Modellering af jord-struktur-interaktion i jordskælvsanalyser for Izmit Bay Bridge

Relaterede dokumenter
De vigtigste dimensioneringsprincipper for gravitationsfundamenter

Numerisk simulering af ikke-lineære fænomener inden for geoteknik

DGF-møde 20. november 2014

Vertigo i Tivoli. Lindita Kellezi. 3D Finit Element Modellering af Fundament. Nordeuropas vildeste og hurtigste interaktive forlystelse

Nordhavnsvejen, Banekrydsningen - monitering vs numeriske beregninger af byggegrube

Jordtryk på gravitationsstøttemure

1. Generelt. Notat. Projekt Ballasttal Rambøll Danmark A/S. Plastindustrien i Danmark. EPS sektionen. J. Lorin Rasmussen

Et æresmedlem Hvordan jeg mødte muren og lærte at sige. Per Bjerregaard Hansen, GEO

Målemetodens historie og baggrund Delft, 1950 erne, soft soils

Kursusgang 9: Introduktion til elementmetodeprogrammet Abaqus første del

Puente Nigale fixed link crossing Maracaibo, Venezuela. Nicholas Bruce & Jacob Nielsen Goth COWI

Aksialbelastede betonpæle

Hong Kong Zhuhai Macao forbindelsen Verdens længste sænketunnel for biltrafik. Del 1. Casper Paludan-Müller

Eftervisning af bygningens stabilitet

Kursusgang 10: Introduktion til elementmetodeprogrammet Abaqus anden del

Spidsbæreevne af indfatningsvægge - baseret på litteratursøgning

Grundlæggende dimensioneringsprincipper for sekantpælevægge

Bella Hotel. Agenda. Betonelementer udnyttet til grænsen

Sammenhæng mellem lers friktionsvinkel f peak og plasticitetsindeks I P DGF møde

TUNGE SKILLEVÆGGE PÅ FLERE LAG TRYKFAST ISOLERING. Input Betondæk Her angives tykkelsen på dækket samt den aktuelle karakteristiske trykstyrke.

NGF møde Alternative Støttekonstruktioner NGF møde

Betonkonstruktioner Lektion 7

Programdokumentation - Skivemodel

TUNGE SKILLEVÆGGE PÅ TRYKFAST ISOLERING BEREGNINGSMODELLER

Horisontalbelastet pæl

D a n s k Geoteknisk F o r e n i n g P r æ s e n t a t i o n a f a r t i k l e r t i l I C S M GE 2013 i Paris 1 2. S e p t e m b e r

Program lektion Indre kræfter i plane konstruktioner Snitkræfter

INTERNATIONALE SÆNKETUNNELER. Casper Paludan-Müller - COWI

Optimerede brudfigurer i SLOPE/W. Casestudy

Geoteknikerdagen, juni 2007 Opdriftssikring efter EC 7 med NA. NOM juni

SØF SØFARTSMUSEUM I HELSINGIØR

Design af monopæle til havvindmøller

Nationalt Anneks til EC7 Del 2 Jordbundsundersøgelser og prøvning

Noget om Finite element modelling i Geoteknik

DGF - Dimensioneringshåndbog

17. IABSE kongres, Chicago Rejserapport. Af Uffe Graaskov Jensen. September, 2008

Ringsted-Femern Jernbanen Dæmningsstabilitet (EYGEC 2015) v/ Mads Nedergaard,

Energi på havet - Substitution af materialer

Erfaringer fra projektering og udførelse af stor byggegrube i Aalborg centrum.

Bestemmelse af p-y formulering for bøttefundamenter i ler vha. Finite element modellering

Stålfiberarmeret SCC

Froland kommune. Froland Idrettspark. Statisk projektgrundlag. Februar 2009

EC 7. DGF Pælefundering Trækpæle eller ankre? Fig. 7.1 Eksempler på løftning (UPL) af en pælegruppe

Stabilitet - Programdokumentation

DS/EN DK NA:2011

Hvad er forskellen på skråningsanlæg 1:2 og 2:1?

Høfde 42: Vurdering af specifik ydelse og hydraulisk ledningsevne i testcellerne TC1, TC2 og TC3

21 December Niels Bohr Institute University of Copenhagen. Dæmpning af seismiske bølger. Thomas R. N. Jansson. Indledning.

