TRҪN MINH AN
NGHIÊN CӬU SӴ LÀM VIӊC CӪA CӐC TRONG SÀN GIҦM TҦI
Chuyên ngành: Kӻ thuұt xây dӵng công trình giao thông Mã sӕ: 60 58 02 05
LUҰ19Ă17+Ҥ&6Ƭ
TP HӖ CHÍ MINHWKiQJQăP
Trang 275ѬӠ1*ĈҤI HӐC BÁCH KHOA ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP HӖ CHÍ MINH
5 Uӹ viên hӝLÿӗng : TS NGUYӈN DANH THҲNG
Xác nhұn cӫa Chӫ tӏch HӝL ÿӗQJ ÿiQK JLi OXұQ YăQ và 7Uѭӣng Khoa quҧn lý chuyên ngành sau khi luұQYăQÿmÿѭӧc sӱa chӳa (nӃu có)
PGS.TS Lê Thӏ Bích Thӫy PGS.TS Lê Anh Tuҩn
Trang 31+,ӊ09Ө/8Ұ19Ă17+Ҥ&6Ƭ
1Jj\WKiQJQăPVLQK 10/08/1992 1ѫLVLQK Quҧng Ngãi Chuyên ngành: Kӻ Thuұt Xây Dӵng Công Trình Giao Thông Mã sӕ: 60580205
,7Ç1Ĉӄ TÀI:
NGHIÊN CӬU SӴ LÀM VIӊC CӪA CӐC TRONG SÀN GIҦM TҦI
II NHIӊM VӨ VÀ NӜI DUNG:
1 Nghiên cӭu tәng quan vӅ móng bè - cӑc, sàn giҧm tҧi
2 Nghiên cӭXFѫVӣ lý thuyӃt trong tính toán móng bè - cӑc, sàn giҧm tҧi 3 Sӱ dөng phҫn mӅm Abaqus mô phӓng sӵ làm viӋFÿӗng thӡi cӫDÿҩt nӅn, cӑc
và bè cӑc trong sàn giҧm tҧi (mô phӓQJ'Yj' WURQJWUѭӡng hӧp có xét YjNK{QJ[pWÿӃQWѭѫQJWiFFӫDÿҩt nӅn ± bè cӑc ӭng vӟi các tә hӧp khác nhau cӫa khoҧng cách cӑc, sӕ Oѭӧng cӑc và trҥQJWKiLÿҩt nӅn
4 3KkQWtFKÿiQKJLiNӃt quҧ tính toán:
- Sӵ WKD\ÿәi chuyӇn vӏ cӫa bè cӑc, cӑc và sӵ lún lӋch cӫa sàn giҧm tҧi khi có xpWYjNK{QJ[pWWѭѫQJWiFJLӳa nӅQÿҩt vӟi bè cӑc cӫa sàn giҧm tҧi vào trong mô hình tính toán ӭng vӟi các tә hӧp khác nhau cӫa khoҧng cách cӑc, sӕ Oѭӧng cӑc và trҥQJWKiLÿҩt nӅn;
- Phân tích các tham sӕ ҧQKKѭӣng cӫa cӑc (khoҧng cách cӑc, sӕ Oѭӧng cӑc) và ÿҩt nӅn (trҥQJWKiLÿҩt nӅQ ÿӃn sӵ làm viӋc cӫa bè cӑc và cӑc trong sàn giҧm tҧi thông qua viӋc so sánh sӵ biӃn thiên cӫa ӭng suҩt, chuyӇn vӏ
5 So sánh kӃt quҧ tính toán khi sӱ dөng phҫn mӅm Abaqus vӟi kӃt quҧ tính toán khi sӱ dөng phҫn mӅm FB-MultiPier và lӡi giҧi lý thuyӃt
6 So sánh kӃt quҧ tính toán vӟi kӃt quҧ cӫa các tác giҧ WURQJYjQJRjLQѭӟc sӱ dөQJFiFSKѭѫQJSKiSKRһc phҫn mӅm khác
7 Lӵa chӑn mô hình tính toán phù hӧp cho sàn giҧm tҧi
Trang 48 KӃt luұn và nêu kiӃn nghӏ vӅ các thông sӕ ҧQKKѭӣQJÿӃn sӵ làm viӋFÿӗng thӡi giӳDÿҩt nӅn, cӑc và bè cӑc
9 Áp dөng các kӃt quҧ WKXÿѭӧc vào trong tính toán sàn giҧm tҧi cӫa cҫu New Chroy Changva mà hӑFYLrQÿDQJWKDPJLDWKLӃt kӃ
III NGÀY GIAO NHIӊM VӨ: 11/02/2019
IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIӊM VӨ: 08/12/2019 V CÁN BӜ +ѬӞNG DҮN: TS Lê Bá Khánh
Trang 5/Ӡ,&Ҧ0Ѫ1
ĈӇ hoàn thành bài LuұQYăQQj\W{L[LQWUkQWUӑng cҧPѫQ7Kҫy TS Lê Bá Khánh ÿmtұn tình JL~Sÿӥ, Kѭӟng dүn và cung cҩp các thông tin, tài liӋu cҫn thiӃWÿӇ tôi hoàn thành luұQYăQWKҥFVƭNӻ thuұt, chuyên ngành Xây dӵng công trình giao thông
