Nghiên cứu và tính toán thiết kế kết cấu đập tràn trên nền cọc áp dụng cho tràn xả lũ Đá Hàn, Hà Tĩnh
MỤC LỤC
PHAN TÍCH TÍNH TOÁN TRAN XA L 2.1, Giới thiệu về nền móng và móng cọc
4 ứng suất hữu hiệu bản thin đắt ở mức đầy móng (vị tỉ mũi cọc). móng cọc thìchiễu đài cọc rit lớn so với cạnh của cọc nên thình phin 7, 8/2 rit. nhỏ so với hai thành phần còn lại có thé bỏ qua. Khi đó sức chịu ải cục hạn ở mũi cọc được tính bằng công thức. Nếu cọc đặt trên nền đá vôi Karst thi nên bỏ qua sức chống mũi cho di thời. điểm thiết kế 6 hiện tượng Karst hay chưa. + Đổi với ddr dink: Trong trường hợp không thoát nước ta có e~S, và. I là chỉ số kháng cất thông thường, G là module kháng cắt của đất E, là module đàn hồi không thoát nước. Phương pháo hạ cọc có ảnh hưởng lớn tới khả năng chịu ti của cọc. Khi đồng cọc thì sức kháng xuyên là sức kháng động, còn khỉ móng cọc chị ti thì sức kháng xuyên đó là sức kháng tĩnh. Độ lớn của sức kháng động và sức kháng tĩnh không. giống nhau trong một số loại đất nhưng thông thường người ta vẫn sử dung các. công thức tính toán sức kháng động của cọc dé đánh giá sức chịu tải tinh của cọc. 'Việc hạ cọc làm xáo trộn đất xung quanh cọc, khí hạ cọc thì các loại đất có. những ứng xử khác nhau, ở đây chi trình bảy đối với trường hợp hạ cọc khoan nhỗi:. 1 cục trong đất sé: Lực dịnh giữa cọc và đất nhỏ hơn độ bền không thoát nước của đất trước khi hạ cọc. Ứng suất xung quanh hỗ bị giảm di tạo Gradien hướng vé hỗ, sự hút nước thừa trong bê tông vả nước đổ vào hỗ khi khoan.. giảm sức kháng cắt của đất lâm đất bị mém hoá. Nếu khoan hỗ ma không ding. dung dich để giữ thành hỗ thì có thể gây sụt lở thành hổ, giảm chất lượng cọc. Nếu dùng dung dich và không vệ sinh kỹ đáy hỗ khoan trước khi đỗ bé tông sẽ làm giảm sức khẳng mai của coe. Hạ cọc trong đất cát: Đồi hỏi phải ding dung địch hoặc ống chống để giữ thành hố khoan. dling ống chống thi khi rit ống ra sẽ làm thành h bị dịch chuyển trong phạm vi gần hố va mềm ra. Nếu dùng dung dich để giữ thành hồ thì lớp bùn bám vào thành hỗ hoặc chưa làm sạch đưới dy hỗ sẽ lâm giảm ma sắt giữa cọc và đắt cũng như giảm sức khẳng của cọc. Ha cọc trong đá: Đỗi với cọc nhồi đặt mũi vào đá thì sức kháng mũi khong. đăng kể vì nhiều lý do. Khi thi công cọc khoan nhồi trong đá thi khả năng chịutải của cọc có thé tăng lên nhiều bing cách tạo nhám lên bề mặt tiếp xúc giữa cọc và di. Tuy nhiên nếu thành hồ không được làm sạch thì sức kháng bên sẽ không thay đổi nh. trường hợp không được tạo nhắm,. + Ảnh hưởng do các thông sé của cọc. Mai coc: Thường dàng biện php mở rộng điện tích mỗi cọc để tăng sức Khing mũi cho cọc. Hinh đáng và ích thước cọc: Hình ding và kích thước sọc ảnh hưởng lớn đến diện tích tip xúc giữa cọ với đất và thé tích phần cọc thay thé dit. Nhung yêu tổ. này cảng lớn thi sức khing của cọc cảng lớn. + Anh