Geoteknisk Forening, Generalforsamling Læring. Carsten Steen Sørensen

NemStatik. Stabilitet - Programdokumentation. Anvendte betegnelser. Beregningsmodel. Make IT simple

Dansk brodag Fuld-skala bæreevneforsøg på eksisterende betonbroer

NOTAT BEREGNING AF JORDTRYK VHA EC6DESIGN.COM. ÆKVIVALENT ENSFORDELT LAST

VEJDIREKTORATET FLYTBAR MAST TIL MONTAGE AF KAMERA

Trafikudvalget TRU alm. del - Svar på Spørgsmål 566 Offentligt

Conefaktor i Søvindmergel, Septarieler og fedt moræneler

CPS ENGINEERING - BEREGNINGER COMPETENT AND RELIABLE ENGINEERING

18th ICSMGE Paris Earth Pressure from Strip Footings on an Anchored Sheet Pile Wall

YDEEVNEDEKLARATION. Nr DA

DS/EN DK NA:2013

Festtelt, Aluminiumrammer Type 6,0-2,2-3,3 og Type 9,0-2,2-3,8 Statiske beregninger EN 13782:2005

DGF møde Projektering og udførelse af sekantpælevægge DGF Morten S. Rasmussen

Kommentarer til DS/EN fra DGF's medlemmer. Indkomne kommentarer til mailen. EC7 Hvad mener du? (6. august 2016)

Avancerede bjælkeelementer med tværsnitsdeformation

Plant gittersystem Bestemmelse af stangkræfter Løsskæring af knuder. Rittersnit

MURVÆRKSPROJEKTERING VER. 4.0 SBI - MUC DOKUMENTATION Side 1

Konstruktionsmæssige forhold med 3D betonprint

Betonkonstruktioner, 3 (Dimensionering af bjælker)

dgf, 12/ Jordtryk, parameterfastlæggelse og lodret ligevægt

Durability Design - Workshop om nyt koncept

Dgf møde april 2017 Nik Okkels

Metroprojektet Branch off to Nordhavnen Lidt teoretisk indblik Morten S. Rasmussen Geotenikerdagen

Betydningen af dræning ved udførelse af CPT i siltet jord

1. Indledning. Figur 1. Alternative placeringer af Havvindmølleparken HR 2.

Stabilitet af rammer - Deformationsmetoden

Betydningen af dræning ved udførelse af CPT i siltet jord

Stibro over Ågade i København

Oversigt over Eurocodes

Afledt forskning fra sagen om Lillebæltsbroen. Anette Krogsbøll

Dansk Dimensioneringsregel for Deltabjælker, Eurocodes juli 2009

Program lektion Indre kræfter i plane konstruktioner Snitkræfter Indre kræfter i plane konstruktioner Snitkræfter.

DESIGN OF MAT FOUNDATION. Mat Foundation Design(ACI )

Møde i Dansk geoteknisk Forening Dansk og europæisk standardiseringsarbejde Torsdag den 3. april 2008 Præsentation af

Nyborg, Sænkning af Storebæltsvej

BEREGNING AF BÆREEVNE

Hydrologisk modellering af landovervågningsoplandet Lillebæk

Betonkonstruktioner Lektion 4

YDEEVNEDEKLARATION. Nr DA

11/3/2002. Statik og bygningskonstruktion Program lektion Understøtninger og reaktioner. Kræfter og ligevægt.

Small Autonomous Devices in civil Engineering. Uses and requirements. By Peter H. Møller Rambøll

Perlekædebroer. En idé bliver til virkelighed v/ Nicky Eide Viebæk, Abeo

Gl./Ny Storstrømsbro. Geologi/Geoteknik & Funderingskoncepter. ved COWI / Claes Thunbo Christensen

Michael Rosenlund Lodahl, COWI

Betonkonstruktioner, 1 (Formgivning af trykpåvirkede betonkonstruktioner) Hvad er beton?, kemiske og mekaniske egenskaber

Vandtryk bag indfatningsvægge

EC2 Erfaringer med projektering af anlægskonstruktioner

CONE PENETRATION TESTING - CPTU. SEISMISK CPTu - SCPTu SEISMISK DILATOMETER - SDMT PRØVEUDTAGELSE - MOSTAP ICONE MAGNETO

SLUTDEPOT FOR RADIOAKTIVT AFFALD. Hans Gottberg Rømer

DS/EN DK NA:2013

Dimensioneringspraksis for støtte- og spunsvægge

Deformation af stålbjælker

Transkript:

Dansk Geoteknisk forening, 12. september 2013 Artikler fra ICSMGE 2013 Modelling of soil-structure interaction for seismic analyses of the Izmit Bay Bridge Modellering af jord-struktur-interaktion i jordskælvsanalyser for Izmit Bay Bridge Jakob Hausgaard Lyngs, Thomas Kasper, Kristian Bertelsen COWI A/S 1

Agenda Izmit Bay Bridge Seismisk risiko Designstrategi for tårnfundamenter Modelling af jord-struktur-interaktion Konklusion Spørgsmål 2

Izmit Bay Bridge 3

Izmit Bay Bridge 4

Izmit Bay Bridge 566 m 252 m 40 m MSL 1550 m 566 m 5

Tårnfundamenter Nordtårn -40.0-43.0 Sand Firm to stiff clay Sand Stiff to hard clay 6

