
konstrukcja gruntowo-powłokowa
problem zapadni
redystrybucja naprężeń
MES
model Coulomba-Mohra - Opis:
-
The paper presents the application of the finite element method into the modelling of soil arching. The phenomenon plays fundamental role in soil-shell flexible structures behaviour. To evaluate the influence of arching on a pressure reduction, a plain strain trapdoor under a shallow layer of backfill was simulated. The Coulomb-Mohr plasticity condition and the nonassociated flow rule were used for the soil model. The research examines the impact of the internal friction angle and the influence of the backfill layer thickness on the value of soil arching. The carried out analyses indicate that the reduction of pressures acting on a structure depends on the value of the internal friction angle, which confirms the earlier research. For a shallow backfill layer however, the reduction is only a local phenomenon and can influence only a part of the structure.
W artykule przedstawiono próbę modelowania numerycznego zjawiska przesklepienia gruntu w płytkiej warstwie zasypki. Zjawisko to ma podstawowe znaczenie w podatnych konstrukcjach gruntowo-powłokowych. W wyniku przesklepienia parcie gruntu na konstrukcję podatną jest znacznie mniejsze niż parcie na analogiczną konstrukcję sztywną. Redukcja parcia nad poddającą się obciążeniom wiotką konstrukcją wiąże się z redystrybucją naprężeń w gruncie na strefy zasypki, które nie podlegają deformacjom. W celu zbadania istoty zjawiska redystrybucji naprężeń analizowany jest układ o bardzo uproszczonej geometrii – tzw. problem zapadni. Zadanie rozwiązano z wykorzystaniem metody elementów skończonych. W rozwiązaniu przyjęto warunki płaskiego stanu odkształcenia. Założono sprężysto-plastyczny model zasypki gruntowej z warunkiem plastyczności Coulomba-Mohra i niestowarzyszonym prawem płynięcia. Jako miarę redukcji parcia wywołanego przesklepieniem przyjęto stosunek aktualnego parcia do parcia geostatycznego działającego na konstrukcję niepodatną. Badano wpływ kąta tarcia wewnętrznego i grubości warstwy zasypki na wartość redukcji parcia. Wzrost kąta tarcia skutkuje większą redukcją parcia gruntu, co potwierdza wcześniejsze wyniki badań. Przy małej grubości warstwy zasypki efekt redukcji parcia ma charakter lokalny i może być ograniczony jedynie do małych obszarów gruntu nie obejmując swym zasięgiem całej konstrukcji podatnej. - Źródło:
-
Civil and Environmental Engineering Reports; 2014, 15; 127-137
2080-5187
2450-8594 - Pojawia się w:
- Civil and Environmental Engineering Reports
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł