PLAXIS 3D

Трёхмерные геотехнические расчёты

PLAXIS 3D — сертифицированная и верифицированная программа для решения геотехнических задач методом конечных элементов. Программа разработана на основе мирового опыта исследовательских институтов в области механики грунтов и численного моделирования в геотехнике.

PLAXIS 3D рассчитывает в трёхмерной постановке напряжения и деформации в грунте, определяет осадку, устойчивость, несущую способность и решает фильтрационные и динамические задачи.

Компании и научные институты по всему миру используют PLAXIS для задач сложного взаимодействия массива грунта с фундаментами и конструкциями зданий и сооружений в промышленно-гражданском, дорожном, гидротехническом строительстве, горном деле, нефтегазовой отрасли и др. Программа подойдёт для решения задач геомеханики и геотехники для котлованов и фундаментов, насыпей и дамб, тоннелей и шахт, карьеров и хранилищ отходов горнодобывающей промышленности, объектов нефтегазовой отрасли.

Кому подойдёт PLAXIS 3D?

Программа имеет простой и доступный интерфейс с обширной дополнительной информацией. PLAXIS 3D могут использовать как начинающие специалисты в области геотехнических расчётов, так и профессионалы, которым нужен современный мощный инструмент для разностороннего и многофакторного анализа геотехнических объектов любой сложности.

Программа подойдёт тем, кто выполняет расчёты сооружений в промышленном-гражданском, гидротехническом, транспортном, подземном и других видах строительства, а также:

  • Изыскательским организациям — для оценки устойчивости природных склонов и предварительного анализа противооползневых конструкций, а также для оценки влияния изменения уровня грунтовых вод и расчётов напряжений от собственного веса.
  • Грунтовым лабораториям — для возможности калибровки и выдачи готовых наборов параметров грунтовых моделей в соответствии с актуальными нормативными требованиями для геотехнических расчётов.
  • Проектным организациям — для расчётного обоснования проектных решений, что является основой процесса проектирования. Для получения параметров конструкций и сооружений с целью выполнить технико-экономическое сравнение при вариантном проектировании.
  • Строительным организациям — для проверки корректности проектных решений и возможности оперативной оценки сложных геотехнических ситуаций на строительной площадке и принятий решений.
  • Службе Заказчика — для контроля технико-экономического обоснования и надёжности принятых проектных решений.

Главные преимущества PLAXIS 3D

Интуитивно понятный интерфейс

Заполнение базы данных по материалам грунтов и конструкций

Импорт объёмной модели из DXF-файла

Доступ к опциям через меню правой кнопки мыши

Копирование объектов и создание массивов

Задание поэтапности возведения сооружения и возможность работы с элементами модели по отдельности.

Фильтрация списка выполненных команд для автоматизации задания модели

PLAXIS отличается удобным и интуитивно понятным интерфейсом. Новые пользователи могут легко и быстро освоить программу и в короткие сроки выполнить полноценные расчёты. При этом программа предлагает профессиональный набор инструментов и опций для сложных геотехнических расчётов взаимодействия конструкций и грунтовых массивов. В PLAXIS 3D есть опции для выполнения типовых расчётов по двум группам предельных состояний. Программа справляется со сложными трехмерными задачами, расчётом стационарной и нестационарной фильтрации грунтовых вод и с задачами динамического моделирования: сейсмические и техногенные воздействия.

В программе PLAXIS Output пользователь может полноценно визуализировать результаты расчёта для всестороннего анализа взаимодействия сооружения и грунтовой среды. Расширенные функции интерпретации результатов дополняются опциями для построения графиков зависимостей и эпюр распределения величин.Командная строка и доступ к написанию скриптов в Python автоматизируют и ускоряют работу в программе и обеспечивают совместную работу с другими программами.

Быстрое создание расчётной схемы и поэтапности строительства

В режиме Soil с помощью геологических колонок пользователь создаёт грунтовое основание модели.

