Ketnooi.com din n cụng nghờ, giỏo dc -1- MC LC LI NểI U Chng I.TNG QUAN V BI TON NG THI 1.1.S cn thit phi nghiờn cu: 1.2.Nghiờn cu bi toỏn ng thi: 1.3.S dng chng trỡnh Plaxis v Sap2000 gii quyt nn+múng+kt cu bờn trờn lm vic ng thi: Chng II.CC PHNG PHP S TRONG TNH TON KT CU NH KHUNG THEO PHNG PHP NG THI 2.1.Mụ hỡnh nn: 2.1.1.Mụ hỡnh nn n hi tuyn tớnh: 2.1.1.1.Mụ hỡnh nn Winkler: 2.1.1.2.Mụ hỡnh nn bỏn khụng gian bin dng tuyn tớnh: .19 2.1.1.3.Mụ hỡnh nn thụng s: 20 2.1.1.4.Mụ hỡnh nn hn hp: 23 2.1.2.Mụ hỡnh nn n hi phi tuyn: 24 2.1.3.Mụ hỡnh nn n hi - lý tng: 25 2.1.4.Mt s mụ hỡnh nn khỏc: 29 2.1.5.Nhn xột: 29 2.2.Phng phỏp phn t hu hn: .30 2.2.1.Khỏi nim chung v phng phỏp PTHH: 30 2.2.2.Cỏc dng phn t: 31 2.2.2.1.Phn t mt chiu 31 2.2.2.2.Phn t hai chiu: 32 2.2.2.3.Phn t tip xỳc: .35 2.2.3.Nguyờn tc chia li phn t: 38 2.2.4.Xỏc nh phm vi nh hng: 39 2.3.Cỏc bc gii bi toỏn theo phng phỏp phn t hu hn: 39 2.1.ng dng chng trỡnh sap2000 v plaxis phõn tớch bi toỏn lm vic ng thi nn+múng+kt cu bờn trờn .40 2.4.1.ng dng chng trỡnh sap2000 phõn tớch bi toỏn lm vic ng thi nn+múng+kt cu bờn trờn: 40 2.4.1.1.Gii thiu v sap2000: 40 2.4.1.2.Cỏc bc gii sap2000: 41 2.4.2.Gii thiu v chng trỡnh Plaxis: 43 2.4.2.1.Mt s c tớnh ni bt: 44 2.4.2.2.Cu kin c bn: .44 2.4.2.3.Mụ hỡnh nn: 44 2.4.2.4.p lc nc l rng: 44 2.4.2.5.Phõn tớch: 45 2.4.2.6.Bỏo cỏo kt qu: .45 2.4.2.7.Gii thiu mụ hỡnh plaxis vi múng nụng: .45 Chng III.TNH TON C TH CễNG TRèNH: TR S NGN HNG NễNG NGHIP H NAM 47 3.1.Cụng trỡnh tớnh toỏn 47 3.2.Lý la chn 47 3.3.Mụ t cụng trỡnh 47 Ketnooi.com din n cụng nghờ, giỏo dc -2- 3.4.S liu v a cht cụng trỡnh .48 3.5.Tớnh toỏn theo phng phỏp truyn thng 53 3.5.1C s tớnh toỏn 53 3.5.2Tớnh toỏn ti trng 53 3.5.3S kt cu khung trc sap 2000 53 3.5.4Kt qu tớnh toỏn phn lc chõn ct 56 3.5.5Tớnh bin dng ca múng theo phng phỏp cng lỳn tng lp 58 3.6.Tớnh toỏn ng thi bng phn mm plaxis theo mụ hỡnh Mohr-Coulomb 63 3.6.1Tớnh toỏn qui i h khung v dm múng tng ng 63 3.6.2Thụng s u vo theo mụ hỡnh Mohr-Coulomb .65 3.7.Tớnh toỏn ng thi bng sap 2000 70 3.8.So sỏnh lỳn ca cụng trỡnh t kt qu tớnh toỏn vi s liu quan trc .78 3.9.So sỏnh kt qu ni lc mt s phn t theo phng phỏp truyn thng v phng phỏp ng thi .79 Chng IV.KT LUN V KIN NGH 81 4.1 Kt lun .81 4.2.Kin ngh: .82 LI NểI U Hin tớnh toỏn thit k nh khung ti Vit Nam cỏc n v thit k tớnh toỏn theo phng phỏp truyn thng, gn nh khụng k n s lm vic ng thi ca kt cu bờn trờn hoc k n thỡ ch mang mt cỏch qui c thiu c s cht ch Do ú, cha phn ỏnh ỳng s lm vic thc t ca cụng trỡnh Nguyờn nhõn ca ny l do: - Mụi trng nn rt phc tp, hn na cỏc chng trỡnh tớnh toỏn kt cu hin ang c nhiu n v s dng nh sap2000, Stadd, Etabs khụng gii quyt mụ hỡnh lm vic ca t nn - Vic tớnh toỏn kt cu theo phng phỏp ng thi tr nờn ht sc phc tp, mt nhiu thi gian, c bit i vi cỏc bi toỏn phc v dng hỡnh hc, v tng tỏc t- kt cu, iu kin t nn phc v.v Ketnooi.com din n cụng nghờ, giỏo dc -3- - cú c cỏc thụng s u vo ca nn t cú tin cõy cn phi cú nhiu s liu kho sỏt a cht cụng trỡnh cng nh cỏc thớ nghim phc tp, tn kộm Ngy nay, yờu cu thc t ca ngnh xõy dng nhiu trng hp cụng trỡnh cú yu t phc nờn cn phi cú gii phỏp thit k hp lý, tit kim v cựng vi s phỏt trin ca cụng c tớnh toỏn thỡ vic nghiờn cu cỏc bi toỏn lm vic ng thi gii quyt cỏc trng hp c bit c t v ngy cng tr nờn cn thit gúp phn nghiờn cu nn+múng+kt cu bờn trờn cựng lm vic ti ó chn phng phỏp thc nghim tớnh toỏn thụng qua mụ hỡnh ca phng phỏp phn t hu hn mụ phng s lm vic ng thi ca nn +múng+kt cu bờn trờn Bng mỏy tớnh in t thụng qua phng phỏp phn t hu hn s cho kt qu ca nhiu phng ỏn phõn tớch vi cỏc thụng s thay i khỏc nhau, cng nh vic thay i cỏc iu kin tng tỏc c thc hin hon ton d dng Mc ớch ca ti l xem xột, ỏnh giỏ s lm vic ca kt