ET BLIKK FRAMOVER GEOSUITE OG GEOFUTURE Hva skjer framover med GeoSuite-programmene? GeoFuture et nytt FoU-prosjekt (ramme på 22 Mkr) Jan Ludvigsson, Vianova Geosuite AB Suzanne Lacasse, NGI
Hva skjer framover med GeoSuite programmene? 3D modell för geometri och egenskaper Dataflyt från fält till förvaltning - BIM Spårbarhet, Kvalitetssäkring, Tolkningsdata, Historia för egenskaper och resultat Kunskapsbaserade stödfunktioner Tex vid parameterval Användargränssnitt med möjlighet att välja analys 1D, 2D eller 3D FE-analys
GeoSuite - en lysande GeoFuture! Implementation av nya forskningsresultat Nya materialmodeller (Skandinavisk lera) 3D effekter Klimateffekter Inverkan av strömmande vatten Jordbävning Sammansatta glidytor Etc.
GeoSuite - en lysande GeoFuture! GeoFuture en fantastisk möjlighet! Av engagerade entusiaster... För krävande användare!
GeoFuture Foundation Design of Tomorrow's Infrastructure Et NFR-prosjekt (2011-2015) Kompetanseprosjekt for næringslivet - KPN Knowledge-building Project for Industry - KPI Vianova Systems, 2011
Konsortiumpartnere Prosjektansvarlig NGI Konsortiepartnere Geovita AS Vianova Systems AS Vianova GeoSuite AB Skanska AS SINTEF v/ SINTEF Byggforsk Konsortiepartnere Multiconsult AS Norconsult AS NPRA (Vegdirektorat) Jernbaneverket NTNU
Finansiering År Budsjett fra NFR (1000 NOK) NFR 2011 1 000 NFR 2012 4 000 NFR 2013 4 000 NFR 2014 4 000 NFR 2015 3 000 Sum (2011-2015) 16 000 I tillegg bidrar partnere med 6 MNOK
Prosjektorganisasjon GeoFuture Styre Styreleder: Torbjørn Johansen Prosjektleder: Hans Petter Jostad Nestleder: Suzanne Lacasse Administrator: Heidi Hefre Haugland Prosjektsekretær: Tini van der Harst DP1 SoA o o o o o Geot. modeller DP-leder NGI/NTNU Medarb. Datamodell DP-leder Vianova Syst Medarb. Alle partnere er med for å løse oppgavene
Innovasjon 3D-datarepresentasjon og systemintegrasjon BIM utomhus Nye beregningsmodeller og brukerassistanse innen geoteknisk prosjektering Testing og validering, brukerfeedback
Neste generasjons 3D-datarepresentasjon og systemintegrasjon Vianova Systems, 2011
3D-datarepresentasjon og systemintegrasjon BIM utomhus Starter ikke på bar bakke Bygger på Quadri som er basis for Banedata, NVDB, NGIS og Novapoint Godt i gang med en del andre fag
Intelligent modellering - BIM Innenfor Bygg og Anlegg er 3D-modellering kommet for å bli BIM er på vei (4D, 5D, åpent format, etc) Det lages komplekse 3D-anleggsmodeller i dag - med geoteknisk innhold Allikevel er det en vei å gå før vi har «komplett BIM»
Statens vegvesen
Et snitt som viser ALT!
Intelligent modellering - BIM I GeoSuite II fikk vi laget en åpen datamodell og objektbeskrivelser for grunnundersøkelser I GeoFuture skal vi: Utvide datakatalogen med lag i grunnen Koble geoteknikk inn i «verdensmodellen» - med koblinger til andre fag Koble beregningsprogrammer til modellen Støtte relevante utvekslingsformater som LANDXML, CityGML, IFC Utvikle arbeidsprosesser i forhold til modellbasert prosjektering
Intelligent modellering BIM Hva betyr dette i praktisk? Geotekniker får tilgang til en rik modell av dagens situasjon Lag i grunnen i 3D Et brukergrensnitt med alle 2D-view, VR og informasjon Beregningsprogrammer vil beregne mot modellen - og legge resultatene tilbake i modellen
Intelligent modellering BIM Hva betyr dette i praktisk? Ingen fag vil stå alene endres en veg eller konstruksjon, vil modellen kunne si fra om at her må det tas en ny geoteknisk vurdering Endres den geotekniske beskrivelsen, vil f.eks. jernbaneansvarlig få beskjed fra modellen (serveren) at forutsetningene for tidligere beregninger er endret
Intelligent modellering BIM Hva betyr dette i praktisk? Lagring av grunnlag for en beregning med resultater Historikk, inkludert hvem gjorde hva når Samhandlingsarena modellserver. Deling av data med sjekk inn/sjekk ut Ypperlig grunnlag for samlet overføring av informasjon til forvaltningsfasen
Nye beregningsmodeller og brukerassistanse innen geoteknisk prosjektering Overordnete målsetninger Jobbe i 3D (brukervennlig) 3D digitale modeller (numerisk og visuelt) Interaksjon med andre involverte fagdisipliner Dataflyt Felt og geometridata => digitale modeller => laboratoriedata => digitale modeller => tolkning av data => erfaringsdata => modelldata => digitale modeller => Beregninger => resultatdata => presentasjon i digitale modeller Sporbarhet, datalagring og effektivisering FoU Nyutvikling Publisering PhD-studenter og postdoktor-stipendiater. Software neste generasjon GeoSuite
Størst gevinst (kostnad/pålitelighet) Geoteknisk beregning Fundamenter (3D, FEM, materialmodell, dataflyt) Utgravinger (3D, FEM, materialmodell, dataflyt) Fyllinger (3D, FEM, materialmodell, dataflyt) Skråningsstabilitet (FEM, materialmodell, dataflyt) SSI (FEM, materialmodell, dataflyt) Peler (materialmodell, dataflyt) Nyutvikling eller samvirke med eksisterende analyseverktøy?
Temaer State-of-the-art innen 2D- og 3D-analyser for geoteknisk design Stabilitet av skråninger Effekt av store nedbørsmengder (umettet materiale) Involvert rasområde (post-failure) Effekt av jordskjelv FEM-analyser (automatisk bestemmelse av kritisk bruddflate) Utvikling av en effektivspenningsbasert jordmodell for skandinaviske leirer Kobling mellom effektivspenning, lasthistorie og styrke Drenert, delvis drenert, udrenert og tidseffekter Anisotropi Poretrykksfelt/strømningsmodeller
Temaer Utvikling av et verktøy for 3D geotekniske analyser Regnemotor i GeoSuite Pre- og postprosessering i GeoSuite Progressivt brudd effekt av skjærstyrereduksjon (softening) Hvordan ta hensyn til dette i prosjektering? Initiering av kvikkleireskred og utbredelse Ekspertsystem for geoteknisk prosjektering Jordparametere (erfaringsdata og statistikk) Enkle jordskjelvvurderinger Progressivt brudd Implementering i GeoSuite
3D FEM beregninger Teknologien eksisterer, så spørsmålet er hvordan vi ønsker å ta det i bruk?
Effektivspenningsmodell for leire a τ max ε v RL UL CS σ ij = f(ε ij ) p Økende OCR NCL Kryp/tid CSL σ' 1 τ max τ max σ' 3 u γ Store skjærtøyninger γ γ Drenert (delvis drenert) eller udrenert OCR Statisk (monotont økende last inkludert avlastning og rebelastning) Stivhet (småtøyning og bruksgrense) Styrke (drenert og udrenert) Anisotropi (stivhet og dilatans) Tidsavhengighet (e.g. kryp) Softening Kjemiske effekter (e.g. sementering) Initialspenninger!
Progressivt brudd i sensitive leirer τ γ τ r Saint-Jude, Quebec, Canada, May 11 2010 Resultater fra pågående forskning (NGI/NTNU) kan kanskje inkluderes?
Ekspertsystem for bestemmelse av jordparametere Modultall, m 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 St<15 St>15 m = 410 (wc)-0.76 m = 319 (wc)-0.76 m = 250 (wc)-0.76 0 20 30 40 50 60 70 80 wc (%) Effekt av prøveforstyrrelse Erfaringsdata og korrelasjoner
Ekspertsystem for bestemmelse av jordparametere σ' v M κ* = M OC / σ' v0 ( OCR 1) 1+ 2K ln OCR 1+ 2K NC 0 OC 0 σ' vc = OCRσ' v0 B 1/K NC 0 M OC 1 m λ* ~ 1/m p r σ' v0 σ' vc σ' v (1-ν ur )/ν ur σ' v0 A 1 ν ur NC 0 K OCR K = OCR(1 + K ) 1 NC 0 OC 0 OC K0 ε v σ' h σ' h0 = Κ 0 OC σ' v0 σ' hc = Κ 0 NC OCRσ' v0 Parametere i kommersielle materialmodeller ikke de samme som vi bruker i Norge Utvidelse av enkle (1D) modeller til generell 3D oppførsel
ET BLIKK FRAMOVER GeoSuite and GeoFuture Foundation Design of Tomorrow's Infrastructure Fremtiden ser lyst ut for geoteknikk for bygg, anlegg og samferdsel! Vianova Systems, 2011