{"id":290,"date":"2017-02-07T12:45:33","date_gmt":"2017-02-07T11:45:33","guid":{"rendered":"http:\/\/geospectrum.pl\/?page_id=290"},"modified":"2025-05-15T14:51:51","modified_gmt":"2025-05-15T12:51:51","slug":"numeryczne","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.geospectrum.pl\/pl\/badania-geotechniczne\/obliczenia-statecznosci\/numeryczne\/","title":{"rendered":"NUMERYCZNE"},"content":{"rendered":"
<\/div>
<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/section>

Strona g\u0142\u00f3wna<\/a> | Baza wiedzy<\/a>\u00a0|\u00a0Badania geotechniczne<\/a>\u00a0| Obliczenia stateczno\u015bci<\/a>\u00a0|\u00a0Numeryczne<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

OBLICZENIA STATECZNO\u015aCI METOD\u0104 NUMERYCZN\u0104<\/h1>\n

W celu g\u0142\u0119bszej analizy zachowania si\u0119 skarp i zboczy przeprowadza si\u0119 modelowanie numeryczne, realizowane za pomoc\u0105 specjalistycznego oprogramowania. W odr\u00f3\u017cnieniu od grupy metod brzegowych, gdzie przy opisaniu modelu o\u015brodek traktowany jest jako ci\u0105g\u0142y i podzia\u0142 na elementy dotyczy jedynie brzeg\u00f3w o\u015brodka, metody obszarowe pozwalaj\u0105 na przypisanie w\u0142a\u015bciwo\u015bci r\u00f3wnie\u017c lokalnie wyst\u0119puj\u0105cym zmianom grunt\u00f3w w o\u015brodku. Wy\u017cszo\u015b\u0107\u00a0modelowania numerycznego polega na du\u017co wi\u0119kszej swobodzie w opisywaniu konkretnego zadania geologicznego.<\/p>\n

Metoda numeryczna pozwala na zobrazowanie wielu potencjalnych p\u0142aszczyzn po\u015blizgu jednocze\u015bnie natomiast wsp\u00f3\u0142czynnik bezpiecze\u0144stwa FoS podawany jest dla najni\u017cszej warto\u015bci. Na podstawie przekroju geologiczno-in\u017cynierskiego konstruuje si\u0119 model obliczeniowy z uwzgl\u0119dnieniem wszelkich danych wej\u015bciowych. Model ten nast\u0119pnie jest pokryty siatk\u0105 obliczeniow\u0105, tworz\u0105c oczka siatki okre\u015blone w\u0119z\u0142ami, w kt\u00f3rych to nast\u0119puje przeliczenie parametr\u00f3w geomechanicznych w kolejnych krokach obliczeniowych.<\/p>\n

W zale\u017cno\u015bci od g\u0119sto\u015bci siatki, o\u015brodka geologicznego oraz stopnia jego rozpoznania (znajomo\u015b\u0107 odpowiednich wielko\u015bci fizyczno – mechanicznych jako danych wej\u015bciowych) efektywno\u015b\u0107 oraz czas oblicze\u0144 numerycznych ro\u015bnie wraz ze z\u0142o\u017cono\u015bci\u0105 zadania. Je\u017celi rozwa\u017cane sytuacje geologiczno – in\u017cynierskie s\u0105 mo\u017cliwe do modelowania, a spos\u00f3b wyznaczenia danych wej\u015bciowych okazuje si\u0119 dostatecznie szczeg\u00f3\u0142owy do analizy, to wyniki oblicze\u0144 mo\u017cna spr\u00f3bowa\u0107 wykorzysta\u0107 w spos\u00f3b ilo\u015bciowy w procesie projektowania.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

\"numeryczne<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

Numeryczny model obliczeniowy, powsta\u0142y z przekroju geologiczno-in\u017cynierskiego zbocza z uwzgl\u0119dnieniem geotechnicznych bada\u0144 otworowych oraz geofizycznych bada\u0144 sejsmicznych<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

