Xem thảo luận, số liệu thống kê hồ sơ tác giả cho ấn phẩm tại: https://www.researchgate.net/publication/282997310 CommonMistakes việc áp dụng Plaxis 2D phân tích vấn đề khai quật Bài báo · Tháng năm 2014 CÔNG TÁC BÀI ĐỌC 4.815 tác giả: Tjie-Liong Gouw Đại học Binus 10 CÔNG BỐ CÔNG TÁC XEM HỒ SƠ Một số tác giả ấn phẩm thực dự án liên quan này: Dự án bảo vệ bờ Xem Kế hoạch Tất nội dung theo sau trang tải lên Tjie-Liong Gouw vào ngày 20 tháng 10 năm 2015 Người dùng yêu cầu nâng cao tệp tải xuống Tạp chí Quốc tế Nghiên cứu Kỹ thuật Ứng dụng ISSN 0973-4562 Tập 9, Số 21 (2014) trang 8291-8311 © Research India Publications http://www.ripublication.com Những sai lầm phổ biến áp dụng Plaxis 2D Phân tích vấn đề khai quật GOUW Tjie-Liong Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Đại học Bina Nusantara, 11480 Jakarta, Indonesia Email: gouw3183@binus.ac.id trừu tượng Sự tiến công nghệ máy tính làm cho phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) trở nên dễ tiếp cận hết Nhiều kỹ sư thử phần mềm địa kỹ thuật FEM việc xử lý dự án địa kỹ thuật họ Tuy nhiên, giống phi công đào tạo không đầy đủ, phản tác dụng lái máy bay chiến đấu phản lực phức tạp Các kỹ sư khơng có đủ kiến thức địa kỹ thuật có quyền truy cập vào phần mềm FEM tinh vi mà khơng nhận rủi ro đằng sau Họ mắc sai lầm dẫn đến hoạt động chí hỏng hóc cấu trúc địa kỹ thuật Bản thân tác giả qua nhiều năm tìm hiểu ứng dụng phần mềm ĐCCT mắc nhiều sai sót Bài báo này, với ứng dụng Plaxis làm ví dụ, cố gắng giải thích lỗi thường gặp áp dụng phần mềm địa kỹ thuật FEM việc xử lý vấn đề khai quật Từ khóa: Phương pháp phần tử hữu hạn, Plaxis, Khai quật sâu Giới thiệu Ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) khơng phải mới, sử dụng nhiều thực tế kỹ thuật bốn mươi năm Trong suốt năm 70 đến năm 90, phương pháp áp dụng trường đại học lớn có đủ khả để có gọi máy tính khung Đến cuối năm 20 thứ tự kỷ này, tiến cơng nghệ máy tính làm cho máy tính cá nhân máy tính xách tay chạy phần mềm FEM tinh vi, đó, phương pháp bắt đầu kỹ sư quan tâm Theo hiểu biết tác giả, phần mềm FEM xây dựng đặc biệt cho ứng dụng địa kỹ thuật bắt đầu xuất thị trường vào đầu năm 1990 với xuất Feadam, Sage-Crisp, Plaxis, phần mềm khác Khi xử lý máy tính trở nên nhanh GOUW Tjie-Liong 8292 nhanh hơn, nhiều phần mềm FEM địa kỹ thuật thương mại trở nên khả dụng, ví dụ: Plaxis, Phase2, Geo5fem, Gfas, Sigma / w, Midas, Geofea, v.v Tác giả bắt đầu làm quen với phần mềm FEM địa kỹ thuật vào đầu năm 1990 Bắt đầu với Feadam vào năm 1990, Sage-Crisp vào năm 1997, Plaxis từ 1995, gần thử Phase2, Gfas Geo5fem Cùng với năm tháng, trình học tập, giảng dạy ứng dụng PTHH cho cơng trình địa kỹ thuật, qua sai lầm người khác thân, anh rút số kinh nghiệm khiến anh viết chia sẻ học kinh nghiệm Phần viết báo dựa phần mềm Plaxis 2D Mơ hình hóa Khai quật Plaxis 2D 2.1 Độ căng mặt phẳng so với Mơ hình đối xứng trục Mặc dù khái niệm tương đối đơn giản, nhiều kỹ sư thực hành không hiểu ý nghĩa biến dạng mặt phẳng không đối xứng trục Ví dụ, phần bóng mờ Hình dẫn đến việc đào lâu khỏi mặt phẳng áp dụng mơ hình biến dạng mặt phẳng Mặt khác, dẫn đến việc khai quật hình trịn áp dụng mơ hình đối xứng trục Y X Z Hình Độ căng mặt phẳng so với mơ hình trục đối xứng Mơ hình biến dạng mặt phẳng có nghĩa biến dạng diễn mặt phẳng xy Dọc theo trục dọc (ngoài hướng mặt phẳng) biến dạng giả định 0, • z = Do đó, chiều dài trình đào phải lớn đáng kể so với chiều rộng hố đào Mơ hình đối xứng trục có nghĩa dạng bên, hay xác hơn, dạng xun tâm mơ hình theo hướng, • x = • z Như tên nó, cấu trúc mơ hình đối xứng dọc theo trục Y thẳng đứng mơ hình quay theo trục Y, mơ hình Hình dẫn đến khai quật hình trịn Lưu ý: Plaxis trục quay biên trái Những sai lầm phổ biến áp dụng Plaxis 2D 8293 Tất nhiên, thất bại việc chọn mơ hình biến dạng phẳng không đối xứng trục dẫn đến kết đầu khơng xác 2.2 Phần tử giao diện Sự tương tác phần tử kết cấu