Kalibracja modeli gruntowych w PLAXIS 2D to kluczowy etap w geotechnicznym modelowaniu numerycznym. Właściwe dopasowanie parametrów i wybór odpowiedniego modelu konstytutywnego pozwala na precyzyjną symulację zachowania podłoża gruntowego, co przekłada się na poprawność wyników obliczeń i bezpieczeństwo konstrukcji.
Wybór modelu konstytutywnego gruntu
PLAXIS 2D oferuje szeroki wybór modeli gruntowych, od najprostszych, takich jak model sprężysto-plastyczny Mohr-Coulomba, po zaawansowane modele reologiczne uwzględniające złożone zachowania gruntów, np. Hardening Soil Model (HS), Soft Soil Model (SS) czy Soft Soil Creep Model (SSC). Wybór odpowiedniego modelu powinien być podyktowany charakterystyką badanego podłoża i zakresem analizowanego problemu.
Model Mohr-Coulomba znajduje zastosowanie w prostych analizach stateczności skarp, nasypów i fundamentów, jednak nie uwzględnia on efektu sztywności zależnej od poziomu odkształceń. W projektach wymagających uwzględnienia nieliniowej sztywności gruntu stosuje się model Hardening Soil, który oferuje lepsze dopasowanie dla gruntów o względnie niskim stopniu plastyczności. W przypadku gruntów organicznych i spoistych o znacznym wpływie pełzania bardziej adekwatne będą modele Soft Soil oraz Soft Soil Creep.
Rola kalibracji w analizach geotechnicznych
Dobór parametrów gruntowych PLAXIS 2D
Proces kalibracji parametrów gruntowych powinien być oparty na wynikach badań laboratoryjnych i in-situ. Kluczowe parametry zależą od wybranego modelu konstytutywnego i mogą obejmować:
Kąt tarcia wewnętrznego (φ) oraz kohezję (c) dla modeli sprężysto-plastycznych,
Moduły odkształcalności (E50, Eur, Eoed) dla modeli nieliniowych,
Parametry opisujące zależność odkształceń od historii obciążeń, jak współczynniki powiązane z podatnością na pełzanie w modelach Soft Soil Creep.
Dobrą praktyką jest przeprowadzenie symulacji próbnych, porównując wyniki z danymi eksperymentalnymi. Weryfikacja modelu obejmuje analizę zgodności osiadań, rozkładu naprężeń oraz wyników testów laboratoryjnych, takich jak edometryczne i trójosiowe.
Skorzystaj z pomocy we wdrożeniu oprogramowania Bentley Systems
Weryfikacja modelu poprzez analizę numeryczną
Weryfikacja poprawności kalibracji modelu odbywa się przez porównanie wyników symulacji numerycznych z rzeczywistymi pomiarami geotechnicznymi. Model dobrze skalibrowany powinien odzwierciedlać rzeczywiste osiadania, deformacje oraz rozkład naprężeń w podłożu. Ważne jest przeprowadzenie analiz czułości, które pozwalają ocenić wpływ poszczególnych parametrów na wyniki końcowe.
Analizy porównawcze obejmują:
Dopasowanie wyników numerycznych do rzeczywistych pomiarów z monitoringów geotechnicznych,
Analizę wpływu zmienności parametrów gruntowych na wyniki symulacji,
Weryfikację stabilności modelu dla różnych warunków brzegowych i obciążeń.
