Numerical model for the analysis of construction process of soil-steel culverts

• Autorzy: Szajna W. S.

Warianty tytułu

PL

Model numeryczny analizy procesu wznoszenia gruntowo-stalowego przepustu

• Konferencja: European Conference on Buried Flexible Steel Structures / sympozjum [1; April 23-24.2007; Rydzyna, Poland]
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A numerical model of a metal arch culvert on concrete footings, subjected to a backfilling process is presented. A special procedure in ABAQUS commercial program is prepared to analyse the process via finite elements. The construction stages are taken into account. For each stage an additional layer of finite elements is added and an interaction task is solved, which results in calculating a new configuration of the structure and the state of stresses. An elastic-plastic strain hardening constitutive model of soil and a unilateral soi) culvert contact model is used. An example of the analysis of a circular steel culvert is presented.

PL

W pracy przedstawiono numeryczny model procesu zasypywania gruntem metalowego przepustu o kształcie luku, spoczywającego na fundamentach betonowych. Do analizy procesu wykorzystano metodę elementów skończonych, przygotowując specjalną procedurę do programu ABAQUS. Analizowano poszczególne etapy procesu wznoszenia przepustu. Dla każdego etapu wznoszenia tworzona jest dodatkowa warstwa elementów skończonych i rozwiązywane jest zadanie interakcji, które daje w efekcie nową konfigurację i stan naprężenia w konstrukcji. Przyjęto sprężysto-plastyczny model konstytutywny gruntu ze wzmocnieniem gęstościowym oraz jednostronne warunki kontaktu przepustu z podłożem. Zamieszczono przykład analizy kołowego przepustu stalowego.

Słowa kluczowe

EN

soil-structure interaction; finite element method; steel culvert; backfilling; critical state soil model

PL

interakcja konstrukcji gruntowej; metoda elementów skończonych; przepust stalowy; zasypywanie; model konstytutywny gruntu

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Archiwum Instytutu Inżynierii Lądowej
• Rocznik: 2007
• Tom: Nr 1
• Strony: 215--223
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz.

Twórcy

autor

Szajna W. S.

• PhD, University of Zielona Góra, Poland

Bibliografia

• 1. ABAQUSAnalysis User's Manual. Ver. 6.5, Pawtucket, ABAQUS Inc. 2004.
• 2. Abdel-Sayed G., Bakht B., Jaeger L.G., (1994): Soil-steel bridges. Design and construction, New York, McGraw-Hill Inc.
• 3. Duncan J.M., (1979): Behaviour and design of long span metal culverts, Journal of Geotechnical Engineering Division ASCE, GT3, p.399-418.
• 4. Katona M.G.,(1981): A simple contact -friction interface element with application to buried culvert, Proc. of the Symp. Implementation of computer procedures and stress-strain laws in geomechanical engineering, Chicago, Illinois 3-6 Aug. 1981, Eds. Desai C.S., Saxena S.K., Durham, Acorn Press, p.45-63.
• 5. Massarsch K.R., Fellenius B.H., (2002): Vibratory compaction of coarsegrained soils, Canadian GeotechnicalJournal, 39, 3, p.695-709.
• 6. Wood D.M., (1990): Soil behaviour and critical state soil mechanics, Cambridge, Cambridge University Press.