Содержание
В этом примере рассмотрено испытание геосинтетического материала на растяжение. Расчётная схема представлена на рис. 1, элемент жёстко закреплён с одной стороны, а с другой прикладывается растягивающие усилие. Контактное взаимодействие элемента с кластерами отсутствует.
Рис. 1. Расчётная схема
Таблица 1. Набор параметров элемента geogrid
Выполнено моделирование четырёх видов испытаний отдельно для каждого набора параметров элемента geogrid. Прикладываемая нагрузка принималась равной 30 кН и 60 кН/м для сравнения поведения элемента в допредельном и запредельном состоянии.
По результатам (рис. 2) хорошо видно, что величина приложенной нагрузки (30 кН) соответствует возникшим в элементе растягивающим усилиям (Axial force $N$), а перемещения соответствуют заявленной осевой жесткости:
$$ U_{x} = \frac{F}{{EA}} = \frac{30}{700} = 0,04286\ м $$
Рис. 2. Растягивающие усилия (слева) и деформации (справа) при $F$ = 30 кН
В случае приложения нагрузки, превышающей предельную $F_\textit{пр}$ = 40 кН/м, для набора параметров Elastic момент разрыва геосинтетического материала зафиксирован не будет. Элемент будет продолжать растягиваться без каких-либо ограничений.
Рис. 3. Растягивающие усилия (слева) и деформации (справа) при $F$ = 60 кН
Перемещения соответствуют заданной осевой жёсткости и приложенному уровню нагрузки:
$$ U_{x} = \frac{F}{{EA}} = \frac{60}{700} = 0,08571\ м $$
<aside> 💡 Таким образом, элемент geogrid с набором параметров Elastic не позволяет достоверно моделировать поведение армирующих элементов, поскольку не фиксирует момент превышения предельной прочности.
</aside>
Более правильным вариантом задания параметров армирующего материала будет обязательное использование двух входных параметров: $EA$ и $N$.
В этом случае при нагрузке $F$ = 30 кН поведение будет аналогичным рассмотренному ранее при задании набора параметров Elastic. В случае же превышения предельной нагрузки программа может выдать сообщение: «Soil body seems to collapse. Please inspect Output results. [Error code: 101]», уведомив таким образом пользователя о разрыве армоэлемента.
<aside> 💡 Ещё раз отметим, что задание набора параметров Elastoplastic не только позволяет определить момент разрыва геосинтетической прослойки, но и будет влиять на величину коэффициента устойчивости в стадии расчёта Safety, когда в процессе расчёта происходят неограниченные деформации конструкции.
</aside>