Tôi xin chân thành cҧPѫQFiF7Kҫy Cô giáo trong Bӝ môn CҫXÿѭӡng và Khoa 6DXĈҥi hӑc cӫDWUѭӡQJĈҥi hӑc Bách Khoa thành phӕ Hӗ Chí Minh, các bҥn trong lӟp cao hӑc chuyên ngành Xây dӵQJF{QJWUuQKJLDRWK{QJÿmJL~SW{LWURQJVXӕt thӡi gian hӑc tұp và hoàn thiӋn luұQYăQ
Xin gӱi lӡi cҧPѫQÿӃn Công ty Cә phҫQ7ѭYҩn ThiӃt kӃ &{QJWUuQK4NJ\Ĉҥo - QѫLtôi làm viӋcFiFÿӗng nghiӋp ÿmWҥRÿLӅu kiӋn vӅ thӡi gian cho tôi theo hӑFFKѭѫQJtrình thҥFVƭvà cung cҩp các sӕ liӋu cҫn thiӃt cӫa dӵ án cҫX1HZ&KUR\&KDQJYDÿӇ tôi có thӇ thӵc hiӋn luұQYăQQj\
Xin cҧPѫQPӑLQJѭӡi trong JLDÿuQK ÿmOX{QKӛ trӧ Yjÿӗng hành cùng con trong mӑLEѭӟFÿL
Vì thӡi gian thӵc hiӋn có hҥn nên luұQYăQ FNJQJNKyWUiQKNKӓi nhӳng hҥn chӃ và thiӃu sót Tôi rҩWPRQJÿѭӧc ý kiӃn ÿyQJJySFӫa quý Thҫy cô giáo, bҥQEqYjÿӗng nghiӋSÿӇ luұQYăQÿѭӧc hoàn thiӋQKѫQ
Trang 67Ï07Ҳ7
Móng bè - cӑc là giҧi pháp hiӋu quҧ, có khҧ QăQJFKӏu tҧi lӟn, ÿLӅu chӍQKÿѭӧc lún NK{QJÿӅu, có khҧ QăQJWұn dөng tӕLÿDNKҧ QăQJOjPYLӋc cӫa bè, cӫa các cӑFGRÿһc ÿLӇm linh hoҥt trong bӕ trí cӑFWKD\ÿәi chiӅu dày bèĈk\OjPӝt hӋ móng cӑc - ÿҩt nӅn làm viӋc rҩt phӭc tҥp, các thành phҫn chӏu lӵc chính trong hӋ làm viӋFÿӗng thӡi YjFyWѭѫQJWiFTXDOҥi lүn nhau Sӵ WKD\ÿәi vӅ ÿӝ cӭng cӫa bҩt cӭ thành phҫn nào FNJQJVӁ dүQÿӃQWKD\ÿәi trҥng thái ӭng suҩt, biӃn dҥng cӫa cҧ hӋ
Sàn giҧm tҧi (trên hӋ móng cӑc) là mӝt dҥng móng bè - cӑFÿѭӧc sӱ dөng khá phә biӃn troQJOƭQKYӵc xây dӵng cҫXÿѭӡQJÿӇ QkQJÿӥ trӵc tiӃSÿҩWÿҳp nӅQÿѭӡng dүn sau mӕ, là mӝt trong các giҧi pháp xӱ OêÿѭӡQJÿҫu cҫu nhҵPÿҧm bҧo các yêu cҫu vӅ ÿӝ lún, ÿӝ әQÿӏnh, chuyӇn tiӃSÿӝ cӭng giӳDÿѭӡng và cҫu
HDLTXDQÿLӇm ÿѭӧc áp dөng trong tính toán móng bè - cӑFOjTXDQÿLӇm cӑc chӏu tҧi (cӑc tiӃp nhұn hoàn toàn tҧi trӑQJF{QJWUuQK YjTXDQÿLӇm cӑc giҧm lún ± sӵ làm viӋFÿӗng thӡi (bè cӑc, cӑFYjÿҩt nӅn làm viӋc theo mӝt thӇ thӕng nhҩt) HiӋn tҥi, TXDQÿLӇm cӑc giҧm lún ± sӵ làm viӋFÿӗng thӡi ÿmÿѭӧc nghiên cӭu trong mӝt sӕ ÿӅ tài thuӝFOƭQKYӵc xây dӵng dân dөng, công nghiӋSQKѭQJYүQFKѭDÿѭӧc nghiên cӭu rӝQJUmLWURQJOƭQKYӵc cҫXÿѭӡQJ WURQJÿyFyVjQJLҧm tҧi) Các nghiên cӭu hiӋn tҥi FNJQJFKӍ [pWÿӃn các tҧi trӑng tác dөng trӵc tiӃp lên bè cӑFPjFKѭD[pWÿӃn các tҧi trӑng nҵm ngoài phҥm vi bè cӑc FNJQJQKѭҧQKKѭӣng cӫa các công trình lân cұn và sӵ chênh lún giӳa bè cӑc vӟLÿҩt nӅQGѭӟLÿi\Eq
Xuҩt phát tӯ nhӳng vҩQÿӅ trên, luұQYăQWLӃn hành mô phӓng, tính toán sàn giҧm tҧi trong hai tUѭӡng hӧp là Fy[pWYjNK{QJ[pWÿӃQWѭѫQJWiFFӫDÿҩt nӅn ± bè cӑc ӭng vӟi các tә hӧp khác nhau cӫa khoҧng cách cӑc, sӕ Oѭӧng cӑc và trҥQJWKiLÿҩt nӅQÿӗng thӡL[pWÿӃn ҧQKKѭӣng các các tҧi trӑng và công trình nҵm ngoài phҥm vi bè cӑFQKѭPӕ cҫu, nӅQÿѭӡQJÿҳSÿҫu cҫu bҵng các phҫn mӅm khác nhau là Abaqus 2D, 3D, FB-MultiPier và lӡi giҧi lý thuyӃWÿӇ nghiên cӭu sӵ WKD\ÿәi vӅ chuyӇn vӏ, lún lӋch, ӭng suҩt cӫa các thành phҫn trong sàn giҧm tҧi Tӯ ÿyVRViQKYjOӵa chӑn mô hình tính toán phù hӧp cho sàn giҧm tҧi Các kӃt quҧ WKXÿѭӧc sӁ ÿѭӧc áp dөng vào trong tính toán sàn giҧm tҧi cӫa dӵ án cҫu New Chroy Changva mà hӑFYLrQÿDQJtham gia thiӃt kӃ