cu nh khung (kt cu bờn trờn+múng+nn) lm vic ng thi Do ú, i tng nghiờn cu ca ti l bi toỏn lm vic ng thi nn-cụng trỡnh, trờn c s ú cú c cỏc nhn xột, ỏnh giỏ v s ng x ca kt cu xột n s lm vic cựng vi nn Do hn ch v thi gian v iu kin nghiờn cu ti gii hn phm vi nghiờn cu kt cu khung phng s dng chng trỡnh Plaxis v Sap2000 gii quyt nn+múng+kt cu bờn trờn cựng lm vic Tỏc gi xin chõn thnh cm n cỏc thy: TS Nguyn ỡnh Tin TS Nguyn Bo Vit ó tn tỡnh hng dn v giỳp tỏc gi hon thnh ni dung ti Ketnooi.com din n cụng nghờ, giỏo dc Chng I 1.1 -4- TNG QUAN V BI TON NG THI S cn thit phi nghiờn cu: Nh ta ó bit phng phỏp tớnh toỏn ph bin m cỏc nh thit k ang s dng hin l kt cu bờn trờn c tỏch ri nn v c tớnh toỏn theo cỏc phng phỏp c hc kt cu Ti trng di chõn ct, chõn tng tớnh toỏn trờn l ti trng tỏc dng lờn múng, nn Yu t bin dng khụng u ca nn cú th k n mt cỏch quy c Do ú, khụng phn ỏnh ỳng s lm vic thc t ca kt cu cụng trỡnh Nờn vic tớnh toỏn kt cu bờn trờn+múng+nn theo phng phỏp hin i l cn thit phi nghiờn cu Vi phng phỏp ny c ba b phn ng thi lm vic: Ti trng truyn t trờn xung di, t kt cu trờn ti múng, ti nn Nn l b phn cui cựng tip thu ti trng, bin dng ca nn tỏc ng tr li Ketnooi.com din n cụng nghờ, giỏo dc -5- kt cu Tỏc dng tng h ny tu thuc vo cng ca ba b phn kt cu cụng trỡnh, vo tớnh c kt ca nn Hỡnh 1.1 S cụng trỡnh + múng + nn t lm vic ng thi 1.2 Nghiờn cu bi toỏn ng thi: Kt cu khung c s dng ph bin cỏc cụng trỡnh xõy dng c bit cụng trỡnh xõy dng dõn dng nc ta hin nay, kt cu c s dng ch yu l kt cu khung bờ tụng ct thộp t trờn múng bng, bố hoc múng cc Trc õy, trờn th gii núi chung v nc ta núi riờng, mỏy tớnh in t cha ph bin thỡ vic tớnh toỏn kt cu ngi ta thng a vo rng rói cỏc gi thit nhm n gin hoỏ cho vic tớnh toỏn Vớ d, gi thit v liờn kt ca kt cu khung bờ tụng ct thộp vi múng l ngm cng (thc t l liờn kt n hi), cỏc gi thit v mụ hỡnh nn (nn l mụi trng n hi tuyn tớnh) Khi tớnh toỏn kt cu khung v múng ngi ta thng b qua cỏc trỡnh t t ti thc t nhm mc ớch n gin hoỏ (gim lng) tớnh toỏn Vic tớnh toỏn kt cu nh trờn tt nhiờn ó khụng phn ỏnh sỏt tỡnh hỡnh lm vic Ketnooi.com din n cụng nghờ, giỏo dc -6- thc t ca kt cu loi ny v kt cu bờn trờn ca nh (cụng trỡnh) cựng vi múng l mt h siờu tnh bc rt cao (t vi trm n hng nghỡn) H ny li t trờn nn t cú bin dng ngha l liờn kt vi nn ti vụ hn im m cng ca cỏc liờn kt li khỏc Nh vy ta cú th hỡnh dung h nh-nn l mt h kt cu cú bc siờu tnh vụ cựng ln xỏc nh trng thỏi ng sut bin dng ca mt h nh vy ngi ta cú th i theo hai cỏch sau: Dựng phng phỏp s: phng phỏp phn t hu hn, phng phỏp phn t biờn, Sai phõn Trong ú phng phỏp phn t hu hn c s dng ph bin nht Phng phỏp phn t hu hn l ri rc hoỏ bi toỏn, ct h thnh nhiu phn t nh cng v trng thỏi ng sut-bin dng ca cỏc phn t xỏc nh c d dng, cũn iu kin liờn kt gia chỳng m bo liờn tc ca h Cỏc chng trỡnh tớnh toỏn kt cu Plaxis, sap2000 c vit cng da trờn phng phỏp phn t hu hn Dựng phng phỏp gii tớch, mụ t s phõn phi ni lc h kt cu bờn trờn theo mt quy lut no ú, mụ t tớnh bin dng ca nn bng mt mụ hỡnh thớch hp, tỡm bin dng-ng sut ca h kt cu bờn trờn di dng nhng biu thc gii tớch Vi phng phỏp mi thu c kt qu cú th ỏp dng thc t thit k cho trng hp bi toỏn mt chiu, gi thit nh (cụng trỡnh) b un theo mt phng Ngy vi s tr giỳp ca mỏy tớnh in t phng phỏp phn t hu hn cú hiu lc rt mnh m, nú cú th tớnh toỏn c nhng h siờu tnh hu nh vi s bc siờu tnh tu ý Trong ti nghiờn cu ny, tỏc gi s dng chng trỡnh Plaxis v Sap2000 gii quyt nn+múng+kt cu bờn trờn cựng lm vic Ketnooi.com din n cụng nghờ, giỏo dc -7- 1.3 S dng chng trỡnh Plaxis v Sap2000 gii quyt nn+múng+kt cu bờn trờn lm vic ng thi: Vic ỏp dng chng trỡnh tớnh toỏn kt cu sap2000 ca hóng CSI v Plaxis ca Plaxis BV Lt ta s gii quyt c bi toỏn lm vic ng thi kt cu cụng trỡnh vi