Khái quát về mô hình hóa trong Plaxis pot

………… o0o…………


















Khái quát về mô hình hóa trong Plaxis
1
Khái quát về Mô hènh hoá trong plaxis
PM Plaxis - đH công nghệ Delff - Hà Lan.
Phiên bn Plaxis V.1 (1987) - phân tích các bài toán ổn
định đê biển và đê sông tại các vùng bờ biển thấp tại Hà Lan.
GS. R.B.J Brinkgreve và P.A Vermeer là nhng ngời khởi
xớng.
Nm1993 Công ty PLAXIS BV đợc thành lập và từ nm1998,
các phần mềm PLAXIS đều đợc xây dựng theo phần tử hu hạn

Từ 2000 - 2007 - Bộ PM Plaxis hiện nay gồm 5 mođun
2007
Plaxis
3D Found
2003
Plaxis
PlaxFlow
2002
Plaxis
V.8
2001
Plaxis
3D
Tunnel
2000
Plaxis
Dynamics
1990
Plaxis
V.3
1987
Plaxis
V.1
Nm
Tờn
2
Plaxis V.8 - 2D Phân tích biến dạng và ổn định các bài
toán đKTtheo PTHH - 2D, trờng hợp đất bão hòa và
không bão hòa;
B phần mềm PLAXIS

Phân tích động lực theo PTHH - 2D do tác động nhân
tạo và động đất gây ra - Không xét đợc hóa lỏng trong MT;
Plaxis PlaxFlow - V.1 - Phân tích thấm trong môi trờng
đất đá theo PTHH - 2D. Bài toán thấm ổn định và không
ổn định, môi trờng đẳng hớng và bất đẳng hớng;
Plaxis 3D Tunnel V.2 - Phân tích biến dạng và ổn định
theo bài toán ba chiều trong thiết kế đờng hầm theo PTHH;
Plaxis 3D Foundation - V.1 - Phân tích biến dạng và
ổn định các móng bè, móng cọc và công trinh biển theo
PTHH.
3
LỚP chuyÓn giao PLAXIS V.7
cho ĐẠI HỌC THỦY LỢI
29/10 – 2/11/2001
[ChÝnh phñ Hµ Lan tµi trî]
4
A. ơn vị dùng trong Plaxis
Loi ơn vị ại lợng Hệ SI Hệ Mỹ
ơn vị cơ bn
Chiều dài
Lực
Thời gian
[m]
[kN]
[ngày]
[in]
[lb]
[sec]
ơn vị hỡnh hc
Toạ độ

Chuyển vị
[m]
[m]
[in]
[in]
Tính chất vật liệu Môđun Young
Lực dính đơn vị
Góc ma sát
Góc chy
Trọng lợng đv
Hệ số thấm
[kN/m
2
] = [kPa]
[kPa]
[độ]
[độ]
[kN/m
3
]
[m/ngày]
[psi]
[psi]
[độ]
[độ]
[lb/cu in.]
[in/sec]
Lực và ứng suất Lực tập trung
Ti trọng tuyến
Ti trng phân b

ứng suất
[kN]
[kN/m]
[kPa]
[kPa]
[lb]
[lb/in]
[psi]
[psi]
Thấm Lu lợng giếng
Thấm biên
[m3/day]
[m/day]
[ft3/sec]
[ft/sec]
5
B. Khái quát về mô hỡnh hoá trong PLAXIS
B.1 Ba chơng trỡnh nhánh của PM Plaxis
Thiết lập sơ đồ công trỡnh - Input Program
- Lập mô hỡnh hỡnh học (sơ đồ tính toán) + gán các đặc trng
vật liệu cho các tầng đất và kết cấu
- Lập lới PTHH (tự động sinh lới PTHH sau khi lập MH HH)
- Xác định các điều kiện ban đầu
Xác định các pha phân tích + PT - Calculation Program
Hiển thị các kết qu phân tich - Output, Curve
[đồ thị, bng biểu]
Chơng trỡnh dùng giao tiếp đồ hoạ[Màn hỡnh là trang giấy, chuột
là bút vẽ
] - thuận tiện lập MH hỡnh học + tự sinh lới PTHH.
Kết qu thể hiện bằng biểu đồ, các đờng đẳng trị, các vectơ,

