Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Podobné dokumenty
Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Posouzení stability svahu

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

ALTERNATIVNÍ MOŽNOSTI MATEMATICKÉHO MODELOVÁNÍ STABILITY SVAHŮ SANOVANÝCH HŘEBÍKOVÁNÍM

Metoda konečných prvků Základy konstitutivního modelování (výuková prezentace pro 1. ročník navazujícího studijního oboru Geotechnika)

1 Švédská proužková metoda (Pettersonova / Felleniova metoda; 1927)

Nové technologie ochrany životního prostředí před negativními následky pohybujících se přírodních hmot

Násep vývoj sedání v čase (konsolidace) Program: MKP Konsolidace

STABILITA SVAHŮ staveb. inženýr optimální návrh sklonu

Pilotové základy úvod

MECHANIKAPODZEMNÍCH KONSTRUKCÍ KLASIFIKACE VÝPOČETNÍCH METOD STABILITY A ZATÍŽENÍ OSTĚNÍ

Kancelář stavebního inženýrství s.r.o. Statický výpočet

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Pružné oblasti (oblasti bez plasticity) Program: MKP

Metoda konečných prvků Charakteristika metody (výuková prezentace pro 1. ročník navazujícího studijního oboru Geotechnika)

Nejprve v rámu Nastavení zrušíme zatrhnutí možnosti nepočítat sedání. Rám Nastavení

MECHANIKA PODZEMNÍCH KONSTRUKCÍ Statické řešení výztuže podzemních děl

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Výpočet prefabrikované zdi Vstupní data

Výpočet stability svahu

MECHANIKA PODZEMNÍCH KONSTRUKCÍ PODMÍNKY PLASTICITY A PORUŠENÍ

Kancelář stavebního inženýrství s.r.o. Statický výpočet

ef c ef su 1 Třída F5, konzistence tuhá Třída G1, ulehlá

PLASTOVÁ AKUMULAČNÍ, SEDIMENTAČNÍ A RETENČNÍ NÁDRŽ HN A VN POSOUZENÍ PLASTOVÉ NÁDRŽE VN-2 STATICKÝ POSUDEK

Výpočet přetvoření a dimenzování pilotové skupiny

STABILITA PROTIPOVODŇOVÝCH HRÁZÍ ŘEKY DUNAJE NA OSTROVĚ SZENTENDRE

VYUŽITÍ VÝSLEDKŮ MATEMATICKÉHO MODELOVÁNÍ PRO NÁVRH NOVÝCH KONSTRUKCÍ BEZPEČNOSTNÍCH HRÁZÍ

POROVNÁNÍ VÝSLEDKŮ NUMERICKÉHO MODELOVÁNÍ S KLASICKÝMI TEORIEMI, CHYBY PŘI MODELOVÁNÍ

ef c ef su 1 Třída F5, konzistence tuhá Třída G1, ulehlá

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Výpočet sedání terénu od pásového přitížení

Posouzení mikropilotového základu

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

ZEMNÍ KONSTRUKCE. LUMÍR MIČA, ING., Ph.D. ÚSTAV GEOTECHNIKY

Kopané, hloubené stavby

Mezi jednotlivými rozhraními resp. na nosníkových prvcích lze definovat kontakty

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Kancelář stavebního inženýrství s.r.o. Statický výpočet

Doc. RNDr. Eva Hrubešová, Ph.D., T 4 Doc. Ing. Robert Kořínek, CSc., Ing. Markéta Lednická

1 TECHNICKÁ ZPRÁVA KE STATICKÉMU VÝPOČTU

Výpočet gabionu Vstupní data

Rev. Datum Důvod vydání dokumentu, druh změny Vypracoval Tech. kontrola. IČO tel

MOŽNOSTI VYUŽITÍ METODY LHS PŘI NUMERICKÉM MODELOVÁNÍ STABILITY TUNELU

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Numerické řešení pažící konstrukce

Matematické modelování v geotechnice - Plaxis 2D (ražený silniční/železniční tunel)

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Metoda konečných prvků Úvod (výuková prezentace pro 1. ročník navazujícího studijního oboru Geotechnika)

Postup zadávání základové desky a její interakce s podložím v programu SCIA

list číslo Číslo přílohy: číslo zakázky: stavba: Víceúčelová hala Březová DPS SO01 Objekt haly objekt: revize: 1 OBSAH

MATEMATICKÉ MODELOVÁNÍ A SKUTEČNÉ CHOVÁNÍ TUNELŮ REALIZOVANÝCH PODLE PROJEKTŮ IKP Consulting Engineers, s.r.o.

