Original title: Využití pravděpodobnostních metod v geomechanice
Translated title: Application of probabilistic methods in geomechanics
Authors: Suchomel, Radek ; Mašín, David (advisor) ; Šejnoha, Jiří (referee) ; Pruška, Jan (referee)
Document type: Doctoral theses
Year: 2011
Language: cze
Abstract: [cze] [eng]
Do řešení problému vstupují dvě vzájemně nekorelované náhodné veličiny, úhel vnitřního tření a efektivní soudržnost. Samotná pravděpodobnostní analýza je provedená třemi typy metod. Metodou založenou na Taylorově rozvoji zvanou first-order-second-moment (FOSM), která však nedokáže zohlednit prostorovou variabilitu vstupních parametrů. Další typ výpočtů byl založený na aplikaci teorie o náhodných polích metodou RFEM, pomocí Monte Carlo metody. Toto řešení poskytuje nejkomplexnější informace o pravděpodobnostním chování analyzovaného problému, je však velmi náročné na výpočtový čas. Proto je použití RFEM metody pro praktické výpočty velmi omezené. Třetí metodou kterou byl problém analyzován je rozšířená FOSM metoda, do které byla prostorová variabilita parametrů začleněná nepřímo, pomocí redukce variance vstupních parametrů pomocí lokálního zprůměrování podél smykové plochy. Tím došlo k významnému zlepšení predikce této metody. Zároveň je rozšířená FOSM metoda výpočetně nenáročná a lze ji provést v kterémkoliv programu umožňujícím MKP výpočty. Druhá část se zabývá sedáním plošného základu na zemině s vysokou prostorovou variabilitou parametrů. Sedání plošného základu je deformační analýza, ve které se projevuje nelineární chování zemin. Proto jsou výpočty provedené přírůstkově nelineárním hypoplastickým... Three probabilistic methods of different complexity for slope stability calculations are in this work evaluated with respect to a well-documented case study of slope failure in Lodalen, Norway. A finite element method considering spatial random fields of uncorrelated parameters cohesion and friction angle is taken as a reference for comparison with two simpler methods based on Taylor series expansion, known as first-order-second-moment methods. It is shown that the FOSM method enhanced by a reduction of variance of input parameters due to spatial averaging along the potential failure surface leads to a significant improvement in predictions. This method is computationally inexpensive and can be used in combination with any existing finite element code, it is thus a useful approximate probabilistic method for geotechnical practice. Several limitations of the extended method for calculating probability of a slope failure are identified. An advanced hypoplastic constitutive model is used in probabilistic analyses of a typical geotech- nical problem, strip footing. The model, including horizontal and vertical correlation lengths, was calibrated using a set of experimental data on sand from horizontally stratified deposit. Some parameters followed normal, whereas other followed lognormal distributions....
Keywords: geomechanics; probability; geomechanika; pravděpodobnost

Institution: Charles University Faculties (theses) (web)
Document availability information: Available in the Charles University Digital Repository.
Original record: http://hdl.handle.net/20.500.11956/47152

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-311433


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Charles University > Charles University Faculties (theses)
Academic theses (ETDs) > Doctoral theses