Разработка и валидация алгоритма определения параметров свайных фундаментов мостовых опор на основе метода конечных элементов
Ключевые слова:
алгоритмизация расчетов, свайные фундаменты, метод конечных элементов, программный комплекс «ПАРИС», автоматизация проектирования, численное моделированиеАннотация
В статье описан разработанный авторами комплексный алгоритм автоматизированного определения ключевых расчетных параметров свайных фундаментов мостовых опор, таких как уровень условной заделки и эпюры бокового давления грунта. Алгоритм базируется на методе конечных элементов (МКЭ) и предназначен для программной реализации в составе одного из модулей программного комплекса «ПАРИС», предназначенного для выполнения расчетов строительных конструкций, в том числе мостовых сооружений. Актуальность работы обусловлена необходимостью снижения трудоемкости расчетов свайных фундаментов и рисков ошибок из-за человеческого фактора с помощью автоматизации рутинных процессов по сравнению с приведенными в «Свод правил 24.13330.2021 Свайные фундаменты» аналитическими методиками без снижения достоверности получаемых результатов. В работе подробно описаны математическая постановка задачи, структура алгоритма и методика интерпретации дискретных реакций МКЭ-модели в нормативные величины. Проведена валидация разработанного подхода на серии тестовых задач, включающих одиночные сваи и кустовые фундаменты в различных инженерно-геологических условиях. Результаты подтверждают высокую сходимость предложенного метода с аналитическими решениями при одновременном снижении трудоемкости. Таким образом, разработанный алгоритм – шаг к более эффективному проектированию свайных фундаментов, сочетающий скорость численных методов расчета с требованиями действующих норм проектирования.
