Bài Thực Hành Phần Mềm Plaxis - Chuyên Ngành Công Trình Thủy - P3

Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM
PLAXIS 8.2






PLAXIS V8.2
PLAXIS DYNAMICS
PLAXIS 3D TUYNEN
PLAXIS 3D FOUNDATION
GVC-ThS Bùi Văn Chúng

1
Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM
PLAXIS 8.2




GVC-ThS Bùi Văn Chúng

2
Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM
PLAXIS 8.2




GVC-ThS Bùi Văn Chúng

3
Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM
PLAXIS 8.2



GVC-ThS Bùi Văn Chúng

4
Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM
PLAXIS 8.2









GVC-ThS Bùi Văn Chúng

5
Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM
PLAXIS 8.2

GVC-ThS Bùi Văn Chúng

6
Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM
PLAXIS 8.2







GVC-ThS Bùi Văn Chúng

7
Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM
PLAXIS 8.2








GVC-ThS Bùi Văn Chúng

8
Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM
PLAXIS 8.2









GVC-ThS Bùi Văn Chúng

9
Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM
PLAXIS 8.2





INPUT

§Ĩ thùc hiƯn mét sù ph©n tÝch phÇn tư h÷u h¹n sư dơng Plaxis, ng−êi dïng ph¶i t¹o ra
mét m« h×nh phÇn tư h÷u h¹n, vµ chØ râ nh÷ng thc tÝnh vµ nh÷ng ®iỊu kiƯn biªn. ViƯc
nµy ®−ỵc lµm trong ch−¬ng tr×nh vµo. ThiÕt lËp mét m« h×nh phÇn tư h÷u h¹n, ng−êi dïng
ph¶i t¹o ra mét m« h×nh h×nh häc hai chiỊu bao gåm nh÷ng ®iĨm, nh÷ng hµng vµ nh÷ng
thµnh phÇn kh¸c. Sù sinh ra m¾t l−íi phÇn tư h÷u h¹n thÝch hỵp vµ nh÷ng thc tÝnh vµ
nh÷ng ®iỊu kiƯn biªn trªn mét phÇn tư ®−ỵc tù ®éng thùc hiƯn bëi Plaxis dùa vµo m« h×nh

h×nh häc nhËp vµo. Ng−êi dïng cã thĨ còng tïy biÕn m¾t l−íi phÇn tư h÷u h¹n ®Ĩ kiÕm
®−ỵc sù thùc hiƯn tèi −u. PhÇn ci cđa ®Çu vµo gåm cã ¸p lùc n−íc vµ øng st nỊn ban
®Çu ®Ĩ ®Ỉt tr¹ng th¸i ban ®Çu.

Khi mét m« h×nh h×nh häc ®−ỵc t¹o ra trong ch−¬ng tr×nh vµo ®−ỵc gỵi ý r»ng nh÷ng
mơc nhËp vµo kh¸c nhau ®−ỵc lùa chän trong thanh c«ng cơ thø hai ®−a ra (tõ tr¸i sang
ph¶i). Theo nguyªn t¾c, tr−íc hÕt vÏ ®−êng viỊn h×nh häc, råi thªm nh÷ng líp ®Êt, råi
nh÷ng ®èi t−ỵng cÊu tróc, råi nh÷ng líp x©y dùng, nh÷ng ®iỊu kiƯn biªn vµ råi t¶i träng.
Sư dơng thđ tơc nµy, thanh c«ng cơ ®ãng vai mét h−íng dÉn xuyªn qua ch−¬ng tr×nh vµo
vµ b¶o ®¶m r»ng tÊt c¶ c¸c mơc ®−ỵc nhËp vµo cÇn thiÕt ®Ịu ®−ỵc gi¶i qut. DÜ nhiªn,
kh«ng ph¶i lµ tÊt c¶ c¸c tïy chän nhËp vµo ®Ịu cÇn thiÕt nhËp vµo. Ch¼ng h¹n, vµi ®èi
t−ỵng cÊu tróc hc nh÷ng kiĨu t¶i cã thĨ kh«ng ®−ỵc sư dơng khi duy nhÊt t¶i träng ®Êt
®−ỵc xem xÐt, hc, sù t¹o ra nh÷ng ¸p lùc n−íc cã thĨ bÞ bá ®i nÕu vÊn ®Ị xem xÐt lµ
hoµn toµn kh«, hc, t¹o ra øng st ban ®Çu cã thĨ bá ®i nÕu lÜnh vùc øng st ban ®Çu
®−ỵc tÝnh to¸n b»ng t¶i b¶n th©n. Tuy vËy, bëi viƯc ®i theo thanh c«ng cơ ng−êi dïng
®−ỵc nh¾c nhë cđa nhiỊu mơc nhËp vµo kh¸c nhau vµ sÏ lùa chän nh÷ng mơc quan t©m.
Plaxis sÏ còng ®−a nh÷ng th«ng b¸o c¶nh b¸o nÕu vµi ®Çu vµo cÇn thiÕt nµo ®ã ®· ®−ỵc
chØ râ. Khi thay ®ỉi mét m« h×nh hiƯn h÷u, ®iỊu quan träng ®Ĩ nhËn thÊy r»ng m¾c l−íi
phÇn tư h÷u h¹n vµ, nÕu cã thĨ ¸p dơng, nh÷ng ®iỊu kiƯn ban ®Çu ph¶i ®
−ỵc phơc håi. C¸i
nµy còng ®−ỵc kiĨm tra bëi Plaxis. ViƯc ®i theo nh÷ng thđ tơc nµy ng−êi dïng cã thĨ tin
cËy v× r»ng mét m« h×nh phÇn tư h÷u h¹n ch¾c ch¾n ®−ỵc thu ®−ỵc.

1 Ch−¬ng tr×nh vµo

BiĨu t−ỵng nµy ®¹i diƯn ch−¬ng tr×nh vµo. Ch−¬ng tr×nh vµo chøa ®ùng tÊt
c¶ c¸c ph−¬ng tiƯn ®Ĩ t¹o ra vµ ®Ĩ sưa ®ỉi mét m« h×nh h×nh häc, ®Ĩ ph¸t
sinh mét m¾t l−íi phÇn tư h÷u h¹n t−¬ng øng vµ ®Ĩ ph¸t sinh nh÷ng ®iỊu
kiƯn ban ®Çu. Sù sinh ra cđa nh÷ng ®iỊu kiƯn ban ®Çu ®−ỵc thùc hiƯn trong
mét chÕ ®é riªng biƯt cđa ch−¬ng tr×nh vµo .

Khi b¾t ®Çu ch−¬ng tr×nh vµo mét hép tho¹i xt hiƯn bªn trong cho phÐp sù lùa chän
gi÷a viƯc chän mét dù ¸n hiƯn h÷u hc t¹o thµnh mét dù ¸n míi. Khi chän Dù ¸n míi
(New project) cưa sỉ General settings xt hiƯn trong ®ã nh÷ng kiĨu tham sè c¬ b¶n cđa
dù ¸n míi cã thĨ ®−ỵc thiÕt lËp (xem 2.2).
GVC-ThS Bùi Văn Chúng

10
Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM
PLAXIS 8.2

Khi chän Dù ¸n hiƯn h÷u (Existing project) hép tho¹i cho chän nhanh mét trong sè
bèn dù ¸n gÇn ®©y nhÊt. NÕu dù ¸n hiƯn h÷u sÏ ®−ỵc lùa chän kh«ng xt hiƯn trong danh
s¸ch, tïy chän <<<More files>>> cã thĨ ®−ỵc sư dơng. Theo kÕt qu¶ cã ®−ỵc, yªu cÇu hå
s¬ chung xt hiƯn cho phÐp ng−êi dïng dut qua tÊt c¶ c¸c th− mơc s½n cã vµ ®Ĩ lùa
chän hå s¬ dù ¸n Plaxis mong mn (*. Plx). Sau sù lùa chän läc mét dù ¸n hiƯn h÷u, m«
h×nh h×nh häc t−¬ng øng ®−ỵc bµy ra trong cưa sỉ chÝnh.




H×nh 1 Cưa sỉ chÝnh cđa ch−¬ng tr×nh vµo (kiĨu nhËp h×nh häc)

Cưa sỉ chÝnh cđa ch−¬ng tr×nh vµo chøa ®ùng nh÷ng mơc sau (Xem h×nh 1)

Menu nhËp vµo:
Menu nhËp vµo chøa ®ùng tÊt c¶ c¸c mơc vµ thao t¸c cđa ch−¬ng tr×nh vµo. §a sè c¸c
mơc lµ s½n cã còng nh− nh÷ng nót trong thanh c«ng cơ.

