Сучасні тенденції розв’язку нелінійних задач геотехніки

Abstract

The study addresses modern approaches to solving nonlinear geotechnical problems caused by the complex nature of soil media and the multifactorial aspects of their mechanical behavior. It is shown that the development of elastoplastic models and the implementation of numerical methods, in particular the finite element method and the boundary element method, have significantly expanded the possibilities for analyzing the stress-strain state of soil foundations. Special attention is given to the use of numerical modeling for investigating the “soil–foundation” system, taking into account nonlinear relationships between stresses and strains, as well as phenomena of dilatancy and contractancy. The behavior of a bored pile in complex engineering and geological conditions is analyzed using an elastoplastic model. It is established that the application of the boundary element method, based on the theory of integral equations, combined with modern computational tools, ensures improved accuracy, reliability, and economic efficiency of engineering solutions.

У роботі розглянуто сучасні підходи до розв\"язку нелінійних задач геотехніки, зумовлених складною природою ґрунтових середовищ та багатофакторністю їх механічної поведінки. Показано, що розвиток пружно-пластичних моделей та впровадження числових методів, зокрема методу скінченних елементів і методу граничних елементів, дозволив суттєво розширити можливості аналізу напружено-деформованого стану ґрунтових основ. Особливу увагу приділено застосуванню числового моделювання для дослідження системи «ґрунтова основа – фундамент», з урахуванням нелінійних залежностей між напруженнями та деформаціями, а також явищ дилатансії та контрактансії. Розглянуто поведінку буронабивної палі в складних інженерно-геологічних умовах із використанням пружно-пластичної моделі. Встановлено, що використання методу граничних елементів, заснованого на теорії інтегральних рівнянь, у поєднанні з сучасними обчислювальними засобами забезпечує підвищення точності, надійності та економічної ефективності інженерних рішень.