hưởng của chiều sâu ngàm cọc: Khi tải trong tie dung đạt đến cực hạn đất ở mũi cọc sẽ bị phá hoại theo mặt trượt sâu. Mặt trượt sâu có dạng vòng cung,. Nếu cọc lâm vige theo bắt đầu từ mũi cọc di xuống pl L5)B, sau đó vòng lên trên. Bước 1: Chia miễn tính toán thành nhiều các min con (gọi là các phần từ):. Cac phần từ này được nối với nhau bởi một số hữu hạn các nút. Các nút nảy có. thể là đình, cũng có thé là một số điểm được quy uc trên cạnh của phần từ. “Các phần tử thường được sử dụng là các phần tử dang thanh, dạng phẳng, dang khối như trên hình 2.15. Bước 2: Trong phạm vi của mỗi phần từ ta giá thiết một dang phân bổ xác định nào đồ của him cn im như: Hàm chuyển vi, hàm ứng suất, him bị dang,. “Thông thường ta gi thiết các him này là những da thie nguyên mà các hệ số. của đa thức này gọi là các thông số. Trong phương pháp PTHH, các thông số này. được biễu diễn qua các t số của him vi có th là tị số của các đạo hầm của nỗ tại. các điểm nút của phần tử. Tình 2-15: Các phân tử cơ bản trong phương pháp PTHH. "uỷ theo ý nghĩa của hàm xắp xi mã trong cúc bài oán kết cấu ta thường chia. thành 3 loại mô hình:. Mô hình tương thích: Ứng với mô hình này ta biễu diễn gần đúng dạng phân bổ của chuyển vị trong phần tử. Hệ phương tình cơ bản của bài toán sử dụng mô. hình này được thiết lập trên cơ sở nguyên lý biển phân Lagerange. Mộ hình cân bằng: Ứng với mô hình này ta biéu diễn gin đúng dang phân bổ của ứng suất hay nội lực trong phần tử. Hệ phương trình cơ bản của bài toán sử. dụng mô bình này được thiết lập trên cơ sở nguyên lý biến phân Castigliano. M6 hình hỗn hop: Ung với mé hình này ta biểu điễn gần đúng dạng phân bổ. của cả chucyén vị lẫn ứng suất trong phần từ. Ta coi chuyên vi và ứng suất là 2 yêu tổ độc lập riêng bigs. Hệ phương trình cơ ban của bai toán sử dụng mô hình này. được thiết lập trên cơ sở nguyên ly biến phân Reisner-Hellinger. Như trên đã n ác hàm xắp xỉ thường được chọn dưới dạng đa thức nguyên. dang của đa thức được chọn dé bài toán hội tụ, có nghĩa là ta phải chọn đa thức dé. khi tăng số phần tử lên khá hơn thì kết quả tính tn sé tiệm cận tới kết quả chính. Mặt khác him xắp xi cin phải chọn để đảm bảo được một số yêu cầu nhất định, trước tiên là phải thoả man các phương tình cơ bản của lý thuyết đàn hồi. Nhưng để thoả mãn tắt cả các yêu thì sẽ rất phức tạp trong việc chọn mô hình và lập. Do đó người ta phải giảm bớt một số digu kiện nhưng vẫn đảm bảo nghiệm đạt được độ chính xác yêu cầu. “Trong 3 mô hình trên thì mô hình tương thích được sử dụng rộng rãi hơn cả,. còn 2 mô hình sau chỉ ử dung trong một số bi toán nhất định. "Để thiết lập hệ phương trình cơ bản của bài toán giải bằng PP PTHH ta dựa vào. các nguyên lý biển phân. Từ các nguyên lý biển phân ta rút ra được hệ phương trình. X- vết tơần. B- vóc tơ về phải. Dé xác định các đại lượng