bài giảng ứng dụng phương pháp số trong kỹ thuật công trình thủy

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (11.92 MB, 213 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

<b>BÀI GIẢNG</b>

<b>Ứng dụng phần mềmtrong tính tốn cơng</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CÔNG</small></b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

KN về dịng thấm trong mơi trường đất đá.

Modul SEEP/W trong Geo-Slope

Ổn định mái dốc và ngun lý tính tốn

Modul SLOPE/W trong Geo-slope

Ứng dụng SEEP/W & SLOPE/W trong các bài toán ĐKT.

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MƠN: THỦY CƠNG</small></b>

Đất có cấu tạo hạt →là mơi trường rời rạc, phân tán có tínhlỗ rỗng cao, dưới td của<i>chênhlệch cột nước</i>,nước có thểxuyên qualỗ rỗng trong đất & chuyển động từ nơi có mựcnước cao tới nơi có mực nước thấp

<i>1. Seepage in soil & rock environment</i>

<i><b>Hạt đất, nước, khí</b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<i>1. Seepage in soil & rock environment</i>

Hiện tượng dưới td của<i>độ dốc thủy lực</i>,nước cókhả năng chuyển động xun qua lỗ rỗng liên thơngnhau trongđất gọi là hiện tượng thấm của đất. Tínhchất bị nước thấm qua gọi là<i>tínhthấm của đất</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CÔNG</small></b>

<i>h</i>

2

2. PT Bernoulli Năng lng dòng thấm

<b>1. DềNG THM TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT ĐÁ</b>

<b>v</b>

<b><sub>Darcy</sub></b>

<b>= ki</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<small>7</small>1. Dòng thấm từ A đến B do hiệu thế năng h:

2.Tuỳ theo q/hệ giữa v  i dòng thấm:

3. Tuỳ theo trạng thái của dịng thấm:• Dịng ổn định – Steady flow <small>vectơ tốc độ dòng thấm ko đổi về độ lớn - hớng theothời gian tại một điểm hoặc một mặt cắt;</small>

• Dịng khơng ổn định – Transient flow <small></small>

4. Dịng thấm cịn có thể là “confined” –dịng thấm có áp, hoặc “unconfined’ –dịng thấm khơng áp.

<small>Vùng chảy tầng IVùng chảy rối IIIVùng chuyển tiếp II</small>

Mặt chuẩnh<sub>A</sub>

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CÔNG</small></b>

<b>1. DỊNG THẤM TRONG MƠI TRƯỜNG ĐẤT ĐÁ</b>

<i>1. Seepage in soil & rock environment</i>

<b>Tại sao cần phải nghiên cứu về “Thấm”?</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

<i>1. Seepage in soil & rock environment</i>

● Các đặc trưng về thấm cần chú ý

<b>3-Lưu lượng thấm q (flux)</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CÔNG</small></b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

<i>2. Calculate Seepage through the soil & rock environments</i>

+ Làphần mềm dùng để mơ hình hóa chuyển động củanước & phân bố áp lực nước lỗ rỗng trong môi trườngđất đá theo PTHH

<b>+ Cóthể phân tích các bài tốn: </b>

1. Dịngthấm có áp, không áp; Ngấm do mưa; Áp lựcnước lỗ rỗng dư; Thấm ổn định, không ổn định

5.Kết hợp với SLOPEW phân tích ổn định mái dốctrongđK có áp lực lỗ rỗng phức tạp

6.Kết hợp với CTRANW phân tích lan truyền vật ô nhiễm trong đất đá

<b>Đặc điểm chung của SEEP/W</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MễN: THỦY CễNG</small></b>

<i>2. Calculate Seepage through the soil & rock environments</i>

<b>Cơ sở lý thuyết của SEEP/W</b>

<b>Cỏcgiả thiết cơ bản của PT thấm</b>

1. Dũngthấm trong đất BH/KBH tuõn theo ĐL Darcy

v = ki<sup>Qvào</sup>

2. Q

– Q

=biến thiờn độ ẩm thể tớch 𝛥𝜃

THđất bóo hũa, Q

= Q

→ dũng thấm ổn định;

3.(- u

) = 0 ko ảh đến , chỉ ( u

– u

) ảh  cú nghĩa là chỉ cú biến thiờn ỏp lực nước lỗ rỗng ảh tới .

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

• TH dịng thấm ko ổn định

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CÔNG</small></b>

<i>2. Calculate Seepage through the soil & rock environments</i>

<b>Cơ sở lý thuyết của SEEP/W</b>

Cơ sở của SEEP/W là làm<i>rời rạc hóa</i>cácmiền liên tụcphức tạp của bài tốn. Các miền liên tục đc chia thành

<i>nhiều miền con</i>(phần tử). Các miền này đc liên kết vớinhautại<i>cácđiểm nút</i>.

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

<i>2. Calculate Seepage through the soil & rock environments</i>

<b>Cơ sở lý thuyết của SEEP/W</b>

Trênmiền con này, dạng biến phân tương đươngvới bài toán đc giải xấp xỉ dựa trên các hàm xấpxỉ trên từng phần tử, thoả mãn đk trên biên cùngvới sự cân bằng & liên tục giữa các phần tử..

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CÔNG</small></b>

<b>VD MINH HỌA KHẢ NĂNG LV CỦA SEEP/W V.5</b>

<small>Hệ đường thấm, vec tơthấm & đường đẳng thế</small>

<small>Hệ đường đẳng Gradien và lưu lượng thấm dọc mc c</small>

K = 6,5x10<small>-5</small> m/sec5m

Tầng không thấm Ván cừ

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

<small>Tầng không thÊmB¶n cõ</small>

<small>Đường phân bố gradien thấm dọc theo mặt đáy hạ lưu đập</small>

<small>thế & vecto thấm</small>

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MƠN: THỦY CƠNG</small></b>

I. Màn hình giao diện làm việc

<b>GIỚI THIỆU BỘ PHẦN MỀM SEEPW</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

II. Sơ đồ khối giải BT địa kỹ thuật dùng SEEP/W

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CÔNG</small></b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

1.Thiết lập vùng làm việc:

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CƠNG</small></b>

2. Phác thảo mơ hình hình học của bài toán

II. Các bước giải 1 bài toán dùng SEEP/W:

SKETCH/ LINE

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

KeyIn Functions Conductivity

Edit 

a. Nhập hàm thấm

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CÔNG</small></b>

b. Gán vật liệu

3. Gán vật liệu sau khi đã nhập hàm thấm

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

kia

</div><span class="text_page_counter">Trang 26</span><div class="page_container" data-page="26">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CÔNG</small></b>

4. Nhập điều kiện biên cho bài toán

2 loại đk biên: đk cột nước & đk biên về lưu lượng

</div><span class="text_page_counter">Trang 27</span><div class="page_container" data-page="27">

<i><b>Chú ý đk biên về cột nước:</b></i>

Cột nước tổng:

u: áp lực nước lỗ rỗng,

z : tọa độ của điểm tính tốn

Vậy, luôn nhập đk biên về cột nước cho thượng lưu bằng cao trình điểm tính cộng với chiều cao cột nước nó phải chịu

</div><span class="text_page_counter">Trang 28</span><div class="page_container" data-page="28">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CÔNG</small></b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 29</span><div class="page_container" data-page="29">

<b>Sketch/ TextSkech/ axes</b>

5. Dán nhãn, vẽ trục tọa độ, trang trí cho mơ hình

</div><span class="text_page_counter">Trang 30</span><div class="page_container" data-page="30">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CÔNG</small></b>

6. Kiểm tra lỗi

Tools Verify/Sort

</div><span class="text_page_counter">Trang 31</span><div class="page_container" data-page="31">

</div><span class="text_page_counter">Trang 32</span><div class="page_container" data-page="32">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MƠN: THỦY CƠNG</small></b>

8. Hiển thị kết quả tínhDraw/ Contour

</div><span class="text_page_counter">Trang 33</span><div class="page_container" data-page="33">

