Як визначити бічний тиск землі в коффердамі з двома стінками?


11

Конструкція підпірної стінки зазвичай передбачає визначення бічного тиску землі за допомогою теорії Ранкена або теорії Кулона. Обидві теорії передбачають мобілізацію опору зсуву трикутного клину ґрунту, що простягається на значну відстань від основи стіни.

У випадку з коффердамом з двома стінками, наприклад, на малюнку нижче, невелика відстань між двома стінками запобігла б поширенню такого відмовного клина до кінця. У такому випадку, як можна визначити тиск землі на піщаному наповнювальному матеріалі між двома стінами?

коффердам з двома стінками


Кофердам - ​​це набагато складніша конструкція, ніж підпірна стіна. Жорсткість сталевих внутрішніх і зовнішніх стін та властивості ліжка, в яке вони загнані, відіграють значну роль. Матеріал наповнювача між стінками забезпечує певну кількість механічного зчеплення між ними виходячи з властивостей зсуву та потоку. Все це разом узгоджується з досить складною граничною проблемою. Але в кінцевому підсумку матеріал, який "утримується", - це вода!
Дейв Твід

Відповіді:


6

З того, що я читав, ви дивитесь на тиск, який пісок між набивками листів чинить на них. У цьому випадку я бачу дві можливості: (1) логоспіральний аналіз або (2) еластичний аналіз Boussinesq .

Аналіз спіралі журналу

Аналіз спіралі колоди передбачає, що тиск на ґрунт мобілізується ґрунтовою масою, яка відповідає формі кривої спіралі колоди. Зазвичай це застосовується для розкопок траншей, а крива маси повинна перетинати поверхню в перпендикулярі. Аналіз не визначений, тому рекомендується графічний (масштабований) метод проб і помилок, але ми розробили алгоритм, заснований на комп'ютері, який обчислює цей процес проб і помилок.

У цьому випадку, хоч у вашому аналізі проб та помилок ви можете врахувати, що крива повинна бути змушена проходити в межах геометричних меж відстані між стінними стінами. Тож це могло б представляти реалістичну умову.

Спіраль зрубу пропонується як застосований для всіх проблем пасивного утримання ґрунту. Я думаю, це припущення було б застосовно до вашої ситуації, але це щось, що слід перевірити.

Теорія еластичності Boussinesq

Теорія Буссінеска може бути використана для розгляду проблем бічного (і вертикального) тиску, де деформація не відбувається. У вашому випадку, швидше за все, відбудеться деформація, але якщо припустити, що вона не може спричинити більш високі напруження / тиск, ніж очікується (в теорії немає розслаблення), тому це буде консервативним результатом.

Також існує теорія еластичного напівпростору в теорії Буссінеска. Оскільки ваша система обмежена гідростатичним тиском, можна вважати, що вона поводиться як еластичний півпростір. Але потрібно більше інформації.

Інші міркування

Дуже хорошим, всеосяжним, але застарілим джерелом інформації є Посібник з розробки сталевих листів (1984) . Однак, в комерційні комерційні камери та аналіз тиску включено, а копію можна переглянути на scribd.com тут .


На фотографії, безсумнівно, буде будівельний рух, який рухатиметься по регіону між паліми. Я використовував Boussinesq (модифікований) спеціально для цієї мети для попередніх проектів, щоб гарантувати, що структура може витримати ці навантаження. Це ще одне дуже важливе питання, яке потрібно вивчити - воно потребує аналізу конкретного обладнання, моделей колії та навантажень - фактично даних виробників обладнання. Ваш аналіз також повинен бути тісно узгоджений з програмою будівництва, включати номери та ймовірні конфігурації обладнання, яке буде використовуватися. Непросте завдання.


Схема запропонованого аналізу

На малюнку нижче представлений запропонований підхід. Звичайно, всі умови невідомі, наприклад, місця морського / річкового русла, гідростатичні умови між простиральними елементами, що складаються з листа, тощо.

комбінований буссінеск і колодна спіраль

Будівельні навантаження у верхній частині секції можна моделювати, використовуючи схеми / сліди колії та пов'язані з цим навантаження. Теорія Boussinesq використовується для обчислення бічних напружень на утримуючої конструкції, як це проілюстровано жовтою та зеленою напругою конвертів, і вони можуть бути накладені для розміщення будь-якої конфігурації навантаження на поверхню, яка бажана.

Аналіз спіралі колоди, однак, є ітераційним процесом, коли початок кривої в точці O повинно бути збурене таким чином, що крива завжди перетинає точку А під прямим кутом, а також перетинає точку С в основі розкопу. Це призводить до серії ґрунтових конвертів в межах ABC , які досягають максимальне значення , як показано на кривій і точки вище точки А .

Зауважте, що це враховує вигнуту поверхню відмови. Припущення про пасивні умови важко оцінити, але поблизу кутів коффердаму ефект коробки повинен забезпечувати достатню жорсткість. У напрямку до боків коробки це припущення потребує подальшого вивчення.

Традиційний спосіб проведення аналізу спіральної колоди - графічно. Тобто , щоб побудувати шаблон журналу спіральної шкалою в відповідності зі шкалою креслення і перемістити його навколо малюнка при обмеженнях точок A і C . Площа АВС розраховується для кожного випробування до досягнення чіткого максимуму. Однак ми розробили алгоритм, який буде виконувати це обчислювально, тому графічний аналіз не потрібен.

В залежності від вашої геометрії, ви не можете зіткнутися максимум, замість цього ви можете бути обмежені точкою D . У цьому випадку конверт, визначений DBC, був би значенням інтересу.

Одним з найскладніших аспектів такого аналізу буде встановлення найгіршого базового стану. Буде потрібно ретельно розглянути, щоб визначити, які події можуть збігатися, з точки зору конфігурації обладнання, коливань рівня води та інших питань, таких як потенційні ризики зневоднення. Можна рекомендувати підхід на основі ризику, який гарантує більше, ніж традиційний фактор методів безпеки.


Замість огляду було б корисно, якщо ви можете навести простий приклад того, як можна було обчислити тиск землі на основі одного із запропонованих вами методів. Чи можете ви також вказати мені відповідні сторінки для обчислення тиску землі в коффердамі з двома стінками в Посібнику з проектування штампувальних листів? Спасибі.
Переповнення запитань

@QuestionOverflow Посібник зі сталі в США корисний для визначення принципів, які лежать в основі більш часто використовуваних методів обчислення бічного тиску, застосованих до листових паль. Я включив це в тому випадку, якщо виникло особливе занепокоєння щодо питань структури деформації ґрунту (деформації). Використовуючи запропоновані еластичні методи, ігноруйте взаємодію структури ґрунту, а тому, коли не буде розслаблення, прогнозований тиск буде вище - це природно консервативно.
AsymLabs

@QuestionOverflow Мені невідомий конкретний код або процедура, яка буде вирішувати саме цю проблему. Спіраль журналу може бути застосована, оскільки конверт відмови можна вважати реалістичним, оскільки площина відмови піску між двома стінками буде обмежена геометрією. Boussinesq корисний для будь-якого еластичного матеріалу, і рівняння / входи можна змінювати для конкретних проблем, щоб задовольнити проблеми, пов'язані з основними припущеннями. Іншою технікою могло б стати моделювання системи за допомогою FEM, але прогнозований результат може бути не кращим, ніж запропоновані методи,
AsymLabs
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.