Υπολογισµός Καµπύλης Απόκρισης



Σχετικά έγγραφα
Βαθιές Θεµελιώσεις Πάσσαλοι υπό Οριζόντια Φόρτιση

Βαθιές Θεµελιώσεις Πάσσαλοι υπό Οριζόντια Φόρτιση

ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ «ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ»

ΠIΝΑΚΑΣ ΠΕΡIΕΧΟΜΕΝΩΝ

Βαθιές Θεµελιώσεις Εισαγωγή

8.1.7 Σχεδιασμός και μη-γραμμική ανάλυση

Πεδιλοδοκοί και Κοιτοστρώσεις

Επιφανειακές Θεµελιώσεις Ευρωκώδικας 7. Αιµίλιος Κωµοδρόµος, Καθηγητής, Εργαστήριο Υ.Γ.Μ. Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ «ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ»

Επαλήθευση πασσάλου Εισαγωγή δεδομένων

«ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ» 7ο Εξ. Πολ. Μηχανικών Ακ. Έτος

Επαλήθευση της ομάδας πασσάλων Εισαγωγή δεδομένων

ΟΡΙΑΚΕΣ ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ (ΠΙΝΑΚΑΣ ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΟΣ)

Επαλήθευση της ομάδας πασσάλων Εισαγωγή δεδομένων

Θ Ε Μ Ε Λ Ι Ω Σ Ε Ι Σ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4

16ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, 21-23/10/ 2009, Πάφος, Κύπρος

ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ «ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ»

Οριακή Κατάσταση Αστοχίας έναντι κάμψης με ή χωρίς ορθή δύναμη [ΕΝ ]

Εκτίμηση της στροφικής ικανότητας χαλύβδινων δοκών στις υψηλές θερμοκρασίες θεωρώντας την επιρροή των αρχικών γεωμετρικών ατελειών

0.3m. 12m N = N = 84 N = 8 N = 168 N = 32. v =0.2 N = 15. tot

Εισηγητής: Αλέξανδρος Βαλσαμής. Θεμελιώσεις. Φέρουσα Ικανότητα επιφανειακών θεμελιώσεων Γενικά

Ανάλυση του διατμητικού πασσάλου Εισαγωγή δεδομένων


Βασικές Αρχές Σχεδιασμού Υλικά

ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ «ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ»

( Σχόλια) (Κείµ ενο) Κοντά Υποστυλώµατα Ορισµός και Περιοχή Εφαρµογής. Υποστυλώµατα µε λόγο διατµήσεως. α s 2,5

Επαλήθευση πεδιλοδοκού Εισαγωγή δεδομένων

b 2 ΠΑΠΑΔΟΠΟΥΛΟΣ ΘΕΟΔΩΡΟΣ

«ΦΑΕΘΩΝ: Λογισμικό για Ανάλυση Κρίσιμων Διατμητικά Υποστυλωμάτων Οπλισμένου Σκυροδέματος»

8.1.7 υσκαμψία υπό γραμμικές συνθήκες

ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ & ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΗΡΑΓΓΩΝ

τομή ακροβάθρου δεδομένα

EN EN Μερικοί συντ αντιστάσεων (R) g b = g s = Συντελεστές μείωσης Συντ μείωσης καμπύλης φορτίου καθίζησης : k = 1,00 [ ] Έλεγχοι Συντ.

Επαλήθευση Τοίχου με ακρόβαθρο Εισαγωγή δεδομένων

Απόκριση πασσάλου μετά τη ρηγμάτωση: Οριζόντια δοκιμαστική φόρτιση με χρήση οπτικών ινών 3D μη γραμμική ανάλυση

Διατμητική αστοχία τοιχώματος ισογείου. Διατμητική αστοχία υποστυλώματος λόγω κλιμακοστασίου

Συνοπτικός οδηγός για κτίρια από φέρουσα λιθοδομή

ΕΠΙΣΚΕΥΕΣ ΚΑΙ ΕΝΙΣΧΥΣΕΙΣ ΤΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ. Διδάσκων Καθηγητής Γιάννακας Νικόλαος Δρ. Πολιτικός Μηχανικός

ΑΣΚΗΣΗ 9 - ΧΩΡΙΚΟ ΠΛΑΙΣΙΟ

Ανάλυση Βαθιών Εκσκαφών με τον Ευρωκώδικα 7

Η τεχνική οδηγία 1 παρέχει βασικές πληροφορίες για τον έλεγχο εύκαµπτων ορθογωνικών πεδίλων επί των οποίων εδράζεται µοναδικό ορθογωνικό υποστύλωµα.

Τελική γραπτή εξέταση διάρκειας 2,5 ωρών

Ανάλυση τοίχου βαρύτητας Εισαγωγή δεδομένων

4.5 Αµφιέρειστες πλάκες

6/5/2017. Δρ. Σωτήρης Δέμης. Σημειώσεις Εργαστηριακής Άσκησης Θλίψη Σκυροδέματος. Πολιτικός Μηχανικός (Λέκτορας Π.Δ.

Αντιστηρίξεις. Αντιστηρίξεις ιαφραγµατικοί Τοίχοι. Τοίχοι Βαρύτητας Οπλισµένου Σκυροδέµατος Οπλισµένα Γη - Επιχώµατα

16ο Συνέδριο Σκυροδέματος, ΤΕΕ, ΕΤΕΚ, 21-23/10/ 2009, Πάφος, Κύπρος

ΠIΝΑΚΑΣ ΠΕΡIΕΧΟΜΕΝΩΝ

10,2. 1,24 Τυπική απόκλιση, s 42

ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΩΝ ΔΟΚΙΜΩΝ:

Εισηγητής: Αλέξανδρος Βαλσαμής. Θεμελιώσεις. Φέρουσα Ικανότητα επιφανειακών θεμελιώσεων Γενικά Βασικές εξισώσεις

ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΕΞΑΣΦΑΛΙΣΗ ΠΛΑΣΤΙΜΟΤΗΤΑΣ ΣΕ ΝΕΕΣ ΚΑΙ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ ΑΠΟ ΟΠΛΙΣΜΕΝΟ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑ ΠΟΥ ΑΠΑΙΤΟΥΝ ΕΠΙΣΚΕΥΗ Η ΕΝΙΣΧΥΣΗ

Επαλήθευση ενισχυμένης τοιχοποιίας Εισαγωγή δεδομένων

Ανάλυση κεκλιμένων καρφιών Εισαγωγή δεδομένων

ΕΔΑΦΟΜΗΧΑΝΙΚΗ. Κεφάλαιο 4. Εδαφομηχανική - Μαραγκός Ν. (2009) σελ. 4.2

ιάλεξη 7 η, 8 η και 9 η

Θεμελιώσεις τεχνικών έργων. Νικόλαος Σαμπατακάκης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Γεωλογίας

f cd = θλιπτική αντοχή σχεδιασμού σκυροδέματος f ck = χαρακτηριστική θλιπτική αντοχή σκυροδέματος

Ονοματεπώνυμο φοιτητή:... ΑΕΜ:...

Παράδειγμα 2. Διαστασιολόγηση δοκού Ο/Σ σε διάτμηση

ΕΠΙΔΡΑΣΗ ΓΕΙΤΟΝΙΚΟΥ ΚΤΙΡΙΟΥ ΣΤΗΝ ΑΠΟΤΙΜΗΣΗ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ ΟΠΛΙΣΜΕΝΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ

ΛΥΣΕΙΣ άλυτων ΑΣΚΗΣΕΩΝ στην Αντοχή των Υλικών

προς τον προσδιορισμό εντατικών μεγεθών, τα οποία μπορούν να υπολογιστούν με πολλά εμπορικά λογισμικά.

4. Ανάλυση & Σχεδιασμός

ΣΧΕ ΙΑΣΜΟΣ ΤΩΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΩΝ ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΩΝ ΜΕ ΤΟΥΣ ΕΥΡΩΚΩ ΙΚΕΣ 7, 2 & 8

Σήραγγες Μέθοδος ΝΑΤΜ. Αιμίλιος Κωμοδρόμος, Καθηγητής, Εργαστήριο Υ.Γ.Μ. Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΒΑΣΕΙΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ

XΑΛΥΒΔOΦΥΛΛΟ SYMDECK 73

Γεωγραφική κατανομή σεισμικών δονήσεων τελευταίου αιώνα. Πού γίνονται σεισμοί?

ΔΙΑΛΕΞΕΙΣ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ «ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΙΣ»

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΦΕΡΟΥΣΑ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΤΟΥ Ε ΑΦΟΥΣ ΣΥΜΠΥΚΝΩΣΗ ΤΟΥ Ε ΑΦΟΥΣ

Επαλήθευση κατασκευής Πασσαλότοιχου Εισαγωγή δεδομένων

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΚΑΘΙΖΗΣΕΩΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΩΝ ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΩΝ

Ευρωκώδικας 2: Σχεδιασμός φορέων από Σκυρόδεμα. Μέρος 1-1: Γενικοί Κανόνες και Κανόνες για κτίρια. Κεφάλαιο 7

προσομοίωση της τριαξονικής δοκιμής με τη Μέθοδο των Διακριτών Στοιχείων

11. Χρήση Λογισμικού Ανάλυσης Κατασκευών

9. Χρήση Λογισμικού Ανάλυσης Κατασκευών

Ανοξείδωτοι Χάλυβες - Μέρος 1.4 του Ευρωκώδικα 3 Ιωάννη Ραυτογιάννη Γιώργου Ιωαννίδη

1-Μοντέλο πεπερασμένων στοιχείων (FEM) Διαστασιολόγηση κατασκευής από Χάλυβα Σελ. 1

ΙΑπόστολου Κωνσταντινίδη ιαφραγµατική λειτουργία. Τόµος B

Γεωτεχνική Έρευνα - Μέρος 3 Υποενότητα 8.3.1

Επίδραση της διαµόρφωσης του εγκάρσιου οπλισµού στη σεισµική συµπεριφορά υποστυλωµάτων οπλισµένου σκυροδέµατος

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΜΗΤΡΩΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΥΣ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΡΑΒΔΩΤΩΝ ΦΟΡΕΩΝ

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΡΟΣ ΕΠΙΛΥΣΗ *

ΑΝΕΛΑΣΤΙΚΗ ΣΤΑΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ (PUSHOVER) ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΟΥ ΚΤΗΡΙΟΥ ΜΠΟΥΡΣΙΑΝΗΣ ΧΑΡΗΣ

Μάθημα: Πειραματική Αντοχή Υλικών Πείραμα θλίψης με λυγισμό

ΑΝΤΟΧΗ ΥΛΙΚΩΝ ΠείραμαΚάμψης(ΕλαστικήΓραμμή) ΕργαστηριακήΆσκηση 7 η

ΕΛΕΓΧΟΣ ΟΚΟΥ ΣΕ ΚΑΜΨΗ

ΘΕΜΑ 1 ΔΕΔΟΜΕΝΑ: Δίνονται: = cm ΕΠΙΛΥΣΗ: Ερώτημα α. k = 6000kN m. Μέθοδος των Δυνάμεων:

Ανάλυση τοίχου προβόλου Εισαγωγή δεδομένων

BETONexpress,

ΑΠΟΤΙΜΗΣΗ ΥΦΙΣΤΑΜΕΝΟΥ ΚΤΙΡΙΟΥ ΟΠΛΙΣΜΕΝΟΥ ΣΚΥΡΟΔΕΜΑΤΟΣ ΚΑΤΑ ΚΑΝ.ΕΠΕ ΚΑΙ ΔΙΕΡΕΥΝΥΣΗ ΤΗΣ ΕΠΙΡΡΟΗΣ ΤΩΝ ΤΟΙΧΟΠΛΗΡΩΣΕΩΝ

ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ... 15

ADAPTOR. Λογισµικό Προσαρµογής του ETABS στις Απαιτήσεις της Ελληνικής Πράξης. Εγχειρίδιο Επαλήθευσης για Μεµονωµένα Πέδιλα

ΟΡΙΑΚΗ ΦΕΡΟΥΣΑ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΚΩΝ ΘΕΜΕΛΙΩΣΕΩΝ ΛΟΓΩ ΣΕΙΣΜΙΚΩΝ ΔΡΑΣΕΩΝ

«Αριθμητική και πειραματική μελέτη της διεπιφάνειας χάλυβασκυροδέματος στις σύμμικτες πλάκες με χαλυβδόφυλλο μορφής»

ιερεύνηση της συµπεριφοράς οµάδας πασσάλων εδραζοµένων σε βραχώδες υπόβαθρο

ΤΕΧΝΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ. Ασκήσεις προηγούμενων εξετάσεων ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΑΓΡΟΝΟΜΩΝ ΚΑΙ ΤΟΠΟΓΡΑΦΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

ιαλέξεις Παρασκευή 8 Οκτωβρίου,, Πέτρος Κωµοδρόµος Στατική Ανάλυση των Κατασκευών Ι 1

Transcript:

Απόκριση Θεµελιώσεων µε Πασσάλους υπό Οριζόντια Φόρτιση Απόκριση Πασσάλων υπό Οριζόντια Φόρτιση Μενονωµένος Πάσσαλος Φέρουσα Ικανότητα Μέθοδος Broms Οµάδα Πασσάλων Υπολογισµός Καµπύλης Απόκρισης p-y µέθοδος 3D ανάλυση 1

(M+dM) M + N dy - Vv dx = 0 (Hetenyi 1946) 2 2 dm dy d M d y dv + N VV = 0 + N V = 0 dx dx 2 2 dx dx dx 2 2 4 d y d M d y M = EpIp = E 2 2 pip 4 dx dx dx dv p= V, dx 4 p = Epy y 2 d y d y Ep Ip + N + Epy y = 0 4 2 dx dx 25.000 Στρώση 2SM (18.6m) Στρώση 3SM (43.3m) 20.000 Στρώση SMg ( 45. 1m) Μέτρο αντίδρασης P (MN/m) 15.000 10.000 5.00 0 0.00 0 0. 0 1.0 2.0 3.0 4.0 5. 0 6.0 Οριζόντια µετακί νηση y (cm) ιάγραµµα οριζόντιας µετακίνησης µε το βάθος 0 y (m) -0.003 0.000 0.003 0.005 0.008 0.010 0.013 0.015 0.018 0.020 5 10 15 20 z (m ) 25 30 35 40 45 50 2

4 2 d y d y Ep Ip + N + Epy y = 0 4 2 dx dx Epy=p/y Epy : Μέτρο αντίδρασης πασσάλου υπό οριζόντια φόρτιση (F/L 2 ) p : Αντίδραση εδάφους (F/L) y : Οριζόντια µετακίνηση πασσάλου (L) 3

Μαλακή Άργιλος - Στατική φόρτιση - Ανακυκλιζόµενη φόρτιση Σκληρή Άργιλος - Στατική φόρτιση - Ανακυκλιζόµενη φόρτιση Άµµος Μαλακός βράχος οκιµαστική φόρτιση πασσάλου για το σχεδιασµό θεµελιώσεων σηµαντικών έργων Αντίστροφη Ανάλυση µε βάση τα αποτελέσµατα (µετακινήσεις, παραµορφώσεις, φορτία) της δοκιµαστικής φόρτισης Απόκριση µεµονωµένου πασσάλου Προσδιορισµός καµπύλης απόκρισης (P-y) και κατανοµής καµπυλοτήτων ή/και ροπών µε το βάθος (φ-z, M-z) Ενιαία Παρουσίαση (συνέδριο) Απόκριση οµάδας πασσάλων Προσδιορισµός καµπύλης απόκρισης οµάδας (συντελεστής µείωσης της δυσκαµψίας της οµάδας, RG) και κατανοµής του φορτίου στους χαρακτηριστικούς πασσάλους 4

τέλος Στατική φόρτιση ε 50 Οριακή πλευρική αντίσταση: pult = min(put, pud) p p ut ud γ x = 3+ x+ J c cu D = 9 c D Εξίσωση Καµπύλης : u u D, J= 0.25 0.50 Μαλακή Αργιλος 0.020 Μέσης Συνεκτικ. 0.010 p = 0.5(y/y 50 ) 1/3, p p ult = 2.5 ε D, ε = 0,005 0, 02 y50 50 50 Στιφρή Αργιλος 0.005 5