đất mơ hình hóa phương pháp giao diện Phần tử giao diện sử dụng để giảm ma sát kết cấu nguyên tố đất Giới thiệu giá trị giao diện, gọi R liên, có giá trị từ 0,01 đến 1,0, thực điều Giá trị giới hạn 0,01 có nghĩa có thực tế khơng có ma sát phần tử kết cấu đất Giá trị giới hạn 1,0 có nghĩa thành phần kết cấu đất hồn tồn tiếp xúc với nhau, điều có nghĩa đất thành phần kết cấu khơng thể trượt lên Trong trường hợp này, tiếp điểm gọi cứng Các giá trị có nghĩa ma sát giảm theo giá trị cho số R liên, phần tử kết cấu khối đất trượt Sai lầm phổ biến áp dụng phần tử giao diện mô hình hóa neo đất vữa có áp lực thể Hình Chiều dài tự neo mặt đất mơ hình hóa nút đến nút neo Như tên nó, neo nút đến nút, neo kết nối hai đầu với nút phần tử kết cấu, thể khơng có tiếp xúc dọc theo thân neo với đất xung quanh Do đó, khơng sử dụng để áp dụng phần tử giao diện dọc theo phần thân nút để neo nút Chiều dài liên kết neo mặt đất mơ hình hóa phần tử lưới địa lý (độ bền kéo) Trong thực tế, chiều dài liên kết thường bơm vữa áp lực cho đất xung quanh thân vữa tiếp xúc hồn tồn với thân vữa Hình Sai lầm lập mơ hình neo mặt đất Do đó, bề mặt hư hỏng không diễn phần thân vữa đất, mà nằm đường nối đất dính vào phần thân vữa đất xung quanh Nó có nghĩa tồn lực ma sát đất phát triển; đó, khơng có phần tử giao diện nên giới thiệu Áp dụng phần tử giao diện đưa R liên sai lầm GOUW Tjie-Liong 8294 2.3 Mô hình vật liệu Có nhiều tùy chọn để mơ hành vi đất, ví dụ như: Mơ hình Mohr-Coulomb (MC), Mơ hình đất mềm, Mơ hình đất cứng, Lớp đất mềm, Đất cứng lại với sức căng nhỏ, Đất sét cam biến tính, v.v Mỗi mơ hình có chuyên gia riêng khuyết điểm Hai số mơ hình đất thường sử dụng để mơ hình hóa vấn đề đào sâu, thảo luận đây, 2.3.1 Mơ hìnhMohr-Coulomb (Mc) Là cơng cụ đơn giản phương pháp mà kỹ sư đào tạo trình học đại học họ, Mohr-Coulomb kỹ sư thực hành áp dụng rộng rãi, thường không nhận hạn chế Mohr-Coulomb lập mơ hình ứng xử phi tuyến tính đất thành hai đường song tuyến, trình bày Hình Vốn có chất dẻo đàn hồi kép Mohr-Coulomb tiếp cận, đất độ cứng, coi E 50, không đổi suốt vùng đàn hồi, trạng thái ứng suất đạt đến vùng dẻo (hư hỏng) Trong thực tế, đất hoạt động khơng theo tuyến tính có nghĩa độ cứng đất khơng khơng đổi, thay vào thay đổi theo mức ứng suất khối đất Do đó, mức ứng suất nhỏ 50% cường độ cuối cùng, mơ hình MC dự đốn q mức chuyển động mặt đất, mức ứng suất cao 50% (nghĩa hệ số an tồn nhỏ 2), nguy hiểm dự đốn chuyển động mặt đất Hình Mơ hình Mohr Coulomb Một nhược điểm nghiêm trọng khác mơ hình MC là: giả định khơng tải đất- tải lại mô đun độ cứng, E bạn, độ cứng tải đất, E 50, tức E ur = E 50 trình bày Hình 3b Trong thực tế, điều kiện dỡ tải-tải lại đất nói chung có mơđun cứng nhiều so với điều kiện có tải (xem Hình 4) Các Những sai lầm phổ biến áp dụng Plaxis 2D 8295 Độ cứng dỡ tải-tải lại dễ dàng cao theo hệ số từ đến so với độ cứng tải tức E ur ≈ ~ E 50 Điều có nghĩa áp dụng để đánh giá vấn đề đào, mơ hình MC nói chung dự đốn q mức phập phồng đất cách không thực tế Vì lý này, tốn đào, áp dụng mơ hình MC, nên nhập độ cứng đất E ur giá trị E 50 Hoàn hảo nhựa q E ur> E 50 E 50 1 ez Hình Đất thực có mơ-đun dỡ tải-nạp lại cao Ngoài nhược điểm giả định mô đun độ cứng, dẫn đến chuyển động dự báo đất khơng xác, mơ hình MC có hạn chế việc phân tích vấn đề khơng nước Điều thảo luận phần 2.3.2 Mơ hình luyện tập Ứng suất biến dạng thực đất cho thấy chịu tải, đất hoạt động khơng theo tuyến tính Khi tải trọng cao, môđun độ cứng đất ngày thấp (xem Hình 5) Hình Đường cong ứng suất phi tuyến tính độ cứng đất khơng đổi Ứng suất biến dạng phi tuyến tính tính gần mơ hình hypebol phát triển Duncan & Chang, 1970 Ở Plaxis, mơ hình hypebol gọi mơ hình đất cứng (mơ hình HS), thường áp dụng để đánh giá tình trạng đất yếu đất cứng Cơng thức mơ hình thể Hình bên dưới, GOUW Tjie-Liong 8296 E = độ cứng ban đầu (Young's Modulus) Hình Xây dựng mơ hình đất cứng Đối với = q