Cỏc mụ hỡnh mỏi d c đ c phõn tớch trong nghiờn c u này đ c minh h a trong hỡnh II-7. Mỏi d c cú chi u cao l n nh t là Hmax = 18m v i đ đ c c a mỏi là 1:1. Cỏc l p c t đ c đ t ngang v i kho ng cỏch theo ph ng đ ng mỏi d c là 1m. Chi u dài c a m i l p c t đ c xỏc đ nh là đ dài đ khụng làm cho c t tu t kh i kh i đ t khi phỏt sinh l c kộo trong c t. t n n đ c gi đnh là n n t t.
H =1 8 m H =18 m Cot a) Mỏi d c khụng c t b) Mỏi d c cú c t Hỡnh II-7. Mụ hỡnh mỏi d c khụng c t và cú c t
Mụ hỡnh phõn tớch trờn s đ c mụ hỡnh húa trong ph n m m Plaxis đ nghiờn c u. L i ph n t h u h n đ c minh h a trong hỡnh II-8. S ph n t trong mụ hỡnh trờn là 1002 ph n t . Cỏc giai đo n thi cụng mỏi d c cú c t cú chi u cao Hmax
=18m đ c minh h a trong hỡnh II-9.
a) Mỏi d c khụng c t b) Mỏi d c cú c t
Hỡnh II-9. Cỏc giai đo n thi cụng mỏi d c cú c t cú chi u cao Hmax =18m
2.3.2.K t qu nghiờn c u mụ hỡnh
đỏnh giỏ hi u qu c a vi c cú c t gia c ng trong mỏi d c v ng x ng su t- bi n d ng trong mỏi d c cú c t, thỡ c ng c n thi t ph i hi u ng x trong mỏi d c khụng cú c t. Ph n này trỡnh bày cỏc k t qu phõn tớch ng su t, bi n d ng t i th i đi m cu i giai đo n thi cụng cho mỏi d c khụng c t và cú c t v i chi u cao l n nh t Hmax = 18 m. K t qu cho chi u cao mỏi d c H= 5 m, 10 m và 15 m đ c th hi n trong Ph l c A.
2.3.2.1. ng su t
Khi mỏi d c cú c t, ng su t trong mỏi d c thay đ i rừ r t. Vỡ cú c t gia c ng
a, Mỏi d c khụng c t b, Mỏi d c cú c t
Hỡnh II-10. Ph m c đ ng su tđ t huy đ ng trong mỏi d c cao 18m (%)
Hỡnh II-10 th hi n ph m c đ ng su t đ t huy đ ng trong mỏi d c khụng c t và cú c t t i th i đi m v a thi cụng xong. Theo hỡnh II-10 ta th y v i mỏi d c khụng c t, c ng đ đ t đ c huy đ ng nhi u h n, c th ph m c đ ng su t đ t
huy đ ng t i đa 100% c a mỏi d c khụng c t r ng h n ph c a mỏi d c cú c t.
i u này c ng đó đ c lý gi i ch ng I, khi cú c t, ng su t chớnh σ3 c a đ t t ng lờn 1 l ng ∆σ3 do t ng tỏc gi a đ t và c t t o ra. S b sung này làm gi m đ
l ch ng su t nộn c a đ t hay c ng đ huy đ ng c a đ t gi m đi. Ph c ng đ huy đ ng này c ng cho th y kh n ng hỡnh thành m t m t phỏ ho i đi qua chõn mỏi
d c.
2.3.2.2. Bi n d ng
Vi c đ a c t vào mỏi d c làm thay đ i ng su t trong mỏi nờn làm gi m cỏc bi n d ng trong mỏi d c.
a, Mỏi d c khụng c t b, Mỏi d c cú c t Hỡnh II-11. Ph bi n d ng gúc εxy trong mỏi d c cao 18m (%)
Hỡnh II-11 th hi n ph bi n d ng gúc εxy trong mỏi d c khụng c t và cú c t v i chi u cao 18m, do cú thờm c t bi n d ng này gi m đi đỏng k , c th mỏi d c khụng c t bi n d ng gúc l n nh t εxy = 7,78% cũn v i mỏi d c bi n d ng này gi m cũn εxy = 5,36% . Bi n d ng gúc l n nh t εxy c 2 mụ hỡnh đ u xu t hi n chõn d c cho th y kh n ng m t phỏ ho i s đi qua đi m này. K t qu v i chi u cao mỏi d c 5m, 10m ,15m c ng cho k t qu t ng t .
