Tính toán công trình tương tác với nền đất bằng phần mềm Geo5 - Đỗ Văn Đệ

TRUNG TÂM ĐÀO TẠO XÂY DỰNG VIETCONS CHƯƠNG TRÌNH MỖI NGÀY MỘT CUỐN SÁCH Trung tâm đào tạo xây dựng VIETCONS http://www.vietcons.org TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG V IỆ N C Ả N G - K Ỹ T H U Ậ T H A N G HẢI PGS, TS Đỗ Văn Đệ (Chủ biên) KS Vũ Minh Tuấn, KS Nguyễn Hải Nam, KS Đỗ T i ế n D ũ n g TÍNH TỐN CƠNG TRÌNH TƯƠNG TÁC VỚI NỀN ĐẤT Bằng phán mém geotechnical software suite NHÀ X U Ấ T BẢN XÂY DựNG HÀ NỘI - 2011 Trung tâm đào tạo xây dựng VIETCONS http://www.vietcons.org LỜI NĨI ĐẦU V s ự p h t tr iể n k h n g n g n g c u a c n g n g h ệ th n g tin, n h iề u s n p h ẩ m p h ầ n m ề m r a đ i đ ã v đ a n g đ ợ c p d ụ n g r ộ n g k h ắ p tấ t c c lĩn h v ự c c ù a đ i s ố n g x ã hội T r o n g d ỏ , c c s a n p h â m p h ầ n m ề m x â y d ự n g có v a i trò r ấ t q u a n tr ọ n g p h ụ c v ụ đ ắ c lự c c h o q\á trìn h th iế t kế, k iê m tra, tín h to n k h a i th c c n g trìn h M ộ t tr o n g n h ữ n g sà n p h â m 1Ỏ G E O - B ộ c h n g trìn h đ ợ c p h ả i triê n b i tậ p đ o n F IN E , C ộ n g h ò a S é c T o n g c u ố n s c h này, s ẽ trìn h b ầ v c h i tiết: c s lý th u y ế t, c n g nă n g , c c v í d ụ m â u VI h n g d â n s ứ d ụ n g B ộ c h n g trìn h G E O đ ê h o t r ợ c n g tá c tỉn h to n th iế t k ế c c c ìg trìn h tư n g tá c v i n ề n đ ấ t c ú c vấn đ ể đ ịa k ỹ th u ậ t c n g trìn h C o s lý th u y ế t c ù a B ộ c h n g trìn h G E O đ ủ c h ú n g đ ợ c lậ p trìn h d ự a trê n c c tiê u c n u ìn c c th n g lệ q u ố c tế n h : E u ro c o d e s, tiê u c h u ẩ n A n h , M ỹ, ú c , Â n Đ ộ C h im Ị d ự a trê n c c lý th u y ẽ t n i tiế n g p h b iế n n h lý th u y ế t c h ụ c đ ắ t c ủ a tìo u s iie s q u e , C o u lo m b , M cm n clra m , M u lle r-B r e s k a u , C a q o u o t, A b s i, R a n k in , K é n s e l, S o k o l/ v s k i lý th u y ế t đ ộ n g đ ấ t nh : M o n o n o b e -O k a b e , A r r a n g o , B is h o p , P e tte r s o n B ộ G E O c h a đ ự n g m ộ t p h m v i r ộ n g c ủ a c c c h n g trìn h m n h d ự a trê n n h iề u p h iíỉ p h p p h â n líc h p h o n g p h ủ C c p h n g p h p n y đ ã đ ợ c s ổ h ó a th e o p h n g p h p /h a n tư h ữ u h n (F E M ) B ộ c h n g trìn h b a o g m n h iề u m đ u n r iê n g biệt, d ễ s d ụ n g v i m ộ t d a o d iệ n th ố n g n h ấ t Ỳt th â n th iệ n v i n g i s dụng C c c h n g trìn h c h ứ a tr o n g B ộ G E O c h y tro n g m i trrờ n g W indo\vs D ữ liệu đ ợ c n h ậ p vào th eo c a s ổ đ ầ u v o h o ặ c b ằ n g c c h s d ụ n g iác k íc h th c đ ộ n g đ ặ t n g a y m n hình K h i n g i s d ụ n g đ iề u c h ỉn h c c k íc h th c c u a m ộ t k ế t cấu, ta C h ế độ đ ầ u v o h o ặ c c h ế đ ộ p h â n tíc h đ ợ c c h ọ n b a n g c c h n h â n :ác n ú t th íc h h ợ p n a m bên p h ía ta y p h a i c ù a m n h ìn h M i c h n g trìn h d ù n g đê p h â n ích m ộ t c n g tá c đ ịa k ỹ th u ậ t k h c nhau, tu y n h iên tấ t c ủ c c m đ u n đ ợ c k ế t n o i v i n h u đ ể tạo th n h m ộ t hệ th ố n g tích hợp H i nữ a, G