Mụ hỡnh bài toỏn với cỏc kớch thước cơ bản cú kể đến ảnh hưởng của nền khi làm việc. Theo kinh nghiệm, vựng nền chịu ảnh hưởng khi đập làm việc theo chiều sõu và chiều ngang hai bờn là Hđập ,chiều sõu nền bằng Hđập.
Bước 1:Chọn đơn vị tớnh : Tan, m, C
Bước 2: Tạo mụ hỡnh theo sơ đồ từ mụ hỡnh mẫu - Click vào menu File ⇒ New model
Click chọn Grid Only >xuất hiện bảng Quick Grid Lines > Nhập số lượng đường lưới và khoảng cỏch đường lưới theo phương X,Y,Z như sau:
- Nhấn đỳp chuột vào một đường lưới hoặc nhấn phải chuột vào một đường lưới > Edit Grid Data > Modify/ Show System.Ta cú hệ lưới trong mặt phẳng XZ theo phương X,Z nhập cỏc giỏ trị vào như sau:
Hỡnh 4-5 Nhập giỏ trị lưới
- Vẽ mặt cắt ngang đập :
Tạo thờm cỏc nỳt (-3;0;0),(0;0;5,6),(7;0;52,3),(7;0;30.89),(7;0;40.3),
Draw Poly Area> Nhấn chuột lần lượt vào cỏc nỳt để vẽ, nhấn đỳp chuột hoặc Enter ,ta cú mặt cắt đập như hỡnh vẽ.
- Vẽ đường phõn chia cỏc miền đập – nền PN và PK
Tạo thờm cỏc nỳt cú tọa độ(-40;0;-15),(-15;0;-13),(38,82;0;-10),(68,82;0;-10), từ menu Draw > Draw Farme > vẽ đoạn thẳng
- Draw Poly Area> Nhấn chuột lần lượt vào cỏc nỳt để vẽ, nhấn đỳp chuột hoặc Enter ,ta cú mặt cắt đập như hỡnh vẽ :
- Vẽ chu vi hành lang của đập:
Tạo thờm cỏc nỳt (4;0;2)(7;0;2),(4;0;4,5),(7;0;4,5), sau đú dựng chức năng Extrude> Extrude Points to Frames… tạo vũm cho hành lang.
- Chia mạng lưới phần tử : Sử dụng cỏc cỏch chia khỏc nhau, chọn phần tử > Edit > Edit Area > Divide Area > Xuất hiện Divide Selected Areas’,chọn cỏch chia.Ta được như hỡnh vẽ:
Hỡnh 4-6: Mụ hỡnh tớnh toỏn
4.8.Thực hành tớnh toỏn và phõn tớch kết cấu
4.8.1.Định nghĩa vật liệu: Define/Materials/Add new Material/
• Bờtụng M150: γ = 2.4 (T/m3); μ = 0.2; E = 218e4 (T/m2) • Bờtụng M200: γ = 2.5 (T/m3); μ = 0.2; E = 240e4 (T/m2) • NỀN PN: γ = 0 (T/m3); μ = 0.25; E = 7e9 (T/m2) • NỀN PK: γ = 0 (T/m3); μ = 0.22; E = 1e10 (T/m2)
4.8.2.Định nghĩa phần tử tấm: Define/Section Properties/Area Sections/
Bảng 4-5: Bảng liệt kờ cỏc phần tử tấm
TT Phần tử tấm (Shell – Thin) TT Phần tử tấm (Shell – Thin)
1
Tờn: Lõi Vật liệu: M150
Chiều dày chịu uốn: 1 Chiều dày chịu uốn thật sự: 1
3
Tờn: Nền PN Vật liệu: NỀN IIA
Chiều dày chịu uốn: 1 Chiều dày chịu uốn thật sự: 1
2
Tờn: ĐẬP-TL Vật liệu: M200
Chiều dày chịu uốn: 1 Chiều dày chịu uốn thật sự: 1
4
Tờn: Nền PK Vật liệu: NỀN IIB
Chiều dày chịu uốn: 1 Chiều dày chịu uốn thật sự: 1
4.8.3.Gỏn phần tử tấm
Chọn đối tượng là Nền PN → Nền PK → ĐẬP → HÀNH LANG Assign/Area/Section/NỀN PN → NỀN PK → ĐẬP - HL → ĐẬP - HL Chọn đối tượng là Lõi Đập: Assign/Area/Section/Lõi.
