Giới thiệu PlaxFlow pptx

Nguyễn Hồng Nam, 2007
1
GiỚITHIỆU PLAXFLOW
TS. NguyễnHồng Nam
PLAXIS FINITE ELEMENT CODES
Hà Nội, 1-2007
LỚP BỒI DƯỠNG NGẮN HẠN
Ketcau.com
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Nguyễn Hồng Nam, 2007
2
Nội dung
•Giớithiệu PlaxFlow
•Cácđặc điểm chung
•Ápdụng
• Bài toán ví dụ
•Kếtluận
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Nguyễn Hồng Nam, 2007
3
Giớithiệu PlaxFlow
• PlaxFlow là phầnmềm độclập phân tích dòng thấmphẳng
bão hoà/không bão hoà, ổn định và không ổn định
•Cóthể tích hợp đầy đủ với Plaxis version 8 để phân tích
ứng suấtvàbiếndạng (dòng thấm ổn định)
• Do công ty Plaxis phát triển (2002).
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Nguyễn Hồng Nam, 2007
4
Đặc điểm chung
• PlaxFlow sử dụng mô hình Van Genuchten và Mô hình van

Genuchten gần đúng cho dòng thấm qua đất (không) bão hoà
• Môhìnhvậtliệu: được định nghĩa theo 3 hệ thống phân loại đấtphổ
biến Hypes (châu Âu), USDA(Mỹ) và Staring (Hà Lan).
•Cácđiềukiện biên phong phú: cộtnước, biên đóng, lưulượng vào,
ra, lượng mưa.
• Điềukiệnbiênthayđổithờigian
•Cácthiếtbị tiêu nước, giếng giảm áp, tường chống thấm
•Kếtquả: trường dòng thấm, áp suấtlỗ rỗng, cộtnước, độ bão hoà
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Nguyễn Hồng Nam, 2007
5
Các phương trình cơ bản của dòng thấm
•q
x
, q
y
: lưulượng đơnvị theo phương x,y
•k
x
, k
y
: hệ số thấmtheophương x,y
• φ: cộtnướctổng
• y: cao độ vị trí
•p: ứng suấtchấtlỏng (p<0 đốivớiápsuấtnén)
• γ
w
: trọng lượng riêng củachấtlỏng
x
kq

xx
∂
∂
−=
φ
p
y
w
γ
φ
−=
y
kq
yy
∂
∂
−=
φ
p
w
p
γ
φ
−=
dx
x
q
q
x
∂

∂
+
x
q
dy
y
q
q
y
∂
∂
+
y
q
Q
t
c
y
q
x
q
y
x
=
∂
∂
+
∂
∂
+

∂
∂
φ
p
p
sat
d
dS
ncc
φ
φ
)(
+=
satrel
KSkK )(
=
Dòng chảy trong môi trường rỗng được mô phỏng theo định luật Darcy
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Nguyễn Hồng Nam, 2007
6
Mô hình van Genuchten
Đất cát
()









−
+−+=
gn
gn
gn
paresidusatresidup
gSSSS
1
||(1)()(
φφ
residusat
residu
e
SS
SS
S
−
−
=
2
1
1
11)()(

















−−=








−








−
n

n
n
n
g
g
g
g
e
gt
erel
SSSk
S
sat
=1.0, S
residu
=0.027,
g
a
=2.24m
-1
, g
t
=0.0, g
n
=2.286
Đất cát
S
sat
=1.0, S
residu

=0.027,
g
a
=2.24m
-1
, g
t
=0.0, g
n
=2.286
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Nguyễn Hồng Nam, 2007
7
Mô hình van Genuchten
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Nguyễn Hồng Nam, 2007
8
Mô hình van Genuchten gần đúng
φ
p
k
: cột nước áp suất khi k
rel
=10
-4
.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Nguyễn Hồng Nam, 2007
9
Mô hình van Genuchten gần đúng

Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Nguyễn Hồng Nam, 2007
10
Ngân hàng dữ liệuvậtliệu
• Standard (Số liệuchuẩn): mô
hình van Genuchten gần đúng
cho các vậtliệu Hypres
• Hypres (Hydraulic Properties
of European Soil: Các đặc tính
thuỷ lựccủa đấtchâuÂu): hệ
thống phân loại đấtquốctế
• USDA (United State
Department of Agriculture: Bộ
nông nghiệpMỹ): hệ thống
phân loại đấtquốctế
• Staring: Hệ thống phân loại đất
Hà Lan
Dữ liệu
vậtliệu
Standard Hypres USDA Staring
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Nguyễn Hồng Nam, 2007
11
Ngân hàng dữ liệuvậtliệu
(châu Âu)
(Mỹ)
(Hà Lan)
Các hệ thống phân loại đấtdựa vào thành phầnhạt
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Nguyễn Hồng Nam, 2007