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Obr. 9.1 Kontakt pohyblivé části s povrchem. Tomuto meznímu stavu za klidu odpovídá maximální síla, která se nezývá adhezní síla,. , = (9.

Výpočet sedání osamělé piloty

VÝPOČET ZATÍŽENÍ SNĚHEM DLE ČSN EN :2005/Z1:2006

Výpočet konsolidace pod silničním náspem

Výpočet sedání kruhového základu sila

Druhy plošných základů

Zakázka: D Stavba: Sanace svahu Olešnice poškozeného přívalovými dešti v srpnu 2010 I. etapa Objekt: SO 201 Sanace svahu

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

Posouzení piloty Vstupní data

Namáhání ostění kolektoru

Kontraktantní/dilatantní

Pro zpracování tohoto statického výpočtu jsme měli k dispozici následující podklady:

Téma 2 Napětí a přetvoření

Návrh kotvené pažící stěny

STANOVENÍ SPOLEHLIVOSTI GEOTECHNICKÝCH KONSTRUKCÍ. J. Pruška, T. Parák

Skalní svah - stabilita horninového klínu

NÁVRH NETRADIČNÍHO POSTUPU ZPEVNĚNÍ NÁSYPOVÉHO TĚLESA ŽELEZNIČNÍ TRATI

Podklady pro cvičení k předmětu Statika a dynamika geotechnických staveb pro 1. ročník navazujícího magisterského studia oboru Geotechnika

ANALÝZA NAPĚTÍ A DEFORMACÍ PRŮTOČNÉ ČOČKY KLAPKOVÉHO RYCHLOUZÁVĚRU DN5400 A POROVNÁNÍ HODNOCENÍ ÚNAVOVÉ ŽIVOTNOSTI DLE NOREM ČSN EN A ASME

ČVUT v Praze Fakulta stavební. Studentská vědecká a odborná činnost Akademický rok 2005/2006 STUDIE CHOVÁNÍ PILOT. Jméno a příjmení studenta :

STATICKÝ VÝPOČET. Zpracování PD rekonstrukce opěrné zdi 2.úsek Starý Kopec. V&V stavební a statická kancelář, spol. s r. o.

Smyková pevnost zemin

Převod mezi parametry Hoekovy - Brownovy a Mohrovy - Coulombovy podmínky

Cvičební texty 2003 programu celoživotního vzdělávání MŠMT ČR Požární odolnost stavebních konstrukcí podle evropských norem

Sborník vědeckých prací Vysoké školy báňské - Technické univerzity Ostrava číslo 1, rok 2011, ročník X1, řada stavební článek č.

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

NUMERICKÉ MODELOVÁNÍ A SKUTEČNOST. Alexandr Butovič Tomáš Louženský SATRA, spol. s r. o.

Zakládání ve Scia Engineer

Libor Kasl 1, Alois Materna 2

Smyková pevnost zemin

1 Úvod. Poklesová kotlina - prostorová úloha

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Vyztužování zemin Prof. Ivan Vaníček International Geosynthetics Society, Česká republika

γ [kn/m 3 ] [ ] [kpa] 1 Výplň gabionů kamenivem Únosnost čelního spoje R s [kn/m] 1 Výplň gabionů kamenivem

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

Výpočet konsolidace pod silničním náspem

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství

09/stat.05/1. Statické posouzení návrhu nádrže z polypropylénu, umístěné pod úroveň terénu. Vypracováno pro: IMG BOHEMIA s.r.o.

Posouzení záporové stěny kotvené ve více úrovních

Únosnost kompozitních konstrukcí

NÁVRH VÝZTUŽE ŽELEZOBETONOVÉHO VAZNÍKU S MALÝM OTVOREM

Sylabus 18. Stabilita svahu

Příklad oboustranně vetknutý nosník

Nelineární problémy a MKP

Transkript:

Katedra geotechniky a podzemního stavitelství (prezentace pro výuku předmětu Modelování v geotechnice) doc. RNDr. Eva Hrubešová, Ph.D. Inovace studijního oboru Geotechnika CZ.1.07/2.2.00/28.0009. Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR.