cơ học cẩn tìm khác ta dựa vào các phương trình co. bản của lý thuyết din hồi. PP PTHH có thé tính toán cho cả bai toán tĩnh và bài toán động. Trong luận văn. này chỉ tình bày PP PTHH tính toán cho trường hợp bãi toán tĩnh,. Các quan hệ cơ bản trong một phần tứ. Nguyên If công khả di của Lagrange áp dung cho hệ dan hỗi. Gia sử có một vật thể din hồi có thể ích V, diện tích bề mặt chịu ti là Sp, điện. tích mặt có điều kiện biên chuyển vị là S,,. Goi chuyển vị khả đĩ của phân tổ ứng với ngoại lực trên là u, v, w ta được công, khả di của các ngoại lực:. “Thể năng ngoại lye:. Mat khác, trong vật thé dan hồi tuyén tính xuất hiện nội lực và biển dang, tạo nên thể 1g biển dạng của vật thé:. Khi đó thé năng toán phần của vật th là. “Theo nguyên lý Lagrange, kh cổ chuyên v kh d cho phép,néu vật thé ở trạng. thái sân bằng và thoả mãn điều kiện b n thi thé năng toàn phần của bệ đạt giá trị. dùng, về toán học được biểu diễn ở dang:. Di là cơ sở để thiết lập phương trình cơ bản của phương pháo PTHH theo mo hình tương thích giải bằng phương pháp chuyển vị. Hàm chuyén vị và ma trận hàm 7. Thư đã nh bầy trong mye 23.1 khỉ sử dung mô hình trơng thich cần chọn. một hàm xắp xi chuyển vị trong phạm vi phần tử. Với vật liệu làm việc trong giai đoạn din hồi tuyển tính, có thể gi thiết chuyển vị tại một điểm bắt kỳ M tong phần. tử dưới dạng một da thức nguyên, với bài toán không gian đa thức này được biểu. là him chứa tog độ x. của điểm M bit kỹ trong phần từ a, là hệ số hằng của đa thức. Him u0xy2) được chọn sao cho vừa đảm bảo được mức độ chính xác của lồi giải vừa đơn giản cho việc xây dụng thuật toán giải.
ÁP DỤNG TÍNH TOÁN CHO DAP TRAN X
Cần chú ý là giá lực cho phép trên được xác định bằng tính toắn nên độ tin cây không cao, Với hẳu hét các cọc của các cọc, trong quá trình thi công giá trị tính toán này đều được kiểm tr li thông qua kết quả thí nghiệm nén inh ở hiện trường. + Như vậy do inh hưởng của áp lực ngang gây nên moment lật Lim gia tăng thêm lực dọc trong thân cọc (hing Š phía hạ lưu đoạn trăn) đáng kể, Điễu này là hoàn toàn hợp ý. Đơn nguyên đập trần tự do nằm sắt đập trần có cửa. Hình 3-18 biểu sit đơnmô hình tinh của đơn nguyên đập tự do. nguyên đập trần có của. Hình 3-19 không cho hiện nn để thấy bổ trí cọc trong nền, hình bên phải cho hiện nền để thấy hình ảnh các lớp dat đá trong nề. Hình 3-20 biểu diễn tải trong áp lực nước tác dụng lên tràn. Hình 3-21 biểu ign mặt bằng và số hiệu cọc bổ trí trong đơn nguyên nảy, trong đó số đầu tiên chí hàng, số thứ hai chi cột. “Hình 3-21: Coe trong đơn nguyên trân tự do giáp đơn nguyên tran có cửa. Trường hợp thi công xong. Hình 3 22: Chuyển vị đứng của đất nên và đập tổ hợp thi công vừa xong. Hinh 3-23: Chuyển vị ngang của đất nén và đập tổ hợp thi công viea xong. eae eae fe. ant feet pep PHƠ mm rat. ot mg ta) Teo ine.
