Propojení Civil NX a GTS NX při návrhu mostu

Metoda SSI (Soil-Structure Interaction) řeší vzájemné působení mezi podložím a konstrukcí. V praxi to znamená, že tuhost podloží ovlivňuje chování konstrukce (např. průhyby, napětí), a zároveň konstrukce mění napjatost a přetvoření v zemině. Typické použití metody SSI je při založení mostních pilířů a opěr, při analýze rozpěrákových a integrovaných mostů, opěrných zdí, tunelů a dalších podzemních staveb. Metodu SSI je vhodné použít v případě, kdy vlivem přetváření podloží bude docházet k redistribuci vnitřních sil v konstrukci nebo spolupůsobení se zeminou je rozhodující pro návrh, zejména pak v případě dynamického zatížení (zemětřesení). Pomocí řešení SSI lze rovněž dosáhnout méně konzervativního, a tedy ekonomického návrhu konstrukce.

Na webináři budou vysvětleny a na praktických ukázkách ukázány dva přístupy - nepřímá (Substructure method) a přímá (direct method) metoda. V nepřímé metodě je interakce s podložím simulována soustavou pružin o dané tuhosti, kterou lze stanovit různými metodami a přístupy (nejčastějí známý parametr kh). Pomocí propojení mezi výpočetními softwary Civil NX a GTS NX lze tuhosti pružin získat iterací pomocí analýzy podloží metodou MKP. Metoda je hojně využívaná v běžné inženýrské praxi při analýze mostních konstrukcí. 

Druhým přístupem je přímá metoda, která uvažuje podloží a konstrukci jako jeden celek. Celý systém konstrukce-podloží je zde modelován a analyzován společně v jednom kroku. Podloží je modelováno jako 3D (případně 2D) kontinuum, k čemuž je nezbytné použití numerických metod (MKP).

Stanovením odezvy podloží pomocí 3D modelu lze na rozdíl od běžnějších metod zohlednit skutečné uspořádání geologických vrstev v podloží, specifické mechanické vlastnosti zemin či skupinový účinek pilot. Použitím přímé metody, připustíme-li vyšší nároky na modelování, navíc odpadá nutnost iteračního procesu a je určena skutečná redistribuce vnitřních sil. Obě metody jsou v jednodušších případech zaměnitelné, ve složitých případech se bez přímé metody neobejdeme. Nakonec je volba přístupu k řešení interakce na projektantovi, který musí přihlédnout k náročnosti konstrukce a případným rizikům zanedbání celého jevu.