Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analytical study on dynamic response of cantilever flexible retaining wall

Yang Xiuzhu, Liu Xinyuan, Zhao Shuang, Yu Jun

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 2

435--453

EN

Based on wave mechanics theory, the dynamic response characteristics of cantilever flexible wall in two-dimensional site are analyzed. The partial derivative of the vibration equation of soil layer is obtained, and the general solution of the volume strain is obtained by the separation of variables method. The obtained solution is substituted back to the soil layer vibration equation to obtain the displacement vibration general solution. Combined with the soil-wall boundary condition and the orthogonality of the trigonometric function, the definite solution of the vibration equation is obtained. The correctness of the solution is verified by comparing the obtained solution with the existing simplified solution and the solution of rigid retaining wall, and the applicable conditions of each simplified solution are pointed out. Through parameter analysis, it is shown that when the excitation frequency is low, the earth pressure on the wall is greatly affected by the soil near the wall. When the excitation frequency is high, the influence of the far-field soil on the earth pressure of the wall gradually increases. The relative stiffness of the wall, the excitation frequency and the soil layer damping factor have a significant effect on the dynamic response of the flexible retaining wall.

2

Stateczność mimośrodowo ściskanej ścianki wspornikowej elementu cienkościennego

Szychowski A.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2015

|

z. 62, nr 3/II

339--457

PL

W pracy zamieszczono wyniki badań stateczności mimośrodowo ściskanych ścianek wspornikowych stanowiących części składowe elementów cienkościennych. Ścianki takie charakteryzują się dużymi smukłościami i są wrażliwe na lokalną utratę stateczności. W celu rozwiązania zadania zastosowano model cienkiej płyty wspornikowej. Funkcję ugięcia zapisano w postaci szeregu wielomianowo – sinusowego. Uwzględniono warunki sprężystego zamocowania przeciw obrotowi oraz różne rozkłady naprężeń (wg funkcji stałej, liniowej i paraboli 2. stopnia) na długości elementu. Naprężenie krytyczne odniesiono do najbardziej ściskanej krawędzi dla danego przypadku obciążenia. Współczynniki wyboczeniowe k wyznaczono metodą energetyczną. Pokazano wykresy współczynnika k dla takich przypadków obciążenia, których nie znaleziono w literaturze. Wyprowadzono wzory aproksymacyjne współczynnika k dla stałego na długości płyty rozkładu naprężeń. We wzorach uwzględniono różne przypadki mimośrodowego ściskania w funkcji wskaźnika sprężystego utwierdzenia. Omówiono sposoby oszacowania współczynnika k dla pośrednich wartości parametrów oraz przedstawiono prostą formułę przybliżoną dla długich płyt wspornikowych. Sposób wykorzystania wzorów aproksymacyjnych pokazano w przykładzie obliczeniowym. Stwierdzono, że uwzględnienie sprężystego zamocowania krawędzi ścianki (płyty) wspornikowej w segmencie pręta cienkościennego oraz poprzecznej i wzdłużnej zmienności naprężeń prowadzi do precyzyjniejszego wyznaczenia naprężeń krytycznych wyboczenia lokalnego. Poprawia to dokładność odwzorowania zachowania się elementu cienkościennego w inżynierskim modelu obliczeniowym. Tak wyznaczone naprężenia krytyczne mogą także posłużyć do dokładniejszego wyznaczenia szerokości współpracujących różnie obciążonych ścianek wspornikowych.

