The application programs of finite element methods (fem) simulation system operation of «base - engineering constructions»

V. O. Savenko, R. A. Timchenko, D. A. Korishk

Abstract


Abstract. Purpose.  In practice, the design and operation is necessary to assess the possibility of deformation structures located  on the grounds, which are possible uneven rainfall and subsidence. Only with reliable and detailed definition of the stress-strain state  of  structures  designs  in  conjunction  with  the  soil  mass  in  the  simulation  can  be  reasonably  applied  to  the  FEM  practice.  Methodology.  The present level of computer hardware and software allows you to perform more accurate calculations of the stress  state  of  fairly  complex  systems.  For  some  programs  possible  solution not  only  linear  but  also nonlinear problems.  This  provid es  accounting  features  of  deformation  of  different  materials:  concrete,  steel,  soil,  etc.  To  take  into  account  the  work  of  the  soil  developed several models that take into account the transition of soil in a plastic state, the elastic deformation and other  models. A  comparison should be of adequate models and testing them to solve practical problems. Currently, the most widely used several large  programs, developed in theUnited States,Western Europe,UkraineandRussia. InUkraine, widespread program of Lira-Windows,  Monomakh, SCAD -  Office, which focused mainly on estimates of construction projects. In the world a large amount of problems  solved with the programs ANSYS, PLAXIS, SolidWorks, LS-DYNA, Midas GTS NX and others.  Originality.  Calculations using  PLAXIS  program  allowed  an  analysis  of  the  stress-strain  state  of  the  soil  mass  and  stability  of  retaining  walls:  I  option  -  the  prototype, angular retaining wall:  II option  -  retaining wall of a special type. At the same ground-based (the geometry of the layers  and the physical and mechanical properties), loads and boundary conditions, load obvious presence of the II option included in   the  work of the whole array of ground and uniform redistribution of stresses on the front and the base plate (for common voltage)  is  uniformly  total  deformation  structures  and  ground  a  base,  which  in  turn  provides  greater  stability  of  the  retaining  wall  (mot ion  picture on the total). Practical value. The validity of the theoretical prediction of behavior of engineering structures, interacting with non-uniformly deformed-basics can not be obtained on the basis of the regulatory framework. This gap can be filled in the simulation  system "foundation - engineering facility" with the help of modern calculation FEM programs.


Keywords


contact tensions; undermined territories; retaining wall of a special type, PLAXIS

References


Alyamovskiy A.A., Sobachkin A.A., Odintsov E.V., Kharitonovich A.I. and Ponomarev N.B. SolidWorks. Kompyuternoe modelirovanie v inzhenerny praktike [Computer modeling in engineering practice]. Saint-Petersburg: BHV-Peterburg Publ., 2005, 800 p. (in Russian)

Basov K.A. ANSYS dlya konstruktorov [ANSYS for designers].Moscow, DMK Press Publ., 2009, 248 p. (in Russian)

Krivosheiev P.І. Naukovo-tekhnіchnі problemy koordinatsiie dіy shchodo zakhystu budіvel, sporud і terytorіy zі skladnymy іnzhenerno-heolohіchnymy umovayi [Scientific and technical problems of coordination for the protection of buildings, structures and areas with complex engineering-geological conditions]. Budіvnytstvo Ukraieny [BuildingofUkraine]. Кyiv, 2001, no. 6. – pp. 16-19. (in Ukrainian)

Vіlkul Yu.G., Tіmchenko R.O., Krіshko D.A., Dmitrієva K.Y. and Bondar Y.M. Pіdpіrna stіnka [Retaining wall] Patent UA no. u 2003054146; 2003. (in Ukrainian)

Prokhorenko V.P. SolidWorks. Prakticheskoe rukovodstvo [SolidWorks. Practical guidance]. Moscow, Binom-Press Publ., 2004, 448 p. (in Russian)

Strokova L.A. Opredelenie parametrov dlya chislennogo modelirovaniya povedeniya gruntov [Determining the parameters for the numerical simulation of the behavior of soils] . Izvestiya Tomskogo politekhnicheskogo universiteta, 2008, vol. 313, no. 1. pp. 59 65. (in Russian)

