PLAXIS

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 25 martie 2017; verificările necesită 34 de modificări .
PLAXIS
Tip de pachet cu elemente finite
Dezvoltator Plaxis BV
Sistem de operare Microsoft Windows
ultima versiune CE V21.00 (2021)
Licență Software proprietar EULA
Site-ul web plaxis.nl
 Fișiere media la Wikimedia Commons

PLAXIS  este un sistem software bazat pe metoda elementelor finite utilizată pentru rezolvarea problemelor din geotehnica inginerească , proiectarea și geologia inginerească. Este un pachet de programe de calculator pentru calcularea cu elemente finite a stării de tensiune-deformare a structurilor, fundațiilor și fundațiilor .

PLAXIS este unul dintre cele mai populare programe de calcul din Europa și Rusia pentru calcularea bazelor și fundațiilor alături de pachetele software TALREN, FOXTA și K-REA de la compania franceză Terrasol [1] , de menționat și pachetul software MIDAS [2] ] .

Istoria dezvoltării sistemelor software

Crearea PLAXIS se bazează pe munca lui Peter Vermeer de la Universitatea de Tehnologie Delft , care a dezvoltat un sistem cu elemente finite pentru a fi utilizat în proiectarea structurii de barieră Oosterscheldeckering pe Schelde de Est din Țările de Jos . Dezvoltarile sale au condus la crearea programului ELPLAST, care determină capacitatea portantă a solurilor elastic-plastice folosind elemente triunghiulare cu 6 noduri, scrise în limbajul FORTRAN-IV . În 1981, René de Borst a început să analizeze studii de experimente privind introducerea unui con în sol, pentru care a devenit necesar să dezvolte o soluție a problemelor axisimetrice pe baza ELPLAST. Ca urmare, noul program a fost denumit PLAXIS (PLasticity AXISsymmetry). În 1982, Sloane și Randolph de la Universitatea din Cambridge au descoperit că elementele finite triunghiulare cu 15 noduri ar trebui să facă programul să funcționeze mai corect atunci când rezolvă problemele axisimetrice.


În 1987, Vermeer și de Borst au participat la proiecte finanțate de Ministerul Transporturilor olandez. Una dintre sarcinile dezvoltării complexului de software a fost transferul programului pe computerele personale. Și în 1987 a apărut prima versiune comercială a PLAXIS, iar în 1998 prima versiune a PLAXIS pentru programele de operare Windows 95 , 98 și NT [3] .

Ca urmare a dezvoltării pachetului de software, Plaxis BV a fost înființată în 1993. În 1998, a fost lansat primul program PLAXIS 2D pentru Windows pentru modelare 2D. PLAXIS 3D a fost lansat în 2010 cu capacitatea de a efectua modelare 3D.

Acum PLAXIS este membru al organizației non-profit NAFEMS , dedicată diseminării informațiilor și standardizării metodelor cu elemente finite pentru modelare în diverse domenii inginerești. Rezultatele simulării din pachetul software PLAXIS sunt în concordanță cu codurile de construcție rusești [4] .

Particularități ale calculelor

În pachetul software PLAXIS, solul este modelat ca un material multicomponent în care pot apărea presiuni în apa interoală (hidrostatică și în exces). Pachetul software PLAXIS vă permite să simulați construcția în faze a unei structuri, excavarea și umplerea solului și încărcături de diferite mărimi și direcții. Cu ajutorul programului se pot efectua calcule de filtrare și consolidare a solurilor, calcule de stabilitate cu determinarea suprafețelor potențiale de rupere și a valorilor factorilor de siguranță corespunzătoare nivelului tensiunilor atinse.

PLAXIS are următorul set de elemente: placă, înveliș , grindă, stâlp, ancoră , balama , geogrilă , grămadă , scurgere, puț, tunel, elemente de contact (interfețe. Programul PLAXIS are și un set de modele de diferite grade de complexitate pentru soluri, beton și rocă Următoarele modele de sol neliniare sunt prezentate în pachetul software:

Modelul de bază al solului este modelul Coulomb-Mohr, bazat pe principalele caracteristici de rezistență ale solurilor: coeziune , unghi de frecare intern , unghi de dilatație , raport Poisson și modulul de elasticitate . În plus, pachetul software are modele mai avansate: un model elastic-plastic de tip hiperbolic (model de sol întărit), un model de sol moale cu fluaj (pentru modelarea în timp a comportării solurilor moi normal compactate) și alte modele.

În calculele săpăturii, comportamentul așteptat al solului este descris de trei parametri de rigiditate [5] (o zonă de descompunere excesivă, unde există descărcare Mor „nu funcționează”, o scădere a tensiunilor efective, riscul de apariție a solului ). lichefiere ), , .

Analiză nedrenată (condițiile A, B și C)

Carcasă drenată când există o încărcare lentă. Construim o clădire, apa noastră are timp să se filtreze acolo, consolidarea noastră are timp să treacă acolo - putem folosi un tip drenat.

Folosim undrained , atunci când încărcarea are loc instantaneu, să zicem conducerea unei grămezi. Vine lovitura, nu doar scheletul solului percepe intreaga sarcina (este compactat), dar apa care este continuta in pori tine cont si de sarcina. Nedrenat - asta înseamnă că presiunea porilor care se creează în acest moment de impact va fi luată în considerare. Și există diferite tipuri de non-drenaj - A, B, C.

În tipul A, calculul se bazează pe solicitarea efectivă, adică ne vom uita la presiunea porilor, dar, totuși, întregul calcul se bazează pe parametrii efectivi ai solului.

