Dobór parametrów modelu Cam-Clay dla podłoża lessowego na przykładzie analizy MES 3D budynku rozległego

• Autorzy: Nepelski K.

Warianty tytułu

EN

Selection of Cam-Clay model parameters for loess subsoil as exemplified by a FEM 3D analysis of a wide building

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono analizę doboru parametrów modelu Cam-Clay na cele obliczeń MES dla rozległego budynku mieszkalnego wielorodzinnego. Parametry modelu wyprowadzono na podstawie polowych testów CPT oraz SDMT, a także laboratoryjnych badań trójosiowych i edometrycznych. Na budynku umieszczono repery geodezyjne, dla których okresowo wykonywano pomiary przemieszczeń pionowych metodą niwelacji precyzyjnej. W ramach analiz numerycznych przeprowadzono wieloetapowe obliczenia. Z modelu budynku wyodrębniono miejsca, gdzie umieszczone były repery, a następnie wykonano wielowariantowe obliczenia przy parametrach wyprowadzonych różnymi metodami. Po skalibrowaniu modeli częściowych w kolejnym kroku przeprowadzono obliczenia na pełnym modelu budynku łącznie z bryłą podłoża. Na każdym etapie wyniki przemieszczeń pionowych porównywano do wartości rzeczywistych pomierzonych geodezyjnie. W rezultacie otrzymano zbieżność przemieszczeń z analizy numerycznej z wartościami pomierzonymi geodezyjnie. Pozwoliło to na zaproponowanie metodyki wyprowadzania parametrów modelu Cam-Clay dla podłoża lessowego bezpośrednio z wyników badań polowych.

EN

The paper presents an analysis of the parameters selection for the Cam-Clay model for the purposes of FEM calculations concerning a wide residential building. Model parameters were determined on the basis of CPT and SDMT field tests, as well as laboratory triaxial and oedometer tests. Geodetic benchmarks for which vertical displacement measurements were periodically carried out using the precision levelling method were placed on the building. Multi-stage calculations were performed as part of numerical analyses. The places where benchmarks had been placed were separated using a model of the building. Subsequently, multivariate calculations were made with parameters derived using various methods. After calibrating the partial models, the next step consisted of calculations in respect of the entire building model, including the subsoil. At each stage, the results of vertical displacements were compared to the real values measured geodetically. As a result, a convergence of displacements from both the numerical analysis and the values measured geodetically was achieved. This allowed us to propose a methodology for determining the parameters of the Cam-Clay model for the loess subsoil directly on the basis of the results of field tests.

Słowa kluczowe

EN

multifamily building; loess subsoil; vertical displacement; numerical analysis; numerical model; Cam-Clay model; cone penetration technology zob.cone penetration test; DMT testing; SDMT probe; 3D analysis; finite element method; geodetic measurement

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Architectura
• Rocznik: 2020
• Tom: 19
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.67-81,rys.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Nepelski K.

• Wydział Budownictwa i Architektury, Politechnika Lubelska, Lublin

Bibliografia

• Borowczyk, M. i Frankowski, Z. (1977). Zmienność właściwości geotechnicznych lessów w świetle współczesnych metod badań. Kwartalnik Geologiczny, 23 (2), 447–461.
• Fedorowicz, L. (2006). Zagadnienia kontaktowe budowla-podłoże gruntowe. Część 1. Kryteria modelowania i analiz podstawowych zagadnień kontaktowych konstrukcja budowlana-podłoże gruntowe. Zeszyty Naukowe. Budownictwo, 107, 3–153.
• Fedorowicz, L. i Fedorowicz, J. (2010). Zachowanie gruntów prekonsolidowanych obciążonych budowlą – modelowanie numeryczne. Geoinżynieria: Drogi, Mosty, Tunele, 25, 22–27.
• Godlewski, T. i Szczepański, T. (2011). Nieliniowa charakterystyka sztywności gruntu (G0). Metody oznaczania i przykłady zastosowań. Górnictwo i Geoinżynieria, 2, 243–250.
• Gryczmański, M. (1995). O kalibrowaniu modeli konstytutywnych gruntów. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, 80, 37–52.
• Jamiolkowski, M., Ladd, C. C., Germaine, J. T. i Lancellotta, R. (1985). New developments in field and laboratory testing of soils. W Proceedings of the 11th International
• Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, San Francisco, 12–16.08.1985 (strony 57–154). Boca Raton: CRC Press.
• Lechowicz, Z. i Szymański, A. (2002). Odkształcenia i stateczność nasypów na gruntach organicznych. Cz. I. Metodyka badań. Warszawa: Wydawnictwo SGGW.
• Lipiński, M. (2013). Kryteria wyznaczania parametrów geotechnicznych. Warszawa: Wydawnictwo SGGW.
• Marchetti, S. (2015). Some 2015 Updates to the TC16 DMT Report 2001. W S. Marchetti, P. Monaco i A. Viana da Fonseca (red.), The 3rd International Conference on the Flat Dilatometer DMT’15 (strony 43–65). Rome.
• Młynarek, Z., Wierzbicki, J. i Mańka, M. (2015). Geotechnical parameters of loess soils from CPTU and SDMT. W S. Marchetti, P. Monaco i A. Viana da Fonseca (red.), The 3rd International Conference on the Flat Dilatometer DMT’15 (strony 481–489). Rome.
• Nepelski, K. (2019a). Interpretation of CPT and SDMT tests for Lublin loess soils exemplified by Cyprysowa research site. Budownictwo i Architektura, 18 (3), 63–72. doi: 10.35784/bud-arch.890
• Nepelski, K. (2019b). Numeryczne modelowanie pracy konstrukcji posadowionej na lessowym podłożu gruntowym (rozprawa doktorska). Politechnika Lubelska, Lublin.
• Nepelski, K. i Borowski, Ł. (2015). Pomiary osiadania zespołu budynków mieszkalnych posadowionych na lessach. Inżynieria i Budownictwo, 71 (7), 359–361.
• Nepelski, K. i Rudko, M. (2018). Identyfikacja parametrów geotechnicznych lessów lubelskich na podstawie sondowań statycznych CPT. Przegląd Naukowy. Inżynieria i Kształtowanie Środowiska, 27 (2), 186–198. doi: 10.22630/PNIKS.2018.27.2.18
• PN-EN 1997-1:2008. Eurokod 7. Projektowanie geotechniczne. Część 1: Zasady ogólne.
• Sanglerat, G. (1972). The penetrometer and soil exploration. Amsterdam: Elsevier.
• Szulborski, K. i Wysokiński, L. (2004). Ocena współpracy konstrukcji z podłożem. Referat na VIII Konferencji naukowo-technicznej „Problemy rzeczoznawstwa budowlanego”, Cedzyna.
• Truty, A. (2008). Sztywność gruntów w zakresie małych odkształceń. Aspekty modelowania numerycznego. Czasopismo Techniczne. Środowisko, 3, 107–126.
• Wdowska, M. K. i Wudzka, A. (2006). Czynniki warunkujące zmienność modułu odkształcenia gruntów spoistych. Przegląd Naukowy. Inżynieria i Kształtowanie Środowiska, 15 (1), 64–74.

Identyfikatory

DOI

10.22630