Ανακυκλιζόµενη φόρτιση Υπολογισµός του κρίσιµου βάθους x r ( όταν p ud =p ut ) Εξίσωση Καµπύλης : x xr - για p 0.72p ult και y 3y 50 : p = 0.5(y/y 50 ) 1/3 - για x x r και y>3y 50 : p = 0.72p ult - για x<x r και 3y 50 y 15y 50 : Ευθύγραµµο τµήµα που ορίζεται από τα σηµεία [3y 50,0.72p ult ] και [15y 50,0.72p ult (x/x r )] x<x r - για x<x r και y>15y 50 : p = 0.72p ult (x/x r ) 6

7

Στατική φόρτιση Οριακή πλευρική αντίσταση: pult = min(put, pud) Εξίσωση Καµπύλης: Ανακυκλιζόμενη φόρτιση p = 0.5(y/y 50 ) 1/4, y 16y 50 = 2.5 ε D, ε = 0,005 0, 02 y50 50 50 Εξίσωση Καµπύλης: p = 0.5(y/y 50 ) 1/4, y 16y 50 4 y = y + y C logn, C = 9.6 (p /p c s 50 ult) 8

Οριακή πλευρική αντίσταση: p ult =A s p c ή p ult =A c p c - Για x<x t : Ko x tanφ tanβ tanβ + (D + x tanβ tanα) + p β φ α β φ ct = γ x tan( ) cos tan( ) + K o x tan β (tan φ tan β tan α ) Κα D - Για x x t : p cd = Kα D γ x (tan β 1) +Κο - Συντελεστές Α s, A c : 8 D γ x tanφ tan 4 β x/d α φ/2 β 45+φ/2 9

Εξίσωση Καµπύλης : - για y y u =3D/80 : p = p ult = A p c - για y u > y y m =D/60 : Ευθύγραµµο τµήµα κλίσης m που ορίζεται από τα σηµεία (y m, B p c ) και (y u, p ult ) - για y m > y y k =(C/k x) n(n-1) : p = C y 1/n p m n =, C = m ym - για y < y k : p = k x y p y m 1 n m Σχετική Πυκνότητα k (kpa) Χαλαρή Αµµος 5500 Μέσης Πυκνότητας 16000 Πυκνή 34000 x/d x/d x/d 10

Οριακή πλευρική αντίσταση: - Για 0 x r 3D : x = α σ + r pult r c D 1 1.4 D - Για x r >3D : pult = 5.2 αr σc D Κλίση του αρχικού τµήµατος της καµπύλης P- y: E' mi = k i E mi 400 xr - Για 0 x r 3D : ki = 100+ 3 D - Για 0 x r 3D : k i = 500 Εξίσωση Καµπύλης : - για y < y Α : p = Ε mi y - για y y A και p p ult : p = (p ult /2) (y/y m ) 0.25 y 5 4 m = km D, km = 5 10 5 10 - p = p ult 11

ιάταξη δοκιµαστικής φόρτισης Ενοργάνωση - οπτικές ίνες - αποκλισιόµετρο - µηκυνσιόµετρα - load cell Βήµατα φόρτισης (Η1): 0 0.10 0.25 0.30 0.40 0.20 0.10 ΜΝ (Η2): 0.10 0.20 0.40 0.47 0.60 0.32 0 ΜΝ Αποτελέσµατα δοκιµαστικής φόρτισης 12

Μέθοδος p-y οκιµαστική φόρτιση Αριθµητική ανάλυση (a) Συνθήκες ελεύθερης κεφαλής (b) Συνθήκες πακτωµένης κεφαλής 13

M=E p I p φ Επίδραση αξονικού φορτίου 14

ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ ΤΗΣ ΑΠΟΚΡΙΣΗΣ ΟΜΑΔΑΣ ΠΑΣΣΑΛΩΝ ΜΕ ΤΗΝ ΑΠΟΚΡΙΣΗ ΜΕΜΟΝΩΜΕΝΟΥ ΠΑΣΣΑΛΟΥ y ng R a = = y ns y y G s y G = μετακίνηση ομάδας y s = μετακίνηση μεμονωμένου πασσάλου y ng R a = = y ns y y G s 15

Παραμετρική ανάλυση D = 1.0 m L/D = 25.0 Διατάξεις: 2 x 2 Αξ. αποστάσεις: 2.0 D 3 x 3 3.0 D 4 x 4 6.0 D 5 x 5 9.0 D C1 C2 C3 C4 S1 S2 S3 Μέτρο του Young Ε (MPa) 400 cu 300 cu 200 cu 150 cu 15 30 80 Αριθμητικό προσομοίωμα Συντελεστής Poisson ν 0.49 0.49 0.49 0.49 0.25 0.30 0.35 Αστράγγιστη συνοχή cu (kpa) 25+1.0z 50+1.0z 100+1.0z 150+1.0z Συνάφεια εδάφους πασσάλου στη διεπιφάνεια ca (kpa) 25 50 72 75 Γωνία τριβής φ ( ο ) 30 35 40 Γωνία τριβής διεπιφάνειας φi ( ο ) 28 31 35 Φαινόµενο βάρος γ (kn/m 3 ) 20 20 20 20 20 20 20 Επίδραση: - επιπέδου μετακίνησης -διάταξης - αξονικής απόστασης - διατμητικής αντοχής 16

Q Q G15 : οριζόντια φέρουσα ικανότητα οµάδας πασσάλων, αντιστοιχούσα σε µετακίνηση15%d, Q S15 : η οριζόντια φέρουσα ικανότητα µεµονωµένου πασσάλου, αντιστοιχούσα σε µετακίνηση15% 15%D, η L15 : ο συντελεστής απόδοσης φέρουσας ικανότητας για µετακίνηση 15%D, n : G15 = η L15 n Q S15 ο αριθµός πασσάλων της οµάδας. 5 5 4 4 3 3 2 2 Τύπος εδάφους s C1 C2 C3 C4 2.0D 0.90 0.92 0.91 0.88 3.0D 0.94 0.94 0.92 0.90 6.0D 0.97 0.97 0.96 0.94 9.0D 0.98 0.98 0.97 0.96 2.0D 0.80 0.79 0.75 0.70 3.0D 0.86 0.85 0.81 0.75 6.0D 0.94 0.93 0.90 0.88 9.0D 0.96 0.95 0.94 0.92 2.0D 0.67 0.66 0.61 0.56 3.0D 0.78 0.76 0.69 0.63 6.0D 0.91 0.89 0.85 0.81 9.0D 0.93 0.91 0.89 0.86 2.0D 0.59 0.57 0.52 0.47 3.0D 0.70 0.67 0.61 0.54 6.0D 0.86 0.82 0.77 0.72 9.0D 0.92 0.89 0.86 0.83 η L15 1.0, για μεγάλη αξονική απόσταση K G = R K n 1 G y ns R G = = = Ra yng S Μέγιστη επίπτωση της αλληλεπίδρασης σε μικρά επίπεδα μετακίνησης, σε πυκνά διατεταγμένες ομάδες, με μεγάλο αριθμό πασσάλων και μεγάλης συνεκτικότητας αργίλους. y y s G 5 5 4 4 3 3 2 2 Τύπος εδάφους s C1 C2 C3 C4 R G1 R G5 R G10 R G1 R G5 R G10 R G1 R G5 R G10 R G1 R G5 R G10 2.0D 0.56 0.70 0.78 0.52 0.68 0.76 0.50 0.63 0.74 0.49 0.60 0.69 3.0D 0.58 0.77 0.83 0.56 0.72 0.82 0.55 0.68 0.77 0.55 0.66 0.73 6.0D 0.70 0.87 0.92 0.69 0.82 0.90 0.69 0.81 0.87 0.68 0.79 0.85 9.0D 0.79 0.90 0.94 0.78 0.87 0.93 0.77 0.87 0.91 0.77 0.86 0.90 2.0D 0.31 0.44 0.53 0.29 0.40 0.51 0.27 0.37 0.47 0.26 0.36 0.43 3.0D 0.37 0.53 0.66 0.35 0.48 0.62 0.33 0.45 0.54 0.33 0.43 0.51 6.0D 0.51 0.71 0.81 0.51 0.67 0.79 0.49 0.64 0.74 0.49 0.62 0.71 9.0D 0.63 0.80 0.88 0.62 0.76 0.86 0.61 0.75 0.82 0.60 0.74 0.81 2.0D 0.22 0.29 0.34 0.22 0.27 0.33 0.21 0.25 0.30 0.20 0.25 0.29 3.0D 0.27 0.37 0.49 0.27 0.34 0.45 0.26 0.32 0.39 0.26 0.32 0.37 6.0D 0.41 0.59 0.72 0.39 0.54 0.69 0.39 0.52 0.62 0.38 0.51 0.58 9.0D 0.49 0.67 0.79 0.48 0.62 0.74 0.47 0.59 0.69 0.46 0.59 0.67 2.0D 0.18 0.22 0.25 0.17 0.21 0.24 0.17 0.19 0.23 0.17 0.19 0.22 3.0D 0.22 0.29 0.38 0.21 0.27 0.34 0.21 0.26 0.31 0.20 0.25 0.30 6.0D 0.31 0.44 0.60 0.31 0.41 0.54 0.30 0.39 0.47 0.29 0.38 0.45 9.0D 0.43 0.60 0.74 0.41 0.55 0.68 0.40 0.53 0.62 0.39 0.52 0.59 17

