haku: @keyword 2D / yhteensä: 10
viite: 6 / 10
Tekijä:Peura, Jutta Johanna
Työn nimi:Likimääräismenetelmät kalliomekaanisessa elementtilaskennassa
Approximate methods in numerical rock mechanics modelling
Julkaisutyyppi:Diplomityö
Julkaisuvuosi:2008
Sivut:114      Kieli:   fin
Koulu/Laitos/Osasto:Kemian ja materiaalitieteiden tiedekunta
Koulutusohjelma:Materiaalitekniikan tutkinto-ohjelma
Oppiaine:Kalliorakentaminen   (Rak-32)
Valvoja:Särkkä, Pekka
Ohjaaja:Pöllä, Jukka
OEVS:
Sähköinen arkistokappale on luettavissa Aalto Thesis Databasen kautta.
Ohje

Digitaalisten opinnäytteiden lukeminen Aalto-yliopiston Harald Herlin -oppimiskeskuksen suljetussa verkossa

Oppimiskeskuksen suljetussa verkossa voi lukea sellaisia digitaalisia ja digitoituja opinnäytteitä, joille ei ole saatu julkaisulupaa avoimessa verkossa.

Oppimiskeskuksen yhteystiedot ja aukioloajat: https://learningcentre.aalto.fi/fi/harald-herlin-oppimiskeskus/

Opinnäytteitä voi lukea Oppimiskeskuksen asiakaskoneilla, joita löytyy kaikista kerroksista.

Kirjautuminen asiakaskoneille

  • Aalto-yliopistolaiset kirjautuvat asiakaskoneille Aalto-tunnuksella ja salasanalla.
  • Muut asiakkaat kirjautuvat asiakaskoneille yhteistunnuksilla.

Opinnäytteen avaaminen

  • Asiakaskoneiden työpöydältä löytyy kuvake:

    Aalto Thesis Database

  • Kuvaketta klikkaamalla pääset hakemaan ja avaamaan etsimäsi opinnäytteen Aaltodoc-tietokannasta. Opinnäytetiedosto löytyy klikkaamalla viitetietojen OEV- tai OEVS-kentän linkkiä.

Opinnäytteen lukeminen

  • Opinnäytettä voi lukea asiakaskoneen ruudulta tai sen voi tulostaa paperille.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi tallentaa muistitikulle tai lähettää sähköpostilla.
  • Opinnäytetiedoston sisältöä ei voi kopioida.
  • Opinnäytetiedostoa ei voi muokata.

Opinnäytteen tulostus

  • Opinnäytteen voi tulostaa itselleen henkilökohtaiseen opiskelu- ja tutkimuskäyttöön.
  • Aalto-yliopiston opiskelijat ja henkilökunta voivat tulostaa mustavalkotulosteita Oppimiskeskuksen SecurePrint-laitteille, kun tietokoneelle kirjaudutaan omilla Aalto-tunnuksilla. Väritulostus on mahdollista asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Väritulostaminen on maksullista Aalto-yliopiston opiskelijoille ja henkilökunnalle.
  • Ulkopuoliset asiakkaat voivat tulostaa mustavalko- ja väritulosteita Oppimiskeskuksen asiakaspalvelupisteen tulostimelle u90203-psc3. Tulostaminen on maksullista.
Sijainti:P1 Ark TKK  224   | Arkisto
Avainsanat:2D
3D
deformation
FDM
FEM
FLAC3D
finite element method
finite difference method
fore bole umbrella
modelling
Phase3D
rock mechanics
soctering behaviour of the rock
stress
2D
3D
elementtimenetelmä
finiittidifferenssimenetelmä
FDM
FEM
FLAC3D
jännitys
kalliomekaniikka
mallintaminen
muodonmuutos
Phase3D
pehmeän materiaalin käyttö
pitkien porapulttien mallinnus
sateenvarjomalli
Tiivistelmä (fin): Kalliotilojen määrä on kasvanut huikeasti viime vuosikymmeninä ja nykypäivän haasteena onkin vastata tarpeeseen rakentaa aiempaa suurempia tiloja.
Suurin osa nykyisistä kalliorakennushankkeista mitoitetaan kuitenkin kaksiulotteisten mallinnusohjelmien avulla, koska kolmiulotteiset mallinnusohjelmat ovat toistaiseksi liian hitaita, työläitä ja kalliita.
Osa kalliomekaniikan asiantuntijoista on yrittänyt ratkaista tätä ongelmaa kehittelemällä uusia ratkaisumalleja, joilla kaksiulotteisista kalliomekaanisista malleista saataisiin entistäkin parempia ja luotettavampia tuloksia.
Nämä teoriat pätevät ainoastaan heikossa kalliossa eikä niitä voi soveltaa hyvän kiven rakentamisessa.

Tässä diplomityössä on testattu kolmea likimääräisteoriaa todellisen kalliorakennushankkeen lähtötiedoilla.
Ns.
"sateenvarjomallin" mukaan pitkät vinosti asennetut porapultit voidaan karkeasti mallintaa siten, että niiden vaikutus huomioidaan kallion lujuutta parantavana tekijänä, ts. pitkien kalliopulttien vaikutusalueella kalliomassan ominaisuuksille annetaan paremmat lähtöparametrit kuin ympäröivälle kalliolle.
Toinen menetelmä perustuu puolestaan pehmeän materiaalin käyttöön kaivannossa.
Tämä tarkoittaa sitä, että tunnelin mallintamisen alkuparametreja määrittäessä kalliotunnelin sisäpuoleiselle materiaalille annetaan pienempi kimmokertoimen arvo kuin tunnelin ulkopuoliselle kalliomassalle, jolloin malli osaa huomioida tunnelissa tapahtuvat siirtymien määrän sekä ennen varsinaisen lujituksen asentamista että lujituksen asentamisen jälkeen.
Kolmannessa menetelmässä pitkät, eteenpäinsuuntautuvat porapultit projisoitiin geometrian sääntöjen mukaisesti tarkastelutasoon.

Em. teorioita testattiin todellisen kalliorakennuskohteen lähtöparametreilla (GSI 24 & GSI 40).
Kaksiulotteisen laskennan tuloksia (Phase2D) verrattiin kolmiulotteisen laskennan tuloksiin (FLAC3D) ja tämän perustella päädyttiin seuraaviin johtopäätöksiin: 1) sateenvarjomallin käyttö rajoittuu vain tapauksiin, joissa kalliomassan lujuus ja kimmokerroin ovat hyvin pieniä suhteessa käytettävän lujituksen määrään.
Malli on tarkoitettu niin heikoille kivilaaduille, ettei sen käyttöä kannata harkita Suomen olosuhteissa, 2) pitkien porapulttien projisoiminen tasoon 2D-avaruudessa tuotti käytännössä katsoen saman tuloksen kuin kolmiulotteinen laskenta ja 3) "pehmeän materiaalin" malleista saatuja tuloksia ei voi pitää realistisina, mutta itse menetelmä vaikuttaa lupaavalta, jos sitä käytetään toisenlaisissa olosuhteissa.
Kaiken kaikkiaan tutkimusta voidaan pitää onnistuneena, koska se tarjosi runsaasti uutta tietoa kaksiulotteisesta mallintamisesta.
ED:2008-09-30
INSSI tietueen numero: 36347
+ lisää koriin
INSSI