Thanh c«ng cơ (chung):
Thanh c«ng cơ nµy chøa ®ùng nh÷ng nót cho nh÷ng ho¹t ®éng chung nh− nh÷ng thao
t¸c ®Üa, in Ên, zoom hc lùa chän nh÷ng ®èi t−ỵng. Nã còng chøa ®ùng nh÷ng nót ®Ĩ
khëi ®éng nh÷ng ch−¬ng tr×nh kh¸c cđa gãi Plaxis (tÝnh to¸n, ®Çu ra, vÏ ®å thÞ).

Thanh c«ng cơ (h×nh häc):
Thanh c«ng cơ nµy chøa ®ùng nh÷ng nót ®Ĩ thi hµnh nh÷ng viƯc liªn quan ®Õn sù t¹o
thµnh mét m« h×nh h×nh häc. Nh÷ng nót ®−ỵc s¾p ®Ỉt theo mét c¸ch, mµ nãi chung viƯc ®i
GVC-ThS Bùi Văn Chúng

11
Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM
PLAXIS 8.2



:
theo nh÷ng nót trªn thanh c«ng cơ tõ tr¸i ®Õn ph¶i dÉn ®Õn mét h×nh häc hoµn toµn ®−ỵc
®Þnh nghÜa.


Nh÷ng c©y th−íc:
ë c¶ phÝa tr¸i vµ ®Ønh cđa vïng vÏ, nh÷ng c¸i th−íc ®o chØ b¸o nh÷ng täa ®é vËt lý, mµ
cho phÐp xem trùc tiÕp nh÷ng kÝch th−íc h×nh häc. Nh÷ng c©y th−íc cã thĨ ®−ỵc t¾t trong
menu View.

Vïng vÏ:
Vïng vÏ lµ vïng trªn ®ã m« h×nh h×nh häc ®−ỵc t¹o ra. Sù t¹o thµnh mét m« h×nh h×nh
häc chđ u ®−ỵc thùc hiƯn b»ng con cht, nh−ng vµi tïy chän ®−ỵc nhËp trùc tiÕp b»ng
bµn phÝm th× s½n cã (xem NhËp vµo b»ng tay). Vïng vÏ cã thĨ ®−ỵc sư dơng trong cïng

c¸ch nh− mét ch−¬ng tr×nh vÏ trun thèng. HƯ thèng c¸c l−íi cđa nh÷ng nót nhá trong
vïng vÏ cã thĨ sư dơng ®Ĩ b¾t lÊy nh÷ng vÞ trÝ.

Trơc:
Gèc vËt lý ®Ĩ x¸c ®Þnh nh÷ng kÝch th−íc ®−ỵc hiĨn thÞ bëi mét vßng trßn bÐ trong ®ã
trơc X vµ trơc Y ®−ỵc chØ b¸o bëi nh÷ng mòi tªn. Nh÷ng chØ b¸o cđa trơc cã thĨ ®−ỵc t¾t
trong menu View.

NhËp vµo b»ng tay:

NÕu viƯc vÏ víi con cht kh«ng ®−a ®Õn sù chÝnh x¸c mong mn, c¸ch nhËp vµo
b»ng tay cã thĨ ®−ỵc sư dơng. Nh÷ng gi¸ trÞ cho nh÷ng täa ®é X vµ Y cã thĨ ®−ỵc vµo ë
®©y bëi viƯc gâ vµo nh÷ng gi¸ trÞ t−¬ng øng víi mét kho¶ng tr¾ng bªn trong (gi¸ trÞ X <
kho¶ng tr¾ng > gi¸ trÞ Y). NhËp vµo b»ng tay cđa nh÷ng täa ®é cã thĨ cho tÊt c¶ nh÷ng
tïy chän h×nh häc nhËp vµo, ngo¹i trõ nh÷ng liªn kÕt khíp cđa dÇm (Beam hinges) vµ
nh÷ng ®−êng hÇm (Tunnels).

Thay v× nhËp vµo nh÷ng täa ®é tut ®èi, nh÷ng sù t¨ng dÇn ®èi víi gi¸ trÞ tr−íc cã thĨ
®−ỵc cho bëi ký tù @ trùc tiÕp phÝa tr−íc gi¸ trÞ (@gi¸ trÞ X @ gi¸ trÞ Y).
Ngoµi nhËp vµo nh÷ng täa ®é, nh÷ng ®iĨm h×nh häc hiƯn h÷u cã thĨ ®−ỵc lùa chän bëi
sè cđa chóng. §Ỉc tÝnh nµy còng s½n sµng cho Beam hinges.

ChØ b¸o vÞ trÝ con trá

ChØ b¸o vÞ trÝ con trá cho biÕt vÞ trÝ hiƯn thêi cđa con trá cht c¶ nh÷ng ®¬n vÞ vËt lý
bªn trong lÉn nh÷ng ®iĨm mµn ¶nh.

2 Menu nhËp vµo

Menu chÝnh cđa ch−¬ng tr×nh vµo chøa ®ùng nh÷ng menu con kÐo xng (pull-down)

bao gåm hÇu hÕt c¸c tïy chän dïng cho sù tr×nh bµy file, chun d÷ liƯu, xem nh÷ng ®å
thÞ, t¹o ra m« h×nh h×nh häc, ph¸t sinh nh÷ng d÷ liƯu m¾t l−íi vµ nhËp d÷ liƯu nãi chung.
GVC-ThS Bùi Văn Chúng

12
Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM
PLAXIS 8.2



r

Ph©n biƯt gi÷a menu cđa kiĨu nhËp vµo h×nh häc vµ menu cđa kiĨu ®iỊu kiƯn ban ®Çu.
Trong kiĨu nhËp vµo H×nh häc, menu gåm cã menu con File, Edit, View, Geometry,
Loads, Materials, Mesh, Initial vµ Help. Trong kiĨu ®iỊu kiƯn ban ®Çu gåm c¸c menu con
File, Edit, View, Geometry, Generate vµ Help.

Menu File:

New
§Ĩ t¹o dù ¸n míi. Cưa sỉ General settings ®−ỵc hiĨn thÞ.
Open
Më mét dù ¸n hiƯn h÷u. Yªu cÇu file ®−ỵc hiĨn thÞ.
Save
L −u gi÷ dù ¸n víi tªn hiƯn h÷u. NÕu tªn ch−a ®−ỵc cho tr−íc, yªu
cÇu file ®−ỵc hiĨn thÞ.
Save as
L−u gi÷ dù ¸n víi mét tªn míi. Yªu cÇu file ®−ỵc hiĨn thÞ.
Print
§Ĩ in m« h×nh h×nh häc trªn mét m¸y in ®−ỵc chän. Cưa sỉ in ®−ỵc

hiĨn thÞ.
Work directory
ThiÕt lËp th− mơc lµm viƯc mỈc ®Þnh n¬i dù ¸n Plaxis sÏ ®−ỵc l−u.
Import
NhËp d÷ liƯu h×nh häc tõ kiĨu file kh¸c (xem 2.1)
General settings
ThiÕt lËp th«ng tin chung cho m« h×nh h×nh häc (xem 2.2)
(recent projects)
Më nhanh mét trong bèn dù ¸n gÇn nhÊt
Exit
Tho¸t ra khái ch−¬ng tr×nh Input

Menu Edit

Undo
Trë vỊ tr¹ng th¸i tr−íc ®ã cđa m« h×nh h×nh häc (sau khi nhËp lçi).
Sù lËp l¹i chøc n¨ng undo ®−ỵc giíi h¹n trong 10 hµnh ®éng gÇn
nhÊt.
Copy
Sao chÐp m« h×nh h×nh häc ®ªn cưa sỉ bé nhí.
Clea selections
Bá mäi lùa chän hiƯn thêi

Menu view

Zoom in
Thu nhá
Zoom out
Phãng to
Reset view

Xem l¹i toµn bé vïng vÏ
Table
HiĨn thÞ b¶ng to¹ ®é nh÷ng ®iĨm h×nh häc. B¶ng cã thĨ ®−ỵc sư
dơng ®Ĩ ®iỊu chØnh nh÷ng to¹ ®é cã s½n.
Rulers
§Ĩ hiĨn thÞ hc Èn nh÷ng c©y th−íc trong vïng vÏ
Grid
§Ĩ hiĨn thÞ hc Èn l−íi trong vïng vÏ
Axes
§Ĩ hiĨn thÞ hc Èn mòi tªn chØ trơc X vµ trơc Y
Snap to grid
§Ĩ kho¸ l−íi

Menu Geometry:

Menu Geometry chøa ®ùng nh÷ng tïy chän c¬ b¶n ®Ĩ biªn so¹n mét m« h×nh h×nh
häc. Ngoµi chøc n¨ng vÏ ®−êng h×nh häc, ng−êi dïng cã thĨ lùa chän nh÷ng phÇn tư dÇm,
v¶i ®Þa kü tht, nh÷ng phÇn tư tiÕp xóc, nh÷ng phÇn tư neo hc nh÷ng ®−êng hÇm.
Nh÷ng tïy chän kh¸c nhau trong menu con nµy ®−ỵc gi¶i thÝch chi tiÕt trong mơc 3.

