FEM - Modeliranje različnih geotehničnih problemov po metodi končnih elementov

S tem modulom je omogočeno reševanje geotehničnih problemov, kot so izračun posedanja terena, načrtovanje zagatnih in ostalih opornih ter podpornih konstrukcij, stabilnostne analize, temeljenje, analiza izvedbe predorov, itd

Program vsebuje oziroma omogoča naslednje:

V vsaki računski fazi je možno izvajati stabilnostno analizo. Vsaka stabilnostna analiza je izvedena s postopno redukcijo (c-φ redukcija) trdnostnih parametrov zemljin oziroma hribin. Kot rezultat je podan koeficient varnosti.

  • na voljo je več materialnih modelov(Linearno – Elastični model, Modificirani linearno elastični model, Mohr – Coulombov model, Modificirani Mohr – Coulombov model, Modificiran Cam-Clay model);
  • vgrajen modul za optimiranje vhodne geometrije: program vključuje vgrajene vstopne geometrijske module. Vse materialne parametre, podporne elemente in posamezne izkopne faze (izkop predorov, varovanje izkopa predora z izkopnim čelom, analiza globalne stabilnosti po fazah,…) se lahko določi neodvisno drugo od druge. Pred zagonom generiranja mreže, program avtomatično locira presečišča vseh podanih linij in vseh zaprtih območij in oblikuje ustrezen geometrijski model;
  • samodejni generator mreže: program vsebuje vgrajen samodejni generator mreže, ki znatno poenostavlja gradnjo na končne elemente. Na voljo sta oba 3 -vozliščna in 6-vozliščna trikotna elementa. V osnovi se gostota končnih elementov predpostavlja konstantno za celoten vzorec, vendar je tudi lokalno možno spreminjati gostoto mreže končnih elementov. Priprava učinkovite mreže za kompleksno geometrijo tako zahteva le nekaj minut uporabnikovega časa;
  • samodejna določitev robnih pogojev: program vsebuje avtomatski generator robnih pogojev. Kljub vsemu je možno določiti svoje robne pogoje (fiksne podpore, drsne podpore, vzmeti in podpore z vsiljenim pomikom) v katerem koli vozlišču končnih elementov;
  • vgrajeni elementi, ki omogočajo simulacijo podpornih elementov: linijski podporni elementi so v modulu namenjeni simulaciji primarne predorske obloge in ostalih podpornih konstrukcij (npr. podporne konstrukcije za zavarovanje izkopov gradbenih jam, ipd.). Rezultati analize so notranje sile (osne sile, upogibni momenti, prečne oziroma strižne sile), določene v vozliščih končnih elementov v podpornih linijskih elementih. Linijski podporni elementi so določeni na konturah pred določene topologije. Omogočeno je spreminjanje materialnih lastnosti linijskih podpornih elementov skozi posamezne računske faze (npr. možnosti spreminjanja debeline obloge, deformacijskih in trdnostnih parametrov);
  • sidra, geotekstil, geomreže: program omogoča vnos poljubnega števila sider v analizo. Vsako sidro je določeno z začetno in končno točko ter njegovo togostjo. Končne točke sider so samodejno spojene z obstoječo mrežo končnih elementov tako, da je namestitev sider možna kjer koli;
  • obtežba: programski modul dopušča simulacijo poljubnega števila obtežb v modelu. Na voljo so pasovna, trapezna in točkovna obtežba. Obtežba je lahko implementirana na kateri koli konturi. V vsaki računski fazi posebej je možno posamezni obtežni primer dodati ali odstraniti oziroma spremeniti njegovo velikost;
  • vpliv vode:

    Možnosti podajanja vpliva vode:

    Prikaz rezultatov:

    • nivo podtalnice je podan kot nivo nad ali pod terenom
    • vrednosti pornih tlakov (ali vrednosti koficenta Ru) so določene z izolinijami. Prva izolinija vedno sovpada s terenom, ostale pa so lahko določene kjer koli v modelu. Vrednosti med posameznimi izolinijami so določene z linearno interpolacijo.
    • skalarni prikaz vrednosti v izoploskvah oziroma izolinijah (komponente napetosti, deformacijskih polj ter njihove invariante, pomiki)
    • deformirana in nedeformirana lega
    • vektorji deformacij
    • sile v sidrih
  • stabilnostne analize:
    V vsaki računski fazi je možno izvajati stabilnostno analizo. Vsaka stabilnostna analiza je izvedena s postopno redukcijo (c-φ redukcija) trdnostnih parametrov zemljin oziroma hribin. Kot rezultat je podan koeficient varnosti.