C. Cơng nghệ thi cơng:
5-2-3 QUÁ TRÌNH PHÂN TÍCH PHẦN TỬ HỮU HẠN
c/ Véctơ tải phần tử
5-2-3 QUÁ TRÌNH PHÂN TÍCH PHẦN TỬ HỮU HẠN
Trong chương trình pile_wall cho phép thực hiện nhiều quá trình thi cơng đào khác nhau (gọi block) trong mỗi block được chia ra làm giai đoạn khác nhau gọi là increment
thường trong phân tích bài tốn phi tuyến hoặc bài tốn cố kết người ta chia tải trọng trong một block thành nhiều tải trọng nhỏ trong từng increment .Ví dụ nếu tải trọng ngồi trong một block 20 kPa thì chúng ta cĩ thể chia block đĩ thành 10 increment bằng nhau và mỗi increment là 2kPa.Như vậy quá trình tính tốn được thực hiện 10 lần và mỗi lần thì ma trận độ cứng phần tử thay đổi được tính dựa vào trạng thái ứng suất trước đĩ.
Để quá trình phân tích được chính thì số increment trong một block phải đủ lớn,ngồi ra nếu dùng mơ hình cơ học đất tới hạn phải xem xét đến tỷ số ngưỡng
(YR) tại mỗi điểm tích phân. Sự thay đổi tỷ số YR nằm trong khoảng ±2%
( tức là khoảng từ 1.02 đến 0.98 tuỳ thuộc vào miền khơ hay miền ướt )
Hàm hệ số:
Tải trọg ngồi và trong lương bản thân phần tử cĩ thể được chia làm nhiều increment bằng nhau trong một block nhờ vào hàm < pw_factor> Thay đổi lưới phần tử
Trong chương trình cho phép thay đổi lưới phần tử trong quá trình đào thơng qua hàm <pw_change> ,phần tử bị duy chuyển mang đặc tính là phần âm ma trận độ cứng phần tử khơng tham gia vào ma trận độ cứng tổng thể
Phương pháp ma trận độ cứng tiếp tuyến cĩ thể được mơ tả như sau :
Ngoại tải được chia ra làm nhiều phần liên tiếp nhau, trong hình 5.2 tải trọng được chia làm ba phần ∆R1 , ∆R2,∆R3 quá trình phân tích bắt đầu phân tích với tải ∆R1 .Ma trận độ cứng tổng thể của hệ [ ]1
G
K được tính tại trạng thái
ứng suất tại điểm <a> trong phân tích đàn hồi dẻo ta cĩ thể dùng ma trận vật
liệu [D] . Dựa vào cơng thức [ ] { } { }i
GnG nG i G d R K = ∆ = ∆ xác định chuyển vị nút { }1 nG d
∆ ma trận độ cứng vật liệu được giả thiết là hằng số , chuyển vị được tính
là theo đường thẳng <ab’> thực vậy ma trận độ cứng khơng phải là hằng số trong suốt quá trình phân tích tải trọng ∆R1 mà chuyển vị thực theo lộ trình đường cong <ab>.Do đĩ trong quá trình phân tích sẽ cĩ lỗi chuyển vị một đoạn <b’b>,tuy nhiên trong phân tích phần tử hữu hạn theo phương pháp ma trận tiếp tuyến thì điều này cĩ thể bỏ qua.Trong giai đoạn thứ hai với tải trong ∆R2 ma
trận độ cứng tổng thể của hệ [ ]2
G
K được tính dựa vào trạng thái ứng suất, biến
dạng cuối giai đoạn 1 tại điểm <b’> dùng cơng thức [ ] { } { }i
GnG nG i G d R K = ∆ = ∆ sau { }2