Tính toán tường cừ bằng phương pháp phần tử hữu hạn để bảo vệ hố móng sâu của công trình thủy lợi

TÍNH TOÁN TƯỜNG CỪ BANG PHƯƠNG PHÁP PE HỮU HẠ)

- Khả năng chịu ứng suất động khá cao (cả trong quá nh thí công lẫn trong. ‘qué trình sử đụng). + Khả năng chịu ực lớn trong khi trong lượng khá bé. - Cử thép có thể nối để dang bằng mối nối han hoặc bu lông nhằm gia ting. + Cử thép có thể sử dụng nhiễu lẫn, do đó hiệu quả về mặt kinh 6. "Nhược điểm lớn nhất của cử thép là tính bị ăn mòn trong môi trưởng làm việc, tuy nhiên nhược điểm này hoàn toàn có thể khắc phục do thời gian thi công hd. móng ngắn, nếu lường ei là một bộ phận vĩnh cửu của kết cấu thì có thể bảo vệ. bằng các phương pháp bảo vệ như sơn phủ chồng an mòn, mạ kẽm. Tường cit phẳng Tưởng cit chữ U. Tường cit thép. Ung dụng của cir thép: phù hợp cho các công trình cảng, cầu tàu, dé đập, các. công trình bờ kẻ kênh mương, cải tạo dòng chảy và tit cả các hỗ móng sâu của các công tình giao thông dân dụng, thủy lợi. Tắt nhiên, ứng với một công trình cụ thể. luôn có nhiều giải pháp thiết kế khác nhau sử dụng các loại vật liệu khác nhau, Và khi đó việc chọn lựa nên hay không sử dung cit thép còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố. như điều kiện địa hình địa chất tình trạng mực nước ngằm, giá hành, điều kiện thi. ©) Cừ bê tông cốt thép: hay còn gọi là cit ván BTCT hay tường cọc ván là một. dang đặc biệt của tường chắn đắt, thường được sử dụng để bảo vệ các công trình. ven sông kết hợp với vige chống xối lỡ bờ sông, ngoài ra cũng được sử dụng để bảo. vệ hồ móng sâu của những công trình lớn. Hiện nay cừ BTCT đã được chế tạo với nhiễu mặt cắt điễn hình như: dạng. = Rẻ hơn cử Larsen. - ĐỂ hạ cử nếu không phải tong thành phố thì có thể dùng búa diezen để. đồng, đơn gián rẻ tiền và nhanh. - Khả năng chịu lực tốt, cường độ chịu lực cao nên thi công ít bị vỡ đầu cọc, tuổi thọ cao. + Có thé ứng dung trong nhiều điều kiện địa chất khác nhau. = Ché tạo trong công xưởng nên kiểm soát được chất lượng cọc, thi công. nhanh, mỹ quan đẹp. - Tuổi thọ công trình tăng. tản, thi công dễ đàng và chính xác. ~ Trong công tác bảo vệ hỗ móng sâu có thể ding cọc vần BTCT dự ứng lực. áp lam tường chấn xung quanh móng dé khi ép cọc, đắt không bị dẫn vỀ những phía có thể gây hư hại những công trình cận ké, Đây là một giải pháp thay thé tường trong đắt hoặc tưởng cử Larsen trong một số trường hợp,. - Gin khu vực nhà din không ding đồng, ngoài ra nếu thi công phải trính chấn động. ~ Công nghệ chế tạo phức tạp hơn đóng cọc thông thường. - Thi công đối hỏi độ chính xác cao, thiết bị thi công hiện đại hơn. - Giá thành cao hơn cọ đóng truyén thống có cùng tiết diện. Khó thì công theo đường cong có ban kính nhỏ, chỉ tiết nỗi phức tạp làm hạn. chế độ sâu hạ cọc. 4) Tường cờ nhựa tổng hợp: Là một loại cử mới mà có thể được ứng dụng rất. rộng ri trên thể giới trong các đẻ, kẻ bin va các kết cấu khác. Nhìn chung, cử nhựa. được sản xuất bằng phương pháp ép din từ hỗn hợp nhựa biến tinh với các nguyên. liệu là nhựa Poly Viny Chlorid, bột độn. và các hợp chất nhựa déo khác. liệu này được làm nóng chảy và din vào trong khuôn. Sau đó tắm cir được làm nguội và cắt theo chiều đi đã định. Các mặt cắt ngang điển hình là Z, W, U. ên với thời tiết. không bị lão hóa do bức xạ mặt trời. ~ Không bị an môn bởi nước mãn, phòn, ô nhiễm và vi sinh - Độ bn cơ ý cao dn định với nhiệt độ mỗi trường. cấu tối ưu, công, lip đặt nhanh, vận chuyển gọn nhệ. Nhuge điểm: nhìn chung có médun din hồi và cường độ nhỏ hơn cử thép, do đồ độ vừng trở thành yờu tố quyết định rong việc thi lường cir và được xỏc định cụ thé trong chu trình tính toán. ing dụng: - Chống sat lở bo. - Chống thắm, xody mòn chân mỏng các công tình dưới nước, đặc biệt hiệu. ‘qua trong điều kiện dong chảy siết, nước mặn phèn, nước 6 nhiễm. + Lim tưởng vây hỗ móng thi công ce công tình. Các biện pháp thi công tường eit. Theo vật lig và cấu tạo của tường cử, hệ thông neo và phương pháp thi