วิธีการตรวจสอบแรงดันดินด้านข้างในคอกกาแฟแบบผนังสองชั้น?


11

การออกแบบกำแพงกันดินมักเกี่ยวข้องกับการกำหนดแรงดันดินด้านข้างโดยใช้ทฤษฎี Rankine หรือทฤษฎี Coulomb ทฤษฎีทั้งสองเกี่ยวข้องกับการระดมความต้านทานแรงเฉือนของลิ่มสามเหลี่ยมของดินที่ขยายออกไปเป็นระยะทางไกลจากฐานของผนัง

ในกรณีของตู้เก็บของแบบมีกำแพงสองชั้นเช่นที่อยู่ในภาพด้านล่างระยะทางสั้น ๆ ระหว่างกำแพงทั้งสองจะช่วยป้องกันความล้มเหลวของลิ่มที่ยื่นออกไปจนถึงด้านล่าง ในกรณีใดเราจะพิจารณาความดันของดินจากวัสดุเติมทรายระหว่างผนังทั้งสองได้อย่างไร

กำแพงสองชั้น


คอฟเฟอร์ดัมเป็นโครงสร้างที่ซับซ้อนกว่ากำแพงกันดินมาก ความแข็งแกร่งของผนังด้านในและด้านนอกของเหล็กและคุณสมบัติของเตียงที่พวกเขาถูกผลักดันมีบทบาทสำคัญ วัสดุตัวเติมระหว่างผนังช่วยให้เกิดการเชื่อมต่อทางกลในปริมาณหนึ่งตามคุณสมบัติของแรงเฉือนและการไหล ทั้งหมดนี้นำมารวมกันกลายเป็นปัญหาค่าขอบเขตที่ค่อนข้างซับซ้อน แต่ในที่สุดวัสดุที่ถูก "คงไว้" ก็คือน้ำ!
Dave Tweed

คำตอบ:


6

จากสิ่งที่ฉันอ่านคุณกำลังดูความกดดันของทรายระหว่างแผ่นชีทที่ทับกันอยู่ ในกรณีนี้ผมเห็นสองเป็นไปได้ (1) เข้าสู่ระบบเกลียววิเคราะห์หรือ (2) การวิเคราะห์การยืดหยุ่นของBoussinesq

การวิเคราะห์เกลียวเข้าสู่ระบบ

การวิเคราะห์เกลียวท่อนซุงสมมติว่าความดันของดินนั้นได้รับการเคลื่อนย้ายโดยมวลดินที่เป็นไปตามรูปร่างของส่วนโค้งของเกลียวล็อก นี่เป็นเรื่องปกติที่ใช้สำหรับการขุดร่องสลักและเส้นโค้งของมวลจะต้องตัดกับพื้นผิวในแนวตั้งฉาก การวิเคราะห์นั้นไม่แน่นอนดังนั้นแนะนำให้ใช้วิธีการทดลองและข้อผิดพลาดแบบกราฟิก (ปรับขนาด) แต่เราได้ทำการคำนวณอัลกอริธึมจากคอมพิวเตอร์ซึ่งทำการทดลองและกระบวนการผิดพลาดแบบคำนวณ

ในกรณีนี้ในการทดลองใช้งานและการวิเคราะห์ข้อผิดพลาดคุณสามารถพิจารณาได้ว่าเส้นโค้งต้องถูกบังคับให้เกิดขึ้นภายในขอบเขตทางเรขาคณิตของระยะห่างระหว่างผนังที่ซ้อนกัน ดังนั้นมันจึงสามารถแสดงสภาพที่เป็นจริงได้

แนะนำให้ใช้เกลียวล็อกที่เหมาะสมกับปัญหาการกักเก็บดิน ฉันคิดว่าข้อสันนิษฐานนี้จะสามารถใช้ได้กับสถานการณ์ของคุณ แต่นี่เป็นสิ่งที่ควรได้รับการยืนยัน

ทฤษฎีความยืดหยุ่น Boussinesq

ทฤษฎี Boussinesq สามารถใช้ดูปัญหาความกดดันด้านข้าง (และแนวตั้ง) ที่ไม่เกิดการเสียรูป ในกรณีที่การเสียรูปของคุณจะเกิดขึ้น แต่สมมติว่ามันไม่สามารถสร้างแรงกดดัน / แรงกดดันสูงกว่าที่คาดไว้ (ไม่มีการผ่อนคลายภายใต้ทฤษฎี) ดังนั้นมันจะเป็นผลลัพธ์ที่อนุรักษ์นิยม