Trang 7$%675$&7
Piled raft foundation is an effective solution with high load bearing capability, which is able to control differential settlements; besides, piled raft foundation is able to make use of the working capacity of the raft and piles due to flexible characteristics in piling layout and varying raft thickness This is soil-pile foundation system with a very complex mechanism co-working in which the main bearing components in this system work simultaneously and interact with each other In other word, the change LQWKHKDUGQHVVRIDQ\FRPSRQHQWVZLOOOHDGWRWKHFKDQJHVLQWKHZKROHV\VWHP¶Vstress state and deformation
Supporting slab locating above pile foundation is a form of piled raft foundation, which is commonly used in highway and bridge construction to support road embankment behind abutment, is one of the bridgehead road handling solutions related to ensuring the requirements of settlement, stability, and stiffness transitions between the road and the bridge
Two principles being applied in the calculation of piled raft foundation are the perspective of load-bearing piles, which means the full load from the above structure is taken by the piles, and the viewpoint of piles reducing settlement ± simultaneous performance in which the raft, the piles and the subsoil working as a unified whole At present, although the point of piles reducing settlement ± simultaneous performance has been studied in a number of topics in the field of civil and industrial construction, it has not been studied widely in the field of bridge and highway construction in which supporting slab is applied Besides, current studies focus on FRQVLGHULQJ WKH ORDGV GLUHFWO\ DSSOLHG WR WKH UDIW DQG WKH\ KDYHQ¶W FRQVLGHUHG WKHeffects from the loads outside the piled raft, neither they investigate the influence of adjacent buildings and the differentiate settlements between the raft and the soil beneath the raft
To solve the existing issues stated above, the thesis performs simulations and does some calculation on a supporting slab in two cases with and without consideration of the interaction between the subsoil and the piled raft corresponding to different combinations of pile spacings, number of piles and soil consistencies, while taking
