Применение современных моделей грунтов при выполнении численных расчетов оснований и фундаментов резервуаров

Abstract

Уже в ближайшем будущем от использования современных численных методов расчета будет зависеть прогресс в области проектирования оснований и фундаментов зданий и сооружений, поскольку возможности по совершенствованию строительных норм практически исчерпаны. Целью статьи является демонстрация возможностей численных расчетов с использованием современных моделей грунта на примере проектирования фундамента стандартного нефтяного резервуара для хранения нефти и нефтепродуктов. Приведено сравнение результатов расчетов осадки основания резервуара емкостью 30 000 м, выполненных в соответствии с действующими нормами проектирования и методом конечных элементов с применением программного комплекса PLAXIS. В частности, проведены численные расчеты с использованием современных моделей грунта: 1) модели грунта с упрочнением (Hardening Soil model, HS); 2) модели грунта с упрочнением и учетом малых деформаций (Hardening Soil small strain model, HSs). Показано, что использование указанных моделей при наличии требуемого объема исходных данных позволяет существенно уточнить вычисления, выполняемые по нормативным методикам. С учетом полученных результатов определена возможность оптимизации проектных решений при выборе типа фундамента резервуара. In the near future, the progress in design of bases and foundations of buildings and structures will depend on the use of modern numerical calculation methods since the opportunities to improve the building regulations are almost exhausted. This article aims to demonstrate the capabilities of numerical calculations with the use of modern soil models on the example of designing the foundation of a standard oil storage tank for crude oil and petroleum products. This article provides a comparison of the results of the base settlement of a 30,000 m tank calculations made in accordance with the current standards of design and the finite elements method with the use of the PLAXIS software package. In particular, the following numerical calculations with the use of modern soil models have been performed: 1) Hardening Soil model, HS; 2) Hardening Soil small strain model, HSs. It is shown that the use of these models in the presence of the required amount of baseline data can significantly refine the calculations performed according to normative methods. Considering the obtained results, the possibility of optimizing design solutions when selecting the type of foundation of a tank was determined.