NEJČASTĚJI POUŽÍVANÉ METODY MODELOVÁNÍ STABILITY SVAHOVÝCH TĚLES Metody mezní rovnováhy - základem je předpoklad silové popř. momentové rovnováhy části svahu nad uvažovanou smykovou plochou, metoda silová, výsledkem je stupeň stability Metoda konečných prvků deformační metoda, umožňuje stanovit jak stupeň stability, tak i přetvárné chování

METODY MEZNÍ ROVNOVÁHY nezahrnuje vliv přetvárných parametrů výsledkem výpočtu je tzv. součinitel stability F F=pasivní síly/aktivní síly pasivní síly - přispívají ke stabilitě aktivní síly - snižují stabilitu nevýhoda:nutno předem zadat výchozí smykovou plochu, na níž se pak určuje součinitel stability patří k nim např. proužkové metody (Pettersonova, Bishopova,

ZÁKLADNÍ METODY STABILITNÍ ANALÝZY A JEJICH DETERMINUJÍCÍ FAKTORY Metody mezní rovnováhy umožňují pouze stabilitní kvantifikaci porovnáním pasivních a aktivních sil na smykové ploše geometrické parametry materiálové parametry:objemová tíha, soudržnost, úhel vnitřního tření, numerické parametry metody: např. počet proužků, Numerické deformační metody (metoda konečných prvků, ) umožňují vyhodnotit napěťo-deformační stav a na jeho základě provést stabilitní kvantifikaci s využitím metody redukce smykových parametrů (Shear Strength Reduction Method - Duncan 1996) geometrické parametry materiálové parametry:objemová tíha, soudržnost, úhel vnitřního tření, modul pružnosti, Poissonovo číslo, numerické parametry metody: rozsah modelu, použitý typ prvků, hustota sítě, počet iterací, přesnost iteračního výpočtu

METODA REDUKCE PEVNOSTNÍCH SMYKOVÝCH PARAMETRŮ (SHEAR STRENGTH REDUCTION METHOD - SSRM ) základní princip formulován Duncanem (1996) implementována např. ve výpočetních programech Phase nebo Plaxis (pod názvem phi-c reduction method ) definice stupně bezpečnosti SSRF (Shear Strength Reduction Factor): SSRF f skutečná smyková pevnost zemin f minimální smyková pevnost potřebná k zachování neporušenosti

SCHÉMATICKÝ POSTUP METODY SSRM výchozí Mohr-Coulombova podmínka pevnosti a porušení charakterizovaná skutečnými parametry smykové pevnosti c a tan c redukce smykových parametrů c, koeficientem F Mohr-Coulombova podmínka pevnosti charakterizovaná redukovanými parametry smykové pevnosti c * a j * tan c tan c F F F c tan c, arctan F F stupeň stability svahového tělesa SSRF je roven takové max. hodnotě redukčního koeficientu F, pro který je ještě zachován neporušený stav

CHARAKTERISTIKA ANALYZOVANÉ STABILITNÍ ÚLOHY geometrie modelovaného tělesa: symetrický násyp výšky 4 m šířka koruny násypu 26.5 m sklon 32 podzemní voda není uvažována materiálové charakteristiky zemin v podloží a v násypu objem.tíha (kn/m 3 ) modul pružnosti (MPa) Poissonovo číslo soudržnost (kpa) úhel vnitřního tření ( ) materiál v podloží 20 variantně:5,10,40,50,500 0.4 16 28 materiál v násypu 21.3 variantně:2.5,5,10,40,50 0.3 2 25

aplikovaná výpočetní numerická metoda: metoda konečných prvků (programový systém Plaxis) materiálový model: Mohr-Coulomb variantní parametry výpočtů: modul pružnosti materiálu v násypu i podloží hustota sítě konečných prvků: (91-3864 prvků) typ konečných prvků: trojúhelníkové 6-ti uzlové a 15-ti uzlové prvky přesnost iteračního výpočtu: 0.0001-0.1

