Для моделирования взаимодействия между конструкцией и грунтом пользователь может применить интерфейсные элементы. Без интерфейса конструкция и грунт связаны друг с другом: между ними невозможно относительное перемещение (скольжение/разрыв).

<aside> 🌐 Материал подготовлен на базе перевода материалов разработчиков. В конце статьи вы найдёте ссылку на исходник.

</aside>

С помощью интерфейса на стыке конструкции и грунта создаются пары узлов: один узел принадлежит конструкции, а другой узел — грунту. Взаимодействие между этими двумя узлами состоит из двух идеально упругопластических пружин. Одна идеально упругопластическая пружина — для моделирования раскрытия зазора, а вторая — для моделирования перемещения одной части параллельно другой. На рисунке ниже показан граф связности (недеформированная сетка) взаимодействия грунт-конструкция (плита) с интерфейсом и без него:

Untitled

<aside> 💡 Примечание: для понятного отображения на графе связности пары узлов рисуются с определённым интервалом между ними — на самом деле, в расчётном ядре эти два узла имеют одинаковые координаты. Расстояние между парами узлов зависит от масштабного коэффициента на графе связности. Этот масштабный коэффициент затем запоминается на других выходных графиках (Output plots)).

</aside>

Уровень, на котором происходит скольжение (срыв при достижении предельного напряжения), напрямую зависит от прочностных свойств и значения $R_{inter}$ в соответствующем наборе материалов. Эти параметры по умолчанию берутся из набора материалов соседнего грунтового кластера. Однако также можно назначать набор материалов непосредственно для интерфейса, что позволяет напрямую управлять прочностными свойствами (и, следовательно, прочностью интерфейса) без изменения свойств грунтового кластера.

Упругий сдвиг и нормальная жёсткость пружин сопряжения внутренне рассчитываются на основе свойств жёсткости соответствующего набора материалов (модуль сдвига G, который обычно задается через модуль Юнга Е). Жёсткость выбирается таким образом, чтобы программа была численно стабильной, а упругие деформации были незначительными. Обратите внимание, что соответствующие свойства по умолчанию также взяты из соседнего грунтового кластера. Но если пользователь хочет влиять на жёсткость интерфейса, то следует применить набор материалов непосредственно к интерфейсу. Регулируя свойства жёсткости этого набора материалов, можно напрямую влиять на жёсткость поверхности раздела без изменения свойств кластеров грунта.

<aside> ⚠️ Важно:

Следует обратить внимание, что граф связности может быть полезен для получения представления о том, как соединены грунт и конструкция. При его просмотре можно воспользоваться табличными результатами (Table), чтобы просмотреть различные соединения всех узлов интерфейса (какой узел подключён к какому узлу).

Более подробную информацию об интерфейсах можно найти в Справочном пособии PLAXIS.

Источник

Modelling soil-structure interaction: interfaces

↑ наверх