The main objective of this work is to present an innovative method of numerical modeling of anchored piles system acting as a road protection against landslide, called the “2D/3D method”. Firstly, short description of the problem and “state of the art” review are included. An effective methodology of the design supported by the numerical analysis, solving the problem of interaction of a periodic system of piles and the unstable soil mass is presented, for which some detailed information about proposed numerical approach is given. The key idea of 2D/3D method is to join the pile with the 2D plane strain continuum by fictitious connectors of Winkler type with P-Y properties identified during the analysis of a subsidiary 3D problem. Practical example of usage of proposed approach to a real case of a road endangered by a landslide then protected by the piles system is presented. On the base of this example, a discussion about important design issues like internal forces in piles (mainly bending moments) and anchors (tensile forces) or overall stability of the soil-structure system is done.
Artykuł przedstawia wyniki symulacji numerycznych (wykonanych z wykorzystaniem Metody Elementów Skończonych MES) zachowania się stalowej splatanej sześciokątnej siatki używanej do budowy gabionów. Gabiony, wypełnione gruntem (najczęściej gruboziarnistym) są powszechnie używane w budownictwie, np. do budowy murów oporowych. Modelowano testy statycznego rozciągania siatki, uzyskane zależności siła – przemieszczenie porównano z literaturowymi wynikami badań laboratoryjnych. Zaobserwowano dobrą zgodność pomiędzy wynikami laboratoryjnymi a rezultatami symulacji numerycznych. Testowano trzy różne modele konstytutywne dla pojedynczego i podwójnego splecionego drutu. Specjalną uwagę poświęcono modelowaniu podwójnie splecionego drutu. Wykonano też symulacje zachowania się uszkodzonej siatki, analizowano spadek jej nośności i sztywności. Zaproponowano i wykalibrowano anizotropowy model membranowy dla siatki. Oszacowano parametry zhomogenizowanego ośrodka typu Coulomba – Mohra dla gabionu (siatki i wypełnienia). Model ten może być wykorzystywany w praktyce inżynierskiej do modelowania rzeczywistych konstrukcji gabionowych.
EN
This paper presents the results of Finite Element Method (FEM) modeling of double-twisted steel hexagonal wire mesh used to construct gabion cages. Gabion cages, filled with soil (usually rock particles) are commonly used in civil engineering (for example in order to form a retaining wall). Static tensile tests are modeled and the obtained force - displacements curves are compared with the laboratory test results (known from literature). Good accordance between numerical and laboratory test results is observed. Three different material models for single wire and double twist are tested. Special attention is paid to double-twist modelling. Simulations of the damaged mesh are also performed, strength and stiffness reduction is analyzed. Anisotropic membrane model for mesh is proposed and calibrated. Parameters for homogenized Coulomb - Mohr media for gabion (filling and mesh) are estimated. Such homogenized Coulomb - Mohr model could be used in engineering practice to model behaviour of real gabion structures.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents results of numerical analysis of the gabion retaining wall stability. A few of the possible design variants were analyzed and the optimal one was chosen.
PL
Praca przedstawia rezultaty analiz numerycznych stateczności muru oporowego z gabionów. Przeanalizowano możliwe warianty projektowe i wybrano optymalne.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The results of the numerical simulation of deep excavation supported by a diaphragm walls are presented. Mohr-Coulomb and Hardening Soil models were used. The obtained horizontal displacements are compared with the results of the inclinometric monitoring and the observed discrepancies are discussed. Movement of the bottom of the wall – which is often neglected – is clearly observed both in the numerical simulations and in-situ measurements.
PL
W artykule przedstawiono rezultaty symulacji numerycznych wykonywania wykopu zabezpieczonego ścianą szczelinową. Wykorzystano modele konstytutywne Mohra–Coulomba i Hardening Soil. Obliczone przemieszczenia poziome porównano z wynikami pomiarów inklinometrycznych. Omówiono zaobserwowane różnice. Zaobserwowano przemieszczenia dolnego punktu ścianki.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents results of a numerical analysis of the stability of a gabion retaining wall. The main objective of the paper is to identify how different methods of the modelling of gabion joints affect the stability of the structure.