120% 155% 65% 3 3, 3.0D 57% 5 5, 3.0D 110% 130% 79% 3 3, 9.0D 70% 5 5, 9.0D 65% ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΦΟΡΤΙΟΥ ΣΤΙΣ ΣΕΙΡΕΣ H 1 η σειρά αναλαμβάνει πάντα το μεγαλύτερο φορτίο Για y<10%dη τελευταία σειράπροηγείται πάντα της προτελευταίας Για μεγάλες μετακινήσεις ακολουθούν οι επόμενες σειρές διαδοχικά (2 η, 3 η, 4 η και 5 η ) 18

65% Η αύξηση της συνοχήςοδηγεί σε μεγαλύτερη διαφοροποίηση μεταξύ των πασσάλων της ομάδας H αύξηση της μετακίνησης οδηγεί σε μικρότερη διακύμανση μεταξύ των πασσάλων της ίδιας ομάδας και σε µεγαλύτερη διαφοροποίηση µεταξύ των ίδιων πασσάλων διαφορετικής οµάδας Μεγαλύτερος αριθμός πασσάλωνοδηγεί σε μεγαλύτερο εύρος διακύμανσης C1, 3 3, 3.0 D ΔM =20%M P5 ΔM =8%M P5 Σημαντικά μεγαλύτερη ροπή από τον μεμονωμένο Μεγαλύτερη διακύμανση για μικρότερα φορτία Υψηλότερο σημείο μηδενισμού ροπών για μικρότερα φορτία Μικρότερη διακύµανση σε σχέση µε τις τέµνουσες y G =1.3%D, H m = 350 kn y G = 10.3%D, H m = 1750 kn 19

C1, 3 3, 3.0 D C3, 3 3, 3.0 D 65% Η αύξηση της διατμητικής αντοχής οδηγεί σε μικρότερες ροπές τέμνουσες, με μεγαλύτερο εύρος διακύμανσης Υψηλότερο σημείο μηδενισμού ροπών για στιφρότερες αργίλους H m = 1400 kn H m = 1300kN 65% C1, 5 5, 3.0 D Για την ίδια μετακίνηση, ο μεμονωμένος πάσσαλος αναπτύσσει σημαντικά μεγαλύτερη ροπή από τους πασσάλους της ομάδας. H s = H m = 1400 kn y G = y s 10%D (H s = 2100 kn, H m = 1400 kn) 20

Η αύξηση του αριθμού των πασσάλων και η μείωση της αξονικής τους απόστασης εντείνουντην αλληλεπίδραση και οδηγούν σε μεγαλύτερες τιμές συντελεστών R a. Μικρότερες τιμές R a σε σχέση με τις αργίλους. 5 5 4 4 3 3 2 2 Τύπος εδάφους S1 S2 S3 s η L10 η L15 η L10 η L15 η L10 η L15 2.0D 0.80 0.84 0.83 0.85 0.84 0.84 3.0D 0.88 0.89 0.86 0.87 0.87 0.87 6.0D 0.91 0.92 0.93 0.93 0.95 0.95 9.0D 0.95 0.96 0.97 0.97 0.98 0.98 2.0D 0.63 0.68 0.67 0.72 0.72 0.73 3.0D 0.72 0.73 0.72 0.74 0.77 0.77 6.0D 0.83 0.85 0.85 0.87 0.90 0.90 9.0D 0.89 0.91 0.90 0.90 0.96 0.96 2.0D 0.50 0.54 0.55 0.59 0.60 0.61 3.0D 0.59 0.61 0.61 0.63 0.67 0.67 6.0D 0.76 0.79 0.79 0.80 0.84 0.85 9.0D 0.82 0.84 0.84 0.85 0.91 0.92 2.0D 0.44 0.48 0.49 0.53 0.51 0.53 3.0D 0.51 0.53 0.54 0.56 0.59 0.60 6.0D 0.68 0.71 0.72 0.74 0.78 0.79 9.0D 0.78 0.80 0.81 0.83 0.90 0.90 Συντελεστής φέρουσας ικανότητας η L15 : - ίδιας τάξης µε των αργιλικών εδαφών - αυξάνεται µε την αύξηση της διατµητικής αντοχής της άµµου 21

Μέγιστη επίπτωση της αλληλεπίδρασης σε μικρά επίπεδα μετακίνησης, σε πυκνά διατεταγμένες ομάδες, με μεγάλο αριθμό πασσάλων καιχαμηλής πυκνότητας άμμους (αντίθετη επίπτωση διατμητικής αντοχής σε σχέση με τις αργίλους). 2 2 3 3 4 4 Τύπος εδάφους s S1 S2 S3 R G1 R G5 R G10 R G1 R G5 R G10 R G1 R G5 R G10 2.0D 0.56 0.62 0.65 0.59 0.64 0.69 0.65 0.71 0.74 3.0D 0.67 0.75 0.78 0.70 0.77 0.79 0.76 0.80 0.81 6.0D 0.76 0.84 0.85 0.78 0.85 0.88 0.87 0.91 0.92 9.0D 0.82 0.90 0.92 0.87 0.93 0.95 0.92 0.96 0.96 2.0D 0.34 0.39 0.41 0.38 0.43 0.48 0.43 0.52 0.56 3.0D 0.43 0.52 0.56 0.48 0.56 0.59 0.56 0.63 0.65 6.0D 0.59 0.70 0.73 0.67 0.74 0.78 0.75 0.83 0.84 9.0D 0.69 0.79 0.82 0.74 0.81 0.83 0.84 0.91 0.92 2.0D 0.23 0.26 0.28 0.27 0.30 0.33 0.31 0.38 0.42 3.0D 0.30 0.38 0.41 0.37 0.42 0.45 0.44 0.50 0.52 6.0D 0.48 0.58 0.63 0.55 0.64 0.67 0.65 0.73 0.75 9.0D 0.56 0.66 0.72 0.62 0.71 0.75 0.72 0.83 0.87 2.0D 0.19 0.22 0.23 0.22 0.25 0.27 0.25 0.29 0.32 5 5 3.0D 0.24 0.30 0.33 0.30 0.34 0.37 0.36 0.41 0.43 6.0D 0.36 0.46 0.51 0.45 0.54 0.58 0.56 0.64 0.67 9.0D 0.48 0.59 0.64 0.56 0.66 0.70 0.67 0.77 0.84 3 3, 9.0D 5 5, 9.0D 3 3, 3.0D 5 5, 3.0D 22

S2, 3 3, 3.0D Αυξανόμενη διατμητική αντοχή διεπιφανειών Σταθερή διατμητική αντοχή διεπιφανειών 65% ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΦΟΡΤΙΟΥ ΣΤΙΣ ΣΕΙΡΕΣ H 1 η σειρά αναλαμβάνει πάντα το μεγαλύτερο φορτίο Για μικρές μετακινήσεις η τελευταία σειρά προηγείται πάντα τουλάχιστον της προτελευταίας και έπεται της 1 ης Για μεγάλες μετακινήσεις ακολουθούν οι επόμενες σειρές διαδοχικά (2 η, 3 η, 4 η και 5 η ) 23

