haku: @supervisor Korkiala-Tanttu, Leena / yhteensä: 128
viite: 10 / 128
| Tekijä: | Luukkonen, Simo |
| Työn nimi: | Sivukuormitettujen pylväsperustusten geotekninen käyttäytyminen |
| Geotechnical behavior of laterally loaded pillar foundations | |
| Julkaisutyyppi: | Diplomityö |
| Julkaisuvuosi: | 2015 |
| Sivut: | 146 s. + liitt. 22 Kieli: fin |
| Koulu/Laitos/Osasto: | Insinööritieteiden korkeakoulu |
| Oppiaine: | Pohja- ja kalliorakentaminen (IA3028) |
| Valvoja: | Korkiala-Tanttu, Leena |
| Ohjaaja: | Lotvonen, Sakari |
| Elektroninen julkaisu: | http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201509184369 |
| Sijainti: | P1 Ark Aalto 9396 | Arkisto |
| Avainsanat: | pillar foundation laterally loaded foundation embankment slope bearing capacity subgrade reaction method pylväsperustus sivukuormitettu perustus pengerluiska kantokestävyys alustalukumenetelmä |
| Tiivistelmä (fin): | Tässä diplomityössä tutkittiin sivukuormitettujen pylväsperustusten geoteknistä käyttäytymistä. Sivukuormitetulle perustukselle on tyypillistä suuret vaakasuuntaiset kuormitukset verrattuna pystysuuntaisiin kuormituksiin. Tutkimus keskittyi rautateiden sähköpylväiden perustusten tutkimiseen, mutta tutkimuksen tuloksia voidaan soveltaa myös muissa sivukuormitetuissa pylväsperustuksissa, kuten meluesteiden perustuksissa. Tutkimukseen sisältyi sekä sivukuormitettujen maanvaraisten anturallisten perustusten että paaluperustusten käyttäytymisen tutkiminen. Tutkimuksen tavoitteena oli tutkia erityisesti ratapengerluiskan ja junakuorman vaikutusta perustusten käyttäytymiseen. Lähtötietona ja vertailuaineistona käytettiin ratapylväsperustuksille aiemmin tehtyjä koekuormituksia. Luiskan vaikutusta anturallisen perustuksen käyttäytymiseen tutkittiin analyyttisellä kantavuuskaavamitoituksella käyttäen eri lähteiden mukaisia luiskan vaikutuksen pienennyskertoimia. Tehtyjä laskentoja verrattiin koekuormitusten tuloksiin. Paaluperustukselle vertailulaskennat tehtiin alustalukumenetelmää käyttäen. Paaluperustuksen vertailulaskelmissa luiskan vaikutusta tutkittiin eri lähteiden mukaisilla luiskan vaikutuksen redusointimenetelmillä. Lisäksi molempien perustustyyppien käyttäytymistä tutkittiin Plaxis3D ja -2D -ohjelmilla mallintamalla. Mallinnuksissa selvisi, että kasvavalla sivukuormituksella kuormitetun anturallisen perustuksen murtomekanismi poikkeaa kantavuuskaavan olettamasta murtumistavasta, koska perustus murtuu kaatumalla jäykkänä kappaleena. Tämän takia kantavuuskaavan avulla tehtävät analyyttiset vertailulaskelmat eivät ole teoreettisesti suoraan vertailukelpoisia koekuormituksiin nähden. Vertailulaskelmien perusteella eri kantokestävyysteorioiden mukaiset luiskan kaltevuudesta riippuvaiset pienennyskertoimet yliarvioivat luiskan pienentävää vaikutusta kantokestävyyteen eli aliarvioivat kantokestävyyttä. Paaluperustusten osalta nykyisten suunnitteluohjeiden mukaiset luiskan vaikutuksen redusointimenetelmät eivät antaneet koekuormituksia vastaavia kuormitus-siirtymä -kuvaajia, vaan oikeampia tuloksia saatiin sivuvastuksen ääriarvoa redusoivan luiskakertoimen avulla. Plaxis-mallinnuksessa selvisi, että junakuorman vaikutus luiskaan päin sivukuormitettuun anturalliseen perustukseen on perustusta vakauttava. Junakuorma lisää anturalliselle perustukselle kohdistuvaa taivutusrasitusta. Paaluperustuksen käyttäytymiseen ei junakuormalla ollut Plaxis-mallinnusten perusteella merkitystä. |
| Tiivistelmä (eng): | This thesis studied geotechnical behavior of laterally loaded pillar foundations. Typical properties of laterally loaded foundation are significant lateral loads compared to the vertical loads. The research focused on the study of railway catenary pole foundations, but the results can also be applied in other laterally loaded foundations such as noise barrier foundations. Both shallow foundations (square footing) and pile foundations and their behavior were studied. The goal of research was to investigate how the slope and train load effect on the foundation. Previously made field loading tests were used as reference information. The effect of the slope for the behavior of square footing was studied by analytical bearing capacity calculations using slope effect factors according to different sources. Calculation results were compared to the field loading tests. Comparison calculations for pile foundations were made using subgrade reaction method. Slope effect was investigated using sole effect reduction methods according to different sources. Also Plaxis3D and Plaxis2D modeling was made for both foundation types. Modeling showed that when loaded with increasing lateral load, the failure mechanism of square footing differs from the mechanism that bearing capacity theory presumes. Failure of footing occurs by overturning as a rigid body. Because of that, analytical calculations using bearing capacity formula are not theoretically directly comparable to field tests. According to comparing calculations, slope effect factors according to different bearing capacity theories overestimate the slope effect for the bearing capacity and give smaller bearing capacities than actual. For the pile foundations, slope effect reduction methods according current design guides were not congruent with field loading test results. More realistic results of slope effect were got using specific factors that reduced the resistance of the soil. Plaxis modeling showed that train load stabilizes the footing when it is loaded laterally to the slope. Train load increases the bending moment of the column part of shallow foundation. According to Plaxis modelings, the train load had no relevant impact on pile foundation. |
| ED: | 2015-09-27 |
INSSI tietueen numero: 52086
+ lisää koriin
INSSI