a, Mỏi d c khụng c t b, Mỏi d c cú c t
Hỡnh II-12. Ph bi n d ng ngang εxtrong mỏi d c cao 18m (%)
Hỡnh II-12 th hi n ph bi n d ng ngang εx c a mỏi d c cao 18m. Do đ a c t vào nờn bi n d ng ngang c a mỏi cú c t gi m so v i mỏi khụng c t, c th là v i mỏi khụng c t bi n d ng ngang l n nh t εx = 0,707% cũn mỏi d c cú c t εx = 0,417%. hỡnh II-12 ta th y bi n d ng ngang l n nh t c a c mỏi khụng c t và cú c t đ u xu t hi n vựng gi a mỏi d c. V i mỏi cú c t, giỏ tr này gi m đi do nh h ng c a c t
đó nờu trờn. K t qu v i chi u cao mỏi d c 5m, 10m, 15m c ng cho k t qu t ng
t .
a, Mỏi d c khụng c t b, Mỏi d c cú c t
Hỡnh II-13. Ph bi n d ng đ ng εytrong mỏi d c cao 18m (%)
Bi n d ng đ ng εy g n nh khụng thay đ i khi đ t thờm c t vào, ph bi n d ng c a đ ng εyđ c th hi n hỡnh II-13. c mỏi d c khụng c t và cú c t bi n d ng
đ ng l n nh t εy = 1,63%. K t qu v i chi u cao mỏi d c 5m, 10m ,18m c ng cho
k t qu t ng t .
a, Mỏi d c khụng c t b, Mỏi d c cú c t
Hỡnh II-14. Ph ng bi n d ng c t l n nh t γmax trong mỏi d c
mỏi d c cú s c ch ng tr t l n nh t t vi c đ a thờm c t vào thỡ nờn đ t c t
theo ph ng bi n d ng c t l n nh t γmax phỏt sinh trong mỏi d c. Hỡnh II-14a th hi n m c đ và ph ng c a bi n d ng c t l n nh t trong mỏi d c khụng c t. Tuy nhiờn theo th c t thi cụng, vi c đ t c t theo ph ng c a bi n d ng c t l n nh t s r t khú, vỡ v y th c ti n v n đ t c t theo ph ng ngang. Và bi n d ng c t l n nh t
γmax trong mỏi d c cú c t v n cú ph ng nh mỏi d c khụng c t, th hi n hỡnh II- 14b.
2.3.2.3. Chuy n v
Hỡnh II-15 và II-16 th hi n l i và vector chuy n v toàn ph n t i th i đi m cu i
giai đo n thi cụng c a mỏi d c cú c t và khụng c t. Theo xu h ng c a cỏc vector chuy n v này cú th phỏn đoỏn ra d ng m t phỏ ho i c a mỏi d c gi ng nh m t cung trũn. mỏi d c cao 5m cho th y r t ớt chuy n v trong mỏi d c. Chuy n v b t
đ u t ng lờn khi t ng chi u cao mỏi d c, c th cú th th y mụ hỡnh mỏi d c cao 10m, 15m, 18m. K t qu tớnh toỏn cỏc mỏi d c xem ph l c A.
a, Mỏi d c khụng c t b, Mỏi d c cú c t
Hỡnh II-15. L i bi n d ng mỏi d c
a, Mỏi d c khụng c t b, Mỏi d c cú c t
Hỡnh II-16. Vector chuy n v toàn ph n mỏi d c cao 18m
Do xem c t trong nghiờn c u này khi làm vi c ch cú l c kộo d c tr c T, vỡ v y
đ xem xột đ b n c a c t c n ph i xỏc đ nh đ c l c kộo l n nh t đ c huy đ ng trong c t. Tr ng h p c t cú l c kộo b ng v i l c kộo gi i h n c a c t, cú th k t lu n là c t đó huy đ ng h t kh n ng làm vi c. Trong tr ng h p l c kộo l n nh t trong c t nh h n l c kộo gi i h n c a c t thỡ c n ph i b trớ l i c t cho h p lý hay ch n l i c t đ s d ng t i đa kh n ng làm vi c c a c t và ti t ki m v t li u. y là bài toỏn t i u, tuy nhiờn trong ph m vi c a lu n v n, tỏc gi ch nghiờn c u cỏc y u t nh h ng đ n c t đ đ a ra cỏc đỏnh giỏ v c t gúp ph n hi u rừ vai trũ c a c t trong tớnh toỏn n đ nh mỏi d c cú c t.
