الملخص

توزيع ضغط التربة خلف الحوائط الساندة تم دراسته ومنذ زمن طويل لكن العلاقة بين مقدار الضغط وقيمة الحركة الأفقية للحوائط لم يتم توثيقها نظرياً إلى حد الآن. هذه الدراسة محاولة للتعمق في تمثيل المنشآت الساندة عددياً. النموذج الذي تم تقديمه يحتوى على حائط خرساني كابولي مرن يسند تربة تم تمثيلها بنموذج دراكر-براجر. التماس بين التربة والحائط تم تمثيله بإستخدام عنصر تماس غير خطى. كما تم تمثيل جزء التربة الذي تم حفره أمام الحائط بواسطة موت عناصر التربة لهذا الجزء. تمت دراسة عدد 15 حالة وتوضيح العوامل التي تؤثر على سلوك النموذج ككل وهى زاوية الإحتكاك الداخلي للتربة وتغير معامل المرونة للتربة والحائط, ومقاومة الإحتكاك خلف الحائط. كما تم تمثيل التحكم في حركة الحائط عند الطرف السفلي للحائط وعند الطرف العلوي له. التشكل الهندسي غير الخطى للعناصر تم أخذه في الإعتبار في بعض الحالات لدراسة تأثيرها على النتائج وعلى تقارب الوصول للحل النهائي. تم مقارنة الضغط الأفقي على الحائط الناتج من الدراسة للحالات المختلفة مع نتائج توزيع رانكين و كولومب. لبيان تأثير العوامل السابقة على النتائج تم تقديم الإجهاد الرأسي في واجهة الحائط الملامسة للتربة بالإضافة إلى عزوم الإنحناء مقسومة على مرونة الإنحناء للحائط. من نتائج هذه الدراسة تم التوصل الى مقترح عام لتوزيع الضغط خلف الحوائط الخرسانية المسلحة الكابوليه.

ABSTRACT

Earth pressure distribution behind walls has been studied for a long time, but the coupling between deformation and stress is not well documented theoretically. In this study an attempt is made to introduce an insight into the modeling of earth retaining structures. The studied model is an elastic cantilever diaphragm wall, supporting nonlinear Drucker-Prager soil, and a nonlinear contact simulation between wall and soil. The excavated part of the model is simulated by element death. A total of 15 runs are presented to show different factors that influence the behavior of the retaining system (friction angle, variation of soil and wall modulus, and contact friction), and simulations of boundary conditions (lower end restraints of the wall, propped wall at the top end). Geometric nonlinearity is activated in some runs to study its influence on the result and convergence. A comparison is made between the resulted horizontal stress and that computed by Rankine and Coulomb theories. To show the influences of all different factors, vertical stress in the inner wall face and normalized wall bending are presented. A generalized pressure distribution diagram for cantilever diaphragm wall is proposed.