Địa kỹ thuật : Plaxis v.8.2 - Một số bài toán ví dụ - Hố đào doc

1
Nguyễn Hồng Nam, 2007
1
plaxis v.8.2
TS. Nguyễn Hồng Nam
PLAXIS FINITE ELEMENT CODES
Một số bài toán ví dụ
Hà Nội, 1-2007
LỚP BỒI DƯỠNG NGẮN HẠN
Ketcau.com
Nguyễn Hồng Nam, 2007
2
Nội dung
1) Phân tích biến dạng móng băng theo mô hình
Đàn hồi tuyến tính, thoát nước (BT1)
2) Phân tích biến dạng móng băng theo mô hình
Mohr-Coulomb, thoát nước (BT2)
3) Phân tích biến dạng kết cấu - đất làm việc đồng
thời (BT3)
4) Phân tích biến dạng hố đào (BT4) 9
5) Phân tích ổn định khối đắp (BT5)
Nguyễn Hồng Nam, 2007
3
Phân tích biến dạng hố đào
Các phần tử kết cấu trong Plaxis
• Plate và Shell: (tường, bản đáy, dầm, tuynen)
•Neo
•Vải địa kỹ thuật
•Phần tử tiếp xúc
Nguyễn Hồng Nam, 2007
4

Phần tử tấm và vỏ (Plate, Shell)
•Phần tử đường thẳng 3 hoặc 5 nút
•3 bậc tự do tại 1 nút
• ứng xử đàn hồi hoặc đàn hồi-dẻo
• Để mô phỏng tường, sàn hay tuynen
Nguyễn Hồng Nam, 2007
5
Các tham số cho Plate
• Độ cứng chống uốn
• Độ cứng dọc trục
•Chiều dầy phần tử
Nguyễn Hồng Nam, 2007
6
Trọng lượng tấm
2
Nguyễn Hồng Nam, 2007
7
Trọng lượng tấm đối với tuynen
Nguyễn Hồng Nam, 2007
8
Kết quả phân tích đối với tấm
Biến dạng
• Chuyển vị tổng
• Chuyển vị theo giai đoạn
• Độ tăng chuyển vị
•Vận tốc và gia tốc (bài toán động)
Nội lực cấu kiện
•Lực dọc
•Lực cắt
•Mô men

Các bảng kết quả tính toán
Nguyễn Hồng Nam, 2007
9
Neo (khống chế 1 đầu)
Mô phỏng gối đỡ, neo hoặc thanh chống
-Phần tử spring đàn hồi-dẻo
-Một đầu gắn với 1 điểm hình học, đầu kia bị
khống chế hoàn toàn chuyển vị
-Cóthể đặt nghiêng góc
-Cóthể neo ứng suất trước
Nguyễn Hồng Nam, 2007
10
Neo 2 đầu
• Dùng mô phỏng neo, cột hoặc thanh
-Phần tử dây đàn hồi-dẻo
-Nối với 2 điểm hình học
-Cóthể neo ứng suất trước
Nguyễn Hồng Nam, 2007
11
Các đặc tính vật liệu neo
• Độ cứng dọc trục EA (cho 1 neo) (kN)
•Khoảng cách giữa các neo Ls (m)
•Lực nén lớn nhất [F
max
,comp] và kéo lớn
nhất [F
max
,tens] trong neo (kN)
Nguyễn Hồng Nam, 2007
12

Neo ứng suất trước
• Được xác định theo giai đoạn thi công
•Cóthể lựa chọn Kéo (grout anchor) hoặc
nén (strut)
3
Nguyễn Hồng Nam, 2007
13
Kết quả tính đối với neo
•Lực neo
-Kích đúp chuột vào từng neo để xem lực neo
-Dạng bảng cho tất cả các neo
Nguyễn Hồng Nam, 2007
14
Vải địa kỹ thuật
•Phần tử đường 3 hoặc 5 nút
• Ứng xử đàn hồi-tuyến tính
• Không có độ cứng chống uốn EI, chỉ có độ cứng dọc trục
EA
•Chỉ cho phép kéo, không cho nén
•Tương tác đất/vải có thể được mô phỏng nhờ các phần tử
tiếp xúc
Nguyễn Hồng Nam, 2007
15
Kết quả tính đối với vải DKT
•Biến dạng
Chuyển vị tổng
Chuyển vị theo giai đoạn
Chuyển vị gia tăng
Vận tốc và gia tốc (bài toán động)
•Nội lực

