- Vùng biển Nam Bộ : Cấp
b) Ứng suất S11, S33: Tại chân thượng lưu đập có S11 = 1735,63 kN/ mP
4.3.2.4. Tổng hợp và nhận xét kết quả tính toán
Kết quả tính toán chuyển vị và ứng suất đập và nền khi được mô hình hóa theo ba loại phần tử Plane Strain, Shells và Solids ứng với tổ hợp tải trọng TH1 được tổng hợp ở bảng 4-10
Bảng 4-10: Kết quả tính toán tải trọng tĩnh bằng ba loại mô hình phần tử
Ứng suất Phần tử phẳng Phần tử vỏ Phần tử khối S11 (kN/mP 2 P ) 1615,25 1684,75 1735,63 S22 (33) (kN/mP 2 P ) -476,23 -239,22 -216,97 Chuyển vị (m) 0,0603 0,0601 0,0676
* Nhận xét kết quả:
- Về chuyển vị: Từ bảng 4-10 cho thấy chuyển vị của đập ở các mô hình là tương đối bằng nhau. Mô hình bằng phần tử phẳng đỉnh đập chuyển vị theo phương ngang 0,0603m, phần tử vỏ là 0,0601m và phần tử khối là 0,0676m.
- Về ứng suất: Ứng suất theo phương ngang (S11) và theo phương đứng (S22) với mỗi loại mô hình phần tử không chênh lệch nhau nhiều, vào khoảng 9,5%. Theo kết quả tính toán, mô hình bằng phần tử phẳng < mô hình bằng phần tử vỏ < mô hình bằng phần tử khối.
4.3.3. Trường hợp động đất theo phương pháp giả tĩnh (TH2)
TH2 = DEAD + ALN + ALT +ALBC + ALNTT + GIATINH
4.3.3.1. Đập và nền được mô hình hóa bằng phần tử phẳng (Plane Strain)
a) Chuyển vị: Chuyển vị ở đỉnh đập khi mô hình hóa bằng phần tử Plane
Hình 4-18: Phổ màu chuyển vị khi đập và nền được mô hình hóa bằng phần tử Plane Strain (TH2)
Bảng 4-11: Chuyển vị tại đỉnh đập do tổ hợp tải trọng TH2
TABLE: Joint Displacements Joint OutputCase U1 U2 U3
Text Text m m m 2 TH2 0,072091 0 -0,037874
b) Ứng suất S11, S22: Tại chân thượng lưu đập có S11 = 1827,44 kN/mP
2 P P và S22 = -242,01 kN/mP 2 P do TH2 cho ở hình 4-19, 4-20 và bảng 4-12:
Hình 4-19: Phổ ứng suất S11 khi mô hình bằng phần tử Plane Strain (TH2)
Bảng 4-12: Ứng suất S11, S22 tại chân thượng lưu đập ứng với TH2
TABLE: Element Stresses - Area Planes
Area Joint OutputCase S11 S22 S33 S12 SMax SMin
Text Text Text KN/m2 KN/m2 KN/m2 KN/m2 KN/m2 KN/m2 1253 15 TH2 1827,44 -242,01 358,26 1078,7 2831,64 -1040,36
4.3.3.2. Đập và nền được mô hình hóa bằng phần tử vỏ (Shells)
a) Chuyển vị: Chuyển vị ở đỉnh đập khi mô hình hóa bằng phần tử Shells với
tổ hợp tải trọng TH2 có UR1R = 0,0718m, như hình 4-21 và bảng 4-13
Hình 4-21: Phổ màu chuyển vị khi đập và nền được mô hình hóa bằng phần tử Shells (TH2)
Bảng 4-13: Chuyển vị tại đỉnh đập do tổ hợp tải trọng TH2
TABLE: Joint Displacements
Joint OutputCase U1 U2 U3 R1 R2 R3
Text Text m m m Radians Radians Radians 2 TH2 0,07183 0 -0,037889 0 0,000263 0
b) Ứng suất S11, S22: Tại chân thượng lưu đập có S11 = 1930,65 kN/mP
2 P P và S22 = 20,43 kN/mP 2 Pứng với TH2 cho ở hình 4-22, 4-23 và bảng 4-14:
Hình 4-22: Phổ ứng suất S11 khi đập được mô hình bằng phần tử Shells (TH2)
Bảng 4-14: Ứng suất S11, S22 tại chân thượng lưu đập do TH2
TABLE: Element Stresses - Area Shells
Area ShellType Joint OutputCase S11Top S22Top S12Top SMaxTop SMinTop
Text Text Text Text KN/m2 KN/m2 KN/m2 KN/m2 KN/m2 1253 Shell-Thick 15 TH2 1930,65 20,43 1493,27 3150,9 -931,55
4.3.3.3. Đập và nền được mô hình hóa bằng phần tử khối (Solids)
a) Chuyển vị: Chuyển vị ở đỉnh đập khi mô hình hóa bằng phần tử Solids
ứng với tổ hợp tải trọng TH2 có UR1R = 0,0794m, như hình 4-24 và bảng 4-15.