В режиме Structures задаются нагрузки, перемещения и элементы конструкций: плиты, сваи, балки, анкеры, распорки, геотекстиль и пр. Грунтовое основание и геометрию сооружения можно импортировать из других программ. Поддерживаются форматы dxf, step, brep, ifc, ism, Pointclouds (Облака точек). Доступны приложения для импорта конструкций и нагрузок из SCAD, ПК ЛИРА, ЛИРА-САПР, ETABS, SAP2000, CSiBridge, Autodesk Robot, STAAD.Pro.

Режим Mesh включает автоматическое создание нерегулярных и регулярных сеток конечных элементов. Можно проверить качество сетки и локально измельчить сетку, чтобы получить более точный результат.

В режиме Flow conditions пользователь задаёт фильтрационные граничные условия: водопонижение в котлованах, повышение или понижение уровня воды в хранилище и др.

В режиме Staged construction пользователь детально моделирует поэтапный процесс строительства: на каждой фазе расчёта активирует и деактивирует нагрузки и перемещения, элементы грунта и конструкций.

В PLAXIS пользователь работает в нескольких режимах с логичной последовательностью операций. Это ускоряет и упрощает создание геотехнической модели. Программа предоставляет опции для оптимизации проектных решений за счёт задания вариантов конструкций усиления и других мероприятий в одной расчётной схеме.

Реалистичная оценка напряжений и перемещений

Специальные модели дисперсных грунтов для точного прогноза влияния на окружающую застройку. Оценка деформаций и прочности ограждающих конструкций любой формы и с различными вариантами усиления.

Учёт влияния напряжённого состояния существующих объектов на проектируемые. Изменение напряжений в процессе строительства нового сооружения.

Моделирование проходки тоннеля с возможностью оценки влияния технологии производства работ на деформации поверхности грунта. Специальные модели для скальных грунтов, обеспечивающие достоверность выполняемых расчётов.

Моделирование подземных сооружений любой формы с последующей оценкой поведения при динамическом воздействии как на дневной поверхности, так и внутри тоннелей.

Расчёты осадки, консолидации и устойчивости насыпей и дамб. Возможность выполнить фильтрационный расчёт в том числе для пойменных насыпей и учесть влияние замачивания грунтов на устойчивость.

PLAXIS предлагает несколько типов расчётов:

  • Plastic (Расчёт НДС)
  • Safety (Устойчивость)
  • Consolidation (Консолидация)
  • Dynamics (Динамический расчёт без учёта и с учётом консолидации)
  • Fully coupled flow-deformation (Совместный фильтрационно-деформационный расчёт)

В программе есть 15 штатных и 18 пользовательских линейных и нелинейных моделей грунтов. Такой набор позволяет моделировать реалистичное поведение дисперсных грунтов и скальных горных пород. Проверенные процедуры расчёта гарантируют стабильность, сходимость и точные результаты для простых и сложных задач. Это обеспечивает достоверную оценку надёжности сооружений.Программа содержит много различных моделей грунта для учета конкретного поведения: например, глины, песка и скальной породы, а также конкретное поведение при нагрузке, разгрузке и повторной нагрузке в грунтах.

Универсальная обработка результатов

Оценка влияния нового строительства на окружающую застройку. Моделирование поэтапной откопки котлована с различными вариантами крепления.

Моделирование фильтрационных процессов: расчёты притока в котлован, подбор оборудования для откачки, расчёты стационарной и нестационарной фильтрации. Возможность задать несколько горизонтов УГВ, включая напорные и водоупорные слои.

Расчёты устойчивости откосов котлованов с бермой. Расчёты устойчивости насыпей и дамб. Возможность учесть изменение влажности и её влияние на устойчивость.

Анимация любых результатов расчёта. Области зоны влияния котлована. Специальные модели для повышения точности расчётов геотехнического прогноза.

Анимация строительного процесса в соответствии с технологией производства работ. Оценка влияния проходки тоннелей на окружающую застройку.

