Новые разработки

Новые разработки
Рональд Бринкгреве, Plaxis bv
В этом выпуске бюллетеня обсуждается моделирование недренированного поведения грунта, когда поровая вода не может
свободно перемещаться в водонасыщенном грунте. В результате этого и при условии несжимаемости поровой воды объём
грунта изменяться не будет.
»
Программа PLAXIS может рассматривать
недренированное поведение через
эффективные напряжения с добавлением большой
объёмной жёсткости поровой воды. При выборе в
базе материалов недренированного типа поведения
грунта его жёсткость может быть задана в
эффективных характеристиках. Для прочности грунта
есть выбор между характеристиками эффективной
прочности или недренированной сдвиговой
прочности. Кроме того, возможен традиционный
подход определения недренированного поведения
через полные напряжения с использованием всех
недренированных параметров. В последнем случае
тип грунта устанавливается как непористый. Такое
представление часто вызывает замешательство у
пользователей PLAXIS. Поэтому ниже приведены
комментарии по трём способам моделирования
поведения недренированного грунта
(недренированный А, недренированный B,
недренированный C), которые будут доступны в
новых версиях PLAXIS 2D 2010 и PLAXIS 3D 2010.
Недренированный А использует подход в
эффективных напряжениях с автоматическим
добавлением большой объёмной жёсткости
поровой воды. Жесткостные и прочностные
характеристики грунта задаются в виде эффективных
параметров (т.е., E’, ν’, c’ и φ’). Различаются поровые
давления и эффективные напряжения; создаются
избыточные поровые давления. В процессе
консолидации изменение эффективного напряжения
приводит к изменению недренированной сдвиговой
прочности, что является результатом задания
эффективных прочностных параметров и траектории
недренированных напряжений согласно модели
грунта. Обратите внимание, что используя этот
Бюллетень PLAXIS | Весна 2010 | www.plaxis.ru
метод, необходимо проверить значение
недренированной сдвиговой прочности,
прогнозируемой моделью грунта, выполнив
проверочные расчёты для разных условий
нагружения.
Недренированный B также использует подход в
эффективных напряжениях с автоматическим
добавлением большой объёмной жёсткости
поровой воды. В этом случае жёсткость задаётся в
эффективных параметрах, но прочность задаётся в
параметрах недренированной сдвиговой прочности
(т.е., E’, ν’, su и φu=0°). В этом случае
недренированная сдвиговая прочность может быть
смоделирована точно. Различаются поровые
давления и эффективные напряжения; создаются
избыточные поровые давления, но они могут быть
неверными ввиду ограничений в модели грунта, и
поэтому не пригодными при выполнении расчёта
консолидации Если расчёт консолидации всё-таки
проведён, следует отметить, что изменение
эффективного напряжения не приведёт к изменению
недренированной сдвиговой прочности, поскольку
она является вводимой напрямую характеристикой.
Изменение сдвиговой прочности задаётся в
отдельном наборе данных, который должен быть
присвоен грунту, как только изменение вступит в
силу, например, после консолидации.
Недренированный C использует подход в полных
напряжениях, когда жёсткость и прочность задаются
как недренированные характеристики (т. е., Eu,
νu≈0,5, su и φu=0°). В этом случае объёмная жёсткость
поровой воды не добавляется и поровые давления
не создаются. Выходные эффективные напряжения
следует интерпретировать, как полные напряжения.
Выполнение расчёта консолидации не имеет
смысла, поскольку нет поровых давлений.
Изменение сдвиговой прочности задаётся в
отдельном наборе данных, который должен быть
присвоен грунту, как только изменение вступит в
силу.
В принципе, эти три способа задания
недренированного поведения не зависят от
выбранной модели. Однако некоторые модели
разрешают использовать только два или три из
этих способов. Ограничения указаны в программе
и в руководстве пользователя.
В случае, когда слой грунта, определённый как
недренированный, нужно временно задать
дренированным, может быть использована опция
“Игнорировать недренированное поведение”
(”Ignore undrained behaviour”). В новых версиях
PLAXIS эта опция доступна как отдельный тип
расчётов “Пластический дренированный” (”Plastic
drained”). В этом случае большая объёмная
жёсткость поровой воды не добавляется. Обратите
внимание, что превращение недренированного
грунта в условно дренированный работает
корректно только для случая Недренированный А.
В случае Недренированный B прочность грунта
будет определяться cu (или su), что не может
соответствовать дренированному расчёту. В
случае Недренированный С жёсткость и прочность
будут определяться как недренированные
свойства, поэтому опции “Ignore undrained behaviour” и “Plastic drained” не имеют вообще никакого
эффекта.