công, có thể chia làm nhiều loại kết cấu tường cử, trong luận văn tác giả chỉ đề cập đến thi. công tường cir thong dụng bằng cử thép hoặc bằng cử BTCT có thanh neo. dạng kết cấu tường cit khác như cử tự do hay không neo được thi có phần đơn giản hơn. Đặc điểm thi công kết cẩu tường cit. “Trường hợp tuyển tường cử nằm trong vùng nước: phải dùng. thi công đồng tường cử. “Trường hợp tuyển tường cử nằm trên cạn: trước hết thi công phần chủ thể của. tường cử, sau đó đào móng. cần có thời gian nghỉ đễ cho tưởng cit nghiêng về phía trước từ từ nhằm giảm bớt. lượng lệch nghiêng. Trong quá trình đảo móng cần tiến hành quan trắc chuyển vi của tường cử và kết cầu neo. Trình ự xây dựng trồng cir có neo. Trình tự xây dựng kết cấu trởng cử cổ neo được tiến hành như sau:. 4) Chuẩn bị công trường. - Giải phóng mặt bằng. Thu don và định vị mat bằng xây dưng. ~ Cắm tuyển xá định giới hạn địa iới khu vực xây dưng. ~ Lam đường nội bộ. - Tiền hành san lắp tạo mặt bằng khu dat. ~ Xây dựng nhà tạm, kho bãi, lắp đặt điện nước phục vụ cho quá trình thi công. - Vận chuyển nguyên vật liệu, máy móc thiết bị th công cử đến công trường,. b) Thi công công trình. Các điểm nút này có thể là dính các phần tứ cũng cổ thể là một số điểm được quy wae rên mặt (cạnh) cia. b) Trong phạm vi của mỗi phin tử, ta gi thiết một dạng phân bổ xác định nào. đồ của hàm cần im, có thé đồ là. - Cả hàm chuyển vị và hàm ứng suất. ‘Thong thường giá thiết các hàm này là những đa thức ngụ). của đa thức được gọi là các thông số. Trong phương pháp PTHH, các thông số này. cả các trị số của các đạo hàm của .được biểu diễn qua các trị số của hàm và có. nó tại các điểm nút của phan tử. Tuy theo ÿ nghĩa của hàm xắp xi mà trong các bài toán kết cầu ta thường chia. ra làm ba loi mô hình. ~ Mô bình tương thích: ứng với mô hình này ta biểu diễn gn đúng dạng phân bổ của chuyển vị ong phin tứ. Hệ phương trình cơ bản của bài toán sử dụng mô. lập trên cơ sở nguyên lý biển phân Lagrange. ién gần đúng dang phân bổ. nh cân bằng: ứng với mô hình này ta biểu. hoặc nội lực trong phin tứ. Hệ phương trình cơ bản của bài toán sử dụng mô hình này được thiết lập trên cơ sở nguyên lý biển phân Castigliano. = Mô hình hỗn hợp: ứng với mô hình này ta biểu diễn gin đúng dạng phân bổ. của cả chuyển vị lẫn ứng suất trong phần tử. Ta coi chuyển vị và ứng suất là hai yêu. tổ độc lập riêng bigt. Hệ phương trình cơ bản của bài toán sử dụng mô hình này .được thếtlậ trên cơ sở nguyên lý biến phân Reissner ~ Hellinger. Dang của đa thức được chọn như thé nào đó dé bài toán hội tụ, có nghĩa là đa thức cần phải chọn như thé nào đó để khi ting số phẫn từ lên khí lớn thì kết quả tính toán sẽ tiệm cận với kết quả chính xác. Hầm xắp xi phải chọn như thé nào đồ để đảm bảo được một số yêu cầu nhất định, trước iên là phải thoả mãn các phương trinh cơ bản của lý thuyết đản hồi. Nhưng để thoả mãn một cách chặt ch tắt cả các yêu cầu thi sẽ có nhiều phức tap. trong việc chọn mô hình và lập thuật toán giải. Do đó trong thực tế người ta phải giảm bớt edu nào đó nhưng vẫn đảm bảo nghiệm đạt được độ chính xác. Trong ba mô hình trên thì mô hình tương thích được sử dụng rộng rãi hơn cả,. còn hai mô hình sau chỉ sử dụng có hiệu qua trong một số bài toán nhất định. ©) Thiết lập hệ phương trình cơ bản của bai toán: Để thếtlập hệ phương trnh cơ bản của bài toán giải bằng phương pháp PTHH ta dựa vào các nguyên lý biển. Từ các nguyên lý biển phân te rút ra được hệ phương trình đại số tuyển tính. si trị hàm hoặc các đạo hàm của nó) tại các điểm nút. đàn hồi sẽ xác định được các. ©) Dựa vào các phương trình cơ bản của lý thuy. đại luợng cần tìm khác, chẳng hạn trường ứng suất, trường biến dạng 2.2.14. Tink kết câu theo mé hình trơng thich. 2) Chia miễn tính toán thành các phần từ. b) Chọn ẩn số là các chuyển vị nút của các phản tử, cũng có thé là chuyển vị. nút và chuyển vị tại một số điểm trên cạnh của phẫn từ. Giả thiết hàm chuyển vị:. chuyén vị được biểu in bằng hàm fix).