65% Η αύξηση της πυκνότητας οδηγεί σε μεγαλύτερη διαφοροποίηση μεταξύ των πασσάλων της ομάδας H αύξηση της μετακίνησης οδηγεί σε μεγαλύτερη διακύμανση μεταξύ των πασσάλων της ίδιας ομάδας και σε µεγαλύτερη διαφοροποίηση µεταξύ των ίδιων πασσάλων διαφορετικής οµάδας Μεγαλύτερος αριθμός πασσάλωνοδηγεί σε μεγαλύτερο εύρος διακύμανσης S1, 3 3, 3.0 D Σημαντικά μεγαλύτερη ροπή από τον μεμονωμένο ΔM=20%M P5 Υψηλότερο σημείο μηδενισμού ροπών για μικρότερα φορτία Μικρότερη διακύμανση σε σχέση με τις τέμνουσες y G =1.4%D, H m = 350 kn y G = 12.5%D, H m = 1750 kn 24

S1, 3 3, 3.0 D S2, 3 3, 3.0 D Η αύξηση της διατμητικής αντοχής οδηγεί σε μικρότερες ροπές τέμνουσες Υψηλότερο σημείο μηδενισμού ροπών τεμνουσών για πυκνότερες άμμους H m = 1400 kn H m = 1300kN S1, 5 5, 3.0 D Για την ίδια μετακίνηση, ο μεμονωμένος πάσσαλος αναπτύσσει σημαντικά μεγαλύτερη ροπή από τους πασσάλους της ομάδας. H s = H m = 1050 kn y G = y s 9.5%D (H s = 2100 kn, H m = 1050kN) 25

Συσχέτιση απόκρισης ομάδας και μεμονωμένου πασσάλου, αξιοποιώντας τα αποτελέσματα της παραμετρικής ανάλυσης. d b Ra = 1+ ( m 1) yns d 5 d Ra = 1+ 2( m 1) 20 a a y d b ns 1.3 m + 3 m ln 3 ( 0.70+ log nc ) log ( 1 2 y ), tanφ 30 log o tan25 d u 15 d 4 2 m= log( n + n ) n 2 4 2 ( 1 2 y ), m= log( n + n ) n 2 ns ns x x y y x x y y ng G = R = R a a y y s ns Υπολογισμός του μέσου σφάλματος δυσκαμψίας και του σφάλματος δυναμικής ενέργειας για τις 112 περιπτώσεις της τριδιάστατης ανάλυσης. K m err = K K W i i 1 G Gp G Gp j W i err = i= 1, j K G WG W 26

τύπος εδάφους s Κerr,m (%) C1 C2 C3 C4 Werr (%) Κerr,m (%) Werr (%) Κerr,m (%) Werr (%) Κerr,m (%) Werr (%) 2.0D 0.5 0.1-2.0-3.5-3.2-4.8-3.5-4.2 R d m 15 1 y 5 3 d a b 1.3 a = + ( m 1) yns d + u 2 ( 0.70+ log nc ) log ( 1 ) ns 2 2 3.0D 2.6 0.9 1.8-0.4 1.2-0.1-1.1-0.2 6.0D 2.3 0.7 1.9 0.1 1.1-0.1-0.3-0.3 9.0D 1.6 0.6 1.9 0.8 1.1 0.3 0.4 0.4 2.0D -8.7-6.2-8.8-7.8-9.7-7.7-11.4-7.7 3 3 3.0D -2.2-2.8-1.4-2.4 2.9 3.5-5.7-2.3 6.0D 0.7-0.8 1.0-0.9 0.1-0.8-1.8-0.6 9.0D 0.0-0.7 0.8-0.4 0.2-0.4-1.0-0.3 2.0D -6.1-1.9-5.4-2.7-6.5-2.2-8.9-3.5 4 4 5 5 3.0D 1.0 0.8 2.6 2.4 1.6 3.3-3.1 0.6 6.0D 2.2 0.3 3.3 1.0 2.6 1.8 0.1 1.8 9.0D 4.1 2.0 6.2 3.7 6.7 4.9 5.8 5.8 2.0D -3.3 1.7-1.8 1.4-3.4 1.6-6.4-0.6 3.0D 4.7 5.3 6.5 6.9 5.2 7.6 5.2 7.6 6.0D 9.2 6.8 12.8 9.3 12.8 11.1 10.7 11.5 9.0D 5.5 2.9 8.5 5.5 9.0 6.9 8.2 8.0 Εύρος εφαρμογής:1%d y ns 15%D Πειραματικά στοιχεία από διατάξεις ομάδας: Brown κ.ά., 1987: 3 x3, 3.0D, c u = 70 180kPa, οριακές συνθήκες ίσης μετακίνησης και ελεύθερης περιστροφής κεφαλής Rollins κ.ά..1998:3 x3, 3.0D, c u = 25 50kPa(τοπικά 100kPa), οριακές συνθήκες ίσης μετακίνησης και ελεύθερης περιστροφής κεφαλής Ilyasκ.ά., 2004: σε φυγοκεντριστή, 2 x 2και 3 x3, 3.0D, ΝC καολίνης c u = 0 20kPa, ΟC καολίνηςc u = 10 25 kpa, πακτωμένης κεφαλής Επαλήθευση μεθοδολογίας για συνθήκες ελεύθερης κεφαλής και για μικρότερο μήκος πασσάλων (L/D = 12): 27

τύπος εδάφους s Κerr,m (%) S1 S2 S3 Werr (%) Κerr,m (%) Werr (%) Κerr,m (%) Werr (%) 2.0D 9.7 10.0 10.0 10.0 8.5 9.3 R = a d + 2( m 1) 20 y m tanφ 30 ln log o d 3 tan25 d a b ns 1 ns ( 1 2y ) 2 2 3.0D 3.8 3.5 7.0 7.2 8.1 8.9 6.0D 4.9 4.7 6.7 5.8 5.1 5.1 9.0D 2.8 2.3 2.6 2.0 3.1 3.0 2.0D 0.2 4.0-3.3-0.1-11.4-8.1 3 3 3.0D -2.7-1.0-3.5-1.4-7.2-3.8 6.0D -1.4-0.4-2.5-1.2-5.9-3.8 9.0D -2.4-1.6-1.4-0.6-6.1-4.6 2.0D 3.0 7.7-2.6 2.0-13.6-9.1 4 4 5 5 3.0D 0.1 2.2-3.6-0.3-10.9-6.1 6.0D -1.3-0.5-4.3-2.7-8.5-5.4 9.0D 0.1 0.6-1.1-0.3-7.8-6.8 2.0D 1.2 6.5-3.5 1.4-11.2-5.4 3.0D 2.7 5.1-2.0 1.8-10.7-5.2 6.0D 5.3 4.9-1.3-0.2-8.4-5.2 9.0D 1.3 1.4-2.5-1.7-10.0-9.0 Σύγκριση απόκρισης πρόβλεψης και 3D ανάλυσης Επαλήθευση µεθοδολογίας για µεταβαλλόµενο µέτρο ελαστικότητας µε το βάθος Πειραματικά στοιχεία από διατάξεις ομάδας: Brown κ.ά., 1988: 3 x3, 3.0D, φ= 38.5 ο, οριακές συνθήκες ίσης μετακίνησης και ελεύθερης περιστροφής κεφαλής Rollins κ.ά., 2005: 3 x 3, 3.3D, φ = 30 33 ο, οριακές συνθήκες ίσης µετακίνησης και ελεύθερης περιστροφής κεφαλής Ruesta& Townsend, 1997: πραγματικής κλίμακας, 4 x 4, 3.0D, φ = 32 ο, ελεύθερης κεφαλής 28

Κατανοµή φορτίου στους χαρακτηριστικούς πασσάλους 3x3, s=2.0d 3x3, s=3.0d 3x3, s=6.0d 3x3, s=3.0d, Ν=0.4MΝ 3x3, s=3.0d, Ν=0.8MΝ 29

