- Điều kiện để nên và cơng trình ổn định là n,.N„ < KA
4, Áp lực thủy tĩnh:
- Mặt thượng lưu: do mái thượng lưu gần như thẳng đứng nên cĩ thể khơng tính tốn đến thành phần lực thẳng đứng.
Thành phần lực nằm ngang: W, = = 2104325) =528,125(T/m)
~ Mặt hạ lưu:
Thành phần thẳng đứng: W„ = sưa m,hẺ = 2-100,65.135” =0,59(T/m) Thành phần nằm ngang: W; = sử h”= 210.185) =0,91(T/m)
Thành phần nằm ngang: W; = sử h”= 210.185) =0,91(T/m)
b,Áp lực bùn cát: do mái thượng lưu gần như thẳng đứng nên cĩ thể khơng tính tốn đến thành phần lực thẳng đứng. Thành phần lực nằm ngang: 1
W,=2 hi K, =Œ/m)
K,= 45 -3] = se - 5 } 07;
Tí =T¿T=Y„(E—n,)= 1,0— 1,0.(1—0,45) = 0,45
—>W,= 2045.125207 =24,61(T/m)
cÁp lực nước thấm:Do chênh lệch mực nước thượng hạ lưu nên phát sinh dịng thấm từ thượng lưu về hạ lưu cơng trình, gây nên áp lực thấm dưới đáy của nĩ.
Ngồi ra, do đáy đập ngập dưới mực nước hạ lưu nên đập cịn chịu tác dụng của lực
đẩy nổi thủy tĩnh.
- Lực thủy tĩnh đẩy ngược: W; = y„.B.h = 1,0.27,0.1,35 = 36,45(T/m)
- Lực thấm đẩy ngược: Biểu đồ áp lực thấm đẩy ngược coi gần đúng là hình
tam giác, cĩ cường độ lớn nhất ở đầu sau màn chống thấm là
Pz„y¿ = y„.0,.H =1,0.0,5.(32,5 — 1,35) = 15,58(T/m) (H: chênh lệch cột nước thượng hạ lưu).
2.Kết quả tính tốn: Trong chương trình: ứng suất kéo (+), ứng suất nén (-). Kết quả phân tích ứng suất trong thân đập được thể hiện bằng độ đậm nhạt khác nhau trên hình vẽ.
VIII Phân tích, lưa chon kết quả tính tốn:
Với kết quả tính bằng phần mềm kết cấu Sap 2000, ta thấy một số điểm sau:
Trường hợp tính tốn ứng suất trong thân đập là tổ hợp tải trọng đặc biệt
MNKT(p=0.2%) = +286.00m với mặt cắt phần khơng tràn của đập cao 36.6m.
-_ Đập cĩ xu hướng chuyển vị về phía hạ lưu, chuyển vị lớn nhất tại nút 23 (đỉnh đập) cĩ Ux = 0.0012m
- _ Khu vực tập trung ứng suất kéo lớn nhất ở chân thượng lưu của đập,ứng suất kéo
lớn nhất tại phần tử 42: 647 (T/m?)
- Khu tập trung ứng suất nén lớn nhất ở chân hạ lưu đập, ứng suất nén lớn nhất
tại phân tử: -2228.4(T/m?)
Các điểm tập trung ứng suất lớn cần kiểm tra theo các điều kiện (32), (33), (35) của
tiêu chuẩn 14TCN 56-88. Ở những điểm trong thân đập cũng như ở các biên mà khơng
thỏa mãn thì cần tính tốn bố trí cốt thép để đảm bảo ổn định cho đập. VIII Vẽ đường đẳng ứng suất và quỹ đao ứng suất trong thân đập
Tính tốn ứng suất trong đập bê tơng để cĩ thể vẽ được các đường đẳng ứng suất và
đường quỹ đạo ứng suất trong thân đập. Đường đẳng ứng suất pháp lớn nhất N, để kiểm tra khả năng chịu nén và phân vùng vật liệu đập. Đường đẳng ứng suất nhỏ nhất Đ; cho phép khoanh các vùng xử lý đặc biệt khi cĩ ứng suất kéo. Biểu đồ quỹ đạo ứng suất cho biết phương của các ứng suất chính tại một điểm bất kỳ của mặt cắt. Đĩ là một hệ gồm 2_ họ đường trực giao: họ thứ nhất biểu thị phương của N¡, họ thứ hai — phương của NĐ¿.
Ở đây, tính tốn ứng suất trong đập theo phương pháp lý thuyết đàn hồi để vẽ được đường đẳng ứng suất và quỹ đạo ứng suất.
Mơ hình tính tốn là đập cĩ dạng hình nêm vơ hạn dưới tác dụng của áp lực nước và
trọng lượng bản thân. 0
X
Sơ đồ tính ứng suất theo lý thuyết đàn hồi
1. Vẽ đường đẳng ứng suất theo phương pháp lý thuyết đàn hơi
Từ đỉnh mặt cắt đập tam giác kẻ hàng loạt các tia và đánh số thứ tự các tia như sau: trục Oy ký hiệu là 0, các tia phía phải Oy ký hiệu làI,2,3...các tia phía trái Oy được ký hiệu là -I,-2,-3...
sy =lwx+bg)=|a.Ư +, y=sty
y
Ơy —lx+byy)=|a,Š +b, Ìy=g)y q)
X *
tagx+bg)=[s,Š + ly .y
y
cĩ by Ly X ¬ x.iài
Trên một tia bất kỳ thì — = tgơ,„, do đĩ Ø,;Øy;1 là hằng số cho mỗi tia.
Các ứng suất chính trên tia đang xét là:
T- Gì -ø} +pr} v= N-N; y=Thy —_—..ẳằ«., .
Tại một tia bất kỳ ta cĩ thể tính được *= tgơ,„ và các trị số Ø;0y;t;Nj;N;;T”
y
sau đĩ sử dụng cơng thức (2) để vẽ các đường đẳng ứng suất.
Sơ đồ vẽ đường đẳng ứng suất
Để vẽ đường đẳng ứng suất và quỹ đạo ứng suất trong đập Cạn Thượng ta mơ hình hĩa bài tốn như sau:
- Mặt cắt đập hình tam giác, biên thượng lưu cĩ m; = 0.1; biên hạ lưu cĩ mạ =
0.65.
- _ Tính tốn ứng suất của đập đến độ sâu y = 40.0(m).
- _ Tính tốn ứng suất cho mỗi tia từ tia -1; 0; 1...6. Sau đĩ vẽ đường đẳng ứng
suất. Thí dụ vẽ đường đẳng ứng suất pháp chính N; cĩ trị số F(T/m?), ta cĩ:
