Теоретические основы
Метод одометрического модуля деформации отображает взаимное влияние между фундаментной плитой и грунтом посредством итеративной связи контактных напряжений, осадок и модулей реакции основания.
Исходными данными являются значения коэффициентов постели, с которыми выполняется первый МКЭ-расчет для определения распределения контактных напряжений. Затем рассчитываются осадки в упругом полупространстве по Буссинеску, причем напряжения интегрируются послойно. Из этого выводятся обновленные параметры вертикального и сдвигового коэффициентов постели, для которых выполняется следующий МКЭ-расчет. Итерация повторяется до тех пор, пока изменения осадок и напряжений не станут ниже порога сходимости.
Дополнительную информацию об этом можно найти в онлайн-руководстве к модулю Geotechnical Analysis:
Предмет анализа
Для представленной плиты перекрытия необходимо выполнить статический расчет с учетом взаимодействия конструкции с основанием с помощью метода одометрического модуля деформации.
Моделирование грунта
Ввод данных для грунтового напластования выполняется в следующих шагах
- Создание грунтовых материалов на основе библиотечного материала
- Описание грунтового напластования с помощью буровых профилей
- Создание массива грунта.
Приведенная ниже серия изображений кратко резюмирует этот процесс. Подробное описание процедуры можно найти в технической статье KB 1699 | Создание грунтового массива из образцов грунта в RFEM 6:
1. Метод одометрического модуля деформации как тип моделирования грунта
Основой для применения метода одометрического модуля деформации является массив грунта.
В поле «Тип моделирования грунта» массива грунта можно затем выбрать численный метод для моделирования грунта.
В раскрывающемся меню выбирается «Метод одометрического модуля деформации» (1).
Появляется дополнительный раздел «Параметры» (2), в котором собраны дальнейшие настройки и опции.
2. Опираемая(ые) поверхность(и)
В настройках метода коэффициента постели задается присвоение опираемых поверхностей. В этом примере для остальных настроек принимаются стандартные параметры.
Ввод можно подтвердить нажатием «ОК». Моделирование грунтового напластования теперь завершено.
3. Сгенерированные опоры
Метод одометрического модуля деформации генерирует опору поверхности, а также линейные опоры на краевых линиях.
Созданные опоры перечислены в типах для поверхностей и линий и графически отображаются на модели. Коэффициенты упругого основания определяются в ходе статического расчета.
Расчет
В настоящем примере сочетания нагрузок должны быть сгенерированы мастером, так что метод одометрического модуля деформации будет выполняться для комбинаций постоянной расчетной ситуации.
Для всех остальных расчетных ситуаций упругое основание должно быть принято из соответствующей постоянной комбинации.
Это настраивается соответствующим образом в мастере комбинаторики, как показано в следующей серии изображений.
Сгенерированные сочетания нагрузок показаны для примера в следующей серии изображений.
Метод одометрического модуля деформации активен для всех сочетаний нагрузок постоянной ситуации. Для всех сочетаний остальных расчетных ситуаций, напротив, задано принятие упругого основания из соответствующего постоянного сочетания нагрузок. Для них выполняется статический расчет без метода одометрического модуля деформации.
Теперь модель можно рассчитать.
Результаты
После статического расчета в навигаторе результатов для поверхностей можно выбрать результат «Коэффициенты упругого основания», чтобы графически отобразить рассчитанные значения коэффициентов постели Cu,z, Cvx,z или Cv,yz, как показано на следующем рисунке.
Далее, в опорных реакциях можно выбрать результат «Коэффициенты упругого основания» для линейных опор и таким образом проиллюстрировать его на графике.
Заключение
С помощью метода одометрического модуля деформации можно эффективно учитывать взаимодействие конструкции с основанием и тем самым значительно улучшить качество результатов метода конечных элементов по сравнению с постоянным коэффициентом постели поверхности.