hrvatski

Numeričko modeliranje sidrenih zaštitnih konstrukcija

Numeričko modeliranje metodom konačnih elemenata sve se češće koristi u projektiranju sidrenih zaštitnih konstrukcija. Potreba za primjenom takvog pristupa proračuna nameće se sa razvojem graditeljstva te pojavom sve složenijih geotehničkih konstrukcija, koje izlaze izvan okvira dosadašnjeg iskustva primjene klasičnih metoda proračuna. Složenost proračuna sidrenih zaštitnih konstrukcija proizlazi iz velikog utjecaja interakcije tla i konstrukcije na osnovne elemente proračuna, kao što su raspored i intenzitet pritiska tla na konstrukciju, otpor tla u pasivnoj zoni te vrijednost sila u pridržanjima. Za razliku od klasičnih metoda proračuna, kod kojih je određivanje navedenih osnovnih elemenata opterećeno raznim pretpostavkama i ograničenjima ovisno o tipu tla, konstrukcije i pridržanja, u metodi konačnih elemenata naprezanja i deformacije u tlu i konstrukciji proizlaze iz karakteristika mehaničkog ponašanja konstruktivnih elemenata i elemenata tla te uvjeta ravnoteže i rubnih uvjeta. Takav pristup omogućuje korisniku veliku slobodu u odabiru geometrije i statičkog sustava pri projektiranju suvremenih sidrenih zaštitnih konstrukcija, međutim opterećen je problemima odabira konstitutivnog modela tla, proračuna početnog stanja naprezanja u tlu, odabira parametara modela te određivanja oblika i dimenzije mreže konačnih elemenata. Veliko iskustvo u primjeni numeričkog modeliranja metodom konačnih elemenata i u primjeni suvremenih modela tla ukazuje na veliku potrebu za poznavanjem realnog ponašanja tla i teorijske mehanike tla te mogućnosti pojedinih konstuticijskih modela tla da opišu dano ponašanje. Kako bi se postigli pouzdani rezultati proračuna dodatno se nameće potreba za kalibracijom konstitutivnih modela tla i pripadnih parametara primjenom parametarskih i povratnih analiza na izvedenim sidrenim zaštitnim konstrukcijama. U radu je opisan suvremeni pristup numeričkom modeliranju sidrenih zaštitnih konstrukcija, koji se temelji na poznavanju stanja naprezanja u tlu karakterističnog za iskop građevne jame i pripadnih tragova naprezanja. Prikazani su osnovni elementi realnog ponašanja tla te osnovne karakteristike matematičkih modela, koji se često koriste u praksi za opisivanje realnog ponašanja tla kako u dreniranim tako i u nedreniranim uvjetima. Dan je naglasak na važnost određivanja početnog stanja naprezanja u tlu i glavne smjernice za njegovo određivanje. S obzirom na veliku primjenu Hardening-soil modela tla (HS soil model) za proračun sidrenih zaštitnih konstrukcija na području grada Zagreba, u radu su prikazana osnovna obilježja HS modela tla dostupnog u računalnom programu Plaxis. Na primjeru iskopa građevne jame za potrebe izgradnje poslovnog centra PC2000 u Radničkoj ulici, prikazan je postupak određivanja parametara HS modela tla i osnovnih elemenata numeričkog modela. Dana je usporedba rezultata numeričkog modela sa inklinometarskim mjerenjima pomaka zaštitine konstrukcije te rezultati provedenih parametarskih analiza.

numeričko modeliranje; sidrena zaštitna konstrukcija; građevna jama; konstitucijski modeli tla; HSs model tla

nije evidentirano