Содержание

1. Общие положения

Геосинтетические материалы, для которых в программе PLAXIS выделен специальный элемент geogrid, изготавливаются из различного вида полимерного (или иногда минерального) сырья. При выборе типа геосинтетического материала следует прежде всего учитывать особенности поведения материала, из которого он изготовлен [4]. Не касаясь всех особенностей, в данной статье рассмотрено только влияние сырья на жёсткость геоматериала и на его ползучесть. На рис. 1 показаны характерные зависимости поведения геоматериалов из разного вида сырья при растяжении.

Рис. 1. Поведение полимерных и минеральных материалов под нагрузкой

Как видно, материалы отличаются не только жёсткостью (т. е. имеют различное удлинение при одной нагрузке), но и характером кривых растяжения.

Оценка поведения геоматериала при растяжении определяется его осевой жёсткостью $EA$, как величиной, включающей две характеристики: усилие $F$ и удлинение $ε$. Этот показатель для разных материалов будет отличаться: например, полипропилен более жёсткий по сравнению с полиэфиром.

В практике проектирования принято учитывать влияние на прочностные характеристики геосинтетических материалов различных факторов, приводящих к снижению прочности в течение времени эксплуатации. В соответствии с рекомендательными документами [6, 7] выделяют 4 или 7 (только для объектов Росавтодора) факторов, учитывающих повреждение при укладке, ползучесть и влияние окружающей среды. Таким образом, учёт изменения прочности геосинтетического материала от разного рода воздействий осуществляется путём введения в расчёт длительной прочности $F_\textit{дл}$.

Факторы снижения прочности можно условно разделить на две группы:

1. Те, которые необходимо учитывать всегда (например, временное использование геоматериалов);

2. Факторы, которые учитываются в дополнение к первым при длительном использовании геосинтетического материала.

   

   Таблица 1.

Таким образом, расчётное описание поведение геосинтетического материала при моделировании должно включать две характеристики:

• Осевую жесткость $EA$;
• Длительную прочность $F_\textit{дл}$.

В программе PLAXIS 2D версии 2017 появились четыре способа задания поведения элемента geogrid (рис. 2):

• Elastic — линейно-зависимое поведение без ограничения предельного значения прочности;
• Elastoplastic — линейно-зависимое поведение с ограничением предельного значения прочности;
• Elastoplastic ($N$–$ε$) — нелинейное поведение с ограничением предельного значения прочности;
• Visco-elastic (time-dependent) — линейно-зависимое поведение с ограничением предельного значения прочности и учётом деформаций во времени (ползучесть).

Рис. 2. Окно задания параметров элемента geogrid