Tіmchenko R.O. Proektuvannia і rozrakhunok pіdpіrnykh stіn [Design and calculation of retaining walls]: Navch. posіb. dlya vishch. navch. zaklad. – Kriviy Rіg, Mіneral Publ., 2005, 136 p. (in Ukrainian)

Timchenko R.A. Uchet slozhnogo nagruzheniya dlya plitnykh fundamentov v usloviyakh neravnomernykh deformatsiy osnovaniya [Accounting for the complex loading of plate bases in non-uniform strain base conditions]. Vіsnik Akademії, Dnipropetrovsk, 2007, no. 7, pp. 24 - 29. (in Russian)

Shapiro D.M. Metod konechnykh elementov v stroitlnom proektirovanii [The finite element method in structural design]: monografiya].Voronezh, Nauchnaya kniga Publ., 2013, 181 p. (in Russian)

Benson David J. The History of LS-DYNA.UniversityOfCalifornia,San Diego. –San Diego, 2009, 37 р.

LSTC. LS-DYNA Keyword User's Manual, Volume 1. Livermore Software Technology Corporation (LSTC). Versi on 971. –California, 2007, 1384 p.

Plaxis 2D 2015. Reference manual,DelftUniversityof Technology & PLAXIS b.v., The Netherland, 424 p.

R.B.I. Brinkgreve. P.A. Vermeer. PLAXIS B.V. Version 7. –Rotterdam,Brookfield, 1998, 70 p.


GOST Style Citations


1.  SolidWorks.  Компьютерное  моделирование  в  инженерной  практике  /  А.А.  Алямовский,  А.А.  Собачкин, Е.В Одинцов., А.И. Харитонович, Н.Б. Пономарев – Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2005. – 800 с.

2.  Басов К.А. ANSYS для конструкторов. / К.А. Басов – Москва: ДМК Пресс, 2009. – 248 с.

3.  Кривошеєв  П.І.  Науково-технічні  проблеми  координації  дій  щодо  захисту  будівель,  споруд  і  територій  зі складними інженерно геологічними умовами / П.І. Кривошеєв // Будівництво України. – Київ, 2001. – № 6. – С. 16-19.

4.  Пат. 62715 А Україна, МПК 8 Е 02D 29/02. Підпірна стінка: 62715 А Україна, МПК 8 Е 02D 29/02 Вілкул Ю.Г., Тімченко Р.О., Крішко Д.А., Дмитрієва К.Ю., Бондар Ю.М (Україна). – № 2003054146; Заявл. 08.05.2003; Опубл. 15.12.2003, Бюл. № 12. – 4 с.

5.  Прохоренко В.П. SolidWorks. Практическое руководство. / В.П. Прохоренко – Москва: ООО «Бином-Пресс», 2004.– 448 с.

6.  Строкова  Л.А.  Определение  параметров  для  численного моделирования  поведения  грунтов.  Известия  Томского  политехнического университета.2008. – Т. 313.– № 1. – С. 59-65.

7.  Тімченко Р.О. Проектування і розрахунок підпірних стін: Навч. посіб. для вищ. навч. заклад. – Кривий Ріг: Вид-во  “Мінерал”, 2005.  136 с.

8.  Тимченко  Р.А.  Учет  сложного  нагружения  для  плитных  фундаментов  в  условиях  неравномерных  деформаций  основания // Вісник Академії. – Дніпропетровськ, 2007. – № 7 – С. 24 - 29.

9.  Шапиро  Д.М.  Метод  конечных  элементов  в  строительном  проектировании:  монография.  -  Воронеж:  Научная  книга, 2013 (Воронеж : Тип. ООО ИПЦ "Научная книга", 2013). - 181 с.

10.  Dr. David J. Benson. The History of LS-DYNA.UniversityOfCalifornia. –San Diego, 2009. – 37 р.

11.  LSTC. LS-DYNA  Keyword  User`s  Manual,  Volume  1.  Livermore  Software  Technology  Corporation  (LSTC).  Version 971. –California. – 2007. – 1384 p.

12.  Plaxis 2D 2015. Reference manual,DelftUniversityof Technology & PLAXIS b.v., The Netherland, – 424 p.

13.  R.B.I. Brinkgreve. P.A. Vermeer. PLAXIS B.V. Version 7. –Rotterdam,Brookfield, 1998. – 70 p.



Refbacks

  • There are currently no refbacks.