Evaluation of Design Practices in Geotechnical Engineering
Translated title
Evaluering af Projekteringspraksis i Geoteknik
Authors
Bank, Tommy ; Pedersen, Laura Nim
Term
4. term
Education
Publication year
2020
Submitted on
2020-06-10
Pages
85
Abstract
This thesis evaluates established calculation methods and assumptions in Danish geotechnical practice, focusing on the bearing capacity of shallow foundations on frictional soils at the ultimate limit state. Leveraging advances in computing, it presents a purely numerical study in PLAXIS 2D and 3D. The standard Mohr-Coulomb model is used as a benchmark, and a general parametric yield surface proposed by Lars Damkilde is investigated as an alternative that can account for the effect of the intermediate principal stress. Foundations with varying geometries are analysed using non-linear finite element methods, and material models are calibrated against laboratory data from both compressive and true triaxial tests. The work examines common corrective measures—including the use of a plane-strain friction angle—and compares two- and three-dimensional solution techniques, as well as assumptions of rotational symmetry and infinite length. The study aims to quantify discrepancies between 2D and 3D analyses and to assess the potential benefits of adopting a more accurate yield surface in geotechnical design. Practical constraints in the available software license are noted, which limited user-defined soil models, mesh size, and scripting. Overall, the study provides a basis for understanding how the choice of constitutive model and analysis dimensionality influences safety and efficiency in geotechnical engineering.
Dette speciale evaluerer velkendte beregningsmetoder og antagelser i dansk geoteknisk praksis med fokus på bæreevnen af lavfundamenter på friktionsjord i brudgrænsetilstand. Med udgangspunkt i den voksende beregningskraft gennemføres et rent numerisk studie i PLAXIS 2D og 3D. Mohr-Coulomb-modellen anvendes som reference, og et generelt parametrisk flydekriterium foreslået af Lars Damkilde undersøges som et alternativ, der kan inddrage effekten af den mellemste hovedspænding. Fundamenter med varierende geometri analyseres ved hjælp af ikke-lineære finitte elementer, og materialemodeller kalibreres mod laboratoriedata fra både kompressionsforsøg og ægte triaxiale forsøg. Arbejdet vurderer almindelige praksiskorrektioner, herunder anvendelsen af friktionsvinkel ved plan tøjning, og sammenholder to- og tredimensionelle løsningsmetoder samt antagelser om rotationssymmetri og uendelig længde. Studiet tilstræber at kvantificere afvigelser mellem 2D- og 3D-analyser og at belyse den potentielle gevinst ved mere nøjagtige flydeflader i geoteknisk design. Der noteres praktiske begrænsninger i den anvendte softwarelicens, som reducerede mulighederne for brugerdefinerede jordmodeller, mesh-størrelse og scripting. Samlet bidrager studiet med et grundlag for at vurdere, hvordan valg af konstitutiv model og dimensionalitet påvirker sikkerhed og økonomi i geoteknisk projektering.
[This apstract has been generated with the help of AI directly from the project full text]