Nghiên cứu ứng xử đất sau tường cọc bản áp dụng tính toán các công trình ven sông trong vùng đất yếu bằng phương pháp PTHH 06

Luận văn thạc sỹ
CHƯƠNG 6
NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG BÀI TOÁN CỤ THỂ
Trong chương này sẽ nghiên cứu áp dụng giải bài toán cụ thể với phần
mềm tự viết sau đó so sánh với kết qua của phần mềm “pile_wall” với
kết đươc trích ra từ cuốn “ SAGE CRIP PUBLICATIO DIRECTORY”
của một số tác giả trong đó.
BÀI TOÁN:
Bài được trích ra từ cuốn “Sage Crisp Publications Directory” do hai
tác giả sau :”Powrie, W và Li,ESF ” xuất bản năm 1991 .Bài toán được
mô tả như sau:
Tường được thi công bằng phương pháp top-down và được chống đỡ
bằng thanh chống tạm vàhiện nay phương pháp này được dùng rất phổ
biến.Trong bài toán này tác giả dùng phần tử hữu hạn chương trình Sage
Crisp để nghiên cứu sự ảnh hưởng các yếu tố lên sự ứng xử của tường .
Tường chắn, một mặt bên được đào sâu 9 m trong đất quá cố kết xem
hình 6.1

138
Hình 6.1 Mặt cắt ngang
Luận văn thạc sỹ
Mô hình :
Mô hình trong bài toán này là sự kết hợp mô hình Cam-Clay trên miền
ướt của trạng thái tới hạn, mặt Hvorslev và mặt không chòu cắt 1-3 trên
miền khô xem hình 6.2

139
Hình 6.2 Mô Hình tính toán
Luận văn thạc sỹ

140

Hình 6.3 Sơ đồ tính toán
Hình 6.4 Trường chuyển vò
Luận văn thạc sỹ
Ma trận độ cứng mỗi phần tử được tính đặt tải, dở tải
κ
trong mặt phẳng
'ln p−
ν
kvpE /')21(3'
ν
−=
(5-1)
)
'
ln('ln)1(1
max
max0
p
p
kpeev +−−++=+=
λκλ
(5.2)
Các thông số của đất:
Các thông số dùng phân tích
λ
0.155
κ
0.016
Γ
2.41

e
0
1.41
M 1.03
ν’ 0.2
γ
w
9.81 KN/m
3
γ
22 KN/m
3
φ
H
15.5
0
S 2
k
x
10
-6
m/s
k
y
10
-6
m/s
Hệ số áp lực ngang:
'sin
'

'
0
)'sin1(
φ
φ
σ
σ
OCRK
v
h
−==
(5.3)
Trạng thái ứng suất trước khi đào như sau
Depth u σ’
v
K
0
σ’
h
K
0
σ’
h
0
1
2
4
9
14
18

0
0
9.8
29.4
78.4
127.4
166.6
0
22
34.2
58.6
119.6
180.6
229.4
1
1
1
1
1
1
1
0
22
34.2
58.6
119.6
180.6
229.4
2
2

2
2
2
1.83
1.66
0
44
68.4
117.2
239.5
330.5
380.8

141
Luận văn thạc sỹ
18.9
25.0
32.0
40.4
175.4
25.2
303.8
36.1
240.4
314.8
400.2
502.7
1.63
1.46
1.34

1.23
392.5
461.0
5373
619.3
1.63
1.46
1.34
1.23
392.5
461.0
537.3
619.3
Đặt trưng vật liệu của tường:
E=17x10
3
Mpa
ν’=0.15
γ=22 KN/m
3
Thanh chống
EF/L= 5x10
5
KN/m
Cao độ thanh chống 4 m
Trường hợp 1
Tường dày 1.5m, chiều dài tường 18m
Kết quả quá trình phân tích của Powrie và Li như sau:
Moment (KNm/m)
Lực thanh chống (KN/m)

Chuyển vò lớn nhất của
tường(mm)
-1260
582
19.6
Kết quả phân tích từ chương trình tự viết

142
Hình 6.5 Biểu đồ moment
Luận văn thạc sỹ

143
Hình 6.6 Biểu đồ Moment M
max
=1113.37 KNm/m
Hình 6.7 Biểu đồ lực cắt Q
max
=538.88 KM/m
Luận văn thạc sỹ

144
Hình 6.7 Biểu đồ lưc cắt Q
max
=538.88 KN/m
Hình 6.8 Chuyển vò ngang của tường 21.733 mm
Hình 6.9 Trường chuyển vò
Luận văn thạc sỹ
Trường hợp 2
Bề dày của tường giảm xuống từ 1.5m còn 1.25m
Kết quả quá trình phân tích của Powrie và Li như sau:

Moment (KNm/m)
Lực thanh chống (KN/m)
Chuyển vò lớn nhất của
tường(mm)
-1075
555
25.9
Kết quả phân tích từ chương trình tự viết

145
Hình 6.10 Lực thanh chống N=-806.33KN/m
Hình 6.11 Biểu đồ moment
Hình 6.9 Trường chuyển vò
Luận văn thạc sỹ

146
Hình 6.12 Biểu đồ moment M
max
=996.59 KNm/m
Hình 6.13 Biểu đồ lực cắt Q
max
=511.08 KN/m
Luận văn thạc sỹ

147
Hình 6.15 Trường chuyển vò
Hình 6.14 Chuyển vò ngang của tường 19.435 mm
Luận văn thạc sỹ
Trường hợp 3:
Tăng hệ số áp lực ngang K

0
= 2 như trong bản trên, bề dày tường
1.5m các đặc trưng vật còn lại như trên
Kết quả quá trình phân tích của Powrie và Li như sau:
Moment (KNm/m)
Lực thanh chống (KN/m)
Chuyển vò lớn nhất của
tường(mm)
-1558
953
20.8

148
Hình 6.16 Lực thanh chống N
max
=778.499 KN/m
Hình 5.17 Biểu đồ moment M
max
=1474.49 KN/m