GVC-ThS Bùi Văn Chúng

13
Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM
PLAXIS 8.2

Menu Loads:

Menu Loads chøa ®ùng nh÷ng tïy chän ®Ĩ thªm nh÷ng t¶i träng vµ nh÷ng ®iỊu kiƯn
biªn vµo m« h×nh h×nh häc c¬ b¶n. Nh÷ng tïy chän kh¸c nhau trong menu con nµy ®−ỵc

gi¶i thÝch chi tiÕt trong mơc 4.

Menu Materials:

Menu Materials ®−ỵc sư dơng ®Ĩ kÝch ho¹t nh÷ng c¬ së d÷ liƯu cho sù t¹o thµnh vµ sưa
®ỉi cđa d÷ liƯu vËt liƯu thiÕt lËp cho ®Êt vµ nh÷ng tiÕp xóc, nh÷ng phÇn tư dÇm, v¶i ®Þa kü
tht vµ neo. Sù sư dơng nh÷ng c¬ së d÷ liƯu vµ tham sè chøa ®ùng trong nh÷ng tËp d÷
liƯu ®−ỵc m« t¶ chi tiÕt ë mơc 5.

Menu Mesh:

Menu Mesh chøa ®ùng nh÷ng tïy chän ®Ĩ ph¸t sinh mét m¾t l−íi phÇn tư h÷u h¹n vµ
®Ĩ ¸p dơng sù lµm mÞn l−íi toµn cÇu vµ ®Þa ph−¬ng. Nh÷ng tïy chän kh¸c nhau trong
menu con nµy ®−ỵc gi¶i thÝch chi tiÕt trong mơc 6.

Menu Initial:

Menu Initial chøa ®ùng tïy chän ®Ĩ ®i tíi kiĨu nh÷ng ®iỊu kiƯn ban ®Çu cđa ch−¬ng
tr×nh vµo.

Menu Geometry cđa kiĨu ®iỊu kiƯn ban ®Çu:

Menu nµy chøa ®ùng nh÷ng tïy chän ®Ĩ nhËp vµo träng l−ỵng n−íc, ®Ĩ vÏ mét ®−êng
mùc n−íc ngÇm hc t¹o ra bỉ sung nh÷ng ®iỊu kiƯn biªn cho dßng ch¶y hc cđng cè
ph©n tÝch. Nh÷ng tïy chän kh¸c nhau trong menu con nµy ®−ỵc gi¶i thÝch chi tiÕt trong
mơc 8.

Menu Generate cđa kiĨu ®iỊu kiƯn ban ®Çu:

Menu nµy chøa ®ùng nh÷ng tïy chän ®Ĩ ph¸t sinh nh÷ng ¸p lùc n−íc ban ®Çu hc

nh÷ng øng st hiƯu qu¶ ban ®Çu. Nh÷ng tïy chän kh¸c nhau trong menu con nµy ®−ỵc
gi¶i thÝch chi tiÕt trong mơc 8 vµ 9.

2.1 §äc mét dù ¸n hiƯn h÷u

Mét bµi to¸n Plaxis hiƯn h÷u cã thĨ lµ sù ®äc bëi viƯc lùa chän Open trong menu File.
Th− mơc mỈc ®Þnh mµ xt hiƯn trong mơc yªu cÇu tËp tin lµ th− mơc n¬i tÊt c¶ c¸c tËp
tin ch−¬ng tr×nh ®Ịu ®−ỵc cÊt gi÷ trong thêi gian cµi ®Ỉt. Th− mơc mỈc ®Þnh nµy cã thĨ
®−ỵc thay ®ỉi b»ng mơc tïy chän Work directory trong menu File. Trong mơc yªu cÇu
tËp tin, mơc kiĨu tËp tin (Files of type), theo mỈc ®Þnh, thiÕt lËp lµ 'tËp tin dù ¸n Plaxis (*.
PLX)', ph−¬ng tiƯn ®ã ®Ĩ ch−¬ng tr×nh t×m kiÕm nh÷ng tËp tin víi phÇn më réng lµ ‘.
PLX’. Sau chän mét tËp tin nh− vËy vµ click vµo nót < Open>, tËp tin dù ¸n ®−ỵc ®äc vµ
h×nh häc ®−ỵc hiĨn thÞ trong vïng vÏ.
GVC-ThS Bùi Văn Chúng

14
Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM
PLAXIS 8.2


Cã thĨ ®Ĩ ®äc tËp tin nh÷ng dù ¸n phiªn b¶n Plaxis 6 vµ chun ®ỉi d÷ liƯu h×nh häc vµ
vËt liƯu vµo trong ®Þnh d¹ng cđa phiªn b¶n Plaxis 7. Tïy chän nµy s½n sµng bëi sù lùa
chän tïy chän Import trong menu File. Trong mơc Files of type ®−ỵc thiÕt lËp lµ ‘Plaxis
6.x file (*.SFN)’. NÕu mét tËp tin nh− vËy ®−ỵc lùa chän vµ nót <Open> ®−ỵc nhÊn, h×nh
häc ®−ỵc ®äc vµ hiĨn thÞ trong vïng vÏ. H×nh häc nµy lµ ®−ỵc xem nh− lµmét h×nh häc
míi vµ kh«ng ph¶i lµ mét më réng tíi mét h×nh häc hiƯn h÷u. Chó ý r»ng nh÷ng sù thiÕt
®Ỉt chung (General settings) cÇn ph¶i ®−ỵc kiĨm tra ®Ĩ lùa chän kiĨu m« h×nh vµ phÇn tư
thÝch hỵp.

Ngoµi d÷ liƯu h×nh häc, nh÷ng thc tÝnh ®Êt ®−ỵc ®äc vµ cÊt gi÷ nh− nh÷ng tËp d÷

liƯu vËt chÊt trong c¬ së d÷ liƯu dù ¸n, nh−ng chóng ch−a ®−ỵc chØ ®Þnh tíi nh÷ng líp ®Êt.
H¬n n÷a, nh÷ng t¶i träng, nh÷ng ®iỊu kiƯn cè ®Þnh vµ khëi ®Çu cÇn ph¶i lµ ®−ỵc ®Þnh
nghÜa l¹i bëi ng−êi dïng.

Còng cã thĨ ®äc ®−ỵc nh÷ng hå s¬ h×nh häc cđa Delft Geotechnics M-series sư dơng
tïy chän Import. Trong tr−êng hỵp nµy mơc Files of type trong file requester cÇn ph¶i lµ
thiÕt lËp lµ ‘M-series geometry file (*. GEO)’. Tïy chän nµy cã thĨ chØ sư dơng ®Ĩ ®äc d÷
liƯu h×nh häc; d÷ liƯu ®Êt kh«ng ®−ỵc nhËp vµo. NÕu sè l−ỵng ®iĨm h×nh häc rÊt lín, tïy
chän cã thĨ kh«ng lµm viƯc ®óng møc. Sù thùc hiƯn tèt nhÊt ®−ỵc thu ®−ỵc khi sư dơng
mét kiĨu mµn ¶nh cã ®é ph©n gi¶i cao (1024x768).

2.2 Sù thiÕt ®Ỉt chung

Cưa sỉ General settings xt hiƯn ë t¹i b¾t ®Çu cđa vÊn ®Ị míi vµ cã thĨ vỊ sau ®−ỵc
lùa chän tõ menu File. Cưa sỉ General settings chøa ®ùng hai b¶ng Dù ¸n (Project) vµ
kÝch th−íc (Dimensions). B¶ng Project chøa tªn vµ m« t¶ dù ¸n, kiĨu m« h×nh vµ kiĨu
phÇn tư. B¶ng Dimensions chøa nh÷ng ®¬n vÞ c¬ b¶n cho chiỊu dµi, lùc vµ thêi gian (xem
2.1) vµ nh÷ng kÝch th−íc cđa vïng vÏ. Ngoµi ra, ng−êi dïng cã thĨ nhËp vµo ®©y mét
thµnh phÇn gia tèc ®éc lËp, t−¬ng ®èi tíi sù to lín cđa søc nỈng, cho nh÷ng sù tÝnh to¸n
gi¶ - ®éng.



GVC-ThS Bùi Văn Chúng

15
Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM
PLAXIS 8.2

H×nh 2 Cưa sỉ General settings

M« h×nh:

Plaxis cã thĨ sư dơng ®Ĩ thùc hiƯn biÕn d¹ng ph¼ng, ®èi xøng trơc vµ ®¬n gi¶n hãa sù
ph©n tÝch 3 chiỊu (®èi xøng trơc 3 chiỊu).

Mét m« h×nh biÕn d¹ng ph¼ng ®−ỵc sư dơng cho nh÷ng cÊu tróc víi mét (nhiỊu hc Ýt
h¬n) mỈt c¾t ngang ®ång d¹ng vµ tr¹ng th¸i øng st t−¬ng øng vµ sù phèi hỵp t¶i träng
t−¬ng øng ®ång d¹ng qua mét ®−êng th¼ng gãc chiỊu dµi nhÊt ®Þnh tíi mỈt c¾t ngang.
Nh÷ng sù dÞch chun vu«ng gãc tíi mỈt c¾t ngang ®−ỵc gi¶ thiÕt lµ zªr«.

Mét m« h×nh ®èi xøng trơc ®−ỵc sư dơng cho nh÷ng cÊu tróc vßng trßn víi mét (nhiỊu
hc Ýt h¬n) mỈt c¾t ngang ®−êng kÝnh ®ång d¹ng vµ t¶i xuyªn t©m lªn s¬ ®å xung quanh
trơc t©m, n¬i mµ tr¹ng th¸i biÕn d¹ng vµ träng ©m ®−ỵc gi¶ thiÕt ®ång nhÊt trong bÊt kú
ph−¬ng h−íng xuyªn t©m nµo. Chó ý r»ng ®ã cho nh÷ng vÊn ®Ị ®èi xøng trơc täa ®é X
®¹i diƯn b¸n kÝnh vµ täa ®é Y t−¬ng øng víi ®−êng trơc ®èi xøng. Nh÷ng täa ®é X ©m
kh«ng cÇn ®−ỵc sư dơng. Sù chän lùa cđa biÕn d¹ng ph¼ng hc ®èi xøng trơc dÉn ®Õn
mét m« h×nh phÇn tư h÷u h¹n hai kÝch th−íc víi chØ hai tÞnh tiÕn tù do cđa nót (ph−¬ng X
vµ Y)

Mét m« h×nh ®èi xøng trơc 3D ®−ỵc sư dơng cho nh÷ng cÊu tróc mµ vỊ mỈt h×nh häc lµ
®èi xøng trơc vµ chÞu t¶i träng víi t¶i kh«ng ®èi xøng trơc, nh− t¶i cäc vµ mãng trßn. Sù
chän lùa cđa ®èi xøng trơc 3D dÉn tíi mét m« h×nh phÇn tư h÷u h¹n ba kÝch th−íc víi ba
tÞnh tiÕn tù do cđa nót (ph−¬ng X, Y vµ Z). §èi xøng trơc 3D lµ s½n cã nh− mét m« ®un
riªng biƯt vµ cã thĨ ®−ỵc ®äc theo yªu cÇu ®Ỉc biƯt.

Nh÷ng phÇn tư:

Cho mét sù ph©n tÝch 2 chiỊu (biÕn d¹ng ph¼ng hc ®èi xøng trơc) ng−êi dïng cã thĨ
lùa chän hc 6 nót hc nh÷ng phÇn tư tam gi¸c 15 nót (xem h×nh 3). H×nh tam gi¸c 6

nót lµ phÇn tư mỈc ®Þnh cho mét sù ph©n tÝch 2 chiỊu. Nã cung cÊp mét phÐp néi suy thø
tù thø hai cho nh÷ng sù dÞch chun. Ma trËn ®é cøng phÇn tư ®−ỵc −íc l−ỵng bëi phÐp
lÊy tÝch ph©n sè sư dơng tỉng cđa ba ®iĨm Gauss (nh÷ng ®iĨm øng st). Cho h×nh tam
gi¸c 15 nót lo¹i cđa phÐp néi suy lµ bèn vµ sù lÊy tÝch ph©n lµ gåm m−êi hai ®iĨm øng
st.

Cho mét sù ph©n tÝch 3 chiỊu (®èi xøng trơc 3 chiỊu) duy nhÊt mét lo¹i phÇn tư lµ s½n
cã, phÇn tư nªm 15 nót (xem h×nh 3). PhÇn tư nµy ®−a cho mét phÐp néi suy thø tù thø hai
cho nh÷ng sù dÞch chun vµ sù lÊy tÝch ph©n lµ gåm s¸u ®iĨm øng st.

H×nh tam gi¸c 15 nót lµ mét phÇn tư 2 chiỊu rÊt chÝnh x¸c mµ ®· ®−ỵc chØ ra ®Ĩ ®em l¹i
nh÷ng kÕt qu¶ øng st chÝnh x¸c cao cho nh÷ng vÊn ®Ị khã, ch¼ng h¹n trong nh÷ng tÝnh
to¸n sù g·y vơn cho nh÷ng lo¹i ®Êt kh«ng Ðp ®−ỵc (refs. 8, 12, 13). Tuy nhiªn, sư dơng
nh÷ng h×nh tam gi¸c 15 nót dÉn tíi sư dơng t−¬ng ®èi nhiỊu bé nhí vµ sù thùc hiƯn tÝnh
to¸n vµ thao t¸c chËm. Trong nh÷ng phiªn b¶n Plaxis tr−íc ®©y h×nh tam gi¸c 15 nót lµ
kiĨu phÇn tư mỈc ®Þnh bëi v× sè l−ỵng phÇn tư cùc ®¹i kh¸ cã h¹n. Trong phiªn b¶n nµy,
GVC-ThS Bùi Văn Chúng

16
Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM
PLAXIS 8.2

tuy nhiªn, sè l−ỵng phÇn tư trong mét m¾t l−íi phÇn tư h÷u h¹n cã thĨ cao h¬n nh÷ng
phiªn b¶n ®−ỵc cho phÐp tr−íc ®©y. §Ĩ tr¸nh thêi gian tÝnh to¸n vµ sù thùc hiƯn chËm,
phÇn tư mỈc ®Þnh b©y giê lµ h×nh tam gi¸c 6 nót. KiĨu phÇn tư nµy thùc hiƯn tèt cho ®a sè
c¸c kiĨu tÝnh to¸n.

Tuy nhiªn, sù chÝnh x¸c cđa nh÷ng kÕt qu¶ trong ®a sè c¸c tr−êng hỵp sÏ thÊp h¬n
trong tr−êng hỵp t−¬ng tù khi sư dơng cïng sè l−ỵng cđa h×nh tam gi¸c 15 nót.

Sù chÝnh x¸c cđa h×nh nªm 15 nót cho sù ph©n tÝch 3 chiỊu lµ cã thĨ so s¸nh ®−ỵc víi
h×nh tam gi¸c 6 nót trong mét sù ph©n tÝch 2 chiỊu. Nh÷ng kiĨu phÇn tư cao h¬n th× kh«ng
®−ỵc xem xÐt trong sù ph©n tÝch 3 chiỊu bëi v× ®iỊu nµy sÏ dÉn tíi sư dơng nhiỊu bé nhí
vµ thêi gian tÝnh to¸n kh«ng thĨ chÊp nhËn ®−ỵc.




H×nh 3 VÞ trÝ cđa nót vµ ®iĨm øng st trong phÇn tư ®Êt

Träng lùc vµ gia tèc:

H−íng cđa träng lùc cã gãc ®−ỵc cè ®Þnh lµ -90
0
, ng−ỵc l¹i víi ph−¬ng cđa trơc Y.
Kh«ng cÇn thiÕt nhËp vµo gia tèc träng lùc, bëi v× träng lùc th× tut ®èi ®−ỵc bao gåm
nh÷ng träng l−ỵng thĨ tÝch cho bëi ng−êi sư dơng . Trong c¸ch nµy träng lùc ®−ỵc kiĨm
so¸t bëi hƯ sè nh©n t¶i träng toµn bé cho nh÷ng träng l−ỵng cđa vËt liƯu, ΣMweight .

Ngoµi träng lùc b×nh th−êng, ng−êi dïng cã thĨ chØ ®Þnh mét gia tèc ®éc lËp cho lùc
®éng trong c¸ch gi¶ - tÜnh häc. Nh÷ng gi¸ trÞ ®−ỵc nhËp vµo thµnh phÇn X vµ Ycđa gia tèc
bỉ sung ®−ỵc nhËp vµo trong b¶ng thø hai cđa cưa sỉ General settings. Nh÷ng thµnh phÇn
®−ỵc biĨu thÞ d−íi d¹ng gia tèc träng lùc b×nh th−êng g. Sù kÝch ho¹t cđa gia tèc bỉ sung
trong nh÷ng tÝnh to¸n ®−ỵc kiĨm so¸t bëi nh÷ng sè nh©n t¶i Maccel vµ ΣMaccel .

Nh÷ng ®¬n vÞ:
Nh÷ng ®¬n vÞ chiỊu dµi, lùc vµ thêi gian ®−ỵc sư dơng trong sù ph©n tÝch ®−ỵc ®Þnh
nghÜa khi d÷ liƯu vµo ®−ỵc chØ râ. Nh÷ng ®¬n vÞ c¬ b¶n nµy ®−ỵc nhËp vµo trong b¶ng
Dimensionscđa cưa sỉ General settings.
GVC-ThS Bùi Văn Chúng

17
Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM
PLAXIS 8.2


Nh÷ng ®¬n vÞ mỈc ®Þnh, nh− ®−ỵc gỵi ý bëi ch−¬ng tr×nh, lµ m (mÐt) cho chiỊu dµi, kN
cho lùc vµ ngµy cho thêi gian. Nh÷ng ®¬n vÞ t−¬ng øng cho øng st vµ träng l−ỵng ®−ỵc
liƯt kª trong hép ë d−íi nh÷ng ®¬n vÞ c¬ b¶n.



H×nh 4 Cưa sỉ General settings (B¶ng Dimensions)

TÊt c¶ c¸c gi¸ trÞ ®−ỵc nhËp vµo cÇn ph¶i ®−ỵc cho phï hỵp víi ®¬n vÞ sư dơng . §¬n vÞ
thÝch hỵp cđa mét gi¸ trÞ nhËp vµo nµo ®ã th−êng ®−ỵc cho trùc tiÕp phÝa sau hép nhËp gi¸
trÞ, dùa vµo nh÷ng ®¬n vÞ c¬ b¶n do ng−êi dïng ®Þnh ra.

Nh÷ng kÝch th−íc:

T¹i ®iĨm b¾t ®Çu cđa mét dù ¸n míi, ng−êi dïng cÇn chØ râ nh÷ng kÝch th−íc cđa vïng
vÏ theo mét c¸ch mµ m« h×nh h×nh häc mµ sÏ ®−ỵc t¹o ra sÏ phï hỵp víi nh÷ng kÝch
th−íc. Nh÷ng kÝch th−íc ®−ỵc nhËp vµo trong b¶ng Dimensions cđa cưa sỉ General
settings. Nh÷ng kÝch th−íc cđa vïng vÏ kh«ng ¶nh h−ëng chÝnh h×nh häc vµ cã thĨ ®−ỵc
thay ®ỉi khi sưa ®ỉi mét dù ¸n hiƯn h÷u.

L−íi:

§Ĩ dƠ dµng t¹o thµnh h×nh häc, ng−êi dïng cã thĨ ®Þnh nghÜa mét l−íi cho vïng vÏ.
L−íi nµy cã thĨ sư dơng ®Ĩ ®Ỉt con trá vµo trong vÞ trÝ ' th−êng xuyªn'. HƯ thèng c¸c l−íi

®−ỵc ®Þnh nghÜa b»ng ph−¬ng tiƯn cđa nh÷ng tham sè Spacing (kho¶ng c¸ch) vµ Number
of intervals (sè kho¶ng gi÷a 2 l−íi). Spacing ®−ỵc sư dơng ®Ĩ thiÕt lËp mét l−íi th«, ®−ỵc
biĨu thÞ bëi nh÷ng ®iĨm nhá trªn vïng vÏ.

L−íi thùc tÕ lµ l−íi th« ®−ỵc chia ra bëi Number of intervals. Sè l−ỵng kho¶ng mỈc
®Þnh lµ 1, ®iỊu nµy ®−a ra mét l−íi b»ng víi l−íi th«. §Ỉc ®iĨm cđa l−íi ®−ỵc nhËp vµo
trong b¶ng Dimensions cđa cưa sỉ General settings. Menu View cã thĨ ®−ỵc sư dơng ®Ĩ
bËt (t¾t) hƯ thèng l−íi vµ tïy chän b¾t ®iĨm.

GVC-ThS Bùi Văn Chúng

18
Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM
PLAXIS 8.2

3 H×nh häc

Sù sinh ra mét m« h×nh phÇn tư h÷u h¹n b¾t ®Çu víi sù t¹o thµnh cđa mét m« h×nh h×nh
häc. Mét m« h×nh h×nh häc gåm cã nh÷ng ®iĨm, nh÷ng ®−êng vµ nh÷ng cluster. Nh÷ng
®iĨm vµ nh÷ng ®−êng ®−ỵc nhËp vµo bëi ng−êi dïng, trong khi mµ nh÷ng cluster ®−ỵc
ph¸t sinh bëi ch−¬ng tr×nh. Ngoµi nh÷ng thµnh phÇn c¬ b¶n nµy, nh÷ng ®èi t−ỵng cÊu tróc
hc ®iỊu kiƯn b¾t bc cã thĨ ®−ỵc g¸n cho m« h×nh h×nh häc.

Khun c¸o r»ng ®Ĩ b¾t ®Çu t¹o thµnh mét m« h×nh h×nh häc b»ng c¸ch vÏ ®−êng viỊn
h×nh häc ®Çy ®đ. Ngoµi ra, ng−êi dïng cã thĨ chØ râ nh÷ng líp vËt liƯu, nh÷ng ®èi t−ỵng
cÊu tróc, nh÷ng ®−êng sư dơng cho nh÷ng pha x©y dùng, t¶i vµ nh÷ng ®iỊu kiƯn biªn. M«
h×nh h×nh häc kh«ng chØ bao gåm t×nh tr¹ng ban ®Çu, nh−ng ci cïng nh÷ng giai ®o¹n
x©y dùng ®−ỵc xem xÐt trong mét pha vỊ sau. Sau khi h×nh häc ®· ®−ỵc hoµn thµnh, ng−êi
dïng cÇn ph¶i biªn so¹n nh÷ng nh÷ng tËp d÷ liƯu cđa tham sè vËt liƯu vµ g¸n nh÷ng tËp
d÷ liƯu cho nh÷ng thµnh phÇn h×nh häc t−¬ng øng. Khi h×nh häc ®Çy ®đ ®−ỵc ®Þnh nghÜa

vµ tÊt c¶ c¸c thµnh phÇn h×nh häc cã nh÷ng thc tÝnh cđa chóng, m« h×nh h×nh häc lµ
hoµn chØnh vµ m¾t l−íi cã thĨ ®−ỵc ph¸t sinh .

Lùa chän nh÷ng thµnh phÇn h×nh häc

Khi c«ng cơ Selection (mòi tªn ®á) ë tr¹ng th¸i tÝch cùc, mét thµnh phÇn h×nh
häc cã thĨ ®−ỵc lùa chän bëi viƯc kÝch mét lÇn trªn thµnh phÇn ®ã trong m« h×nh
h×nh häc. NhiỊu thµnh phÇn cïng kiĨu cã thĨ lµ ®−ỵc chän ®ång thêi b»ng c¸ch
nhÊn vµ gi÷ phÝm <Shift > trong khi lùa chän nh÷ng thµnh phÇn mong mn.

Nh÷ng thc tÝnh cđa nh÷ng thµnh phÇn h×nh häc

§a sè c¸c thµnh phÇn h×nh häc cã nh÷ng thc tÝnh nhÊt ®Þnh, mµ cã thĨ ®−ỵc xem vµ
biÕn ®ỉi trong nh÷ng cưa sỉ thc tÝnh. Sau viƯc nhÊn ®óp mét thµnh phÇn h×nh häc cưa
sỉ thc tÝnh t−¬ng øng xt hiƯn. NÕu h¬n mét ®èi t−ỵng ®−ỵc ®Þnh vÞ trªn ®iĨm ®−ỵc
chØ b¸o, mét hép tho¹i chän läc xt hiƯn tõ ®ã thµnh phÇn mong mn cã thĨ ®−ỵc lùa
chän.

3.1 Nh÷ng ®iĨm vµ nh÷ng ®−êng


Mơc nhËp vµo c¬ b¶n cho sù t¹o thµnh cđa mét m« h×nh
h×nh häc lµ ®−êng h×nh d¹ng (Geometry line). Mơc nµy cã thĨ
®−ỵc lùa chän tõ menu Geometry còng nh− tõ thanh c«ng cơ thø hai.

Khi tïy chän Geometry line ®−ỵc lùa chän, ng−êi dïng cã thĨ t¹o ra nh÷ng ®iĨm vµ
nh÷ng ®−êng trong vïng vÏ bëi viƯc kÝch víi con trá cht (nhËp vµo b»ng h×nh) hc bëi
viƯc gâ nh÷ng täa ®é ë t¹i dßng lƯnh (nhËp vµo b»ng bµn phÝm). Ngay khi nót tr¸i cht
®−ỵc kÝch trong vïng vÏ mét ®iĨm míi ®−ỵc t¹o ra, miƠn lµ kh«ng cã ®iĨm hiƯn h÷u gÇn
vÞ trÝ con trá. NÕu cã mét ®iĨm hiƯn h÷u gÇn con trá, con trá b¾t vµo ®iĨm hiƯn h÷u mµ

kh«ng ph¸t sinh mét ®iĨm míi. Sau khi ®iĨm ®Çu tiªn ®−ỵc lùa chän, ng−êi dïng cã thĨ
vÏ mét ®−êng bëi viƯc nhËp vµo ®iĨm kh¸c,.... H×nh vÏ nh÷ng ®iĨm vµ nh÷ng ®−êng tiÕp
tơc cho ®Õn khi nót ph¶i cđa cht ®−ỵc kÝch t¹i bÊt kú vÞ trÝ nµo, hc Ên phÝm <Esc>.
GVC-ThS Bùi Văn Chúng

19
Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM
PLAXIS 8.2


NÕu mét ®iĨm ®−ỵc t¹o ra trªn hc gÇn mét ®−êng hiƯn h÷u, con trá b¾t lªn trªn
®−êng ®ã vµ t¹o ra mét ®iĨm míi chÝnh x¸c trªn ®−êng ®ã. KÕt qu¶ lµ ®−êng ®ã ®−ỵc chia
ra thµnh hai ®−êng míi. NÕu mét ®−êng c¾t qua mét ®−êng hiƯn h÷u, mét ®iĨm míi ®−ỵc
t¹o ra ë t¹i ®iĨm giao nhau cđa hai ®−êng. KÕt qu¶ lµ c¶ hai ®−êng ®−ỵc chia ra thµnh hai
®−êng míi. NÕu mét ®−êng ®−ỵc vÏ mµ mét phÇn trïng víi mét ®−êng hiƯn h÷u, ch−¬ng
tr×nh lµm cho ch¾c ch¾n trong ph¹m vi hai ®−êng trïng nhau chØ cã duy nhÊt mét ®−êng.
TÊt c¶ c¸c thđ tơc nµy b¶o ®¶m r»ng mét h×nh häc ch¾c ch¾n ®−ỵc t¹o ra mµ kh«ng cã
nh÷ng ®iĨm ®«i hc nh÷ng ®−êng trïng nhau.

Nh÷ng ®iĨm hc nh÷ng ®−êng hiƯn h÷u cã thĨ ®−ỵc sưa ®ỉi hc lo¹i trõ bëi tr−íc
hÕt chän c«ng cơ Selection tõ thanh c«ng cơ. §Ĩ di chun mét ®iĨm hc ®−êng, chän
®iĨm hc ®−êng trong h×nh d¹ng vµ kÐo tíi vÞ trÝ mong mn. §Ĩ lo¹i trõ mét ®iĨm hc
®−êng, chän ®iĨm hc ®−êng trong h×nh d¹ng vµ nhÊn phÝm <Del> trªn bµn phÝm. NÕu
h¬n mét ®èi t−ỵng hiƯn diƯn ë vÞ trÝ ®−ỵc lùa chän, mét hép tho¹i Delete xt hiƯn tõ ®ã
®èi t−ỵng cã thĨ ®−ỵc lùa chän ®Ĩ xãa. NÕu mét ®iĨm t¹i n¬i chØ hai ®−êng ®Õn cïng nhau
bÞ xãa, th× hai ®−êng ®−ỵc kÕt hỵp t¹o mét ®−
êng th¼ng ngang qua ®iĨm ®ã. NÕu h¬n hai
®−êng ®Õn t¹i ®iĨm sÏ ®−ỵc xãa, th× tÊt c¶ c¸c hµng ®−ỵc nèi víi ®iĨm nµy sÏ ®−ỵc xãa.

Sau mçi kÝch ®éng b¶n vÏ ch−¬ng tr×nh x¸c ®Þnh nh÷ng cluster cã thĨ ®−ỵc h×nh thµnh.

Mét cluster lµ mét vßng kÝn cđa nh÷ng ®−êng h×nh häc kh¸c nhau. Nãi c¸ch kh¸c, mét
cluster lµ mét vïng hoµn toµn bao bëi nh÷ng ®−êng h×nh d¹ng. Nh÷ng cluster ®−ỵc ph¸t
hiƯn ra th× thay ®ỉi ®é s¸ng. Mçi cluster cã thĨ ®−ỵc ®−a cho nh÷ng thc tÝnh vËt liƯu
nhÊt ®Þnh ®Ĩ m« pháng c¸ch øng xư cđa ®Êt trong bé phËn cđa h×nh häc. Nh÷ng cluster
®−ỵc chia trong nh÷ng phÇn tư ®Êt trong thêi gian ph¸t sinh m¾t l−íi .


3.2 DÇm (t−êng vµ b¶n)

DÇm lµ nh÷ng ®èi t−ỵng cÊu tróc ®· sư dơng ®Ĩ m« h×nh nh÷ng cÊu tróc m¶nh trong
nỊn víi ®é cøng khi n lµ quan träng (®é cøng khi n) vµ ®é cøng b×nh th−êng. MỈc
dÇu nh÷ng phÇn tư dÇm lµ nh÷ng cÊu tróc mét chiỊu thËt sù, nh÷ng phÇn tư dÇm trong
Plaxis ®¹i diƯn cho nh÷ng b¶n, tÊm trong h−íng ngoµi mỈt ph¼ng vµ cã thĨ bëi vËy sư
dơng ®Ĩ m« h×nh nh÷ng t−êng vµ nh÷ng b¶n. Nh÷ng vÝ dơ nh÷ng cÊu tróc geotechnical
bao gåm nh÷ng dÇm ®−ỵc giíi thiƯu trong h×nh 5.





H×nh 5 Nh÷ng øng dơng trong ®ã nh÷ng phÇn tư dÇm vµ phÇn tư neo ®−ỵc sư dơng

GVC-ThS Bùi Văn Chúng

20
Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM
PLAXIS 8.2

Nh÷ng dÇm cã thĨ ®−ỵc lùa chän tõ menu Geometry hc bëi viƯc kÝch vµo nót t−¬ng
øng trong thanh c«ng cơ. Sù t¹o thµnh cđa nh÷ng dÇm trong m« h×nh h×nh häc t−¬ng tù

nh− sù t¹o thµnh cđanh÷ng ®−êng h×nh d¹ng (xem 3.1). Khi t¹o ra dÇm, nh÷ng ®−êng
h×nh d¹ng t−¬ng øng ®−ỵc t¹o ra ®ång thêi.




Nh÷ng phÇn tư dÇm

Nh÷ng phÇn tư dÇm víi ba bËc tù do cđa nót: Hai chun vÞ tù do (ux vµ uy) vµ mét
chun vÞ xoay tù do (quay trong mỈt ph¼ng x-y: φz). Khi phÇn tư ®Êt 6 nót ®−ỵc dïng th×
mçi phÇn tư dÇm ®−ỵc ®Þnh nghÜa bëi 3 nót trong khi mµ nh÷ng phÇn tư dÇm 5 nót lµ
nh÷ng phÇn tư ®−ỵc sư dơng cïng víi phÇn tư ®Êt 15 nót (xem h×nh 6). Nh÷ng phÇn tư
dÇm dùa vµo lý thut dÇm cđa Mindlin (ref. 2). Lý thut nµy chó ý ®Õn ®é vâng v× c¾t
còng nh− n. Ngoµi ra, phÇn tư cã thĨ thay ®ỉi chiỊu dµi khi mét lùc däc trơc t¸c dơng.
Nh÷ng phÇn tư dÇm cã thĨ trë nªn dỴo nÕu mét m«men n cùc ®¹i hc lùc h−íng trơc
cùc ®¹i ®¹t ®Õn.


H×nh 6 VÞ trÝ cđa nh÷ng nót vµ øng st ®iĨm trong phÇn tư dÇm 3 nót vµ 5 nót

Nh÷ng thc tÝnh vËt liƯu cđa nh÷ng dÇm ®−ỵc chøa ®ùng trong nh÷ng tËp d÷ liƯu vËt
liƯu (xem 5.3). Nh÷ng tham sè quan träng nhÊt lµ ®é cøng khi n EI vµ ®é cøng däc trơc
EA. Tõ hai tham sè nµy mét bỊ dµy dÇm t−¬ng ®−¬ng d
eq
®−ỵc tÝnh to¸n tõ ph−¬ng tr×nh:

d
eq
=
EA

EI
12


Nh÷ng m«men n vµ nh÷ng lùc däc trơc ®−ỵc −íc l−ỵng tõ nh÷ng øng st ë t¹i
nh÷ng ®iĨm øng st. Mét phÇn tư dÇm 3 nót cã hai cỈp ®iĨm øng st trong khi phÇn tư
dÇm 5 nót cã bèn cỈp ®iĨm øng st.
Bªn trong mçi cỈp, nh÷ng ®iĨm øng st ®−ỵc ®Þnh vÞ ë kho¶ng c¸ch d
eq
/
3
ë trªn vµ ë
d−íi ®−êng gi÷a dÇm. H×nh 6 cho thÊy r»ng mét phÇn tư dÇm 3 nót vµ 5 nót ®¬n víi vÞ trÝ
cđa nh÷ng nót vµ nh÷ng ®iĨm øng st.

3.3 DÇm cã liªn kÕt khíp

Mét dÇm cã liªn kÕt khíp lµ mét kÕt nèi dÇm mµ kĨ ®Õn gãc xoay kh«ng
liªn tơc cđa ®iĨm kÕt nèi. Theo mỈc ®Þnh, trong mét ®iĨm h×nh häc n¬i
nh÷ng dÇm kÕt nèi nhau, gãc xoay th× liªn tơc vµ ®iĨm chøa chØ chøa mét ®é
GVC-ThS Bùi Văn Chúng

21

Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM
PLAXIS 8.2

xoay tù do. Nãi c¸ch kh¸c, kÕt nèi dÇm mỈc ®Þnh th× cøng nh¾c (®−ỵc gi÷ chỈt). NÕu
mn t¹o ra mét kÕt nèi khíp (mét ®iĨm n¬i ®Çu nh÷ng dÇm cã thĨ quay tù do), tïy chän
Beam hinge cã thĨ ®−ỵc chän tõ menu Geometry hc bëi viƯc kÝch vµo nót t−¬ng øng

trong thanh c«ng cơ.

Khi tïy chän nµy ®−ỵc chän vµ mét ®iĨm h×nh häc hiƯn h÷u nèi hai (hc nhiỊu h¬n)
dÇm ®−ỵc kÝch, cưa sỉ nh÷ng dÇm cã liªn kÕt khíp xt hiƯn hiĨn thÞ mét h×nh chi tiÕt cđa
mèi nèi tÊt c¶ dÇm ®−ỵc nèi. Cho mçi kÕt thóc dÇm riªng lỴ nã cã thĨ chØ b¸o r»ng kÕt nèi
lµ mét khíp hc mét ngµm. Mét khíp ®−ỵc chØ b¸o bëi mét vßng trßn më trong khi mét
liªn kÕt ngµm ®−ỵc chØ b¸o bëi mét vßng trßn ®Ỉc. B»ng c¸ch kÝch vµo mét trong nh÷ng
vßng trßn kÕt nèi dÇm t−¬ng øng thay ®ỉi tõ mét liªn kÕt ngµm thµnh mét khíp hc
ng−ỵc l¹i. Cho mçi khíp, mét ®é tù do xoay ®−ỵc ®−a vµo cho phÐp mét sù quay ®éc lËp.





H×nh 7 VÝ dơ cđa mét cưa sỉ liªn kÕt cđa nh÷ng dÇm cã liªn kÕt khíp


3.4 V¶i ®Þa kü tht

V¶i ®Þa kü tht lµ nh÷ng vËt thĨ m¶nh víi ®é cøng b×nh th−êng nh−ng
kh«ng cã ®é cøng n. V¶i ®Þa kü tht chØ cã thĨ chèng ®ì lùc c¨ng vµ
kh«ng nÐn. Nh÷ng ®èi t−ỵng nµy phÇn lín ®−ỵc dïng ®Ĩ m« h×nh ho¸ sù gia
t¨ng c−êng ®é cđa ®Êt ch¼ng h¹n nh− geogrids hc v¶i dƯt. VÝ dơ vỊ cÊu tróc
geotechnical bao gåm v¶i ®Þa kü tht ®−ỵc giíi thiƯu trong mơc 8. Ph−¬ng ph¸p phÇn tư
h÷u h¹n ®· ®−ỵc ¸p dơng më réng ®Ĩ nghiªn cøu sù thùc hiƯn cđa kiĨu cÊu tróc nµy. VỊ
m« t¶ cđa nghiªn cøu tr−íc ®©y trong lÜnh vùc nµy xem l¹i Refs. 5, 7 vµ 10.


GVC-ThS Bùi Văn Chúng

22
Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM
PLAXIS 8.2


H×nh 8 Nh÷ng øng dơng trong ®ã v¶i ®Þa kü tht ®−ỵc sư dơng

V¶i ®Þa kü tht cã thĨ ®−ỵc lùa chän tõ menu Geometry hc bëi viƯc kÝch vµo nót
t−¬ng øng trong thanh c«ng cơ. Sù t¹o thµnh v¶i ®Þa kü tht trong m« h×nh h×nh häc
t−¬ng tù nh− sù t¹o thµnh ®−êng h×nh d¹ng (mơc 3.3.1). T−¬ng øng nh÷ng ®−êng h×nh
d¹ng ®−ỵc t¹o ra ®ång thêi khi t¹o ra v¶i ®Þa kü tht. §Ỉc tr−ng vËt liƯu cđa v¶i ®Þa kü
tht lµ ®é cøng b×nh th−êng ®µn håi (theo trơc) EA, mµ cã thĨ ®−ỵc x¸c ®Þnh trong c¬ së
th«ng sè vËt liƯu (mơc .4).

Nh÷ng phÇn tư v¶i ®Þa kü tht

V¶i ®Þa kü tht bao gåm c¸c phÇn tư geotextile. Khi nh÷ng phÇn tư ®Êt 6 ®iĨm ®·
®−ỵc dïng, mçi phÇn tư geotextile ®−ỵc ®Þnh nghÜa bëi 3 ®iĨm, ë ®ã nh÷ng phÇn tư
geotextile 5 ®iĨm ®−ỵc sư dơng trong sù kÕt hỵp víi phÇn tư ®Êt 15 ®iĨm. Lùc h−íng trơc
®−ỵc −íc l−ỵng t¹i c¸c t©m chÞu lùc Newton - Cotes. KiĨu ®iĨm träng t©m nµy còng ®−ỵc
sư dơng cho nh÷ng phÇn tư mỈt ph¼ng (xem 3.3.5). Sù ®Þnh vÞ cđa nh÷ng ®iĨm träng t©m
nµy t−¬ng øng tíi sù ®Þnh vÞ cđa nót (xem 3.10).

M« h×nh hãa ®Êt neo

V¶i ®Þa kü tht cã thĨ còng ®−ỵc sư dơng trong sù kÕt hỵp víi neo tõ nót tíi nót ®Ĩ
®ãng vai trß lùc neo nỊn. Trong tr−êng hỵp nµy v¶i ®Þa kü tht ®−ỵc sư dơng ®Ĩ m« h×nh
ho¸ phÇn v÷a láng tr¸m kÏ hë ë t−êng vµ neo tõ nót tíi nót ®−ỵc sư dơng ®Ĩ m« h×nh ho¸
thanh neo (xem 3.6).