Hỡnh II-17 th hi n s phõn b l c kộo đ c huy đ ng d c theo chi u dài c a c t t i v trớ c t th nh t. S phỏt tri n c a l c kộo đ u bờn trỏi c a c t là do khụng cú chuy n v t ng đ i gi a đ t và c t, t ng t nh vi c c t b ngàm v i đ t. Cũn đ u phớa bờn ph i, l c c t b ng “0” do bờn trỏi là mỏi d c, cú s chuy n d ch, bi n d ng, coi nh là biờn t do.
Hỡnh II-17. Phõn b l c kộo huy đ ng d c theo chi u dài c t th nh t
Quan sỏt s phõn b l c trong cỏc c t ta th y cú hai m i quan h sau. Hỡnh II-18 th hi n cỏc thụng s đ mụ t cỏc m i quan h .
Hỡnh II-18. Thụng s mụ t cỏc quan h
Th nh t cú m t m i t ng quan gi a t s hi/H- đ i di n cho m c đ t ng c ng c t so v i chi u cao mỏi d c, và Ti/Tmax – đ i di n cho l c kộo c t l n nh t trong m t c t so v i kộo l n nh t đ c huy đ ng trong t t c cỏc c t. Hỡnh II-19 th hi n m i quan h hi/H và Ti/Tmax cho mỏi d c cao 5m, 10m, 15m, 18m. Qua phõn tớch 4 mụ hỡnh mỏi d c v i 4 chi u cao khỏc nhau, bi u đ này cho th y b t k chi u cao nào, quan h mụ t phõn b kộo l n nh t c a c t d c theo chi u cao mỏi d c là khụng đ i. Và l c kộo đ c huy đ ng nhi u nh t v trớ 0,4 l n chi u cao H.
Hỡnh II-19. Quan h hi/H v i Ti/Tmax
M i quan h th hai liờn quan đ n v trớ và giỏ tr l n nh t c a l c kộo trong m t l p c t. Hỡnh II-20 th hi n s t ng quan gi a Di/hi và Ti/Tmax. Bi u đ này cho th y v trớ c a l c kộo l n nh t trong c t khụng ph thu c vào chi u cao c a mỏi d c mà ph thu c vào v trớ đ t c t.
Hỡnh II-20. Quan h Di/hi v i Ti/Tmax
Cỏc m i quan h th hi n trong hỡnh II-19, II-20 cung c p cho ta đ y đ thụng tin
đ xỏc đnh v trớ và đ l n c a l c kộo l n nh t đ c huy đ ng trong m i c t. B ng cỏch cho Tmax b ng c ng đ kộo cho phộp c a c t thỡ l c kộo m i l p c t t i v trớ giao v i m t tr t hoàn toàn cú th xỏc đ nh, khi phỏ ho i t i v trớ giao gi a m t phỏ ho i và c t cú l c kộo l n nh t. M t khi t s Ti/Tmax đ c xỏc đ nh thỡ v trớ c a Ti d c theo m i l p c t s đ c xỏc đnh nh s d ng bi u đ hỡnh II-19 . i u này cung c p cỏc thụng tin c n thi t đ th c hi n phõn tớch n đ nh ho c đ xỏc đnh chi u dài c a m i l p c t.
2.4. CÁC Y U T NH H NG N C T
Nh đó phõn tớch ch ng I, vi c đ a c t vào làm c t đ t s c i thi n s c khỏng c t c a đ t, t c s làm t ng thờm n đnh cho mỏi d c cú c t. Do v y, c n n m v ng quan h c a cỏc y u t , đỏnh giỏ tỏc đ ng qua l i và nh h ng c a chỳng t i c t.
2.4.1. nh h ng c a chi u cao mỏi d c
Nh m c 2.3.3 đó phõn tớch, phõn b l c kộo huy đ ng l n nh t trong c t khụng nh h ng b i chi u cao mỏi d c, đ c th hi n hỡnh II-19. Qua phõn tớch 4 mụ hỡnh mỏi d c cú chi u cao thay đ i (H= 5, 10, 15, 18 m) th y l c kộo huy
Và v i mỏi d c càng cao thỡ càng d m t n đ nh nờn h s an toàn s gi m d n
khi t ng chi u cao mỏi d c. Khi đú đ duy trỡ n đnh cho mỏi d c thỡ l c kộo trong c t đ c huy đ ng nhi u khi chi u cao mỏi d c l n. T c là m i quan h gi a l c
kộo huy đ ng trong c t và h s an toàn là t l ngh ch v i nhau. C th đ c th hi n hỡnh II-21.