E O c h o p h é p n g i s d ụ n g có th ế d ễ d n g tạ o r a g ia o d iệ n đ h o k ế t q iá đ ầ u d i d n g v ă n bàn N ó đ ợ c tạ o r a th e o m ộ t th m ụ c cây, m ả c h o p h é p lỏ n g v ìo c c h ìn h a n h c ù a đ ầ u T r o n g c ả c h ế độ n h ậ p liệ u c ũ n g n h p h â n tích, n g i Trung tâm đào tạo xây dựng VIETCONS http://www.vietcons.org s d ụ n g có th ê th ê m m ộ t h a y n h iề u h ình ả n h v o tr o n g d a n h s c h ánh H ìn h árh C( th ê đ ợ c c h ìn h sử a , m r ộ n g tơ m àu C ác h ìn h n h tự đ ộ n g đ ợ c n h ậ p v o tiroĩg ỉ lỏ n g b o p h â n tíc h k ê t c â u v đ ợ c c ậ p nhật, n ê u có s ự th a y đ i c ù a d liệ u đ u v ả o B ộ c h n g trìn h G E O sà n p h â m c ù a c n g ty F in e - m ộ t c n t y p h t ír iê i ứ n g d ụ n g c c c h n g trìn h p h â n m ề m đ ịa k ỹ th u ậ t k ẽ t c â u c ù a C ộ n g hiòc s>éc S ự p h t tr iê n c ù a c c m đ u n s ự h ợ p tá c g iữ a c c tr n g đ i h ọ c c n g n ỵỳiệ (c ia C r c h , S lo v a k ia c c c h u y ê n g ia x u â t s ă c tro n g c c lĩn h v ự c khoci h ọ c c n g ngihệ Các mơđun Bộ chưong trình GEO 5, bao gồm: Phân tích địa kỹ thuật phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) F E M : M h ìn h hố b ài tốn đ ịa k ỹ thuật đ a d n g b ã n g p h n g : p h ấ ip FEM T u n n e ỉ: P h â n tíc h đ n g hầm b ằ n g p h n g p h p p h ầ n từ h ữ u ihạn (FEM ) Thiết k ế móng • ì B e a m : D ầ m trê n n ề n d n h i • D P ile s : K iể m tra m ộ t cọ c đ n P la te: P h â n tích m ó n g bán vòm b ằ n g p h n g p h p p h ầ n từ hiru hạm FlEh) • _ |D J S p r e a d F o o tin g : Thiết k ế k iể m tra m ủ n g • Thiết k ế tường cọc cừ n , , • d _ j S h e e tin g d e s ig n : Thiêt kê kơt , , câ u tư n g d n g tâ m • - U S h e e tin g c h e c k : P h â n tíc h tư n g c Thiết kế tường chắn A b u tm e n t: K iê m tr a m ố trụ c â u C a n tile v e r w a ll: K iể m tra tín h to n tư n g c h ắ n có đ ầ u c o n s a n • E a r th p r e s s u r e s : P h â n tích áp lự c đ ấ t • G -ểũ G a b io n : K iể m tr a tư n g c h ắ n rọ đ ả • l í J G r a v ity w a ll: K iể m tra tính to n tư n g c h ắ n tr ọ n g lự c Trung tâm đào tạo xây dựng VIETCONS http://www.vietcons.org • - ^ b) a) c) H ìn h 1.4: Biêu dỏ tái trọng tác dụng lên m óng f / ” 2n l b /.b.z - - - + — = = = = = = arctg — zV /2 + b + z z \J l2 + b + z /.b z ° n1 = 2-tt l.z R - V / + z R ( z + b 2) + b.R / l +z / + b ( 1- 10) +z R = V/2 + b + z (1-11) Trung tâm đào tạo xây dựng VIETCONS http://www.vietcons.org q l.b l.z R -V /2+z2 (1- 12) 1.2 Á P L Ự C C Ủ A Đ Á T C h n g t r ì n h G E O x é t đ ế n c c lo ại p lự c đ ấ t s a u : - Á p l ự c c h ủ đ ộ n g c ủ a đ ấ t - Á p l ự c bị đ ộ n g đ ấ t - Áp l ự c tĩnh c ủ a đất K h i t í n h t o n p l ự c c ủ a đ ấ t, G E O c h o p h é p p h â n b iệ t g i ữ a t r n g th Írnií s u ấ t h ữ u h i ệ u , ứ n g s u ấ t t ổ n g v c u n g c ấ p m ộ t vài t h i ế t lậ p c h o t í n h t o n p lự c d y nơi c ủ a đ ấ t N h ữ n g đ i ề u k i ệ n t h ê m v o đ ê t ín h đ ộ lớn c ủ a p lự c đ ấ t: - A n h h n g c ủ a tả i t r ọ n g - A n h