PL
Praca przedstawia rezultaty analiz numerycznych stateczności muru oporowego z gabionów. Głównym celem jest ocena wpływu sposobu modelowania połączeń gabionów na stateczność muru.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł przedstawia metodologię numerycznego modelowania najważniejszych dla praktyki inżynierskiej zagadnień oceny bezpieczeństwa wałów przeciwpowodziowych. Z uwagi na zakres czasowy zachodzących zjawisk filtracyjnych problem filtracji musi być rozważany jako nieustalony oraz połączony z analizą mechaniczną (deformacji i stateczności). Opisane podejście zostało zilustrowane przykładami wyników analiz rzeczywistych wałów. Obliczenia wykonano systemem Metody Elementów Skończonych (MES) ZSoil.PC.
EN
The paper presents a FE - based methodology of numerical modeling of the most important aspects of assessing safety and serviceability of anti-flood dikes. In particular, due to the time scale of undergoing processes, pore fluid flow must be formulated as a non-steadystate problem, and coupled with mechanical deformation and stability analysis. Examples, illustrating the effectiveness of the proposed approach on practical cases, performed with the software system ZSoil.PC, are shown.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper discusses the results of numerical simulations of unsteady heat flow in a concrete rod. The temperature distributions obtained are compared with experimental results. The main goal of this paper is to find soil thermal parameters values for concrete which leads to obtaining the best correlation between the measured and calculated temperatures.
PL
W artykule przedstawiono rezultaty symulacji numerycznych nieustalonego przepływu ciepła w pręcie betonowym. Uzyskane rozkłady temperatur porównano z wynikami badań laboratoryjnych. Głównym celem pracy jest określenie parametrów cieplnych betonu prowadzących do uzyskania najlepszej korelacji pomiędzy pomierzonymi a obliczonymi wartościami temperatury.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The results of numerical simulations of the destruction of gabion retaining walls are presented. Special attention is paid to distinguishing possible destruction modes.
PL
W artykule przedstawiono rezultaty symulacji numerycznych zachowania się muru oporowego z gabionów. Zwrócono uwagę na możliwe mechanizmy zniszczenia.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The results of a parametric study of a surcharge line load influence on sheet pile wall behavior are presented in this paper. Results obtained from numerical analysis and classic engineering methods are compared.
PL
W artykule przedstawiono rezultaty studium parametrycznego wpływu obciążenia liniowego naziomu na pracę ścianki szczelnej niekotwionej stanowiącej zabezpieczenie wykopu. Porównano wyniki uzyskane za pomocą analizy numerycznej i klasycznymi metodami inżynierskimi.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano wyniki badań cech fizycznych i mechanicznych odpadów powęglowych pochodzących z KWK Mysłowice-Wesoła. Badania wykonano zgodnie ze specyfikacjami technicznymi PKN-CEN ISO/TS 17892 1-12 z modyfikacją badania w edometrze, w celu lepszego dopasowania krzywej ściśliwości. Przeprowadzono eksperyment numeryczny symulujący zachowanie się wału przeciwpowodziowego z rdzeniem z odpadów powęglowych. Parametry mechaniczne oraz niska przepuszczalność wykazały predyspozycję odpadów do wykorzystania do budowy elementów szczelnych wałów przeciwpowodziowych.
EN
The paper presents results of investigation of the physical and mechanical properties of the colliery spoils coming from Mysłowice-Wesoła mine. Investigations were performed according to the technical specifications PKN-CEN ISO/TS 17892 1-12. Oedemeter test was modified in the order to obtain the best fit of the compressibility graph. A numerical simulation of the behavior of flood bank with the core from colliery spoils was performed. Mechanical parameters and the low permeability demonstrated the predisposition of waste from mine to use for construction elements of flood banks.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono przebieg i wyniki symulacji numerycznych MES wykonanych w celu określenia przyczyn awarii zabezpieczenia wykopu ścianką berlińską. Zastosowano autorską metodę analizy, nazwaną „metoda 2D/3D”, która w rozważanych przypadkach dała rezultaty bardzo dobrze zgodne z pomiarami na rzeczywistych obiektach.
EN
In the paper process and results of FEM numerical simulations of a excavation supported by soldier pile wall are presented. A new authors analysis method, called “method 2D/3D” has been successfully employed, leading to results coinciding well to measurements of the real objects.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznych zachowania się wałów przeciwpowodziowych w trakcie przejścia wezbrań o różnych hydrogramach. Wykazano, iż kształt hydrogramu fali powodziowej w znaczny sposób wpływa na uzyskane wielkości wycieków oraz stateczność wału.