-Lực dọc
-Biểu đồ bao
•Bảng, biểu
Nguyễn Hồng Nam, 2007
16
Neo kết hợp
•Kết hợp neo 2 nút với vài ĐKT
• Neo 2 nút thể hiện thanh neo
(không tương tác với đất xung
quanh)
•Vải DKT thể hiện khối vữa
(tương tác hoàn toàn với lưới)
• Không có phần tử tiếp xúc xung
quanh khối vữa vì nó có thể tạo
ra mặt phá hoại không hợp lý
Nguyễn Hồng Nam, 2007
17
Phần tử tiếp xúc
•Tương tác đất-kết cấu
-Ma sát tường
- Trượt và tách giữa đất và kết cấu
• Các đặc tính đất
-Sử dụng hệ số giảm Rinter
C
inter
=R
inter
*C
soil
tg(ϕ)=R

inter
*tg(ϕ)
soil
-Vật liệu riêng được gán cho tiếp xúc
Nguyễn Hồng Nam, 2007
18
R
inter
• Cát/thép: R
inter
= 0.6 - 0.7
• Sét/thép: R
inter
= 0.5
• Cát/bê tông: R
inter
= 1.0 - 0.8
• Sét/bê tông: R
inter
= 1.0 - 0.7
• Đất/lưới Đkt R
inter
=1.0
• Đất/vải Đkt R
inter
=0.9 - 0.5
4
Nguyễn Hồng Nam, 2007
19
Kết quả tính đối với phần tử tiếp xúc

•Biến dạng
Chuyển vị tổng
Chuyển vị theo giai đoạn
Chuyển vị gia tăng
Chuyển vị tương đối-tách hoặc chồng chất
Vận tốc và gia tốc (bài toán động)
•Nội lực
- Ứng suất tuyến
- Ứng suất tiếp
-Áp lực lỗ rỗng
•Bảng, biểu
Nguyễn Hồng Nam, 2007
20
Hạn chế sự biến động ứng suất tại
điểm góc các kết cấu cứng
Nguyễn Hồng Nam, 2007
21
Ứng xử vật liệu
•Hố đào trong đất sét: không thoát nước
•Hố đào trong đất cát: thoát nước
•Hố đào trong đất bụi: không thoát
nước/thoát nước
• Trong quá trình dỡ tải: nên sử dụng E
ur
thay
cho E
50
.
Nguyễn Hồng Nam, 2007
22

Đường ứng suất
Nguyễn Hồng Nam, 2007
23
Phân tích biến dạng hố đào (BT4)
Nguyễn Hồng Nam, 2007
24
Đặc tính vật liệu
5
Nguyễn Hồng Nam, 2007
25
Nguyễn Hồng Nam, 2007
26
Mô tả hình học
Nguyễn Hồng Nam, 2007
27
Đặc tính vật liệu tường, neo, vữa phụt
Nguyễn Hồng Nam, 2007
28
Tạo lưới
Nguyễn Hồng Nam, 2007
29
Làm mịn lưới tại neo
Nguyễn Hồng Nam, 2007
30
Các giai đoạn thi công
G/đ 1G/đ 2
6
Nguyễn Hồng Nam, 2007
31
Các giai đoạn thi công

G/đ 3G/đ 4
G/đ 5
Nguyễn Hồng Nam, 2007
32
Kết quả tính toán
•Lưới biến dạng tại giai đoạn 5
Nguyễn Hồng Nam, 2007
33
Kết quả nội lực
Mô men uốn trong tường
Ứng suất hiệu quả tại
các phần tử tiếp xúc