Jak określić boczny nacisk na ziemię w koferdamie o podwójnych ścianach?

Projektowanie ściany oporowej zwykle polega na określeniu bocznego nacisku ziemi za pomocą teorii Rankine'a lub teorii Coulomba. Obie teorie wymagają mobilizacji odporności na ścinanie trójkątnego klina gleby rozciągającego się na znaczną odległość od podstawy ściany.

W przypadku koferdamu o podwójnych ściankach, takiego jak ten na zdjęciu poniżej, niewielka odległość między dwiema ścianami uniemożliwiłaby rozciągnięcie klina awaryjnego aż do dołu. W takim przypadku, w jaki sposób można określić nacisk na ziemię z piasku wypełniającego materiał między dwiema ścianami?

Z tego, co przeczytałem, patrzysz na nacisk, jaki wywiera na nich piasek między grodzicami. W tym przypadku widzę dwie możliwości: (1) analizę spirali logarytmicznej lub (2) analizę sprężystą Boussinesqa .

Analiza spirali logów

Analiza spirali logarytmicznej zakłada, że ​​nacisk gleby jest mobilizowany przez masę gleby, która ma kształt krzywej spirali logarytmicznej. Jest to powszechnie stosowane do stężonych wykopów, a krzywa masy musi przecinać powierzchnię prostopadle. Analiza jest nieokreślona, ​​dlatego zalecana jest metoda graficzna (skalowana) prób i błędów, ale opracowaliśmy algorytm komputerowy, który wykonuje obliczenia i próby błędów.

W tym przypadku jednak w analizie prób i błędów można wziąć pod uwagę, że krzywa musi zostać zmuszona do wystąpienia w granicach geometrycznych odległości między ułożonymi ścianami. Więc może reprezentować realistyczny stan.

Sugeruje się, że spirala kłody ma zastosowanie do wszystkich problemów związanych z pasywnym zatrzymywaniem gleby. Myślę, że to założenie miałoby zastosowanie do twojej sytuacji, ale należy to zweryfikować.

Teoria elastyczności Boussinesqa

Teorię Boussinesqa można wykorzystać do spojrzenia na problemy z ciśnieniem bocznym (i pionowym), w których deformacja nie występuje. W twoim przypadku prawdopodobnie nastąpi deformacja, ale zakładając, że nie będzie ona w stanie wytworzyć wyższych naprężeń / ciśnień, niż się spodziewano (zgodnie z teorią nie ma rozluźnienia), będzie to wynik konserwatywny.

W teorii Boussinesqa przyjęto również założenie elastycznej półprzestrzeni. Ponieważ twój system jest ograniczony przez ciśnienie hydrostatyczne, można uznać, że zachowuje się on jak sprężysta półprzestrzeń. Potrzebne będą jednak dodatkowe informacje.

Inne uwagi

Bardzo dobrym, wszechstronnym, ale przestarzałym źródłem informacji jest Podręcznik do projektowania palowania blachy stalowej (1984) . Uwzględniono jednak komórkowe koferdamy i analizę ciśnienia, a kopię można obejrzeć na scribd.com tutaj .

Na dostarczonym zdjęciu bez wątpienia będzie ruch budowlany wzdłuż regionu między stosami. Użyłem Boussinesqa (zmodyfikowanego) specjalnie do tego celu w poprzednich projektach, aby upewnić się, że konstrukcja wytrzyma te obciążenia. Jest to kolejna bardzo ważna kwestia do zbadania - będzie wymagała analizy konkretnego sprzętu, wzorów torów i obciążeń - zasadniczo danych producentów sprzętu. Twoja analiza powinna być również ściśle skoordynowana z programem budowlanym, aby uwzględnić liczby i prawdopodobne konfiguracje sprzętu, który będzie używany. Niełatwe zadanie.

Schemat sugerowanej analizy

Na poniższym rysunku pokazano sugerowane podejście. Oczywiście wszystkie warunki nie są znane, na przykład położenie dna morskiego / rzeki, warunki hydrostatyczne między elementami ustalającymi ułożonymi w stosy itp.

Obciążenia konstrukcyjne w górnej części sekcji można modelować przy użyciu wzorów ścieżek / śladów i powiązanych obciążeń. Teorię Boussinesqa stosuje się do obliczenia naprężeń bocznych w strukturze zatrzymującej, jak pokazano na żółtych i zielonych obwiedniach naprężeń, i można je nałożyć na siebie, aby uwzględnić dowolną pożądaną konfigurację obciążenia powierzchniowego.

Analiza spirali logarytmicznej jest jednak procesem iteracyjnym, w którym początek krzywej w punkcie O musi zostać zaburzony, tak że krzywa zawsze przecina punkt A pod kątem prostym, a także przecina punkt C u podstawy wykopu. Daje to seria kopert gleby w ABC , który osiąga maksymalną wartość, jak pokazano na krzywej a punkty powyżej punktu A .

Należy pamiętać, że dotyczy to zakrzywionej powierzchni uszkodzenia. Założenie warunków pasywnych jest trudne do oszacowania, ale w pobliżu narożników kasety efekt skrzynki powinien zapewniać wystarczającą sztywność. W kierunku środka boków pudełka to założenie wymaga dalszego zbadania.

Tradycyjny sposób przeprowadzania analizy spirali kłód jest graficzny. Że jest skonstruowanie szablonu spirali dziennika skali według rysunku skalę i przesunięcie go wokół rysunku w ramach ograniczeń wynikających z punktów A i C . Obszar ABC jest obliczany dla każdej próby, aż do osiągnięcia wyraźnego maksimum. Opracowaliśmy jednak algorytm, który przeprowadzi to obliczeniowo, więc analiza graficzna nie jest wymagana.

W zależności od geometrii, nie może wystąpić maksymalnie zamiast może być ograniczone przez punkt D . W tym przypadku koperta zdefiniowana przez DBC byłaby wartością odsetek.

Jednym z najtrudniejszych aspektów takiej analizy będzie ustalenie najgorszego warunku podstawowego. Konieczne będzie staranne rozważenie, które zdarzenia mogą się pokrywać, pod względem konfiguracji sprzętu, wahań poziomów wody i innych problemów, takich jak potencjalne ryzyko odwodnienia. Można zalecić podejście oparte na ryzyku, które uzasadnia więcej niż tradycyjny czynnik metod bezpieczeństwa.