Parametri di rigidezza dei modelli di materiale del suolo
Articolo tecnico
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Parametri specifici del modello di materiale del terreno elastico non lineare
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Immagine 2: Parametri caratteristici del terreno - Esempio per articolo tecnico nr. 001827
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Immagine 3: Risultati della regolazione della rigidezza
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Rigidezza del terreno in profondità
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Log di perforazione dell'esempio - Articolo nr. 001827
L'add-on analisi geotecnica fornisce a RFEM ulteriori modelli di materiale del suolo specifici che sono in grado di rappresentare in maniera adeguata il comportamento complesso dei materiali del suolo. Questo articolo tecnico ha lo scopo di fungere da introduzione e mostrare come è possibile determinare la rigidezza dipendente dalle tensioni dei modelli di materiale del suolo.
Introduzione
Il terreno mostra un comportamento del materiale estremamente non lineare. Una delle sue proprietà significative è la dipendenza della rigidezza del suolo dalle tensioni. Il modello del materiale del suolo elastico non lineare è appropriato per rappresentare la rigidezza dipendente dalle tensioni.
Una volta impostato il tipo di materiale "Suolo" nel programma e l'elastico non lineare "Suolo | isotropo | elastico non lineae (Solidi)" è selezionato, è disponibile una scheda di input specifica (Figura 1).
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Parametri specifici del modello di materiale del terreno elastico non lineare
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Immagine 2: Parametri caratteristici del terreno - Esempio per articolo tecnico nr. 001827
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Immagine 3: Risultati della regolazione della rigidezza
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Rigidezza del terreno in profondità
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Log di perforazione dell'esempio - Articolo nr. 001827
Dipendenza dalle tensioni della rigidezza
La scheda sopra (Figura 1) fornisce una rappresentazione schematica della relazione tensioni-deformazioni del terreno nel grafico di dialogo. La dipendenza dalla tensione utilizzata è espressa per il modulo edometrico con la seguente equazione, secondo [1]. Corrisponde all'approccio utilizzato nel modello del terreno indurente.
Modulo edometrico del carico iniziale
Le resistenze a taglio (φ e c, vedere 1 nell'immagine 1) possono essere ricavate direttamente dalla relazione geotecnica del rispettivo progetto. Inoltre, sono richiesti i seguenti parametri (vedi 2 nell'immagine 1).
- Eoed,ref - valore di riferimento del modulo tangente edometrico
- pref - tensione di riferimento
- m - esponente per la dipendenza dalle tensioni
La dipendenza dalla tensione è controllata dall'esponente m, che può essere misurato sia nel test edometrico che nel test triassiale. I valori tipici sono per la sabbia m = 0,5 e per l'argilla m = 1,0. Il valore di riferimento della rigidezza del carico iniziale del modello Eoed,ref può essere derivato dai moduli vincolati della relazione geotecnica tramite pref e m.
Determinazione dei parametri Eoed,ref, pref & m
Questa sezione mostra come determinare i parametri per il modello di materiale utilizzando un esempio. L'indagine geotecnica per il nostro esempio mostra i seguenti strati di terreno.
Il calcolo viene eseguito secondo le seguenti fasi:
- 1. Determinazione delle tensioni disponibili nello stato iniziale
Sulla base delle proprietà degli strati del terreno e delle altezze degli strati, la pressione di sovraccarico efficace σv' può essere determinata per la rispettiva altezza.
- 2. Rigidezza del terreno secondo relazione geotecnica
Il profilo di rigidezza del terreno lungo la profondità è noto dalla relazione geotecnica.
- 3. Rigidezza calcolata con la formula del modello del materiale
I parametri del modello del materiale sono impostati in modo tale che il profilo di rigidezza risultante dal modello del materiale mostri un accordo soddisfacente con quello della valutazione di esperti.
Le tensioni e le rigidezze mostrate nella tabella nell'immagine 3 sono il risultato per il presente esempio.
Risultato
L'immagine 4 seguente mostra la distribuzione della rigidezza edometrica sulla profondità nello stato tensionale iniziale, come derivato dalla formula del modello del materiale e utilizzato nell'analisi EF. Il profilo di rigidezza della relazione geotecnica è mostrato per il confronto.
Diventa chiaro che i valori di rigidezza Eoed applicati rappresentano il profilo di rigidezza della relazione geotecnica in modo appropriato.
Autore
Dipl.-Ing. Juliane Stopper-Akdag
Ingegneria del prodotto e assistenza clienti
La Sig.ra Stopper fornisce supporto tecnico ai nostri clienti ed è responsabile dello sviluppo di prodotti per l'ingegneria geotecnica.
Parole chiave
Suolo Ingegneria geotecnica Modelli di materiale Parametri Rigidezza
Riferimento
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- Aggiornato 21. novembre 2023
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