АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПАКЕТА ПРОГРАММ ЛОГОС ПРИ РАСЧЕТЕ СЕЙСМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СООРУЖЕНИЕ

Аннотация

Исследованы и расширены возможности пакета программ ЛОГОС для расчетов сейсмических вибраций заглубленных сооружений с учетом контактного взаимодействия с грунтом и поля силы тяжести. Для сокращения вычислительных затрат в пакет программ ЛОГОС внедрен разработанный ранее и реализованный в программном комплексе «Динамика-2» метод моделирования неотражающих граничных условий, позволяющий уменьшить размеры расчетной области. Приведены результаты численного моделирования в ЛОГОС распространения сдвиговой волны в упругой ограниченной подобласти сплошной среды, демонстрирующие эффективность неотражающих граничных условий для трехмерной постановки. Исследована методика динамической релаксации, используемая в модуле динамической прочности пакета программ ЛОГОС для расчета статической задачи начальных напряжений расчетной области от поля силы тяжести с последующим решением нестационарной задачи. Получены численные оценки ожидаемой точности динамического решения в зависимости от задаваемой точности статического расчета. Так, погрешность по изменению кинетической энергии при использовании алгоритма динамической релаксации 10–4 дает относительную погрешность 10–3 в скоростях и 10–2 в напряжениях, уменьшение задаваемой погрешности статических расчетов на 2 порядка уменьшает относительную погрешность в вычислении скоростей в 3 раза, напряжений – в 5 раз. Проведено сравнение расчета начального напряженно-деформированного состояния системы здание–грунт от действия поля сил тяжести с применением процедуры динамической релаксации и с применением процедуры стационирования, реализованной в пакете программ «Динамика-2». Во всех задачах в трехмерной постановке использованы объемные 8-узловые конечные элементы с одноточечным интегрированием, в двумерной постановке – эквивалентные 4-узловые конечные элементы, для интегрирования определяющей системы уравнений применяется явная схема «крест». Между подобластями реализованы варианты контакта со склейкой и контакта с трением. Возможности ЛОГОСа по проведению многопроцессорных вычислений позволили на основании серии вычислительных экспериментов сделать оценки сходимости рассматриваемой задачи.