Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMAW

r MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU PHẦN 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT – BIẾN DẠNG TRONG PHẦN MỀM SIGMA/W .2 1.1.Khái niệm chung thiết kế địa kỹ thuật 1.2 Cơ sở lý ḷn của phần mềm Sigma .2 1.3 Mơ hình đàn hời tún tính 1.4 Lý thút sơ lược về đợ lún 1.4.1 Khái niệm .4 1.4.2 Độ lún cố kết Sc: 1.4.3 Độ lún tức thời Stt: 1.4.4 Độ lún tổng cộng S: .5 PHẦN 2: ỨNG DỤNG SIGMA/W ĐỂ TÍNH LÚN CHO ĐÊ 2.1.Số liệu tính tốn .6 2.1.1 Kích thước hình học 2.1.2 Các thơng sớ phục vụ tính toán .6 2.1.3 Cách xác định các sớ liệu 2.2 Các bước thiết lập mơ hình 2.2.1.Xác định phạm vi tỷ lệ vùng làm việc .8 2.2.2.Lấy tọa độ điểm từ acad qua sigma: .9 2.2.3.Lưu chương trình:File/save 10 2.2.5.Tạo phần tử hữu hạn: 11 2.2.6 Thiết lập điều kiện biên .12 2.2.7.Khai báo trọng lượng đất đắp(fill): 13 2.2.8.Kiểm tra tốn(Verify): 14 2.2.9.Các kết cần xuất .14 2.2.10.Viết text lên mơ hình:Sketch/Text: 16 2.3.So sánh kết tính tốn với điều kiện cho phép: 16 PHẦN 3: ỨNG DỤNG SIGMA/W ĐỂ TÍNH LÚN CHO ĐẬP 18 3.1.Số liệu tính tốn: 18 r 3.1.1.Kích thước hình học .18 3.1.2.Các thơng số phục vụ tính tốn: 18 3.2.Các bước thiết lập mơ hình 18 3.3 So sánh kết tính tốn với điều kiện cho phép: .27 PHẦN 4: ỨNG DỤNG SIGMA/W ĐỂ TÍNH ỨNG SUẤT & LÚN NỀN DƯỚI CỐNG .28 4.1.Số liệu tính tốn: 28 4.1.1.Kích thước hình học: 28 4.1.2.Các thơng số phục vụ tính tốn: 28 4.2.Các bước thiết lập mơ hình: 28 4.3.So sánh kết với điều kiện cho phép: .34 CÁC TIÊU CHUẨN, QUY PHẠM VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 rf LỜI MỞ ĐẦU Geo-Slope Office version 6.02 chương trình tính tốn địa kỹ thuật, bao gồm modules: CTRAN/W: Chương trình tính khuyếch tán lan truyền chất bẩn (nước rác, thuốc trừ sâu, chất phóng xạ, …) đất (và khe nứt đá), dùng phương pháp phần tử hữu hạn, kết hợp với SEEP/W để tính lan truyền chất QUAKE/W: Chương trình tính ứng suất, biến dạng, áp lực khe rỗng, … thay đổi đất động đất gây ra, dùng phương pháp phần tử hữu hạn, kết hợp với SLOPE/W để tính ổn định có động đất SEEP/W: Chương trình tính chuyển động dòng thấm đất (và khe nứt đá), dùng phương pháp phần tử hữu hạn SIGMA/W: Chương trình tính ứng suất biến dạng đất, đá, dùng phương pháp phần tử hữu hạn, kết hợp với SEEP/W để tính khuyếch tán áp lực khe rỗng SLOPE/W: Chương trình tính ổn định mái dốc; dùng phương pháp cân lực theo nhiều giả thiết khác nhau: Bishop, Fellenius, … TEMP/W: Chương trình tính lan truyền nhiệt đất, đá mơi trường thay đổi hay cơng trình (ống dẫn nước nóng, nhà máy nhiệt điện, …), dùng phương pháp phần tử hữu hạn CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 rf PHẦN 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT – BIẾN DẠNG TRONG PHẦN MỀM SIGMA/W 1.1.Khái niệm chung thiết kế địa kỹ thuật Mục đích chung thiết kế địa kỹ thuật (ĐKT) đánh giá ứng suất ứng biến đặt lên khối đất kết cấu cơng trình điều kiện tải trọng giới hạn (ultimate) tải trọng làm việc bình thường (serviceable) Theo phương pháp luận thiết kế ĐKT nay, điều tương ứng với hai trạng thái giới hạn là: + Trạng thái giới hạn thứ - Ultimate State + Trạng thái giới hạn thứ hai - Serviceable State SIGMA/W cho dự tính trạng thái ứng suất ứng biến khối đất dùng cho việc tính tốn cơng trình theo trạng thái giới hạn Phương trình ứng suất: σ = σ o + ∆σ Trong đó: σ - Ưng suất tổng σ o - Ưng suất thân ∆σ - Ưng suất tăng thêm 1.2 Cơ sở lý ḷn của phần mềm Sigma Hệ phương trình cân bằng tĩnh: ∂σ x ∂τ xy ∂τ xz + + + Kx = ∂x ∂y ∂z ∂σ y ∂y + ∂τ xy ∂x + ∂τ yz ∂z + Ky = ∂σ z ∂τ xz ∂τ yz + + + Kz = ∂z ∂x ∂y Các điều kiện biên: X = σ x l + τ xy m + τ xz n Y = σ y m + τ xy l + τ yz n Z = σ z n + τ xz l + τ yz m Quan hệ chủn vị – Biến dạng CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 rf εz = ∂U z ∂z εx = ∂U x ∂x εy = ∂U y ∂y ∂U y   ∂U  ε xy =  x + 2 ∂y ∂ x  ∂U y   ∂U  ε zy =  z +  ∂ y ∂ z  ∂U z   ∂U ε xz =  x + 2 ∂z ∂ y  Quan hệ ứng śt – Biến dạng Trong đó: [σ x + µ ( σ x + σ z ) ] E ε z = σ z + µ (σ y + σ x ) E ε y = σ y + µ (σ x + σ z ) E εx = [ ] [ ] τ xy G τ ε xz = xz G τ ε zy = zy G ε xy = σ x , σ y , .,τ xz - Các thành phần ứng suất Uj = uj - Các thành phần chuyển vị đầu mút X, Y, Z - Các thành phần ngoại lực L, m, n - Các cosin phương pháp tuyến ngồi 1.3 Mơ hình đàn hời tún tính Mơ hình dùng cho vật liệu có tính chất hồn tồn đàn hồi vật liệu nằm giới hạn đàn hồi Trong số trường hợp, vật liệu khác để đơn giản làm việc theo mơ hình đàn hồi tuyến tính Nếu vật liệu có kết cấu chặt có biến dạng đàn hồi thể tích (khơng có biến dạng dài) xem vật liệu làm việc đàn hồi tuyến tính (như đất sét bão hòa nước điều kiện khơng nước, hay khối đất đầm chặt) Chú ý: Ngồi có nhiều mơ hình khác ứng dụng sigma như: Mơ hình đàn hồi dị hướng; Mơ hình đàn hồi phi tuyến; Mơ hình đàn hồi - dẽo hồn tồn; Mơ hình biến dạng mền; Mơ hình đàn hồi - dẽo cứng; ….Tuy nhiên để đơn giản hóa tính tốn sigma người viết giới thiệu sơ lược mơ hình đàn hồi tuyến tính (Linear-Elastic) CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W rf 1.4 Lý thút sơ lược về đợ lún 1.4.1 Khái niệm - Độ lún đất gồm ba phần: lún tức thời (Stt), lún cố kết thấm (Sc) lún từ biến (St), nghĩa là: S = Stt+Sc+St - Độ lún cố kết giảm thể tích lỗ rỗng nước dần ngồi - Độ lún từ biến biến dạng thân hạt đất - Việc phân biệt rõ ràng ba độ lún nêu điều khó khăn, tùy theo loại đất tính chất mà người ta phân biệt sau: - Đối với đất sét: Ba độ lún nêu rõ ràng tách biệt - Độ lún tức thời nhỏ, có khơng phải q nhỏ mà bỏ qua Trong số trường hợp chúng chiếm tới 10% tổng độ lún - Độ lún cố kết (thấm) phần chủ yếu, thường chiếm 90% độ lún tổng - Độ lún từ biến khơng nhỏ, đất sét yếu yếu 1.4.2 Độ lún cố kết Sc: n n i =1 i =1 Sc = ∑ si = ∑ e1i − e2 i hi + e1i + Áp lực đáy móng đủ nhỏ để vùng biến dạng dẻo khơng phát triển q lớn (Coi làm việc giới hạn đàn hồi) CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 rf + Tính