Кирилл Жунев,
к.т.н., доцент кафедры мостов Сибирского государственного университета путей сообщения (СГУПС), старший научный сотрудник СибНИИ мостов
Илья Засухин,
к.т.н., доцент кафедры строительной механики Сибирского государственного университета путей сообщения (СГУПС), старший научный сотрудник СибНИИ мостов, генеральный директор ООО «ПАРИС СОФТ»
Статья посвящена отечественной программе для моделирования и расчета искусственных сооружений ПАРИС. Рассмотрены уникальные возможности программы, которые повышают эффективность проектирования, а также обеспечивают высокую точность расчетов и соответствие российским нормативным документам. ПАРИС представляет собой важный инструмент импортозамещения в строительной отрасли, сочетающий в себе передовые научные разработки и удобство использования.
Введение
Современное проектирование искусственных сооружений невозможно без применения численных методов моделирования, которые позволяют анализировать напряженно-деформированное состояние конструкций, проверять эффективность проектных решений и оперативно вносить изменения в проект [1, 2]. В условиях санкционного давления на Россию и ограниченной доступности зарубежного программного обеспечения (ПО) особую актуальность приобретают отечественные разработки, способные заменить иностранные аналоги. По данным экспертов, доля российского ПО на IT-рынке страны увеличилась на 30% в период с 2021 по 2024 год [3]. Одним из таких решений в области проектирования искусственных сооружений является программа автоматизированного расчета ПАРИС [4]. Она разработана инженерами и программистами из Сибирского научно-исследовательского института мостов и является удобным инструментом для расчета строительных конструкций с высокой точностью.
Общие сведения о ПАРИС
ПАРИС использует метод конечных элементов, что обеспечивает высокую точность расчетов даже для сложных конструкций. Интуитивно понятный интерфейс и гибкий инструментарий позволяют быстро освоить программу как опытным, так и начинающим пользователям. Мастер создания типовых конструкций значительно упрощает формирование расчетных моделей из стержневых и плитных элементов (рис. 1).
Рис. 1. Интерфейс мастера создания опоры
ПАРИС поддерживает широкий спектр статических и динамических нагрузок, включая:
- узловые и распределенные нагрузки;
- подвижные нагрузки (автодорожные, железнодорожные, пешеходные);
- сейсмические воздействия, рассчитываемые спектральным методом.
Ключевым преимуществом программы [5] является автоматизированная проверка результатов расчетов на соответствие российским нормативным документам (СП 35.13330.2011, СП 22.13330.2016, СП 24.13330.2021 и ГОСТ 33390-2015), что снижает риск ошибок и повышает надежность проектных решений.
Технология облачных вычислений, реализованная в ПАРИС, обеспечивает высокую производительность даже на маломощном оборудовании, делая программу доступной для широкого круга пользователей, включая небольшие проектные организации и частных специалистов.
Научные инновации в ПАРИС
Разработка программы ПАРИС неизменно сопряжена с проведением научных исследований, изучением математических моделей, положенных в основу методов расчета, и поиском новых технических решений. За счет этого программа получила целый ряд научных инноваций, значительно улучшающих ее эффективность и точность расчетов. Среди них можно выделить три уникальные особенности.
Автоматизированный учет горизонтальных нагрузок от подвижного состава
Программа использует специальные алгоритмы для расчета интенсивности горизонтальных нагрузок, вызванных движением транспортных средств (удары колес, торможение, центробежная сила). Эти нагрузки автоматически прикладываются к поверхностям влияния, что упрощает процесс моделирования (рис. 2). Кроме того, для криволинейных участков реализовано автоматическое определение центробежных сил. Такой подход уникален для данного класса программ и соответствует требованиям нормативных документов.
Рис. 2. Загружение поверхности влияния тормозной нагрузкой от транспортных средств
Автоматизированное определение величины специальных нагрузок на мостовые сооружения
Одной из ключевых особенностей программы ПАРИС является возможность автоматизированного расчета интенсивности нагрузок от ветра, льда, навала судов на опоры, активного давления грунта насыпи по небольшому количеству исходных параметров (рис. 3).
Рис. 3. Параметры для расчета интенсивности ветровой нагрузки
Для расчета активного давления грунта разработаны уникальные плитные элементы (плиты Буссинеска), которые моделируют поверхность насыпи и распределяют нагрузку на опоры в соответствии с моделью упругого полупространства [6], заложенной в СП 35.13330.2011. Автоматизация данного процесса значительно упрощает работу проектировщиков, минимизирует риск ошибок и обеспечивает соответствие расчетов требованиям нормативных документов.
Алгоритмы оптимизации положения подвижной нагрузки
Программа использует алгоритмы оптимизации для определения наиболее невыгодных загружений, что позволяет выявлять предельные значения деформаций, усилий и напряжений в элементах конструкции. Оптимизация затрагивает положение нагрузки как вдоль оси сооружения, так и поперек. Для нагрузок, представляющих собой колонны автомобилей, алгоритмы учитывают отсутствие машин на участках сооружения, создающих разгружающий эффект для рассчитываемого элемента. Пользователю доступно визуальное отображение экстремального положения нагрузки (рис. 4) и сохранение параметров поверхностей влияния в файл.
Рис. 4. Отображение экстремального положения нагрузки НК
Заключение
Программа ПАРИС представляет собой мощный инструмент для моделирования и расчета искусственных сооружений, сочетающий научный подход, высокую точность расчетов и соответствие российским нормативным требованиям. Уникальные функциональные возможности программы позволяют эффективно решать задачи проектирования, анализа и проверки конструкций.
Развитие ПАРИС продолжается, что открывает новые перспективы для его применения не только в проектных организациях, но и в образовательных учреждениях для подготовки высококвалифицированных инженерных кадров. Использование этого ПО способствует импортозамещению и повышению технологической независимости отечественного строительного комплекса.
Список литературы:
- Антипов А.С. Информационное моделирование и проектирование многоэтажного жилого здания с использованием российского программного обеспечения / А.С. Антипов, Д.Р. Антипова, В.Н. Уткина // Огарёв-Online. 2023. № 7(192).
- Нюхина Н.С. Обзор программных комплексов для расчета и проектирования мостовых сооружений / Н.С. Нюхина, Е.В. Мазур, А.А. Ибрагимова // Транспортные сооружения. 2024. Т. 11, № 2. DOI 10.15862/06SATS224. EDN OFREWF.
- Бевза Д.В. 2 года импортозамещения: как происходит замена зарубежного ПО на российские аналоги [Электронный ресурс] // Российская газета. 2024. № 1 (26.02.2024). URL: https://rg.ru/2024/02/26/2-goda-importozameshcheniia-kak-proishodit-zamena-zarubezhnogo-po-na-rossijskie-analogi.html.
- Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2021619117 Российская Федерация. Парис: № 2021618362: заявл. 28.05.2021: опубл. 04.06.2021 / И.В. Засухин, К.О. Жунев.
- Жунев К.О. ПАРИС — российское решение для моделирования, анализа и проектирования искусственных сооружений / К.О. Жунев, И.В. Засухин // САПР и графика. 2025. № 2. С. 4-7.
- Королев К.В. Механика грунтов. Том 1 / К.В. Королев, А.М. Караулов. М: УМЦ ЖДТ, 2022. 400 с.