nn, múng v cụng trỡnh bờn trờn vi s tớnh toỏn gn sỏt vi s lm vic thc t ca cụng trỡnh S dng chng trỡnh Plaxis v Sap2000 trờn mỏy tớnh lm cho cụng vic tr nờn n gin i rt nhiu Ni dung ch yu bi toỏn lm vic ng thi theo chng trỡnh Plaxis v Sap2000 bao gm: 1.3.1 Nghiờn cu cỏc mụ hỡnh nn c ỏp dng 1.3.2 Nghiờn cu phng phỏp phn t hu hn 1.3.3 Nghiờn cu ng dng chng trỡnh sap2000 v plaxis phõn tớch bi toỏn lm vic ng thi: nn+múng+kt cu bờn trờn Chng II CC PHNG PHP S TRONG TNH TON KT CU NH KHUNG THEO PHNG PHP NG THI 2.1 Mụ hỡnh nn: Vic ỏnh giỏ phn ng ca nn t (chuyn v, ng sut) di tỏc dng ca ti trng ngoi l mt yu t c bn cn xỏc nh bi toỏn tng tỏc t -kt cu Mi quan h ng sut-bin dng l mụ t toỏn hc v cỏc phn ng c hc ca t Nh ú, ớt nht v mt lý thuyt ta cú th xỏc nh ng sut-bin dng nn ti bt k thi im no di tỏc dng ca ti trng ó cho Ketnooi.com din n cụng nghờ, giỏo dc -8- Do s khỏc ca t v cỏc iu kin ca t cú th gp thng xuyờn thit k, nờn vic phỏt trin mt mi quan h ng sut-bin dng chung cho mi loi t nn l quỏ khú khn v phc tp, nht l bi toỏn thc hnh Mụ hỡnh nn chớnh l s lý tng hoỏ nn t, ú chp nhn mt s gi thit v ch xột n mt s khớa cnh no ú phn ng c hc ca nn t Hai lý thuyt c bn thng c dựng lý tng hoỏ phn ng c hc ca nn t l lý thuyt n hi v lý thuyt Nh ta bit, vic lý tng hoỏ khụng phi l s mụ t chớnh xỏc mi c tớnh vt lý ca nn iu ỏng núi õy l cỏc mụ hỡnh nn a cỏc mụ t hu dng v mt vi phn ng ca t iu kin lm vic no ú, lm gim bt mc phc ca nhiu bi toỏn c hc t Mụ hỡnh nn cú th phõn loi theo loi sau: n hi tuyn tớnh n hi phi tuyn n hi-do lý tng n hi-do-nht 2.1.1 Mụ hỡnh nn n hi tuyn tớnh: õy l mụ hỡnh n hi coi quan h ng sut-bin dng l tuyn tớnh Do chp nhn tớnh n hi tuyn tớnh nờn cú th ỏp dng nh lut Hooke: []=[D][] (1) Mụ hỡnh ny tớnh toỏn khỏ n gin Khi khụng cú phn mm chuyờn dng cú th s dng cỏc chng trỡnh tớnh kt cu khung thay th Ti cỏc v trớ tip xỳc gia kt cu v t nn s c thay th bi cỏc lũ xo tng t nh nn n hi Ketnooi.com din n cụng nghờ, giỏo dc -9- T biu trờn hỡnh s 2.1 th hin mi quan h ng sut-bin dng in hỡnh ca t nn Trong giai on u ta nhn thy cú s liờn h gn tuyn tớnh gia ng sut-bin dng (on 0a) Ngi ta nhn thy rng cú th coi mi quan h ny l tuyn tớnh mt cỏch gn ỳng t lm vic trng thỏi bỡnh thng, vi ng sut tỏc dng nh hn ng sut gii hn cho phộp Hỡnh 2.1 Mi liờn h gia ng sut v bin dng t Quan nim mi liờn h tuyn tớnh ca ng ng sut-bin dng khụng tho cht ch phn ng c hc ca nn t nhng li n gin nht v mt toỏn hc din t, lm gim bt phc ca bi toỏn tng tỏc rt nhiu Thuc v nhúm ny cú bn dng mụ hỡnh nn sau: Mụ hỡnh nn Winkler (Mụ hỡnh nn tuyn tớnh cc b) Mụ hỡnh nn bỏn khụng gian bin dng tuyn tớnh(Mụ hỡnh nn tng quỏt ) Mụ hỡnh nn thụng s Mụ hỡnh nn hn hp 2.1.1.1 Mụ hỡnh nn Winkler: Ketnooi.com din n cụng nghờ, giỏo dc -10- Khi dm t trờn nn t (nn n hi) (hỡnh 2.2) Phng trỡnh vi phõn trc un ca dm cú dng l: EJ d y( x) = [q ( x) p( x)].b dx (2) Trong ú p(x) l ng sut tip xỳc, l phn lc ca nn tỏc dng lờn dm, cng l ti trng ca dm tỏc dng lờn nn Phng trỡnh (2) cha hai hm s ch bit l y(x) v p(x) Ch riờng mt phng trỡnh y bi toỏn khụng gii c iu ú cú ngha l bin dng v ni lc ca kt cu khụng ch ph thuc ti trng ngoi v cng ca bn thõn kt cu m nú cũn ph thuc vo tớnh bin dng ca nn na gii quyt c bi toỏn tớnh dm trờn nn n hi ngi ta phi dựng mt mụ hỡnh c hc no ú mụ t tớnh bin dng ca nn, trờn c s mụ hỡnh y rỳt liờn h gia ti trng p(x) tỏc dng lờn nn v bin dng y ca nn ( lỳn ca nn) Liờn h gia ti trng tỏc dng lờn nn v bin dng ca nn ó c Winkler xut nm 1867, Winkler ó nờu gi thit l, ti mi im mt ỏy ca dm trờn nn n hi, cng ca ti trng p(x) t l bc nht vi lỳn ca nn Nh vy ta cú: p(x) = k y(x) (2a) k = c.b - cng ca nn c = h s nn, b - b rng múng Thay phng trỡnh (2a) vo phng trỡnh vi phõn (2) ta c: (2)y4(x) + 4.4y(x) = q(x)/EJ (3) phng trỡnh (2) l phng trỡnh vi phõn c bn vic gii PTVP c bn kt hp cỏc iu kin biờn cho kt qu p(x) v s(x) + Trng hp q(x) =0 gii (3) nghim cho dng tng quỏt: Ketnooi.com din n cụng nghờ, giỏo dc -69- Hỡnh 3.19 S tng bin dng nn t theo phn mm plaxis Hỡnh 3.20 ng cong chuyn v ca cỏc im trờn múng Kt qu lỳn cỏc im A, C, B phm vi múng theo s Plasxis Ketnooi.com din n cụng nghờ, giỏo dc STT im chuyn v n v im A (trc A) im B (trc C) im C (trc B) m m m 3.7 200 400 600 ngy ngy ngy 0,141 0,398 0,793 0,156 0,461 0,88 0,147 0,464 0,883 -70- 800 ngy 1,23 1,36 1,37 1000 ngy 1,73 1,91 1,92 Tớnh toỏn ng thi bng sap 2000 Việc tính toán khung trục theo phơng pháp đồng thời đợc tiến hành nh sau: -Các thông số đầu vào phần khung theo phơng pháp truyền thống -Các thông số đầu vào cho kết cấu phần móng thông số hệ số Hệ số đợc xác định theo phơng pháp : + Từ kết thí nghiệm bàn nén + Tra bảng tìm hệ số tơng ứng với loại đất + Dùng công thức thực nghiệm: Poulos, Terzaghi, Bowles Từ phơng pháp xác định hệ số nêu trên, ngời thiết kế muốn có trị số hệ số đáng tin cậy để tính toán tốt thí nghiệm nén đất trờng Trong luận văn này, số liệu thí nghiệm nén trờng nên tác giả sử dụng phơng pháp xác định hệ số để đa vào tính toán a Lựa chọn phơng pháp tra bảng theo tài liệu [1]: Đặc tính chung Tên đất C(kg/cm3) Bụi Đất chặt Cát đắp 0,1 0,5 Sét ẩm, mềm Cát Đất chặt vừa Dăm đắp 0,5 - Sét ẩm Theo số liệu địa chất công trình ta xác định: C=0,1kg/cm3=1000KN/m3 b Lựa chọn hệ số C theo công thức thực nghiệm Bowles: C = As + Bs ì Z Ketnooi.com din n cụng nghờ, giỏo dc -71- Trong đó: Bs = C (N q ) As = C ( cN c s c + 0.5BN s ) C: hệ số chuyển đổi, C=12 c: Lực dính đất; : Trọng lợng riêng đất B: Bề rộng móng; Sc, S: hệ số với móng băng Sc=1, S=1 Các hệ số Nc, Nq, N tra bảng sau: STT Nc Nq (độ) N 5.7 1.0 0.0 7.3 1.6 0.5 10 9.6 2.7 1.2 15 12.9 4.4 2.5 STT Nc Nq (độ) N 20 17.7 7.4 5.0 25 25.1 12.7 9.7 30 37.2 22.5 19.7 34 52.6 36.5 36.0 35 57.8 41.4 42.4 10 40 95.7 81.3 100.4 o Từ liệu với địa chất công trình có =4 55, c=7,1KN/m ta chọn: Nc=7.3; Nq=1.6; N=0.5 Thay số ta tính đợc: C = 12( 7.1 ì 7.3 ì + 0.5 ì 17 ì 0.33 ì 0.5 ì 1) + 12(17 ì 1.6 ) = 965,19 KN / m c Hệ số dựa vào độ lún tính toán đợc theo phơng pháp truyền thống: Hệ số xác định theo công thức: C= gl S tt Trong đó: gl=17,615t/m2=176,15KN/m2: ứng suất gây lún tính toán đợc Stt=34,1cm=0,341m: Độ lún tính toán đợc theo phơng pháp truyền thống Thay số: C= gl S tt = 176,15 = 516,57 KN m 0,341 Nh độ cứng lò xo với dầm đàn hồi đợc xác định nh sau: Ketnooi.com din n cụng nghờ, giỏo dc -72- K = C ì As = C ì b ì l s Trong đó: C: hệ số xác định đợc b: bề rộng dầm ls: khoảng cách lò xo Trong công trình dầm móng có tiết diện: 0.8x0.45, 1đoạn dài 2,4 m ta chia làm 4phần tử phần từ dài 0,6m, đoạn dài 7,4m ta chia phần tử dầm thành 12 phần tử có chiều dài phần tử 0.616m Độ cứng lò xo nút dầm móng khung trục có độ cứng khác Ta tính đợc giá trị độ cứng lò xo: K1=0,5xCxbxls1+Cxbxls2 =Cx0,5x0,8x0,6+Cx0,8x0,617=0,7336C K2=Cxbxls1=Cx0,8x0,6=0,48C K3=Cx1,5xbxls2+Cx0,5xbxls1=Cx1,5x0,8x0,617+Cx0,5x0,8x0,6=0,98C K4=Cxbxls2=Cx0,8x0,617=0,4936C K5=Cx1,5xbxls2=Cx1,5x0,8x0,617=0,74C Hình 3.21 Sơ đồ khung trục đàn hồi Từ đó, ta lập đợc bảng tính toán độ cứng lò xo nh sau: Ketnooi.com din n cụng nghờ, giỏo dc STT Các pp lựa chọn hệ số -73- Hệ số Độ cứng Độ cứng Độ cứng Độ cứng Độ cứng C lò xo K1 lò xo K2 lò xo K3 lò xo K4 lò xo K5 (KN/m3) (KN/m) (KN/m) (KN/m) (KN/m) (KN/m) 516,57 378,95 247,95 506,23 255 382,26 965,19 708,06 463,3 945,88 476,41 714,24 1000 733,6 480 980 493,6 740 Dựa vào kết tính toán lún pp truyền thống Công thức thực nghiệm Bowles Tra bảng Ketnooi.com din n cụng nghờ, giỏo dc -74- Hình 3.22 Sơ đồ đầu vào khung trục đàn hồi Ketnooi.com din n