EN
In this paper results of numerical simulations of a flood embankments behavior during floods with different hydrographs are presented. It’s proved that shape of the hydrograph can affect the leakage quantity and stability of the embankment.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono obliczenia stateczności murów bulwarowych Wisły, które uległy awarii po powodzi w 2010 roku. Wpływ powstania wyboju na stateczność modelowano poprzez stopniowe usuwanie gruntu. Po usunięciu każdej warstwy wykonywano analizę stateczności metodą redukcji c–φ.
EN
In this paper results of the numerical analisis of the stability of the river Vistula embankment walls are presented. Influence of bottom washout during the flood was modeled by soil removing After removal of every layer stability analysis with use if c–φ reduction algorithm was performed.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł przedstawia wyniki badań laboratoryjnych osadów zbiornika Rożnów oraz symulacji numerycznych ich zastosowania do uszczelniania wałów przeciwpowodziowych.
EN
The paper describes the results of the determining geotechnical properties of sediment deposited in Rożnowskie Lake and the possibility of using this soil in the construction of the hydraulic embankment. Numerical simulations of anti flood embankment with core made of tested materials were also performed.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł przestawia wybrane problemy modelowania komputerowego problemu współpracy ścianki szczelnej z gruntem. Podano zasady, jakich należy przestrzegać, prowadząc symulacje numeryczne zachowania tego typu konstrukcji.
EN
In this paper selected problems of numerical modeling of sheet pile wall interaction with soil are presented. Rules which should be accepted during simulations are described.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono ogólną metodykę analizy osuwisk oraz sposobów ich zabezpieczeń przy zastosowaniu metody elementów skończonych. Takie podejście umożliwia analizę osuwisk wywołanych zarówno zmianą geometrii zbocza jak i zmianą pola ciśnień porowych istotnie redukujących wytrzymałość na ścinanie dla gruntów spoistych, które w formie glin stokowych są najczęściej występującą formą w terenach podgórskich. Przedstawione przykłady praktyczne ilustrują możliwości takiej analizy oraz programu MES Z_SOIL.PC v2009.
EN
Presentation of the unified numerical approach based on finite element method used to carry out analyses of landslides and their protection systems is the goal of this paper. The applied approach allows to analyze landslides caused by change of the slope geometry as well as change in the field of the pore water pressure reducing the shear strength of cohesive soils. Presented examples confirm versatility of such an approach and the numerical tool Z_SOIL.PC v2009.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W niniejszym artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznych zachowania się zabezpieczenia wykopu ścianką szczelną w sytuacji występowania warstwy słabej (o niższych od pozostałej części ośrodka gruntowego parametrach wytrzymałościowych). Prezentowane wyniki pozwalają ocenić wpływ położenia warstwy słabej na stateczność i momenty zginające w ściance.
EN
In this paper results of a numerical simulations of a sheet pile wall working as a excavation support are presented. Influence of a presence and position of a weak soil layer on stability and bending moment in the wall is shown.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznych zachowania się zabezpieczenia głębokiego wykopu ścianką szczelną. Zaprezentowano efektywność i skuteczność proponowanego podejścia obliczeniowego oraz pełną możliwość jego zastosowania w skomplikowanych przypadkach rzeczywistych. Porównanie obliczonych numerycznie wartości przemieszczeń poziomych ścianki z wartościami pomierzonymi in situ wykazało dobrą zgodność.
EN
In this paper results of a numerical simulations of a real case sheet pile wall are presented. Obtained horizontal deflections of the wall shows good correlation with deflections measured in situ.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaproponowano prostą metodę obliczeniową, umożliwiającą szybką ocenę stateczności niekotwionych ścianek stanowiących zabezpieczenie wykopu w gruncie jednorodnym. Przedstawione podejście bazuje na wynikach analiz numerycznych. Ze względu na dobrą zgodność uzyskiwanych wyników z rezultatami obliczeń numerycznych zaprezentowany algorytm obliczeń nadaje się do zastosowania w praktyce projektowej.
EN
In this papers simple algorithm for stability analysis (calculating of safety factor or necessary embedded depth) of a cantilever wall is proposed. Presented approach is basing on results of numerical calculations. Obtained results shows little difference with numerically obtained ones, so proposed method could be used in design practice.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.