Визуализация и выгрузка результатов в табличный редактор: усилия в конструкциях: изгибающие моменты, поперечные и продольные силы в сваях.

Программа PLAXIS Output предлагает отображение перемещений, напряжений, скоростей, ускорений, усилий, температуры и данных о фильтрации в виде цветовой заливки, изолиний, изоповерхностей, векторов, таблиц, анимационных видеороликов.
Пользователь может построить поперечные сечения для подробного анализа интересующих областей, а с помощью Curves manager создать графики, отображающие результаты на этапах расчёта. Возможен экспорт результатов в виде изображений и таблиц, есть инструмент создания отчётов.

Надёжность расчётов

Сертификат PLAXIS

В современной геотехнике метод конечных элементов (МКЭ) признан наиболее эффективным, достоверным и прогрессивным методом расчёта. Сложный математический аппарат, реализованный в программах МКЭ, имеет минимальные допущения, поскольку не предназначен для ручных расчётов.
Программа имеет сертификат соответствия требованиям действующих нормативных документов. Срок действия сертификата — до 04.05.2022.
Скачать сертификат

Мировой опыт в одной программе

Разработка PLAXIS возможна благодаря проведению научных исследований в университетах и научно-исследовательских институтах по всему миру. Для поддержания высокого технического уровня PLAXIS и внедрения новых технологий разработчики находятся в контакте с группой исследователей и учёных в области геоинжиниринга и численных методов расчёта. Разработчики являются членами организаций, которые вносят свой вклад в дело развития гражданского строительства и инженерной геотехники во всём мире.

Верификация

Используемые в PLAXIS модели представляют математические зависимости, которые ограничены рамками используемого метода и программного кода. Гарантией надёжности решений на основе этих моделей является процесс верификации. Этот процесс позволяет проверить, как соответствует реализованная разработчиком компьютерная модель математической, принятой за основу. Верификационные примеры — это задачи, в которых известные и принятые научным сообществом аналитические решения воспроизведены в программе, а полученные результаты численного решения сопоставлены с исходным аналитическим. Близость результатов позволяет утверждать, что программный продукт соответствует принятым теориям расчётов и может быть использован для решения соответствующих задач.
Посмотреть примеры

Помощь пользователю PLAXIS 3D

Процессор (CPU)

Минимальные требования: двухъядерный ЦПУ
Рекомендуется: четырёхъядерный ЦПУ
Чем выше частота процессора, тем лучше. По словам разработчиков, при использовании более восьми ядер нет значительного выигрыша во времени расчёта.

Операционная система (OS)

Поддерживаются: Windows 10 Pro 64-bit, Windows 11 Pro 64-bit
Рекомендуется: Windows 10 Professional 64-bit (с последними пакетами обновлений (service pack))

Объем ОЗУ (RAM)

Это один из самых важных факторов, который влияет на скорость работы в PLAXIS.
Для 2D: минимум 4 Гб.
Для 3D: минимум 8 Гб. Для средних моделей 16 Гб. Для крупных моделей — от 32 Гб.
Чем больше модель, тем больше требуется оперативной памяти.

Графическая карта (GPU)

Поддерживаются совместимые с DirectX графические карты объемом:
Минимум: 1 Гб
Для работы с проектами большого размера рекомендуется 4+ Гб (например, карты NVIDIA с технологией CUDA)
Минимальные требования: GPU объём графической памяти 256 Мб, OpenGL версии 1.3
Разработчики рекомендуют избегать встроенных видеокарт. Рекомендуется использовать внешнюю видеокарту линеек NVIDIA GeForce или Quadro с минимум 128-битной системной шиной и 1 Гб оперативной памяти или эквивалентное решение от ATI/AMD.
Минимальные требования: 1024 x 768, 32-битовая цветовая палитра
Рекомендуется: 1920 x 1080, 32-битовая цветовая палитра

Дисковое пространство (HDD)

Минимум 2 Гб свободного места в разделе, где хранятся временные файлы Windows (TEMP), + 2 Гб свободного места в разделе, где будут сохраняться проекты. Большие проекты могут потребовать намного больше свободного места в обоих разделах. Для обеспечения максимальной производительности убедитесь, что каталог TEMP и каталог проекта находятся в одном разделе диска.