cụng nghờ, giỏo dc -75- Hình 3.23 Sơ đồ đầu vào khung trục đàn hồi Ketnooi.com din n cụng nghờ, giỏo dc -76- Hình 3.24 Biểu đồ mô men theo tính toán đồng thời Hình 3.25 Biểu đồ lực dọc theo tính toán đồng thời Ketnooi.com din n cụng nghờ, giỏo dc -77- Hình 3.26 Biểu đồ phản lực chân cột theo tính toán đồng thời Kết tính toán chuyển vị điểm móng khung trục theo phơng pháp đồng thời phần mềm sap2000: STT PP xác định hệ số Dựa vào cách tính lún truyền thống Dựa vào công thức Bowles Tra bảng Đơn vị Điểm trục A Điểm trục B Điểm trục C Cm 33,1 33,07 33,21 Cm 14,53 14,51 14,64 Cm 14,03 14 14,13 Ketnooi.com din n cụng nghờ, giỏo dc -78- 3.8.So sỏnh lỳn ca cụng trỡnh t kt qu tớnh toỏn vi s liu quan trc kt qu lỳn theo kt qu lỳn ca múng theo T l chờnh lch STT s liu quan trc phng phỏp truyn thng So sỏnh (%) (cm) 40,88 kt qu lỳn theo (cm) 34,1 kt qu lỳn ca múng theo phn -6,78 (+) tng; (-) gim -16,58 T l chờnh lch Trc s liu quan trc mm Plasxis A B C (cm) 37,44 40,88 40,94 kt qu lỳn theo (cm) 39,8 46,4 46,1 kt qu lỳn da vo kt qu lỳn Trc s liu quan trc tớnh lỳn bng truyn thng A B C (cm) 37,44 40,88 40,94 kt qu lỳn theo (cm) 33,1 33,07 33,21 kt qu lỳn theo Trc s liu quan trc cụng thc Bowles A B C (cm) 37,44 40,88 40,94 kt qu lỳn theo (cm) 14,53 14,51 14,64 kt qu lỳn da vo h s nn Trc s liu quan trc tớnh theo PP tra bng A B C (cm) 37,44 40,88 40,94 (cm) 14,03 14,00 14,13 So sỏnh (cm) +2,36 +5,52 +5,16 So sỏnh (cm) -4,34 -7,81 -7,73 So sỏnh (cm) -22,91 -26,37 -26,30 So sỏnh (cm) -23,41 -26,88 -26,81 (%) (+) tng; (-) gim +6,3 +13,5 +12,6 T l chờnh lch (%) (+) tng; (-) gim -11,59 -19,10 -18,88 T l chờnh lch (%) (+) tng; (-) gim -61,19 -64,50 -64,24 T l chờnh lch (%) (+) tng; (-) gim -62,52 -65,75 -65,48 Da vo kt qu so sỏnh trờn ta nhn thy rng vic tớnh toỏn lỳn theo phn mm Plasxis cho kt qu gn sỏt vi thc t nht v thiờn v an ton Cũn vi phng phỏp sap 2000 s liu v h s nn ca nn t nh hng rt nhiu n kt qu bi toỏn, khụng cú s liu nộn thc t ngoi hin trng nờn cỏc phng phỏp tớnh h s nn theo cỏc phng phỏp trờn khụng c tin cy Do vy, kt qu tớnh toỏn chuyn v ca nn bng phng phỏp sap2000 Ketnooi.com din n cụng nghờ, giỏo dc -79- vi h s nn tớnh theo cỏc phng phỏp trờn khụng cú tin cy Do ú, tớnh toỏn chuyn v ca nn nu khụng cú s liu nộn thc t hin trng ta nờn d bỏo chuyn v nn tớnh theo phn mm Plasxis 3.9.So sỏnh kt qu ni lc mt s phn t theo phng phỏp truyn thng v phng phỏp ng thi Tờn phn t 12 13 Tờn phn t Tớnh toỏn khung theo PP Tớnh toỏn khung theo truyn thng phng phỏp ng thi V trớ (m) 0.00 2.00 4.00 0.00 1.95 3.90 0.00 2.00 4.00 0.00 1.95 3.90 0.00 0.48 0.96 1.44 1.92 2.40 0.00 0.49 0.99 1.48 1.97 2.47 2.96 3.45 3.95 4.44 4.93 Lc dc Lc ct Mụ men Lc dc Lc ct Mụ men Lc dc Lc ct Mụ men (T) (T) (Tm) (T) (T) (Tm) (T) (T) (Tm) -52,584 -51,548 -50,512 -23,389 -22,379 -21,369 -38,484 -37,448 -36,412 -16,852 -15,842 -14,832 0,094 0,094 0,094 0,094 0,094 0,094 1,403 1,403 1,403 1,403 1,403 1,403 1,403 1,403 1,403 1,403 1,403 -1,364 -1,364 -1,364 -2,673 -2,673 -2,673 1,451 1,451 1,451 2,854 2,854 2,854 -0,530 0,306 1,143 1,979 2,815 3,651 -15,709 -13,676 -11,644 -9,611 -7,578 -5,546 -3,513 -1,481 0,552 2,584 4,617 -58,398 -57,362 -56,326 -26,022 -25,012 -24,002 -36,710 -35,674 -34,638 -16,050 -15,040 -14,030 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 -1,729 -1,729 -1,729 -3,10 -3,10 -3,10 1,741 1,741 1,741 1,764 1,764 1,764 1,679 2,515 3,352 4,188 5,024 5,860 -16,681 -14,648 -12,616 -10,583 -8,550 -6,518 -4,485 -2,453 -0,420 1,612 3,645 -2,677 0,782 4,24 -5,998 0,047 6,092 3,545 0,062 -3,421 3,420 -0,020 -3,459 1,816 0,809 -0,599 -2,409 -4,619 -7,232 -17,469 -9,742 -3,017 2,706 7,425 11,142 13,856 15,567 16,276 15,982 14,685 5.43 5.92 6.41 -1,983 0,745 3,473 -5,214 -0,001 5,211 1,988 -0,914 -3,816 5,550 -0,015 -5,580 -0,370 -0,316 -0,664 -1,413 -2,564 -4,115 -12,803 -5,554 0,691 5,934 10,174 13,411 15,646 16,878 17,107 16,333 14,557 Tớnh toỏn khung theo PP Tớnh toỏn khung theo truyn thng phng phỏp ng thi V trớ (m) kt qu so sỏnh -5,814 -5,814 -5,814 -2,633 -2,633 -2,633 1,774 1,774 1,774 0,802 0,802 0,802 -0,094 -0,094 -0,094 -0,094 -0,094 -0,094 -1,403 -1,403 -1,403 -1,403 -1,403 -1,403 -1,403 -1,403 -1,403 -1,403 -1,403 -0,365 -0,365 -0,365 -0,427 -0,427 -0,427 0,29 0,29 0,29 -1,09 -1,09 -1,09 2,209 2,209 2,209 2,209 2,209 2,209 -0,972 -0,972 -0,972 -0,972 -0,972 -0,972 -0,972 -0,972 -0,972 -0,972 -0,972 -0,694 0,037 0,767 -0,784 0,048 0,881 1,557 0,976 0,395 -2,13 -0,005 2,121 2,186 1,125 0,065 -0,996 -2,055 -3,117 -4,666 -4,188 -3,708 -3,228 -2,749 -2,269 -1,79 -1,311 -0,831 -0,351 0,128 kt qu so sỏnh Lc dc Lc ct Mụ men Lc dc Lc ct Mụ men Lc dc Lc ct Mụ men (T) (T) (Tm) (T) (T) (Tm) (T) (T) (Tm) 11,778 7,996 3,211 0,000 0,000 0,000 5,678 7,710 9,743 12,386 9,083 4,778 -1,403 -1,403 -1,403 1,403 1,403 1,403 6,650 8,682 10,715 -0,972 -0,972 -0,972 0,608 1,087 1,567 Ketnooi.com din n cụng nghờ, giỏo dc 14 15 6.91 7.40 0,000 0,480 0,960 1,440 1,920 2,400 0,000 0,493 0,987 1,480 1,973 2,467 2,960 3,453 3,947 4,440 4,933 5,427 5,920 6,413 6,907 7,400 1,403 1,403 -0,181 -0,181 -0,181 -0,181 -0,181 -0,181 -2,854 -2,854 -2,854 -2,854 -2,854 -2,854 -2,854 -2,854 -2,854 -2,854 -2,854 -2,854 -2,854 -2,854 -2,854 -2,854 12,747 14,780 -0,769 0,113 0,994 1,876 2,758 3,640 -12,725 -11,092 -9,458 -7,825 -6,191 -4,558 -2,924 -1,291 0,343 1,976 3,609 5,243 6,876 8,510 10,143 11,777 -2,576 -9,366 -0,433 -0,275 -0,541 -1,230 -2,342 -3,878 -9,089 -3,214 1,855 6,118 9,575 12,227 14,072 15,112 15,346 14,774 13,396 11,213 8,223 4,428 -0,173 -5,580 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 11,775 13,808 1,062 1,944 2,826 3,707 4,589 5,471 -13,527 -11,894 -10,260 -8,627 -6,993 -5,360 -3,726 -2,093 -0,460 1,174 2,807 4,441 6,074 7,708 9,341 10,975 -80- -0,530 -6,840 1,028 0,307 -0,838 -2,406 -4,397 -6,811 -12,903 -6,633 -1,168 3,491 7,344 10,391 12,632 14,068 14,697 14,521 13,539 11,751 9,157 5,758 1,552 -3,459 -1,403 -1,403 0,181 0,181 0,181 0,181 0,181 0,181 2,854 2,854 2,854 2,854 2,854 2,854 2,854 2,854 2,854 2,854 2,854 2,854 2,854 2,854 2,854 2,854 -0,972 -0,972 1,831 1,831 1,832 1,831 1,831 1,831 -0,802 -0,802 -0,802 -0,802 -0,802 -0,802 -0,802 -0,802 -0,803 -0,802 -0,802 -0,802 -0,802 -0,802 -0,802 -0,802 T kt qu bng so sỏnh trờn cho thy ni lc tớnh theo phng phỏp truyn thng v phng phỏp ng thi cú s khỏc c th nh sau: - Vi phn t s l phn t ct gia tng (v trớ trc 3A) ta thy lc dc ti v trớ cos 0.00 theo phng phỏp truyn thng l -52,584 (T), theo phng phỏp ng thi l -58,398 (T); ti v trớ gia ct theo phng phỏp truyn thng l -51,548 (T), theo phng phỏp ng thi l -57,362 (T); ti v trớ nh ct cos +4.00 theo phng phỏp truyn thng l -50,512 (T), theo phng phỏp ng thi l -56,326 (T) - Vi phn t s l phn t ct biờn tng (v trớ trc 3C) ta thy lc dc ti v trớ cos 0.00 theo phng phỏp truyn thng l -38,484 (T), theo phng phỏp ng thi l -36,71 (T); ti v trớ gia ct theo phng phỏp truyn thng l -37,448 (T), theo phng phỏp ng thi l -35,674 (T); ti v trớ nh ct cos +4.00 theo phng phỏp truyn thng l -36,412 (T), theo phng phỏp ng thi l -34,638 (T) 2,046 2,526 1,461 0,582 -0,297 -1,176 -2,055 -2,933 -3,814 -3,419 -3,023 -2,627 -2,231 -1,836 -1,440 -1,044 -0,649 -0,253 0,143 0,538 0,934 1,330 1,725 2,121 Ketnooi.com din n cụng nghờ, giỏo dc -81- - Vi phn t s 12 l phn t dm hnh lang tng (v trớ t trc 3A n 3B di 2,4m) ta thy mụ men ti v trớ 3A theo phng phỏp truyn thng l -0,37 (Tm), theo phng phỏp ng thi l -1,816 (Tm); ti v trớ gia