Grond-constructie interactie

Numerieke GCI tools

Wat betreft de doorontwikkeling van numerieke grond-constructie interactie tools voor het modelleren van het constructieve gedrag van kunstwerken onder invloed van (hydraulische) belastingen wordt onder andere gewerkt aan het vergroten van de robuustheid van modellen, het verfijnen van de eindige elementen modellen, het verbeteren van degradatie¬modellen, het vastleggen van best practices en het opleiden van mogelijke gebruikers.

  • In 2018 is verkennend onderzoek gedaan naar het effect van zijdelingse grondondersteuning op de constructieve sterkte van dunwandige (gecorrodeerde) constructieve elementen. In de huidige praktijk (op basis van Eurocode 3) wordt de gunstige invloed hiervan op de grootte van tweede orde effecten (plooi) niet meegenomen. Door het meenemen van het effect kan de werkelijke sterkte beter worden benaderd, waarmee een grotere technische restlevensduur kan worden bereikt. Download het rapport.

Probabilistische GCI tools

Behalve verbeteringen in de numerieke grond-constructie interactie tools in de voorgaande jaren, zijn ook probabilistische technieken en analysetools voor geotechnische problemen (door)ontwikkeld. Onder meer door het maken van een generieke interface tussen verschillende softwarepakketten. Ondanks de toename in rekenkracht blijft het voor ingenieurs een uitdaging om betrouwbaarheidsanalyses voor complexere toepassingen (bijvoorbeeld problemen waarbij meerdere faalmechanismen mogelijk zijn en/of in niet-lineaire eindige elementenanalyses) uit te voeren. Voor een bredere inzet is vereist dat het rekensnelheid en kwaliteit van de oplossing (robuustheid van de tool) aan praktijkeisen voldoen, dat best practices worden vastgelegd en dat de mogelijke gebruikers adequaat worden opgeleid.

  • Het concept van reliability updating – het bijstellen van faalkansen met extra informatie uit belastinggeschiedenis, inspectie of monitoring – is de laatste jaren ontwikkeld voor en toegepast bij dijkversterkingsprojecten. De methode heeft vergelijkbare potentie voor de levensduurverlenging van natte kustwerken. In 2018 is een verkenning uitgevoerd naar de toepasbaarheid van reliability updating bij natte kunstwerken, waarbij de weerstand tegen onderloopsheid bij een sluis is beschouwd. Daarbij is gebruik gemaakt van een fictief voorbeeld, gebaseerd op een daadwerkelijke case. Download het rapport.

  • In grond-constructie interactie problemen hebben onzekerheden in de eigenschappen van de ondergrond over het algemeen een significante invloed op het gedrag. Bij het omgaan met grote onzekerheden bieden probabilistische methoden een rationeel kader om de betrouwbaarheid en einde levensduur van constructies op een betere manier te kwantificeren dan bestaande deterministische (ontwerp)benaderingen. Het koppelen van probabilistische methoden met een model gebaseerd op de Eindige Elementen Methode (EEM) is een logische stap.

    • In 2015 is onderzoek uitgevoerd naar het modelleren van grond-constructie interactie door middel van probabilistische EEM-analyses. Het onderzoek is heeft zich gericht op de tools die zijn ontwikkeld voor een koppeling tussen het EEM-pakket PLAXIS en de probabilistische bibliotheek OpenTurns. Daarnaast zijn de resultaten beschreven van de uitgevoerde berekeningen aan een eenvoudig verankerde damwand. Download het rapport.

    • Daarna heeft de ontwikkeling zich gericht op een praktische aanpak. In 2019 is een generieke en makkelijk te gebruiken koppeling tussen het EEM-pakket PLAXIS en de Deltares-software Probabilistic Toolkit ontwikkeld. Op basis van een case over de grond-constructie interactie bij een stalen damwandwand is hiermee ervaring opgedaan. Download het rapport.