Подключение к интернету (Network Connectivity)

Для версий до PLAXIS CE V20 требуется порт для USB-ключа аппаратной защиты.
Для версий с PLAXIS 2D/3D CE V20 требуется Интернет-соединение.

Конфигурации PLAXIS 3D

Изменения в технологиях и нормативном обеспечении проектирования ставят перед инженерами всё более сложные геотехнические задачи. Для их решения много лет используется программный комплекс PLAXIS, который ежегодно обновляется и расширяет свои возможности согласно текущим потребностям отрасли.
PLAXIS — удобный и надёжный расчётный конечно-элементный программный комплекс, который используется инженерами-геотехниками по всему миру. Есть три типа лицензий, каждый из которых подойдёт для решения определённых геотехнических задач: PLAXIS 3D, PLAXIS 3D Advanced и PLAXIS 3D Ultimate.

 

PLAXIS 3D

Стационарные статические расчёты деформаций и устойчивости сооружений без учёта консолидации, влияния движения грунтовых вод, ползучести и псевдостатики. В расчётах используется одно ядро CPU.

PLAXIS 3D Advanced

Функционал PLAXIS + расчёты консолидации, стационарных фильтрационных потоков, ползучести и псевдостатики. В расчётах используются все ядра CPU.

PLAXIS 3D Ultimate

Функционал PLAXIS Advanced + расчёты динамики, нестационарных фильтрационных потоков. В расчётах используются все ядра CPU.

Cписок опций PLAXIS 3D / Advanced / Ultimate

– свернуть все + развернуть все

Модели грунтов

PLAXIS 3DPLAXIS
3D Advanced
PLAXIS
3D Ultimate
Linear elastic
Mohr-Coulomb
Hardening soil
Hardening soil small strain stiffness
Jointed rock
Hoek-Brown + Parameter guide
(Руководство по характеристикам)
Modified Cam-Clay
NGI-ADP
Soft soil
Soft soil creep
Sekiguchi-Ohta (Viscid)
Sekiguchi-Ohta (Inviscid)
UDCAM-S + Cyclic Accumulation tool
(Циклическое накопление и инструмент по оптимизации)
Concrete
User Defined Soil Models (Пользовательские модели грунтов)**
UBC3D-PLM (учёт разжижения грунтов)

— опция не активна
— опция активна без SELECT Subscription
* — опция активна с SELECT Subscription

Типы поведения грунтов

PLAXIS 3DPLAXIS
3D Advanced
PLAXIS
3D Ultimate
Drained
Undrained A
Undrained B
Undrained C
Non-porous

— опция не активна
— опция активна без SELECT Subscription
* — опция активна с SELECT Subscription

Динамические и фильтрационные свойства материалов

PLAXIS 3DPLAXIS
3D Advanced
PLAXIS
3D Ultimate
Фильтрационные параметры, в том числе системы классификации грунтов (Hypres, USDA и т.д.) и заданные по умолчанию наборы данных для гидравлической модели Ван Генухтена (Approximate)
Демпфирование по Рэлею для грунтов и конструкций

— опция не активна
— опция активна без SELECT Subscription
* — опция активна с SELECT Subscription

Типы материалов конструктивных элементов

PLAXIS 3DPLAXIS
3D Advanced
PLAXIS
3D Ultimate
Плиты (Plates): Упругое, упругопластическое и заданное ограничениями (M-Kappa) поведение плитных элементов
Геосетки (Geogrids): Упругое, упругопластическое, заданное функцией и реологическое поведение элемента для моделирования геосинтетических материалов
Балки (Beams): Упругое и упругопластическое поведение балочных элементов
Сваи (Embedded beams): Упругое и упруго-пластическое поведение свайных элементов
Анкерные тяги (Node-to-node anchors): Упругое, упруго-пластическое поведение (с учётом снижения прочности) анкерных тяг
Анкеры с защемлённым концом (Fixed-end anchors): Упругое, упругопластическое поведение (с учётом снижения прочности) анкеров с защемленным концом

