В программе SiO 2D для расчёта стадии «Начальная» есть три варианта. Рассмотрим их основные отличия.
Варианты расчёта стадии «Начальная»
Такая вариативность подхода к расчёту «Начальной» стадии связана с её существенным влиянием на все последующие результаты расчётов. Особенно это относится к допредельному состоянию, то есть к расчётам по второй группе предельных состояний: перемещения, деформации, усилия в элементах и пр.
Рассмотрим влияние перепада отметок рельефа на получаемые результаты. Для этого сравним результаты расчётов стадии «Начальная» по двум вариантам:
Слева результаты расчёта Напряжения по К0 Справа – Деформации и напряжения
На рисунке хорошо видны важные отличия:
Напряжения
В варианте расчёта Напряжения по К0 главные напряжения строго вертикальные и горизонтальные, соотношение между ними определяется только по заданному напрямую значению $K_0$.
В варианте Деформации и напряжения оси векторов главных напряжений повернуты и отличаются от декартовых (вертикальных и горизонтальных), а соотношение между ними рассчитано по коэффициенту поперечного расширения $v$. Даже если задан $K_0$, то он не используется.
Перемещения
В варианте расчёта Напряжения по К0 перемещений нет.
В варианте Деформации и напряжения перемещения соответствуют нагружению расчётной схемы собственным весом: где больше высота, там больше перемещения.
Стоит отметить ещё один способ расчёта, который может пригодиться для учёта переуплотнённого состояния в линейно-деформируемой модели за счёт высокого значения коэффициента бокового давления $K_0$.
Напомним, что для стадии «Начальная» вариант расчёта Деформации и напряжения не позволит задать высокое значение коэффициента бокового давления, поскольку используется формула:
$$ K_0=\frac{\nu}{1-\nu} $$
Расчёт по формуле для диапазона возможных значений $v$ для грунтов показывает, что расчётное значение $K_0$ не может быть более 1.
| $v$ | 0.1 | 0.15 | 0.2 | 0.25 | 0.3 | 0.35 | 0.4 | 0.45 | 0.5 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| $К_0$ | 0.11 | 0.18 | 0.25 | 0.33 | 0.43 | 0.54 | 0.67 | 0.82 | 1.00 |
Поэтому при необходимости задать значение $K_0>1$ можно воспользоваться следующим приёмом:
Рассчитанные две стадии