Kotwy
Ramka "Kotwy" zawiera tabelę z listą zdefiniowanych kotew. Dodawanie (edycja) kotew wykonywana jest w oknie dialogowym "Nowe kotwy" ("Edytuj właściwości kotew").
Wprowadzone kotwy można również edytować na ekranie za pomocą obiektów aktywnych. W programie zastosowano następujące układy współrzędnych.
Głowica kotwy (punkt początkowy) jest automatycznie dowiązywana do terenu, wybranej warstwy lub otworu (obudowa tunelu). Głowica kotwy jest w takim przypadku automatycznie umieszczana na przecięciu linii kotwy określonej przez zdefiniowane punkty oraz wybranej linii. Kotwę można także definiować w sposób bezpośredni, podając współrzędne obu punktów krańcowych.
Kotew, w fazie, w której jest wprowadzana do analizy jest reprezentowana przez parę sił działających w jej punktach końcowych i działających w przeciwnych kierunkach. W tej fazie nie należy definiować żadnych innych oddziaływań, np. obciążeń dodatkowych, wykopu, itp.W kolejnych fazach kotwy są reprezentowane przez sprężony, sprężysty element prętowy pracujący na rozciąganie i ściskanie o stałej sztywności normalnej. Maksymalna dopuszczalna siła rozciągająca, jaką może wytrzymać element, determinuje zniszczenie kotwy podczas rozciągania. Element prętowy jest kotwiony w gruncie tylko w punkcie początkowym i końcowym. Nie uwzględnia się wzajemnego oddziaływania między gruntem a kotwą wzdłuż długości kotwy.
Kotwy są definiowane za pomocą punktu początkowego i końcowego oraz sztywności. Program automatycznie łączy stopnie swobody kotwy z rzeczywistymi stopniami swobody predefiniowanej siatki elementów skończonych. Dlatego, kotwę można wprowadzać w dowolnym miejscu konstrukcji.
Sztywność kotwy definiowana jest za pomocą modułu sprężystości i pola powierzchni. Program umożliwia również wprowadzanie średnicy kotwy - w tym przypadku pole powierzchni określane jest automatycznie. W obliczeniach stateczności, sztywność kotwy nie jest uwzględniana. Jej działanie jest realizowane tylko poprzez siłę sprężenia wprowadzaną automatycznie w postaci zewnętrznej siły ściskającej, która oddziałuje na głowicę kotwy.
Inne ważne parametry obejmują siłę sprężenia i wytrzymałość na rozciąganie (kotwa ulega zniszczeniu po przekroczeniu granicznej wytrzymałości na rozciąganie). Dla elementów niesprężonych, wartość siły sprężającej jest ustawiana na zero. W celu uniknięcia zniszczenia kotwy, można zdefiniować odpowiednio dużą wartość wytrzymałości kotwy na rozciąganie.
Przyjęto domyślnie, że kotew nie przenosi sił ściskających - elementy kotew, które znajdą się na pewnym etapie obliczeń pod obciążeniem ściskającym zostają czasowo deaktywowane. Gdy w dalszej analizie pojawi się rozciąganie (w wyniku zmiany obciążenia, geometrii lub parametrów materiałowych gruntu), program automatycznie wprowadzi te elementy z powrotem do analizy. Program umożliwia również wprowadzenie reakcji kotwy na naprężenie ściskające. Jednakże, w przypadku elementów przenoszących głównie obciążenia ściskające, zalecamy zdefiniowanie ich jako rozpory.
W trakcie obliczeń ujawniają się odkształcenia kotew. Odkształcenia te, wraz z odkształceniami otaczającego gruntu mogą powodować zmianę bieżącej siły rozciągającej w kotwie. Zakładając, że chcemy osiągnąć konkretną wartość siły sprężającej w kotwie, możemy dodatkowo sprężyć kotew do uzyskania danej wartości w dowolnej, kolejnej fazie obliczeń.
W kolejnych etapach program umożliwia tylko dodatkowe sprężanie kotwy - zmianę początkowej siły sprężania lub usunięcie kotwy z obliczeń. Inne parametry kotwy, takie jak geometria, sztywność lub wytrzymałość, nie mogą być modyfikowane.
Wprowadzenie kotew wstępnie sprężonych do gruntu może być przyczyną powstania odkształceń plastycznych gruntu w sąsiedztwie głowicy i buławy kotwy. W takim przypadku niezbędne są pewne modyfikacje w celu uniknięcia związanej z tym faktem utraty konwergencji obliczeń.
Definiowanie kotew