Identification of numerical model parameters of tunnel lining in non-cohesive soil

• Autorzy: Szklennik P.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0012.8484

Warianty tytułu

PL

Identyfikacja parametrów modelu numerycznego obudowy tunelowej w gruncie niespoistym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper discusses identification of numeric model parameters of tunnel lining in a soil medium according to the discrete element method. An author’s program based on the discrete element method was used. Laboratory tests were conducted to determine the computer model parameters defining the lining and the soil medium. The numerical model was calibrated by comparing the lining deformations occurring in the laboratory test and in the numeric simulation. Tunnel lining displacement during laboratory tests was determined using digital photography.

PL

W pracy przedstawiono identyfikację parametrów modelu numerycznego modelowej obudowy tunelowej w ośrodku gruntowym według metody elementów dyskretnych. Wykorzystano autorski program oparty na metodzie elementów dyskretnych. W celu określenia parametrów modelu komputerowego charakteryzujących obudowę i ośrodek gruntowy przeprowadzono badania laboratoryjne. Kalibrację modelu numerycznego wykonano przez porównanie deformacji obudowy występującej w badaniu laboratoryjnym i symulacji numerycznej. Przemieszczenia obudowy podczas badań laboratoryjnych wyznaczano za pomocą fotografii cyfrowej.

Słowa kluczowe

EN

civil engineering; discrete element method; cylindrical tunnel lining

PL

budownictwo; metoda elementów dyskretnych; obudowa walcowa

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 67, nr 4
• Strony: 41--58
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., fot., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Szklennik P.

• Military University of Technology, Faculty of Civil Engineering and Geodesy, 2. Gen. W. Urbanowicza Str, 00-908 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Ai J., Chen J., Rotter J. M., Ooi J. Y., Assesment of rolling resistance models in discrete element simulations, Powder Technology, 206(30), 2011, 269–282.
• [2] Boon C., Distinct Element Modelling of Jointed Rock Masses: Algorithms and Their Verification, PhD thesis, St Cross College, Oxford, 2013.
• [3] Bourrier F., Nicot F., Darve F., Evolution of the micromechanical properties of impacted granular materials, Comptes Rendus Mecanique, 338(10–11), 2010, 639–647.
• [4] Cundall P. A., Strack O. D. L., A discrete numerical model for granular assemblies. Géotechnique, 29(1), 1979, 47–65.
• [5] Han K., Peric D., Crook A. J. L., Owen D. R. J., A combined finite/discrete element simulation of shot peening processes – Part I: studies on 2D interaction laws, Eng. Comput., 17(5), 2000, 593–620.
• [6] Hentz S., Daudeville L., Donzé F. V., Identification and validation of a discrete element model for concrete, ASCE J. Eng. Mech., Vol. 130, 2004, 709–719.
• [7] Hentz S., Donzé F. V., Daudeville L., Discrete element modelling of concrete submitted to dynamic loading at high strain rates, Computers and Structures, Vol. 82, 2004, 2509–2524.
• [8] Iwashita K., Oda M., Rolling Resistance at Contacts in Simulation of Shear Band Development by DEM, Journal of Engineering Mechanics, 124(3), 1998, 285–292.
• [9] Jiang M. J., Yu H.–S., Harris D., A novel discrete model for granular material incorporating rolling resistance, Computers and Geotechnics, 32(5), 2005, 340–357.
• [10] Oñate E., Rojek J., Combination of discrete element and finite element methods for dynamic analysis of geomechanics problems, Computer methods in applied mechanics and engineering, 2004, 3087-3128.
• [11] Rojek J., Modelowanie i symulacja komputerowa złożonych zagadnień mechaniki nieliniowej metodami elementów skończonych i dyskretnych, IPPT PAN, Warszawa, 2007.
• [12] Szklennik P., Numeryczne analizy bezpośredniego ścinania gruntu niespoistego z zastosowaniem metody elementów dyskretnych, Budownictwo i Inżynieria Środowiska, 3(4), 2012, 211–216.
• [13] Wang Y., Tonon F., Calibration of a discrete element model for intact rock up to its peak strength, Int. J. Numer. Anal. Meth. Geomech., Vol. 34, 2010, 447–469.
• [14] Widuliński Ł., Kozicki J., Tejchman J., Numerical Simulations of Triaxial Test with Sand Using DEM, Archives of Hydro-Engineering and Environmental Mechanics, 56(3–4), 2009, 149–172.
• [15] Wu L., Guan T., Discrete element model for analysis of chamber pressure of earth pressure balance shield machine, Proceedings of 2010 International Conference on Mechanic Automation and Control Engineering (MACE), 2010, 671–674.
• [16] Yan B., Regueiro R. A., Sture S., Three-dimensional ellipsoidal discrete element modeling of granular materials and its coupling with finite element facets, Engineering Computations: International Journal for Computer Aided Engineering and Software, 27(4), 2010, 519-550.
• [17] Yan Y., Ji S., Discrete element modeling of direct shear tests for a granular material, International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 34(9), 2010, 978–990.

Uwagi

1. Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).

2. The study has been carried out within the framework of the statutory research no. 934, carried out in the Faculty of Civil Engineering and Geodesy of the Military University of Technology.