— опция не активна
— опция активна без SELECT Subscription
* — опция активна с SELECT Subscription

Создание начальных напряжений

PLAXIS 3DPLAXIS
3D Advanced
PLAXIS
3D Ultimate
K0-процедура (K0 procedure)
Гравитационное нагружение (Gravity loading)
Поле напряжений (Field stress)
Только фильтрация грунтовых вод (Groundwater flow only)

— опция не активна
— опция активна без SELECT Subscription
* — опция активна с SELECT Subscription

Типы деформационных расчётов

PLAXIS 3DPLAXIS
3D Advanced
PLAXIS
3D Ultimate
Расчёт напряжённо-деформированного состояния (Plastic)
Расчёт устойчивости (Safety)
Расчёт консолидации (Consolidation)
Динамический расчёт (Dynamic)
Динамический расчёт с учётом консолидации (Dynamic with consolidation)
Совместный фильтрационно-деформационный расчёт (Fully coupled flow-deformation)

— опция не активна
— опция активна без SELECT Subscription
* — опция активна с SELECT Subscription

Типы расчётов поровых давлений

PLAXIS 3DPLAXIS
3D Advanced
PLAXIS
3D Ultimate
Уровень грунтовых вод (Phreatic level)
Использование порового давления из предыдущей фазы (Use pore pressures from previous phase)
Установившаяся фильтрация грунтовых вод (Steady state groundwater flow)
Неустановившаяся фильтрация грунтовых вод (Transient groundwater flow)

— опция не активна
— опция активна без SELECT Subscription
* — опция активна с SELECT Subscription

Свойства проекта и модели

PLAXIS 3DPLAXIS
3D Advanced
PLAXIS
3D Ultimate
Выбор международной (СИ) или имперской системы единиц для длины, силы и пр.

— опция не активна
— опция активна без SELECT Subscription
* — опция активна с SELECT Subscription

Создание геометрии

PLAXIS 3DPLAXIS
3D Advanced
PLAXIS
3D Ultimate
Скважины (Boreholes)
Выбор, перемещение, поворот объектов и создание массивов (копирование)
Точки, линии, NURBS-кривые и поверхности
Конструктор комбинированных кривых (Polycurve Designer)
Пересечение, объединение, выдавливание и вращение объектов вокруг оси; объединение поликривых (Loft polycurves) и поверхностей (Blend surfaces)
Точечная, линейная и поверхностная нагрузки
Заданное перемещение в точке, по линии и по поверхности
Свайные, балочные и плитные элементы, геосетки, межузловые анкеры и анкеры с защемлённым концом, интерфейсные элементы
Поверхностная усадка (контракция)
Колодцы, линейные и поверхностные дрены, граничные условия фильтрации грунтовых вод по поверхности
Присоединённая масса (Added Mass)*
Подвижные точки и линии (Moving point и line)*
Конструктор туннелей (Tunnel Designer)***
— Задание анкерных болтов (Rockbolt) и зонтичного свода туннеля (Umbrella Arch)***
— Задание балочных элементов (Beam/Girder)***
— Инструмент по разделению туннелей (Splitting Tool)***
— Задание последовательной проходки туннелей***
— Автоматическое создание фаз проходки туннелей***

— опция не активна
— опция активна без SELECT Subscription
* — опция активна с SELECT Subscription

Зависимые от времени функции

PLAXIS 3DPLAXIS
3D Advanced
PLAXIS
3D Ultimate
Зависимые от времени компоненты фильтрации грунтовых вод для уровней воды, граничных условий фильтрации грунтовых вод и кластеров грунта
Задание функций фильтрации подземных вод для определения зависящих от времени изменений напора и расхода
Динамические компоненты в направлениях X, Y и Z для точечных, линейных и поверхностных нагрузок или заданных перемещений
Задание динамических коэффициентов для создания сигналов вибраций и землетрясений
Инструменты масштабирования, графики Фурье, отклика и интенсивности Ариаса, а также коррекция дрейфа для входных сигналов землетрясений
Задание функций движения (Movement functions) для учёта переменной скорости