<b>XEM KÕT QU¶</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 34</span><div class="page_container" data-page="34">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MễN: THỦY CễNG</small></b>

Hiển thị các đường đẳng thế

</div><span class="text_page_counter">Trang 35</span><div class="page_container" data-page="35">

Dán giá trị của các đờng đẳng trị, lu lợng

thấm tại các mặt cắt

</div><span class="text_page_counter">Trang 36</span><div class="page_container" data-page="36">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CÔNG</small></b>

Draw /Flow Paths

</div><span class="text_page_counter">Trang 37</span><div class="page_container" data-page="37">

</div><span class="text_page_counter">Trang 38</span><div class="page_container" data-page="38">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THY CễNG</small></b>

Xem thông số của các nút và phần tử

</div><span class="text_page_counter">Trang 39</span><div class="page_container" data-page="39">

Vẽ các biểu đồ quan hệ – Cột áp

</div><span class="text_page_counter">Trang 40</span><div class="page_container" data-page="40">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MễN: THỦY CễNG</small></b>

• Hệ đờng thấm;• Zoom In and Out• In kết quả;

• Hiển thị thơng tin nút và phần tử;• Vẽ đồ thị các kết quả

• Xác định vùng làm việc, tỷ lệ, khoảnglới,

• Lưu trữ bài tốn;

• Phác hoạ bài tốn, xác định bài tốn, xác định loại phân tích, xác định kiểmtra phân tích;

• Xác định hàm thấm;

• Xác định tính chất vật liệu;• Sinh lưới phần tử;

• Chọn thơng số cần xem;

• Xác định các điều kiên biên nút;• Xác định mặt cắt tính lưu lượng;• Xác định hệ toạ độ;

</div><span class="text_page_counter">Trang 41</span><div class="page_container" data-page="41">

1 . 5F S L = 1 3 m

1 . 06 m

E l. = 2 m

1 4 m

</div><span class="text_page_counter">Trang 42</span><div class="page_container" data-page="42">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MƠN: THỦY CƠNG</small></b>

<b>CÁC BƯỚC PHÂN TÍCH BÀI TOÁN ỨNG DỤNG SLOPE</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 43</span><div class="page_container" data-page="43">

<b> PP cânbằng giới hạn (Limit equilibirum method_”slope”)</b>

Dựa trên đk cân bằng GH Coulomb, phát triển trên 1 mặt trượtGH giả định trước của khối trượt, xem như một cố thể

<b>Phương pháp phân tích giới hạn (Limit analysis method)</b>

Dựa trên lý thuyết dẻo, xem trạng thái GH trên mặt trượt giảđịnh trước nằm giữa trạng thái GH trên theo công thức sinh rado chuyển vị và trạng thái GH dưới theo cân bằng ứng suất;<b>Phương pháp phần tử hữu hạn (Finite element method)</b>

Xéttrạng thái CB-GH tại từng điểm trên mặt trượt thỏa mãncác PT thànhphần trong lý thuyết đàn hồi và đk CB-GH Mohr-Coulomb

</div><span class="text_page_counter">Trang 44</span><div class="page_container" data-page="44">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CÔNG</small></b>

Nội dung giới thiệu SLOPE/W

Đặc điểm chung và khả năng của SLOPE/W;Sơ đồ tính tốn, xác định FS theo PP CBGH-

</div><span class="text_page_counter">Trang 45</span><div class="page_container" data-page="45">

Slope/w là phần mềm dùng để phân tích ổn định mái đất- đá theo phương pháp cân bằng giới hạn khối trong đất BH và KBH theo 9 PP khác nhau.

