PLAXIS

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 25. maaliskuuta 2017 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 34 muokkausta .

PLAXIS


Tyyppi	elementtipaketti _
Kehittäjä	Plaxis BV
Käyttöjärjestelmä	Microsoft Windows
uusin versio	CE V21.00 (2021)
Lisenssi	Oma EULA- ohjelmisto
Verkkosivusto	plaxis.nl
Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa

PLAXIS on elementtimenetelmään perustuva ohjelmistojärjestelmä, jota käytetään tekniikan geotekniikan , suunnittelun ja suunnittelugeologian ongelmien ratkaisemiseen . Se on tietokoneohjelmapaketti rakenteiden, perustusten ja perustusten jännitys-venymätilan elementtilaskentaan .

PLAXIS on yksi suosituimmista laskentaohjelmistoista Euroopassa ja Venäjällä kanta- ja perustusten laskentaan yhdessä ranskalaisen Terrasolin TALREN-, FOXTA- ja K-REA-ohjelmistopakettien kanssa [1] , mainittakoon myös MIDAS-ohjelmistopaketti [2] ] .

Ohjelmistojärjestelmän kehityksen historia

PLAXIS:n luominen perustuu Delftin teknillisen yliopiston Peter Vermeerin työhön , joka kehitti elementtijärjestelmän käytettäväksi Oosterscheldeckering - esterakenteen suunnittelussa Itä-Scheldessä Alankomaissa . Hänen kehitystyönsä johti ELPLAST-ohjelman luomiseen, joka määrittää kimmois-plastisten maiden kantokyvyn käyttämällä 6-solmuisia kolmioelementtejä FORTRAN-IV- kielellä kirjoitettuna . Vuonna 1981 René de Borst alkoi analysoida tutkimuksia kokeista kartion viemisestä maaperään, minkä vuoksi hänen oli tarpeen kehittää ELPLASTiin perustuva ratkaisu akselisymmetrisiin ongelmiin. Tämän seurauksena uusi ohjelma sai nimekseen PLAXIS (PLasticity AXISsymmetry). Vuonna 1982 Sloane ja Randolph Cambridgen yliopistosta havaitsivat, että 15-solmun kolmioelementtien pitäisi saada ohjelma toimimaan paremmin akselisymmetrisiä ongelmia ratkaistaessa.

Vuonna 1987 Vermeer ja de Borst osallistuivat Alankomaiden liikenneministeriön rahoittamiin kehityshankkeisiin. Yksi ohjelmistokompleksin kehittämisen tehtävistä oli ohjelman siirto henkilökohtaisiin tietokoneisiin. Ja vuonna 1987 ilmestyi ensimmäinen kaupallinen PLAXIS-versio ja vuonna 1998 ensimmäinen PLAXIS-versio käyttöohjelmille Windows 95 , 98 ja NT [3] .

Ohjelmistopaketin kehityksen tuloksena Plaxis BV perustettiin vuonna 1993. Vuonna 1998 julkaistiin ensimmäinen PLAXIS 2D -ohjelma Windowsille 2D-mallinnukseen. PLAXIS 3D julkaistiin vuonna 2010, ja se pystyy suorittamaan 3D-mallinnusta.

Nyt PLAXIS on jäsenenä voittoa tavoittelemattomassa järjestössä NAFEMS , joka on omistautunut tiedon levittämiseen ja elementtimenetelmien standardointiin eri tekniikan aloilla. PLAXIS-ohjelmistopaketin simulointitulokset ovat yhdenmukaisia venäläisten rakennusmääräysten kanssa [4] .

Laskelmien erityispiirteet

PLAXIS-ohjelmistopaketissa maaperä on mallinnettu monikomponenttimateriaaliksi, jossa huokosvedessä voi esiintyä paineita (hydrostaattista ja ylimääräistä). PLAXIS-ohjelmistopaketin avulla voit simuloida rakenteen vaiheittaista rakentamista, maan louhintaa ja täyttöä sekä eri suuruisia ja suuntaisia kuormia. Ohjelman avulla voidaan suorittaa maaperän suodatus- ja tiivistyslaskelmia, vakavuuslaskelmia mahdollisten murtumispintojen ja saavutettujen jännitysten tasoa vastaavien turvallisuustekijäarvojen määrittämisellä.

