Учебный центр

D-Pile Group (версия 5)

D-Pile Group

3D моделирование отдельных свай и свайных кустов

В 1988 году Deltares (ранее известный как GeoDelft) начал исследования поведения причальных палов по заказу Голландского Министерства гражданских сооружений. В рамках исследовательского проекта было выяснено множество различных методов расчёта горизонтально нагруженных свай и свайных кустов, каждый из которых имеет свои преимущества и ограничения. Ни один из рассмотренных в проекте методов не удовлетворял всем критериям, установленным Голландским Министерством гражданских сооружений. Поэтому Deltares решил создать компьютерную программу, включающую некоторые из этих расчётных моделей. Большим преимуществом такой программы стала бы возможность переключения между методами, используя одни и те же вводимые значения. Дополнительным критерием для такой программы является оптимальное время её практического использования.

Программа D-Pile Group зарекомендовала себя весьма полезной программой. Предыдущие версии программы D-Pile Group назывались MPile. При моделировании свайных кустов необходимо принять во внимание две важные проблемы. Во-первых, это поведение отдельной сваи (свай) с окружающим её грунтом. Во-вторых, каждая свая через грунт и верхнее строение оказывает влияние на поведение других свай. Эти проблемы рассматриваются в программе D-Pile Group с использованием различных моделей, от стандартных до более сложных.

                                

скачать листовку (1,8 Мб)

Программа D-Pile Group рассчитывает трёхмерное поведение под нагрузкой отдельных свай и свайных кустов, взаимодействующих между собой через свайный ростверк и грунт. Программа D-Pile Group предлагает уникальную комбинацию всемирно признанных правил проектирования API (American Petroleum Institute) и специальных моделей взаимодействия грунта. Одним из достоинств программы D-Pile Group является возможность простого переключения между различными расчётными моделями после введения всех имеющихся данных. В зависимости от конкретной ситуации пользователь может сделать выбор между быстрым простым расчётом и более сложным, но более точным расчётом. Выбор используемой модели принципиально зависит от расстояния между сваями.

Некоторые специальные возможности D-Pile Group:

Сваи

  • Расчёт всех типов свай, как стандартных, так и специальных, установленных пользователем.
  • Секции свай с различными свойствами.
  • Опции наклонных свай (Ростверковый модуль; Ростверково-грунтовый модуль и Динамический модуль).
  • Жёсткое или шарнирное соединение сваи с ростверком (свободный поворот)

Сопротивление грунта

  • Автоматическая генерация пружин в соответствии с API для песчаных и глинистых грунтов при статической или циклической нагрузках.
  • Вклад сопротивления на конце сваи (упругий или упруго-пластический).

Нагружение

  • Нагрузка на ростверк в виде моментов, горизонтальных и вертикальных сил, углов поворота и перемещений.
  • Нагружение горизотнльаными и вертикальными перемещениями грунта (Ростверковый модуль).
  • Эффект добавочной нагрузки (Ростверково-грунтовый модуль).
  • Увеличение нагрузки, снятие нагрузки и повторное (циклическое) нагружение.
  • Динамическая нагрузка от удара судна (Динамический модуль), совмещенная со специальной моделью недренированного поведения песка.
  • Различные модели взаимодействия свай через грунт.

Возможности вывода

  • Графический вывод перемещений, сдвиговых усилий и моментов в плане.
  • Графики перемещений и поворотов ростверка от нагрузки.
  • Графики внутренних усилий и реакций грунта вдоль свай.
  • Автоматическая генерация отчёта с таблицами и графиками в формате RTF.
  • Возможность экспортировать выводимые данные (например, в Excel).

Программные модули

Программа D-Pile Group поставляется в стандартной комплектации, которая может быть расширена другими модулями, включающими усовершенствованные приложения:


Стандартный модуль (модель Поулоса) 

Стандартный модуль предназначен для расчётов отдельных свай и/или свайных кустов с использованием стандартного модуля Поулоса или ростверкового модуля. Графический пользовательский интерфейс учитывает ввод проектов, выполнение расчётов, табличный и графический вывод результатов. Программа предоставляет опции для повторных расчётов, используя различные типы свай и плановые расстановки свай.

 

Наклонные сваи высокоскоростного ж/д виадука

Таким образом может быть легко получен эффективный проект. Стандартный модуль включает некоторые специальные возможности:

Генератор свайного поля

Генератор свайного поля облегчает ввод сложных планов, как с постоянным шагом расстановки свай, так и для не структурированных свайных кустов. После ввода свай возможно графически проверить каждую введённую сваю.

Окно генератора куста свай

Нагрузки и перемещения грунта

Нагрузки и моменты могут быть приложены к верхнему строению во всех направлениях (x, y, z). В качестве альтернативы любая из нагрузок может быть заменена соответствующим перемещением или углом поворота в одном или во всех направлениях (x, y, z). В ростверковом модуле сваи могут быть также загружены перемещениями грунта.

Окно свойств сваи

Вывод данных

Входные и выходные таблицы, графики и отчёт доступны для печати, просмотра и экспорта в стандартные приложения Windows через буфер обмена Windows. Графики показывают перемещения, изгибающие моменты, сдвигающие (перерезывающие) или осевые усилия в x, y, z направлениях для каждой сваи. Также можно просмотреть перемещения, изгибающие моменты и сдвигающие (перерезывающие) или осевые усилия на плане для всех свай. Можно посмотреть перемещение и поворот ростверка.

