Spørgsmål:
Hvordan bestemmes det laterale jordtryk i en dobbeltvægget kasse?
Question Overflow
2015-04-17 20:08:23 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Designet af en støttevæg involverer ofte bestemmelse af det laterale jordtryk ved hjælp af enten Rankine-teori eller Coulomb-teori. Begge teorier involverer mobilisering af forskydningsmodstanden for en trekantet jordkile, der strækker sig en betydelig afstand væk fra bunden af ​​væggen.

I tilfælde af en dobbeltvægget kasse, som den på billedet nedenunder ville den korte afstand mellem de to vægge forhindre en sådan svigtkile i at strække sig helt ned til bunden. I hvilket tilfælde, hvordan skal man bestemme jordtrykket fra sandfyldmaterialet mellem de to vægge?

double-walled cofferdam

En kofferdam er en meget mere kompleks struktur end en støttevæg. Stivheden af ​​stålets indvendige og udvendige vægge og egenskaberne af sengen, hvortil de drives, spiller en væsentlig rolle. Fyldmaterialet mellem væggene giver en vis mekanisk kobling mellem dem baseret på dets forskydnings- og strømningsegenskaber. Alt dette samlet bliver et ret komplekst grænseværdiproblem. Men i sidste ende er det materiale, der "tilbageholdes", vandet!
En svar:
AsymLabs
2015-10-10 22:12:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Fra det, jeg læste, ser du på trykket, som sandet mellem spunen lægger på dem. I dette tilfælde ser jeg to muligheder: (1) log-spiralanalyse eller (2) elastisk analyse af Boussinesq

Log Spiralanalyse

Logspiralanalysen antager, at jordtrykket mobiliseres af en jordmasse, der følger formen på en logspiralkurve. Dette bruges almindeligvis til afstivet gravgravning, og massekurven skal krydse overfladen vinkelret. Analysen er ubestemt, så en prøve-og-fejl-grafisk (skaleret) metode anbefales, men vi har udarbejdet en computerbaseret algoritme, der udfører denne prøve- og fejlproces beregningsmæssigt.

I dette tilfælde dog i din prøve- og fejlanalyse kan du overveje, at kurven skal tvinges til at forekomme inden for de geometriske grænser for afstanden mellem stablede vægge. Så det kunne repræsentere en realistisk tilstand.

Logspiral foreslås som relevant for alle passive jordretentionsproblemer. Jeg tror, ​​at denne antagelse ville være anvendelig i din situation, men dette er noget, der skal verificeres.

Boussinesq Elasticitetsteori

Boussinesq teori kan bruges til at se på laterale (og lodrette) trykproblemer, hvor deformation ikke forekommer. I dit tilfælde vil der sandsynligvis forekomme deformation, men forudsat at det ikke kan producere højere belastninger / tryk end forventet (der er ingen afslapning under teorien), så det vil være et konservativt resultat.

Også der er antagelse af et elastisk halvt rum inden for Boussinesq-teorien. Da dit system er begrænset af hydrostatisk tryk, kan det betragtes som opfører sig som et elastisk halvt mellemrum. Men der kræves flere oplysninger.

Andre overvejelser

En meget god, omfattende, men dateret informationskilde er Steel Sheet Piling Design Manual (1984) . Cellulære kufferter og trykanalyse er dog inkluderet, og en kopi kan ses på scribd.com her.


På det medfølgende foto er der ingen tvivl om at være byggerietrafik, der rejser langs regionen mellem pælerne. Jeg har brugt Boussinesq (som modificeret) specifikt til dette formål på tidligere projekter for at sikre, at strukturen kan modstå disse belastninger. Dette er et andet meget vigtigt emne, der skal undersøges - det vil kræve analyse af det specifikke udstyr, spormønstre og belastninger - i det væsentlige udstyrsproducentens data. Din analyse skal også koordineres tæt med byggeprogrammet for at inkludere antallet og sandsynlige konfigurationer af udstyr, der vil blive brugt. Ikke en let opgave.


Skematisk af foreslået analyse

I nedenstående figur vises den foreslåede tilgang. Naturligvis er alle forhold ikke kendte, for eksempel placeringen af ​​hav / flodbund, de hydrostatiske forhold mellem arkstablede tilbageholdelseselementer osv.

combination boussinnesq and log spiral

Konstruktionsbelastninger øverst i sektionen kan modelleres ved hjælp af spormønstre / fodspor og tilhørende belastninger. Boussinesq teori bruges til at beregne de laterale spændinger ved fastholdelsesstrukturen som illustreret af de gule og grønne spændingshylstre, og disse kan overlejres for at imødekomme enhver ønsket overfladebelastningskonfiguration.

Logspiralanalysen er dog en iterativ proces, hvor kurvens oprindelse ved punkt O skal forstyrres således, at kurven altid skærer punkt A vinkelret og krydser også punkt C i bunden af ​​udgravningen. Dette giver en række jordkonvolutter inden for ABC , der når en maksimumsværdi som illustreret af kurven og punkter over punkt A .

Bemærk, at dette betragter en buet svigt overflade. Antagelsen om passive forhold er vanskelig at vurdere, men nær hjørnerne af kufferten skal box effekten give tilstrækkelig stivhed. Mod midten af ​​siderne af kassen kræver denne antagelse yderligere undersøgelse.

Den traditionelle måde at udføre logspiralanalysen på er grafisk. Det vil sige at konstruere en logspiralskabelon til at skalere i henhold til en skalategning og flytte den rundt på tegningen under begrænsningerne af punkterne A og C . Arealet af ABC beregnes for hvert forsøg, indtil et klart maksimum er nået. Vi har imidlertid udviklet en algoritme, der udfører dette beregningsmæssigt, så der er ikke behov for grafisk analyse.

Afhængigt af din geometri støder du muligvis ikke på et maksimum, i stedet for kan du være begrænset af punkt D . I dette tilfælde vil konvolutten, der er defineret af DBC være værdien af ​​interesse.

Et af de sværeste aspekter af en sådan analyse vil være at etablere worst case grundtilstand. Det er nødvendigt med nøje overvejelse for at bestemme, hvilke begivenheder der kan falde sammen, hvad angår udstyrskonfigurationer, udsving i vandstanden og andre problemer, såsom potentielle risiko for afvanding. En risikobaseret tilgang kan anbefales, som garanterer mere end den traditionelle faktor for sikkerhedsmetoder.

I stedet for en oversigt ville det være nyttigt, hvis du kan give et simpelt eksempel på, hvordan jordtrykket kunne beregnes ud fra en af ​​de metoder, du har foreslået. Kan du også pege på mig de relevante sider til beregning af jordtryk i en dobbeltvægget kasse i stålpladehåndbogen? Tak.
@QuestionOverflow US Steel Manual er nyttig til at identificere principperne bag de mere almindeligt anvendte metoder til beregning af lateralt tryk som anvendt på arkbunker. Jeg inkluderede dette, hvis der var en specifik bekymring for jordstrukturproblemer. Brug af de elastiske metoder som foreslået ignorerer jordstrukturinteraktion, og da der ikke er nogen afslapning, vil det forudsagte tryk være højere - dette er konservativt af natur.
@QuestionOverflow Jeg er ikke opmærksom på en bestemt kode eller procedure, der netop vil løse dette problem. Log Spiral kan anvendes, fordi fejlkonvolutten kunne betragtes som en realistisk, da sandets svigtplan mellem de to vægge vil være begrænset af geometri. Boussinesq er nyttigt på ethvert elastisk materiale, og ligningerne / inputene kan modificeres til specifikke problemer for at imødekomme problemer relateret til de underliggende antagelser. En anden teknik kan være at modellere systemet ved hjælp af FEM, men det forudsagte resultat er muligvis ikke bedre end de foreslåede metoder,


Denne spørgsmål og svar blev automatisk oversat fra det engelske sprog.Det originale indhold er tilgængeligt på stackexchange, som vi takker for den cc by-sa 3.0-licens, den distribueres under.
Loading...