PLAXIS sisältää seuraavat elementit: laatta, kuori , palkki, pylväs, ankkuri , sarana , geoverkko , paalu , viemäri, kaivo, tunneli, kontaktielementit (rajapinnat. PLAXIS-ohjelmassa on myös joukko eriasteisia malleja maaperä, betoni ja kivi Ohjelmistopaketissa on esitetty seuraavat epälineaariset maaperämallit:

elastinen -ideaali-muovi Coulomb-Mohr malli
kovettuvan maaperän elastinen-plastinen malli
malli pehmeästä maaperästä (pehmeän maaperän viskoplastinen käyttäytyminen)
anisotrooppinen murtuneen kivimassamalli (kerrostuneen kallion mallinnus)
cam-clay malli (pehmeän maaperän simulointi)
Hyuk-Brown malli

Maaperän perusmalli on Coulomb-Mohrin malli, joka perustuu maaperän päälujuusominaisuuksiin: koheesio , sisäkitkakulma, dilatanssikulma , Poissonin suhde ja kimmokerroin . Lisäksi ohjelmistopaketissa on kehittyneempiä malleja: hyperbolisen tyyppinen elastisplastinen malli (kovettuva maamalli), pehmeä maamalli virumalla (normaalisti tiivistyneiden pehmeiden maiden käyttäytymisen mallintamiseen ajassa) ja muita malleja. $c$ $\phi$ $\psi$ $\nu$ $E$

Louhinnan laskelmissa maaperän odotettua käyttäytymistä kuvataan kolmella jäykkyysparametrilla [5] (liian hajoamisen vyöhyke, jossa on purkamista Mor "ei toimi", tehollisten jännitysten väheneminen, maaperän riski nesteytys ), , . ${\displaystyle E_{ur))$ $E_{50}$ $E_{oed}$

Tyhjentämätön analyysi (olosuhteet A, B ja C)

Tyhjennetty tapaus , kun on hidas lataus. Rakennamme rakennusta, vesimme ehtii suodattua sieltä, konsolidaatiollamme on aikaa kulkea sinne - voimme käyttää tyhjennettyä tyyppiä.

Käytämme tyhjentämätöntä , kun kuormaus tapahtuu välittömästi, vaikkapa kasaamalla. Isku on tulossa, ei vain maaperän luuranko havaitse koko kuormaa (se tiivistyy), vaan myös huokosissa oleva vesi ottaa huomioon kuorman. Tyhjentämätön - tämä tarkoittaa, että huokospaine, joka syntyy tällä iskuhetkellä, otetaan huomioon. Ja on olemassa erilaisia ei-tyhjennystyyppejä - A, B, C.

Tyypin A laskenta perustuu teholliseen jännitykseen, eli tarkastellaan huokospainetta, mutta kaikesta huolimatta koko laskenta perustuu tehollisiin maaperäparametreihin.

Tyyppi B. Meidän täytyy jo ottaa tehokkaan jännityksen lisäksi myös tyhjentämätön leikkausvastus, eli tietää, mitä huokosvesi ja kaikki nämä vesi-kolloidiset sidokset ottavat, kun lataamme, jos oletetaan savea. näyte.

Tyyppi C soveltuu raskaiden ja viskoosien nesteiden malliin. PLAXIS suosittelee käyttämään Poissonin suhdetta 0,5, mikä on tavallista korkeampi.

Syöttötoimenpiteet

PLAXIS-ohjelmassa tietojen syöttäminen tapahtuu hiirellä ja näppäimistöllä. Syöttöjä on 4 tyyppiä:

Objektien (esim. viivojen) syöttö. Rivit luodaan napsauttamalla hiiren vasenta painiketta. Tämän seurauksena ensimmäinen piste luodaan. Liikuttamalla hiirtä ja napsauttamalla uudelleen hiiren vasemmalla painikkeella luodaan uusi piste, jossa on viiva, joka kulkee edellisestä pisteestä uuteen. Viivan piirtäminen päättyy napsauttamalla hiiren oikeaa painiketta tai painamalla <Esc>-näppäintä.
Tekstin syöttäminen
Arvojen syöttö (esim. maaperän tilavuuspainon syöttö, suodatusominaisuudet pohjavesivälilehden kautta )
Valintavaihtoehtojen syöttäminen (esim. maaperämallin valinta)

Laskentatyypit

Ohjelmistopaketissa voidaan tehdä staattisia laskelmia rakenteiden stabiiliudesta, suodatuslaskelmia, määrittää maaperän ylihuokospaineet, tehdä maaperän lujituslaskelmia (vaatii suodatuskertoimien asettamisen maaperille), luotettavuuskertoimien määrittäminen (m. menetelmä maaperän lujuusparametrien pienentämiseksi: sisäisen kitkan ja koheesion kulma ). Yllä olevat laskelmat voidaan suorittaa vaiheittaiselle kuormaukselle ja vaiheittaiselle rakentamiselle ja maaperän kaivulle. Merkittävissä muodonmuutoksissa voidaan lisäksi käyttää Lagrange-korjauslaskentaa, joka on laskenta, joka perustuu äärellisten elementtien muuttuvaan verkkoon. $\phi$ $c$

