Plaxis V.8.2 - Phần 8 pdf

1
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
Nguyễn Hồng Nam, 2007
2
Nội dung
•Giớithiệu PlaxFlow
•Cácđặc điểm chung
•Ápdụng
• Bài toán ví dụ
•Kếtluận
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).
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 nghĩatheo3 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 giảmáp, tường chống thấm
•Kếtquả: trường dòng thấm, áp suấtlỗ rỗng, cộtnước, độ bão hoà
Nguyễn Hồng Nam, 2007
5
Mô hình van Genuchten
• Dòng chảy trong môi trường rỗng đượcmôphỏng theo định luật
Darcy
•q
x
, q
y
: lưulượng đơnvị theo phương x,y
•k
x
, k
y
: hệ số thấmtheophương x,y
• φ: cộtnướctổng
•y: caođộ 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
Nguyễn Hồng Nam, 2007
6
Mô hình van Genuchten
Phương trình dòng thấm không ổn định, không bão hoà
Q
t
c
y
q
x
q
y
x

=
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
φ
dx
x
q
q
x
∂
∂
+
x
q
dy
y
q
q
y
∂
∂
+
y
q

p
p
sat
d
dS
ncc
φ
φ
)(
+=
satrel
KSkK )(=
()








−
+−+=
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
2
Nguyễn Hồng Nam, 2007
7
Mô hình van Genuchten
Nguyễn Hồng Nam, 2007
8
Mô hình van Genuchten gần đúng
Nguyễn Hồng Nam, 2007
9
Ngân hàng dữ liệuvậtliệu
(châu Âu)
(Mỹ)
(Hà Lan)
Các hệ thống phân loại đấtdựa vào thành phầnhạt
Nguyễn Hồng Nam, 2007
10
Ngân hàng dữ liệuvậtliệu
• Standard (Số liệuchuẩn): mô
hình van Genuchten gần đúng
cho các vậtliệuHypres
• Hypres (Hydraulic Properties
of European Soil: Các đặctính
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
Nguyễn Hồng Nam, 2007
11
Điềukiệnbiên
1) Mựcnước
2) Lưulượng vào
3) Lưulượng ra
4) Biên đóng
5) Cộtnước
6) Giếng giảmáp
7) Vật thoát nước
8) Tường chống thấm
Nguyễn Hồng Nam, 2007
12
Biên mưa
3
Nguyễn Hồng Nam, 2007
13
Thấm xung quanh tường cừ
Nguyễn Hồng Nam, 2007
14
Tương tác Plaxflow-Plaxis V8
Dòng thấm trong Plaxis Version 8:
- dòng thấm ổn định
-chỉ là mô hình tuyến tính đơngiản
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.
Nguyễn Hồng Nam, 2007
15
Tương tác Plaxflow-Plaxis V8
Thủ tụctiếnhành:
•Thiếtlập bài toán trong Plaxis V. 8 (không phải trong PlaxFlow
)
•Nhậpcácdữ liệuhìnhhọcvàđiềukiệnban đầu
• Trong phầntínhtoán, xácđịnh 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 được tính trựctiếp trong PlaxFlow, hoặc được tính sau
trong phầnphântíchbiếndạng.
•Kiểmtrakếtquả tính toán
Nguyễn Hồng Nam, 2007
16
Tương tác Plaxis-PlaxFlow
Thấm ổn định,
x/đ các đ/k mực
nướctronggiai
đoạnxâydựng
Thấm không
ổn định, xác

định đ/k mực
nướctrong
PlaxFlow
Thấm không ổn
định, thời đoạn>0
Thấm không ổn định
áp dụng vớitính
toán dẻovàcố kết
Nguyễn Hồng Nam, 2007
17
Kếtquả tính theo PlaxFlow
•Áplựclỗ rỗng
•Trường dòng
•Cộtnước
• Độ bão hoà
• Đồ thị, bảng biểu
•Cácmặtcắttínhtoán
•Phim
Nguyễn Hồng Nam, 2007
18
Bài toán ví dụ PlaxFlow-Plaxis 8
Phân tích ổn định hồ chứatrongcáctrường hợpsau:
•mựcnướchồ cao
• Sau khi rút nhanh mựcnướchồ
• Sau khi rút chậmmựcnước
•mựcnướchồ thấp
Cầnphântíchkếthợp PlaxFlow-Plaxis 8
4
Nguyễn Hồng Nam, 2007
19

Phân bố áp lực nuớc lỗ rỗng
Nguyễn Hồng Nam, 2007
20
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
Nguyễn Hồng Nam, 2007
21
Khởi động PlaxFlow
Nguyễn Hồng Nam, 2007
22
PlaxFlow Input
Nguyễn Hồng Nam, 2007
23
Toolbar (thanh công cụ)
Nguyễn Hồng Nam, 2007

24
Thực hành PlaxFlow
Phân tích dòng thấmdướimũitường cừ
5
Nguyễn Hồng Nam, 2007
25
Bài toán hốđào ven sông
Sơđồbài toán
Mô hình vậtliệu
Nguyễn Hồng Nam, 2007
26
Mô hình bài toán
Bài toán:
-Biếndạng
phẳng
- Đốixứng
Phầntửđường đặcbiệt (không thấm)
Nguyễn Hồng Nam, 2007
27
Thiếtlậptổng hợp
Nguyễn Hồng Nam, 2007
28
Sơđồhình học
(0,0)
(0,20)
(0,10)
(32,10)
(32,0)
(32,13)
(32,17)

(32,20)
(22,5)
(22,20)
(22,17)
(22,13)
(20,8)
Nút Well
Nút Screen
Đấtsét
Đất cát
Nguyễn Hồng Nam, 2007
29
Nhậpchỉ tiêu cơ lý
lớp đấtsét
Nguyễn Hồng Nam, 2007
30
Gán vậtliệu sét cho lớp đất phía trên
Kéo và thả vào lớp đấtphíatrên
sét
6
Nguyễn Hồng Nam, 2007
31
Nhậpsố liệulớp cát
Nguyễn Hồng Nam, 2007
32
Gán vậtliệu cát cho lớp đất phía dưới
cát
Kéo và thả vào lớp đấtphíadưới
Nguyễn Hồng Nam, 2007
33

Tạolướiphầntử hữuhạn
Nguyễn Hồng Nam, 2007
34
Điềukiệnban đầu
Nguyễn Hồng Nam, 2007
35
Đào lớp đấtthứ 1
Nguyễn Hồng Nam, 2007
36
Đào lớp đấtthứ 2
7
Nguyễn Hồng Nam, 2007
37
Giai đoạn3
Nguyễn Hồng Nam, 2007
38
Kếtquả tính toán giai đoạn1
Nguyễn Hồng Nam, 2007
39
Kếtquả tính toán giai đoạn2
Nguyễn Hồng Nam, 2007
40
Kếtquả tính toán giai đoạn3
Nguyễn Hồng Nam, 2007
41
Kếtluận
• PlaxFlow là phầnmềm phân tích dòng thấm2 chiềuthuậntiện
•Tương tác đầy đủ vớiPlaxis8
• Đượcápdụng rộng rãi trong ngành Địakỹ thuât và Thủyvăn