Tårnfundamenter Sydtårn -40.0-43.0 Soft to firm clay Sand Stiff clay Sand 7

Seismisk risiko Høj seismisk aktivitet North Anatolian Fault 8

Seismisk risiko 9

Seismiske design kriterier Functional Evaluation Earthquake (FEE) T R = 150 år PGA klippe = 0,25 g Minimal skade, fuld brugbarhed Safety Evaluation Earthquake (SEE) T R = 1000 år PGA klippe = 0,65 g Begrænset skade, kan repareres No Collapse Earthquake (NCE) T R = 2475 år PGA klippe = 0,87 g Stor strukturel skade tilladt, men intet kollaps 10

Seismisk designkoncept Lad os gøre noget (næsten) nyt! "Base isolation" system for pylonfundamenterne Projektreference: Rion-Antirion skråstagsbro i Grækenland Caissoner ovenpå en gruspude, jord forstærket med stålpæle. Ingen strukturel forbindelse mellem caisson og pæle Tillader (begrænset) løftning og glidning Mindsker kræfter i strukturen 11

Tårnfundamenter Nordtårn -40.0-43.0 Sand Firm to stiff clay Sand Stiff to hard clay 12

13

14

Jord-struktur-interaktion, modellering Ikke en helt almindelig dag på kontoret Detailed design-eftervisning med tidsdomæneanalyser "standard": frekvensdomæne Tillad et "svagt led" in jord-struktur-interfacet, med styrke afhængig af vertikalspændingen standard: ingen plastisk deformation Beregning af spændingsfordeling under caissonerne i hvert tidsstep, i IBDAS modellen standard: kun verifikation af enkelte pseudo-statiske lasttilfælde, i separat model 15

Beregningsmodel Globalmodel i IBDAS Tidsdomæne, 7 forskellige tidsserier af flytninger for hvert designkriterium Modellering af jord-struktur-interaktion med fordelte fjedre og dæmpere Avanceret model, men dog implementerbar i design! 16

Jord-struktur-interaktion implementering 1 "Standard" procedure: 6x6 lineære stivheds- og dæmpningsmatricer Visko-lineær Kan ikke modellere plastisk deformation Bundplade skal antages stiv ingen beregning af spændinger 17

Jord-struktur-interaktion implementering 2 Fordelte fjedre Ikke-lineære, hysteretiske vandrette fjedre Lodret gapping element (ingen trækspænding) 18

Jord-struktur-interaktion implementering 3 Hysteretisk opførsel, extended Masing rule F max afhængig af lokal vertikalkraft 2D-opførsel modelleret med i alt 8 fjedre 19

Foundation shear stress [kpa] Kalibrering af "grusfjedre" Lokal-respons i Abaqus og IBDAS for varierende vertikal last 300 250 200 150 100 50 100 kpa 200 kpa 400 kpa fit 100 kpa fit 200 kpa fit 400 kpa 0 0 0,05 0,1 0,15 0,2 Horizontal foundation displacement [m] 20

Horizontal load [MN] Kalibrering af "jordfjedre" Global-respons i Plaxis og IBDAS -600-500 -400-300 -200 PLAXIS NT, 930 MN PLAXIS NT, 830 MN PLAXIS NT, 730 MN IBDAS NT, 930 MN IBDAS NT, 830 MN IBDAS NT, 730 MN -100 0 0,00-0,10-0,20-0,30-0,40-0,50 Horizontal displacement [m] 21

Simulering 22

Resultater - 1 Meget data! Gennemsnit af 7 tidshistorier 23

Resultater - 2 NCE flytninger Totale Relative i interfacet 24

Resultater - 3 Hysterese i fjedre under NCE-jordskælv 25

Elevation [m TUDKA] Elevation [m TUDKA] Resultater - 4 250 Nordtårn Lineær model prøvet til sammenligning Større moment end den ikkelineære model (NCE) 200 150 100 Nordtårn: 13% Sydtårn: 46% 50 Reference Linear 0-4000 -3000-2000 -1000 0 1000 2000 3000 4000 Moment around bridge transverse axis MY [MNm] 250 Sydtårn 200 150 100 26 50 Reference Linear 0-3000 -2000-1000 0 1000 2000 3000 Moment around bridge transverse axis MY [MNm]

Konklusion Detailed design ved hjælp af tidshistorier Udnyttelse af begrænset plasticitet i jord-struktur-interfacet Begrænsning af påvirkning af strukturen Global model effektivt design Lyngs, Kasper and Bertelsen (2013): Modelling of soil-structure interaction for seismic analyses of the Izmit Bay Bridge. Proceedings of the 18 th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Paris 2013 27

28

Og der bygges 29

Spørgsmål? 30