áp lực gây lún: pgl= p – γ’.Df + Xác định chiều dày vùng nén lún Ha: σ’p ≤ 0.2 σ’bt – với đất có Module biến dạng E≥ 5MPa σ’p ≤ 0.1 σ’bt – với đất có Module biến dạng E≤ 5MPa + Chia vùng nén lún thành phân tố có chiều dày nhỏ 0.25 bề rộng móng (coi ƯS phân tố thay đổi khơng đáng kể) + Nền nhiều lớp: Mặt phân chia lớp đất trùng mặt chia phân tố + Tính tốn vẽ biểu đồ ƯS hữu hiệu trọng lượng thân tải trọng gây lún gây lớp phân tố: + σ’bt(i)= Σ γi.hi = p1i ( hệ số rỗng e1i phân tố đất trạng thái ban đầu, chưa gánh chịu cơng trình + σp(i)= k.(p – γ’.Df ) – ƯS tải trọng ngồi gây + p2i = σ’bt + σp – ƯS đất sau gánh đỡ cơng trình ( hệ số rỗng e 2i phân tố đất) + Sử dụng cơng thức tính lún tốn chiều tính biến dạng đứng phân tố (Sử dụng biểu đồ e – p, e – logp) 1.4.3 Độ lún tức thời Stt: Stt = (m -1)Sc 1.4.4 Độ lún tổng cộng S: S = m Sc Với m = 1,1 ÷1,4: có biện pháp hạn chế đất yếu bị đẩy trồi ngang tải trọng đắp (như có đắp phản áp rải vải địa kỹ thuật ) sử dụng trị số m = 1,1 Ngồi chiều cao đắp lớn đất yếu sử dụng trị số m lớn Phần mềm Sigma tính độ lún cố kết: Sc CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W rf PHẦN 2: ỨNG DỤNG SIGMA/W ĐỂ TÍNH LÚN CHO ĐÊ 2.1.Số liệu tính tốn 2.1.1 Kích thước hình học Chiều cao đắp đê h=3m, bề rộng mặt đê b=8m, mái đê m=2 Chiều sâu khảo sát 15m, bề dày lớp 1(sâu 8m), bề dày lớp 2(sâu 7m) hình vẽ sau: Thơng thường chia lớp đất đê z i = 2m Để kết tính tốn xác ta chia zi =1m (hoặc chia mịn zi ≤ 1m) Ở tốn ta chia lớp đất đê có độ dày lớp zi =1m Hình vẽ: Lưu ý: Lớp đất tính từ cao trình đáy đê 2.1.2 Các thơng sớ phục vụ tính toán + Thơng sớ đất đắp E C φ µ ‫ﻻ‬ 15000 30 28o 0,25 18 Mơđun biến dạng(kN/m²) Lực dính(kN/m²) Góc ma sát Hệ số pốt xơng(hệ số nở hơng) Dung trọng(kN/m²) + Thơng sớ đất nền - Lớp 1: Sét dẽo nhão C φ µ 5o30' 0,35 Độ sâu(m) E Lực dính (kN/m²) Góc ma sát Hệ số pốt xơng(hệ số nở hơng) Mơđun biến dạng(kN/m²) CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W rf 500 590 680 770 860 950 1040 1130 - Lớp 2: Sét dẽo C φ µ E 550 640 730 820 910 1000 1090 70 0,35 Độ sâu(m) Lực dính (kN/m²) Góc ma sát Hệ số pốt xơng(hệ số nở hơng) Mơđun biến dạng(kN/m²) 2.1.3 Cách xác định các sớ liệu a.Xác định mơđun biến dạng E i lớp đất thứ i:(Theo phụ lục –TCVN 42532012): Ei = Ei β mo Ei = σ 2i − σ1i (1 + ε1i ) ε1i − ε 2i 2µ β =1− 1− µ Trong đó: Ei: Mơđun biến dạng lớp đất thứ i(kN/m²) σ 1i (P1i): Ứng suất trọng lượng thân lớp thứ i(kN/m²) σ 2i (P2i): Ứng suất trọng lượng thân cơng trình lớp thứ i(kN/m²) ε 1i: Hệ số rỗng trọng lượng thân lớp thứ i(kN/m²) ε 2i : Hệ số rỗng trọng lượng thân cơng trình lớp thứ i(kN/m²) β : Hệ số nén hơng lớp đất thứ i µ : Hệ số nở hơng (hệ số poatxong) lớp đất thứ i CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W rf mo: Hệ số, lấy cơng trình có chiều rộng nhỏ 20m, diện tích mặt nhỏ 500m², 1,5 cơng trình có kích thước lớn Ví Dụ: Cách xác định Ei đất sét Từ số liệu thí nghiệm nén nở hơng đất sét sau: σ (kN / m²) 50 100 150 200 ε 0,760 0,708 0,667 0,635 0,602 Tính mơ đun biến dạng đất theo TCVN 4253-2012 : Ei = Ei β mo Ei = σ 2i − σ1i (1 + ε1i ) ε1i − ε 2i β =1− 2µ 1− µ (1) (2) (3) Với: σ 2i = 150kN / m² ⇒ ε 2i = 0,635 σ 1i = 100kN / m² ⇒ ε 1i = 0,667 Thay vào cơng thức (2), ta được: Ei = 150 − 100 (1 + 0,667) = 2604,7 kN / m² 0,667 − 0,635 Đất sét : µ = 0,40 => β = 0,47 Giả sử cơng trình có chiều rộng nhỏ 20m, diện tích mặt nhỏ 500m² => Chọn m0 = Nên: Ei = Ei β mo = 2604, × 0, 47 ×1 = 1244kN / m² b.Các thơng số C, φ, ‫ﻻ‬, : Lấy theo tài liệu địa chất cơng trình phòng địa chất cung cấp 2.2 Các bước thiết lập mơ hình 2.2.1.Xác định phạm vi tỷ lệ vùng làm việc Với kích thước hình học cơng trình kích thước vùng làm việc nhập mục Set/Page, chọn tỷ lệ theo sau ( Nên chọn tỉ lệ ngang đứng nhau): CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 rf CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 21 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 rf Bước 7: Khai báo trọng lượng đất đắp(fill): Vào trình đơn KeyIn/Body load khai báo dung trọng đất đắp theo phương đứng Vertical Chọn tiếp trình đơn Keyin/Analysis settting/time Trong mục time steps gán thời đoạn đắp đất Trong đó: #: Số thứ tự lớp đất gán Increment size : Thời đoạn đắp cấp Elapsed time: thời đoạn cộng dồn Save: Yes (lưu tiến trính) Nhập số 1=>3 gán cho đất đắp thời đoạn, copy => OK Chọn tiếp trình đơn Draw/Fill/excavation elements type: chọn fill => chọn fill (Element +Time stpe: chọn 1=> kích chuột chọn vùng đất đắp đợt CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 22 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 rf +Time stpe: chọn 2=> kích chuột chọn vùng đất đắp đợt +Time stpe: chọn 3=> kích chuột chọn vùng đất đắp đợt Ta đựợc mơ hình sau: CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 23 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 rf CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 24 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 rf Bước 8.Kiểm tra tốn(Verify): Chọn trình đơn verify Chú ý : Mơ hình tính tốn chuyển từ phần mền Seep/W sang Bước Các kết cần xuất(Y-Displacement): Chuyển vị theo phương đứng: Vào trình đơn Tool/Slove (hoặc biểu tượng Vào Window/contours (hoặc biểu tượng tượng ) ) => Vào tiếp draw/contours (hoặc biểu ) => Để xuất chuyển vị Y-Displacement CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 25 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W rf Vào draw/contours labels (hoặc biểu tượng => cho giá trị chuyển vị ) => kích chọn vào đường đồng mức Bước 10.Viết text lên mơ hình:Sketch/Text: Vào Sketch/Axes(hoặc biểu tượng )=> vẽ thước so sánh 50 Cao do(m) 40 Các bước làm tương tự tốn 30 Đắp đợt -0 Đắp đợt -1 20 10 - 1 Đắp đợt -0 - -10 -20 - Nền đập -30 -0 -40 -50 -60 -20 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 Khoang cach(m) CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 26 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 