Hướng dẫn sử dựng FB pier

Trường Đại học Xây dựng - Bộ môn Cầu Công trình ngầm TIN HỌC ỨNG DỤNG CẦU, by Phạm Tuấn Lê CHƯƠNG FB-Pier - Phần mềm phân tích móng cọc 4.1 4.1.1 GIỚI THIỆU Giới thiệu chung FB-PIER phần mềm phân tích kết cấu chuyên phân tích mố trụ cầu toán tương tác kết cấu - đất (soil-structure interaction) Phần mềm FB_Pier phát triển viện phần mềm cầu (BSI - Bridge Software Institute) thuộc Trường đại học Florida (University of Florida) bảo trợ Cục đường liên bang Hoa kỳ (FHWA) Chương trình có khả phân tích hệ móng cọc theo mô hình không gian, tương tác phi tuyến cọc-đất mô mô hình p-y, T-z, T-θ Chương trình có khả tính độ cứng tương đương hệ móng cọc thành gối đàn hồi tổng quát đặc trưng ma trận độ cứng gối đàn hồi Gối đàn hồi gắn vào kết cấu phần để mô tương tác kết cấu phần cầu móng Các mô đun nhập liệu FB-Pier chia thành dạng toán khác nhau, tạo thuận lợi cho người sử dụng toán tổng quát, toán tính cột, tính tường chắn, v.v… Các dạng toán trình bày phần 4.1.2 Các dạng toán chương trình FB_Pier bao gồm:  General Pier: Mô hình tổng quát có trụ móng  Pile and Cap Only: Mô hình có cọc đài cọc  Single Pile: Mô hình cọc đơn  High Mast Light/Sign: Mô hình cột đèn/biển báo  Retaining Wall: Tính toán tường chắn  Sound Wall: Tính tường cách âm  Stiffness: Tính độ cứng tương đương móng 4-1 Trường Đại học Xây dựng - Bộ môn Cầu Công trình ngầm TIN HỌC ỨNG DỤNG CẦU, by Phạm Tuấn Lê  Pile Bent: Tính toán trụ cọc Cọc kéo dài lên đến mũ trụ, không cần thân trụ  Column Analysis: Phân tích cột BTCT chịu uốn hai phương 4.1.2.1 Bài toán tổng quát Hình 4.1 Sơ đồ toán tổng quát 4.1.2.2 Mô hình có cọc đài cọc Hình 4.2 Sơ đồ mô hình cọc – đài cọc 4-2 Trường Đại học Xây dựng - Bộ môn Cầu Công trình ngầm TIN HỌC ỨNG DỤNG CẦU, by Phạm Tuấn Lê 4.1.2.3 Mô hình cột đèn/biển báo Hình 4.3 Mô hình cột đèn 4-3 Trường Đại học Xây dựng - Bộ môn Cầu Công trình ngầm TIN HỌC ỨNG DỤNG CẦU, by Phạm Tuấn Lê 4.1.2.4 Mô hình tường chắn đất Hình 4.4 Mô hình tường chắn đất 4.1.2.5 Mô hình tường chắn âm móng cọc Hình 4.5 Mô hình tường chắn âm móng cọc 4-4 Trường Đại học Xây dựng - Bộ môn Cầu Công trình ngầm TIN HỌC ỨNG DỤNG CẦU, by Phạm Tuấn Lê 4.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH MÓNG CỌC CỦA FB-PIER: Tham khảo file FBPier nhà cung cấp phần mềm 4.3 4.3.1 4.3.2 GIAO DIỆN FB-PIER: Các Menu - File: bao gồm vấn đề tạo dự án, đầu vào, in ấn thoát chương trình - View: chức quan sát - Control: chức điều khiển - Wizard\General Pier: cửa sổ nhập liệu toán trụ tổng quát Các công cụ 4-5 Trường Đại học Xây dựng - Bộ môn Cầu Công trình ngầm TIN HỌC ỨNG DỤNG CẦU, by Phạm Tuấn Lê 4.3.3 Các cửa sổ: - Model Data: Nhập liệu cho kết cấu - Pile Edit: Thể sơ đồ cọc - Soil Edit: Thể lớp địa chất - 3D View: Thể hiển mô hình không gian