CITLIVOSTNÍ ANALÝZA HODNOT STUPNĚ STABILITY A LOKALIZACE A CHARAKTERU KRITICKÉ SMYKOVÉ PLOCHY NA PARAMETRECH SÍTĚ KONEČNÝCH PRVKŮ Předpoklady: E(podloží)=5 MPa, E(násyp)=10 MPa, iterační přesnost: 0.01 hustota sítě prvků (dle specifikace v programu Plaxis) velmi jemná s druhotným typ prvků počet elementů v síti počet uzlů v síti průměrný rozměr prvků (m) stupeň stability 6 3864 7979 0.910 1.32 zjemněním 15 3864 31413 0.910 1.22 velmi jemná 6 1460 3109 1.48 1.31 15 1460 12057 1.48 1.22 jemná 6 653 1442 2.21 1.32 15 653 5495 2.21 1.24 střední 6 299 692 3.27 1.37 15 299 2579 3.27 1.28 hrubá 6 163 394 4.43 1.45 15 163 1439 4.43 1.33 velmi hrubá 6 91 230 5.93 1.85 15 91 823 5.93 1.36 Bishop, Spencer - - - - 1.24

Závislost stupně stability stanoveného metodou SSRM na počtu elementů v modelu a typu konečných prvků stupeň stability 1,9 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1 1,85 Bishop, Spencer 91 163 299 653 1460 3864 počet elementů v modelu 6-ti uzlové konečné prvky 15-ti uzlové konečné prvky 1.24

Lokalizace a tvar smykové plochy v závislosti na typu konečných prvků počet prvků: 1460 (velmi jemná síť) Max. smykové přetvoření při aplikaci 15-ti uzlových prvků Max. smykové přetvoření při aplikaci 6-ti uzlových prvků kritická smyková plocha (metody mezní rovnováhy)

VÝSLEDKY STABILITNÍ A DEFORMAČNÍ SITUACE V NÁSYPU V ZÁVISLOSTI NA MODULECH PRUŽNOSTI Předpoklady: velmi jemná síť, 15-ti uzlové trojúh. konečné prvky, iterační přesnost: 0.01 celkem analyzováno 25 variant kombinací modulů pružnosti materiálu násypu a podloží: E(podloží):5,10,40,50,500 MPa E(násyp): 2.5,5,10,40,50 MPa SSRF =1.22 je nezávislý na modulech pružnosti lokalizace a charakter kritické smykové plochy jsou nezávislé na modulech pružnosti vliv na horizontální i vertikální posuny v analyzovaném tělese

CITLIVOSTNÍ ANALÝZA HODNOT STUPNĚ STABILITY KRITICKÉ SMYKOVÉ PLOCHY NA PŘIJATÉ PŘESNOSTI ITERAČNÍHO VÝPOČTU Předpoklady: 15-ti uzlové trojúhelníkové konečné prvky Závislost stupně stability na uvažované přesnosti výpočtu F=1.24 (Bishop, Spencer) nejstabilnější rozmezí přesnosti 0,0001 0,001 0,01 0,1 1 globální přesnost(log. měřítko) 1,4 1,35 1,3 1,25 1,2 1,15 1,1 1,05 1 stupeň stability F počet prvků 1460 počet elementů 653 počet elementů 299 počet elementů 163

ZÁVĚREČNÁ SHRNUTÍ A DOPORUČENÍ PLYNOUCÍ Z MODELOVÉ ANALÝZY Vyhodnocovaný faktor Citlivost SSRF Poznámka Modul pružnosti v násypu i podloží - ovlivňují pouze hodnoty posunů Hustota sítě a typ konečných prvků 6-ti uzlové trojúhel. prvky 15-ti uzlové trojúhel. prvky ++ se vzrůstající hustotou sítě se hodnoty stupně stability shora blíží k hodnotě stanovené metodou mezní rovnováhy (rozdíl cca 6%),rozdíl hodnoty pro nejvyšší a nejnižší hustotu 50% + se vzrůstající hustotou klesají hodnoty stupně stability k hodnotě stanovené metodou mezní rovnováhy F=1.24,rozdíl hodnoty pro nejvyšší a nejnižší hustotu cca 11% Iterační přesnost + hodnota stupně stability pro nejnižší uvažovanou přesnost je o 8 %-23 % vyšší než pro nejvyšší přesnost (v závislosti na hustotě sítě), nejstabilnější hodnota stupně stability v rozmezí přesnosti 0.001-0.01 (výsledky potvrzují doporučení pro volbu přesnosti v manuálu Plaxisu max. doporučená hodnota 3%) Doporučení pro analyzovanou úlohu z hlediska dosažení identického stupně stability 1.24 aplikovanými výpočetními metodami: modul pružnosti materiálu násypu i podloží libovolný, 15-ti uzlové trojúhelníkové prvky, jemná síť s 653 prvky, iterační přesnost: 0.01