Дослідження напружено-деформованого стану фундаментних конструкцій при визначенні вертикальної жорсткості паль за допомогою різних програмних комплексів
DOI:
https://doi.org/10.32347/0475-1132.47.2023.15-28Ключові слова:
Числове моделювання, пальовий фундамент, ПК «Ліра-САПР», ПК «Plaxis 3D», СЕ 57, Hardening soil modelАнотація
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.
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).
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Василь Підлуцький, Олександр П’ятков, Василь Беган
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами: Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