Hỡnh II-21. Quan h gi a h s an toàn Fs, l c kộo Tmax v i chi u cao mỏi d c
2.4.2. nh h ng c a đ c ng c t
Qua m t s tài li u nghiờn c u cho th y đ c ng EA và c ng đ c t (l c kộo) Tmax quan h v i nhau thụng qua đ c tr ng bi n d ng đàn h i gi i h n nh sau:
max
max
T EA
ε = (2.16)
Theo quan h này v i m t bi n d ng nh t đnh thỡ đ c ng t ng thỡ c ng đ c t
c ng t ng. Do v y c n xem xột nh h ng c a đ c ng c t EA t i c ng đ Tmax c a c t. nghiờn c u nh h ng c a đ c ng c t EA, thay đ i đ c ng t 500 KN/mữ 6000 KN/m v i mỏi d c cao 18m, ta thi t l p đ c m i quan h nh hỡnh
a) Tmax huy đ ng theo chi u cao mỏi b) Quan h gi a h s an toàn Fs v i đ c ng EA
Hỡnh II-22. nh h ng c a đ c ng c t EA(mỏi d c cao 18m)
Nh n th y c ng đ c t EA t ng thỡ l c kộo Tmax c ng t ng đỳng nh m i quan h trờn, và giỏ tr Tmax trong cỏc l p c t d c chi u cao luụn đ t giỏ tr l n nh t t i 0,4H, H- chi u cao mỏi d c khi c t cú đ c ng t 2000 KN/m; nh ng giỏ tr đ
c ng nh h n 2000 KN/m thỡ giỏ tr Tmax đ t đ c g n chõn d c. i u này là do c t cú đ c ng nh , khi đ a vào mỏi d c khụng phỏt huy h t kh n ng c a c t. Bi n d ng c t t ng d n, và phỏt tri n t chõn d c. Bi n d ng c a đ t t ng kộo theo bi n d ng c a c t t ng, d n đ n l c kộo c a c t đ c huy đ ng nhi u c t g n chõn d c.
bi u đ th hai cho quan h gi a đ c ng và h s an toàn, đ c ng c t t ng
thỡ h s an toàn c a mỏi d c t ng nhanh nh ng giỏ tr đ u, cũn nh ng giỏ tr sau
t ng ch m và cú xu h ng n đnh m t giỏ tr . i u này cú th hi u là do đ c ng càng l n thỡ l c kộo đ c huy đ ng g n nh t i đa giỏ tr c ng đ t i h n c a nú,
và khi đú y u t ch ng tr t do c t gõy ra khụng t ng lờn n a nh v y h s an toàn
n đnh c a mỏi cú c t c ng khụng t ng lờn.
2.4.3. nh h ng c a kho ng cỏch đ t c t
xem xột nh h ng c a kho ng cỏch đ t c t t i l c kộo Tmax đ c huy đ ng trong c t, ta t ng kho ng cỏch đ t c t theo chi u cao mỏi d c t 0,5m đ n 4m. Khi
kho ng cỏch gi a cỏc c t gi m thỡ l c kộo Tmax huy đ ng trong c t c ng gi m theo, cú th nhỡn th y trong hỡnh . B c c t gi m t c s l ng c t t ng lờn, vớ d nh b c c t c a mỏi d c cao 18m là 0,5m thỡ s c t trong mỏi là 35 c t, khi b c c t là 1m thỡ s l ng là 17 c t . . . S l ng c t t ng thỡ l c kộo huy đ ng s đ c
dàn đ u ra m i c t, làm cho l c kộo huy đ ng trong m i c t gi m đi. Khi s l ng c t gi m thỡ đi u ng c l i x y ra.
a) Tmax huy đ ng theo chi u cao mỏi b) Quan h gi a h s an toàn Fs, l c kộo
Tmax v i b c c t b
Hỡnh II-23. nh h ng c a b c c t b(mỏi d c cao 18m)
hỡnh II-23 ta th y khi b c c t t ng thỡ h s an toàn gi m, ng c v i quan h