L ỜI CẢM ƠN
4.1.2. Phân tích, đánh giá chỉ số độ tin cậy mục tiêu (t) trong các tiêu chuẩn thiết
khoan nhồi móng mố trụ cầu
Cách chọn chỉ sốđộ tin cậy mục tiêu (t) là một bước quan trọng trong quá trình xác định hệ số tải trọng và hệ số sức kháng. Giá trị của t bao hàm các hệ
số an toàn, FS, tuân theo tiêu chí kế thừa các tiêu chuẩn thiết kế ứng suất cho phép (ASD) trước đó có thể được sử dụng như là điểm bắt đầu để thiết lập giá trị
t. Nếu hệ số an toàn theo ASD đã được chứng minh từ kinh nghiệm để luôn tạo ra những thiết kế an toàn, thì mức độ an toàn hoặc là đủ hoặc cao hơn so với cần thiết. Giả định này cho phép lựa chọn các mức độ của t.
Theo báo cáo của Công trình nghiên cứu NCHRP 454 [73], chỉ số độ tin cậy mục tiêu sử dụng trong tính toán thiết kế cầu theo tiêu chuẩn LRFD có giá trị trong khoảng từ 2,0 đến 4,0 và phụ thuộc vào đặc điểm, cũng như tầm quan trọng của công trình. Trong Hướng dẫn thiết kế cầu thép và cầu BTCT theo trạng thái ứng suất cho phép AASHTO 1989 của Mỹ quy định chỉ số độ tin cậy nằm trong khoảng 2,3 đến 2,5, tuỳ thuộc vào tình trạng tác động của tải trọng và trạng thái ứng suất của công trình. Đối với Tiêu chuẩn thiết kế cầu mới AASHTO LRFD quy định chỉ số độ tin cậy mục tiêu trung bình trong thiết kế
cầu là 3,5 [29]. Tuy nhiên, đối với một số kết cấu móng yêu cầu chỉ sốđộ tin cậy mục tiêu cao hơn hoặc thấp hơn tùy theo loại kết cấu móng.
Vấn đề quan trọng để xem xét trong việc chọn chỉ số độ tin cậy mục tiêu phù hợp tất cả các trạng thái giới hạn của một loại trạng thái nhất định (ví dụ tất cả các trạng thái giới hạn cường độ). Việc chọn mức độ của tđểđịnh chuẩn các hệ số tải trọng và sức kháng tùy thuộc vào mức độ của xác suất sự cố cho phép [Pf]. Nhìn chung, các hệ số sức kháng của trạng thái giới hạn cường độ cho thiết kế kết cấu được xác định tương ứng với t =3,5 ( hay [Pf]=1/5.000). Tuy nhiên, thực tế cho thấy giá trị t hiệu quả cho thiết kế nền móng, khi chọn t = 3,0 hoặc [Pf] ≈ 1 /1.000 (Withiam, 1998) [85].
thường tính dư của sức kháng phụ thuộc vào kích thước của nhóm hoặc số lượng cọc trong bệ móng. Ví dụ, trong kết cấu móng cọc, nếu một cọc bị phá hoại thì không có nghĩa là toàn bộ kết cấu sẽ bị phá hoại, tải trọng sẽ phân bố lên các cọc lân cận (Zhang, 2001) [89]. Chính vì thế, kết cấu địa kỹ thuật có thể được thiết kế với mức độ của t thấp hơn so với kết cấu phần trên chính vì đặc điểm có tính chất này.
Móng cọc được xem là có tính dư nhiều của sức kháng nếu móng bao gồm ít nhất 5 cọc, nếu ít hơn 5 cọc thì giá trị t =3,0 ([Pf]= 1 /1.000) và trong trường móng cọc đơn thì được xem là không có tính dư của sức kháng nên giá trịt cần phải đạt đến 3,5 ([Pf]= 1/5.000) [42], [77].
Việc lựa chọn mức độ của t cuối cùng để sử dụng cho trạng thái giới hạn cần phải xét đến phạm vi của giá trị t đã được sử dụng thành công trong các thiết kế và thi công thực tế trước đó và thống nhất với mức độ của t sử dụng cho thiết kế kết cấu nói chung và xem xét tính dư của sức kháng trong kết cấu móng cọc thiết kế.
Từ các kết quả nghiên cứu trên, nghiên cứu sinh đề xuất các chỉ số độ tin cậy mục tiêu, βt=3, để xác định hệ số sức kháng cho cọc khoan nhồi móng mố
trụ cầu trong tiêu chuẩn thiết kế LRFD hiện hành 22TCN272-05 tương ứng với 4 phương pháp dự tính sức kháng ở Chương 2. như Bảng 4.1.
Bảng 4.1.Đề xuất mức độ chỉ sốđộ tin cậy mục tiêu, xác suất sự cố cho phép cho thiết kế móng cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu theo điều kiện cường độđất nền
[29] [30], [77] Số cọc trong bệ móng, n n=1 (không có tính dư) - Tham khảo n=2-4 (có tính dư)- Chọn n≥5 (có tính dư nhiều)- Tham khảo Chỉ sốđộ tin cậy mục tiêu, βt 3,5 3,0 2,33 Xác suất sự cố cho phép, [Pf] 0,02% 0,10% 1,00% Xác suất làm việc an toàn không sự cố, [Ps] 99,98% 99,90% 99,00%
4.2. NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HỆ SỐ SỨC KHÁNG ĐỠ DỌC TRỤC CỌC KHOAN NHỒI MÓNG MỐ TRỤ CẦU