«Старые» и «новые» узлы в моделировании сложных грунтовых условий

“Old” and “New” Nodes in Modeling of Complicated Soil Environment
Рубрика: 
Аннотация: 

Сложные грунтовые условия определяются наличием под фундаментом некоторого конечного объема грунта со свойствами, нарушающими горизонтальную слоистость основания. В статье обсуждаются два разных подхода к моделированию такого объема: с использованием для замещающего грунта тех же узлов, что и для вынутого грунта (подход со «старыми» узлами) и с введением новых внутренних узлов с теми же координатами (подход с «новыми» узлами). Показано, что различия между результатами расчетов на сейсмические воздействия возникают за счет особенностей программы SASSI, в которой после «отрытия котлована» старые внутренние узлы вынутого объема остаются с некоторыми паразитическими «остаточными» жесткостями. Для жесткого замещающего грунта эти различия малы, поэтому применение подхода с «новыми» узлами не приведет к новым результатам. В то же время, когда жесткость замещающего грунта оказывается меньше, чем жесткость горизонтально-слоистого грунта, паразитические остаточные жесткости способны испортить результаты подхода со «старыми» узлами. В этих случаях подход с  «новыми» узлами оправдан, несмотря на увеличение размера задачи. Комбинированный асимптотический метод обобщается и на случай подхода с «новыми» узлами; при этом его возможности даже расширяются. Актуальность вопроса связана с использованием подушек из укрепленного грунта под фундаментами ответственных сооружений в сейсмических районах.

Аннотация (англ.): 

“Complicated soil environment” means that under the basement there is a certain finite soil volume with properties breaking horizontally-layered initial soil composition. The author discusses two alternatives in modeling such volume. The “old nodes” approach means that one and the same set of internal nodes is used both for the outcropped soil and for the substituting soil. The “new nodes” approach means that a new set of the internal nodes (with the same coordinates) is introduced for the substituting soil. The author shows that the difference in the results is caused by special feature of the SASSI program: after the outcrop the old internal nodes stay with certain “residual” non-zero stiffness. If the substituting soil is hard enough, this difference is negligible: “new nodes” approach will not give new results. But in case of soft substituting soil this “residual” stiffness can spoil the results of the “old nodes” approach. In such cases the “new nodes” approach is justified in spite of the increase of the problem size. Combined Asymptotic Method (CAM) is extended for the case of the “new nodes” approach; the capability of CAM is further extended. The topic is important because of the implementation of the upgraded soil pads under the base mats of the heavy structures in seismic regions.

Авторы: 
Журнал: 
Оценка: