|
| |
|
|
Zohlednění prostorové a experimentální variability v numerickém modelování geotechnických konstrukcí
Kupa, Ondřej ; Mašín, David (vedoucí práce) ; Janda, Tomáš (oponent)
Diplomová práce se zaměřuje na zhodnocení vlivu prostorové a experimentální variability vstupních dat při numerických simulacích chování geotechnických konstrukcí. Díky možnosti využít datové podklady k vyhodnocení prostorové a experimentální variability písku z jedné lokality bylo zhodnocení provedeno pomocí metody rozdílu totální prostorové a experimentální variability. Primárně byl sledován projev různé úrovně uvažované experimentální variability na celkovou odezvu materiálového prostředí. Variability parametrů geologického podloží byly modelovány prostřednictvím náhodného pole a jako materiálový model byl použit Mohr-Coulombův ideálně plastický konstituční model. K dosažení reprezentativního množství hodnot pro statistickou kvantifikaci výsledného vlivu uvažované úrovně variability byla použita metoda Monte Carlo. Uvedená metoda rozdílu variabilit byla ověřena na dvou geotechnických aplikacích. V první z nich bylo řešeno sedání plošného základu, kde byl prokázán efekt rostoucí přesnosti dosažené hodnoty sednutí v závislosti na míře uvažované experimentální variability. Druhá byla zaměřena na posouzení vlivu variability na výpočet stability svahu. V této úloze byl navíc zohledněn fakt nenulové soudržnosti zeminy, který komplikoval vyhodnocení účinku zvoleného rozsahu experimentální variability.
|
|
| |
|
|
Numerická analýza kolapsu stavební jámy Nicoll Highway v Singapuru
Fabianová, Klára ; Mašín, David (vedoucí práce) ; Hrubešová, Eva (oponent)
Tato diplomová práce se zabývá kolapsem hluboké stavební jámy, který nastal 20. dubna 2004 na jihovýchodě Singapuru. Selhání dočasného pažícího systému bylo způsobeno především nesprávným nastavením Mohr-Coulombova materiálového modelu v programu Plaxis. V této práci je daný kolaps analyzován pomocí hypoplastického modelu pro jemnozrnné zeminy. Hypoplastický model má totiž předpoklady lépe vystihnout chování dvou hlavních vrstev tamějšího profilu, kterými jsou marinní jíly. Výsledky simulací kolapsu stavební jámy provedené pomocí hypoplastického modelu v programu Plaxis byly porovnávány s inklinometrickým měřením a se simulacemi provedenými za použití Mohr- Coulombova modelu. Ukázalo se, že předpovědi hypoplastického modelu ve většině simulací výrazně nadhodnocují deformace podzemních stěn stavební jámy. Velmi podobné výsledky poskytuje i Mohr- Coulombův materiálový model. Na základě dalších simulací s různými hodnotami základních parametrů hypoplastického modelu se zdá, že výsledné předpovědi deformací podzemních stěn jsou více ovlivněny pevností než nelinearitou tuhosti.
|
|
|
Zdroje a hodnocení variability mechanických vlastností hrubozrnných zemin
Mayer, Petr ; Mašín, David (vedoucí práce) ; Suchomel, Radek (oponent)
Diplomová práce navazuje na práci Dr. Radka Suchomela (2011), který se zabýval využitím pravděpobnostních metod v geomechanice a pojednává o problematice spojené s nepřesností v provádění laboratorních experimentů. Pro tento účel bylo třeba navrhnout a vyhotovit sadu laboratorních experimentů tak, aby vzniklo dostatečné množství dat pro vyhodnocení, nakalibrování hypoplastického konstitučního modelu, který je definován parametry φc, hs, n, ec0, ei0, ed0, α a β. Na základě těchto parametrů se provedlo srovnání dat. Pro tento účel bylo vhodné provést 40 měření úhlu přirozené sklonitosti, 40 triaxiálních zkoušek a 40 oedometrických zkoušek na hrubozrnné zemině, kterou byl písek s chybějícími frakcemi < 0,063 mm a bez frakce > 3 mm, který byl klasifikován jako stejnozrnná zemina, špatně vytříděná. Na této zemině se povedlo úspěšně vyhodnotit kompletně parametry pro 38 vzorků. U dvou vzorků se nepodařilo nakalibrovat jen parametry α a β. Výsledky zkoušek a následné kalibrace všech parametrů hypoplastického konstitučního modelu směřují k tomu, že zjištěná variabilita má vliv na výsledné hodnoty všech osmi parametrů hypoplastického konstitučního modelu, což je převážně předmětem diskuze, kde dochází ke srovnání dat s daty Suchomela (2011). Za pomoci variačních koeficientů a směrodatných odchylek se...
