Einfluss von Wasser
Bei der Untersuchung des Einflusses von Grundwasser auf die Höhe des Erddrucks unterscheidet das GEO5-Programm zwischen gebundenem und ungebundenem Wasser. Der hydrodynamische Druck, der auf die Vorderseite der Wand wirkt, wird berechnet, wenn die Wand an der Vorderseite mit Wasser geflutet wird.
Gebundenes Wasser
Dieser Typ wird in Böden mit geringerer Durchlässigkeit verwendet - circa unter dem Wert von k = 1*10-3 cm/s. In solchen Böden wird der Wasserströmung beeinflusst, z. B. durch tatsächliche Körner (durch ihre Form und Rauigkeit) oder durch Widerstand des Adhäsionswassers. Allgemeine Formeln, die von Mononobe-Okabe oder Arrango vorgeschlagen werden, werden verwendet, um seismische Effekte zu analysieren. Der einzige Unterschied besteht darin, den Wert des seismischen Winkels ψ durch den Winkel ψ* zu ersetzen:
wo: | γsat | - | Wichte des gesättigten Bodens |
γsu | - | Wichte des unter Wasser stehenden Bodens | |
kh | - | seismischer Koeffizient der horizontalen Beschleunigung | |
kv | - | seismischer Koeffizient der vertikalen Beschleunigung |
Ungebundenes Wasser
Dieser Typ wird in Böden mit höherer Durchlässigkeit verwendet - circa über dem Wert von circa k > 1*10-1 cm/s. In solchen Böden wird angenommen, daß der Wasserfluss in den Poren mehr oder weniger unabhängig von Bodenkörnern ist (zum Beispiel turbulente Strömung in grobkörnigen Böden). Allgemeine Formeln, die von Mononobe-Okabe oder Arrango vorgeschlagen werden, werden verwendet, um seismische Effekte zu analysieren. Der einzige Unterschied besteht darin, den Wert des seismischen Winkels ψe durch den Winkel ψe+ zu ersetzen:
wo: | γd | - | Wichte des trockenen Bodens |
γsu | - | Wichte des unter Wasser stehenden Bodens | |
kh | - | seismischer Koeffizient der horizontalen Beschleunigung | |
kv | - | seismischer Koeffizient der vertikalen Beschleunigung | |
GS | - | specifische Gewichtskraft |
wo: | ρS | - | Dichte der Bodenfeststoffe (Körner) |
ρw | - | Dichte von Wasser |
Abgesehen vom dynamischen Druck wird die Konstruktion auch durch den hydrodynamischen Druck belastet, der durch freies Wasser verursacht wird, das sich durch den dynamischen Druck zeigt, der auf die Konstruktionen ausgeübt wird. Die tatsächliche parabolische Verteilung ist im Programm durch die Trapezverteilung approximiert.
Die Resultierende des hydrodynamischen Drucks hinter der Konstruktion Pwd ist um ywd von der Fußkante der Konstruktion entfernt:
wo: | H | - | Konstruktionshöhe |
und seine Größe folgt aus:
wo: | γw | - | Wichte von Wasser |
kh | - | seismischer Koeffizient der horizontalen Beschleunigung | |
H | - | Konstruktionshöhe |
Hydrodynamischer Druck, der auf die Vorderseite der Wand wirkt
Die Resultierende des hydrodynamischen Drucks auf die Vorderseite der Konstruktion Pwd ist um ywd von der Fußkante der Konstruktion entfernt:
wo: | H | - | Konstruktionshöhe |
und seine Größe folgt aus:
wo: | γw | - | Wichte von Wasser |
kh | - | seismischer Koeffizient der horizontalen Beschleunigung | |
H | - | Konstruktionshöhe |