EN

The paper presents the results of investigations into the stability of eccentrically compressed cantilever walls constituting components of thin-walled members. The characteristics of such walls include high slenderness and susceptibility to local stability loss. To solve the problem, a model of a thin cantilever plate was used. The deflection function was written in the form of the polynomial–sine series. The conditions of elastic restraint against rotation and different stress distributions (in accordance with a constant function, linear function and the parabola 20) over the length of the member were accounted for. The critical stress was referred to the edge that was most compressed for a given load case. The buckling coefficients k were determined using the energy method. The plots of the coefficient k were presented for those load schemes that were not found in the literature. Approximation formulas for the coefficient k were derived for stress distribution that was constant over the plate length. In the formulas, different cases of eccentric compression were accounted for in the form of a function of the elastic fixity index. The means of estimating the coefficient k for intermediate parameter values were discussed. Also, a simple approximation formula for long cantilever plates was presented. The use of approximation formulas was demonstrated on the computational example. It was concluded that taking into account the elastic restraint of the edge of the cantilever wall (plate) in the thin-walled bar segment, and also the transverse and longitudinal stress variation gives more precise determination of the critical stress in local buckling. That contributes to improvement in the representation of the thin-walled element behaviour in the computational engineering model. The critical stress determined in the way described in the study can also help to more accurately determine of effective widths of cantilever walls which are under different loads.

3

Lokalne wyboczenie ścianki wspornikowej elementu cienkościennego przy wzdłużnej i poprzecznej zmienności naprężeń

Szychowski A.

Budownictwo i Architektura

|

2015

|

Vol. 14, nr 2

113--121

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań stateczności sprężyście zamocowanych ścianek (płyt) wspornikowych przy wzdłużnej i poprzecznej zmienności naprężeń. Przyjęto liniowy rozkład naprężeń w kierunku szerokości ścianki (płyty) oraz liniowy lub nieliniowy (wg paraboli 2. stopnia) rozkład naprężeń na jej długości. Wyznaczono wykresy współczynników wyboczeniowych (k) dla różnie podpartych i różnie obciążonych płyt wspornikowych, których nie znaleziono w literaturze.

EN

The paper presents results of the investigation into the stability of elastically restrained cantilever walls (plates) with longitudinal and transverse stress variation. A linear distribution of stresses in the direction of the wall (plate) width and the linear or nonlinear (in accordance with parabola 20) distribution of stresses along the wall length were assumed. Plots of plate buckling coefficients (k) for variously supported and variously loaded cantilever plates, which are not found in the literature, were determined.

4

Wyboczenie sprężyście zamocowanej ścianki wspornikowej z usztywnieniem krawędzi swobodnej

Szychowski A.

Budownictwo i Architektura

|

2014

|

Vol. 13, nr 3

291--298

PL

Zagadnienie utraty stateczności ściskanej ścianki elementu cienkościennego o przekroju otwartym klasy 4. sprowadzono do analizy wyboczenia jednostronnie sprężyście zamocowanej przeciw obrotowi płyty wspornikowej z podatnym „na ugięcie” usztywnieniem krawędzi swobodnej. Zaproponowano funkcje ugięcia płyty i usztywnienia umożliwiające modelowanie warunków brzegowych na obu krawędziach podłużnych. Wyznaczono wykresy współczynników wyboczeniowych dla różnych wskaźników sprężystego utwierdzenia i różnych proporcji geometrycznych usztywnienia.

EN

The issue of the stability loss in a compressed wall of a thin-walled member with an open cross section was reduced to the buckling analysis of the cantilever wall. The wall was unilaterally elastically restrained against rotation. The stiffening of the free edge of the wall was susceptible to deflection. The plate deflection functions and stiffenings that allow the modelling of boundary conditions on both longitudinal edges were proposed. Graphs of buckling coefficients for different indexes of the elastic restraint of the supported edge and different geometries of the edge stiffening were determined.

