PLAXIS-Structure Interaction (сокращенно PSI) – это программа, позволяющая выполнять совместные расчёты конструкций зданий и сооружений с основанием. Расчёты выполняются с использованием PLAXIS 3D в связке с программными комплексами ETABS, SAP2000, CSiBridge, SCAD, ПК ЛИРА, Autodesk Robot и ЛИРА-САПР.

PLAXIS-Structure Interaction – это разработка компании «НИП-Информатика». Программа распространяется бесплатно. Для работы программы нужна расширенная лицензия PLAXIS 3D SELECT (VIP) (Что такое SELECT (VIP)).

Какие задачи можно решить с помощью PSI?

PSI позволяет решить следующие задачи:

• Учет жесткости сооружения при вычислении осадок;
• Влияние соседних сооружений друг на друга;
• Расчёт сооружений с плитными, свайными и КСП фундаментами;
• Вычисление коэффициентов постели и жесткостей свай.

Как создается расчётная модель?

В качестве модели конструкций PSI позволяет использовать существующие модели, созданные в программном комплексе для расчёта конструкций. Основание моделируется в PLAXIS 3D.

Каким способом производится расчёт?

Совместный расчет возможен в двух вариантах:

• Экспорт всей модели конструкций или ее части в PLAXIS 3D. Полученная совместная модель рассчитывается в PLAXIS 3D. Вычисленные коэффициенты постели и жесткости свай передаются обратно в модель конструкций.

• Итерационный подход. Позволяет экспортировать не всю модель конструкции, а лишь ее контур взаимодействия с основанием. Таким образом воздействие конструкции на основание моделируется заданными смещениями узлов. В ходе итерационного процесса по результатам расчета на заданные смещения узлов конструкции вычисляются коэффициенты постели, жесткости свай, дополнительные нагрузки и возвращаются обратно в модель конструкции. Данный подход удобно использовать для больших моделей конструкций или для моделирования специфических элементов и нагрузок в модели конструкции.

Что является результатом совместного расчета?

Результатом совместного расчёта является напряженно-деформированное состояние конструкций и основания, полученное в результате совместного расчёта. При этом учитывается их взаимное влияние.

Кроме того, PSI позволяет передать обратно в модель конструкций следующие данные:

• обновленные коэффициенты постели пластин и жёсткости свай;
• заданные смещения опорных узлов;
• дополнительные нагрузки, «притягивающие» модель к осадке, полученной в PLAXIS 3D.

Можно ли задавать конструкции в PLAXIS 3D просто нагрузками на основание?

Можно, но нежелательно. При задании конструкций нагрузками на основание не учитывается жёсткость верхнего строения. Примером двух крайностей может быть кирпич и лист бумаги, положенный на песок. Если надавить на то и на другое, то след на песке будет коренным образом отличаться.

Зачем использовать PLAXIS 3D, если в ПК для расчётов конструкций есть калькуляторы коэффициентов постели?

Реализованный в PSI подход позволяет определять жёсткость основания с учётом его нелинейной работы при использовании таких моделей, как Mohr-Coulomb, Hardening Soil, Hardening Soil Small Strain Stiffness, Soft Soil Creep и др., в сложных инженерно-геологических условиях, c учётом влияния окружающей застройки, этапности возведения и прочих факторов. Полученный результат для таких ситуаций может коренным образом отличаться от полученного по упрощенным методикам.

Есть ли реальные примеры применения PSI?

Да, и их много. Ниже приведены как примеры использования PSI в реальных проектах, так и тестовые задачи.

Расчёт многоэтажного монолитного разновысотного здания на свайном основании (PLAXIS 3D и ETABS)

Расчёт многоэтажного жилого дома на фундаментной плите (PLAXIS 3D и ЛИРА-САПР)

Расчёт многоэтажного монолитного здания на фундаментной плите (PLAXIS 3D и SCAD)

Расчёт многоэтажных монолитных зданий на укрепляемом основании (PLAXIS 3D и SCAD)

Расчёт многоэтажного жилого дома на фундаментной плите (PLAXIS 3D и ПК ЛИРА 10)

Расчёт сборно-монолитного железобетонного резервуара на свайном основании (PLAXIS 3D и Autodesk Robot)

Расчёт влияния двух сооружений друг на друга (PLAXIS 3D и SAP2000)