|
|
|
Mocnost nadloží a překonsolidace brněnského jílu
Pavlová, Martina ; Boháč, Jan (vedoucí práce) ; Mašín, David (oponent)
Znalost původní, předdenudační mocnosti nadložních sedimentů má význam pro řešení různých geologických i geotechnických otázek. Tato rešeršní práce shrnuje dostupné metody pro stanovení původní mocnosti, jejich použití a případné nepřesnosti z hlediska mechaniky zemin. Zájmovou oblastí je severní část vídeňské pánve, v blízkosti města Brna. Sedimentovaly zde miocenní jíly, známé jako brněnské "tégly". V práci je proto zahrnut i stručný popis geologie karpatské předhlubně.
|
|
|
Variabilita mechanických vlastností hrubozrnných zemin
Zmek, Petr ; Mašín, David (vedoucí práce) ; Boháč, Jan (oponent)
V oboru geotechniky jsou na různé situace s úspěchem nasazovány numerické modely umožňující modelování rozmanitých geotechnických situací. Častým úkolem řešeným numerickými modely je zjištění stability svahu v různorodém geologickém prostředí. Pro každou modelovanou situaci jsou však potřebná data získaná analýzou vzorků odebraných z lokality zájmu, kterými je nutné model nakalibrovat. Jedním ze sledovaných parametrů pro kalibraci modelu je kritický úhel vnitřního tření. Metody měření tohoto úhlu se různí. Jenou z nich je měření sypného úhlu, který za podmínky vysušení materiálu odpovídá sledovanému kritickému úhlu vnitřního tření. Sypný úhel byl měřen čtyřmi odlišnými metodami pro zjištění, zda-li se výsledky jednotlivých metod liší. Statistickými analýzami provedenými na použitých metodách jsem zjistil, že se metody od sebe statisticky významně odlišují. V této bakalářské práci předkládám výsledky mého výzkumu.
|
|
|
Využití pravděpodobnostních metod v geomechanice
Suchomel, Radek ; Mašín, David (vedoucí práce) ; Šejnoha, Jiří (oponent) ; Pruška, Jan (oponent)
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...
|
|
|
Numerický model NRTM tunelu v tuhém jílu
Svoboda, Tomáš ; Mašín, David (vedoucí práce) ; Hilar, Matouš (oponent) ; Barták, Jiří (oponent)
Disertační práce představuje aplikaci hypoplastického konstitučního modelu při realizaci NRTM tunelu v prostředí městské zástavby s cílem obdržet "class A" predikce chování zeminového masivu. Tunely Královo Pole tvoří hlavní konstrukci severní části Velkého městského okruhu v Brně. Tunely o šířce 14 m a výšce 12 m jsou raženy v prostředí tuhých brněnských jílů s výškou nadloží v rozmezí 6 až 21 metrů. Materiálové parametry hypoplastického modelu kalibrované na výsledky laboratorních experimentů byly optimalizovány využitím dat geotechnického monitoringu a následně použity při simulacích tunelu. Po průchodu ražby profilu tunelu zvoleným úsekem staničení došlo k vyhodnocení prediktivních schopností a vhodnosti konstitučního modelu. Druhým konstitučním modelem použitým při simulacích průzkumné štoly a plain strain analýze tunelu je Mohr - Coulombův model. Metoda redukce napětí využitá v procesu optimalizace parametrů byla vyhodnocena formou porovnání s 3D simulacemi. K vyhodnocení posloužily simulace třech skutečných podzemních konstrukcí s nízkým nadložím realizovaných v prostředí tuhých jílů. Abstract The thesis demonstrates the application of a hypoplastic model in class A predictions of a NATM tunnel in an urban environment. The Kralovo Pole tunnel is a main construction of a northern part of a...
|
|
|
Stanovení horizontálního napětí brněnského jílu oedometrickou zkouškou
Krupička, Martin ; Boháč, Jan (vedoucí práce) ; Mašín, David (oponent)
Tato bakalářská práce se zabývá stanovením horizontálního efektivního napětí in-situ jílového masivu na území města Brna. Pro určení hodnoty horizontálního napětí in-situ byla nejprve stanovena hodnota součinitele zemního tlaku v klidu K0, který vystihuje napjatostní poměry v masivu a kterému se věnuje převážná část práce. Pro určení hodnoty K0 byla využita metoda poměru horizontálního a vertikálního překonsolidačního napětí. Zdánlivé překonsolidační napětí použité pro výpočet K0 bylo určeno na základě standardních oedometrických zkoušek stlačitelnosti na orientovaných neporušených vzorcích. Rešeršní část práce se dále zabývá shrnutím znalostí problematiky vývoje K0 během sekundární stlačitelnosti a výsledky předchozích prací. Získané výsledky z vlastních experimentů jsou diskutovány a porovnány s výsledky předchozích prací.
|
host ::
RSS.