đk có áp lực nước lỗ rỗng phức tạp;

động động đất;

</div><span class="text_page_counter">Trang 46</span><div class="page_container" data-page="46">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CÔNG</small></b>

2. Sơ đồ tính tốn, xác định FS theo PP CBGH- Phân thỏi

</div><span class="text_page_counter">Trang 48</span><div class="page_container" data-page="48">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MƠN: THỦY CƠNG</small></b>

<b>CHƯƠNG TRÌNH GIẢNG DẠY SLOPE/W</b>

Cơ sở lý thuyết của SLOPE/W

Giaodiện cửa sổ làm việc của SLOPE/W

Tàiliệu cần để giải một bài tốn trong SLOPE/W

Hướng dẫn ví dụ 1: Bài tốn tính ổn định máitaluy

Hướng dẫn ví dụ 2: Bài toán ổn định mái đậpđất.

VD3: Bài toánkết hợp SICMA+SLOPE

</div><span class="text_page_counter">Trang 49</span><div class="page_container" data-page="49">

<small>Nguyễn Thị Việt Phương – Bộ môn Địa Kỹ thuậtMay 6, 2024</small>

1.Phương pháp cân bằng giới hạn

</div><span class="text_page_counter">Trang 50</span><div class="page_container" data-page="50">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MƠN: THỦY CƠNG</small></b>

<b>CHƯƠNG TRÌNH GIẢNG DẠY SLOPE/W</b>

Cơ sở lý thuyết của SLOPE/W

Giaodiện cửa sổ làm việc của SLOPE/W

Tàiliệu cần để giải một bài tốn trong SLOPE/W

Hướng dẫn ví dụ 1: Bài tốn tính ổn định máitaluy

Hướng dẫn ví dụ 2: Bài toán ổn định mái đậpđất.

VD3: Bài toánkết hợp SICMA+SLOPE

</div><span class="text_page_counter">Trang 51</span><div class="page_container" data-page="51">

A. Tàiliệu tính tốn:

Nền chịu tải trọng phân bố đều từ một móng hình trịn với các kích thước mặt

<i>cắt và chỉ tiêu cơ lý của đất nền như trong Hình 1:</i>

Hình 1.1 Mặt cắt khối đắp tính tốn

</div><span class="text_page_counter">Trang 52</span><div class="page_container" data-page="52">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CÔNG</small></b>

1). Hiện đường đẳng áp lực thẳng đứng phía dưới móng.

90 kPa.

2) Tại chiều sâu bao nhiêu phía dưới móng đường đẳng cógiátrị 10 và 30 kPa sẽ cắt biên bên trái (đường tâm củamóng)? Đưa ra giá trị cụ thể khi bề rộng móng là B (vớiB = 6 m).

3). Làmlại bài trên khi E = 3000 kPa và E = 10.000 kPa. Biểu đồ áp lực thay đổi như thế nào khi độ cứng của đấtthayđổi?

</div><span class="text_page_counter">Trang 53</span><div class="page_container" data-page="53">

Kích thước hình học của mơ hình hình học dự định tính.

</div><span class="text_page_counter">Trang 54</span><div class="page_container" data-page="54">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CÔNG</small></b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 55</span><div class="page_container" data-page="55">

2. Vẽ mơ hình hình học:

học cho bài toán:

+ Dùnglệnh Sketch, vẽ trực tiếp

+ Nhập một số nút tại một số vị trí đặc biệt trên hình vẽ, sauđó nối các nút này lại

+ Import mơ hìnhtừ file ảnh bên ngồi sau đó đổi tỷ lệ

</div><span class="text_page_counter">Trang 56</span><div class="page_container" data-page="56">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CÔNG</small></b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 57</span><div class="page_container" data-page="57">

<b>3. XÁCĐỊNH LOẠI PHÂN TÍCH:</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 58</span><div class="page_container" data-page="58">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CÔNG</small></b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 59</span><div class="page_container" data-page="59">

<b>4. KHAI BÁOVẬT LIỆU</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 60</span><div class="page_container" data-page="60">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CÔNG</small></b>



Chú ý:



<i><b># </b></i>Số thứ tự của vật liệu được mô tả trong bảng kê.

có: Linear-Elastic, Anisotropic Linear-Elastic, Nonlinear Elastic, Elastic-Plastic, Strain Softening, Cam-Clay, and Modified Cam-Clay.