Hình 4-24: Chuyển vị tại đỉnh đập khi mô hình hóa bằng phần tử Solids (TH2) Bảng 4-15: Chuyển vị tại đỉnh đập do tổ hợp tải trọng TH2
TABLE: Joint Displacements Joint OutputCase U1 U2 U3
Text Text m m m 3 TH2 0,079414 0 -0,037759
b) Ứng suất S11, S33: Tại chân thượng lưu đập có S11 = 1945,92 kN/mP
2 P P và S33 = 9,02 kN/mP 2 P
ứng với tổ hơp tải trọng TH2 cho ở hình 4-25, 4-26 và bảng 4-16:
Hình 4-25: Phổ ứng suất S11 khi đập được mô hình bằng phần tử Solids (TH2)
Bảng 4-16: Ứng suất S11, S33 tại chân thượng lưu đập do TH2
TABLE: Element Stresses - Solids
Solid Joint OutputCase S11 S22 S33 SMax SMin
Text Text Text KN/m2 KN/m2 KN/m2 KN/m2 KN/m2 3754 8099 TH2 1945,92 482,71 9,027 3093,06 -674,4
4.3.3.4. Tổng hợp và nhận xét kết quả tính toán
Kết quả tính toán chuyển vị và ứng suất đập và nền khi được mô hình hóa theo ba loại phần tử Plane Strain, Shells và Solids ứng với tổ hợp tải trọng TH2 được tổng hợp ở bảng 4-17
Bảng 4-17: Tổng hợp kết quả tính toán do tổ hợp tải trọng TH2
Ứng suất Phần tử phẳng Phần tử vỏ Phần tử khối S11 (kN/mP 2 P ) 1827,44 1930,65 1945,92 S22 (33) (kN/mP 2 P ) -242,01 20,43 9,03 Chuyển vị (m) 0,0721 0,0718 0,0794 * Nhận xét kết quả:
- Về chuyển vị tại đỉnh đập: Từ bảng 4-17 cho thấy chuyển vị của đập ở các mô hình là tương đối bằng nhau. Mô hình bằng phần tử phẳng đỉnh đập chuyển vị theo phương ngang 0,0721m, phần tử vỏ là 0,0718m và phần tử khối là 0,0794m.
- Về ứng suất: Ứng suất theo phương ngang (S11) và theo phương đứng (S22) với mỗi loại mô hình phần tử không chênh lệch nhau nhiều, vào khoảng 9,5%.
4.3.4. Trường hợp động đất theo phương pháp phổ phản ứng (TH3)
TH3 = DEAD + ALN + ALN + ALBC ± ĐĐ-RS
4.3.4.1. Đập và nền được mô hình hóa bằng phần tử phẳng (Plane Strain)
a) Chuyển vị: Chuyển vị ở đỉnh đập khi mô hình hóa bằng phần tử Plane
Hình 4-27: Phổ màu chuyển vị ở đỉnh đập khi đập và nền được mô hình hóa bằng phần tử Plane Strain (TH3)
Bảng 4-18: Chuyển vị ở đỉnh đập do tổ hợp tải trọng TH3
TABLE: Joint Displacements
Joint OutputCase StepType U1 U2 U3
Text Text Text m m m 2 TH3 Max 0,087404 0 -0,034627 2 TH3 Min 0,033208 0 -0,044509
b) Ứng suất S11, S22: Tại chân thượng lưu đập có S11 = 2052,52 kN/mP
2 P P và S22 = 149,38 kN/mP 2 Pứng với TH3 cho ở hình 4-28, 4-29 và bảng 4-19
Hình 4-28: Phổ ứng suất S11 khi mô hình bằng phần tử Plane Strain (TH3)
Bảng 4-19: Ứng suất S11, S22 min và max tại chân đập thượng lưu do TH3
TABLE: Element Stresses - Area Planes
Area Joint OutputCase StepType S11 S22 S33
Text Text Text Text KN/m2 KN/m2 KN/m2 1253 15 TH3 Max 2781,71 -120,2 523,38 1253 15 TH3 Min 1631,54 -1944,53 -53,68
4.3.4.2. Đập và nền được mô hình hóa bằng phần tử vỏ (Shells)
a) Chuyển vị:Chuyển vị ở đỉnh đập khi mô hình hóa bằng phần tử Shells với
tổ hợp tải trọng TH3 có UR1R = 0,0871m, như hình 4-30 và bảng 4-20