- cho nhận thức trực quan có định lợng, thuận tiện nhận biết kết
qu do đó có thể nhanh chóng lựa chọn phơng án.
6
1. Thiết lập sơ đồ công trỡnh - Input program
Plaxis V.8
Tuỳ theo mỗi phần mềm, Plaxis có các menu và thanh công
cụ tơng ứng nêu trong cửa sổ chính thuộc mỗi phần mềm
để lậpmôhỡnh hỡnh học, lập lới PTHH, xác định các điều
kiện ban đầu
7
iểm
Xác định điểm đầu và cuối các đờng
ịnh vị các neo
Lập các lực điểm (tập trung)
Cố định điểm
Làm mịn cục bộ lới PTHH
Công cụ định dạng hỡnh học
Tính nng của đim, đờng, cụm và lới
8
Công cụ định dạng hỡnh học
ờng
Xác định các đờng biên vật lý của MH hỡnh học
Xác định các gián đoạn trong MH hỡnh học nh:
-Tờng cừ, ti trọng phân bố
- Phân cách các lớp vật liệu khác nhau hay các pha
tính toán
Vậy một đờng có nhiều chức nng hoặc tính chất
Cụm (đơn nguyên)
Vùng khép kín đợc lập bởi các đờng
ặc trng cho tính đồng chất của vật liệu

9
Công cụ định dạng hỡnh học
Lới
Các phần tử tam giác
- 6 nút, 3 điểm ƯS
Chuyển vị đợc tính tại vị trí nút
ứng suất đợc tính tại các điểm tích phân Gauss
- 15 nút, 12 điểm ƯS
10
Các mô hỡnh hỡnh học thành phần
ờng hỡnh học tiếp giáp gia các tầng t,
Plate (Tấm) - Kết cấu mỏng có độ cứng chịu uốn và pháp hớng tơng
đối lớn, (dùng Line) đợc tạo bởi các PT dầm. Ví dụ: bn, tờng, vỏ (hầm).
z
Thông số MH: EI và EA
Bề dày:
Các PT tấm 3 và 5 nút có
2 độ CV tự do: u
x
, u
y
và
1 độ xoay tự do trên mặt x,y.
iểm ƯS nằm cách trên và dới đờng tâm tấm một đoạn 1/2d
eq
3
Hinges (Bn lề) và Rotation Springs (Lò so xoay)
MH nối tiếp, xoay tự do (liên tục và không liên tục)
tại giao điểm các PT dầm
11

Các mô hỡnh học thành phần
Nối tiếp gia PT
Interf và PT đất
Interface (Giao diện). Phần tử nối tiếp có
độ dày o, MH hoá sự trợt gia đất - kết
cấu tấm, ngn cn dòng thấm vuông góc
với PT trong phân tích thấm và cố kết
thấm.
Tính chất vật liệu, đặc trng bởi C
inter
hệ số triết gim: C
inter
= R
inter
. C
soil
v
tan
inter
= R
inter
ãtan
soil
với:
Interaction sand/steel = R
inter
2/3
Interaction clay/steel = R
inter
0.5

Interaction sand/concrete = R
inter
1.0 - 0.8
Interaction clay/concrete = R
inter
1.0 - 0.7
Interaction soil/geogrid = R
inter
1.0 (interface may not be required)
Interaction soil/geotextile = R
inter
0.9 - 0.5 (foil, textile)
Geogrids - PT 3 hay 5 nút, CV 2 độ tự do: u
x
u
y
;
- Vật liệu đàn hồi tuyến tính;
- Không có độ cứng chịu uốn (EI), chỉ có độ cứng
pháp hớng (EA - chỉ chịu kéo, không chịu nén)
-Tơng tác ất/Geogrid dùng MH Interfaces
nút X điểm Ư S
12
VÝ dô sö dông GEOGRID
Geogrid
13
Các mô hỡnh học thành phần
Node-To-Node Anchors. ểMHneo, cột và thanh chống.
- Phần tử đàn dẻo
- Nối hai điểm hỡnh học

