Vliv vody
V programu GEO5 se při posouzení vlivu podzemní vody na velikost zemních tlaků za konstrukcí při zemětřesení rozlišuje vázaná a volná voda. V případě, kdy je líc konstrukce zaplaven vodou, se dále počítá hydrodynamický tlak na vnější líc stěny.
Vázaná voda
Tento typ se zadává v zeminách s menší propustností - cca pod k = 1*10-3 cm/s. V těchto zeminách je proudění vody ovlivněno např. vlastními zrny zeminy (jejich tvarem a drsností povrchu) či odporem části vázané vody. Při výpočtu seismických účinků se používají obecné vztahy metod Mononobe-Okabeho popř. Arranga, jen se do uvedených rovnic dosadí místo seismického úhlu ψ úhel ψ*:
kde: | γsat | - | objemová tíha plně nasycené zeminy |
γsu | - | objemová tíha zeminy pod vodou | |
kh | - | seismický koeficient vodorovného zrychlení | |
kv | - | seismický koeficient svislého zrychlení |
Volná voda
Tento typ se zadává v zeminách o velké propustnosti - cca k > 1*10-1 cm/s. V těchto zeminách se předpokládá, že proudění vody v pórech je z větší části nezávislé na částicích zeminy (např. turbulentní pohyb u hrubozrnných zemin). Při výpočtu seismických účinků se používají obecné vztahy metod Mononobe-Okabeho popř. Arranga, jen se do uvedených rovnic dosadí místo seismického úhlu ψe úhel ψe+:
kde: | γd | - | objemová tíha vysušené zeminy |
γsu | - | objemová tíha zeminy pod vodou | |
kh | - | seismický koeficient vodorovného zrychlení | |
kv | - | seismický koeficient svislého zrychlení | |
GS | - | specifická tíha |
kde: | ρs | - | zdánlivá hustota pevných částic (zrn) zeminy |
ρw | - | hustota vody |
Kromě dynamického tlaku zeminy působí na konstrukci i hydrodynamický tlak vyvolaný volnou vodou. Za konstrukcí působí dynamický tlak o parabolickém rozdělení, které je v programu aproximováno lichoběžníkovým.
Výslednice hydrodynamického tlaku za konstrukcí Pwd působí ve výšce ywd od paty konstrukce:
kde: | H | - | výška konstrukce |
a její velikost je určena vztahem:
kde: | γw | - | objemová tíha vody |
kh | - | seismický koeficient vodorovného zrychlení | |
H | - | výška konstrukce |
Hydrodynamický tlak na vnější líc stěny
Výslednice hydrodynamického tlaku na vnějším líci před konstrukcí Pwd působí ve výšce ywdod paty konstrukce:
kde: | H | - | výška konstrukce |
a její velikost je určena vztahem:
kde: | γw | - | objemová tíha vody |
kh | - | seismický koeficient vodorovného zrychlení | |
H | - | výška konstrukce |