SEL ABS 2B

TÍNH TƯỜNG CỪ CHO CÔNG TRINH TRAM BOM

2x — trọng lượng bão hòa của lớp đắt thir, từ mực nước ngằm trở xuống có thể áp dụng gần đúng trọng lượng tự nhiên (Tim). Ap lực tải trong xe máy thi công. Đình mái trong giai đoạn thi công ti trong tic dụng gồm có tai trọng xe 6 tô chuyên chở là H10 hoặc tải trong lu đầm £9 được tỉnh qui đội v8 áp lực phân bổ đều. Tai trọng xe được quy đổi tương đương thành một lớp đất đắp có chiều cao. lu=nGiyBl ea). Do tính chất cơ lí của đắt tại day hỗ đảo không thay đổi (lớp 4) nên có thể chọn. Bảng 3.6 thể hiện quy luật phân bổ hệ số nền với các độ stu từ. Chiều sâu đồng cừ đã tính ở trên D=. Bảng 36, Quy trật phân bổ hệ số nền theo chidw sâu. Thiết lập ma trân cứng K. Để lập trình bai toán cọc cir bằng phương pháp PTHH, việc khó nhất là phái. xác định được quy mô bài toán để định ra được số phần tử. Xác định ma trận cứng. phần tử trong hệ toa độ địa phương K,. Dùng phương pháp mã số hoá để ghép K,. Từ đó xác định số bậc tự do của ma trận cứng K. các dm tiên nỀn din hỗi nên có kể thêm hệ số nền. Sir dụng ngôn ngữ lập trình Turbo Pascal, lập chương trình tinh toán các ma trân cứng K, như sau:. live tran cong phan to .. Peocaduze EengaragenlEpta:resil;. SE Mond then hezof ko, chantal ssbs®10007 case phantu of. 36:0tr-beso[korphankuj Tiết iehere[Ze,phaets]z 38:1:ehesứ|Xa,ghanta]ý. Ghép các ma trân cứng K, của các phần tử dầm và phần tử thanh vào ma trận. phương trình đại số tuyến tính 53 ẩn. en ta giải hệ. A, sẽ có số thie rong ma tận K như sau. Thiết lập véc to tải trong F. “Tải trong tác dụng là áp lực chủ động lên tường cử. Chúng được quy về thành các lực tập trung tại nút ly theo Bảng 3.6. For phantuil tơ an do Meotetal|ehanto]i=6;. For phostuisl to 16 do. 978 to an do Ngtzpnalphang an+L) svectotad fphantels.