Plaxis 3D:ssä toteutetut maaperämallit [6]

Winkler-malli

Malli lineaarisesti muotoutuvasta puoliavaruudesta

Elastoplastisen väliaineen malli

Malli Hardening Soil

HS-malli ei toimi " muodonmuutosmoduulin " käsitteen kanssa, vaan pikemminkin " maaperän jäykkyyden " käsitteen kanssa, jolla on eri merkitys [7] . ei tulkita muodonmuutosmoduuliksi, vaan numeeriseksi arvoksi mallin ja puristuskäyrän palauttamiseksi. Tuloksena tuen jäykkyyden , tukipaineen Pref ja parametrin m syöttöarvot sallivat mallin palauttaa puristuskäyrän. Puristuskäyrän olemassaolo ottaa huomioon muuttuvan muodonmuutosmoduulin. Laskeminen vakiomuodonmuutosmoduulilla on täysin mahdollista, mutta se on erittäin aikaa vievää. Joka kerta on tarpeen määrittää kunkin kerroksen (kotitalo ja kuorma) teholliset jännitykset ja valita oikea muodonmuutosmoduulin arvo puristuskäyrästä. Käytännössä näin ei tehdä käytännössä kukaan, koska se on tyytyväinen tutkimusraportissa annettuun muodonmuutosmoduuliin (usein välillä 100–300 kPa), joka ei aina vastaa ratkaistavaa ongelmaa. Siksi tukipaineen periaate HS-mallissa on 2000-luvun saavutus, jolloin muodonmuutosmoduulin valintaprosessi on automatisoitu. Laboratoriokokeita tehdessään ei enää edellytetä, että geologi pyytää ja suunnittelija antaa kuormia suunnitellusta rakennuksesta. Riittää, kun testataan maaperä puristuslaitteessa suurilla kuormilla ja digitoidaan kaavio määritettyjen parametrien avulla. Näin saavutetaan ohjelman toiminnan universaalisuus - ei huomioida tiettyä jännitystilaa ja sen muodonmuutosparametria (venymämoduuli), vaan maaperän käyttäytyminen jännitysalueella. $E_{oed}^{ref}$ $E_{oed}^{ref}$

Tulosten analyysi

Saatujen jännitysten ja venymien jakaumien havainnollistamiseen, niiden muutosten ennustamiseen voidaan käyttää mm. muovipistetyökalua (kutsutaan valikosta Streses, Plastic point). [8] . Stressi-venymätilan (SSS) pisteet voivat olla: vaurioituminen mallissa määritellyn tarkkuuskriteerin mukaisesti, jännitysraja (pehmeneminen maaperän jännityksestä), kovettuminen (vyöhykkeet, joissa maa kovettuu), nesteytys. ( Maan nesteyttäminen ) jne. .d. Piste määritellään sitkeäksi murtumispisteeksi, jos se on tällä hetkellä vikaverhokäyrässä (esim. Mohr-Coulombin verhokäyrä). Jos jännitystila putoaa purkamisen seurauksena Mohr-Coulombin verhokäyrän alapuolelle, piste ei ole enää plastinen murtumiskohta, vaikka se olisi jo aiemmin käynyt peruuttamattomia muodonmuutoksia. [9]

Katso myös

Muistiinpanot

↑ Mihail Aristov. Ohjelmistot suunnittelugeologiaan ja geotekniikkaan // Geoprofil. - 2008. - Nro 2 . Arkistoitu alkuperäisestä 20. tammikuuta 2013.
↑ ~~~~. Off.site (venäjäksi) ? . MIDAS . Tuntematon (13.12.20). Haettu 16. toukokuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 3. maaliskuuta 2022. (määrätön)
↑ Ronald BJ Brinkgreve. Beyond 2000 in Computational Geotechnics // CRC Press. – 1999.
↑ PLAXIS on geoteknisen insinöörin työkalu. Esimerkkejä laskutoimituksista // CADmaster. - 2002. - Nro 3 . - S. 62-65 .
↑ Tyypillisiä virheitä Plaxis 2D:n käytössä kuoppien laskennassa
↑ Maaperämallit toteutettu SCAD Office - ja Plaxis 3D - ohjelmistopaketeissa . Haettu 10. huhtikuuta 2022. Arkistoitu alkuperäisestä 10. huhtikuuta 2022. (määrätön)
↑ Hardening Soil ja Soft Soil -mallit
↑ Anatoli Mirny muovipisteistä PLAXISissa
↑ Jotkut muovipisteet katoavat laskennan aikana. Kuinka tämä on mahdollista?