Giáo trình PLAXIS 8.2 part 2 pot

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 [...]... c¬ b¶n ®−êng hÇm, tr×nh thiÕt kÕ ®−êng hÇm xt hiƯn nh− lµ mét cưa sỉ riªng biƯt nhËp vµo Tr×nh thiÕt kÕ ®−êng hÇm chøa ®ùng nh÷ng mơc sau (Xem h×nh 12) GVC-ThS Bùi Văn Chúng 27 Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM PLAXIS 8 .2 Menu Tunnel: Menu víi nh÷ng tïy chän ®Ĩ më vµ l−u gi÷ mét ®èi t−ỵng ®−êng hÇm vµ ®Ĩ thiÕt lËp nh÷ng thc tÝnh cho ®−êng hÇm Thanh c«ng cơ: Thanh c«ng... h×nh d¹ng cđa mỈt c¾t ®−êng hÇm ®−ỵc chØ b¸o Nh÷ng tham sè kh¸c: Xem vỊ sau Nót chn: §Ĩ x¸c nhËn (OK) hc ®Ĩ hđy bá ®−êng hÇm ®−ỵc t¹o ra GVC-ThS Bùi Văn Chúng 28 Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM PLAXIS 8 .2 H×nh 12 Tr×nh thiÕt kÕ ®−êng hầm víi h×nh d¹ng chn MỈt c¾t ®−êng hÇm: Mét ®−êng hÇm ®−ỵc bao gåm nhiỊu ®o¹n mỈt c¾t Mçi ®o¹n lµ mét cung (phÇn cđa mét vßng trßn),...Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM PLAXIS 8 .2 Phần tử neo là các gối tựa để liên kết 2 điểm với nhau Kiểu neo này được lựa chọn từ menu Geometry hay click vào nút tương ứng trên thanh công cụ Các ứng dụng điển hình bao gồm các kiểu tường neo như trong hình 5e and... chữ T cửa sổ thuộc tính neo sẽ xuất hiện trong góc độ có thể thay đổi Góc nhập vào được xác đònh theo chiều kim đồng hồ, bắt đầu từ trục X GVC-ThS Bùi Văn Chúng 26 Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM PLAXIS 8 .2 Ngoµi gãc, ®é dµi t−¬ng ®−¬ng cđa neo cã thĨ ®−ỵc ®−a vµo tõ cưa sỉ nh÷ng thc tÝnh §é dµi t−¬ng ®−¬ng ®−ỵc ®Þnh nghÜa nh− kho¶ng c¸ch gi÷a ®iĨm kÕt nèi neo vµ... trÝ chÝnh x¸c tÝnh theo b¸n kÝnh cđa ®o¹n B¸n kÝnh vµ gãc cđa ®o¹n ci cïng ®−ỵc x¸c ®Þnh sao cho ®−êng xuyªn t©m ci trïng l¹i víi trơc tung GVC-ThS Bùi Văn Chúng 29 Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM PLAXIS 8 .2 H×nh 13 Chi tiÕt cđa ®iĨm kÕt nèi gi÷a hai ®o¹n ®−êng hÇm Víi ®−êng hÇm nguyªn vĐn th× ®iĨm b¾t ®Çu cđa ®o¹n ®Çu tiªn cÇn ph¶i trïng víi ®iĨm kÕt thóc cđa ®o¹n... chän ®−êng hÇm ®−ỵc cã s½n tõ menu Geometry hc tõ thanh c«ng cơ H×nh d¹ng ®−êng hÇm c¬ b¶n Sau khi sù lùa chän mét tïy chän ®−êng hÇm ph¶i chän gi÷a ba h×nh d¹ng ®−êng hÇm c¬ b¶n: 1 §−êng hÇm nguyªn vĐn 2 §−êng hÇm nưa tr¸i 3 §−êng hÇm nưa ph¶i §−êng hÇm nguyªn vĐn cÇn ph¶i ®−ỵc sư dơng nÕu h×nh d¹ng ®−êng hÇm ®Çy ®đ ®−ỵc tÝnh ®Õn trong m« h×nh h×nh häc Mét ®−êng hÇm mét nưa cÇn ph¶i ®−ỵc sư dơng nÕu... hồi với một phần tử ngàm cứng Phần tử này dùng để chòu lực kéo (neo) cũng như lực nén (thanh giằng) Các tính chất được đưa vào dữ kiện vật liệu (xem 5.5) Phần tử neo được gây ứng suất trước trong quá trình tính toán đàn hồi bằng cách dùng Staged construction as Loading input Mô hình hóa các neo trong đất Để có thể mô hình hóa một neo đất (neo vữa) bằng cách kết hợp một phần tử neo và một vải đòa kỹ . 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. ®−êng hÇm ®−ỵc t¹o ra. GVC-ThS Bùi Văn Chúng 28 Phòng Tính Toán Cơ Học – Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng – ĐH Bách Khoa TP HCM PLAXIS 8. 2 H×nh 12 Tr×nh thiÕt kÕ ®−êng hầm víi h×nh d¹ng chn. 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