A method of estimating the stresses in soil reinforcement

• Autorzy: Sawicki A.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A simple statical method of estimating the stresses in the soil reinfo Rcement, at all stages of the RS retaining walls performance, is proposed. Firstly, the case of perfect bonding between the soil and the reinforcement is considered. It is assumed, on the basis of some limit state solutions, that the failure of the RS structure is initiated at its toe and then propagates upwards, across a potential planar slip surface, up to the global failure. The method allows for studying the development of the plastic zone in the RS structure, and therefore it is an alternative to much more complex methods based on elasto-plastic model of RS. The distribution of stresses in the reinforcement across a potential failure surface, as well as across the facing of the structure, is calculated from a global equlibrium of the failure wedge and the assumed mechanism of the structure performance. Then the stresses in reinforcing layers are estimated from the beginning of the structure build-up, through the initiation of failure, up to a global collapse. The method is presented in detail for the case of self-weight stresses as well as for the case of a surcharge acting on the upper edge of the structure. Closed-from analytical formulae the development of failure and associated extremal stresses in the reinforcement are derived. The method displays alink between the lower- and upper-bound estimates of bearing capacity which is an important result. Secondly, the solution of the problem of bound-failure bearing capacity and determination of associated stresses in the reinforcement is presented. The cases of pure bond-failure and mixed type of failure are discussed in detail. The method is applied is applied order to estimate the stresses in the reinforcement in the model RS retaining walls. The first set of experiments analysed concerns the geotechnical centrifuge investigations; the second one deals with a field experiment. Conformity between the theory and experiment is good in both cases.

PL

Przedstawiono prostą metodę wyznaczania naprężeń w zbrojeniu konstrukcji z gruntu zbrojnego, opartą na prostych założeniiach statycznych dotyczących jej pracy, począwszy od stanu poprzedzającego usplastycznieni uzbrojenia, poprzez inicjację uplastycznienia, do chwili utworzenia się mechanizmu zniszczenia konstrukcji. W pierwszej kolejności przeanalizowano przypadekpełnej współpracy fruntu ze zbrojeniem, gdy uplastycznieni gruntu zbrojnego polega na jednoczesnym uplastycznieniu jego składników. W dalszej kolejności rozpatrzono przypadek zniszczenia konstrukcji wskutek wyciągnięcia zbrojenia za strefy biernej, jako mechanizm mieszany. Przyjęto, że uplastycznienie konstrukcji zostaje zinicjowane u jej podstawy, a następnie propaguje się wzdłuż potencjalnej powierzchni poślizgu, która jest znana, aż do wyczerpania nośności. Pokazano, że inicjacja uplastycznienia odpowiada dolnemu oszacowaniu nośności granicznej konstrukcji, wyczerpanie zaś jej nosności - oszacowaniu górnemu. Rozkład naprężeń w zbrojeniu wyznaczono z warunku globalnej równowagi potencjalnego klina odłamu zakładając, że grunt wewnątrz tego klina jest uplastyczniony we wszystkich stadiach pracy konstrukcji. Wprowadzono proste wzory opisujące rozkłady naprężeń, jak też rozwój strefy uplastycznienia konstrukcji. Metodę zastosowano do opisu dwóch doświadczeń, w trakcie których mierzono zmiany naprężeń w zbrojeniu. Pierwsze doświadczenie było przeprowadzone w geotechnicznej wirówce przez Boltona i Panga. Drugie doświadczenie wykonali w skali pół-technicznej Al.-Hussaini i Pery. Uzyskano dobrą zgodność wyników eksperymentalnych z predykcją teoretyczną.

• Wydawca: De Gruyter
• Czasopismo: Studia Geotechnica et Mechanica
• Rocznik: 1998
• Tom: Vol. 20, nr 1-2
• Strony: 3--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys. 17

Twórcy

autor

Sawicki A.

• Institute of Hydro-Engineering IBW PAN, ul. Kościerska 7, 80-953 Gdańsk-Oliwa, Poland