Anisotropy and de-structuration of soft clays

Thumbnail Image

Files

master_Koskinen_Mirva_2001.pdf (23.96 MB)

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Master's thesis
Location:
P1 Ark Aalto
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

2001

Department

Rakennus- ja ympäristötekniikan osasto

Major/Subject

Pohjarakennus ja maamekaniikka

Mcode

Rak-50

Degree programme

Language

en

Pages

81

Series

Abstract

Tämä työ on tehty Teknillisen korkeakoulun Pohjarakennuksen ja maamekaniikan laboratoriossa sekä Glasgown yliopistossa. Työ on osa Suomen Akatemian rahoittamaa projektia "Modelling of the mechanical behaviour of naturally anisotropic soft soils". Työskentely Glasgowssa tapahtui projektin "Soft Clay Modelling for Engineering Practice" puitteissa, ja sen on rahoittanut Euroopan komissio. Tässä työssä tarkasteltiin kahta uutta pehmeille, normaalisti tai lievästi ylikonsolidoituneille saville soveltuvaa konstitutiivista maamallia. Ensimmäinen malli S-CLAY1, joka on kehitetty Teknillisen korkeakoulun ja Glasgown yliopiston yhteistyönä, ottaa huomioon maan luonnollisen anisotropian ja kuormituksen siihen aiheuttamat muutokset. Toinen malli SS-CLAY1, jonka on kehittänyt Wheeler työtovereineen Glasgown yliopistossa, huomioi tämän lisäksi maan luonnossa syntyneen rakenteen ja kuormituksen aiheuttaman rakenteen vähittäisen tuhoutumisen eli destrukturaation. Jälkimmäisen mallin on tarkoitus kuvata maan käyttäytymistä realistisesti, ja vaikka siihen on lisätty rakenteen vaikutuksen huomioiva komponentti, ei parametrien määrä ole silti kasvanut kohtuuttomaksi. Jälkimmäisen mallin toivotaan tulevaisuudessa olevan käyttökelpoinen työkalu käytännön suunnittelutehtävissä. Työssä tutkittiin molempia maamalleja laboratoriokokein. Koeohjelmaan kuului luonnontilaisten kolmiaksiaalikokeiden lisäksi myös kattava määrä sekoitetuille näytteille tehtyjä kolmiaksiaalikokeita. Yhtenä tarkoituksena oli myös kehittää sekoitettujen näytteiden valmistukseen soveltuva tekniikka. Lisäksi tutkittiin joidenkin parametrien vaihtoehtoista määritystä ödometrikokein. Maamallien toimintaa tutkittiin simuloimalla tehtyjä kolmiaksiaalikokeita Microsoft Excel taulukkolaskentaohjelmalla. Muodonmuutokset laskettiin pienten kuormituslisäysten avulla tekijän kokoamassa laskentataulukossa. Anisotrooppinen malli S-CLAY1 todettiin soveltuvaksi lähes isotrooppisten kokeiden simulointiin, koska niissä ei tapahdu merkittävää rakenteen rikkoutumista. Anisotropian ja rakenteen vaikutuksen yhdistävä malli SS-CLAY1 todettiin lupaavaksi ja huomattiin sen soveltuvan parhaiten anisotrooppisesti kuormitettujen kokeiden simulointiin. Yhtä parametriyhdistelmää, jolla voitaisiin ennustaa hyvin kaikkia kokeita, ei kuitenkaan löydetty. Tulosten mukaan mallin heikko kohta on oletus assosiatiivisesta myötösäännöstä. Tulokset voisivat parantua epäassosiatiivisen myötösäännön avulla. Mallin jatkokehittelyä tarvitaankin edelleen.

Description

Supervisor

Karstunen, Minna

Thesis advisor

Lojander, Matti

Keywords

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120447869

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK