Osavarmuus- ja kokonaisvarmuusmenettelyn vaikutus vanhojen kriittisten ratapenkereiden laskennalliseen varmuustasoon
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Engineering |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2013
Major/Subject
Pohjarakennus ja maamekaniikka
Mcode
Degree programme
Language
fi
Pages
91 + app. 22
Series
Abstract
A slope stability analysis according to Euro code differs from the former Finnish geotechnical design. Now the calculation is based on partial safety factors as the former it was based on the using of total safety factor. The purpose of this thesis was to study how partial safety factor method differs from the total safety factor method when calculating the stability of a railway embankment. The calculations were made accordingly to the euro code and Finnish Transport Agency's geotechnical design guides (national annex), which define how railway embankments' stability analysis should be accomplished in Finland. The calculations were performed for three different test sites. Most analyses were based on the traditional limit equilibrium method (LEM) but in one site finite element method (FEM) analysis was made. For each test site railway loads levels, the embankments heights and shear strengths of clay were varied. Calculations were done using phi=0 analysis and undrained shear strength. In the first part of this study includes basic theory of LEM and FEM and descriptions of the calculation programs used. The later part of this study includes descriptions of the test sites, made calculations and calculation results. Simple reliability based design (RBD) analyses were done by varying the undrained shear strength of clays. Based on the calculations the partial safety factor method seemed to give overall slightly smaller safety margin than the total safety factor method. However, in the most critical conditions, where railway loads were significant, the safety margin of the method was almost the same. RBD method was found to be suitable for detecting significant parameters in terms of stability.Uusi eurokoodin mukainen stabiliteettitarkastelu poikkeaa aikaisemmin Suomessa käytetyistä. Eurokoodin mukainen laskenta tehdään osavarmuusmenettelyllä kokonaisvarmuusmenettelyn sijaan. Tässä työssä on tutkittu vanhojen ratapenkereiden stabiliteetin laskentaa osa- ja kokonaisvarmuusmenetelmällä. Laskenta tehtiin Liikenneviraston kansallisen liitteen suunnitteluohjeen mukaisesti. Liikenneviraston ohjeistus ohjaa ratapenkereiden suunnittelua Suomessa. Diplomityössä tehtiin laskelmia kolmesta eri ratapengerkohteesta. Suurin osa laskelmista tehtiin lamellimenetelmää (LEM) käyttäen, mutta yhdessä kohteessa tehtiin vertailulaskelmia myös elementtimenetelmänä (FEM). Laskelmissa käytettiin erilaisia junakuormia. pengerkorkeutta ja koheesiomaiden leikkauslujuutta. Laskelmat tehtiin käyttäen fii=0 analyysia ja saven lujuutena käytettiin suljettua leikkauslujuutta. Työn alkupuolella käytiin läpi yleistä LEM ja FEM menetelmiin liittyvää teoriaa ja käytettyjä laskentaohjelmia. Työn loppupuolella käydään läpi pengerkohteet, laskelmat. sekä laskennan tuloksia. Työssä tehtiin myös yksinkertainen todennäköisyystarkastelu (RBO), varioiden saven suljettua leikkauslujuutta tilastollisin menetelmin. Laskentojen perusteella osavarmuusmenetelmällä määritetty varmuus on yleisesti hieman pienempi kuin mitä aikaisemmin on totuttu. Kuitenkin mitoittavimmissa tapauksissa missä ulkoiset kuormat ovat merkittäviä, osavarmuusmenetelmän varmuustaso on lähes sama verrattuna kokonaisvarmuusmenetelmään. Todennakkisyyspohjaisen tarkastelun todettiin soveltuvan stabiliteetin kannalta merkittävämpien parametrien tunnistamiseen ja näiden tutkintaan.Description
Supervisor
Korkiala-Tanttu, LeenaThesis advisor
Heikkilä, JaakkoMalmivaara, Kari-Matti
Keywords
elementtimenetelmä, FEM, lamellimenetelmä, LEM, stabiliteetti, ratapenger, osavarmuusmenetelmä todennäköisyystarkastelu RBD, finite element methods, limit equilibrium methods: stability: railway embankment partial factor method reliability-based design Spencer