ιεύθυνση φόρτισης s P 3 P 6 P 9 P2 P5 P8 P 1 P 4 P 7 s έδαφος 2.0D 3.0D 9.0D C1 0.62 0.63 0.76 0.73 0.74 0.81 0.91 0.90 0.93 0.54 0.53 0.69 0.70 0.66 0.75 0.89 0.86 0.90 s έδαφος 2.0D 3.0D 9.0D C1 0.65 0.72 0.84 0.80 0.83 0.91 0.93 0.94 0.96 0.66 0.70 0.77 0.76 0.80 0.89 0.92 0.92 0.95 Πολλαπλασιαστές p για y G = y s = 5%D µ.ό. σειράς 0.62 0.63 0.76 0.73 0.74 0.81 0.91 0.90 0.93 0.60 0.60 0.74 0.72 0.71 0.79 0.90 0.89 0.92 C2 0.67 0.59 0.72 0.72 0.68 0.78 0.89 0.88 0.92 µ.ό. σειράς 0.47 0.46 0.46 0.63 0.58 0.69 0.87 0.84 0.88 0.67 0.59 0.72 0.72 0.68 0.78 0.89 0.88 0.92 0.61 0.54 0.63 0.69 0.65 0.75 0.89 0.87 0.90 C3 0.60 0.51 0.66 0.69 0.60 0.72 0.86 0.84 0.89 µ.ό. σειράς 0.40 0.39 0.57 0.50 0.50 0.62 0.82 0.79 0.84 0.60 0.51 0.66 0.69 0.60 0.72 0.86 0.84 0.89 0.53 0.47 0.63 0.63 0.57 0.68 0.85 0.82 0.87 C4 0.54 0.47 0.62 0.60 0.55 0.68 0.83 0.80 0.86 Πολλαπλασιαστές p για y G = y s = 10%D µ.ό. σειράς 0.65 0.72 0.84 0.80 0.83 0.91 0.93 0.94 0.96 0.66 0.72 0.82 0.78 0.82 0.90 0.93 0.94 0.95 C2 0.65 0.68 0.84 0.78 0.81 0.88 0.93 0.93 0.95 µ.ό. σειράς 0.60 0.63 0.63 0.77 0.76 0.84 0.91 0.91 0.93 0.65 0.68 0.84 0.78 0.81 0.88 0.93 0.93 0.95 0.63 0.66 0.77 0.78 0.79 0.86 0.92 0.92 0.95 C3 0.65 0.63 0.76 0.71 0.74 0.82 0.92 0.91 0.94 µ.ό. σειράς 0.53 0.56 0.71 0.68 0.65 0.77 0.90 0.89 0.91 0.65 0.63 0.76 0.71 0.74 0.82 0.92 0.91 0.94 0.61 0.61 0.74 0.70 0.71 0.81 0.91 0.90 0.93 C4 0.59 0.58 0.71 0.67 0.67 0.78 0.90 0.89 0.93 0.36 0.36 0.52 0.47 0.45 0.57 0.78 0.74 0.81 0.46 0.49 0.65 0.59 0.57 0.72 0.87 0.86 0.89 µ.ό. σειράς 0.54 0.47 0.62 0.60 0.55 0.68 0.83 0.80 0.86 0.48 0.43 0.59 0.56 0.52 0.64 0.82 0.78 0.84 µ.ό. σειράς 0.59 0.58 0.71 0.67 0.67 0.78 0.90 0.89 0.93 0.55 0.55 0.69 0.64 0.64 0.76 0.89 0.88 0.92 30

Φέρουσα Ικανότητα Πασσάλου σε Οριζόντια Φόρτιση Μέθοδος Broms Εμπειρική μέθοδος με εξ αρχής θεώρηση μηχανισμών αστοχίας Φέρουσα Ικανότητα Πασσάλου σε Οριζόντια Φόρτιση Μέθοδος Broms Πάσσαλος Ελεύθερης Κεφαλής σε συνεκτικό έδαφος, µικρού µήκους 31

Φέρουσα Ικανότητα Πασσάλου σε Οριζόντια Φόρτιση Μέθοδος Broms Πάσσαλος Ελεύθερης Κεφαλής σε συνεκτικό έδαφος, µικρού µήκους Φέρουσα Ικανότητα Πασσάλου σε Οριζόντια Φόρτιση Μέθοδος Broms Πάσσαλος Ελεύθερης Κεφαλής σε συνεκτικό έδαφος, µεγάλου µήκους 32

Φέρουσα Ικανότητα Πασσάλου σε Οριζόντια Φόρτιση Μέθοδος Broms Πάσσαλος Ελεύθερης Κεφαλής σε συνεκτικό έδαφος, µεγάλου µήκους Φέρουσα Ικανότητα Πασσάλου σε Οριζόντια Φόρτιση Μέθοδος Broms Πάσσαλος Πακτωµένης Κεφαλής σε συνεκτικό έδαφος, µικρού µήκους 33

Φέρουσα Ικανότητα Πασσάλου σε Οριζόντια Φόρτιση Μέθοδος Broms Πάσσαλος Πακτωµένης Κεφαλής σε συνεκτικό έδαφος, ενδιάµεσου µήκους Φέρουσα Ικανότητα Πασσάλου σε Οριζόντια Φόρτιση Μέθοδος Broms Πάσσαλος Πακτωµένης Κεφαλής σε συνεκτικό έδαφος, µεγάλου µήκους 34

35

Φέρουσα Ικανότητα Πασσάλου σε Οριζόντια Φόρτιση Μέθοδος Broms Πάσσαλος Ελεύθερης Κεφαλής σε µη συνεκτικό έδαφος, µεγάλου µήκους 36

Φέρουσα Ικανότητα Πασσάλου σε Οριζόντια Φόρτιση Μέθοδος Broms Πάσσαλος Πακτωµένης Κεφαλής σε µη συνεκτικό έδαφος, µικρού µήκους Φέρουσα Ικανότητα Πασσάλου σε Οριζόντια Φόρτιση Μέθοδος Broms Πάσσαλος Πακτωµένης Κεφαλής σε µη συνεκτικό έδαφος, ενδιάµεσου µήκους 37

Φέρουσα Ικανότητα Πασσάλου σε Οριζόντια Φόρτιση Μέθοδος Broms Πάσσαλος Ελεύθερης Κεφαλής σε συνεκτικό έδαφος, µεγάλου µήκους Φέρουσα Ικανότητα Πασσάλου σε Οριζόντια Φόρτιση Μέθοδος Broms Τέλος Broms 38

Πειραµατική και αριθµητική διερεύνηση απόκρισης ρηγµατωµένης διατοµής πασσάλου από οπλισµένο σκυρόδεµα Κωµοδρόµος Α. Μ., Ρεντζεπέρης Ι.Κ., Παπαδοπούλου Μ. Κ. Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών - Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας 77 Κατά τη διερεύνηση της απόκρισης κατασκευών η ανάλυση περιορίζεται κατά κύριο λόγο στην µετελαστική συµπεριφορά της ανωδοµής (η απόκριση της θεµελίωσης θεωρείται ελαστική ή ακόµη στερεοπλαστική) Πιο αξιόπιστη προσέγγιση σύζευξη της απόκρισης ανωδοµής και θεµελίωσης Μέθοδος ανάλυσης αλληλεπίδραση εδάφους - ανωδοµής τεχνική υποσυστηµάτων (substructuring) 78 39

Μη γραµµική απόκριση πασσάλων Μη γραµµική συµπεριφορά τους εδάφους Αλληλεπίδραση πασσάλων λόγω λειτουργίας οµάδας Μετελαστική συµπεριφορά πασσάλου 79 Μετελαστική συµπεριφορά πασσάλου Πειραµατική διερεύνηση δοκιµαστική φόρτιση πασσάλου προσδιορισµός απόκρισης δεδοµένα για επαλήθευση προσαρµογή παραµέτρων αντοχής και παραµορφωσιµότητας Αριθµητική διερεύνηση αντίστροφη ανάλυση επαλήθευση παραµέτρων επίλυση πασσάλου σε διαφορετικές συνθήκες φόρτισης και διάταξης 80 40

οκιµαστική φόρτιση: Εδαφική τοµή γεωτεχνικά στοιχεία Θέση κατασκευής γέφυρας σύνδεσης 6 ου προβλήτα Θεσσαλονίκης και εθνικής οδού Αθήνας Θεσ/νίκης 81 οκιµαστική φόρτιση: Ενοργάνωση Τοποθέτηση αισθητήρων οπτικών ινών και αποκλισιοµετρικού σωλήνα 82 41

