Sử dụng các phần mềm trong thiết kế kết cấu

Xem kết quả: /  số bình chọn: 66
Bình thườngTuyệt vời 

Hiện nay do sự phát triển của máy tính và phương pháp số nên có thể thiết kế tường chắn đất bằng các phần mềm sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn. Một số phần mềm này đã được thương mại hóa và xuất hiện ở Việt nam như Geostudio, Plaxis, SageCrisp... Các phần mềm này sử dụng lý thuyết cơ học môi trường liên tục để tính toán trạng thái ứng suất- biến dạng của nền đất và tường chắn.



Dùng bộ GeoStudio thì có thể thiết kế được tường chắn bằng cách sử dụng môđun SIGMA/W, SEEPAGE/W, QUAKE/W để tìm và trạng thái ứng suất-biến dạng của hệ tường-đất và nội lực của tường chắn (có thể xác định được lực cả trong hệ thanh chống, neo, cốt gia cố cho đất...) sau đó dùng môđun SLOPE/W để kiểm tra khả năng trượt.

Ngoài ra còn một số chương trình chỉ dùng để tính riêng khả năng chịu lực của tường chắn như STAAD Foundation, GEO5... các chương trình này không dự báo được khả năng biến dạng của môi trường đất nền sau tường chắn.
Ưu điểm

Ưu điểm của việc sử dụng các chương trình PTHH để thiết kế tường chắn là có thể mô phỏng trạng thái làm việc của hệ tường-đất một cách chính xác và nhanh chóng.

Phương pháp phần tử hữu hạn khắc phục được các nhược điểm của Rankine và Coulomb vì các điều kiện cơ bản như cân bằng ứng suất và biến dạng liên tục đương nhiên thỏa mãn.

Tường chắn được coi là tường mềm, cho dù nó được làm bằng BTCT hay thép vì các chương trình không phân biệt tường cứng hay mềm.

Nhược điểm

Nhược điểm là phải thiết lập các thông số đầu vào của đất nền và tường chắn cho chương trình khá phức tạp.

Ngoài ra, kết quả tính toán bằng chương trình tính cần được hiệu chỉnh và kiểm tra bằng nhiều cách tính toán khác, kể cả tham khảo các bài báo liên quan và kinh nghiệm nước ngoài về các công trình nhiều tầng hầm đã làm.

Một vấn đề cần lưu ý

Chiều sâu chôn tường đảm bảo điều kiện cân bằng lực và mômen (chưa xét tới trường hợp ổn định hố đào). Với trường hợp 1 tầng chống việc tính toán còn đơn giản. Trường hợp có nhiều tầng chống để tính chiều sâu chôn tường rất phức tạp.

Áp lực đất chủ động, bị động phát sinh khi tường chuyển vị hoặc biến dạng. Tới độ sâu nào đó thì 2 thành phần này "tắt".

Nhưng nếu sử dụng phần mềm Plaxis để tính toán thì thấy kết quả không hợp lý:

1. Khi khai báo chiều sâu chôn tường là 28m (mục đích chịu thêm cả tải trọng đứng) 2 tầng chống (-2,5m và 6m) hố đào sâu 9m thì mômen rất lớn (90Tm/m ở độ sâu 20m). Theo như dạng biểu đồ thì chủ yếu do phần áp lực bị động gây ra.

2. Khi khai báo chiều sâu chôn tường ngắn hơn là 18-20m thì mômen giảm đi nhiều (60Tm/m)
Các bước thực hiện bài toán tường chắn trong Plaxis Edit Các bước thực hiện bài toán tường chắn trong Plaxis

Mô tả các lớp đất mà tường chắn đi qua.

Dùng chính các phần tử đất (loại tam giác) để thiết lập sơ đồ hình học, sau đó thay thế các đặc trưng cơ lý của phần tử này bằng đặc trưng cơ lý của loại vật liệu sử dụng làm tường chắn. Không nên dùng phần tử dầm vì tường trọng lực làm việc chủ yếu bằng trọng lượng bản thân (kích thước hình học khá lớn). Vì vậy khi tính tường trọng lực quan tâm chính là chuyển dịch của tường còn phần chịu lực thì phần lớn là đạt yêu cầu. Phần tử beam trong Plaxis chủ yếu dùng cho các cấu kiện chịu uốn như tường cừ ván thép hay tường chắn đất bê tông cốt thép (là các cấu kiện có độ mảnh).

Nếu có xét sự tương tác giữa kết cấu và đất bạn dùng phần tử tiếp xúc .

Phát sinh các điều kiện biên .

Gán đặc trưng cho lớp đất và cho kết cấu tường chắn ( với tường chắn bạn cần khai báo E : mô đun đàn hồi ; I : Mô men quán tính ; A: diện tích mặt cắt ngang kết cầu tường để tính EI : khả năng chống uốn EA: khả năng chịu lực dọc .

Với mô hình đất nếu bạn chọn mô hình MC là ok rồi .

Phát sinh mắt lưới 2D .

Phát sinh các điều kiện ban đầu như cao độ mực nước ngầm , trọng lượng bản thân đất .

Lập các giai đoạn tính toán ( tính theo C,φ để kiểm hệ số an toàn ).

Chọn một vài điểm cần xem kết quả .

Tính toán và xem kết quả qua đồ thị ......

Chú ý:

Việc lựa chọn chiều sâu chôn tường trong Plaxis phải dùng phương pháp thử dần nhưng có thể tính sơ bộ hoặc lấy chiều sâu chôn theo kinh nghiệm để rút ngắn quá trình thử và tìm ra độ sâu chôn tối ưu.

Có thể sử dụng Plaxis để đánh giá ổn định của hố móng sâu khi chưa sử dụng tường chắn bằng cách xem xét biến dạng của hố móng khi đào mà chưa có tường chắn (thường nếu bị phá hoại thì Plaxis sẽ đặt giá trị False cho giai đoạn đào này và có thông báo lỗi là đất nền bị collapse) hoặc có thể sử dụng chức năng phi-c reduce để đánh giá hệ số ổn định hố móng sâu khi chưa có tường chắn.

 

Tư Vấn Kiến Trúc

Trang trí phòng tắm cho bé Trang trí phòng tắm cho bé Không gian phòng tắm cho bé trở nên tươi tắn,...
Làm nhà chống bão Làm nhà chống bão Chỉ một cơn bão quét ngang, những mái nhà mà...
Nội thất phòng khách trong từng không gian kiến trúc Nội thất phòng khách trong từng không gian kiến trúc Nhà phố, nhà chung cư hay căn hộ Penhouses sang...
10 mẫu thiết kế cửa sổ có góc view đẹp 10 mẫu thiết kế cửa sổ có góc view đẹp Một góc view đẹp, thêm một bộ sofa, chiếc...

Phong Thủy

Phong thủy cho không gian bếp Phong thủy cho không gian bếp Căn bếp là nơi nấu ăn hàng ngày, cung cấp năng...
Bố trí tiểu cảnh theo Phong Thuỷ Bố trí tiểu cảnh theo Phong Thuỷ Cuộc sống càng hiện đại, công nghệ càng phát...
Phong thuỷ nhà vườn và những điều nên biết Phong thuỷ nhà vườn và những điều nên biết Có một ngôi nhà vườn ở ngoại ô để cả gia...
Bếp và cổng theo phong thủy nhà ở Bếp và cổng theo phong thủy nhà ở Dựa trên những lý luận về niên mệnh, mỗi...

Kết cấu xây dựng

Trình tự xây dựng nhà ở gia đình Trình tự xây dựng nhà ở gia đình   Hai loại hồ sơ cần có trước khi thi công...
Ổn định mái dốc Ổn định mái dốc 1. Sử dụng các phương pháp cân bằng tĩnh trong...
Sử dụng các phần mềm trong thiết kế kết cấu Sử dụng các phần mềm trong thiết kế kết cấu Hiện nay do sự phát triển của máy tính và...
Nguyên lý thiết kế tường chắn Nguyên lý thiết kế tường chắn Khi thiết kế tường chắn đất người ta vẫn...

Thống Kê Truy Cập

Hiện có 10 khách Trực tuyến