Metoda Sarmy

Metoda Sarmy jest metodą stosowaną przede wszystkim do oceny stabilności skarp gruntowych w warunkach sejsmicznych . Przy odpowiednich założeniach metodę można również zastosować do statycznej stateczności zboczy . Została zaproponowana przez Saradę K. Sarmę na początku lat 70. XX wieku jako ulepszenie w stosunku do innych konwencjonalnych metod analizy, które przyjęły liczne założenia upraszczające.

Historia

Sarma zajmował się analizą sejsmiczną zapór ziemnych pod okiem Ambraseysa w Imperial College w ramach studiów doktoranckich w połowie lat sześćdziesiątych. Dostępne wówczas metody analizy sejsmicznej zapór opierały się na równowagi granicznej i ograniczały się do płaskich lub okrągłych powierzchni uszkodzeń, przyjmując kilka założeń dotyczących równowagi sił i momentów (zwykle spełniających jedno z dwóch) oraz wielkości sił (takie jak siły międzywarstwowe równe zeru).

Sarma przeanalizowała różne dostępne metody analizy i opracowała nową metodę analizy w warunkach sejsmicznych i obliczania trwałych przemieszczeń spowodowanych silnymi wstrząsami. Jego metodę opublikowano w latach 70. XX wieku (pierwsza publikacja miała miejsce w 1973 r., a późniejsze udoskonalenia wprowadzono w 1975 i 1979 r.).

metoda

Założenia

Metoda spełnia wszystkie warunki równowagi (tj. równowagę sił poziomych i pionowych oraz równowagę momentów dla każdego plasterka). Można go zastosować do dowolnego kształtu powierzchni poślizgu, ponieważ nie zakłada się, że powierzchnie poślizgu są pionowe, ale mogą być nachylone. Zakłada się, że wielkości pionowych sił bocznych odpowiadają określonym wzorom. Dla n wycinków (lub klinów) istnieje 3n równań i 3n niewiadomych, a zatem jest to wyznaczane statycznie bez potrzeby stosowania dalszych dodatkowych założeń.

Zalety

Metoda Sarmy nazywana jest zaawansowaną i rygorystyczną metodą statycznej i sejsmicznej analizy stateczności zboczy . Nazywa się to zaawansowanym, ponieważ może uwzględniać nieokrągłe powierzchnie zniszczenia. Ponadto podejście wieloklinowe pozwala na niepionowe przekroje i nieregularną geometrię nachylenia. Nazywa się ją metodą rygorystyczną, ponieważ może spełnić wszystkie trzy warunki równowagi, siły i momenty poziome i pionowe. Metoda Sarmy jest obecnie stosowana jako weryfikacja programów elementów skończonych (także analiza granic ES ) i jest standardową metodą stosowaną w analizach sejsmicznych.

Używać

Metodę tę stosuje się głównie do dwóch celów: do analizy skarp ziemnych i zapór ziemnych. Stosowany do analizy stabilności zboczy sejsmicznych może zapewnić współczynnik bezpieczeństwa przed awarią dla danego obciążenia trzęsieniem ziemi, tj. poziomą siłą sejsmiczną lub przyspieszeniem (przyspieszeniem krytycznym). Poza tym może zapewnić wymagane obciążenie trzęsieniem ziemi (siła lub przyspieszenie), dla którego dane nachylenie nie wytrzyma, czyli współczynnik bezpieczeństwa będzie równy 1.

W przypadku zastosowania metody do analizy zapór ziemnych (tj. nachyleń ścian zapór) wyniki analizy, czyli przyspieszenia krytycznego, wykorzystuje się w analizie bloków ślizgowych Newmarka w celu obliczenia wywołanych przemieszczeń trwałych. Jest to zgodne z założeniem, że przemieszczenia wystąpią, jeśli przyspieszenia wywołane trzęsieniem ziemi przekroczą wartość przyspieszenia krytycznego dla stabilności.

Dokładność

Ogólna akceptacja

Metoda Sarmy jest od wielu lat szeroko stosowana w oprogramowaniu do analiz sejsmicznych i do niedawna przez wiele lat była standardową praktyką w zakresie stateczności zboczy sejsmicznych (podobnie jak metoda Mononobe – Okabe dla ścian oporowych). Jego dokładność została zweryfikowana przez różnych badaczy i udowodniono, że daje wyniki dość podobne do nowoczesnych, bezpiecznych metod numerycznej analizy granic stabilności dolnej granicy (np. 51. wykład Rankine'a ).

Nowoczesne alternatywy

Jednak obecnie nowoczesne oprogramowanie do analizy numerycznej , wykorzystujące zwykle metody elementów skończonych , różnic skończonych i elementów brzegowych , jest szerzej stosowane w specjalnych studiach przypadków. Ostatnio szczególną uwagę poświęcono metodzie elementów skończonych, która może zapewnić bardzo dokładne wyniki dzięki przyjęciu kilku założeń zwykle przyjmowanych w konwencjonalnych metodach analizy. Specjalne warunki brzegowe i prawa konstytutywne mogą modelować przypadek w bardziej realistyczny sposób.

Zobacz też

Bibliografia

Kramer, SL (1996) Geotechniczna inżynieria trzęsień ziemi. Prentice Hall w stanie New Jersey.

Linki zewnętrzne

Doktor Sarada K Sarma