นอกจากนี้ยังมีข้อสันนิษฐานของพื้นที่ครึ่งยืดหยุ่นในทฤษฎี Boussinesq ในขณะที่ระบบของคุณถูก จำกัด ด้วยแรงดันน้ำนิ่งมันอาจถูกพิจารณาว่าทำงานแบบยืดหยุ่นครึ่งอวกาศ แต่ต้องการข้อมูลเพิ่มเติม

ข้อควรพิจารณาอื่น ๆ

ดีมากที่ครอบคลุม แต่วันที่แหล่งที่มาของข้อมูลที่เป็นเหล็กแผ่นยับยั้งการออกแบบด้วยตนเอง (1984) Cofferdams โทรศัพท์มือถือและการวิเคราะห์ความดันรวมอยู่อย่างไรและสำเนาสามารถดูได้ที่ scribd.com ที่นี่


ในภาพที่ให้ไว้ไม่ต้องสงสัยเลยว่าจะมีการจราจรก่อสร้างเดินทางไปตามภูมิภาคระหว่างกอง ฉันใช้ Boussinesq (แก้ไขแล้ว) โดยเฉพาะเพื่อจุดประสงค์นี้ในโครงการก่อนหน้านี้เพื่อให้แน่ใจว่าโครงสร้างสามารถทนต่อการโหลดเหล่านี้ได้ นี่เป็นอีกเรื่องที่สำคัญมากที่ต้องศึกษา - มันจะต้องมีการวิเคราะห์อุปกรณ์เฉพาะรูปแบบการติดตามและการโหลด - โดยพื้นฐานแล้วข้อมูลผู้ผลิตอุปกรณ์ การวิเคราะห์ของคุณควรประสานงานอย่างใกล้ชิดกับโครงการก่อสร้างเพื่อรวมตัวเลขและการกำหนดค่าอุปกรณ์ที่จะใช้ ไม่ใช่เรื่องง่าย


แผนผังการวิเคราะห์ที่แนะนำ

ในภาพด้านล่างแนวทางที่แนะนำจะปรากฏขึ้น แน่นอนว่ายังไม่ทราบเงื่อนไขทั้งหมดเช่นที่ตั้งของเตียงทะเล / แม่น้ำสภาพอุทกสถิตระหว่างแผ่นที่มีการซ้อนทับกันเป็นต้น

boussinnesq รวมกันและเกลียวล็อก

โหลดการก่อสร้างที่ด้านบนของส่วนสามารถสร้างแบบจำลองโดยใช้รูปแบบการติดตาม / รอยเท้าและการโหลดที่เกี่ยวข้อง ทฤษฎี Boussinesq ใช้ในการคำนวณความเค้นด้านข้างที่โครงสร้างการยึดตามที่แสดงโดยซองความเค้นสีเหลืองและสีเขียวและสิ่งเหล่านี้สามารถถูกทับเพื่อรองรับการกำหนดค่าการโหลดพื้นผิวใด ๆ ที่ต้องการ

อย่างไรก็ตามการวิเคราะห์เกลียวล็อกนั้นเป็นกระบวนการวนซ้ำที่ต้นกำเนิดของเส้นโค้ง ณ จุดOจะต้องได้รับการรบกวนเช่นนี้เส้นโค้งมักจะตัดกันจุดAที่มุมขวาและยังตัดจุดCที่ฐานของการขุด อัตราผลตอบแทนชุดนี้ของซองจดหมายดินภายในเอบีซีว่าถึงค่าสูงสุดดังที่แสดงด้วยเส้นโค้งและจุดสูงกว่าจุด

โปรดทราบว่าสิ่งนี้ถือว่าเป็นพื้นผิวที่โค้งงอล้มเหลว ข้อสันนิษฐานของเงื่อนไขแบบพาสซีฟนั้นยากที่จะประเมิน แต่ใกล้กับมุมของคอฟเฟอร์ดัมด์เอฟเฟกต์กล่องควรให้ความแข็งแกร่งเพียงพอ ตรงกลางด้านข้างของกล่องสมมติฐานนี้จำเป็นต้องมีการตรวจสอบเพิ่มเติม

