Sarma metod

Sarmametoden är en metod som främst används för att bedöma stabiliteten hos marksluttningar under seismiska förhållanden. Med hjälp av lämpliga antaganden kan metoden också användas för statisk lutningsstabilitetsanalys . Det föreslogs av Sarada K. Sarma i början av 1970-talet som en förbättring jämfört med andra konventionella analysmetoder som hade antagit många förenklade antaganden.

Historia

Sarma arbetade inom området för seismisk analys av jorddammar under Ambraseys vid Imperial College för sina doktorandstudier i mitten av 1960-talet. Metoderna för seismisk analys av dammar som var tillgängliga vid den tiden var baserade på Limit Equilibrium- metoden och var begränsade till plana eller cirkulära felytor med flera antaganden om kraft- och momentjämvikt (som vanligtvis uppfyller en av de två) och om krafternas storlek (såsom mellanskärskrafter är lika med noll).

Sarma undersökte de olika tillgängliga analysmetoderna och utvecklade en ny metod för analys i seismiska förhållanden och beräkning av permanenta förskjutningar på grund av kraftiga skakningar. Hans metod publicerades på 1970-talet (den allra första publikationen var 1973 och senare förbättringar kom 1975 och 1979).

Metod

Antaganden

Metoden uppfyller alla jämviktsvillkor (dvs horisontell och vertikal kraftjämvikt och momentjämvikt för varje skiva). Den kan appliceras på valfri form av glidytor eftersom glidytorna inte antas vara vertikala, men de kan vara lutande. Det antas att storleken på vertikala sidokrafter följer föreskrivna mönster. För n skivor (eller kilar) finns det 3n ekvationer och 3n okända, och därför bestäms det statiskt utan behov av ytterligare ytterligare antaganden.

Fördelar

Sarma - metoden kallas en avancerad och rigorös metod för statisk och seismisk lutningsstabilitetsanalys . Det kallas avancerat eftersom det kan ta hänsyn till icke-cirkulära brottytor. Dessutom tillåter multi-wedge-metoden icke-vertikala skivor och oregelbunden sluttningsgeometri. Det kallas en rigorös metod eftersom den kan uppfylla alla tre villkoren för jämvikt, horisontella och vertikala krafter och moment. Sarma-metoden används numera som verifiering av finita elementprogram (även FE-gränsanalys ) och det är standardmetoden som används för seismisk analys.

Använda sig av

Metoden används främst för två syften, för att analysera jordsluttningar och jorddammar. När den används för att analysera seismisk sluttningsstabilitet kan den tillhandahålla säkerhetsfaktorn mot brott för en given jordbävningsbelastning, dvs horisontell seismisk kraft eller acceleration (kritisk acceleration). Dessutom kan den ge den erforderliga jordbävningsbelastningen (kraft eller acceleration) för vilken en given lutning kommer att misslyckas, dvs säkerhetsfaktorn kommer att vara lika med 1.

När metoden används vid analys av jorddammar (dvs dammytornas sluttningar) används analysresultatet, dvs den kritiska accelerationen, i Newmarks glidblocksanalys för att beräkna de inducerade permanenta förskjutningarna . Detta följer antagandet att förskjutningar kommer att uppstå om de jordbävningsinducerade accelerationerna överstiger värdet på den kritiska accelerationen för stabilitet.

Noggrannhet

Allmän acceptans

Sarma-metoden har använts flitigt i seismisk analysmjukvara i många år och har varit standardpraxis tills nyligen för seismisk sluttningsstabilitet i många år (liknar Mononobe–Okabe-metoden för stödmurar). Dess noggrannhet har verifierats av olika forskare och det har visat sig ge resultat som liknar den moderna säkra Lower Bound numeriska stabilitetsgränsanalysmetoderna (t.ex. den 51:a Rankine-föreläsningen ).

Moderna alternativ

Men nuförtiden används modern numerisk analysmjukvara som vanligtvis använder det finita elementet , finita skillnaden och gränselementmetoder mer allmänt för speciella fallstudier. Särskild uppmärksamhet har nyligen ägnats åt den finita elementmetoden som kan ge mycket exakta resultat genom att släppa flera antaganden som vanligtvis används av de konventionella analysmetoderna. Särskilda randvillkor och konstitutiva lagar kan modellera fallet på ett mer realistiskt sätt.

Se även

Bibliografi

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

externa länkar

Dr Sarada K Sarma