PHAN TÍCH KET QUA TÍNH TOÁN 4.1. Bài toán tường không neo và các yếu tổ ảnh hưỡng

Khi nền đất yếu, khả năng liên kết dn hồi dưới đáy giảm không giữ được ổn định cho tường (Hình 4.3. Tại vị trí công trình giữa lòng sông độ chặt của nền. đất thường nhỏ. Có nhiều biện pháp để gia cỗ nỀn đất yếu để làm tăng độ chặt của nên dit, Trong công trình này a sử dụng biện pháp dùng cọc ép đây hỗ móng, tuy gia cổ diy móng được thực hiện sau khi đảo mồng, trồng cử đã chịu tải. trọng bắtlợi nhiên ví. K7), iên kết din hồi của tường và đắt lớn, có thể coi liên kết của tường tại đáy hồ đảo là ngâm cứng, nội lực mômen uốn phần ngàm vào đất giảm đáng ké, Từ kết quả Hình 4.3. ta thấy khi tăng độ chặt của nền đất đến một giá trị náo đó thì chuyển vị và nội lực của tường thay đổi không đăng kể, Từ đó ta có thể xác định độ chặt giới hạn của nén đất và lựa chon biện pháp gia cổ nền phù hợp. biéu diễn mỗi quan hệ giữa hệ số nền K với các giá trị nôi lực, chuyển vị lớn nhất, và chuyển vị cho phép của tường. Ta thấy rằng điều kiện cứng. không thỏa mãn,. Being 4.3, Kế quả tinh toán tường không neo Khi K thay di the tinh chất của đắt. Ảnh hưởng của sự thay đổi các loại cit. Biến dang và nội lực của tưởng còn phụ thuộc vào độ cũng của tường. -44 thể hiện chuyên vi và nội lực của tưởng không neo khí thay đổi các lại cit thép. Tình 44, Chuyển vị và momen uốn của tường không neo Khi độ cứng cừ thay đổi. "Từ kết quả Hin 4.4, ta thấy khi tinh toán trong cử với các độ cứng khắc nhau thì kết qua tinh chuyển vị thay đổi rất lớn còn nội lực thay đối không nhiều, Thay như một dim đổi chuyên vị từ vị tí diy hỗ dio tử lên, ti đó trồng m. cconson chịu lực theo phương ngang biểu đồ mô men trên đoạn này với các loại cử. khác nhau là như nhau. Trong đoạn chiều sâu cắm cử, chu) vị của cử là như nhau nhưng nhưng nôi lực thay đổi: tường cử có độ cứng lớn sẽ có nội lực nhỏ. Khi neo tại nút 3 (trường hợp lựa chọn) chuyển vị lớn nhất không vượt quá giới hạn cho phép, tường đảm bảo điều kiện cứng. Kết quả tính todn tường có neo khi vị trí neo thay doi. Ảnh hưởng của tinh chat của đắt. thé hiện kết quả tính toán tường cử với các hệ số nền khác nhau. én via) về mémen tỗn b) của tường có neo.