Newmarks glidblock

Newmarks analysmetod för glidblock är en teknik som beräknar permanenta förskjutningar av marksluttningar (även vallar och dammar) under seismisk belastning. Newmark-analys beräknar inte faktisk förskjutning, utan är snarare ett indexvärde som kan användas för att ge en indikation på strukturens sannolikhet för fel under en seismisk händelse. Det kallas också helt enkelt Newmarks analys eller Sliding block method of slope stabilitetsanalys .

Historia

Metoden är en förlängning av Newmarks direktintegreringsmetod som ursprungligen föreslogs av Nathan M. Newmark 1943. Den tillämpades på glidblocksproblemet i en föreläsning som han höll 1965 i British Geotechnical Associations 5th Rankine Lecture i London och publicerad senare i Föreningens vetenskapliga tidskrift Geotechnique . Utbyggnaden är skyldig Nicholas Ambraseys mycket att tacka vars doktorsavhandling om jorddammars seismiska stabilitet vid Imperial College London 1958 låg till grund för metoden. Vid sin Rankine-föreläsning erkände Newmark själv Ambraseys bidrag till denna metod genom olika diskussioner mellan de två forskarna medan den senare var gästprofessor vid University of Illinois .

Metod

Enligt Kramer är Newmark-metoden en förbättring jämfört med den traditionella pseudostatiska metoden som tog hänsyn till det seismiska lutningsfelet endast vid begränsande förhållanden (dvs. när säkerhetsfaktorn, FOS, blev lika med 1) och ger information om kollapstillståndet, men ingen information om de inducerade deformationerna. Den nya metoden påpekar att när FOS blir mindre än 1 inte nödvändigtvis inträffar " fel " eftersom tiden för vilket detta händer är mycket kort. Men varje gång FOS faller under enhet, uppstår vissa permanenta deformationer som ackumuleras när FOS < 1. Metoden föreslår vidare att en sviktande massa från sluttningen kan betraktas som ett block av massa som glider (och därför glidblock ) på en lutande yta endast när tröghetskraften (acceleration x massa) som verkar på den är lika med eller högre än den kraft som krävs för att orsaka glidning.

Efter dessa antaganden föreslår metoden att närhelst accelerationen (dvs. den seismiska belastningen) är högre än den kritiska acceleration som krävs för att orsaka kollaps, vilket kan erhållas från den traditionella pseudostatiska metoden (som Sarma-metoden ), kommer permanenta förskjutningar att inträffa. . Storleken på dessa förskjutningar erhålls genom att två gånger (acceleration är den andra tidsderivatan av förskjutningen ) integrera skillnaden mellan den applicerade accelerationen och den kritiska accelerationen med avseende på tiden.

Moderna alternativ

Metoden används fortfarande i stor utsträckning nuförtiden inom ingenjörspraktik för att bedöma konsekvenserna av jordbävningar i sluttningar. I det speciella fallet med jorddammar används den i kombination med skjuvstrålemetoden som kan ge accelerationstidshistoriken i nivå med brottytan. Det har visat sig ge rimliga resultat och ganska jämförbart med uppmätta data.

Newmarks glidblock förutsätter dock styvhet – perfekt plasticitet som inte är realistisk. Den kan inte heller riktigt ta hänsyn till porvattentryck som byggs upp under cyklisk belastning vilket kan leda till initiering av kondensering och andra fel än enkla distinkta glidytor. Som ett resultat av detta har mer rigorösa metoder utvecklats och används nu för tiden för att övervinna dessa brister. Numeriska metoder som finit differens och finita elementanalys används som kan använda mer komplicerade elastoplastiska konstitutiva modeller som simulerar elasticitet före utbyte.

Se även

Bibliografi

Kramer, SL (1996) Geoteknisk jordbävningsteknik. Prentice Hall, New Jersey.