οκιµαστική φόρτιση: ιάταξη 83 οκιµαστική φόρτιση: Επιβολή φορτίου Κύκλος Η1: 0 0.10 0.25 0.30 0.40 0.20 0.10 ΜΝ Κύκλος Η2: 0.10 0.20 0.40 0.47 0.60 0.32 0 ΜΝ 84 42

οκιµαστική φόρτιση: απόκριση φορτίου µετακίνησης 1.2 Horizontal Load H (MN) 1 0.8 0.6 0.4 Test Cycle H1 Test Cycle H2 P-y analysis Hcr Hnom 0.2 0 0 20 40 60 80 100 Displacement y (mm) 85 οκιµαστική φόρτιση: καταγραφή αισθητήρων οπτικών ινών SA-2 ελκυσµός, SB-2 θλίψη υπολογισµός παραµορφώσεων, καµπυλότητας, δυσκαµψίας και ροπής M= E I φ = (Ε I + E Σηµείο εκδήλωσης ρηγµάτωσης p p φ= c ε c t + h ε c s I ) φ s 86 43

3-D Αριθµητική προσοµοίωση δοκιµαστικής φόρτισης Μη γραµµική ανάλυση (µε προσοµοίωση ρηγµάτωσης) 87424 κόµβους 87332 στοιχεία 342 στοιχεία ράβδου Στοιχεία διεπιφάνειας πασσάλους - έδαφος ράβδους χάλυβα - σκυρόδεµα 87 3-D Αριθµητική προσοµοίωση δοκιµαστικής φόρτισης 2/3 Αντοχή σκυροδέµατος σε ελκυσµό, Ευρωκώδικας 2 f f ctm ct = = 0.30 f 2 f ck ck Αντοχή σκυροδέµατος σε ελκυσµό, ACI ιαγράµµατα τάσεων-παραµορφώσεων σκυροδέµατος και χάλυβα σύµφωνα µε τον Ευρωκώδικα 2 88 44

3-D Αριθµητική προσοµοίωση δοκιµαστικής φόρτισης ιαδοχικές επιλύσεις µε 1 διορθώσεις των παραµέτρων µέχρι να επέλθει ικανοποιητική προσέγγιση. Οι τιµές των Οριζόν τιο φορτίο N (MN) 0.8 0.6 0.4 Test Cycle H1 Test Cycle H2 Pile Test Simulation παραµέτρων βέλτιστης 0.2 προσέγγισης χρησιµοποιούνται στις περαιτέρω επιλύσεις. 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Μετακίνηση κεφαλής y (mm) 89 Η επίδραση της ρηγµάτωσης στην απόκριση πασσάλου οπλισµένου σκυροδέµατος υπό οριζόντια φόρτιση Κωµοδρόµος Α. Μ., Παπαδοπούλου Μ. Κ., Ρεντζεπέρης Ι.Κ., Τµήµα Πολιτικών Μηχανικών - Πανεπιστήµιο Θεσσαλίας 90 45

Προσοµοίωση θεµελίωσης µε πασσάλους Αντικατάσταση µε οριακές συνθήκες πάκτωσης ιδιότυπη περίπτωση της τεχνικής substructuring όπου δεν ικανοποιούνται οι αρχές συµβιβαστού στο κοινό όριο ανωδοµής και θεµελίωσης Αλληλεπίδραση εδάφους ανωδοµής σύζευξη της απόκρισης ανωδοµής και θεµελίωσης Μέθοδος υποσυστηµάτων (substructuring) ξεχωριστή µη γραµµική επίλυση ανωδοµής και θεµελίωσης στο πλαίσιο εξασφάλισης συµβιβαστού παραµορφώσεων και τάσεων στο κοινό όριο 91 Εφαρµογή σε περίπτωση χαραδρογέφυρας πλήρης αλληλεπίδραση (υπερβολικές υπολογιστικές απαιτήσεις) τεχνική υποσυστηµάτων (επαναληπτική διαδικασία επίλυσης µε απλούστερη προσέγγιση και συγκριτικά πολύ µικρότερο υπολογιστικό κόστος) 92 46

Εφαρµογή σε περίπτωση χαραδρογέφυρας Αντικατάσταση της θεµελίωσης πασσάλων µε µητρώο δυσκαµψίας 6 x 6 το οποίο συµπεριλαµβάνει και τις επιπτώσεις λόγω λειτουργίας οµάδας Οι επιπτώσεις της ρηγµάτωσης αγνοούνται σχεδόν σε όλες τις περιπτώσεις 93 3-D Αριθµητική ανάλυση απόκριση οκιµαστικής φόρτισης Προσοµοίωσης.Φ. Πασσάλου ελεύθερης κεφαλής Πασσάλου πακτωµένης κεφαλής Οριζόν τιο φορτίο N (MN) 1 0.8 0.6 0.4 Test Cycle H1 Test Cycle H2 Pile Test Simulation Free-Head Single Pile Fix-Head Single Pile 0.2 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Μετακίνηση κεφαλήςy (mm) 94 47

3-D Αριθµητική ανάλυση απόκριση οκιµαστικής φόρτισης Προσοµοίωσης.Φ. Πασσάλου ελεύθερης κεφαλής Πασσάλου πακτωµένης κεφαλής Οριζόντιο φορτίο H(MN) 1 0.8 0.6 0.4 0.2 Test Cycle H1 Test Cycle H2 Pile Test Simulation Ελεύθερης κεφαλής Πακτωµένης κεφαλής Η δοκιµαστική φόρτιση αντιστοιχεί σε συνθήκες ελεύθερης κεφαλής (ανάπτυξη µεγάλων καµπυλοτήτων στο άνω µέρος του πασσάλου ρηγµάτωση και εκδήλωση µεγαλύτερων µετακινήσεων) 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Μετακίνηση κεφαλής y (mm) 3-D Αριθµητική ανάλυση Οι οριακές συνθήκες καθιστούν τον πάσσαλο ελεύθερης κεφαλής πιο ευπαθή λόγω της διαφορετικής τοπολογίας ρηγµάτωσης. Για το ίδιο φορτίο η ρηγµατωµένη περιοχή εµφανίζει πολύ µεγαλύτερο εύρος απ ό,τι στον πάσσαλο πακτωµένης κεφαλής 96 48

Ρηγµάτωση Μεταβολή της δυσκαµψίας vs ανηγµένου εύρους ρηγµάτωσης (d cr / D) M = E p I p φ = (Ε c I c + E s I s ) φ 97 Ρηγµάτωση Μεταβολή της δυσκαµψίας vs ανηγµένου εύρους ρηγµάτωσης (d cr / D) Ενσωµάτωση σε κώδικα µη γραµµικής µονοδιάστατης ανάλυσης µε επαναληπτική διαδικασία υσκαµψία E I (MN.m 2 ) 700 Ep Ip 600 Ec Ici 500 Es Isi 400 300 200 100 0 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Αν ηγµέν ο εύρος ρηγµάτωσης dcr/d 98 49

Ευεργετική δράση θλιπτικής αξονικής δύναµης (3-D ανάλυση) Η συνύπαρξη θλιπτικής αξονικής δύναµης περιορίζει τη διεύρυνση της ρηγµάτωσης µε ευεργετικά αποτελέσµατα στην απόκριση και την αντοχή Οριζόντιο φορτίο H (MN) 1.2 0.8 0.4 Free-Head Single Pile Pile Test Simulation, assuming pile as linear elastic Pile Test Simulation, Axial Load N= 3.0 MN 0 0 20 40 60 80 100 Μετακίνηση κεφαλής y (mm) 99 Ευεργετική δράση θλιπτικής αξονικής δύναµης (1-D ανάλυση) Η συνύπαρξη θλιπτικής αξονικής δύναµης περιορίζει τη διεύρυνση της ρηγµάτωσης µε ευεργετικά αποτελέσµατα στην απόκριση και την αντοχή Καµπτική Ροπή M (kn.m) 1000 800 600 400 D=0.80m, 16Φ18, Ν=0.0 MN D=0.80m, 16Φ18, Ν=0.5 MΝ 200 D=0.80m, 16Φ18, Ν=2.0 MΝ 0 0.000 0.002 0.004 0.006 0.008 0.010 Καµπυλότητα φ (1/m) 100 50