- ặt ứng suất trớc.
ƯD: anchor, column, rod
Fixed-End Anchors. ểMHneo, thanh chng, cột chống
- Phần tử đàn hồi;
- Một đầu đặt vào vật hỡnh học, đầu kia đặt cố định
- ặt theo góc tuỳ ý và có thể tạo ứng suất trớc
strut
Ví dụ mô hỡnh hoá Ground Anchor
Input geometry Generated mesh Axial forces in ground anchor
14
"Tunen". Tạo mặt cắt tunen tiết diện tròn
hoặc không tròn: vỏ chống và giao diện.
Cửa sổ "Tunnel Designer" cho tạo"Input".
Cho 3 loại tunen: Bore Tunnel, NATM
Tunnel (
New Austrian Tunneling Method) và
Tunnel ngời dùng tự lập.
Prescribed Displacement
(Chuyển vị quy định) ặt vào MH
để kiểm soát chuyển vị của một
điểm
(Standard) Fixities MH chuyển vị bằng không. Phân biệt u
x
= 0, u
y
= 0
và u
x
= u
y

= 0. Ví dụ: dùng để mô phỏng bài toán cửa lt.
Các mô hỡnh học thành phần
Rotation Fixities (định vị xoay) - MH gắn độ tự do xoay của một tấm
quanh trục z.
15
Các mô hỡnh học thành phần
Theo mặc định,
các giá trị đa
vào lấy bằng -1.
Tng ti bằng
(MloadA hay
MloadB)
Ti trọng phân bố A.
Input window for distributed load
Input window for point load
Ti trọng tập trung A.
Drains (Tiêu thoát nớc). Mô phỏng các đờng trong MH hỡnh học tại
đó áp lực nớc lỗ rỗng d ly bằng 0.
Lựa chọn này chỉ dùng khi phân tích cố kết thấm hoặc tính dòng thấm
của nớc dới đất.
Well (Giếng). Mô phỏng các điểm quy định trong MH hỡnh học tại đó
lulợng bị rút đi từ nguồn hoặc bù vào khối đất.
16
Tạo lập và gán các tệp d liệu
Vào các thông số MH và data sets trong data base
vật liệu
Gántệpd liệu cho các thành phần hỡnh học (clusters)
bằng drag và drop
Các mô hỡnh học thành phần
Tạo lới các PTHH 2D

Hoàn toàn tự động tạo lới trong MH hỡnh học
Lựa chọn làm mịn tổng thể và cục bộ lới
Tạo lới các PTHH 3D
MH 3D Tunnel
MH 3D Foundation
17
Lập các điều kiện ban đầu
Tạo lập áp sut lỗ rỗng ban đầu bằng đờng mặt nớc hoc
từ tính thấm: nhập TLV của nớc và lập cao trỡnh đờng
mặt nớc trớc khi tạo lập áp suất nớc lỗ rỗng
Active Pore Pressure
18
Lập các điều kiện ban đầu
Chuyển nút: tạo lập ƯS ban đầu và geometry mode
- Lập dạng hỡnh học ban đầu
- Tạo lập các ứng suất ban đầu (K
0
procedure)
Initial Stresses
19
C«ng cô ®Þnh d¹ng hình häc cña
PLAXIS 3D Tunnel
kh«ng cã
drain, well
Míi
20
C«ng cô ®Þnh d¹ng hình häc cña
PLAXIS 3D Foundation
Míi
21

C«ng cô ®Þnh d¹ng hình häc cña
Plaxis - PlaxFlow
Cöa sæ chÝnh
22
2. Xác định các pha tính toán và phân tích
Calculation Program
Tính toán theo đàn hồi, cố
kết, triết gim Phi/c và phân
tích động
Cập nhật lới
Nhậpgiati: Multipliers
hay lập Staged Construction
Thay đổi điều kiện mực nớc
Các pha tính có thể xác định
trớc và thực hiện tức thời
23
LÊyvµg¸ndữ liÖu vµo MH HH
Lµm mÞn l−íi
TÝnh to¸n – ph©n tÝch
24
3. Xem kết qu - Output Curves
Xuất đồ thị và bng của các giá tr chuyển vị, ứng suất và các
lực kết cấu
Các Output trong các mặt cắt
Có thể mở đồng thời các cửa sổ output để so sánh đối chiếu
các kết qu