được sử dụng các tham số của ứng suất tổng hay ứng suất hiệu quả. Có thể chọn cảứng suất tổng hoặc ứng suất hiệu quả, Tuy nhiên, tham số ứng suất tổng chỉ được

chọn trong phân tích khơng thốt nước. Các tham số của ứng suất hiệu quả được dùngtrong các phân tíchcố kết.

deformation. Nóđộc lập với số thứ tự của vật liệu. Ví dụ vật liệu số 2 có thể được gánvới hàm của B là 5. Tham số B được dùng để tính tốn sự thay đổi về áp lực nước lỗrỗng trong điều kiện khơng thốt nước do sự biến đổi của ứng suất trong bình

</div><span class="text_page_counter">Trang 61</span><div class="page_container" data-page="61">

 Với bài toán này, việc tạo lưới phần tử hữu hạn sẽ được phân biệt theo 4 vùng; tất cả các phần tử sẽ có dạng tứ giác. Ở vùng gần bể nên chọn loại

</div><span class="text_page_counter">Trang 62</span><div class="page_container" data-page="62">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CÔNG</small></b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 63</span><div class="page_container" data-page="63">

7. Gánđiều kiện biên (Boundary conditions)

vị, lực, hay độ cứng lị xo có thể được gán tại các nút. Cũng có thể gán điều kiện biên áp lực dọc theo biên của

phương ngang nhưng có thể chuyển vị tự do theo trục y.



Giátrị áp lực gán là 40 kPa ở vị trí bể nước tiếp xúc vớinền đất.

vị.

</div><span class="text_page_counter">Trang 64</span><div class="page_container" data-page="64">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CÔNG</small></b>

<b>A. ĐIỀU KIỆN KHỐNG CHẾ CHUYỂN VỊ</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 66</span><div class="page_container" data-page="66">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CƠNG</small></b>

8. Thao tác trang trí:

+ Ghi tiêuđề, thể hiện các ký hiệu, chèn các hình ảnh nếu cần, vẽtrục tọa độ.

</div><span class="text_page_counter">Trang 67</span><div class="page_container" data-page="67">

<b>9. KIỂM TRA LỖI VÀ CHẠY BÀI TOÁN<sub>. </sub></b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 68</span><div class="page_container" data-page="68">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MƠN: THỦY CƠNG</small></b>

II. XUẤT KẾT QUẢ TÍNH THEO YÊU CẦU.

</div><span class="text_page_counter">Trang 69</span><div class="page_container" data-page="69">

2. Chuyển vị ngang các điểm tại cao trình -12 m dưới móng

</div><span class="text_page_counter">Trang 70</span><div class="page_container" data-page="70">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CƠNG</small></b>

<b>BÀI 2: PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT- BIẾN DẠNG CỦA NỀN KHI THI CÔNG HỐ ĐÀO THEO GIAI ĐOẠN</b>

I. Tài liệu tính tốn1. Tài liệu mơ hình:

<b><small>Braced Excavation </small></b>

<b><small>Thanh chông</small></b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 71</span><div class="page_container" data-page="71">

Đất nền: E = 10000 kPa, Poisson’s = 0,45

II. Yêu cầu:

Phân tích ưng suất và biến dạng của vùng đất xung quanh hố đào khi có và khơng có thanh chống ? Nhận xét ?

</div><span class="text_page_counter">Trang 72</span><div class="page_container" data-page="72">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CƠNG</small></b>

<b>BÀI GIẢNG</b>

<b>Ứng dụng phần mềmtrong tính tốn cơng</b>

<b>trình bê tơng và bê</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 73</span><div class="page_container" data-page="73">

<b>1.1. KHÁINIỆM CHUNG</b>

Bố trí cốt thép để chịu ứng suất kéo

Bố trí cốt thép ở vùng nén (cấu tạo, trợ lực cho bê tông)

</div><span class="text_page_counter">Trang 74</span><div class="page_container" data-page="74">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MƠN: THỦY CƠNG</small></b>

<b>1.1. KHÁINIỆM CHUNG</b>

Bê tơngcốt thép:

Vật liệu xây dựng hỗn hợp, bê tông và cốt thép cùng phối hợp làm việc

Sử dụng rộng rãi, chủ yếu trong xây dựng

</div><span class="text_page_counter">Trang 75</span><div class="page_container" data-page="75">

<b>1.1. KHÁINIỆM CHUNG</b>

Khoa học & cơng nghệ trong xây dựng phát triển:

Tự động hố tính tốn và thiết kế bằng phần mềm

Dựa trên phương pháp số: Phần tử hữu hạn

Một số phần mềm nổi tiếng sử dụng rộng rãi:

</div><span class="text_page_counter">Trang 76</span><div class="page_container" data-page="76">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MƠN: THỦY CƠNG</small></b>

Phương pháp số tìm nghiệm xấp xỉ của các PT đạo hàm riêng

</div><span class="text_page_counter">Trang 78</span><div class="page_container" data-page="78">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CÔNG</small></b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 79</span><div class="page_container" data-page="79">

<b>1.2. PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN</b>

Trìnhtự giải bài tốn kết cấu bằng phương pháp PTHH

</div><span class="text_page_counter">Trang 80</span><div class="page_container" data-page="80">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CƠNG</small></b>

<b>1.3. PHẦN MỀM PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU SAP2000</b>

SAP2000 (Structural Analysis Program) rađời năm 1998Các phiênbản của SAP2000:

Advanced version: phiênbản nâng cao

<sub>Standard version: phiên</sub>bản chuẩn

Education version: phiênbản giáo dục

SAP2000tiến hành phân tích kết cấu dựa theo phương phápPTHH (dựa vào mơ hình tương thích), tìm ra chuyển vị tại cácđiểm nút của các phần tử, từ đó tính được nội lực, ứng suất

</div><span class="text_page_counter">Trang 81</span><div class="page_container" data-page="81">

<b>1.3. PHẦN MỀM PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU SAP2000</b>

SAP2000 có 2khả năng chính:

đến phức tạp với các tính năng giao tiếp dễ sử dụng, dễ mô tả các dạngkết cấu

Thực hiện các bài tốn: phân tích tĩnh, phân tích động

Vật liệu: đẳng hướng, trực hướng hoặc phi tuyến

Tải trọng: tập trung, phân bố, áp lực của chất lỏng, khí

Kết quả tính tốn: xem trực tiếp trên màn hình hoặc đọc ở dạng văn bản

</div><span class="text_page_counter">Trang 82</span><div class="page_container" data-page="82">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CÔNG</small></b>

<b>1.3. PHẦN MỀM PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU SAP2000</b>

SAP2000 có 2khả năng chính:

chuẩn BS, ACI, ASSHTO, CSA, EUROCODE

Chưa hỗ trợ thiết kế kết cấu bê tông cốt thép theo các tiêu chuẩn Việt Nam

</div><span class="text_page_counter">Trang 83</span><div class="page_container" data-page="83">

<b>1.3. PHẦN MỀM PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU SAP2000</b>

Một số khái niệm cơ bản:

</div><span class="text_page_counter">Trang 84</span><div class="page_container" data-page="84">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MƠN: THỦY CƠNG</small></b>

<b>1.3. PHẦN MỀM PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU SAP2000</b>

Một số khái niệm cơ bản:

Hệ đơn vị: English và Metric

Đơn vị lực, chiều dài, nhiệt độ và thời gian

</div><span class="text_page_counter">Trang 85</span><div class="page_container" data-page="85">

<b>1.3. PHẦN MỀM PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU SAP2000</b>

Một số khái niệm cơ bản:

Hệ toạ độ (coordinate system)

a. Hệ toạ độ tổng thể (Global system):

-Hệ toạ độ vng góc trong khơng gian 3 chiều

-Chiều xác định bằng quy tắc bàn tay phải, là các trục X, Y, Z trong SAP2000

</div><span class="text_page_counter">Trang 86</span><div class="page_container" data-page="86">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CÔNG</small></b>

<b>1.3. PHẦN MỀM PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU SAP2000</b>

Một số khái niệm cơ bản:

Hệ toạ độ (coordinate system)

b. Hệ toạ độ địa phương (Local system):

-Mỗi thành phần cơ bản của kết cấu (nút,phần tử ,hay ràng buộc chuyển vị) đều có các hệ tọa độ địa phương của chính nó.