5

Współczynniki parcia i odporu dla małych wartości kąta ny

Szypcio Z.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2012

|

z. 59, nr 3/IV

101-108

PL

W pracy przedstawiono graniczne wartości współczynników parcia i odporu obliczone ze wzorów podanych w Eurokodzie 7 i Müller-Breslau-Sokołowskiego. Wartości współczynników parcia i odporu Müller-Breslau-Sokołowskiego otrzymano korzystając z programu GEO 5. Eurokod 7 proponuje stosowanie podanych wzorów tylko dla dodatnich wartości kąta wypukłości ny, gdy w obszarze uplastycznienia nie ma linii nieciągłości naprężeń. W pracy pokazano, że dla bezwzględnie małych wartości kąta ny, najczęściej spotykanych w inżynierskiej praktyce, można stosować wzory podane w Eurokodzie 7 również dla ujemnych wartości kąta wypukłości ny. Różne wartości współczynników parcia i odporu otrzymane z różnych teorii zależą głównie od wartości kata tarcia wewnętrznego fi i kąta tarcia gruntu o konstrukcję delta, a nie od znaku kąta wypukłości ny. Nawet dla dodatnich wartości kąta ny różnice są znaczne i w wielu przypadkach, szczególnie odporu, mogą prowadzić do zmniejszenia bezpieczeństwa projektowanej konstrukcji. Współczynniki parcia i odporu mogą być określone wzorami podanymi w Eurokodzie 7 tylko dla bezwzględnie małych wartości kąta ny, niezależnie od znaku.

EN

The present paper analyses the calculation methods of active and passive earth pressure coefficients. It is shown that the values of active and passive earth pressure coefficients may differ depending on the adopted calculation method. In the typical engineering cases active and passive earth pressure coefficients are calculated using such formulas as given by Eurocode 7 and the Müller-Breslau-Sokołowski theory. The values obtained according to the Müller-Breslau-Sokołowski method were calculated by GEO 5 software. The paper shows that the difference between Eurocode 7 and the Müller-Breslau-Sokołowski formulas (the latter of which is treated here as the referential one) depends on the values of soil resistance angle ( fi ) and wall friction ( delta ) to a far larger extent than it depends on the value of convexity angle ( ny ). For low absolute values of ny, irrespective of the sign, the values of active and passive earth pressure coefficients are close to coefficient values calculated by the Müller-Breslau-Sokołowski formulas. Eurocode 7 recommends its formula only for the positive value of ny, the negative values excluded. It is shown in the present study that for the positive value of ny the difference may be very high, especially for passive earth pressure. In the author’s opinion, Eurocode 7 formula can be used in everyday engineering practice for low absolute values of ny, irrespective of the sign.

6

Stateczność na obrót płytowo-kątowych ścian oporowych

Dołżyk K., Szypcio Z.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2012

|

z. 59, nr 3/IV

17-24

PL

W pracy analizowano stateczność na obrót płytowo-kątowych ścian oporowych. Rozważając stateczność na obrót ściany płytowo – kątowej pokazano, że obciążenie naziomu i wzrost poziomu zwierciadła wody gruntowej może być oddziaływaniem korzystnym i jednocześnie niekorzystnym w tej samej sytuacji obliczeniowej. Zatem projektant musi rozważyć sumaryczne oddziaływanie obciążenia zmiennego i wybrać odpowiednie współczynniki cząstkowe oddziaływań. Nie można podczas tych samych obliczeń traktować oddziaływań od obciążeń zmiennych jako korzystne i niekorzystne. Dla typowej ściany płytowokątowej przy weryfikacji stateczności na obrót obciążenie naziomu jest oddziaływaniem korzystnym, a wzrost poziomu zwierciadła wody gruntowej oddziaływaniem niekorzystnym. Ponadto pokazano, że w obliczeniach stateczności na obrót płytowo-kątowej ściany oporowej bezpieczniej zaprojektujemy konstrukcję rozważając stany GEO a nie stany EQU.

EN

In the present paper resistance to toppling of typical cantilever walls with variable ground water level in the backfill is analysed. Eurocode 7 makes an important distinction between favourable (stabilizing) and unfavourable (destabilizing) actions, which is reflected in the values of partial factors applied to each type of action. For a T-shaped wall under discussion, variable actions can be at the same time both favourable and unfavourable, which can create certain problems to designers. It has been shown that in the case of toppling the variable load of surcharge has a global stabilizing effect, whilst a destabilizing effect is produced by the increase of water level. In the same calculations it is required to adopt one value of partial factors; actions cannot be both favourable and unfavourable. The verification of resistance to toppling offers safer solutions when it is calculated as GEO rather than EQU limit state.