2519-2418 Обоснование новой методики выбора конститутивных моделей и калибровки демпфирования при МКЭ-моделировании транспортных нагрузок на грунтовые основания 10.24412/2519-2418-2026-1048-67-78 NATTFB UDC 624.131.5:519.6 28 05 2026 Богданов Валерий Павлович valerij448@mail.ru Антрацитовский институт геосистем и технологий (филиал) ЛГУ им. В. Даля, старший преподаватель кафедры экономики и транспорта геомеханика метод конечных элементов MIDAS GTS NX динамические нагрузки конститутивные модели грунтов демпфирование Релея движущаяся нагрузка верификация транспортное строительство

Разработана комплексная методика компьютерного моделирования деформационных процессов в грунтовых основаниях транспортных сооружений на основе метода конечных элементов в MIDAS GTS NX. Предложен формализованный алгоритм выбора конститутивной модели грунта по типу нагружения: Mohr-Coulomb – для статики, Hardening Soil – для динамики, HSsmall – для многоциклового воздействия, Soft Soil – для насыщенных грунтов. Разработана процедура калибровки коэффициентов демпфирования Релея α и β по характерным частотам спектра транспортной нагрузки. Верификация на тестовой задаче о движении поезда Thalys HST (v=314 км/ч) показала погрешность Δ≤8 %, что удовлетворяет принятому критерию Δ≤10 %. Методика формирует единую замкнутую последовательность от постановки задачи до оценки достоверности результата.

 Должиков, П. Н. О динамических напряжениях в песчано-глинистых основаниях транспортных сооружений / П. Н. Должиков, В. В. Збицкая, В. П. Богданов // Труды РАНИМИ: сб. науч. тр. – Донецк, 2025. – № 8 (46). – C. 172-182. MIDAS IT. MIDAS GTS NX: User Manual. – Seoul: MIDAS Information Technology Co., Ltd., 2023. Тер-Мартиросян, А. З. Определение и верификация параметров модели слабого грунта с учетом ползучести / А. З. Тер-Мартиросян, В. В. Сидоров, Л. Ю. Ермошина // Вестник МГСУ. – 2018. – № 6 (117). – Т. 13. – C. 697-708. Brinkgreve R. B. J., Engin E. Validation of geotechnical finite element analysis. Proceedings of the 18th International Conference on soil mechanics and geotechnical engineering. Paris. 2013, pp. 677-682. Hardin B. O., Drnevich V. P. Shear modulus and damping in soils: design equations and curves. Journal of soil mechanics & foundations division. 1972, vol. 98. no. 7, pp. 667-692. Sayeed Md. A., Shahin M. A. Modelling of ballasted railway track under train moving loads. Proc. 12th Australia New Zealand Conf. on geomechanics. 2015, pp. 1-8. Hall L. Simulations and analyses of train-induced ground vibrations in finite element models. Soil dynamics and earthquake engineering. 2003, vol. 23, no. 5, pp. 403-413. Прокудин, И. В. Прочность и деформативность железнодорожного земляного полотна из глинистых грунтов, воспринимающих вибродинамическую нагрузку / И. В. Прокудин. – Л.: ЛИИЖТ, 1982. – 458 c. Degrande G., Schillemans L. Free field vibrations during the passage of a Thalys high-speed train at variable speed. Journal of sound and vibration. 2001, vol. 247, no. 1, pp. 131-144. Парамонов, В. Н. Метод конечных элементов при решении нелинейных задач геотехники / В. Н. Парамонов. – СПб.: Группа компаний «Геореконструкция», 2012. – 264 с. Potts D. M., Zdravkovic L. Finite element analysis in geotechnical engineering: theory. London: Thomas Telford. 1999, 440 p. Kuhlemeyer R. L., Lysmer J. Finite element method accuracy for wave propagation problems. Journal of the soil mechanics and foundations division. 1973, vol. 99, no. 5, pp. 421-427. Lysmer J., Kuhlemeyer R. L. Finite dynamic model for infinite media//Journal of the engineering mechanics division. 1969, vol. 95, no. 4, pp. 859-877. Повколас, К. Э. Методика расчета дополнительных динамических осадок оснований плитных фундаментов зданий и сооружений от вибраций, распространяющихся в грунтовой среде / К. Э. Повколас // Наука и техника. – 2024. – № 1. – Т. 23. –C. 46-57.