МЕТОД ГРАНИЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ В МЕХАНІЦІ ГРАНУЛЬОВАНОГО СЕРЕДОВИЩА ҐРУНТУ

Анотація

У статті представлено комплексний підхід до моделювання поведінки буронабивної палі в умовах нелінійної ґрунтової основи за допомогою числового методу граничних елементів (МГЕ). Зважаючи на складну природу ґрунтів як дисперсного середовища, враховано пружно-пластичні властивості та ефекти дилатансії при зсувному навантаженні. Основна увага зосереджена на формалізації процесу переходу ґрунту до пластичного стану на основі неасоційованого закону пластичної течії та критерію Мізеса–Шлейхера–Боткіна. Розрахункова модель включає 28 параметрів, з яких 10 ‒ це фізико-механічні характеристики ґрунту, а решта ‒ геометричні та дискретизаційні властивості палі. Застосування моделі дозволило точно прогнозувати напружено-деформований стан на кожному кроці навантаження, враховуючи локальні неоднорідності та зміни в структурі ґрунту. Чисельна реалізація виконувалась на базі фундаментальних розв’язків Р. Міндліна для граничних умов та включала ітераційний алгоритм покрокового навантаження згідно з методикою О.А. Ільюшина. Здійснено порівняльний аналіз результатів числового моделювання з експериментальними даними та нормативними розрахунками, що показав задовільну збіжність. Представлений підхід має важливе значення для покращення точності інженерних розрахунків при проектуванні пальових фундаментів у слабких та неоднорідних ґрунтах.