12
Điềukiệnbiên
1) Mựcnước
2) Lưulượng vào
3) Lưulượng ra
4) Biên đóng
5) Cộtnước
6) Giếng giảmáp
7) Vậtthoátnước
8) Tường chống thấm
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Nguyễn Hồng Nam, 2007
13
Biên mưa
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Nguyễn Hồng Nam, 2007
14
Mô phỏng thấm theo phần tử hữu hạn
•Tại mỗi phần tử:
•Trên toàn miền
(phần thấm không ổn định)
Giải hệ phương trình
vi phân, phi tuyến, ẩn
là cột nước tại các nút
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Nguyễn Hồng Nam, 2007
15
Thấm xung quanh tường cừ
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Nguyễn Hồng Nam, 2007

16
Tương tác Plaxflow-Plaxis V8
Dòng thấm trong Plaxis Version 8:
- dòng thấm ổn định
-chỉ là mô hình tuyếntínhđơngiản
Dòng ổn định không thích hợp khi mô phỏng thấm trong các trường hợp
sau:
-Thayđổimựcnước (sông, thuỷ triều)
-Cáchốđào khô trong thờigianxâydựng ngắn
- Bão hoà do mưahoặcgiảm bão hoà do bốchơibề mặtgâyra
Æ Có thể sử dụng kếtquả tính theo PlaxFlow trong phân tích sử dụng
Plaxis 8.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Nguyễn Hồng Nam, 2007
17
Tương tác Plaxflow-Plaxis V8
Thủ tụctiếnhành:
•Thiếtlập bài toán trong Plaxis V. 8 (không phải trong PlaxFlow
)
•Nhập các dữ liệuhìnhhọcvàđiềukiệnban đầu
• Trong phần tính toán, xác định mộtgiaiđoạntínhtoánmới
•Thiếtlậpthời đoạn(Chỉ cho phân tích dòng không ổn định!)
• Định nghĩa các giai đoạnxâydựng
•Xácđịnh các điềukiệnmựcnướcngầm, sử dụng nút “
GW FlowӮ
PlaxFlow xuấthiện
•Áplựclỗ rỗng đượctínhtrựctiếp trong PlaxFlow, hoặc được tính sau
trong phầnphântíchbiếndạng.
•Kiểmtrakếtquả tính toán
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -

Nguyễn Hồng Nam, 2007
18
Tương tác Plaxis-PlaxFlow
Thấm ổn định,
x/đ các đ/k mực
nước trong giai
đoạnxâydựng
Thấm không
ổn định, xác
định đ/k mực
nước trong
PlaxFlow
Thấm không ổn
định, thời đoạn>0
Thấm không ổn định
áp dụng với tính
toán dẻovàcố kết
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Nguyễn Hồng Nam, 2007
19
Kếtquả tính theo PlaxFlow
•Áplựclỗ rỗng
•Trường dòng
•Cộtnước
• Độ bão hoà
• Đồ thị, bảng biểu
•Cácmặtcắttínhtoán
•Phim
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Nguyễn Hồng Nam, 2007

20
Bài toán ví dụ PlaxFlow-Plaxis 8
Phân tích ổn định hồ chứa trong các trường hợpsau:
•mựcnướchồ cao
• Sau khi rút nhanh mựcnướchồ
• Sau khi rút chậmmựcnước
•mựcnướchồ thấp
Cầnphântíchkếthợp PlaxFlow-Plaxis 8
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Nguyễn Hồng Nam, 2007
21
Phân bố áp lực nuớc lỗ rỗng
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Nguyễn Hồng Nam, 2007
22
Hệ số an toàn ổn định theo giai đoạn
SF at high reservoir level (1.7)
SF at low reservoir level (1.6)
SF after slow draw down (1.5)
SF after rapid draw down
(unstable)
0 1 2 3 4 5
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
|U| [m]
Sum-Msf

Chart 2
Curve 1
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Nguyễn Hồng Nam, 2007
23
Khởi động PlaxFlow
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Nguyễn Hồng Nam, 2007
24
PlaxFlow Input
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -
Nguyễn Hồng Nam, 2007
25
Toolbar (thanh công cụ)
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version -