Дослідження напружено-деформованого стану фундаментних конструкцій при визначенні вертикальної жорсткості паль за допомогою різних програмних комплексів

Основний зміст сторінки статті

Василь Підлуцький
Олександр П’ятков
Василь Беган

Анотація

Представлено результати числового моделювання взаємодії багатоповерхової будівлі, на пальовому фундаменту, з ґрунтовою основою в ПК «Ліра-САПР». Виконано порівняння напружено-деформованого стану фундаментних конструкцій при різних методах визначення вертикальної жорсткості (Rz) в одновузлових скінченних елементах СЕ 57 (цей СЕ призначений для моделювання роботи палі разом з ґрунтом, який її оточує, аналог СЕ 56, та може реалізувати взаємозв’язок з системою ҐРУНТ). Палі змодельовано ланцюжком одновузлових СЕ 57, з’єднаних вертикальними стержнями.


У першому варіанті виконано розрахунок будівлі в ПК «Ліра-САПР». Для визначення вертикальних жорсткостей в СЕ 57 створено модель ґрунту з фізико-механічними характеристиками та задано нашарування відповідно до інженерно-геологічного розрізу в системі «ҐРУНТ». Розрахунок вертикальних жорсткостей виконано з урахуванням взаємного впливу та за моделлю умовного фундаменту.


У другому варіанті визначення вертикальних жорсткостей (Rz) в СЕ 57 виконано за допомогою ПК «Plaxis 3D». Загальна модель надземних конструкцій, фундаментів та всі необхідні навантаження було створено в ПК «Ліра-САПР», після цього виконано експорт в ПК «Plaxis 3D», в якому попередньо було змодельовано основу у вигляді тривимірного ґрунтового масиву (з характеристиками та потужностями шарів аналогічно до створеного в системі ҐРУНТ) з моделлю поведінки «Hardening soil». Після імпорту в ПК «Plaxis 3D» виконано розрахунок системи «Основа-Фундамент-Надземні конструкції» та експорт отриманих значень вертикальних жорсткостей (Rz) в СЕ 57 в ПК «Ліра-САПР». Після експорту «уточнених» значень вертикальних жорсткостей в ПК «Ліра-САПР» виконано загальний статичний розрахунок та порівняння НДС фундаментних конструкцій з першим варіантом розрахунку.


Встановлено, що вертикальні жорсткості в СЕ 57 в першому варіанті більші, ніж у другому, відповідно загальні переміщення для першого варіанту менші. Показано важливість використання зв’язку «Ліра-САПР» з ПК «Plaxis 3D» або іншими спеціалізованими геотехнічними програмними комплексами для отримання більш точних результатів взаємодії системи «основа-фундамент-надземні конструкції» в зв’язку з можливістю використання нелінійних моделей ґрунту, за допомогою яких можна краще описати поведінку основи.

Блок інформації про статтю

Як цитувати
Підлуцький, В., П’ятков, О., & Беган, В. (2023). Дослідження напружено-деформованого стану фундаментних конструкцій при визначенні вертикальної жорсткості паль за допомогою різних програмних комплексів. Основи та Фундаменти / Bases and Foundations, (47), 15–28. https://doi.org/10.32347/0475-1132.47.2023.15-28
Розділ
Статті
Біографії авторів

Василь Підлуцький, Київський національний університет будівництва і архітектури

доцент кафедри геотехніки
к.т.н., доц.

Олександр П’ятков, Київський національний університет будівництва і архітектури

доцент кафедри геотехніки
к.т.н., доц.

Василь Беган, Київський національний університет будівництва і архітектури

магістр кафедри геотехніки

Посилання

Бойко І. Числове моделювання взаємодії буроін’єкційної палі з грунтовим масивом при дії статичного вертикального наван-таження. / І. Бойко, О. Кривенко // Основи та фундаменти: Науково-технічний збір-ник. – К.: КНУБА. – 2021. – Вип. 43. – С. 9-16.

Duncan J.M. Nonlinear analysis of stress and strain in soils. / J.M. Duncan, C.-Y. Chang // ASCE Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division. – USA. – 1970. – 96.

P.1629-1653.

Shanz T. The Hardening Soil Model:

Formulation and verification. / T. Shanz,

P.A. Vermeer // Beyond 2000 in

Computational Geotechnics. Balkema.

Rotterdam. – 1999. – 1.P.281-290.

Основи та фундаменти споруд. Зміна № 1: ДБН В.2.1–10–2009. – [Чинний від 2011–07–01]. – К.: Мінрегіонбуд України, 2011. – 55с.

Бойко І.П. Особливості взаємодії пальо-вих фундаментів під висотними будинка-ми з їх основою. / І.П.Бойко // Основи і фундаменти: Міжвідомчий науково-технічний збірник. – К.: КНУБА. – 2006. – Вип. 30. – С. 3-8.

Boyko I., Krivenko O. (2021). Chuslove modeliyvannia vzaiemodii byroinektsiinoi pali z gryntovum masuvom pru dii statuchnogo vertukalnogo navantajennia [Numerical simulation of interaction contin-uus flight auger pile with a soil mass under static vertical load]. Osnovu ta fundamenty: Naukovo-tekhnichnyj zbirnyk. Kyiv: KNUBA, 43, 9-16 (in Ukrainian).

Duncan J.M., Chang C.-Y. (1970). Nonlinear analysis of stress and strain in soils. ASCE Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division. USA. 96. P.1629-1653.

Shanz T., Vermeer P.A. (1999). The Hardening Soil Model: Formulation and verification. Beyond 2000 in Computational Geotechnics. Balkema. Rotterdam. 1. P.281-290.

Osnovy ta fundamenty sporud. Zmina 1: DBN V.2.1–10–2009. (2011). Kyiv: Minregionbud Ukrayiny, 55 (in Ukrainian).

Bоyko I.P. (2006). Osoblyvosti vzaiemodii palovykh fundamentiv pid vysotnymy budynkamy z yikh osnovoiu [Features of the interaction of pile foundations under high-rise buildings with their foundation]. Osnovu i fundamenty: Mizhvidomchyj naukovo-tekhnichnyj zbirnyk. Kyiv: KNUBA, 30, 3-8 (in Ukrainian).