dm theo phng phỏp truyn thng l -1,413 (Tm), theo phng phỏp ng thi l -2,409 (Tm); ti v trớ 3B theo phng phỏp truyn thng l -4,115 (Tm), theo phng phỏp ng thi l -7,232 (Tm) - Vi phn t s 13 l phn t dm lũng nh (v trớ t trc 3B n 3C di 7,4m) ta thy mụ men ti v trớ 3B theo phng phỏp truyn thng l -12,803 (Tm), theo phng phỏp ng thi l -17,469 (Tm); ti v trớ gia dm theo phng phỏp truyn thng l 17,107 (Tm), theo phng phỏp ng thi l 16,276 (Tm); ti v trớ 3C theo phng phỏp truyn thng l -9,366 (Tm), theo phng phỏp ng thi l -6,84 (Tm) Nh vy ta nhn thy vi lc dc ti v trớ ct gia theo phng phỏp ng thi ln hn theo phng phỏp truyn thng, ct biờn thỡ giỏ tr lc dc theo phng phỏp truyn thng ln hn theo phng phỏp ng thi Vi dm hnh lang ta thy mụ men dm theo phng phỏp ng thi ln hn so vi phng phỏp truyn thng Vi dm chớnh lũng nh ti v trớ Trc B mụ men theo phng phỏp ng thi ln hn so vi phng phỏp truyn thng, cũn ti v trớ gia dm cho ti v trớ trc C mụ men theo phng phỏp ng thi nh hn so vi phng phỏp truyn thng Chng IV KT LUN V KIN NGH 4.1 Kt lun - ti ó thc hin thnh cụng bi toỏn kt cu khung phng lm vic ng thi vi nn õy l bc tip cn gn hn vi thc t lm vic ca kt cu Ketnooi.com din n cụng nghờ, giỏo dc -82- - ti ó thc hin phõn tớch v so sỏnh s lm vic ca bi toỏn khung phng theo phng phỏp truyn thng khụng k n s tng tỏc ca nn v kt cu khung phng cú k n s tng tỏc ca nn chu ti trng tnh theo phn mm tớnh toỏn kt cu sap2000 v tớnh toỏn bin dng ca múng theo phn mm Plasxis Kt qu tớnh toỏn em so sỏnh vi s liu quan trc lỳn thc t cho thy vic d oỏn bin dng ca múng theo phn mm Plasxis cú kt qu gn sỏt vi thc t v thiờn v an ton - Cỏc kt qu phõn tớch t cỏc bi toỏn tng tỏc v khụng tng tỏc cho thy: Chuyn v v ni lc u cú s thay i ỏng k xột n s lm vic ng thi ca nn (Xột n s tng tỏc nn-cụng trỡnh) - Vic ỏp dng phng phỏp s tớnh toỏn kt cu nh phn mm sap 2000, Plaxis phõn tớch bi toỏn lm vic ng thi gia nn t, múng v kt cu cụng trỡnh bờn trờn giỳp cho vic gii bi toỏn xỏc thc hn, chớnh xỏc hn, n gin v rỳt ngn thi gian tớnh toỏn 4.2 Kin ngh: - Qua kt qu tớnh toỏn chuyn v ca nn trờn cho thy vic xỏc nh thụng s u vo nh hng rt nhiu n kt qu bi toỏn c bit vic tớnh toỏn kt cu khung k n s lm vic ng thi ca nn, m thụng s h s nn a vo tớnh toỏn nh hng rt nhiu n kt qu ca bi toỏn, s liu h s nn cú tin cõy cao cn phi cú kt qu thớ nghim bn nộn hin trng - Kt qu ca ti mi dng li bi toỏn phng vi ti trng tnh cha xột n s lm vic vi ti trng ng v bi toỏn khụng gian - Do phn mm Plasxis khụng k n s lm vic ng thi ca kt cu bờn trờn, nhng kh nng tớnh toỏn bi toỏn a k thut ca phn mm ny l rt mnh, kt qu tớnh toỏn lỳn trờn thiờn v an ton Do ú, tỏc gi kin ngh nờn s dựng phn mm Plaxis tớnh lỳn cho cụng trỡnh Ketnooi.com din n cụng nghờ, giỏo dc -83- [...]... sử dụng chúng một cách hợp lý trong bài toán kết cấu nền đồng thời 2.1.5 Nhận xét: Qua các mô hình nền đã trình bày ở trên, ta có thể rút ra được các nhận xét sau: - Việc lựa chọn một mô hình nền không phải là một điều bắt buộc, đối với một bài toán phức tạp như bài toán tương tác, người kỹ sư thiết kế có thể áp dụng các giả thiết đơn giản hoá Do vậy, một mô hình nền có dạng phức tạp (đàn-dẻo; đàn-dẻo-nhớt)... trường, lý giải các kết quả thí nghiệm, sự hiểu biết về nền đất, kinh nghiệm thực tế là các yếu tố quan trọng như việc xác định mô hình nền Ketnooi.com diễn đàn công nghê, giáo dục -30- -Việc sử dụng mô hình nền Winkler, Mohr-coulomb trong bài toán làm việc đồng thời là hợp lý với đất yếu, như ở vùng Châu thổ Sông Hồng, Cửu Long ở nước ta Ưu điểm căn bản là sự đơn giản của mô hình, đồng thời mô tả khá... giáo dục -11- y(x) = C1eαxcosαx + C2eαxsinαx + C3e-αxcosαx + C4e-αxsinαx Trong đó: Ci là các hằng số xác định từ điều kiện biên cụ thể của từng bài toán N b p Hình 2.2 Mô hình