kết cấu 4-6 Trường Đại học Xây dựng - Bộ môn Cầu Công trình ngầm TIN HỌC ỨNG DỤNG CẦU, by Phạm Tuấn Lê Hình 4.6 Giao diện FB-Pier 4.4 SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH 4.4.1 Các bước khai báo liệu: Tùy vào loại toán, bước khai báo gồm bước sau: • Chọn loại toán (Problem Type) • Các thông tin dự án (Project Data) • Các thông số phân tích (Analysis) • Số liệu cọc bệ cọc (Pile and Cap) • Số liệu địa chất (Soil) • Số liệu trụ xà mũ (Pier) • Số liệu tải trọng tổ hợp tải trọng (Load) • Chạy chương trình: nút Analysis • Xem kết quả: nút Pile Results 4-7 Trường Đại học Xây dựng - Bộ môn Cầu Công trình ngầm TIN HỌC ỨNG DỤNG CẦU, by Phạm Tuấn Lê 4.4.2 Các Tab nhập liệu Model Data 4.4.2.1 Problem Tab Tab Problem dùng để nhập thông tin cho dự án(tên dự án,người thiết kế,ngày thiết kế,chủ dự án…) lựa chọn mô hình phân tích.Tab dùng để thay đổi loại dự án hệ thống đơn vị Hình 4.7 Tab Problem 4.4.2.2 Tab Analysis Tab Analysis dùng để thiết lập tham số (tham biến) phân tích Những tham số bao gồm nội lực,chuyển vị, xuất cọc có đường viền hay không,dung sai cho phép giá trị lực 4-8 Trường Đại học Xây dựng - Bộ môn Cầu Công trình ngầm TIN HỌC ỨNG DỤNG CẦU, by Phạm Tuấn Lê Hình 4.8 Tab Analysis 4.4.2.3 Tab Pile & Cap Tab Pile dùng để nhập liệu cho cọc bệ Dữ liệu bao gồm loại cọc, khoảng cách cọc, đỉnh mũi cọc, loại mặt cắt cọc, nhiều tham số khác 4-9 Trường Đại học Xây dựng - Bộ môn Cầu Công trình ngầm TIN HỌC ỨNG DỤNG CẦU, by Phạm Tuấn Lê Hình 4.9 Tab Pile & Cap 4.4.2.4 Tab Soil Tab Soil dùng để nhập liệu cho lớp đất, loại đất lớp đất mẫu khác Dữ liệu cho lớp đất có mực nước ngầm nhập tab 4-10 Trường Đại học Xây dựng - Bộ môn Cầu Công trình ngầm TIN HỌC ỨNG DỤNG CẦU, by Phạm Tuấn Lê Hình 4.10 Tab Soil 4.4.2.5 Tab Pier (Wall) Tab Pier dùng để nhập thông số cho trụ cầu bao gồm chiều cao trụ,chiều rộng trụ,số trụ,khai báo đặc trưng vật liệu làm trụ 23 4-11 Trường Đại học Xây dựng - Bộ môn Cầu Công trình ngầm TIN HỌC ỨNG DỤNG CẦU, by Phạm Tuấn Lê Hình 4.11 Tab Pier 4.4.2.6 Tab X-Members Tab X-Members dùng để ứng dụng vào phận cấu trúc thêm vào cho trụ Tuỳ chọn cung cấp hình mẫu độc đáo trụ 4-12 Trường Đại học Xây dựng - Bộ môn Cầu Công trình ngầm TIN HỌC ỨNG DỤNG CẦU, by Phạm Tuấn Lê Hình 4.12 Tab X-Member 4.4.2.7 Tab Load Tab Load dùng để khai báo tải trọng cho kết cấu nút kết cấu 4-13 Trường Đại học Xây dựng - Bộ môn Cầu Công trình ngầm TIN HỌC ỨNG DỤNG CẦU, by Phạm Tuấn Lê Hình 4.13 Tab Load 4.4.2.8 Tab Springs Tab Springs dùng để khai báo gối đàn hồi với mục đích chống lại dịch chuyển kết cấu theo phương khác Hình 4.14 Tab Spring 4.4.2.9 Tab Retaining Tab Retaining dùng cho toán tường chắn Tab dùng để nhập thông số cụ thể cho kết cấu tường, tải trọng lớp đất 4-14 Trường Đại học Xây dựng - Bộ môn Cầu