Numerical analysis of a full scale earth reinforced wall: Static and seismic behavior

Nowadays several reinforcal earth typologies are available. One of the most interesting is the vertical earth walls reinforced with polymeric geostrips with concrete facing panels. Geostrips tensile stiffness is much larger than that of typical geosynthetic sheets. Uncertainties may arise about the real geostrips behaviour: if they should be considered as inextensible or extensible. The aim of this work is giving a contribution to better understand the real behaviour of such polymeric geostrips. An experimental full-scale model of reinforced soil wall was built applying the quoted technology. The experimental model was fully instrumented to measure both stress and deformations on strips and to investigate about earth pressure. The Authors carried out a two-dimensional (2D) FEM analysis to simulate the wall performance. Experimental, numerical and analytical results have been compared in static condition, in order to detect the main aspects of the behaviour of soil walls reinforced with polymeric geostrips and to validate numerical analysis. Then, a prediction of the behaviour of the wall under seismic loading has been assessed.

Attualmente sono disponibili molteplici tipologie di muri in terra rinforzata. Una delle tipologie più interessanti è rappresentata dai muri a parete verticale con rinforzi polimerici nastriformi e con pannelli di facciata in calcestruzzo. La rigidezza a trazione di questi rinforzi è molto più grande di quella dei rinforzi geosintetici usuali e una delle incertezze che possono insorgere è se tali rinforzi possono essere considerati estensibili o inestensibili. Lo scopo del presente lavoro è dare un contributo per una migliore comprensione del reale comportamento di tali rinforzi polimerici. Allo scopo è stato realizzato un muro sperimentale in vera grandezza in cui sono stati utilizzati rinforzi nastriformi denominati “ParaWeb”. Il muro è stato strumentato al fine di misurare deformazioni e tensioni sui rinforzi come anche le pressioni prodotte dal terreno. Come confronto con i risultati sperimentali è stata condotta un’analisi bidimensionale agli elementi finiti per simulare il comportamento del muro. I risultati sperimentali e analitici sono stati messi a confronto fra loro in condizioni di carico statico al fine di individuare gli aspetti peculiari del comportamento di tali muri rinforzati con “ParaWeb” e per validare le analisi numeriche. Infine è stata fatta una previsione del comportamento di tali muri sotto carico sismico. Parole chiavi: analisi FEM; terra rinforzata; metodi di progettazione; analisi statica; analisi sismica.