Пермские ученые узнали, как снизить расходы при проектировании свайных фундаментов

На ПО выдано свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ Федеральной службой по интеллектуальной собственности.

Проектирование свайного фундамента — сложный инженерный процесс, требующий учета множества факторов: глубины погружения сооружения в грунт, его просадки под нагрузкой, несущей способности и других. В настоящее время при планировании строительства на новых, неизученных участках проектировщики вынуждены либо принимать завышенные значения длины свай, либо проводить их прямые испытания на объекте и лабораторные анализы грунта. Существующие нормативы не позволяют прогнозировать жесткостные характеристики конструкции более экономичными методами, что усложняет моделирование поведения зданий на предпроектном этапе.

Ученые Пермского Политеха разработали программное обеспечение «CPTPileANN», которое решает эту задачу с помощью нейросети, позволяя получить необходимые характеристики, существенно снижая риски и затраты на дорогостоящие полевые испытания.

С помощью предлагаемого ПО можно заранее оценивать необходимую глубину фундаментов, рассчитывать несущую способность свай сечением от 30 до 35 сантиметров, строить графики зависимости нагрузки от осадки конструкции, а также прогнозировать ее будущее поведение.

— Наша программа основана на данных статического зондирования и статических испытаний свай. При зондировании специальный зонд вдавливают в грунт и измеряют сопротивление на разных глубинах. Статические испытания свай — это проверка несущей способности свай при нагрузке. Мы собрали и оцифровали архивные материалы более чем по 70 объектам и 180 сваям в глинистых грунтах. На их основе обучили нейронную сеть, которая предсказывает результаты испытаний свай по данным зондирования. В результате модель способна предсказать осадку с точностью около 28%, чего достаточно для предварительного расчета и проектирования фундаментов, — объясняет Ян Офрихтер, старший преподаватель кафедры строительного производства и геотехники ПНИПУ.

По словам ученых, на сегодняшний день «CPTPileANN» реализовано в виде небольшого приложения, устанавливаемого на персональный компьютер. Несмотря на то, что текущая версия еще требует доработки пользовательского интерфейса, технология уже демонстрирует впечатляющие результаты. Она позволит застройщикам лучше планировать геологические изыскания, снижать риски перерасхода бюджета и ускорять начало строительства.

Разработка ученых Пермского Политеха предлагает перспективное решение для проектирования свайных фундаментов, позволяя с помощью нейросетей получать точные необходимые характеристики. Внедрение технологии позволит строительной отрасли в РФ выйти на новый уровень эффективности, безопасности и экономической целесообразности.

ПНИПУ

1444 статей

Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.

Показать больше

Закладка

Скопировать ссылку

Email

Печать

Twitter

VK

Telegram