Trang 8into account the effects of loads and structures outside the piled raft such as abutments, bridgehead embankments using different computation softwares which are Abaqus 2D, 3D, FB-MultiPier, as well as theoretical solutions to study the FKDQJHV LQ GLVSODFHPHQWV GLIIHUHQWLDWH VHWWOHPHQWV VWUHVVHV RI VXSSRUWLQJ VODE¶Vcomponents With the derived statistics from those workloads, the thesis makes some comparisons and select the appropriate calculation model for the supporting slab The REWDLQUHVXOWVZLOOEHDSSOLHGWRWKHVXSSRUWLQJVODE¶VFDOFXODWLRQRIWKH1HZ&KUR\Changva Bridge project that the student are participating in
Trang 9
/Ӡ,&$0Ĉ2$1
Tôi xin cDPÿRDQOXұQYăQWKҥFVƭkӻ thuұt: ³1*+,Ç1&ӬU SӴ LÀM VIӊC CӪA CӐC TRONG SÀN GIҦM TҦI´OjF{QJWUuQKQJKLrQFӭu khoa hӑFÿӝc lұp cӫa cá nhân tôi vӟi sӵ Kѭӟng dүn cӫa Thҫy TS Lê Bá Khánh Các kӃt quҧ cӫa luұQYăQFKѭDtӯQJÿѭӧc công bӕ trong bҩt cӭ công trình khoa hӑc nào ViӋc tham khҧo tài liӋu (nӃu Fy ÿӅXÿѭӧc trích dүQWKHRÿ~QJTX\ÿӏnh
Tôi xin chӏu hoàn toàn trách nhiӋm vӅ tính xác thӵc cӫa luұQYăQQj\
TP.HCM, ngày 03 tháng 12 QăP9 Hӑc viên
Trҫn Minh An
Chuyên ngành: Kӻ Thuұt Xây Dӵng Công Trình Giao Thông 7UѭӡQJĈҥi Hӑc Bách Khoa TP HCM
Trang 101.2 Tәng quan tình hình nghiên cӭu 14
1.2.1 Tình hình nghiên cӭu trên thӃ giӟi 14
2.1.1 Mô hình dҿo Mohr-Coulomb 23
2.1.2 ĈLӅu kiӋn tiӃp xúc 24
2.2 ĈLӅu kiӋn biên 24
Trang 123.8 KӃt luұQFKѭѫQJ 81
KӂT LUҰN VÀ KIӂN NGHӎ 84
II.1 KӃt luұn 84
II.2 NhӳQJÿyQJJySYӅ mһt khoa hӑc và thӵc tiӉn 85
II.3 Nhӳng hҥn chӃ cӫa luұQYăQ 86
II.4 KiӃn nghӏ Kѭӟng nghiên cӭu tiӃp theo 86
TÀI LIӊU THAM KHҦO 87
PHӨ LӨC A: KӃt quҧ tính toán bҵng phҫn mӅm Abaqus 3D 88
PHӨ LӨC B: KӃt quҧ tính toán bҵng phҫn mӅm Abaqus 2D 94
PHӨ LӨC C: KӃt quҧ tính toán bҵng phҫn mӅm FB-Multi Pier 96
PHӨ LӨC D: KӃt quҧ tính toán lý thuyӃt 99
Trang 13MӨC LӨC HÌNH ҦNH
Hình I.1 &{QJWUuQKÿѭӡQJÿҫu cҫu 1
Hình I.2 7KLF{QJÿҫu cӑc bê tông và cӕt thép sàn giҧm tҧi 2
Hình I.3 Tӹ lӋ sӱ dөng các giҧi pháp thiӃt kӃ tҥLÿӗng bҵng sông Cӱu Long [2] 3
Hình I.4 Mһt cҳWQJDQJÿѭӡQJÿҫu cҫu cӫa cҫu New Chroy Changva 4
Hình 2.3 ĈLӅu kiӋn biên cӫDP{KuQKÿҩt 25
Hình 2.4 Giao diӋn phҫn mӅm Abaqus/cae 27
Hình 2.5 Giao diӋn phҫn mӅm FB-MultiPier version 5.5 30
Hình 2.6 Vӏ WUtPyQJWѭѫQJÿѭѫQJ WKHR'XQFDQYj%XFKLJQDPL >@ 32
Hình 3.1 Mһt bҵng 1/2 sàn giҧm tҧi và mӕ cҫu khi khoҧng cách cӑc 4d 34
Hình 3.2 Mһt bҵng 1/2 sàn giҧm tҧi và mӕ cҫu khi khoҧng cách cӑc 5d 34
Hình 3.3 Mһt bҵng 1/2 sàn giҧm tҧi và mӕ cҫu khi khoҧng cách cӑc 6d 35
Hình 3.4 Hình dҥng cӫa các kӃt cҩu 40