Công trình ngầm TIN HỌC ỨNG DỤNG CẦU, by Phạm Tuấn Lê Hình 4.15 Tab Retaining 4.4.2.10 Tab Pushover Tab Pushover dùng để nhập tải trọng tích lũy cho việc phân tích giai đoạn Các tải trọng dùng cho kết cấu tích lũy tới lượng đơn vị kết cấu định 4-15 Trường Đại học Xây dựng - Bộ môn Cầu Công trình ngầm TIN HỌC ỨNG DỤNG CẦU, by Phạm Tuấn Lê Hình 4.16 Tab Pushover 4.4.2.11 Cửa sổ Soil Edit Đơn vị tính điều chỉnh trình nhập số liệu tính toán phân tính Tool / Unit System Length> m ; Force> Kn 4.4.3 Chạy chương trình hiển thị kết Chạy chương trình: nhấn nút Analysis công cụ Xem kết phân tích: nhấn vào nút Pile Results công cụ 4-16 Trường Đại học Xây dựng - Bộ môn Cầu Công trình ngầm TIN HỌC ỨNG DỤNG CẦU, by Phạm Tuấn Lê Hình 4.17 Cửa sổ kết 4.4.3.1 Cửa sổ Pile Selection Cửa sổ Pile Selection dùng việc chọn cọc để xem nội lực cọc biểu đồ nội lực mặt cắt cọc Các giá trị nội lực nhiều cọc chọn lúc Hình 4.18 Cửa sổ chọn cọc 4-17 Trường Đại học Xây dựng - Bộ môn Cầu Công trình ngầm TIN HỌC ỨNG DỤNG CẦU, by Phạm Tuấn Lê 4.4.3.2 Cửa sổ Pier Selection Cửa sổ Pier Selection tương tự cửa sổ Pile Selection Để xem giá trị nội lực nhiều trụ chọn lúc Để xem giá trị nội lực mặt cắt, ta chọn phần kết cấu trụ xà mũ cho lần xem kết Hình 4.19 Cửa sổ chọn trụ 4.4.3.3 Cửa sổ Plot Display Control Cửa sổ Plot Display Control dùng để lựa chọn giá trị nội lực cần phân tích xem giá trị lớn nhỏ Hình 4.20 Cửa sổ điều khiển kết cần hiển thị 4-18 Trường Đại học Xây dựng - Bộ môn Cầu Công trình ngầm TIN HỌC ỨNG DỤNG CẦU, by Phạm Tuấn Lê 4.4.3.4 Cửa sổ Force Plot Cửa sổ Force Plot dùng để xem kết lực dọc trục Biểu đồ lực dọc trục trục ví dụ.Căn vào lực dọc mômen để bố trí cốt thép cho cọc phận khác Hình 4.21 Kết nội lực cọc 4.4.3.5 Cửa sổ Segment Selection Cửa sổ Segment Selection dùng để chọn mặt cắt cần xem kết 4-19 Trường Đại học Xây dựng - Bộ môn Cầu Công trình ngầm TIN HỌC ỨNG DỤNG CẦU, by Phạm Tuấn Lê Hình 4.22 Kết chọn đoạn cọc cần hiển thị kết 4.4.3.6 Cửa sổ Interaction Diagram Cửa sổ Interaction Diagram dùng để xem biểu đồ nội lực mặt cắt cọc kết cấu phần 4-20 Trường Đại học Xây dựng - Bộ môn Cầu Công trình ngầm TIN HỌC ỨNG DỤNG CẦU, by Phạm Tuấn Lê Hình 4.23 Kết biểu đồ tương tác 4.4.3.7 Cửa sổ 3D Display Cửa sổ 3D Display hiển thị kết 3D Nó dùng để xem chuyển vị cho cọc bệ móng nút khác ứng với trường hợp tải trọng cho 4-21 Trường Đại học Xây dựng - Bộ môn Cầu Công trình ngầm TIN HỌC ỨNG DỤNG CẦU, by Phạm Tuấn Lê Hình 4.24 Tùy chọn hiển thị kết dạng 3D 4.4.3.8 Cửa sổ 3D Results Cửa sổ 3D Results dùng để xem hình dạng chuyển vị kết cấu (mẫu) sau nhập tải trọng 4-22 Trường Đại học Xây dựng - Bộ môn Cầu Công trình ngầm TIN HỌC ỨNG DỤNG CẦU, by Phạm Tuấn Lê Hình 4.25 Hiển thị kết dạng 3D 4.5 VÍ DỤ Tham khảo file Example FB-Pier 4-23