5. Nội dung nghiên cứu
3.2.3.Thông số cọc sử dụng trong mô hình
Công trình sử dụng móng cọc ống bê tông ly tâm ứng suất trước PHC đường kính 600mm, chiều dày thành ống 100mm. Cọc ống loại A, có diện tích mặt cắt ngang 15.7080mm2, cường độ bê tông cọc là 78,5N/mm2. Cọc sử dụng 6 cây thép đường kính 7,1mm. Sự phá hoại của cọc sẽ dựa vào moment gây nứt cọc là Mcr = 166,8kN.m. Mô đun đàn hồi của bê tông được dùng trong phân tích là 30.000Mpa. Hệ số possion 0,2.
Trong phân tích nếu ta sử dụng mô hình cọc ống thì sẽ tạo ra số phần tử lớn, điều này cần hạn chế trong mô phỏng bằng phần PLAXIS 3D Foundation. Vì khi số phần tử tăng lên đồng nghĩa thời gian và khối lượng tính toán sẽ tăng lên. Để đơn giản hóa trong quá trình phân tích chúng ta đề xuất phương án sử dụng cọc đặc để mô phỏng. Cọc đặc này sẽ có đường kính 600mm bằng đường kính ngoài của cọc ống, mục đích đảm bảo mặt đón lực của 2 cọc là như nhau. Mô đun đàn hồi của bê tông cũng được quy đổi tương đương thông qua công thức:
42 ( ) ( ) ( ) ( ) Trong đó:
Ed – Mô đun đàn hồi của bê tông cọc đặc. Er – Mô đun đàn hồi của bê tông cọc ống. Jd – Moment quán tính cọc đặc.
Jr – Moment quán tính cọc ống. Dn – Đường kính ngoài của cọc. Dt – Đường kính trong của cọc ống.
Chúng ta tiến hành mô phỏng trên PLAXIS 3D Foundation 2 trường hợp sử dụng cọc đặc và cọc ống, trong đó cọc đặc được quy đổi độ cứng tương đương với cọc ống. Biểu đồ chuyển vị của cọc trong 2 trường hợp theo giai đoạn đào, hình 3.12
a b
Hình 3.11 – Chuyển vị tại các giai đoạn thi công đào của cọc rỗng và cọc đặc
a) Chuyển vị của cọc khi đào đến cao độ -1,2m b) Chuyển vị của cọc khi đào đến cao độ -2,4m
6. Hình 3.12 – Kết quả chuyển vị của cọc rỗng và cọc đặc có độ cứng tương đương
Nhận xét: Chuyển vị của cọc đặc có độ cứng tương đương với cọc ống cho
kết quả chuyển vị giống với chuyển vị của cọc ống.
Kết luận: Vậy để đơn giản hóa mô phỏng cọc ống trong PLAXIS 3D
Foundation ta có thể quy đổi về cọc đặc với độ cứng tương đương, nhưng không thay đổi đường kính ngoài của cọc để đảm bảo điều kiện đón lực như nhau.
Bảng 3.5 – Đặc trưng vật liệu của cọc sử dụng trong mô hình
Thông số Ký hiệu Giá trị Đơn vị
Loại cọc - Massive circular pile
Đường kính cọc d 0,6 M
Trọng lượng riêng 14 kN/m3
Mô đun đàn hồi E 2,41.107 kN/m2
44