Окно вывода данных для одной сваи

 Модель Поулоса

Модель Поулоса - аналитическая модель, которая учитывает упругое поведение двух грунтовых слоёв. Один слой расположен вдоль сваи, второй - под концом сваи. Учтено взаимодействие сваи с ростверком и взаимодействие между сваями через грунт. Модель Поулоса особенно полезна при первых расчётах, при малом количестве имеющихся данных, или при малых нагрузках, когда поведение грунта предполагается упругим.

Модель Поулоса

Особенности:

  • Упругое поведение грунта.
  • Два слоя.
  • Взаимодействие свая-грунт-свая для двух слоев

 Вверх


Ростверковый модуль

Ростверковый модуль включён в стандартный модуль D-Pile Group. Ростверковый модуль учитывает многослойные грунты, используя линейные или нелинейные (упруго-пластические) пружины. Учтено взаимодействие сваи с ростверком, но взаимодействие между сваями через грунт не учитывается. Этот модуль особенно полезен при расчётах отдельной сваи или свайного куста с большим шагом расстановки свай. Создание пружин требует ограниченного ввода и предлагает выбор от автоматически создаваемых упруго-пластических пружин в соответствии с правилами API до полностью определяемых пользователем характеристик пружин (линейных или упруго-пластических).

Ростверковый модуль

Особенности:

  • Упруго-пластическое поведение грунта.
  • Слоистые грунты (до 99 слоёв).
  • Нет взаимодействия свая-грунт-свая.
  • Ввод перемещений грунта.
  • Наклонные сваи.

 Вверх


Пластический модуль Поулоса

 Как продолжение модели Поулоса пластическая модель Поулоса учитывает поведение отдельной сваи, основанное на расчётах сваи в многослойном нелинейном грунте. Поведение половины пространства идентично упругой модели Поулоса. Пластическая модель Поулоса может быть использована для более точных расчётов при приложении больших нагрузок, когда система начинает работать не линейно.

Пластический модуль Поулоса

Особенности:

  • Упруго-пластическое поведение грунта.
  • Слоистый грунт (до 99 слоёв)
  • Взаимодействие свая-грунт-свая для двух слоёв

 Вверх


Ростверково-грунтовый модуль 

Модуль учитывает поведение отдельной сваи, основанное на поведении многослойных нелинейных грунтов с помощью боковых и продольных (упругих/упруго-пластических) пружин. Это позволяет вводить неоднородные сваи при упругом взаимодействии свая-грунт-свая. Эту модель рекомендуется использовать для кустов с небольшим шагом, для которых необходимы подробные данные о силах и моментах вдоль сваи. Эта модель не такая быстрая, как упомянутые выше, но она учитывает поверхностные нагрузки.

Ростверково-грунтовый модуль

Особенности:

  • Упруго-пластическое поведение грунта.
  • Слоистый грунт (до 99 слоёв).
  • Взаимодействие свая-грунт-свая для одного слоя.
  • Поверхностные нагрузки.
  • Наклонные сваи.

Вверх


 Ростверково-грунтовый континуальный модуль 

Ростверково-грунтовый континуальный модуль - это наиболее продвинутая модель, в которой поведение одиночной сваи основано на поведении многослойного нелинейного грунта, смоделированного в сплошной среде конечных элементов. Это позволяет вводить неоднородные сваи с учётом взаимодействия в слоистой группе грунт-свая-грунт. Эта модель также подходит для свайных кустов, в которых расстояние между сваями не велико и необходима детальная информация по усилиям и моментам вдоль оси сваи.

Ростверково-грунтовый континуальный модуль

Особенности:

  • Упруго-пластическое поведение грунта.
  • Слоистый грунт (до 99 слоёв).
  • Взаимодействие свая-грунт-свая для всех слоёв.

Вверх


Динамический модуль

Динамический модуль предназначен для динамических расчётов столкновения судна со свайным ростверком. Он может быть использован для расчёта причальных пал с одной или множеством свай. Модуль рассчитывает инерционные эффекты за счёт массы ростверка и свай. Нагрузка ограничивается массой судна, сталкивающегося с ростверком, в направлении и при скорости, которые могут быть выбраны пользователем. Модуль также включает специальную модель реакции грунта, учитывающую недренированное боковое нагружение песка.

Отклик отдельно стоящей сваи после удара судна

 Особенности:

  • Слоистый грунт (до 99 слоёв).
  • Нет взаимодействия свая-грунт-свая.
  • Наклонные сваи.

Вверх


Поддержка

Программные средства Deltares systems поддерживаются Deltares. Группа из 70 человек по разработке программного обеспечения занимается непрерывными исследованиями и разработками. Поддержка осуществляется разработчикаи и при необходимости соответствующими эспертками Deltares. Эти специалисты также могут провести консультацию.

 


Программное обеспечение онлайн (Citrix)

Помимо приобретённого программного обеспечения, средства Deltares доступны в онлайн-сервисе. Ввод данных может быть выполнен через Интернет. Сверхмощные серверы Deltares гарантируют быстрые расчёты с представленными в онлайн-режиме результатами. Пользователи могут просмотреть и распечатать результаты, а также сохранить файлы на своём комптьютере. После подключения оплачивается каждый час.

 

В начало

Занятия проводятся по официальным учебным пособиям Autodesk, Altium и по авторским пособиям по Plaxis, разработанным преподавателями нашего учебного центра.


Производители