Hình 3.5 Mô hình tính toán 3D (mô phӓng mӝt nӱa quy mô công trình) 41
Hình 3.6 Các cһSWѭѫQJWiFWURQJP{KuQK 42
+uQKĈLӅu kiӋn biên 43
Hình 3.8 Tҧi trӑng nӅQÿѭӡng ± EV; Hình 3.9 Tҧi trӑQJWDOX\ÿѭӡng ± EV_TL 43
Hình 3.10 Tҧi trӑng ngang ± EH Hình 3.11 Tҧi trӑng kӃt cҩu nhӏp 43
Trang 14Hình 3.32 ChuyӇn vӏ ÿӭng cӫa 1/2 bè cӑFYjÿҫu cӑc 55
Hình 3.33 ChuyӇn vӏ ngang U1 lӟn nhҩt cӫa bè cӑc 55
Hình 3.34 ChuyӇn vӏ ngang U1 lӟn nhҩt cӫa thân cӑc 56
Hình 3.35 ChuyӇn vӏ ngang cӫa thân cӑc tә hӧp 5d_1A2_1 57
Hình 3.36 Ӭng suҩt S11 lӟn nhҩt trong bè cӑc 57
Hình 3.37 Ӭng suҩt S22 lӟn nhҩt trong bè cӑc 58
Hình 3.38 Ӭng suҩt kéo S33 lӟn nhҩt trong thân cӑc 58
Hình 3.39 Ӭng suҩt nén S33 lӟn nhҩt trong thân cӑc 59
Hình 3.40 Hình dҥng cӫa các kӃt cҩu 60
Hình 3.41 Mô hình tính toán 2D 61
Hình 3.42 ĈLӅu kiӋn biên Hình 3.43 Tҧi trӑng nӅQÿѭӡng - EV 61
Hình 3.44 Tҧi trӑng ngang ± EH Hình 3.45 Tҧi trӑng kӃt cҩu nhӏp 62
Trang 15Hình 3.62 ChuyӇn vӏ Uy cӫa bè cӑFWKHRSKѭѫQJYX{QJJyFWLPÿѭӡng (m) 71
Hình 3.63 ChuyӇn vӏ ngang cӫa cӑc 72
Hình 3.64 ChuyӇn vӏ ÿӭng Uz lӟn nhҩt cӫa bè cӑc 73
Hình 3.65 ChuyӇn vӏ ngang Ux lӟn nhҩt cӫa bè cӑc 74
Hình 3.66 ChuyӇn vӏ Ux lӟn nhҩt cӫa thân cӑc 74
Hình 3.72 Hình dҥng biӃn dҥng cӫa sàn giҧm tҧi trong các mô hình tính toán 78
Hình 3.73 BiӇXÿӗ so sánh chuyӇn vӏ ÿӭng lӟn nhҩt cӫa bè cӑc 79
Hình 3.74 BiӇXÿӗ so sánh chuyӇn vӏ ngang U1 (Ux) lӟn nhҩt cӫa bè cӑc 80
Trang 16Hình 3.75 BiӇXÿӗ so sánh chuyӇn vӏ ngang U1 (Ux) lӟn nhҩt cӫa thân cӑc 80
Trang 17MӨC LӨC BҦNG BIӆU
Bҧng 3.1 Bҧng thӕng kê sӕ liӋXÿӏa chҩt 37
Bҧng 3.2 Bҧng thӕQJNrFiFWUѭӡng hӧp phân tích 39
Bҧng A.1 ChuyӇn vӏ bè cӑc (m) 88
Bҧng A.2 ChuyӇn vӏ ÿҫu cӑc (m) 89
Bҧng A.3 ChuyӇn vӏ thân cӑc (m) 90
Bҧng D.1 Ĉӝ lún cӫa sàn giҧm tҧi trong tә hӧp khoҧng cách cӑc 4d 99
Bҧng D.2 Ĉӝ lún cӫa sàn giҧm tҧi trong tә hӧp khoҧng cách cӑc 5d 100
Bҧng D.3 Ĉӝ lún cӫa sàn giҧm tҧi trong tә hӧp khoҧng cách cӑc 6d 101
Bҧng D.4 Nӝi lӵFÿҫu cӑc cӫa sàn giҧm tҧi trong tә hӧp khoҧng cách cӑc 4d 102
Bҧng D.5 Nӝi lӵFÿҫu cӑc cӫa sàn giҧm tҧi trong tә hӧp khoҧng cách cӑc 5d 103
Bҧng D.6 Nӝi lӵFÿҫu cӑc cӫa sàn giҧm tҧi trong tә hӧp khoҧng cách cӑc 6d 104
Trang 18PHҪN MӢ ĈҪU I.1 Ĉһt vҩQÿӅ
ĈѭӡQJÿҫu cҫu là công trình có chӭFQăQJFKX\Ӈn tiӃp giӳDF{QJWUuQKÿѭӡng và công trình cҫu 'RÿyQyOjSKҧi chuyӇn tiӃSÿѭӧc ÿӝ cӭng và ÿӝ lún [1] tӯ công WUuQKÿѭӡng sang công trình cҫu, nhҵPÿҧm bҧR[HOѭXWK{QJÿѭӧc êm thuұQNKLÿLtӯ ÿѭӡng vào cҫu 7K{QJWKѭӡQJÿRҥn này có chiӅXFDRÿҳp lӟn nhҩt nên dӉ xҧy ra các sӵ cӕ YjKѭKӓng nhҩt
Hình I.1 &{QJWUuQKÿ˱ͥQJÿ̯u c̯u
