Využití metody odezvových ploch ke stanovení únosnosti kotevního prvku s kompozitním táhlem

Využití metody odezvových ploch ke stanovení únosnosti kotevního prvku s kompozitním táhlem

článek ve sborníku ve WoS nebo Scopus

čeština

Článek se zabývá analýzou mechanismu přenosu zatížení z kompozitního kotevního prvku do okolního skalního masivu. Únosnost kotevního prvku závisí na poměrně široké škále vstupních parametrů, popisujících konkrétní část kotevního systému (horninový masív, injektáž a táhlo). Parametry popisující skalní masív se navíc mění v prostoru masivu. Pomocí software Plaxis 2D byla provedena MKP napjatostně-deformační analýza osově symetrického numerického modelu kotevního prvku. Chování skalního masivu bylo v modelu definováno Mohr-Coulombovou (MC) podmínkou porušení, přičemž MC parametry pevnosti byly získány lineární aproximací Hoek-Brownova (H-B) modelu. Na základě takto definovaného MKP experimentu byla následně provedena statistická analýza vycházející z principů metod plánovaného experimentu (DOE) a odezvových ploch (RSM). Výsledkem statistické analýzy zpracované pro úplný faktoriální plán je regresní model, popisující závislost únosnosti kotevního prvku a odpovídající osové deformace prvku na pevnosti horniny v jednoosém tlaku σci a na RQD skalního masivu. Pro případ analyzovaného amfibolitového masivu výsledky ukazují rostoucí vliv RQD na únosnost kotevního prvku od hodnoty σci = 80 MPa. Osová deformace prvku při porušení vykazuje závislost opačného smyslu. RQD má na deformaci výrazný vliv do hodnoty σci = 80 MPa.

ČThe article deals with the analysis of the transfer mechanism of the force from the composite bolt to the rock surroundings. The ultimate capacity of anchoring member depends on relatively wide range of input parameters describing every part of system (rock mass, grout medium and the bolt). Above that the range of parameters of rock mass changes in the space. The axisymmetric Finite Element Model (FEM) of problem was constructed in the Plaxis2D, The Mohr-Coulomb failure criterion, described by the equivalent rock strength parameters determined by fitting an average linear relationship to the curve representing Hoek-Brown failure criterion, was used. On basis of this FEM model the statistical analysis based on the design of experiment (DOE) concept and the Response Surface Method (RSM) was carried out. The result of the full-factorial design and RSM analysis provide the regression model. It describes dependence of the bolt ultimate capacity Fy and corresponding deformation uy on the uniaxial compressive strength and Rock Quality Designation RQD. Results shows that RQD starts to have significant impact on the Fy from the level of σc above approx. 80 MPa. The deformation uy is affected by the RQD conversely. RQD starts to affect results below the level of σc = 80 MPa.

Kompozitní kotevní prvek, Rock Quality Designation (RQD), Geological strength index (GSI), plánovaný experiment (DOE), metoda odezvové plochy (RSM)

Kompozitní kotevní prvek, Rock Quality Designation (RQD), Geological strength index (GSI), plánovaný experiment (DOE), metoda odezvové plochy (RSM)

ŠTEFAŇÁK, J.; MIČA, L.

18. 10. 2018

978-80-248-4216-5

Sborník příspěvků 16. mezinárodní konference The proceedings of the 16th international conference

1

7

7