IV. Kết quả dự kiến đạt được:
2.2.2.Phương pháp tính toán
+Tính toán ứng suất thân đập thường được tiến hành dưới dạng bài toán phẳng nghĩa là chúng ta khảo sát một đoạn đập có chiều dài đơn vị, không xét đến biến dạng theo phương trục đập và sử dụng các phương pháp sức bền vật liệu, phương pháp lý thuyết đàn hồi hoặc phương pháp phần tử hữu hạn. Tuy vậy, hiện nay với sự trợ giúp của các phần mềm tính toán kết cấu được xây dựng trên cơ sở phương pháp phần tử hữu hạn hầu hết các đập lớn khi thiết kế đã tính đập ở dạng không gian.
+Khi phân tích trạng thái ứng suất biến dạng của đập trọng lực bê tông bằng phương pháp phần tử hữu hạn, người ta chia đập thành các phần tử và xác định các tải trọng tác dụng vào các điểm nút của phần tử. Giải bài toán bằng phương pháp phần tử lúc này dẫn đến giải hệ thống phương trình đại số tuyến tính. Hệ thống phương trình này được xác lập dựa trên mối quan hệ giữa các lực
tác dụng và các chuyển vị ở các điểm nút của phần tử. Mối quan hệ này viết dưới dạng ma trận:
F = [K]*∆ (2.8)
trong đó: - K: ma trận cứng của kết cấu, các phần tử ma trận được xác định từ kích thước hình học, và đặc trưng cơ học của các phần tử.
- ∆: Véc tơ chuyển vị nút cảu kết cấu - F: Véc tơ tải trọng nút của kết cấu
Hình 2. 2:Sơ đồ chia lưới phần tử của đập và nền
a. Bài toán không gian b. Bài toán phẳng
+Ưu điểm lớn nhất của phương pháp phần tử hữu hạn là tiếp cận sát được với thực tế ứng xử của kết cấu. Cụ thể là:
-Kể được ảnh hưởng của nền đến biến dạng và ứng suất của thân đập
- Xét được thực tế nền và thân đập có các vùng vật liệu khác nhau - Xét được ảnh hưởng của các lỗ khoét trong thân đập, cũng như đặc trưng ứng suất ở xung quanh lỗ khoét.
- Ngoài trường hợp giả thiết vật liệu đập và nền là đàn hồi tuyến tính, đẳng hướng còn có thể xét thêm biến dạng và ứng suất của đập trong trường hợp vật liệu đập và nền có biến dạng phi tuyến, có tính dị hướng hoặc tồn tại các vùng biến dạng dẻo hoặc phá hoại dòn…