rf 3.3 So sánh kết tính tốn với điều kiện cho phép: Chuyển vị theo phương đứng: Y=1,18m =>Kết luận : Y≤[Y] : Đạt =>OK Y>[Y] : Khơng đạt => Hướng giải quyết: Đắp bù lún, Lưu ý: Đối với đập cao 15m lấy theo kinh nghiệm độ lún ổn định từ 2% đến 3% chiều cao đập (Theo TCVN 8216-2009) CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 27 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 rf PHẦN 4: ỨNG DỤNG SIGMA/W ĐỂ TÍNH ỨNG SUẤT & LÚN NỀN DƯỚI CỐNG 4.1.Số liệu tính tốn: 4.1.1.Kích thước hình học: Cống có chiều dài B=15m, chiều cao trung bình 6÷8 m, mặt đường b=6m, chiều sâu khảo sát tầng địa chất 20m kể từ MĐTN Được đặt trực tiếp sét dẽo, có tải trọng quy đổi phân bố diện tích tiếp xúc q =10kN/m² Mực nước ngầm cao trình ngang mặt đất tự nhiên 4.1.2.Các thơng số phục vụ tính tốn: 1.Đất nền: a.Nền sét dẽo: ɣunsat = 16 kN/m3; ɣsat = 17 kN/m3 φ = 60; C = kN/m2 b.Nền cát thơ: γunsat = 17 kN/m3; γsat = 18 kN/m3 φ = 20o; C = kN/m2 E = 3000 kN/m2; ʋ = 0,37 E = 20000 kN/m2; ʋ= 0,30 Cách xác định số liệu: Tương tự 4.2.Các bước thiết lập mơ hình: Bước Xác định phạm vi tỷ lệ vùng làm việc: Làm tương tự tốn Bước Lấy tọa độ điểm từ acad qua sigma: Làm tương tự tốn Bước Lưu chương trình:File/save làm tương tự bài toán Bước Khai báo thơng số vật liệu: Chọn trình đơn KeyIn/Material properties CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 28 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 rf Trong đó: #: Số thứ tự lớp đất gán Model: Có nhiều mơ hình đất dùng tính tốn Trong tính tốn để đơn giản thơng thường chọn Linear-Elastic (Đàn hồi tuyến tính) Parameter Type : Loại ứng suất dùng tính tốn P.W.P Coef Fns : Các hàm số hệ số áp lực khe rỗng Trong tính tốn để đơn giản thơng thường chọn B-Fn# = 0, A-Fn# = 0) Nhập thơng số địa chất thứ tự lớp đất, số 1=>2 theo thơng số copy => OK Bước 5.Tạo phần tử hữu hạn: Chọn trình đơn Draw/Regions ký hiệu bên => dùng chuột để vẽ phần tử =>vùng phần tử phát sinh khép kín tối thiểu điểm Ta mơ hình phát sinh hồn thiện CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 29 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 rf Bước Thiết lập điều kiện biên: Chọn trình đơn Draw/ node boundary conditions (hoặc biểu tượng cơng cụ) ⇒ Hiện bảng chọn điều kiện biên để chọn: - Nếu có chuyển vị đứng, khơng có chuyển vị ngang (biên bên vùng tính tốn): X-Boundary: Chọn ‘Type: X-Disp’, ‘Action: 0.000’ Y-Boundary: Chọn ‘Type: None’ ⇒ Click vào biên tương ứng - Nếu có chuyển vị đứng, có chuyển vị ngang (biên đáy vùng tính tốn): X-Boundary: Chọn ‘Type: X-Disp’, ‘Action: 0.000’ Y-Boundary: Chọn ‘Type: Y-Disp’, ‘Action: 0.000’ ⇒ Click vào biên tương ứng ⇒ Click Done để kết thúc CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 30 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 rf Bước Khai báo trọng lượng đất đắp(fill): Vì đất ngun thổ khơng có đất đắp nên bước bỏ qua Bước 8: Gán tải trọng: Vào trình đơn Draw/Edge Boundary