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Implementazione e utilizzo di legami costitutivi avanzati per i terreni sabbiosi nella risoluzione di problemi al finito: studio del comportamento dei cassoni a suzione
No full textGuidelines for calibration and use of the severn-trent sand model in modeling cantilevered wall-supported excavations
No full textThe Severn-Trent sand model is an advanced elastoplastic constitutive model that accurately reproduces the nonlinear mechanical response of coarse-grained soils at small to relatively high strain levels under monotonic loading. The model, formulated within the framework of critical state soil mechanics, includes advanced plasticity modeling concepts such as kinematic hardening, multisurface plasticity, and bounding surface plasticity. This paper shows how the use of Severn-Trent can be extended in modeling cantilevered wall-supported excavations. Following a brief description of the approach taken to introduce the constitutive model into a finite-difference commercial code, guidelines for the model calibration are discussed. Accounting for the approximation, which affects the evaluations of some variables, several planestrain numerical analyses are performed. The parametric study aims to evaluate to what extent the response of a cantilevered retaining structure in a dry, normally consolidated Toyoura sand layer is influenced by these uncertainties. The results encourage the use of the Severn-Trent model in solving boundary value problems, such as excavations, particularly where accurate displacement field predictions are required
Design, construction and monitoring of a building with deep basements in Rome
No full textExcavations for the construction of a tall building with deep basements in a congested area in Rome, close to the Tiber river, are described. The project was technically challenging due to the close proximity of existing buildings, the interaction with the river and the poor geotechnical
properties of the alluvial deposits. This well-documented case study addresses the geotechnical and structural issues involved in the development of the design and construction process.
Particular attention is focused on the prediction of excavation-induced displacements and on the efficiency of the water wells introduced to increase safety margins against the hydraulic uplift of the excavation bottom
Simulation of mechanical behaviour of Toyoura sand using Severn Trent constitutive model
No full textIn the numerical analyses of boundary value problems of geotechnical engineering it is often necessary to obtain realistic and accurate displacement fields. To this aim, constitutive models which reproduce accurately stress-strain behaviour of soils should be adopted. Severn-Trent (Gajo & Muir Wood, 1999a) is an advanced constitutive model for granular materials based on bounding surface and kinematic hardening plasticity. It is able to reproduce the main features of the mechanical behaviour of sands using a relatively simple mathematical formulation. In this paper, the capability of Severn-Trent model in reproducing the experimental data obtained in compression triaxial tests on Toyoura sand samples is presented and discussed. In order to obtain satisfactory model predictions also in undrained extension triaxial tests, the model was modified introducing two additional constitutive parameters which account for the inherent fabric anisotropy of the material. © 2010 Taylor & Francis Group, London
Effetti dei fenomeni di cavitazione sul comportamento di cassoni a suzione sollecitati da carichi verticali
No full textNella presente nota si descrivono brevemente i risultati di una prova in centrifuga eseguita presso la University of Western Australia. Questa prova si inserisce all'interno di una sperimentazione più ampia finalizzata allo studio della risposta di cassoni a suzione installati in terreni stratificati e sollecitati da carichi verticali. Successivamente si analizzano i risultati delle simulazioni numeriche eseguite con il software FLAC 2D adottando per lo strato di sabbia il legame Severn Trent (Gajo & Wood, 1999a, 1999b) precedentemente implementato nella libreria del codice di calcolo (Rotisciani, 2010). I risultati presentati dimostrano la marcata influenza della rigidezza del cuscinetto d'acqua che separa il coperchio del cassone dal terreno sulla risposta del complesso fondazione-terreno
Modellazione di processi di infiltrazione in terreni parzialmente saturi
No full textQuesto studio è finalizzato alla valutazione dei percorsi tensio-deformativi associati a processi di infiltrazione in terreni parzialmente saturi. I risultati presentati si riferiscono a un problema al finito estremamente semplice in cui le deformazioni laterali sono impedite (condizioni edometriche) e il flusso dell'acqua è monodimensionale. Gli effetti indotti dall'infiltrazione di acqua piovana dall'alto verso il basso sono analizzati con riferimento a due materiali con caratteristiche fisiche, meccaniche e idrauliche diverse, al fine di valutare come si modifica la risposta finale del deposito al variare delle proprietà del materiale
Modellazione di processi di imbibizione in un rilevato
No full textLo studio numerico presentato in questa nota è finalizzato alla valutazione degli effetti indotti dall'innalzamento della superficie libera in un rilevato stradale. I risultati presentati si riferiscono alla simulazione di una prova in centrifuga eseguita da Thorel et al. (2011) su un modello di rilevato realizzato in scala 1/100 con una miscela di sabbia e argilla. Gli effetti indotti dai processi di imbibizione per risalita capillare sono analizzati con riferimento, in particolare, alla distribuzione degli spostamenti verticali all'interno del rilevato e alle variazioni di stato di sforzo e deformazione in due elementi posti a diverse profondità
Sperimentazione in centrifuga su cassoni a suzione installati in terreni stratificati sollecitati da carichi verticali
No full textChoice of constitutive models in the design of excavations in coarse-grained soils supported by cantilever walls
No full textThe predictive capabilities of an elastic-perfectly plastic model with Mohr Coulomb failure criterion have been evaluated with
reference to an ideal excavation in dry coarse-grained soil, supported by a cantilever retaining wall. The results, in terms of bending moments
and an excavation-induced displacement field, have been compared to those given by an advanced constitutive model, i.e., the Severn-Trent
sand model. This accurately reproduces the non-linear stress-strain behaviour of unbound sands, especially along monotonic
stress paths. Comparison between the responses given by the two models shows that the bending moment can be acceptably predicted by
the simple model, provided that it is suitably calibrated. However, only the advanced constitutive model can correctly assess the displacement
field and its evolution with the excavation depth
Simulazione del comportamento meccanico della sabbia di Toyoura con il legame costitutivo Severn Trent
No full textLa risoluzione di problemi al finito in ambiente urbano e in generale in tutti i casi in cui la valutazione del campo di spostamenti e della sua evoluzione risulti progettualmente rilevante, richiede l’impiego di analisi numeriche sofisticate e di legami costitutivi capaci di ben simulare il comportamento deformativo del terreno. Severn Trent è un modello costitutivo avanzato, messo a punto per i terreni a grana grossa, basato sull’elasto-plasticità con incrudimento cinematico e sul concetto di plasticità diffusa, che coniuga l’esigenza di simulare i principali aspetti del comportamento meccanico delle sabbie ad una relativa semplicità matematica. Nella presente nota, dopo una breve descrizione dei tratti salienti del modello, si mostrano le buone capacità previsionali di Severn Trent nel simulare il comportamento della sabbia di Toyoura in prove di compressione triassiale drenate e non drenate. Per ottenere previsioni ufficientemente accurate anche nelle simulazioni di prove di estensione triassiale non drenate e prove triassiali cicliche drenate il modello è stato leggermente modificato introducendoun ulteriore parametro che tiene conto dell’anisotropia strutturale del materiale
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