Parametry tuhosti materiálových modelů podloží

Odborný článek z oblasti statiky za použití softwaru Dlubal

  • Databáze znalostí

Odborný článek

Addon Geotechnická analýza dodává programu RFEM další specifické materiálové modely podloží, které umí vhodně znázornit komplexní chování materiálu podloží. V tomto odborném příspěvku, který má sloužit jako úvod, chceme ukázat, jak lze stanovit tuhost materiálových modelů podloží v závislosti na napětí.

Úvod

Půda vykazuje značně nelineární chování materiálu. Jednou z nejdůležitějších vlastností je závislost tuhosti podloží na napětí. Pro modelování této tuhosti závislé na napětí je vhodný nelineární elastický materiálový model podloží.

Jakmile je v programu nastaven typ materiálu "Zemina" a zvolen nelineární elastický materiálový model "Izotropní | Zemina | Nelineární elastický (tělesa)", je k dispozici speciální záložka pro zadání (obrázek 1).

Závislost tuhosti na napětí

Ve výše zobrazené záložce (obrázek 1) je diagram závislosti napětí a přetvoření zeminy v grafickém okně dialogu. Edometrický modul je vyjádřen pomocí použité závislosti napětí v následující rovnici podle [1]. Odpovídá přístupu použitému v modelu zpevnění zeminy.

Edometrický modul počátečního zatížení

Eoed=Eoed,ref·σ3+c·cotφpref+c·cotφm

Smykové pevnosti φ a c (obrázek 1 (1)) lze převzít přímo z geotechnické zprávy příslušného projektu. Kromě toho jsou vyžadovány následující parametry (obrázek 1(2)).

  • Eoed,ref - referenční tečná tuhost pro primární edometrické zatížení
  • pref - referenční napětí
  • m - exponent pro závislost na napětí

Závislost napětí je daná exponentem m, který lze měřit jak při edometrické zkoušce, tak při trojosé zkoušce. Typické hodnoty pro písek jsou m = 0,5 a pro jíl m = 1,0. Referenční tečnou tuhost pro primární edometrické zatížení modelu Eoed,ref lze odvodit z modulů tuhosti z geotechnického protokolu pomocí pref a m.

Stanovení parametrů Eoed,ref, pref & m

Jak stanovit parametry pro materiálový model si ukážeme na příkladu v následujícím odstavci. Posudek podloží z příkladu ukazuje následující rozvrstvení zeminy.

Výpočet probíhá v následujících krocích:

  • 1. Stanovení dostupných napětí v počátečním stavu

Na základě vlastností vrstev zeminy a mocnosti vrstev lze stanovit účinný tlak nadloží σv‘ pro příslušnou hloubku.

  • 2. Tuhost zeminy podle geotechnického protokolu

Profil tuhosti zeminy podél hloubky je znám z geotechnického protokolu.

  • 3. Tuhost vypočítaná pomocí vzorce materiálového modelu

Parametry materiálového modelu jsou nastaveny tak, aby profil tuhosti vyplývající z materiálového modelu dobře odpovídal profilu tuhosti.

Pro tento příklad vychází napětí a tuhosti uvedené v tabulce na obrázku 3.

Výsledek

Na obrázku 4 je znázorněn průběh edometrické tuhosti do hloubky v počátečním stavu napjatosti, jak vyšel ze vzorce materiálového modelu a jak je použit v konečně-prvkové analýze. Pro srovnání je uveden profil tuhosti z geotechnického protokolu.

Je vidět, že použité hodnoty tuhosti Eoed odpovídajícím způsobem modelují profil tuhosti z geotechnického protokolu.

Autor

Dipl.-Ing. Juliane Stopper-Akdag

Dipl.-Ing. Juliane Stopper-Akdag

Vývoj produktů a péče o zákazníky

Paní Stopper se stará o uživatele v rámci zákaznické podpory a podílí se na vývoji v oblasti geotechniky.

Klíčová slova

Podloží Geotechnika Materiálové modely Parametry Tuhost

Literatura

[1]   German Geotechnical Society: Empfehlungen des Arbeitskreises Numerik in der Geotechnik – EANG. Ernst & Sohn. Berlin. 2014
[2]  
T. Schanz, P. A. Vermeer and P. G. Bonnier. The hardening soil model: Formulation and verification, pages 281–296. [6], 1999.

Odkazy

Napište komentář...

Napište komentář...

  • Navštíveno 1248x
  • Aktualizováno 18. září 2023

Kontakt

Kontakt na Dlubal Software

Máte další dotazy nebo potřebujete poradit? Kontaktujte nás prostřednictvím naší bezplatné e-mailové podpory, chatu nebo na fóru, případně využijte naše FAQ, které máte nepřetržitě k dispozici.

+420 227 203 203

[email protected]

Online Školení | česky

RFEM 6 | Bezplatné základní školení

Online školení 28. února 2024 9:00 - 11:30 CET

RFEM 6 | Studenti | Úvod do statiky prutů

Online školení 10. dubna 2024 16:00 - 19:00 CEST

RSECTION 1 | Studenti | Úvod do pevnosti a pružnosti

Online školení 17. dubna 2024 16:00 - 17:00 CEST

RFEM 6 | Studenti | Úvod do MKP

Online školení 24. dubna 2024 16:00 - 19:00 CEST

RFEM 6 | Studenti | Úvod do posouzení dřevěných konstrukcí

Online školení 30. dubna 2024 16:00 - 17:00 CEST

RFEM 6 | Studenti | Úvod do posouzení železobetonových konstrukcí

Online školení 8. května 2024 16:00 - 17:00 CEST

RFEM 6 | Studenti | Úvod do posouzení ocelových konstrukcí

Online školení 15. května 2024 16:00 - 17:00 CEST

Geotechnická analýza v programu RFEM 6

Geotechnická analýza v programu RFEM 6

Webinář 1. února 2024 14:00 - 15:00 CET

RFEM 6
Budova s podložím

Doplňkové analýzy

Addon Geotechnická analýza pro RFEM vytvoří na základě charakteristik zemních sond těleso pro analyzované podloží. Přesné stanovení základových poměrů výrazně ovlivňuje kvalitu statického výpočtu budov.

Cena za první licenci
1 250,00 EUR