optimerede brudfigurer i slope/w...cirkulære brudfigurer vs. optimeret brudfigur? • hvorfor er...

Optimerede brudfigurer i SLOPE/W

Casestudy

Cirkulære brudfigurer vs. optimeret brudfigur?

• Hvorfor er det vigtigt ? – Hovedparten af samtlige stabilitetsberegninger bliver udført i

beregningsprogrammet SLOPE/W ? • Forskel i sikkerhedsfaktoren – ok, men er denne retvisende ? • Har vi nok tillid til stabilitetssprogrammerne og er der styr på beregningsgangen?

– Firmapolitik / 3. partskontrol – Hvad hvis uheldet er ude ?

• En fælles holdning til EC7´s vejledende beskrivelser (kapitel 11)

Geoteknikerdagen 2013 2

Cirkulære brudfigurer vs. optimeret brudfigur?

• Hvordan bliver det ført ud ? – COWI – Rambøll samarbejde (Forhåndsnotat)

• Michael Rosenlund Lodahl, mailto: [email protected] • Kristian Thoustrup Brødbæk, mailto: [email protected] • Rune Christensen, mailto: [email protected]

– Dimensioneringshåndbogen, Bulletin 17 • Kaptitel 11: Totalstabilitet

– DGF – høring af kapitel


Agenda

• Beskrivelse af observerede problemer • Udlægning af problemstillingen fra GEO-SLOPE • Krav til brudfigurer • Beregningsmetode i SLOPE/W • Afrunding og konklusion • Spørgsmål / diskussion


Eksempler på brug af optimerede brudfigurer

• Slapt fundament (kohæsionstilfælde) • Slapt fundament (friktionstilfælde) • Caisson i homogen lerskråning • Dæmninger udlagt på blødbund


1.103

Simpelt, slapt fundament på vandret jordoverflade

• Slapt fundament (kohæsionstilfælde) • cu = 100 kPa • Forskel mellem "eksakt" bæreevne og cirkelslag = 7,5 %!


Simpelt, slapt fundament på vandret jordoverflade (2)


Cirkelslag Optimeret brudfigur Optimeret brudfigur – B/2

Simpelt, slapt fundament på vandret jordoverflade - friktionstilfælde

• Slapt fundament (friktionstilfælde) • B = 0,6 m (kun lodret belastet) • γ = 18 kN/m3 • GVS under brudfigur • ϕ = 30° • "Eksakt" bæreevne bestemmes på baggrund af Terzaghi


Simpelt, slapt fundament på vandret jordoverflade – friktionstilfælde (2)


Metode Bæreevne [kPa]

Terzaghi 79

Slope/w – cirkulær 84 / 81*

Slope/w – optimeret 66 / 58*

1.400

1.103

*Prædefineret udgangsvinkel på 30°

Caisson i homogen lerskråning

• Caisson i beton ("high strength" model) installeret i lerskråning(KTT)

• cu = 100 kPa • Resultater i SLOPE/W sammenholdt med Plaxis 2D



cu [kPa] FS ved Cirkulær FS ved optimeret

100 1,678 0,267

99 1,661 0,198

98 1,644 0,193

97 1,627 0,225

96 1,611 0,227

95 1,594 1,541

Caisson i homogen lerskråning (2)

Cirkelslag


Dæmninger på blødbund • Stabilisering af dæmning

Optimeret brudfigur og Plaxis 2D

Anbefaling: FEM (eksempelvis Plaxis) ved tvivl om brudmekanisme!!

Mailkorrespondance m. GEO-SLOPE

• Udgangspunkt i brud v. caisson i lerskråning • Præsentation af beregnede bæreevner


cu [kPa] FS ved Cirkulær FS ved optimeret

100 1,678 0,267

99 1,661 0,198

98 1,644 0,193

97 1,627 0,225

96 1,611 0,227

95 1,594 1,541

Mailkorrespondance m. GEO-SLOPE (2)

• Svar: – Optimerede brudfigurer kan give utilfredsstillende resultater i

kohæsionstilfælde

– Effektive parametre giver de bedste betingelser for optimeret brudfigur


Mailkorrespondance m. GEO-SLOPE (3)

• Svar: – Ved rene kohæsionsmaterialer anbefales brug af cirkelslag

• Konklusion: Optimerede brudfigurer anbefales ikke anvendt ved andre end de effektive parametre, ϕ og c'


Kinematisk korrekte brudfigurer

• Cirkelslag, rette linjer (kohæsionsmaterialer) • Logaritmiske spiraler (friktionsmaterialer)

– Behændigt da resultant ikke yder bidrag

• SLOPE/W anvender cirkelslag, men beskriver "spænding" langs brudlinjen:

• Antagelser omkring interslice-kræfter


Metodik: Optimerede brudfigurer

• Brudlinje inddeles i rette linjestykker • Linjers endepunkter flyttes

– Enkeltvis, efter tur – "Random walk" metode


Metodik: Optimerede brudfigurer (2)

• Længste linjestykke deles på midtes • Proces starter forfra • Laveste brudfigur vælges


Metodik: Optimerede brudfigurer (3)

• Malkawi et al angiver kriterium imod konvekse brudfigurer – ikke implementeret i SLOPE/W?


α1 < α2 < … < αi < … < αn-1

1.103

Anbefalinger

• Undlad anvendelse af optimerede brudfigurer • Ved tvivl om validitet af cirkulær brudfigur anvendes FEM

– Plaxis kan ved ϕ-c'-reduktion identificere brudfiguren – Anvendes ved f.eks:

• Svage styrker i blødbund • Store kontrabanketter

• Anvendes optimerede brudfigurer bør evt. lave SF verificeres i FEM-værktøj


Spørgsmål/Diskussion

• Hvad bør ske fremover?


Kalibrering af partialkoefficienter

• EC7 afsnit 2.4.1:


Kalibrering af partialkoefficienter (2)

• Ved COWIs analyser er anvendt modelusikkerhed – Beskrivelse af fluktioner i det beregnede FS – 7,5 % er anvendt (5 % anvendes oftest ved EC-kalibrering)

• Bias er medtaget i nyeste analyser – Konsekvent overvurdering af

bæreevne – Fastlagt ved sammenligning af

FS fra SLOPE/W og Plaxis 2D


Tak for opmærksomheden


optimerede brudfigurer i slope/w...cirkulære brudfigurer vs. optimeret brudfigur? • hvorfor er...

Documents