Phân tích tương tác đấtnướccông trình

PHÂN TÍCH TƯƠNG TÁC ĐẤT- NƯỚC-CÔNG TRÌNH Soil-Water-Structure interaction 1.Tương tác Đất-Nước-Công trình ? CT N Đ • Công trình thủy lợi làm việc theo nguyên lí tương tác Đất-Nước-Công trình • Ví dụ Sự làm việc đê kết cấu bảo vệ mái đê Sóng tác động vào đê (Nước-Công trình) Sóng tác động vào mái dốc (Nước-Công trình) • Độ dốc tương đối sóng với mái dốc: ζ = tang α/√ s đó: tang α = 1/m s độ dốc sóng • Độ dốc tương đối ζ< 2-2,5 sóng vỡ mái dốc (m=3 dốc hơn) • Khi ζ lớn hơn,không có sóng vỡ mái dốc ( m > độ dốc sóng nhỏ ) Tương tác ? Khái niệm giới hạn chế phá hủy • Trang thái giới hạn cuối :Trạng thái giới hạn phá hủy (R/S =1); giới hạn theo khả sử dụng (1 L, đối vơi kết cấu bảo vệ không thấm Asphal λ →∞.Sự thay đổi áp lực tính theo λ • Khi λ~ L tải trọng ý hai phía,đảm bảo chiều dầy tượng thấm Quá trình III: chức làm việc kết cấu vật liệu • Ba trường hợp đặc trưng: Đá xếp,cấu kiện, Asphal • (1)Trọng lượng đá chịu tác động sóng (2).Trọng lượng cấu kiện đóng vai trò chính, ma sát cấu kiện quan trọng chống lại tác động áp lực thấm áp lực đẩy (3) Lực phía lực phía trong,kết cấu bị đẩy nổi,tác động thay đổi theo diễn biến triều sóng 4.Xói chân kè • Chôn sâu kết cấu bảo vệ mái hết chiều sâu hố xói dự phòng (A) • Dùng thảm đá vải địa kĩ thuật phủ chân kè dự phòng sau phủ hố xói.(B) • Dùng khối tảng 5d50,các khối lăn xuống hố xói phát triển,nó giữ cho hố xói ổn định (C) 5.Ổn định mái dốc • Ở mái dốc yêu cầu ổn định lớn nhỏ (tổng thể cục bộ) • Ổn định lớn đánh giá qua ổn định trượt mái,ổn định nhỏ giới hạn lớp hạt mái dốc tính băng quy luật đơn giản • Ảnh hưởng áp lực lỗ rỗng tới cân khối đất mái dốc Áp lực lỗ rỗng cân mái dốc • Xét cân trọng lượng khối đất đơn vị (W) với áp lực lỗ rỗng (Fw = ρ g i) có điều kiện cân sau: • tangө ≥[Wsinα +icos(α- ө )] / [Wcosα-isin(α- ө)] 6.Nguyên nhân gây lún 6.Mâu thuẫn thiết kế • A tác dụng tải trọng từ phía ngoài,C tải trọng từ phía trong, B tương tác tải trọng kết cấu • Nhiều trường hợp ứng xử với A có nhiều hư hỏng xảy B C ? [...]... mái dốc tương tự như nước - Khi mái dốc thoải hơn,độ lêch đỉnh sóng ít hơn,có hiên tượng vỡ lan truyền (ξ < 0,3 ) • Quá trình I Sóng tác động lên mái dốc - Trong mọi trường hợp mái dốc chịu tác động của áp lực thay đổi - Sóng leo lên mái dốc phụ thuộc vào độ dốc tương đối ξ của sóng,mực nước thay đổi làm thay đổi tác động phía dưới lớp bảo vệ Quá trình II: Chuyển hóa từ tác động ngoài thành tác động... nhất của đất có thể chấp nhận hoặc chuyển vị của mặt đất hoặc công trình • Hai loại cơ chế hư hỏng của đê và các kết cấu ngăn nước: ‘’Cơ chế hư hỏng nhỏ” và “Cơ chế hư hỏng lớn” Cơ chế nhỏ Micro-mechanisms Cơ chế lớn,Macro-mechanísms Cơ chế lớn,Macro-mechanísms 3 .Tương tác Đất-Nước-Công trình ở kết cấu bảo vệ mái đê Quá trình I Sóng tác động lên mái dôc -Từ sóng vỡ đến không vỡ ξ = 2,5-3 - Sóng ξ =... quả và ứng suất tiếp hiêu quả gây nguy hiểm( hiện tượng hóa lỏng ) Áp lực lỗ rỗng (tiêp) • Trường hợp A: Sử dụng mô hình toán phân tích phân bố U trong đất để tính ổn định mái dốc • Trường hợp B: Liên quan tới hiện tượng cố kết,sử dụng mô hình toán hai pha đất dẻo (FEM),U từ phân tích cố kết để tính toán ổn định • Trường hợp C: U sinh ra ở đất trương nở gây hậu quả đối với ổn định mái dốc,mô hình tính... cấu bảo vệ • L là đặc trưng tải trọng ngoài ( L khoảng cách giữa hai đỉnh sóng ) Ví dụ chuyển hóa quá trình II (quan hệ giữa λ và L) Phân tích quan hệ giữa λ và L quá trình II • Khi λ > L, đối vơi các kết cấu bảo vệ không... hiện tượng thấm Quá trình III: chức năng làm việc của kết cấu và vật liệu • Ba trường hợp đặc trưng: Đá xếp,cấu kiện, Asphal • (1)Trọng lượng của từng hòn đá chịu sự tác động của sóng (2).Trọng lượng của cấu kiện đóng vai trò chính, ma sát giữa các cấu kiện quan trọng chống lại tác động của áp lực thấm và áp lực đẩy nổi (3) Lực phía ngoài và lực phía trong,kết cấu bị đẩy nổi ,tác động thay đổi theo... với áp lực lỗ rỗng (Fw = ρ g i) có điều kiện cân bằng sau: • tangө ≥[Wsinα +icos(α- ө )] / [Wcosα-isin(α- ө)] 6.Nguyên nhân gây lún 6.Mâu thuẫn trong thiết kế • A tác dụng của tải trọng từ phía ngoài,C tải trọng từ phía trong, B tương tác giữa tải trọng và kết cấu • Nhiều trường hợp đã ứng xử với A nhưng vẫn có nhiều hư hỏng xảy ra vì B hoặc C ? ... bảo vệ mái - quá trình II phụ thuộc vào dạng kết cấu lớp vỏ (3loai chính:đá xếp,tấm lát, bê tông asphal ) - Tải trọng phía trong : (1) Đá xếp,đá dăm không chặt (2) liên kết giữa các cấu kiện (3) mức độ chặt và khả năng chống thấm của bê tông asphal Đặc trưng về thấm (λ) • Thấm ở phía dưới đăc trưng bằng chiều dài thấm: dv λ = K v λ K l d l λ= K l d l d v Kv Đặc trưng về sóng (L) • Sóng tác động lên mái... định tải trọng và ứng suất của đất trong tính ổn định công trình do đó nó có tầm quan trọng • Áp lực lỗ rỗng (u) sinh ra trong điều kiện có thấm hoặc không có thấm Áp lực lỗ rỗng (tiếp) • Sự thay đổi U trong lớp đất do ba nguyên nhân khác nhau • A.Cột nước thấm – thay đổi biên thủy lực • B.Liên quan tới cố kết của đất,U tiêu tán trong quá trình giảm tải • C.Thay đổi nhanh do thay đổi chủ yếu là ứng ...1 .Tương tác Đất-Nước-Công trình ? CT N Đ • Công trình thủy lợi làm việc theo nguyên lí tương tác Đất-Nước-Công trình • Ví dụ Sự làm việc đê kết cấu bảo vệ mái đê Sóng tác động vào... dốc phụ thuộc vào độ dốc tương đối ξ sóng,mực nước thay đổi làm thay đổi tác động phía lớp bảo vệ Quá trình II: Chuyển hóa từ tác động thành tác động kết cấu bảo vệ mái - trình II phụ thuộc vào... A: Sử dụng mô hình toán phân tích phân bố U đất để tính ổn định mái dốc • Trường hợp B: Liên quan tới tượng cố kết,sử dụng mô hình toán hai pha đất dẻo (FEM),U từ phân tích cố kết để tính toán