Ευεργετική δράση θλιπτικής αξονικής δύναµης (1-D ανάλυση) Η συνύπαρξη θλιπτικής αξονικής δύναµης περιορίζει τη διεύρυνση της ρηγµάτωσης µε ευεργετικά αποτελέσµατα στην απόκριση και την αντοχή Καµπτική Ροπή M (kn.m) 1000 800 600 400 200 D=0.80m, 16Φ18, Ν=0.0 MN D=0.80m, 16Φ18, Ν=0.5 MΝ D=0.80m, 16Φ18, Ν=2.0 MΝ 0 0 100 200 300 400 500 600 700 υσκαµψία πασσάλου Ep Ip (MN.m 2) 101 Λάθος εκτίµηση καµπτικής ροπής 102 51

Συγκεντρωτική παρουσίαση αποκρίσεων Πειραµατικά αποτελέσµατα και αριθµητικός προσδιορισµός 103 Πρόβλεψη απόκρισης χαρακτηριστικών πασσάλων οµάδας 104 52

Συµπεράσµατα Η ρηγµάτωση των πασσάλων οδηγεί σε σηµαντικές επιπτώσεις στην απόκριση των πασσαλοθεµελιώσεων (µικρότερη αντοχή και δυσκαµψία). Η µεταβολή αυτή επηρεάζει µε τη σειρά της την απόκριση των ανωδοµών. Για την αποτίµηση των επιπτώσεων πραγµατοποιήθηκε δοκιµαστική φόρτιση µε κατάλληλη ενοργάνωση. Τα αποτελέσµατα χρησιµοποιήθηκαν στη συνέχεια για τη διεξαγωγή 3-D µη γραµµικής ανάλυσης. Κατά τον τρόπο αυτό προσδιορίσθηκαν µε υψηλή ακρίβεια οι παράµετροι διατµητικής αντοχής και παραµορφωσιµότητας των συστατικών στοιχείων. 105 Συµπεράσµατα ιερευνήθηκε στη συνέχεια η ευεργετική δράση θλιπτικής αξονικής δύναµης και οι επιπτώσεις των οριακών συνθηκών στην ανάπτυξη της ρηγµάτωσης Η διερεύνηση πραγµατοποιήθηκε τόσο µε σύνθετη ανάλυση (τρισδιάστατη µη γραµµική ανάλυση) όσο και µε απλούστερη προσέγγιση (µονοδιάστατη ανάλυση µε χρήση στοιχείων δοκού). Η τρισδιάστατη ανάλυση επιτρέπει την ακριβέστερη δυνατή ανάλυση µε πολύ υψηλό εντούτοις υπολογιστικό κόστος Η µονοδιάστατη ανάλυση φαίνεται ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα δεδοµένου ότι µε µικρό υπολογιστικό κόστος δίνει ικανοποιητικά αποτελέσµατα, ενώ µπορεί εύκολα να ενταχθεί σε κώδικα πλήρους ανάλυσης 106 53

Μη γραµµική απόκριση πασσάλων Μη γραµµική συµπεριφορά τους εδάφους Αλληλεπίδραση πασσάλων λόγω λειτουργίας οµάδας Μετελαστική συµπεριφορά πασσάλου 107 Αριθμητική διερεύνηση απόκρισης ομάδας πασσάλων C1, 3 x3, 2.0D y G = 14.4 cm C1, 3 x3, 3.0D y G = 10.3 cm C1, 3 x3, 6.0D y G = 8.6 cm 54

Αριθμητική διερεύνηση απόκρισης ομάδας πασσάλων Κατηγορία C4 C1, 3 3, 3.0 D ΔV=80%V P5 y G = 1.3%D, H m = 350 kn y G = 10.3%D, H m = 1750 kn 55

S1, 3 3, 3.0 D ΔV=50%V P5 y G = 1.4%D, H m = 350 kn y G = 12.5%D, H m = 1750 kn m W K err err 56

m W K err err Εύρος εφαρμογής:1%d y ns 15%D (Βrownet al, 1987) 3 x 3, 3.0D c u = 100 kpa (Rollins et al, 1998) 3 x 3, 3.0D c u = 50 kpa 57

Επαλήθευση για οριακές συνθήκες ελεύθερης κεφαλής Επαλήθευση για L/D = 12 m W K err err 58

Σύγκριση αποκρίσεων για μέτρο ελαστικότητας σταθερό (Ε = 30 ΜPa)και μεταβαλλόμενο (Ε=20+1.1z = 20 47.5 MPa) (Rollins et al, 2005) 3 x 3, 3.0D c u = 50 kpa 59

Αποτίμηση της προτεινόμενης μεθόδου P 3 ιεύθυνση P2 φόρτισης P 1 P 6 P5 P 4 s P 9 P8 P 7 s έδαφος 2.0D 3.0D 9.0D C1 0.62 0.63 0.76 0.73 0.74 0.81 0.91 0.90 0.93 0.54 0.53 0.69 0.70 0.66 0.75 0.89 0.86 0.90 s έδαφος 2.0D 3.0D 9.0D C1 0.65 0.72 0.84 0.80 0.83 0.91 0.93 0.94 0.96 0.66 0.70 0.77 0.76 0.80 0.89 0.92 0.92 0.95 Πολλαπλασιαστές p για y G = y s = 5%D µ.ό. σειράς 0.62 0.63 0.76 0.73 0.74 0.81 0.91 0.90 0.93 0.60 0.60 0.74 0.72 0.71 0.79 0.90 0.89 0.92 C2 0.67 0.59 0.72 0.72 0.68 0.78 0.89 0.88 0.92 µ.ό. σειράς 0.47 0.46 0.46 0.63 0.58 0.69 0.87 0.84 0.88 0.67 0.59 0.72 0.72 0.68 0.78 0.89 0.88 0.92 0.61 0.54 0.63 0.69 0.65 0.75 0.89 0.87 0.90 C3 0.60 0.51 0.66 0.69 0.60 0.72 0.86 0.84 0.89 µ.ό. σειράς 0.40 0.39 0.57 0.50 0.50 0.62 0.82 0.79 0.84 0.60 0.51 0.66 0.69 0.60 0.72 0.86 0.84 0.89 0.53 0.47 0.63 0.63 0.57 0.68 0.85 0.82 0.87 C4 0.54 0.47 0.62 0.60 0.55 0.68 0.83 0.80 0.86 Πολλαπλασιαστές p για y G = y s = 10%D µ.ό. σειράς 0.65 0.72 0.84 0.80 0.83 0.91 0.93 0.94 0.96 0.66 0.72 0.82 0.78 0.82 0.90 0.93 0.94 0.95 C2 0.65 0.68 0.84 0.78 0.81 0.88 0.93 0.93 0.95 µ.ό. σειράς 0.60 0.63 0.63 0.77 0.76 0.84 0.91 0.91 0.93 0.65 0.68 0.84 0.78 0.81 0.88 0.93 0.93 0.95 0.63 0.66 0.77 0.78 0.79 0.86 0.92 0.92 0.95 C3 0.65 0.63 0.76 0.71 0.74 0.82 0.92 0.91 0.94 µ.ό. σειράς 0.53 0.56 0.71 0.68 0.65 0.77 0.90 0.89 0.91 0.65 0.63 0.76 0.71 0.74 0.82 0.92 0.91 0.94 0.61 0.61 0.74 0.70 0.71 0.81 0.91 0.90 0.93 C4 0.59 0.58 0.71 0.67 0.67 0.78 0.90 0.89 0.93 0.36 0.36 0.52 0.47 0.45 0.57 0.78 0.74 0.81 0.46 0.49 0.65 0.59 0.57 0.72 0.87 0.86 0.89 µ.ό. σειράς 0.54 0.47 0.62 0.60 0.55 0.68 0.83 0.80 0.86 0.48 0.43 0.59 0.56 0.52 0.64 0.82 0.78 0.84 µ.ό. σειράς 0.59 0.58 0.71 0.67 0.67 0.78 0.90 0.89 0.93 0.55 0.55 0.69 0.64 0.64 0.76 0.89 0.88 0.92 60