Трансформація зовнішньої геометрії конструкції підпірної стіни при раціоналізації параметрів системи (Збірник наукових праць Галузеве машинобудування будівництво, 2020)
Подано постановку і реалізацію варіативної задачі пошуку оптимального обрису задньої грані підпірної стіни. У рамках теорії Кулона проаналізовано систему, що складається з підпірної конструкції й ґрунту, що давить на неї, щодо можливості постановки завдання раціонального проектування. На простому прикладі показана можливість постановки задачі пошуку раціональної геометрії задньої грані підпірної стіни в рамках заданої горизонтальної проекції. Наведено обґрунтування експлуатації енергетичного методу раціоналізації при розв’язанні наведеної задачі. Суть пропонованого методу пошуку раціональної геометрії задньої грані підпірної стіни полягає в апроксимації поверхні підпірної стіни ламаною лінією. Для кожної ділянки ламаної лінії виведені ключові залежності по впливу на характер напружено-деформованого стану конструкції, зокрема в цій постановці, на величину згинального моменту в затисканні. Виведено ключові залежності й описано алгоритм розв’язання задачі. Показано, що при заданих характеристиках засипки величина моменту в затисканні фактично може бути описана через комбінацію кутів нахилу кожної з ділянок, а в загальному вигляді таких комбінацій безліч. Задача зведена до пошуку такої комбінації кута αi, при якій введений критерій (у розглянутій постановці момент у затисканні) займе своє значення внизу. Реалізація підходу продемонстрована на чисельному прикладі. Запропонований підхід дозволяє варіативним методом визначати конфігурацію поверхні підпірної стіни, раціональну з позиції прийнятого критерію. Наведений у роботі приклад наочно доводить коректність постановки задачі та її розв’язання. Використання цього методу доцільне в інформаційному середовищі обчислення. Зокрема, практичне застосування наведеного підходу можливе шляхом постановки і розв’язання завдання лінійного програмування симплекс-методом.
Keywords: підпірна стіна; криволінійна поверхня; апроксимація; побудова алгоритму; варіаційний підхід