Sàn giҧm tҧi là dҥng kӃt cҩu móng bè-cӑc, nҵP KRjQ WRjQ WURQJ ÿҩW JiQK ÿӥ toàn bӝ tҧi trӑng cӫD ÿҩW ÿҳS ÿҫu cҫu và hoҥt tҧi phía trên Sàn giҧm tҧi giúp giҧi quyӃt các yêu cҫu cӫDÿѭӡQJÿҫu ÿҫu mӝt cách nhanh chóng mà không mҩt nhiӅu thӡL JLDQ ÿӇ xӱ lý nӅQ ÿҩW QKѭ FiF SKѭѫQJ SKiS NKiF Eҩc thҩm, giӃQJ FiW« QKѭQJFKLSKt[k\Gӵng lҥLFDR'RÿyJLҧm thiӇu chi phí xây dӵng cho sàn giҧm tҧi là mӝt vҩQÿӅ cҫQÿѭӧc quan tâm, xem xét
Trang 19Hình I.2 7KLF{QJÿ̯u c͕c bê tông và c͙t thép sàn gi̫m t̫i
Móng bè - cӑc là hӋ móng - ÿҩt nӅn làm viӋc rҩt phӭc tҥp, các thành phҫn chӏu lӵc chính trong hӋ làm viӋFÿӗng thӡLYjFyWѭѫQJWiFTXDOҥi lүn nhau Sӵ WKD\ÿәi vӅ ÿӝ cӭng cӫa bҩt cӭ thành phҫQQjRFNJQJVӁ dүQÿӃQWKD\ÿәi trҥng thái ӭng suҩt, biӃn dҥng cӫa cҧ hӋ HiӋn nay, khi thiӃt kӃ móng bè-cӑFWKѭӡQJFyKDLTXDQÿLӇm thiӃt kӃ:
- 4XDQ ÿLӇm cӑc chӏu tҧi ± cách tính truyӅn thӕng: Các cӑF ÿѭӧc thiӃt kӃ QKѭmӝt nhóm cӑFÿӇ tiӃp nhұn hoàn toàn tҧi trӑng công trình mà không kӇ ÿӃn sӵ tham gia cӫDÿҩt nӅQGѭӟLÿjLFӑc Cách tính này quá thiên vӅ an toàn và không kinh tӃ, tuy nhiên nó vүQÿѭӧc sӱ dөng khá phә biӃn hiӋn nay và sàn giҧm tҧi FNJQJÿDQJÿѭӧFWtQKWRiQWKHRTXDQÿLӇm này
- 4XDQÿLӇm cӑc giҧm lún ± sӵ làm viӋFÿӗng thӡi: HӋ kӃt cҩXPyQJÿjLFӑc - cӑc cùng làm viӋc vӟi nӅQ ÿҩt theo mӝt thӇ thӕng nhҩt Các cӑF ÿѭӧc bӕ trí trong móng nhҵm mөF ÿtFK FKtQK Oj JLҧm nhӓ nhҩW ÿӝ O~Q WUXQJ EuQK Yj ÿӝ chênh lún Ngoài ra còn kӇ ÿӃn sӵ ҧQKKѭӣng cӫDÿҩWGѭӟLÿi\ÿjL, GRÿyOjPgiҧm tҧi trӑng tác dөng lên cӑc, giúp giҧm sӕ Oѭӧng, chiӅu dài cӑc và chiӅu dày
Trang 20bè cӑc Ӣ ViӋW1DPTXDQÿLӇPWtQKWRiQQj\ÿmÿѭӧc nghiên cӭu trong mӝt sӕ ÿӅ tài thuӝFOƭQKYӵc xây dӵng dân dөng và công nghiӋp
1Kѭ vұy, viӋc nghiên cӭu áp dөQJ³4XDQÿLӇm cӑc giҧm lún ± sӵ làm viӋFÿӗng thӡL´YjRVjQJLҧm tҧLFyêQJKƭDTXDQWUӑng trong viӋc tӕLѭXKyDVӵ làm viӋc và tiӃt kiӋm chi phí xây dӵng cho ngành giao thông
I.2 Tính cҩp thiӃt cӫDÿӅ tài
HiӋn nay, sàn giҧm tҧi chiӃm tӹ lӋ cao thӭ hai (19%) trong các giҧi pháp xӱ lý ÿѭӡQJÿҫu cҫu (Hình I.3)
HiӋn tҥi, hӑFYLrQÿDQJWKDPJLDYjRQKyPWKLӃt kӃ cҫu New Chroy Changva - thuӝc loҥi cҫu extradosed bҳt qua sông Tonle Sap cӫa thӫ ÿ{3KQRP3HQK&DP-pu-chia CҫXÿDQJWURQJJLDLÿRҥn thi công, hӗ VѫWKLӃt kӃ do Công ty Cә phҫn TѭYҩn ThiӃt kӃ C{QJ WUuQK 4NJ\ Ĉҥo lұp KӃt cҩu cҫu gӗm 5 nhӏS ÿ~F Kүng (72+3x120+72=504m), 4 trө tháp Gk\YăQJ (có chiӅu cao 40m) Phía quӕc lӝ 5 có mӝt nhӏp cҫu dүn dҫm giҧQ ÿѫQ ORҥi dҫm bҧn rӛng dài 20m Sau nhӏp cҫu dүn là ÿѭӡQJÿҳp sӱ dөng sàn giҧm tҧLOjPSKѭѫQJSKiS[ӱ lý nӅQÿҩt yӃu
3KѭѫQJiQ WKLӃt kӃ Qj\ ÿһt ra mӝt bài toán vӅ sӵ làm viӋc cӫa cӑc và bè cӑc trong sàn giҧm tҧi QKѭWKӃ nào là hӧSOêÿӇ vӯDÿҧm bҧo các yêu cҫu kӻ thuұt, vӯa tiӃt kiӋm chi phí xây dӵng
