Nghiên cứu sự làm việc đồng thời giữa cọc và nền đất của móng cọc chịu tải trọng ngang

LOGO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA SAU ĐẠI HỌC GVHD: TS NGUYỄN ĐÌNH TIẾN HVTH: NGUYỄN ANH DÂN LƯƠNG VĂN LONG LỚP: CAO HỌC ĐKT 09/2010 HÀ NỘI 05/2011 Nội dung báo cáo Giới thiệu chung Các mơ hình Mơ hình kết cấu – cọc – làm việc đồng thời Ví dụ tính toán 55 Kết luận LOGO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA SAU ĐẠI HỌC GVHD: TS NGUYỄN ĐÌNH TIẾN HVTH: NGUYỄN ANH DÂN LƯƠNG VĂN LONG LỚP: CAO HỌC ĐKT 09/2010 HÀ NỘI 05/2011 Giới thiệu chung LOGO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA SAU ĐẠI HỌC GVHD: TS NGUYỄN ĐÌNH TIẾN HVTH: NGUYỄN ANH DÂN LƯƠNG VĂN LONG LỚP: CAO HỌC ĐKT 09/2010 HÀ NỘI 05/2011 Các mơ hình Mô Mô Mơ Mơ Mơ Mơ Mơ hình hình hình hình hình hình hình Winkler đàn hồi tuyến tính đàn hồi phi tuyến Morh – Coulomb Tresca Von – Mises Cam – Clay Các mơ hình Mơ hình Winkler  Mơ hình Winkler mơ hình biến dạng cục Nói cách khác, biến dạng nơi có tải trọng, khu vực lân cận khơng bị biến dang (Hình 1a) Trong thực tế, tác dụng tải trọng bên ngoài, khu vực lân cận vùng chịu tải trọng có biến dạng đáng kể (Hình 1b)  Trong mơ hình Winkler, đất đàn hồi mơ tả lị xo (Hình 1c) Biến dạng thực Mơ hình Winkler Các hệ số mơ hình Winkler Các mơ hình Mơ hình Winkler  Quan hệ ứng suất – biến dạng mô hình Winkler thể dạng biểu thức sau: p = cs  Trong đó: o k: Hệ số tỷ lệ đặc trưng cho độ cứng nền, gọi hệ số o p: Tải trọng tác dụng, o s: Độ lún đất tải trọng p  Hệ số K theo phương đứng (Kz) theo phương ngang (Kh) đất chọn số thay đổi tùy thuộc vào tải trọng tác dụng Các mơ hình Mơ hình đàn hồi tuyến tính  Ứng xử vật liệu mơ hình tn theo định luật Hook Phương trình định luật Hook mô tả giãn nở chịu kéo vật liệu “đàn hồi tuyến tính” có chiều dài L tiết diện ngang A sau (1 chiều): Trong đó: oL: Độ giãn dài dọc trục oF: Lực kéo oE: Mô đun đàn hồi vật liệu o: Ứng suất theo phương dọc trục Các mơ hình Ứng suất Mơ hình đàn hồi tuyến tính  Quan hệ ứng suất biến dạng vật liệu đàn  hồi tuyến tính thể Hình Định luật Hook viết sau:  = E  Trong đó: o : Biến dang tương đối theo phương dọc trục E Biến dạng  Ví dụ tính tốn  o o  Số liệu toán Địa chất: Đất gồm lớp: Lớp 1: Sét,  = 16KN/m3, C = 25Kpa,E = 30000 KPa Lớp 2: Cát,  = 19KN/m3,  = 35o, E = 40000 KPa Cọc trịn đường kính D = 1m, dài 19m nằm hoàn toàn đất  Tải trọng tác dụng: Lực F = 150 KN tác dụng vào đầu cọc Ví dụ tính tốn Phương pháp cơng cụ tính tốn  Bài tốn giải theo phương pháp cọc – làm việc đồng thời dựa quan hệ p-y, t-z  Ngày với trợ giúp máy tính, thơng thường để giải toán người ta thường sử dụng phần mềm để tính tốn  Hiện có nhiều phần mềm sử dụng phương pháp như: FB-Pier, COM624-P, LTBASE…  Trong phạm vi đề tài tác giả sử dụng phần mềm FB-Pier-V3 phần mềm tiếng giới để tính tốn móng cọc làm việc đồng thời với Ví dụ tính tốn Giải tốn Cửa sổ làm việc chương trình FB-Pier-V3 Ví dụ tính tốn Giải toán Khai báo số liệu ban đầu Ví dụ tính tốn Giải tốn Mơ hình cọc Ví dụ tính tốn Giải tốn Lực chọn mơ hình tương tác cọc đất Ví dụ tính tốn Giải tốn Mơ hình lớp đất Ví dụ tính tốn Giải tốn Khai báo lực tác dụng Ví dụ tính tốn Giải tốn Kết giải tốn Ví dụ tính tốn Giải tốn Chuyển vị ngang cọc Chuyển vị xoay cọc Ví dụ tính tốn Giải tốn Mơ men cọc Lực cắt cọc LOGO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG KHOA SAU ĐẠI HỌC GVHD: TS NGUYỄN ĐÌNH TIẾN HVTH: NGUYỄN ANH DÂN LƯƠNG VĂN LONG LỚP: CAO HỌC ĐKT 09/2010 HÀ NỘI 05/2011 Kết luận  Đề tài áp dụng phương pháp PTHH vào phân tích làm việc đồng thời móng cọc đất kết cấu cơng trình Đây phương pháp đại sử dụng hệ kết cấu phức tạp  Lựa chọn cách xác định hệ số thông qua đường cong p-y, t-z để phục vụ tính tốn kết cấu theo mơ hình làm việc đồng thời khoa học, phù hợp với yêu cầu thiết kế  Các kết qủa tính tốn chứng tỏ rằng: Phản ứng kết cấu cơng trình xác định đầy đủ tính tốn kết cấu chân đế theo mơ hình làm việc đồng thời Kết luận  Để áp dụng mơ hình làm việc đồng thời vào thực tế tính tốn thiết kế cơng trình Việt Nam cần có nhiều thí nghiệm địa chất khu vực xây dựng cụ thể đất vật liệu mang tính địa phương rõ rệt đường cong xây dựng tây âu bắc Mỹ  Các cọc móng cọc cịn chịu ảnh hưởng hiệu ứng tải trọng có chu kỳ hiệu ứng nhóm cọc, khn khổ đề tài chưa đề cập vấn đề Những ảnh hưởng phản ứng kết cấu công trình tính tốn theo mơ hình làm việc đồng thời cần đề cập nghiên cứu LOGO NGUYỄN ANH DÂN LƯƠNG VĂN LONG ... 09/2010 HÀ NỘI 05/2011 Mơ hình kết cấu – cọc – làm việc đồng thời Quan hệ cọc đất  Trong thực tế cọc thường chịu tải trọng phưc tạp: tải trọng đứng, ngang, mơ men uốn  Khi tính tốn kết cấu... Kzi Kmz y M Mơ hình cọc – đất kết tốn Q Mơ hình kết cấu – cọc – làm việc đồng thời Quan hệ cọc đất  Xét phần tử cọc nằm đất có chiều dài li, đường kính D, giả thiết phản lực đất x,y, ,z không... cấu – cọc – làm việc đồng thời Quan hệ cọc đất  Dưới tác dụng tải trọng thẳng đứng, phần tử cọc chuyển vị theo phương z Tổ hợp phản lực sức chống chuyển vị thẳng đứng Pz đất lên phần tử cọc đặt