4.8.4.Thao tỏc sau khi gỏn phần tử tấm
*Kiểm tra màu của nền và đập: Kớch vào biểu tượng ( ) lựa chọn
*Xúa những phần tử khụng cần thiết: Assign/Clear Display of Assigns/
*Để xem cỏc phần tử riờng biệt: Select/Select/Properties/Area Sections/Lõi/OK View/Show selection only/
View/Show all/Để xem lại toàn bộ
4.8.5.Gỏn liờn kết
-Chọn tất cả cỏc nỳt phần đỏy nền: Assign/Joint/Restraints/ √ Translation 3 -Chọn tất cả cỏc nỳt phần tử 2 biờn: Assign/Joint/Restraints/ √ Translation 1 -Chọn 2 nỳt phần tử tại 2 mộp biờn của nền:
4.8.6.Khai bỏo ỏp lực
Gỏn lực thụng qua Joint Patterns...
Define/Load Patterns… Define/Joint Patterns…
DEAD DEAD 1
ALNTL Live 0 ALNTL
ALNHL Live 0 ALNHL
ALT TH1 Live 0 ALT TH1
ALT TH2 Live 0 ALT TH2
ALBC Live 0 ALBC
ALS Live 0 ALS
TLNTL Live 0
TLNHL Live 0
TLBC Live 0
ALDN Live 0
Hỡnh 4-10: Khai bỏo ỏp lực cần gỏn vào mặt
4.8.7.Gỏn ỏp lực vào mặt:
-Để biết tải trọng cần gỏn vào mặt nào, sau khi gỏn xong phần tử tấm. Ta copy ra 1 files riờng để Extrude phần tử Shell thành phần tử khối bằng cỏch:
• Chọn toàn bộ đối tượng/Edit/Extrude/Converts Areas to Solids.../ -Để xem mặt của phần tử Shell:
• Display/Show Misc Assigns/Solid/
4.8.8.Gỏn cỏc ỏp lực phõn bố đều tỏc dụng xuống nền:
-Lựa chọn phần chịu ỏp lực phõn bố đều. Chỳ ý quột cả nỳt và tấm
• Assign/Area Loads/Surface presufe/NAME/Chọn mặt cần gỏn ỏp lực.
Hỡnh 4-12: Trọng lượng nước thượng lưu tỏc dụng xuống nền
4.8.9.Phương phỏp lập hàm số gỏn ỏp lực phõn bố dạng tam giỏc:
-Lựa chọn tất cả cỏc nỳt chịu ỏp lực tam giỏc:
• Assign/Joint Patterns/NAME/Thiết lập hàm số phõn bố ỏp lực dạng tam giỏc f(MNDBT) = Cz + D z = 0 ⇒ D = f(MNDBT) = 38.5 z = 38,5 ⇒ C = -1 f(MNLTK) = Cz + D z = 0 ⇒ D = f(MNLTK) = 39.5 z = 39,5 ⇒ C = -1
Hỡnh 4-13: Khai bỏo ỏp lực nước thượng lưu MNDBT
-Lựa chọn phần tử bao gồm cả nỳt và tấm khu vực chịu ỏp lực:
• Assign/Area Loads/Surface presufe/NAME/Chọn mặt cần gỏn ỏp lực.
-Khai bỏo tương tự đối với cỏc tổ hợp tải trọng súng, ỏp lực thấm ta cú sơ đồ tải trọng cỏc lực tỏc dụng như sau:
Hỡnh 4-17: Áp lực súng phõn bố đều tỏc dụng vào đập
Hỡnh 4-19: Trọng lượng nước thượng lưu (MNDBT)
4.8.10.Khai bỏo tổ hợp tải trọng: Define/Load combinations/Add new Combo… • TH1 = 0.95DEAD +1.ALN TL+ 1.TLN TL+ 1.2ALBC+ ALS + ALT TH1 • TH2 = 0.95DEAD + 1.ALN TL+1.TLN TL + 1.ALN HL+1.TLN TL+
4.8.11.Phõn tớch và chạy bài toỏn:
Analyze/Set Analysis Options…
Hỡnh 4-21: Phõn tớch lựa chọn kết cấu bài toỏn phẳng
Analyze/Set load cases to run…
4.8.12.Kết quả tớnh toỏn chuyển vị và ứng suất trường hợp 1:
Hỡnh 4-24: Chuyển vị Uz
Hỡnh 4-26: Ứng suất S22