Sammenligning imellem 2D og 3D betragtninger af en banedæmning
Oversat titel
Comparison between 2D and 3D considerations of a railway embankment
Forfatter
Søndergaard, Britta Seidenkrantz
Semester
4. semester
Uddannelse
Udgivelsesår
2015
Afleveret
2015-06-08
Antal sider
122
Abstract
Projektet undersøger numeriske analyser af banedæmninger i 2D og 3D med det mål at finde tendenser, der gør det muligt at erstatte tidskrævende 3D-analyser med tilsvarende 2D-analyser. Et litteraturstudie opsummerer, hvad tidligere arbejder har vist om konsekvenserne af at forenkle fra tre til to dimensioner, blandt andet effekten af geometriske variationer langs dæmningen. Som led i arbejdet er der udviklet et todimensionelt, lineær-elastisk finit element (FE) program i MATLAB til at bestemme influenslængden – dvs. hvor langt en last påvirker dæmningen langs dens længderetning. Programmet beskriver lastfordelingen i den tredje dimension vinkelret på dæmningens tværsnit og tager højde for spredning af tryk/spændinger i dæmningen. FE-programmet anvendes sammen med de kommercielle programmer PLAXIS 2D og PLAXIS 3D til at opstille en tendens for influenslængden i anvendelsesgrænsetilstanden ved at sammenligne maksimale flytninger i 2D og 3D. I brudgrænsetilstanden var det vanskeligere at fastlægge en tilsvarende tendens, fordi den præcise brudlast i PLAXIS ikke kunne bestemmes robust. Den måde brudlasten beregnes på i PLAXIS gjorde en direkte sammenligning mellem brudlaster i 2D og 3D problematisk.
This project examines numerical analyses of railway embankments in 2D and 3D, aiming to identify trends that allow time-consuming 3D analyses to be replaced by equivalent 2D analyses. A literature review summarizes existing studies on the implications of simplifying from three to two dimensions, including the effect of geometric variations along the embankment. A two-dimensional, linear-elastic finite element (FE) program was developed in MATLAB to determine the influence length—that is, how far a load affects the embankment along its length. The program represents load distribution in the third dimension perpendicular to the cross-section and accounts for the spreading of stresses within the embankment. The FE program is used together with the commercial FE packages PLAXIS 2D and PLAXIS 3D to establish a trend for the influence length in the serviceability limit state by comparing maximum displacements in 2D and 3D. In the ultimate limit state, establishing a similar trend proved more difficult because the precise failure load in PLAXIS could not be determined robustly. The way PLAXIS computes the failure load hindered a direct comparison between 2D and 3D failure loads.
[Dette resumé er genereret ved hjælp af AI]
Emneord