Hình 4-30: Phổ màu chuyển vị khi đập mô hình hóa bằng phần tử Shells (TH3) Bảng 4-20: Chuyển vi tại đỉnh đập do tổ hợp tải trọng TH3
TABLE: Joint Displacements
Joint OutputCase StepType U1 U2 U3 R1 R2 R3
Text Text Text m m m Radians Radians Radians 2 TH3 Max 0,087135 0 -0,034647 0 0,000422 0 2 TH3 Min 0,033011 0 -0,04451 0 -0,000074 0
b) Ứng suất S11, S22: Tại chân thượng lưu đập có S11 = 2195,29 kN/mP
2P P và S22 = 448,91 kN/mP 2 Pcho ở hình 4-31, 4-32 và bảng 4-21 do tổ hợp TH3
Hình 4-31: Phổ ứng suất S11 khi đập được mô hình bằng phần tử Shells (TH3)
Bảng 4-21: Ứng suất S11, S22 min và max tại chân đập thượng lưu do TH3
TABLE: Element Stresses - Area Shells
Area ShellType Joint OutputCase StepType S11Top S22Top
Text Text Text Text Text KN/m2 KN/m2 1253 Shell-Thick 15 TH3 Max 2829,24 354,75 1253 Shell-Thick 15 TH3 Min 1521,27 -1646,8
4.3.4.3. Đập và nền được mô hình hóa bằng phần tử khối (Solids)
a) Chuyển vị:Chuyển vị ở đỉnh đập khi mô hình hóa bằng phần tử Solids với
tổ hợp tải trọng TH3 có UR1R = 0,0947m, như hình 4-33 và bảng 4-22
Hình 4-33: Chuyển vị tại đỉnh đập khi mô hình hóa bằng phần tử Solids ( TH3) Bảng 4-22: Chuyển vị tại đỉnh đập do TH3
TABLE: Joint Displacements
Joint OutputCase StepType U1 U2 U3
Text Text Text m m m 3 TH3 Max 0,094732 0 -0,034509 3 TH3 Min 0,040449 0 -0,044406
b) Ứng suất S11, S33: Tại chân thượng lưu đập có S11 = 2181,96 kN/mP
2 P P và S22 = 408,75 kN/mP 2 P cho ở hình 4-34, 4-35 và bảng 4-23 do tổ hợp tải trọng TH3
Hình 4-34: Phổ ứng suất S11 khi đập được mô hình bằng phần tử Solids (TH3)
Bảng 4-23: Ứng suất S11, S33 min và max tại chân đập thượng lưu do TH3
TABLE: Element Stresses - Solids
Solid Joint OutputCase StepType S11 S22 S33
Text Text Text Text KN/m2 KN/m2 KN/m2 3754 8099 TH3 Max 2969,65 647,59 317,72 3754 8099 TH3 Min 1819,83 70,96 -1503,61
4.3.4.4. Tổng hợp và nhận xét kết quả tính toán
Kết quả tính toán chuyển vị và ứng suất đập và nền khi được mô hình hóa theo ba loại phần tử Plane Strain, Shells và Solids ứng với tổ hợp tải trọng TH3 được tổng hợp ở bảng 4-24
Bảng 4-24: Tổng hợp kết quả tính toán do tổ hợp tải trọng TH3
Ứng suất Giá trị Phần tử phẳng Phần tử vỏ Phần tử khối S11(kN/mP 2 P ) Max 2781,71 2829,24 2969,65 Min 1631,54 1521,27 1819,83 S22(33)(kN/mP 2 P ) Max -120,2 354,75 317,72 Min -1944,53 -1646,8 -1503,61 Chuyển vị (m) Max 0,0874 0,0871 0,0947 Min 0,0332 0,0330 0,0404 Từ bảng 4-24 ta có nhận xét như sau:
+ Về chuyển vị tại đỉnh đập: chuyển vị ở đỉnh đập ở các mô hình là tương đối bằng nhau.
+ Về ứng suất: Ứng suất theo phương ngang (S11)max, min và theo phương đứng (S22)max, min ứng với mỗi loại mô hình phần tử không chênh lệch nhau nhiều, khoảng 9,5%.
Ứng suất S11Rmax,minR của phần tử phẳng < Ứng suất S11Rmax,minRcủa phần tử vỏ < Ứng suất S11Rmax,minR của phần tử phẳng khối.