Podstawowym elementem analizy stateczno\u015bci jest wsp\u00f3\u0142czynnik bezpiecze\u0144stwa FoS (ang. Factor of Safety). Jest to stosunek uog\u00f3lnionej sumy si\u0142 utrzymuj\u0105cych, wywo\u0142ywanych tarciem i sp\u00f3jno\u015bci\u0105 materia\u0142u E_Ui (a tak\u017ce si\u0142 pochodz\u0105cych od zabezpieczenia geotechnicznego danej skarpy lub zbocza takich jak kotwy, gabiony, siatki geoweb) do sumy uog\u00f3lnionych si\u0142 obci\u0105\u017cenia E_Zi, kt\u00f3re wywo\u0142ane s\u0105 si\u0142ami grawitacji, obci\u0105\u017ceniem statycznym i dynamicznym oraz si\u0142ami filtracji.<\/p>\n

FoS = E_Ui\/E_Zi<\/h3>\n

Rozwi\u0105zanie tego r\u00f3wnania najcz\u0119\u015bciej sprowadza si\u0119 do znalezienia rzeczywistej lub prawdopodobnej powierzchni po\u015blizgu, a dob\u00f3r odpowiedniej metody obliczeniowej, kt\u00f3ra pozwala na ocen\u0119 stateczno\u015bci skarpy lub zbocza zale\u017cy od jej przewidywanej postaci deformacji.<\/p>\n

Istnieje kilka metod numerycznych, kt\u00f3re posiadaj\u0105 zar\u00f3wno swoje zalety jak i ograniczenia.<\/p>\n

Metoda Element\u00f3w Brzegowych (BEM)<\/h3>\n

Reprezentuje jednolite warunki dla pola dalekiego, a dyskretyzacji wymagaj\u0105 jedynie brzegi modelu, w wyniku czego w uk\u0142adach r\u00f3wna\u0144 wyst\u0119puje mniejsza liczba niewiadomych. Jej ograniczeniem jest czas obliczeniowy, kt\u00f3ry ro\u015bnie wyk\u0142adniczo wraz ze wzrostem liczby element\u00f3w potrzebnych do oblicze\u0144. Ta metoda nie jest zalecana w modelowaniu o\u015brodka niejednorodnego o nieliniowym zachowaniu si\u0119 materia\u0142u.<\/p>\n

Metoda Element\u00f3w Sko\u0144czonych (FEM) oraz Metoda R\u00f3\u017cnic Sko\u0144czonych (FDM)<\/h3>\n

Ich zalet\u0105 jest \u0142atwo\u015b\u0107 w modelowaniu niejednorodno\u015bci o\u015brodka, a nieliniowo\u015b\u0107 materialna i geometryczna jest efektywnie modelowana, zw\u0142aszcza w schemacie jawnym. Dodatkowo, w schemacie niejawnym, \u0142atwiej mo\u017cna oceni\u0107 odkszta\u0142cenia numeryczne. Wad\u0105 tych metod jest konieczno\u015b\u0107 dyskretyzacji ca\u0142ego o\u015brodka, co powoduje, \u017ce warunki brzegowe w polu dalekim musz\u0105 by\u0107 aproksymowane. Kolejnym ograniczeniem jest czas obliczeniowy, kt\u00f3ry ro\u015bnie wyk\u0142adniczo ze wzrostem liczby element\u00f3w w schemacie niejawnym oraz to, \u017ce schemat jawny dla zagadnie\u0144 liniowych jest stosunkowo wolny.<\/p>\n

Metoda Element\u00f3w Odr\u0119bnych (DEM)<\/h3>\n

W tej metodzie struktura danych dobrze dopasowuje si\u0119 do modelu o wysokim stopniu nieliniowo\u015bci spowodowanych wyst\u0119powaniem g\u0119stych siatek sp\u0119ka\u0144 (struktura blokowa). Dodatkowo umo\u017cliwia u\u017cycie bardzo og\u00f3lnych zale\u017cno\u015bci konstytutywnych, a czas oblicze\u0144 ro\u015bnie liniowo ze wzrostem liczby element\u00f3w modelu. Ograniczeniami tej metody jest stosunkowo d\u0142ugi czas obliczeniowy, a wyniki s\u0105 wra\u017cliwe na zmiany warto\u015bci danych wej\u015bciowych.<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

\"Obliczenia<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

Rozk\u0142ad wska\u017anika deformacji ze \u015bcinania dla modelu numerycznego w stanie bez obci\u0105\u017ce\u0144 komunikacyjnych<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

\"Obliczenia<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

Rozk\u0142ad wska\u017anika deformacji ze \u015bcinania dla modelu numerycznego z uwzgl\u0119dnieniem obci\u0105\u017ce\u0144 komunikacyjnych<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

Nasza oferta<\/b><\/h2>\n<\/div><\/div>