البحث المتقدم

إطار شبه تحليلي لتحليل الانهيار أحادي البعد للتربة المشبعة جزئياً

Title A semi‑analytical framework for one‑dimensional collapse analysis of partly saturated soils

الباحث الرئيس قاضي عمر فاروق

الباحثون المشاركون

التخصص: الهندسة المدنية
التخصص الدقيق: Geotechnical Engineering
المستخلص: بالرغم من الاهتمام المتزايد بفهم سلوك التربة القابلة للطي ، فقد تم إجراء عدد محدود جدًا من الإجراءات اقترح إجراء تحليلات من أجل التنبؤ بتسويات الانهيار. ومن ثم ، فإن النماذج البسيطة التي من شأنها أن تمكن المهندسين من إجراء تحليلات ضمن الأطر أحادية البعد وثنائية الأبعاد لا تزال مرغوبة. تقترح الورقة الحالية إطار عمل شبه تحليلي فعال حيث يظهر أن تسويات الانهيار يمكن تقديرها بدرجة معقولة جدًا الجهد الحسابي. تم تطوير إجراء شبه تحليلي ضمن إطار أحادي البعد ويمكن تمديده لمشكلات ثنائية وثلاثية الأبعاد. في هذا الإجراء الحل التحليلي لمشكلة التسلل يتم دمجها مع نموذج الانهيار في عملية شبه تحليلية حيث يتم تقسيم طبقة التربة والفترة الزمنية إلى منتظم الزيادات. تعتبر كل زيادة فوق عمق طبقة التربة بمثابة عنصر تربة صغير له معلمات مثل يتم تقدير محتوى الرطوبة ورأس الضغط كوظائف زمنية. الإجهاد الحجمي المحلي الناجم عن انهيار التربة هو يقدر باستخدام نموذج الانهيار والمتكامل عدديًا لإيجاد التسوية الكلية. يمكن تسوية انهيار التربة تحليلها بالاقتران مع محتوى الرطوبة الحجمي. آثار المعلمات مثل النفاذية ومعامل الانهيار يمكن تحليلها كما سيظهر.
Abstract: Despite the increasing interest to understand the behavior of collapsible soils, a very limited number of procedures have been proposed to perform analyses in order to predict collapse settlements. Hence, simple models that would enable engineers to undertake analyses within the one-dimensional and two-dimensional frames are still desirable. The present paper proposes an efficient semi-analytical framework where it is shown that collapse settlements can be estimated with a very reasonable computational effort. A semi-analytical procedure is developed within a one-dimensional framework and can be extended to two-dimensional and three-dimensional problems. In this procedure, the analytical solution of the infiltration problem is combined to a collapse model in a semi-analytical process where the soil layer and time period are divided into regular increments. Each increment over the soil layer depth is considered as a small soil element for which parameters such as moisture content and pressure head are estimated as functions of time. Local volumetric strain caused by soil collapse is estimated using a collapse model and integrated numerically to find the total settlement. The soil collapse settlement can be analyzed in conjunction with volumetric moisture content. Effects of parameters such as permeability and collapse modulus can be analyzed as will be shown.
الحالة: محكم ومنشور
جهة التحكيم: SCOPUS and ISI
دار النشر: Springer
سنة النشر: 2019
تحويل التاريخ