-Xác định bằng quy tắc bàn tay phải, kí hiệu các trục 1,2,3.

<i>(Trục 1 màu đỏ,trục 2 màu trắng và trục 3 màu xanh)</i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 87</span><div class="page_container" data-page="87">

<b>1.3. PHẦN MỀM PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU SAP2000</b>

Một số khái niệm cơ bản:

Bậc tự do của nút (DOF- Degree of freedom)

</div><span class="text_page_counter">Trang 88</span><div class="page_container" data-page="88">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MƠN: THỦY CƠNG</small></b>

<b>1.3. PHẦN MỀM PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU SAP2000</b>

Ứng dụng tính tốn trong cơng trình thuỷ lợi, thuỷ điện

</div><span class="text_page_counter">Trang 89</span><div class="page_container" data-page="89">

<b>1.3. PHẦN MỀM PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU SAP2000</b>

Ứng dụng tính tốn trong cơng trình thuỷ lợi, thuỷ điện

</div><span class="text_page_counter">Trang 90</span><div class="page_container" data-page="90">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CƠNG</small></b>

<b>1.3. PHẦN MỀM PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU SAP2000</b>

Ứng dụng tính tốn trong cơng trình thuỷ lợi, thuỷ điện

</div><span class="text_page_counter">Trang 91</span><div class="page_container" data-page="91">

<b>2.ỨNG DỤNG TÍNH TỐN SỬ DỤNG PHẦN TỬ THANH</b>

Phần tử thanh: xác định bởi 2 điểm nút

Dùngđể mơ hình các cấu kiện dầm, cột, dànHệ toạ độ địa phương:

</div><span class="text_page_counter">Trang 92</span><div class="page_container" data-page="92">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CÔNG</small></b>

Momentxoắn (axial torque) : T

Momentuốn (phụ) (bending moment): M2 (xoay quanh trục 2)

Momentuốn (chính) (bending moment): M3 (xoay quanh trục 3)

</div><span class="text_page_counter">Trang 93</span><div class="page_container" data-page="93">

<b>2.ỨNG DỤNG TÍNH TỐN SỬ DỤNG PHẦN TỬ THANH</b>

Vídụ 1: Dầm trên nền đàn hồi

Xác định nội lực và chuyển vị của dầm trên nền đàn hồi có sơ đồ tính tốn cho ở hình dưới. Tiếtdiện dầm có mặt cắt ngang hình chữ nhật B x H = 1.0 x 0.8m. Cho biết p =300kN, M =90 kNm, q= 20kN/m, Vật liệu bê tơng có mơ đun đàn hồi E

= 1.94 x 10

kN/m

, hệ số Poisson µ

= 0.2, 

= 25 kN/m

, hệ số nền k

= 6 x 10

kN/m

.

</div><span class="text_page_counter">Trang 94</span><div class="page_container" data-page="94">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MÔN: THỦY CÔNG</small></b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 95</span><div class="page_container" data-page="95">

<b>2.ỨNG DỤNG TÍNH TỐN SỬ DỤNG PHẦN TỬ THANH</b>

Vídụ 1: Dầm trên nền đàn hồi

<small></small> <i>Định nghĩa vật liệu: Define > Materials > </i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 96</span><div class="page_container" data-page="96">

<b><small>TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI BỘ MƠN: THỦY CƠNG</small></b>

<b>2.ỨNG DỤNG TÍNH TỐN SỬ DỤNG PHẦN TỬ THANH</b>

Vídụ 1: Dầm trên nền đàn hồi

<small></small> <i>Định nghĩa tiết diện dầm: Define > Section Properties > Frame Sections > Add New Property > </i>

</div>