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Un metodo basato su funzioni elastoplastiche
di trasferimento del carico per
un progetto di paratie a mensola
Il progetto delle paratie a mensola, viene abitualmente
condotto attraverso il metodo dell’equilibrio limite, assumendo un
comportamento rigido-plastico del terreno e quindi prescindendo
dagli aspetti deformativi del sistema paratia-terreno. Ciò da un lato
semplifica notevolmente il problema, dall’altro non fornisce l’effettivo
stato tensionale delle pressioni orizzontali agenti lungo la struttura,
che notoriamente dipendono dall’entità degli spostamenti laterali
della stessa struttura. Il metodo dell’equilibrio limite, in quanto
associato ad un comportamento rigido-plastico del terreno non
fornisce alcuna indicazione sull’entità dei movimenti laterali della
paratia. I metodi numerici, come ad esempio il metodo degli Elementi
Finiti, sono sicuramente assai più versatili e completi, fornendo
un quadro assai più esaustivo degli aspetti tenso-deformativi del
problema ma, considerati i tempi di calcolo, il loro uso è giustificato
solo quando si hanno informazioni adeguate sulle caratteristiche
meccaniche del terreno e sulle condizioni idrauliche e al contorno.
Nel presente lavoro, viene illustrato un metodo alternativo
ai metodi dell’equilibrio limite, basato sul concetto di curve di
trasferimento del carico, assunte, per semplicità di analisi, a
comportamento elastico-perfettamente plastico. Viene proposta
una soluzione in forma chiusa che tiene conto dell’entità dello
spostamento della paratia e che quindi assegna un livello tensionale
sulla struttura maggiormente realistico, particolarmente per quanto
riguarda il valore delle tensioni normali in stato passivo che, come
è noto, dipendono significativamente dall’entità dello spostamento
dell’opera. Viene svolta un’analisi parametrica sviluppata in
termini adimensionali al fine di rendere i risultati di maggiore
generalità. Infine è stato fatto un confronto tra il metodo proposto
ed un’analisi numerica basata su elementi finiti di trave su suolo
elastico alla Winkler con legami elastico-perfettamente plastici. I
risultati delle due analisi, in termini di carico netto sulla struttura,
sono stati trovati in ottimo accordo.
Cantilever wall design is conventionally carried out by considering a rigid plastic behavior of the soil that, on one side, simplifies the analysis however, on the other side, does not give the correct state of horizontal stress acting on the wall that is depending on wall movements. Furthermore no information are achieved about wall movements. Numerical procedures such as Finite Element Method allow to deduce a more realistic state of stress and deformation of the soil-wall system, anyway their use is justified only if a number of data on soil parameters and on groundwater conditions are available. In this paper a method for the analysis of a cantilever diaphragm wall is described. The proposed approach is based on the load transfer function concept. Elastic-perfectly plastic p-y curves are considered in the analysis and this allows to evaluate displacement-dependent horizontal normal stress acting on the wall as well as wall displacements. A closed form solution is presented and some parametric results are given in a non-dimensional form. Finally a comparison between the proposed method and a numerical analysis shows a good agreement.
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