Hazai talajok megfolyósodásának numerikus vizsgálata

Nyilvántartási szám:

18/44

Témavezető neve:

Dr. Mahler András

Témavezető e-mail címe:

mahler.andras@emk.bme.hu

A témavezető teljes publikációs listája az MTMT-ben:

MTMT

A téma rövid leírása, a kidolgozandó feladat részletezése:

A talajfolyósodás a világ sok területén, így Magyarországon is okozott már problémákat. A talajfolyósodás kockázatának megítélése a gyakorlatban jórészt tapasztalati úton, jellemzően helyszíni vizsgálatok és empirikus összefüggések alapján történik. Az ilyen számítások könnyen végrehajthatóak ugyan, de csekély mozgásteret adnak arra vonatkozóan, hogy a különböző emberi beavatkozások (pl. talajjavítás, mélyalapozás, feszültségszint megváltoztatása) miként befolyásolják a folyósodás kockázatát, vagy hogy egy esetlges folyósodás milyen hatást gyakorol a talaj- és épített környezetre.

Ismert több olyan anyagmodell, amely elméletileg alkalmas arra, hogy a talajfolyósodás folyamatát is leírják (pl. UBCSand, speciális hipoplasztikus modell, PM4Sand); ezek parametrizálása azonban még részletes helyszíni és laboratóriumi vizsgálatok eredményei ismeretében sem egyértelmű. Az elmúlt években a hazai atomerőmű beruházáshoz és egy folyó PhD kutatáshoz kapcsolódóan nagy mennyiségű tapasztalat halmozódott fel a talajfolyósodással kapcsolatban, ugyanakkor számos új kérdés is megfogalmazódott. Ezek közül is a legfontosabbnak tűnő, hogy a mérési eredményekkel összehangolható numerikus modellt tudjunk alkotni, amely jól követi a talaj megfolyósodásának folyamatát és az ennek hatására a talajszerkezetben bekövetkező változásokat. Jelen PhD kutatási téma célkitűzése, hogy ezen a területen egy jelentős lépést tegyen előre. A tervezett kutatómunka főbb lépései az alábbi pontokban foglalhatók össze:

• Hazai vonatkozó mérési eredmények összegyűjtése és összegző értékelése elsősorban a numerikus analízis lehetőségeinek szempontjából;

• a talajfolyósodás figyelembevételére alkalmas anyagmodellek szakirodalmi áttekintése, különös tekintettel az azzal kapcsolatos gyakorlati tapasztalatokra és paraméter-meghatározás lehetőségeire;

• az elérhető helyszíni és laboratóriumi vizsgálatok numerikus analízissel történő back analízise, paraméterillesztési eljárás kidolgozása;

• eredmények értékelése, javaslat kidolgozása a hazai talajok megfolyósodásának modellezési lehetőségeire.

A téma meghatározó irodalma:

1. S. L. Kramer. Geotechnical Earthquake Engineering. Prentice Hall, 653 pp. (1996)

2. R.W. Boulanger, K. Ziotopoulu. PM4Sand Version 3: A Sand Plasticity Model for Earthquake Engineering Applications. Deaprtment of Civil & Environmental Engineering, College of Engineering, University of California at Davis, Report No. UCD/CGM-15/01 (2015)

3. S Pietruszczak, G. N. Pande Practical constitutive model for soil liquefaction

In book: Numerical Models in Geomechanics, DOI10.1201/9781439833780.ch26

(2004)

4. A. Laera, R. B. J. Brinkgreve. Site response analysis and liquefaction evaluation. Plaxis Konowledge base, 42 pp. (2015)

5. Youd, T., Idriss, I., Andrus, R., Arango, I., Castro, G., Christian, J., Dobry, R., Finn, W., Harder, L., Jr., Hynes, M., Ishihara, K., Koester, J., Liao, S., Marcuson, W., III, Martin, G., Mitchell, J., Moriwaki, Y., Power, M., Robertson, P., Seed, R., and Stokoe, K., II (2001). "Liquefaction Resistance of Soils: Summary Report from the 1996 NCEER and 1998 NCEER/NSF Workshops on Evaluation of Liquefaction Resistance of Soils." J. Geotech. Geoenviron. Eng., 10.1061/(ASCE)1090-0241(2001)127:10(817), 817-833. (2001)

A téma hazai és nemzetközi folyóiratai:

1. Geotechnique (WoS/Scopus)

2. Computers and Geotechnics (WoS/Scopus)

3. Periodica Polytechnica Civil Engineering (WoS/Scopus)

4. Science and Technology of Nuclear Installations (WoS/Scopus)

5. Vasbetonépítés: A FIB Magyar Tagozat Lapja: Műszaki Folyóirat

A témavezető utóbbi tíz évben megjelent 5 legfontosabb publikációja:

1. Z. Bán, A. Mahler, T.J. Katona, E. Győri. Assessment of liquefaction potential based on combined CPT and shear wave velocity measurements using energy concept In: Woojin Lee, Jong-Sub Lee, Hyun-Ki Kim, Dong-Soo Kim (szerk.) Proceedings of 19th International Conference On Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. (2017). pp. 1469-1472.

2. T. J. Katona, Z. Bán, E. Győri, L. Tóth, A. Mahler. Safety Assessment of Nuclear Power Plants for Liquefaction Consequences. Science and Technology of Nuclear Installations 2015: Paper 727291. 11 p. (2015)

3. B Móczár, A Mahler, K Lődör, Z Bán. Back analysis of a sugar silo by 3D finite element method. Plaxis Bulletin 39: pp. 12-17. (2016)

4. A. Szepesházi, A. Mahler, B. Móczár. Three Dimensional Finite Element Analysis of Deep Excavations’ Concave Corners. Periodica Polytechnica Civil Engineering 60:(3) pp. 371-378. (2016)

5. T. J. Katona, Z. Bán, A. Mahler. Comparison of empirical liquefaction potential evaluation methods. Pollack Periodica 11(1) pp. 55-66 (2016)

A témavezető fenti folyóiratokban megjelent 5 közleménye:

1. A. Szepesházi, A. Mahler, B. Móczár. Three Dimensional Finite Element Analysis of Deep Excavations’ Concave Corners. Periodica Polytechnica Civil Engineering 60:(3) pp. 371-378. (2016)

2. T. Kieu Minh, A. Mahler. A Study on the Relationship Between Matric Suction and the Void Ratio and Moisture Content of a Compacted Unsaturated Soil. Periodica Polytechnica Civil Engineering OnlineFirst paper 11974 (2018)

3. T. J. Katona, Z. Bán, E. Győri, L. Tóth, A. Mahler. Safety Assessment of Nuclear Power Plants for Liquefaction Consequences. Science and Technology of Nuclear Installations 2015: Paper 727291. 11 p. (2015)

4. Pap M., Mahler A., Nehme S. G. A betonokban történő vízmozgás vizsgálata és modellezése. Vasbetonépítés: A FIB Magyar Tagozat Lapja: Műszaki Folyóirat 17:(3) pp. 56-63. (2015)

5. Móczár B., Mahler A., Lődör K. Kaposvári cukorgyári siló süllyedéseinek back analízis vizsgálata geotechnikai 3D modellezéssel Vasbetonépítés: A FIB Magyar Tagozat Lapja: Műszaki Folyóirat 17:(2) pp. 41-47. (2015)

17:(3) pp. 56-63. (2015)