Passive earth pressure under shock-type loads
| dc.contributor.advisor | Savidis, Stavros | |
| dc.contributor.advisor | Vrettos, Christos | |
| dc.contributor.author | Saidel, Tudor | |
| dc.contributor.grantor | Technische Universität Berlin | en |
| dc.contributor.referee | Rackwitz, Frank | |
| dc.contributor.referee | Vrettos, Christos | |
| dc.contributor.referee | Savidis, Stavros | |
| dc.date.accepted | 2018-10-15 | |
| dc.date.accessioned | 2020-09-14T16:28:22Z | |
| dc.date.available | 2020-09-14T16:28:22Z | |
| dc.date.issued | 2020 | |
| dc.description.abstract | Knowing the passive earth resistance under shock-type loads is extremely important to assure that the ultimate and serviceability limit states are not exceeded in the case of accidental actions due to collision of vehicles with structures. Previous papers that provide a calculation model validated by tests are not known. The research started with the static passive earth resistance mobilization in order to develop and validate a mathematical model, which was later extended for the dynamic case, by adding the inertial forces. The model was transposed in a calculation program and was validated on small scale physical models. The applicability of the model can be extended to any type of vertical plane structures, which are in contact with the retained soil, and for which a horizontal displacement is expected, and which can be assimilated by a plane strain state. As an alternative, the physical tests were also analyzed by the finite element method, using the PLAXIS 2D software. The results obtained for the dynamic case offer a safe approximation and they are presented within the paper. Finally, several selected practical examples of applying the mathematical model developed by the author are presented. The examples consist of passive earth pressure calculations, in case several common transportation vehicles collide with retaining walls. Furthermore, a simplified preliminary analysis is recommended as exemplified in chapter 6.8, in order to identify the design cases in which the dynamic response may lead to the system’s loss of stability. As a main result of the research, for practical cases the design engineer may use the values of the ultimate static passive displacement and resistance given by any standard, literature reference or model as input in the mathematical model developed by the author in order to calculate the horizontal parallel displacement of a planar full-scale structure subjected to any shock-type load. For a simplified preliminary approach, the use of the charts represented in the figures 6-24 and 6-25 is recommended. For more complex cases or need for accurate results in special cases, further research is required as outlined in the proposed development possibilities. | en |
| dc.description.abstract | Die Kenntnis des passiven Erddruckes unter Stoßbelastungen ist äußerst wichtig, um sicherzustellen, dass die Grenzzustände der Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit bei außergewöhnlichen Einwirkungen aufgrund einer Kollision von Fahrzeugen mit Bauwerken nicht überschritten werden. Frühere Arbeiten, die ein durch Versuche validiertes Berechnungsmodell bereitstellen, sind dem Autor nicht bekannt. Die Forschung begann mit der statischen Mobilisierung des passiven Erdwiderstands, um ein mathematisches Modell zu entwickeln und zu validieren, das später für den dynamischen Fall durch Hinzufügen der Trägheitskräfte erweitert wurde. Das Modell wurde in ein Berechnungsprogramm umgesetzt und anhand von kleinen Modellversuchen validiert. Die Anwendbarkeit des Modells kann auf jede Art von vertikalen ebenen Tragwerken ausgedehnt werden, die mit dem gestützten Boden in Kontakt stehen und für die eine horizontale Verschiebung erwartet wird und die durch einen ebenen Verformungszustand assimiliert werden können. Alternativ wurden die physikalischen Tests auch mit der Finite-Elemente-Methode unter Verwendung der PLAXIS 2D-Software analysiert. Die für den dynamischen Fall erhaltenen Ergebnisse bieten eine sichere Annäherung und werden in der Arbeit dargestellt. Abschließend werden einige ausgewählte praktische Beispiele für die Anwendung des vom Autor entwickelten mathematischen Modells dargestellt. Die Beispiele bestehen aus passiven Erddruckberechnungen für den Fall, dass mehrere gängige Transportfahrzeuge mit Stützmauern kollidieren. Darüber hinaus wird eine vereinfachte Analyse empfohlen, wie im Kapitel 6.8 veranschaulicht, um die Entwurfsfälle zu identifizieren, in denen das dynamische Verhalten zum Verlust der Standsicherheit des Systems führen kann. Als Hauptergebnis der Forschung kann der Planungsingenieur für praktische Fälle die Werte der statischen passiven Grenzverschiebung und des Erdwiderstands verwenden, die in Normen, Regelwerken, Literatur oder einem Modell als Eingabe in das vom Autor entwickelte mathematische Modell angegeben werden, um die horizontale parallele Verschiebung eines ebenen Tragwerks zu berechnen, die einer Stoßbelastung ausgesetzt ist. Für einen vereinfachten praktischen Ansatz wird die Verwendung der in den Abbildungen 6-24 und 6-25 dargestellten Diagramme empfohlen. Für komplexere Fälle oder die Notwendigkeit genauer Ergebnisse in besonderen Fällen sind weitere Untersuchungen erforderlich, wie in den vorgeschlagenen Entwicklungsmöglichkeiten dargelegt. | de |
| dc.identifier.uri | https://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/11589 | |
| dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-10478 | |
| dc.language.iso | en | en |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | en |
| dc.subject.ddc | 624 Ingenieurbau | de |
| dc.subject.other | passive resistance | en |
| dc.subject.other | shock-type load | en |
| dc.subject.other | dynamic displacement | en |
| dc.subject.other | dynamic stability | en |
| dc.subject.other | example | en |
| dc.subject.other | Erdwiderstand | de |
| dc.subject.other | Stoßbelastung | de |
| dc.subject.other | dynamische Verschiebung | de |
| dc.subject.other | dynamische Stabilität | de |
| dc.subject.other | Beispiel | de |
| dc.title | Passive earth pressure under shock-type loads | en |
| dc.title.translated | Passiver Erddruck unter stoßartiger Belastung | de |
| dc.type | Doctoral Thesis | en |
| dc.type.version | acceptedVersion | en |
| tub.accessrights.dnb | free | en |
| tub.affiliation | Fak. 6 Planen Bauen Umwelt::Inst. Bauingenieurwesen::FG Grundbau und Bodenmechanik | de |
| tub.affiliation.faculty | Fak. 6 Planen Bauen Umwelt | de |
| tub.affiliation.group | FG Grundbau und Bodenmechanik | de |
| tub.affiliation.institute | Inst. Bauingenieurwesen | de |
| tub.publisher.universityorinstitution | Technische Universität Berlin | en |