Tip B. Deja trebuie să luăm nu numai stresul efectiv, dar trebuie să cunoaștem și rezistența la forfecare nedrenată, adică să știm ce va prelua apa din pori și toate aceste legături apă-coloidale atunci când încărcăm, dacă presupunem o argilă. probă.

Tipul C este aplicabil pentru modelul de lichide grele și vâscoase. PLAXIS recomandă utilizarea unui raport Poisson de 0,5 acolo, care este mai mare decât de obicei.

Proceduri de introducere

În programul PLAXIS, introducerea datelor se realizează folosind mouse-ul și tastatura. Există 4 tipuri de intrare:

Tipuri de calcule

În pachetul software, pot fi efectuate calcule statice ale stabilității structurilor, calcule de filtrare, poate fi determinată presiunea excesivă a porilor a solurilor, se efectuează calcule de consolidare a solului (necesită stabilirea coeficienților de filtrare pentru sol), se determină factorii de fiabilitate (prin metoda de reducere a parametrilor de rezistență a solului: unghiul de frecare internă și coeziune ). Calculele de mai sus pot fi efectuate pentru încărcarea pas cu pas și pentru construcția și excavarea pas cu pas a solurilor. Cu deformații semnificative, poate fi utilizat suplimentar calculul de corecție Lagrange, care este un calcul bazat pe o plasă variabilă de elemente finite.

Modele de sol implementate în Plaxis 3D [6]

Modelul Winkler

Modelul unui semi-spațiu deformabil liniar

Modelul unui mediu elastoplastic

Model de sol de întărire

Modelul HS nu operează cu conceptul de „ modul de deformare ”, ci mai degrabă cu conceptul de „ rigiditatea solului ”, care are un alt sens [7] . este interpretat nu ca un modul de deformare, ci ca o valoare numerică pentru restabilirea modelului și a curbei de compresie. Ca urmare, valorile de intrare ale rigidității suportului, presiunii suportului Pref și parametrului m permit modelului să restabilească curba de compresie. Prezența unei curbe de compresie ține cont de modulul variabil de deformare. Calculul cu un modul constant de deformare este destul de posibil, dar necesită foarte mult timp. De fiecare dată este necesar să se determine tensiunile efective pentru fiecare strat (casnic și sarcină) și să se aleagă valoarea corectă a modulului de deformare din curba de compresie. În practică, practic nimeni nu face acest lucru, mulțumindu-se cu modulul de deformare dat în raportul de sondaj (adesea în intervalul 100–300 kPa), care nu corespunde întotdeauna cu problema rezolvată. Prin urmare, principiul presiunii de sprijin în modelul HS este o realizare a secolului XXI, când procesul de selectare a modulului de deformare este automatizat. Nu mai este necesar, la efectuarea testelor de laborator, ca un geolog să solicite, iar un proiectant să emită, sarcini de la clădirea proiectată. Este suficient să testați solul într-un dispozitiv de compresie la sarcini mari și să digitalizați graficul folosind parametrii specificați. Astfel, se realizează universalitatea funcționării programului - nu se ia în considerare o stare specifică de stres și parametrul său de deformare (modul de deformare), ci comportamentul solului în intervalul de stres.

Analiza rezultatelor

Pentru a demonstra distribuțiile obținute ale tensiunilor și deformațiilor, pentru a prezice modificările acestora, printre altele, se poate folosi instrumentul punct plastic (numit prin meniul Streses, Plastic point). [8] . Punctele de stare de tensiune-deformare (SSS) pot fi: cedare-distrugere conform criteriului de acuratețe care este specificat în model, Punct de limitare a tensiunii (înmuiere datorită tensiunii solului), Întărire (zone în care solul este întărit), lichefiere ( Lichefierea solurilor ), etc. .d. Un punct este desemnat ca punct de defectare ductil dacă se află în prezent pe un anvelopă de defecțiune (de exemplu, anvelopă Mohr-Coulomb). Daca, din cauza descarcarii, starea de stres scade sub anvelopa Mohr-Coulomb, atunci punctul nu mai este un punct de fractura plastic, chiar daca a suferit in trecut deformatii ireversibile. [9]

Vezi și

Note

  1. ↑ Mihail Aristov. Software pentru inginerie geologie și geotehnică  // Geoprofil. - 2008. - Nr 2 . Arhivat din original pe 20 ianuarie 2013.
  2. ↑ ~~~~. Off.site  (rusă)  ? . MIDAS . Necunoscut (13.12.20). Preluat la 16 mai 2022. Arhivat din original la 3 martie 2022.
  3. ↑ Ronald BJ Brinkgreve. Dincolo de 2000 în geotehnică computațională  // CRC Press. — 1999.
  4. ↑ PLAXIS este un instrument al inginerului geotehnic. Exemple de calcule  // CADmaster. - 2002. - Nr. 3 . - S. 62-65 .
  5. ↑ Erori tipice în utilizarea Plaxis 2D la calcularea gropilor
  6. ↑ Modele de sol implementate în pachetele software SCAD Office și Plaxis 3D . Consultat la 10 aprilie 2022. Arhivat din original pe 10 aprilie 2022.
  7. ↑ Modele Hardening Soil și Soft Soil
  8. ↑ Anatoly Mirny despre punctele de plastic din PLAXIS
  9. ↑ Unele puncte de plastic dispar în timpul calculului. Cum este posibil acest lucru?

Link -uri