Trang 21Hình I.4 M̿t c̷WQJDQJÿ˱ͥQJÿ̯u c̯u cͯa c̯u New Chroy Changva
KӃt hӧp giӳa yêu cҫu thӵc tӃ nêu trên, sӵ phә biӃn cӫa sàn giҧm tҧi và nhӳng vҩQÿӅ còn tӗn tҥLÿѭӧc nêu trong mөF³,Ĉһt vҩQÿӅ´Fӫa luұQYăQ này, hӑc viên lӵa chӑQÿӅ WjL³1JKLrQFӭu sӵ làm viӋc cӫa cӑc trong sàn giҧm tҧL´QKҵm lӵa chӑn mô hình tính toán phù ÿӇ hӧp mô phӓng sӵ làm viӋc ÿӗng thӡi cӫDÿҩt nӅn, cӑc và bè cӑc trong sàn giҧm tҧiOjPFѫVӣ ÿӇ tìm ra giҧi pháp thiӃt kӃ hӧp lý cho sàn giҧm tҧi và giҧi quyӃt yêu cҫu thӵc tiӉn trong công viӋc
I.3 MөFÿtFK, nhiӋm vө cӫDÿӅ tài
MͭF ÿtFK: Nghiên cӭu các tham sӕ ҧQK Kѭӣng ÿӃn sӵ làm viӋF ÿӗng thӡi cӫa
ÿҩt nӅn, cӑc và bè cӑc trong sàn giҧm tҧi ÿӇ giҧi quyӃt mӝt sӕ vҩQÿӅ còn hҥn chӃ trong tính toán sàn giҧm tҧL Yj ÿӇ áp dùng vào chính sàn giҧm tҧi cӫa dӵ án cҫu New Chroy Changva mà hӑc viên ÿDQJWKDPJLDWKLӃt kӃ
Nhi͏m vͭ chi ti͇t:
- Nghiên cӭu tәng quan vӅ móng bè - cӑc, sàn giҧm tҧi;
- Nghiên cӭXFѫVӣ lý thuyӃt trong tính toán móng bè - cӑc, sàn giҧm tҧi;
- Sӱ dөng phҫn mӅm Abaqus mô phӓng sӵ làm viӋc ÿӗng thӡi cӫa ÿҩt nӅn, cӑc và bè cӑc trong sàn giҧm tҧi (mô phӓng 3D và 2D) WURQJWUѭӡng hӧp có xét YjNK{QJ[pWÿӃQWѭѫQJWiFFӫDÿҩt nӅn ± bè cӑc ӭng vӟi các tә hӧp khác nhau cӫa khoҧng cách cӑc, sӕ Oѭӧng cӑc và trҥng thái ÿҩt nӅn;
- 3KkQWtFKÿiQKJLiNӃt quҧ tính toán:
Trang 22x Sӵ WKD\ÿәi chuyӇn vӏ cӫa bè cӑc, cӑc và sӵ lún lӋch cӫa sàn giҧm tҧi NKLFy[pWYjNK{QJ[pWWѭѫQJWiFJLӳa nӅQÿҩt vӟi bè cӑc cӫa sàn giҧm tҧi vào trong mô hình tính toán ӭng vӟi các tә hӧp khác nhau cӫa khoҧng cách cӑc, sӕ Oѭӧng cӑc và trҥng thái ÿҩt nӅn;
x Phân tích các tham sӕ ҧQKKѭӣng cӫa cӑc (khoҧng cách cӑc, sӕ Oѭӧng cӑF Yjÿҩt nӅn (trҥng thái ÿҩt nӅQ ÿӃn sӵ làm viӋc cӫa bè cӑc và cӑc trong sàn giҧm tҧi thông qua viӋc so sánh sӵ biӃn thiên cӫa ӭng suҩt, chuyӇn vӏ;
- So sánh kӃt quҧ tính toán khi sӱ dөng phҫn mӅm Abaqus vӟi kӃt quҧ tính toán khi sӱ dөng phҫn mӅm FB-Multi Pier và lӡi giҧi lý thuyӃt;
- So sánh kӃt quҧ tính toán vӟi kӃt quҧ cӫa các tác giҧ trong YjQJRjLQѭӟc sӱ dөQJFiFSKѭѫQJSKiSKRһc phҫn mӅm khác;
- Lӵa chӑn mô hình tính toán phù hӧp cho sàn giҧm tҧi;
- KӃt luұn và nêu kiӃn nghӏ vӅ các thông sӕ ҧQK KѭӣQJ ÿӃn sӵ làm viӋF ÿӗng thӡi giӳa ÿҩt nӅn, cӑc và bè cӑc
- Áp dөng các kӃt quҧ WKX ÿѭӧc vào trong tính toán sàn giҧm tҧi cӫa cҫu New Chroy Changva mà hӑFYLrQÿDQJWKDPJLDWKLӃt kӃ
I.4 ĈӕLWѭӧng, phҥm vi nghiên cӭu
ĈӕLWѭӧng nghiên cӭu: Ĉҩt nӅn, cӑc và bè cӑc trong sàn giҧm tҧi