nền Winkler Về mặt vật lý, nền Winkler bao gồm một hệ phần tử lò xo có độ cứng k làm việc độc lập với nhau Tuy nhiên mô hình nền Winkler có những thiếu sót như là: + Thiếu sót chủ yếu của mô hình nền Winkler là ở chỗ nó không phản... hình nền Winkler Vì rằng mô hình nền Winkler có dạng rất đơn giản, và do đó việc áp dụng nó làm đơn giản bài toán rất nhiều, nghiên cứu quan tâm đến việc áp dụng mô hình nền này Dietrich [17] cho thấy có thể áp dụng giả thiết của Winkler trong các trường hợp: - Kết cấu dạng dầm chịu tải trên một bán không gian - Một số loại đất nhất định, trong đó biến dạng bị hạn chế ở một vùng giới hạn dưới đáy móng. .. có 20 nút, 68 bậc tự do dùng cho bài toán cố kết (hình 2.10b) Hình 2.10a: Phần tử khối biến dạng tuyến tính loại 1 Hình 2.10b: Phần tử khối biến dạng tuyến tính loại 2 2.2.2.3 Phần tử tiếp xúc: Trong bài toán phân tích sự làm việc của kết cấu công trình nằm trong vùng địa chất yếu hoặc các lớp đất đá có độ cứng khác xa nhau thì việc mô tả chính xác sự tiếp xúc giữa kết cấu và đất đá, sự tiếp xúc giữa... đến khi sự trượt của tấm nén là không đáng kể - Module phản lực nền cần được xác định trong trường hợp ứng suất thay đổi dựa trên một ứng suất tiếp xúc tính toán giữa móng và nền đất Xác định k trong bài toán thiết kế móng: Giá trị của chiều rộng B được dùng để đánh giá ảnh hưởng của diện tích trong bài toán tính giá trị của module phản lực nền Diện tích ở đây được hiểu là toàn bộ diện tích ảnh hưởng... nhất, dị hướng hay mang cấu trúc phân lớp của đất thường thể hiện rất rõ Các mô hình nền đàn hồi liên tục có kể đến các đặc tính này được nhiều nhà nghiên cứu đề xuất Các tác giả tập trung nghiên cứu sự thay đổi ứng suất theo phương đứng và phương ngang trong các trường hợp: +Nền đất có tính dị hướng ngang +Nền đất có tính không đồng nhất +Nền đất có cấu trúc lớp Và so sánh kết quả với lời giải của... liên hệ giữa tải trọng p và độ lún của nền) : p ( x) = 2t d 2 y ( x) − c y ( x) dx 2 (19) Trong đó: c= E0b : là hệ số đặc trưng sự làm việc chịu nén của nền đàn hồi H (1 − µ 02 ) (tương tự như hệ số nền Winkler) t= E 0 b.H : hệ số đặc trưng cho sự làm việc chịu cắt của nền 12(1 + µ 0 ) B: chiều rộng đặt tải E0, µ0: là module biến dạng và hệ số poisson của nền Mô hình nền thể hiện khuynh hướng thứ 2, phát... ra một loại phép toán mà qua đó có thể tính được các ứng suất theo biến dạng cho trước [ε] trong môi trường phi tuyến đã cho Khi quan hệ ứng suất-biến dạng là phi tuyến thì mô đun đàn hồi E của đất nền không còn là hằng số nữa mà thay đổi phụ thuộc vào ứng suất và biến dạng Mô hình nền đàn hồi là mô hình nền đơn giản nhất, nó thường được sử dụng trong các bài toán kết cấu Trong bài toán địa kỹ thuật... rất thích hợp với các bài toán vật lý và kỹ thuật nhất là đối với bài toán kết cấu, trong đó hàm cần tìm được xác định trên những miền phức tạp bao gồm nhiều miền nhỏ có tính chất khác nhau [4] Trong phương pháp PTHH miền tính toán được thay thế bởi một số hữu hạn các miền con gọi là các phần tử, và các phần tử xem như chỉ được nối kết với nhau thông qua một số điểm xác định trên biên của nó gọi là ... sap2000 plaxis để phân tích toán làm việc đồng thời nền+ móng+ kết cấu bên 2.4.1 Ứng dụng chương trình sap2000 để phân tích toán làm việc đồng thời nền+ móng+ kết cấu bên trên: 2.4.1.1 Giới thiệu sap2000:... giải vấn đề nền+ móng+ kết cấu bên làm việc Ketnooi.com diễn đàn công nghê, giáo dục -7- 1.3 Sử dụng chương trình Plaxis Sap2000 để giải vấn đề nền+ móng+ kết cấu bên làm việc đồng thời: Việc áp dụng... plaxis để phân tích toán làm việc đồng thời: nền+ móng+ kết cấu bên Chương II CÁC PHƯƠNG PHÁP SỐ TRONG TÍNH TOÁN KẾT CẤU NHÀ KHUNG THEO PHƯƠNG PHÁP ĐỒNG THỜI 2.1 Mô hình nền: Việc đánh giá phản