Порівняльний аналіз універсальних програмних комплексів для геотехнічного чисельного моделювання
DOI:
https://doi.org/10.36910/6775-2410-6208-2026-15(25)-15Ключові слова:
взаємодія «ґрунт-конструкція», моделі ґрунтів, палі, комбінований пальово-плитний фундамент, PLAXIS 3D, MIDAS GTS NXАнотація
У статті розглянуто питання вибору універсальних програмних комплексів для геотехнічного чисельного моделювання. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю врахування просторової роботи ґрунтового масиву, стадійності будівництва, контактної взаємодії, фільтраційних процесів і нелінійної поведінки ґрунтів. Метою роботи є порівняльний аналіз універсальних програмних комплексів для геотехнічного моделювання та визначення їх порівняльної придатності для типових задач геотехнічного проєктування і задач підвищеної інженерної складності. Систематизовано основні групи програмного забезпечення: універсальні геотехнічні програмні комплекси, універсальні програмні комплекси чисельного моделювання загального призначення та вузькоспеціалізовані програми. Для детального порівняння обрано PLAXIS 3D, MIDAS GTS NX, FLAC3D, ZSoil та Abaqus. Оцінювання виконано за п’ятьма критеріями: бібліотека моделей ґрунту, моделювання фундаментних систем, підтримка стадійності, автоматизація розрахунків і обробки результатів, стабільність розрахунку та контроль збіжності. Найвищий сумарний показник отримав PLAXIS 3D, який має найбільш збалансовані можливості для інженерного геотехнічного моделювання. Високу придатність також показав MIDAS GTS NX, особливо для фундаментних систем і стадійних задач. FLAC3D доцільний для задач із вираженою нелінійністю, великими деформаціями та геомеханічними особливостями. ZSoil забезпечує достатній інструментарій за умови контролю чисельної постановки. Abaqus є ефективним для нестандартних контактних і дослідницьких задач, однак потребує більшої методичної підготовки. Отримані результати можуть бути використані при виборі програмного комплексу для моделювання основ, фундаментів і систем «ґрунт-конструкція».
Завантажити
Посилання
1. Bapir, B., Abrahamczyk, L., Wichtmann, T., & Prada-Sarmiento, L. F. (2023). Soil-structure interaction: A state-of-the-art review of modeling techniques and studies on seismic response of building structures. Frontiers in Built Environment, 9, 1120351. https://doi.org/10.3389/fbuil.2023.1120351
2. Firoozi, A. A., Naji, M., & Firoozi, A. A. (2023). Effects of soil-structure interaction on performance of bridges during earthquakes. Case study: Integral abutment bridge in Pennsylvania, USA. Iranian Journal of Science and Technology, Transactions of Civil Engineering, 47, 3487-3505. https://doi.org/10.1007/s40996-023-01122-w
3. Chimdesa, F. F., Chimdesa, F. F., Jilo, N. Z., Hulagabali, A., Babalola, O. E., Tiyasha, T., Ramaswamy, K., Kumar, A., & Bhagat, S. K. (2023). Numerical analysis of pile group, piled raft, and footing using finite element software PLAXIS 2D and GEO5. Scientific Reports, 13, 15875. https://doi.org/10.1038/s41598-023-42783-x
4. Chanda, D., Saha, R., Haldar, S., & Choudhury, D. (2023). State-of-the-art review on responses of combined piled raft foundation subjected to seismic loads using static and dynamic approaches. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 169, 107869. https://doi.org/10.1016/j.soildyn.2023.107869
5. Wang, Z., Cai, J., Wei, P., Yang, X., & Xu, Y. (2025). Optimization of pile reinforcement in soft soils: A numerical analysis. Applied Sciences, 15(23), 12443. https://doi.org/10.3390/app152312443
6. Deb, P., & Pal, S. K. (2019). Numerical analysis of piled raft foundation under combined vertical and lateral loading. Ocean Engineering, 190, 106431. https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2019.106431
7. Bentley Systems. (2025). PLAXIS 3D 2025.1 manuals. Дата звернення: 09.05.2026. https://bentleysystems.service-now.com/community?id=kb_article&sysparm_article=KB0107989
8. MIDAS IT. (2019). GTS NX on-line manual. Дата звернення: 09.05.2026. https://manual.midasuser.com/en_common/GTS%20NX/310/GTS_NX/Welcome_to_GTS_NX/Intro.htm
9. Itasca Consulting Group. (2025). FLAC (FLAC2D/FLAC3D): Itasca software 9.0 documentation. Дата звернення: 09.05.2026. https://docs.itascacg.com/itasca900/flac3d/docproject/source/flac3dhome.html
10. GeoDev. (2026). ZSoil 2026 theoretical manual. Дата звернення: 09.05.2026. https://www.zsoil.com/zsoil_manual/TM-Man.pdf
11. Dassault Systèmes. (2024). Abaqus 2024 documentation. Дата звернення: 09.05.2026. https://docs.software.vt.edu/abaqusv2024/English/
