Ausgrabung unterstützt durch freitragende Spundwand mauer

Dieser Artikel beschreibt die Simulation einer Ausgrabung, die von einer freitragenden Spundwand-Wand unterstützt wird. Das Modell betrachtet die Bodenbelastungsbedingungen in zwei Dimensionen, wobei viereckige Elemente mit einem druckabhängigen konstitutiven Modell verwendet werden, um zusammenhängenden Boden zu simulieren, und Strahlsäulenelemente, um eine Einheitsbreite der Spundwand-Wand zu simulieren. Strahlfeste Kontaktelemente werden verwendet, um eine Reibungsschnittstelle zwischen den linearen Balkenelementen und den viereckigen Bodenelementen zu modellieren.

Die Spundwand-Wand in diesem Beispiel ist 0,5 m breit und hat eine Höhe von 10,5 m. Strahlenkontaktelemente werden verwendet, um eine Reibungsschnittstelle zwischen dem Strahl und den festen Elementen zu erzeugen, die die volle Kinematik der Balkenelemente berücksichtigt und die konstante Breite der Wand im Modell darstellen kann. Um die 0,5 m breite Wand zu repräsentieren, halten die Strahlenkontaktelemente (weiter unten beschrieben) einen konstanten Abstand zwischen der Wandmittellinie und den umgebenden Bodenelementen von 0,25 m, was zu dem Spalt zwischen den blauen Balkenelementen und den grünen festen Elementen führt .

Die Ausgrabung wird durch inkrementelle Entfernung von Schichten von festen Elementen von einer Seite der Spundwand-Wand simuliert. Nach jeder Entfernung wird das Modell für eine ausreichende Anzahl von Schritten analysiert, so dass das Gleichgewicht vor dem Entfernen der nächsten Schicht von Elementen erreicht wird. Der Entfernungsvorgang wird fortgesetzt, bis eine Aushubtiefe von 5 m erreicht ist. Die deformierte Konfiguration des Gitters nach Beendigung der Aushubanalyse. Die Entfernung von Material von einer Seite der Spundwand-Wand erlaubt es, die Wand seitlich durch den verbleibenden Boden auf der anderen Seite zu schieben.

Spundwandmauer

Die Spundwand-Wand wird unter Verwendung der verschiebungsbasierten Strahlsäulenelemente mit elastischen Abschnitten modelliert, die verwendet werden, um das konstitutive Verhalten zu definieren. Die Balkenelemente sind entlang der neutralen Achse der Spundwand-Wand angeordnet und um das beste Verhalten für die Strahlenkontaktelemente zu gewährleisten, sind die Balkenelemente so definiert, dass ihre Knoten vertikal zwischen den Knoten der benachbarten Bodenelemente zentriert sind. Die Balkenelemente erstrecken sich über die Grenzen des Bodenbereichs hinaus, damit die Elemente an den Enden der Wand mit dem Boden in Berührung kommen können.

Der in diesem Beispiel verwendete Strahl-feste Kontaktansatz ermöglicht die Verwendung von Strahlsäulenelementen, um die Spundwand-Wand zu modellieren, so dass die Ergebnisse im Kontext der traditionellen Strahltheorie interpretiert werden können, dh es ist einfach, Scher- und Moment-Diagramme aus zu extrahieren Die aufgezeichneten Daten.

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