วิธีดั้งเดิมในการดำเนินการวิเคราะห์ล็อกเกลียวนั้นคือกราฟิก นั่นคือการสร้างแม่แบบล็อกเกลียวขนาดตามรูปวาดขนาดและเปลี่ยนมันไปรอบ ๆ วาดภาพภายใต้ข้อ จำกัด ของจุดและC คำนวณพื้นที่ของABCสำหรับการทดลองแต่ละครั้งจนกว่าจะถึงค่าสูงสุดที่ชัดเจน อย่างไรก็ตามเราได้พัฒนาอัลกอริทึมที่จะดำเนินการคำนวณดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีการวิเคราะห์เชิงกราฟ

ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับรูปทรงเรขาคณิตของคุณคุณอาจจะไม่พบสูงสุดแทนคุณอาจถูก จำกัด โดยจุดD ในกรณีนี้ซองจดหมายที่กำหนดโดยDBCจะเป็นมูลค่าของดอกเบี้ย

หนึ่งในแง่มุมที่ยากที่สุดของการวิเคราะห์ดังกล่าวคือการกำหนดเงื่อนไขพื้นฐานที่เลวร้ายที่สุด จะต้องพิจารณาอย่างรอบคอบเพื่อพิจารณาว่าเหตุการณ์ใดที่อาจเกิดขึ้นพร้อมกันในแง่ของการกำหนดค่าอุปกรณ์ความผันผวนของระดับน้ำและปัญหาอื่น ๆ เช่นความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น อาจมีการแนะนำวิธีการใช้ความเสี่ยงซึ่งรับประกันมากกว่าวิธีการความปลอดภัยแบบดั้งเดิม


แทนที่จะเป็นภาพรวมมันจะมีประโยชน์ถ้าคุณสามารถให้ตัวอย่างง่ายๆเกี่ยวกับวิธีคำนวณแรงดันดินตามวิธีใดวิธีหนึ่งที่คุณเสนอ คุณสามารถชี้ให้ฉันดูหน้าที่เกี่ยวข้องสำหรับการคำนวณแรงดันดินภายในตู้คู่กำแพงสองชั้นในคู่มือการออกแบบเสาเข็มเหล็กแผ่นได้หรือไม่ ขอบคุณ
คำถามมากเกินไป

@QuestionOverflow US Steel Manual มีประโยชน์สำหรับการระบุหลักการที่อยู่เบื้องหลังวิธีการคำนวณแรงดันด้านข้างที่ใช้กันทั่วไปมากกว่าที่ใช้กับกองเหล็กแผ่น ฉันรวมสิ่งนี้ไว้ในกรณีที่มีข้อกังวลเฉพาะเกี่ยวกับปัญหาโครงสร้างของดิน (ความผิดปกติ) การใช้วิธีการยืดหยุ่นตามที่เสนอนั้นไม่สนใจการมีปฏิสัมพันธ์กับโครงสร้างของดินดังนั้นจึงไม่มีความผ่อนคลายแรงกดดันที่คาดการณ์ไว้จะสูงขึ้น - นี่เป็นแบบอนุรักษ์โดยธรรมชาติ
AsymLabs

@QuestionOverflow ฉันไม่ทราบรหัสหรือขั้นตอนเฉพาะที่จะแก้ไขปัญหานี้ได้อย่างแม่นยำ Log Spiral สามารถนำมาใช้เพราะซองจดหมายความล้มเหลวอาจถูกพิจารณาว่าเป็นเรื่องจริงเนื่องจากเครื่องบินความล้มเหลวของทรายระหว่างผนังทั้งสองจะถูก จำกัด โดยรูปทรงเรขาคณิต Boussinesq มีประโยชน์กับวัสดุยืดหยุ่นใด ๆ และสมการ / อินพุตสามารถแก้ไขได้สำหรับปัญหาเฉพาะเพื่อรองรับปัญหาที่เกี่ยวข้องกับสมมติฐานพื้นฐาน อีกเทคนิคหนึ่งอาจใช้แบบจำลองระบบโดยใช้ FEM แต่ผลลัพธ์ที่คาดการณ์อาจไม่ดีไปกว่าวิธีที่เสนอ
AsymLabs
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.