Phҥm vi nghiên cӭu: ĈӅ tài chӍ giӟi hҥn tұp trung nghiên cӭu sӵ làm viӋFÿӗng thӡi cӫa ÿҩt nӅn, cӑc và bè cӑc trong phҥm vi sàn giҧm tҧi (viӋc mӣ rӝng phҥm vi nghiên cӭu vӅ sӵ làm viӋFÿӗng thӡi cӫa ÿҩt nӅn, cӑc và bè cӑc trong các kӃt cҩu móng bè- cӑc khác có thӇ ÿѭӧc phát triӇn trong các nghiên cӭu khác) bҵQJSKѭѫQJpháp lý thuyӃt, mô phӓng, không tiӃn hành thӵc nghiӋm hiӋQWUѭӡng
I.5 3KѭѫQJSKiSQJKLrQFӭu
Tәng hӧp các kӃt quҧ tính toán lý thuyӃt cӫa các tác giҧ WURQJYjQJRjLQѭӟc vӅ kӃt cҩu móng bè - cӑc
Mô phӓng 3D và 2D hӋ kӃt cҩXÿҩt nӅn, cӑc và bè cӑc bҵng phҫn mӅm Abaqus Mô phӓng 3D hӋ kӃt cҩXÿҩt nӅn, cӑc và bè cӑc bҵng phҫn mӅm FB ± MultiPier Tính toán móng bè cӑc theo lӡi giҧi lý thuyӃt
Trang 23So sánh kӃt quҧ tính toán giӳa phҫn mӅm Abaqus 2D, 3D vӟi phҫn mӅm FB ± MultiPier và lӡi giҧi lý thuyӃt;
3KkQWtFKÿiQKJLi, so sánh vӟi các kӃt quҧ cӫa nhӳng tác giҧ NKiFYjÿѭDUDcác kӃt luұn, kiӃn nghӏ
Trang 24&+ѬѪ1* TӘNG QUAN Vӄ /Ƭ1+9ӴC NGHIÊN CӬU 1.1 Móng bè - cӑc, sàn giҧm tҧi
1.1.1 Giͣi thi͏u móng bè - c͕c, sàn gi̫m t̫i
Móng bè - cӑc là giҧi pháp hiӋu quҧ, có khҧ QăQJFKӏu tҧi lӟQÿLӅu chӍnh ÿѭӧc O~QNK{QJÿӅu, có khҧ QăQJWұn dөng tӕLÿDNKҧ QăQJOjPYLӋc cӫa bè, cӫa các cӑc GRÿһFÿLӇm linh hoҥt trong bӕ trí cӑFWKD\ÿәi chiӅXGj\EqĈk\OjJLҧi pháp móng cho các công trình có tҧi trӑng lӟQYjFiFF{QJWUuQKFyÿLӅu kiӋQÿӏa chҩt mà các lӟSÿҩt yӃu phía trên có chiӅu dày lӟn, có thӇ áp dөng hiӋu quҧ ӣ nhiӅu thành phӕ lӟQQѭӟFWDQKѭ Thành phӕ Hӗ Chí Minh, Hà Nӝi, Hҧi Phòng
Móng bè - cӑc là hӋ móng - ÿҩt nӅn làm viӋc rҩt phӭc tҥp, các thành phҫn chӏu lӵc chính trong hӋ làm viӋFÿӗng thӡi YjFyWѭѫQJWiFTXDOҥi lүn nhau Sӵ WKD\ÿәi vӅ ÿӝ cӭng cӫa bҩt cӭ thành phҫQQjRFNJQJVӁ dүQÿӃQWKD\ÿәi trҥng thái ӭng suҩt, biӃn dҥng cӫa cҧ hӋ
Sàn giҧm tҧi (trên hӋ móng cӑc) là mӝt dҥng móng bè - cӑFÿѭӧc sӱ dөng khá phә biӃQWURQJOƭQKYӵc xây dӵng cҫXÿѭӡQJÿӇ QkQJÿӥ trӵc tiӃSÿҩWÿҳp nӅQÿѭӡng dүn sau mӕ, là mӝt trong các giҧi pháp xӱ OêÿѭӡQJÿҫu cҫu nhҵPÿҧm bҧo các yêu cҫu vӅ ÿӝ lún, chuyӇn tiӃSÿӝ cӭng giӳDÿѭӡng và cҫu, әQÿӏnh [1]
4XDQÿLӇm thiӃt kӃ móng bè cӑc: ViӋc sӱ dөng hӋ cӑFÿӇ truyӅn tҧi trӑng tác dөng ӣ phía trên bè xuӕng tҫQJÿҩt tӕWKѫQӣ ErQGѭӟi, là giҧi pháp mang lҥi hiӋu quҧ FDRKѫQQKҵPÿiSӭng nhu cҫu ngày càng lӟn khi xây dӵng bҧn trên nӅQÿҩt yӃX %HFNHWW 7KHRTXDQÿLӇm thi công, viӋc truyӅn tҧi trӵc tiӃp tӯ bҧn xuӕng cӑc không thông qua hӋ dҫm là có lӧi nhҩt Trong thӵc tiӉn thiӃt kӃ chiӅu dày bè, các kӻ Vѭ TXDQ QLӋP Oj Qy ÿѭӧc thiӃt kӃ VDR FKR ÿҧm bҧR ÿѭӧc khҧ QăQJ chӕng xuyên thӫng và khҧ QăQJchӕng uӕn [3]
1.1.2 &iFSK˱˯QJSKiSWtQKWRiQ móng bè ± c͕c
Có nhiӅu SKѭѫQJSKiS mô phӓng sӵ làm viӋFÿӗng thӡi cӫDÿҩt nӅn, cӑc và bè cӑc:
- 3KѭѫQJSKiS1 (WKѭӡng sӱ dөng trong phҫn mӅP6DS0LGDV«