Многие задачи, связанные с высокоскоростным взаимодействием с грунтом, представляют собой интересную область исследований. Например, падение тяжелых предметов на поверхность земли не только создает эффект динамического удара, но и может служить эффективным методом уплотнения грунта под будущие фундаменты зданий и сооружений. Этот процесс, наряду с проникновением объектов в грунт, ставит новые задачи для исследователей. Наиболее точные результаты в этих сложных сценариях можно получить, применяя нелинейную динамическую постановку, что позволяет глубже понять механизмы взаимодействия и обеспечить надежность конструкций в условиях экстремальных нагрузок. Для этого необходимо использовать соответствующие подходы к моделированию. Кроме этого, грунт при таком воздействии проявляет свойства жидкости или газа, поэтому необходимо использовать специальные грунтовые модели. В работе приведены основные базовые соотношения и основные параметры грунтовых моделей необходимых при динамическом расчете грунтов, которые могут быть полезны при моделировании работы грунтового массива в современных программных комплексах.

Ключевые слова: физическая нелинейность, демпфирование, грунт, основание зданий и сооружений, дилатансия, уплотнение грунта, поровое давление, плотность грунта, модуль деформации, численная модель грунта

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.2 - Основания и фундаменты, подземные сооружения (технические науки)

В условиях рыночной экономики требуется производить расчет фундаментов такими методами, которые будут удовлетворять требованиям первого и второго предельного состояния с наименьшими запасами, в целях экономии. В данном исследовании производился анализ осадок, полученных численными и аналитическими методами. Аналитический расчёт представлен методом угловых точек по модели в виде линейно-деформируемого полупространства и методом послойного суммирования, представленного в виде моделей модифицированного Пастернака, Винклера-Фусса, Пастернака. Численный метод представлен методом конечных элементов, реализованным в программных комплексах ПК «Лира-САПР» и ПК «PLAXIS 3D». В итоге было получено, что минимальное расхождение абсолютной осадки по методу угловых точек, в сравнении с аналитическим методом по моделям Винклера-Фусса, Пастернака, модифицированного Пастернака, составляет соответственно 9.04 %, 9.04 %, 53.38 %, а в сравнении с численным методом, реализованным в ПК «Лира-САПР» и ПК «PLAXIS 3D» составляет 10.49 % и 0.52%, соответственно. Наибольшую точность в сравнении с методом угловых точек показали аналитические расчёты методом послойного суммирования в постановке Винклера-Фусса и Пастернака, а численным методом расчёта - произведённые ПК «PLAXIS 3D».

Ключевые слова: геотехника, основания и фундаменты, «Лира-САПР», система «Грунт», «PLAXIS 3D», осадка фундамента, метод угловых точек, плитный фундамент, взаимное влияние фундаментов, численный метод, аналитический метод, метод конечных элементов

1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.1.2 - Основания и фундаменты, подземные сооружения (технические науки)