3.5 MỈt c¾t t
iếp xúc

MỈt c¾t tiếp xúc ®−ỵc sư dơng ®Ĩ m« h×nh ho¸ sù t−¬ng t¸c gi÷a kÕt cÊu vµ
®Êt. VÝ dơ nh÷ng cÊu tróc geotechnical kÐo theo nh÷ng mỈt c¾t ®−ỵc giíi thiƯu
trong h×nh 9. Nh÷ng mỈt c¾t cã thĨ ®−ỵc lùa chän tõ thùc ®¬n H×nh häc hc bëi
viƯc kÝch vµo nót t−¬ng øng trong thanh c«ng cơ.


H×nh 9 Nh÷ng vÝ dơ trong ®ã nh÷ng mỈt c¾t
tiếp xúc
®−ỵc sư dơng

GVC-ThS Bùi Văn Chúng

23
Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM
PLAXIS 8.2

Sù t¹o thµnh mét mỈt c¾t t−¬ng tù nh− sù t¹o thµnh mét ®−êng h×nh häc. MỈt c¾t xt
hiƯn khi mét ®−êng g¹ch ë c¹nh bªn ph¶i cđa ®−êng h×nh d¹ng (xem xÐt h−íng vÏ) ®Ĩ chØ
b¸o ë ®ã theo c¹nh h×nh häc ®−ỵc kỴ sù t−¬ng t¸c víi ®Êt x¶y ra. C¹nh mµ mỈt c¾t sÏ xt
hiƯn còng ®−ỵc chØ b¸o bëi mòi tªn trªn con trá trong h−íng vÏ. §Ĩ ®Ỉt mét mỈt c¾t ë bªn
kia nã cÇn ph¶i ®−ỵc vÏ ra theo h−íng ®èi diƯn. ThËt ra, nh÷ng mỈt c¾t cã thĨ ®−ỵc ®Ỉt ë
c¶ hai bªn cđa mét ®−êng h×nh häc. ViƯc lµm nµy cho phÐp mét sù t−¬ng t¸c ®Çy ®đ gi÷a
nh÷ng ®èi t−ỵng ®−êng cÊu tróc (Nh÷ng t−êng, nh÷ng s¬ ®å có v¶i ®Þa kü tht,. ..) vµ ®Êt
l©n cËn. §Ĩ ph©n biƯt gi÷a hai mỈt c¾t cã thĨ däc theo mét ®−êng h×nh häc, nh÷ng mỈt c¾t
®−ỵc chØ b¸o bëi mét dÊu céng - dÊu hiƯu (+) hc mét sè trõ - dÊu hiƯu (-).

Mét øng dơng tiªu biĨu cđa mỈt c¾t sÏ m« h×nh ho¸ sù t−¬ng t¸c gi÷a t−êng cõ v¸n vµ

®Êt, mµ trung gian gi÷a mÞn vµ th« hoµn toµn. Trong øng dơng nµy mỈt c¾t ®−ỵc ®Ỉt t¹i c¶
hai c¹nh cđa t−êng. §é th« cđa sù t−¬ng t¸c ®−ỵc m« h×nh ho¸ bëi viƯc chän mét gi¸ trÞ
thÝch hỵp nh− hƯ sè khư lùc trong mỈt c¾t. Nh©n tè nµy liªn hƯ lùc ë mỈt c¾t (ma s¸t vµ
lùc g¾n vµo t−êng) víi lùc ®Êt (gãc ma s¸t vµ sù dÝnh kÕt). Chi tiÕt trªn vỊ nh÷ng thc
tÝnh mỈt c¾t, xem 5.2.

Nh÷ng phÇn tư MỈt c¾t

MỈt c¾t lµ sù bao gåm nh÷ng phÇn tư mỈt c¾t. H×nh 10 thĨ hiƯn ra nh÷ng phÇn tư mỈt
c¾t ®−ỵc nèi tíi nh÷ng phÇn tư ®Êt. Khi sư dơng phÇn tư ®Êt 6 nót, nh÷ng phÇn tư mỈt c¾t
t−¬ng øng ®−ỵc ®Þnh nghÜa bëi ba cỈp nót, cßn khi cho nh÷ng phÇn tư ®Êt 15 nót nh÷ng
phÇn tư mỈt c¾t t−¬ng øng ®−ỵc ®Þnh nghÜa bëi n¨m cỈp nót.
Trong h×nh nh÷ng phÇn tư mỈt c¾t ®−ỵc chØ ra ®Ĩ cã mét bỊ dµy h÷u h¹n, nh−ng trong
sù tr×nh bµy râ rµng phÇn tư h÷u h¹n nh÷ng täa ®é cđa mçi cỈp nót lµ ®ång nhÊt, mµ cã
nghÜa r»ng phÇn tư cã mét bỊ dµy zªr«.

Mçi mỈt c¾t g¸n cho nã 1 ' BỊ dµy thùc tÕ ' mµ lµ mét kÝch th−íc ¶o ®· thu ®−ỵc nh÷ng
thc tÝnh vËt chÊt cđa mỈt c¾t. BỊ dµy thùc tÕ ®−ỵc ®Þnh nghÜa nh− bỊ dµy thùc tÕ trung
b×nh (xem 6.1). Gi¸ trÞ ngÇm ®Þnh cđa hƯ sè bỊ dµy thùc tÕ lµ 0.1. Gi¸ trÞ nµy cã thĨ ®−ỵc
thay ®ỉi bëi viƯc nhÊn ®óp trªn ®−êng h×nh häc vµ lùa chän mỈt c¾t tõ hép tho¹i chän läc.
Tuy nhiªn, cÇn thËn träng khi thay ®ỉi hƯ sè mỈc ®Þnh. Chi tiÕt vỊ ý nghÜa bỊ dµy thùc tÕ
®· nãi ë 5.2.



GVC-ThS Bùi Văn Chúng

24
Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM
PLAXIS 8.2

H×nh 10 Ph©n phèi nót vµ träng t©m trong nh÷ng phÇn tư mỈt c¾t vµ kÕt nèi víi nh÷ng
phÇn tư ®Êt

Ma trËn ®é cøng cho nh÷ng phÇn tư mỈt c¾t thu ®−ỵc nhê sư dơng Niut¬n - Cotes. VÞ
trÝ cđa nh÷ng ®iĨm tËp trung nµy (hc träng t©m) trïng víi vÞ trÝ cđa nh÷ng cỈp nót. Tõ
®©y, cho nh÷ng phÇn tư mỈt c¾t 6 nót mét ®iĨm tËp trung 3 nót Niut¬n - Cotes ®−ỵc sư
dơng, khi nh÷ng phÇn tư mỈt c¾t 10 nót sư dơng ®iĨm tËp trung 5 nót.

H×nh 11 cho thÊy nh÷ng vÊn ®Ị ®ã cđa ®Êt - sù t−¬ng t¸c cÊu tróc cã thĨ kÐo theo
nh÷ng ®iĨm mµ yªu cÇu sù chó ý ®Ỉc biƯt. Nh÷ng gãc trong nh÷ng cÊu tróc ngµm vµ mét
sù thay ®ỉi ®ét ngét trong ®iỊu kiƯn biªn cã thĨ dÉn tíi nh÷ng søc c¨ng tíi h¹n, sinh
nh÷ng sù dao ®éng träng t©m kh«ng lý t−ëng. VÊn ®Ị nµy cã thĨ ®−ỵc gi¶i qut bëi viƯc
lµm cho sù sư dơng cđa mỈt c¾t lµ nh÷ng phÇn tư nh− h×nh ®−ỵc ®−a vµo 11.
H×nh nµy chØ ra r»ng vÊn ®Ị cđa sù dao ®éng träng t©m cã thĨ ®−ỵc ng¨n ngõa bëi viƯc
vµo nh÷ng phÇn tư mỈt c¾t bỉ sung bªn trong vïng ®Êt. Nh÷ng phÇn tư nµy sÏ t¨ng c−êng
tÝnh linh ho¹t cđa m¾t l−íi phÇn tư h÷u h¹n vµ sÏ ng¨n ngõa nh÷ng kÕt qu¶ träng t©m
kh«ng lý t−ëng. Ref 22 cung cÊp chi tiÕt vỊ sù ®Ỉc biƯt nµy sư dơng lý thut bỉ sung cđa
nh÷ng phÇn tư mỈt c¾t.


H×nh 11a Mét ®iĨm gãc kh«ng linh ho¹t, g©y ra kÕt qu¶ chÞu lùc kÐm



H×nh 11b §iĨm gãc linh ho¹t víi nh÷ng kÕt qu¶ träng t©m ®−ỵc c¶i thiƯn

3.6 Phần tử neo

GVC-ThS Bùi Văn Chúng

25