Conditions (Hoặc biểu tượng cơng cụ).Chon Type: Normal/Tan.Stress => Normal: nhập 10, kích chọn vùng tải trọng cần kích hoạt Lưu ý: Tải trọng = Ứng suất đáy cống trường hợp vận hành – áp lực bên Bước Kiểm tra tốn(Verify): Chọn trình đơn verify Bước 10 Các kết cần xuất: a Chuyển vị theo phương đứng (Y-Displacement): Vào trình đơn Tool/Slove ( biểu tượng ) CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 31 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 rf Vào Window/contours (hoặc biểu tượng tượng ) =>Vào tiếp draw/contours (hoặc biểu ) => Để xuất chuyển vị Y-Displacement Vào draw/contours labels(hoặc biểu tượng =>cho giá trị chuyển vị ) => kích chọn vào đường đồng mức b.Ứng suất tổng:(Y-total stress) CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 32 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 rf Vào Window/contours (hoặc biểu tượng tượng ) =>Vào tiếp draw/contours (hoặc biểu ) => Để xuất ưng suất Y-Total Stress (ứng suất tổng) Bước 11 Viết text lên mơ hình:Sketch/Text: Làm tương tự tốn Ta hình hồn thiện sau CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 33 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 rf 4.3.So sánh kết với điều kiện cho phép: a.Chuyển vị theo phương đứng: Y=2,3cm Theo TCXD 45-78 =>Kết luận : Y≤[Y] :Đạt =>OK Y>[Y] :Khơng đạt => Hướng giải quyết: Xử lý nền, b.Ứng suất tổng: σ < [ σ ] Đạt =>OK σ > [ σ ] :Khơng đạt => Hướng giải quyết: Xử lý nền, CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 34 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 rf CÁC TIÊU CHUẨN, QUY PHẠM VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] 4116/BNN - TCTL 2010: Hướng dẫn phân cấp đê [2] 1613/QĐ - BNN - KHCN 2012: Tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế đê biển [3] TCXD 45-78: Tiêu chuẩn thiết kế nhà cơng trình [4] TCVN 4253-2012: Nền cơng trình thủy cơng [5] TCVN 2737-1995: Tải trọng tác động [6] 22TCN 262-2000: Thiết kế đường tơ đất yếu [7] TCVN 8216-2009: Thiết kế đập đất đầm nén [8] QCVN 04-05:2012/BNNPTNT: Các quy định chủ yếu thiết kế cơng trình thủy lợi [9] Tài liệu hướng dẫn chạy Sigma/W GS.TS Nguyễn Cơng Mẫn [10] Tài liệu hướng dẫn chạy Sigma/W PGS.TS Đỗ Văn Đệ CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 35 [...]... TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 20 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 rf CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 21 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ... THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 23 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 rf CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 24 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17... TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 rf +Time stpe: chọn 2=> kích chuột chọn trên vùng đất đắp đợt 2 +Time stpe: chọn 3=> kích chuột chọn trên vùng đất đắp đợt 3 Ta đựợc mơ hình sau: CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 23 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng. .. gán theo thơng số nền đập copy => OK Bước 5: Tạo phần tử hữu hạn Chọn trình đơn Draw/Regions hoặc ký hiệu bên dưới => dùng chuột để vẽ phần tử =>vùng phần tử phát sinh là cùng khép kín tối thiểu là 3 điểm CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 19 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ... thơng số nền copy => OK Bước 5.Tạo phần tử hữu hạn: Chọn trình đơn Draw/Regions hoặc ký hiệu bên dưới => dùng chuột để vẽ phần tử =>vùng phần tử phát sinh là cùng khép kín tối thiểu là 3 điểm Ta được mơ hình phát sinh hồn thiện CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 29 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN... đập (Theo TCVN 8216-2009) CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 27 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 rf PHẦN 4: ỨNG DỤNG SIGMA/W ĐỂ TÍNH ỨNG SUẤT & LÚN NỀN DƯỚI CỐNG 4.1.Số liệu tính tốn: 4.1.1.Kích thước hình học: Cống có chiều dài B=15m, chiều... TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 rf 2.2.8.Kiểm tra bài tốn(Verify): Chọn trình đơn verify 2.2.9.Các kết quả cần xuất Chuyển vị đứng (Y-Displacement): Vào trình đơn Tool/Slove (hoặc biểu tượng ) CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 14 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN... Trang 33 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 rf 4.3.So sánh kết quả với điều kiện cho phép: a.Chuyển vị theo phương đứng: Y=2,3cm Theo TCXD 45-78 =>Kết luận : Y≤[Y] :Đạt =>OK Y>[Y] :Khơng đạt => Hướng giải quyết: Xử lý nền, b.Ứng suất tổng: σ < [ σ ] Đạt =>OK σ > [ σ ] :Khơng đạt => Hướng giải quyết:... LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 10 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 rf Nhập lần lượt các thơng số địa chất thứ tự lớp đất, số 1 gán cho đất đắp, từ số 2 =>10 gán theo thơng số nền là lớp 1, từ số 10 =>16 gán thơng số nền là lớp 2 => copy => OK 2.2.5.Tạo phần tử hữu hạn: Chọn trình đơn Draw/Regions... Y≤[Y] : Đạt =>OK Y>[Y] : Khơng đạt => Hướng giải quyết: Đắp bù lún, Lưu ý: Trường hợp đê kết hợp làm đường thi cơng thì việc tính lún có thể xác định theo tốn đồ Otterberg Các thơng số cần xác định theo 22TCN 262-2000 CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 17 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH ... MIỀN NAM Trang QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W rf PHẦN 2: ỨNG DỤNG SIGMA/W ĐỂ TÍNH LÚN... lưới theo u cầu người sử dụng CƠNG TY TƯ VẤN & CHUYỂN GIAO CƠNG NGHỆ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI – CHI NHÁNH MIỀN NAM Trang 11 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5:... NAM Trang 17 QUI TRÌNH HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ Hướng dẫn sử dụng phần mềm SIGMA/W TẬP 5: HƯỚNG DẪN TÍNH TOÁN ĐỊA KỸ TḤT Sớ hiệu: HD – 17 – 05 - 03 rf PHẦN 3: ỨNG DỤNG SIGMA/W ĐỂ TÍNH LÚN