— опция не активна
— опция активна без SELECT Subscription
* — опция активна с SELECT Subscription

Динамические граничные условия

PLAXIS 3DPLAXIS
3D Advanced
PLAXIS
3D Ultimate
Поглощающие (Viscous)
Податливое основание и свободные вертикальные (Compliant base и Free field)
Фиксация всех узлов (All nodes fixity)

— опция не активна
— опция активна без SELECT Subscription
* — опция активна с SELECT Subscription

Просмотр и обработка результатов

PLAXIS 3DPLAXIS
3D Advanced
PLAXIS
3D Ultimate
Отображение усилий, перемещений, напряжений и деформаций в виде стрелок, контурных линий, цветовой заливки и изоповерхностей
Таблицы результатов с опциями копирования, сортировки и фильтрации данных
Менеджер кривых для построения графиков различных результатов на выбранных фазах расчёта
Кривые нагрузка-перемещение
Поперечные сечения и кривые поперечных сечений
Автоматическое и ручное извлечение средней линии для отображения усилий в конструкциях, моделируемых кластерными элементами
Анимационные видеоролики
Отчёты
Печать и сохранение графиков и кривых
Графики и кривые ускорений, скоростей и огибающие для усилий в элементах для динамических фаз
Графики кривых псевдоспектрального ускорения, относительных смещений и переключения между частотными и временными представлениями
Графики и кривые поровых давлений для расчёта уровня грунтовых вод
Графики и кривые порового давления, насыщения, всасывания и потока Дарси для расчёта стационарного потока грунтовых вод
Графики и кривые порового давления, насыщения, всасывания и потока Дарси для расчёта неустановившейся фильтрации грунтовых вод или совместного фильтрационного-деформационного расчёта
Экспорт результатов в Paraview***

— опция не активна
— опция активна без SELECT Subscription
* — опция активна с SELECT Subscription

Другие опции и инструменты. Взаимодействие с другими программами

PLAXIS 3DPLAXIS
3D Advanced
PLAXIS
3D Ultimate
β-метод в расчётах тоннелей (Tunnel deconfinement)
Создание поля напряжений (field stress) в кластере
Поэтапное строительство и автоматическая регенерация этапов строительства
Псевдостатический расчёт сейсмического воздействия
Создание разреза из импортированных данных статического зондирования (CPTu)***
Виртуальная лаборатория SoilTest и калибровка параметров моделей***
Многоядерный и параллельный расчёт**
Менеджер расчётов (Calculation manager)***
Командная строка (Input, Output & SoilTest)
Автозаполнение в командной строке (Input, Output & SoilTest)***
Исполнитель команд (Commands runner) (Input, Output & SoilTest)***
Библиотека макросов и запуск макросов (Input, Output & SoilTest)***
Удалённое выполнение сценариев (скриптов) (Input, Output & SoilTest)***
Справочник по скриптингу (Scripting reference)***
Интеграция с ProjectWise: сохранение и загрузка с сервера ProjectWise
Облачные службы Bentley: личный и проектные порталы, Project association***
Импорт и экспорт геометрии и уровней воды из CAD-приложений форматов: *.DXF, *.STEP, *.BRep, IFC, ISM, Pointclouds (Облака точек)***
PLAXIS Coupling Tool для импорта конструкций и нагрузок из STAAD.Pro***
PLAXIS-Structure Interaction (PSI) для импорта конструкций и нагрузок из SCAD, ПК ЛИРА, ЛИРА-САПР, ETABS, SAP2000, CSiBridge, Autodesk Robot***

— опция не активна
— опция активна без SELECT Subscription
* — опция активна с SELECT Subscription