Реалізація теорії лінійно-деформованого середовища в ПК Plaxis при дослідженні осідань основ

Анотація

Чисельне вирішення задач на основі методу скінченних елементів передбачає моделювання об’єктів як скінченної обмеженої області. При моделюванні системи «підземна споруда-ґрунтовий масив» завжди виникає питання обмеження нескінченного напівпростору ґрунтового масиву. Особливо гострим є питання вибору нижньої межі розрахункової моделі при дослідженні осідань, оскільки величини цього виду деформацій будуть стрімко зростати пропорційно до збільшення розмірів моделі по вертикалі. Ряд вчених вказують на можливість вирішити це питання, обмеживши розрахункову схему глибиною стисливої товщі, яка розраховується методом пошарового підсумовування. Однак часто, через особливості досліджуваних об'єктів, скористатися цією рекомендацією неможливо. Тому актуальним є питання розробки методик моделювання системи «підземна споруда-ґрунтовий масив» в програмних комплексах таким чином, щоб значення осідань були тотожними незалежно від обраної нижньої межі розрахункової моделі, а також відповідали б значенням, розрахованими за допомогою класичних аналітичних методів. В статті описано методику реалізації теорії лінійно-деформованого середовища, в програмному комплексі Plaxis 2D, який використовує метод скінченних елементів в якості своєї теоретичної бази, для дослідження осідань основ, незалежно від обраної нижньої межі моделі. На цій теорії базується метод пошарового підсумовування, який набув широкого поширення при розрахунку осідання основ. Нелінійна залежність між значенням осідань і глибиною в цьому методі досягається за рахунок введення коефіцієнта . Виведені формули зміни модуля деформації з глибиною та отримані допоміжні коефіцієнти, представлені у табличній формі, які можуть бути використані при моделюванні систем «підземна споруда-ґрунтовий масив» в програмному комплексі Plaxis, задавши у вікні додаткових параметрів модуль деформації, що лінійно збільшується з глибиною. Практичне дослідження описаної методики показало збіжність значень осідань при різних глибинах нижньої межі моделі, що свідчить про можливість її використання при дослідженні систем «підземна споруда-ґрунтовий масив» в програмному комплексі Plaxis.