hrvatski

Doprinos proračunu nosivosti prostornih sidara

U radu je razmatrana nosivost prostornih sidara. Promatrano je sidro oblika kugle u nekoherentnom tlu podvrgnuto vertikalnoj sili izvlačenja. Provedena su laboratorijska ispitivanja modela sidara i terenska ispitivanja sidara ugrađenih u tlo. Drvene kugle, promjera D=25 mm; 50 mm; 75 mm i 100 mm, ugrađene su u pokusnom modelu tla na različite dubine H pa su uz koeficijent sidrenja H/D = 1-4 ostvareni slučajevi plitkih sidara (ploha sloma dosiže do površine terena). Za potrebe terenskih ispitivanja na dubinama H = 1,0 m; 1.5 m; 2,0 m i 2,5 m, ugrađena su četiri betonska sidrena bloka promjera D = 0,50 m. Numerički proračun granične sile izvlačenja proveden je metodom konačnih elemenata. Slučaj izvlačenja sidra iz tla tretiran je kao rotacijski simetričan problem s formulacijom zadavanja pomaka sidra po inkrementima. Po konceptu početnih naprezanja u Gausovim točkama gravitacijsko opterećenje pribrojeno je elastoplastičnim konstitutivnim modelom materijala. Mohr-Coulombovi parametri čvrstoće na smicanje utvrđeni su laboratorijskim ispitivanjima uzoraka. Za proračun izvlačenja sidra iz tla uporabljen je program konačnih elemenata Krisp, razrađen na Sveučilištu Cambridge, Velika Britanija. Kako nije bila moguća primjena kliznih elemenata (unaprijed poznate plohe diskontinuiteta), u program je ugrađena mogućnost isključivanja iz djelovanja onih elemenata koji su vlačno opterećeni. Otvaranje pukotina modelirano je postupnim smanjenjem modula elastičnosti elementima u kojima dolazi do pojave vlačnih naprezanja. Isključivanjem elemenata u smislu nosivosti omogućen je razvoj vlačnih zona pri porastu pomaka sidra. Time je primjena programa proširena na sve slučajeve kod kojih se javljaju u tlu ili stijeni vlačna naprezanja. Pomoću posebnog programa "Extrc", za svaki se inkrement izračunava ukupna sila izvlačenja, za obodne čvorove sidra u kojima se zadaju pomaci sidra. Eksponencijalna je funkcija primijenjena za aproksimaciju rezultata mjerenja i proračuna. Vlastitim programom "Ekspo" nađena je mogućnost statističkog dobivanja granične sile iz skupa podataka pomak-sila. Na osnovu poznatih parova podataka (pomak-sila) izračunava se asimptota eksponencijalne krivulje koja ujedno predstavlja i graničnu silu izvlačenja. Postignuta je konvergencija proračunske sile izvlačenja graničnoj vrijednosti, što je u suglasju s rezultatima mjerenja dobivenim ispitivanjima.

prostorno sidro; nekoherentno tlo; sila izvlačenja;koncentracija naprezanja; metoda konačnih elemenata (MKE); rubni uvjeti

nije evidentirano