h n g p lự c c u a nước - Ả n h h n g c ứ a đ ị a h ìn h - L ự c m a s t c ú a đ ấ t v c n g trìn h - D ộ b m d ín h v i tư n g - Á n h h n g c ủ a rrém d â t c c b c c h ia - A n h h n g c ủ a d ộ n g đ é t 1.2.1 Các quy ưóc - T7 D ộ đ c c ủ a m ặ t đ ấ t (3 d n g , m ặ t đ ấ t đ ợ c n â n g lèn d o tư n g -ch ăn - Đ ộ d c c ủ a p h ía sau k ẹ t cấu a d n g , k h i c h â n t n g (t i m ặ t s a u ) đ ợ c đ ặ t t h e o p h n ỵ c ù a đ ấ t n ề n k hi c a n n h ắ c v i ệ c x â y d ự n g đ n g t h ẳ n g đ ứ n g từ đ i è m c ù n g c ủ a k ế t cấu - G ó c m a s t g i ữ a đ ấ t v s a u t n g d n g , n ế u áp lự c đ ấ t v h ìn h d n g p h ía sau c ủ a k ế t c ấ u h ợ p với n hau m ột góc theo c h iề u k im đ n g hồ 'ỵ y /// H ì n h 1.5 : Các quy ước tinh tốn áp lực cua dai 1.2.2 Áp lực đất chủ động Á p l ự c c h ú d ộ n g c ủ a đ ấ t đ ợ c t ín h t o n t h e o c c lý t h u v ế t s a u : - Lý th u y ế t M az in d n i - L ý th u y ết C o u lo m b - L ý th u y ế t M u lle r - B rcslau 10 Trung tâm đào tạo xây dựng VIETCONS http://www.vietcons.org • Nền đất với hai lớp đất có đặc trưng lý sau: B ảng 3.58: Đặc trưng vật liệu đất Ký hiệu Thơng sơ Trọng lượng đơn vị đất Trạng thái ứng suất Lực dính Góc nội ma sát Góc ma sát giũa tưòng đất Trọng lượng đon vị đất bão hòa Y Effective cef

ck Wall [C:\Program Fỉles\Rne\GeoS\DemoOO.grr*] F iie E d il In p u l A í'.a lys ii$ R>|C1UI«S H e lp BjạejB|_Mk H&KSSiỂUố ♦iBBHOl* s» rt(jr o / construrtHnn: =í^> ( Ị-Ị ị j P»OKf-.t ữữữí £ ýỉí&itks jf >«'«*’> PicHe rometry B ^ >:«è 02Atfí

\jn ( ( lu * Hình 3.314: Cửa sỏ "Front face resistance" 3.16.14 T rìn h đ o n ỉn p u tte d íbrces • Trong cửa sổ A pplied Forces kích chuột phải vào nút A d d cửa số Nevv íbrce xuất • Nhập thơng sổ tải trọng tập trung vào trường dừ liệu cửa sổ sau: -Name: Tai tap trung - X = -4,0 ft; z = 5,0 ft - Fx - 10 kip/ft; Fz = 10 kip/ft; M = kipft/ft • Kích nút Add để xác nhận tải trọng tập trung • Kích nút Cancel đề khỏi cửa sổ hội thoại Nevv force F Geo - Redi Rock Wall [C:\Program Files\Fine\Geo5\Demoữ3.grr*] File Edit Input Anolysis F->ơ«'es Setongs Help Síogeol comtrutltcai: «5» 5£Ị|[J1 amaECinmimnni Ptotat ề Hình 3.315: Cưa sơ "Inputtedforces " 417 Trung tâm đào tạo xây dựng VIETCONS http://www.vietcons.org 3.16.15 Trình đơn Earthquake • Trong cừa sổ E arthquake kích chuột phải vào trống trình đơn Analyze earthquake trường trống trình đon xuất phía • Nhập thơng số động đất sau: kh —0,5; kv = 0,4 • Chọn mục Restricted water trinh đơn W ater ỉnílence Geo - Redi Rock Wali [C:\Program Files\Fine\Geo5\Demo03.grr*] - * File Edit Input A/iafy*is Piơures Seihngs Help t t ®L a Ịồị ❖ ũáiQ st« g e of cooU ructioit: cộ> tlỊ * ị ị([j] £ £ y P»o*ct ttocly Srtbỏcki J O em otiy (§>FooflnQ PttíỀB £1 Sc* As»gn /1 To ran Ơ w *e r 01 / U «utt d ÍOTCM coềthomrt: coartcmri d K,ccntíl«*SIT»C !' •! VcrtK* M em c ụ : Inpu pont 5 cao Ẽ Dnw*»on»*3 - â c* * * y ACJi-rt Plclums StíHinys Hiílp ^ ConUriKtion ưaqr B* a a 'Q ❖ o ,ũ □ •ữ # * Ị I * lị ứí PrCIKt lnterf«ce Gi Sub 83AlKT c£] AncNxt rÂ\ PtW(v