Воздействие воды
При анализе воздействия грунтовых вод на значения давления грунта программа GEO5 различает между ограниченной и свободной водой.
Связанная вода
Этот тип используется для грунтов с низкой водопроницаемостью - прим. ниже значения k = 1x10-3 см/с. В таких грунтах на поток воды оказывается воздействие, например, крупинками (их формой или шероховатостью) или сопротивлением фракции связанной воды. Для анализа сейсмических воздействий используются общие формулы, предложенные Мононоб-Окабом или Арранго. Единственное различие состоит в замене значения сейсмического угла ψ на ψ*:
где: | γsat | - | удельный вес полностью водонасыщенного грунта |
γsu | - | удельный вес грунта под водой | |
kh | - | сейсмический коэффициент горизонтального ускорения | |
kv | - | сейсмический коэффициент вертикального ускорения |
Свободная вода
Этот тип используется в грунте с высоким коэффициентом водопроницаемости - значение k > 1x10-1см/с. В таком грунте предполагается, что движение воды в порах большей частью не зависит от частиц грунта (например, турбулентное движении в крупнозернистом грунте). При расчёте сейсмических воздействий используются общие отношения методов Мононобе-Окабе или Арранго; в данные уравнения только подставляют вместо сейсмического угла ψe угол ψe+:
где: | γd | - | удельный вес сухого грунта |
γsu | - | удельный вес грунта под водой | |
kh | - | сейсмический коэффициент горизонтального ускорения | |
kv | - | сейсмический коэффициент вертикального ускорения | |
GS | - | удельная сила тяжести |
где: | ρS | - | видимая плотность частиц (зёрен) грунта |
ρw | - | плотность воды |
Помимо динамического давления на конструкцию действует также гидродинамическое давление, вызванное свободной водой. Позади конструкции действует динамическое параболически распределённое давление, которое в программе аппроксимируется на трапециевидное.
Равнодействующая гидродинамического давления Pwd находится на расстоянии ywd от подошвы конструкции:
где: | H | - | высота конструкции |
и ее величина определяется отношением:
где: | γw | - | удельный вес воды |
kh | - | сейсмический коэффициент горизонтального ускорения | |
H | - | высота конструкции |
Гидродинамическое давление на лицевую сторону стены
Равнодействующая гидродинамического давления на наружной лицевой стороне стены Pwd действует на высоте ywd от подошвы конструкции:
где: | H | - | высота конструкции |
и ее величина определена отношением:
где: | γw | - | удельный вес воды |
kh | - | сейсмический коэффициент горизонтального ускорения | |
H | - | высота конструкции |