7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
3.8 Phân tích/Đánh giá kết quả
Từ sơ đồ cây sự cố của cống lộ thiên như ở chương 2, các cơ chế sự cố xảy ra là độc lập và có quan hệ với nhau trong một hệ thống nối tiếp. Hàm tin cậy Z được tính toán ở cấp độ II nên xác suất sự cố của cống là PfC được tính theo công thức biên rộng:
( ) 3 ( )
1
max fi i 0 fC fi i 0
i
P Z P P Z
=
< < < <
∑
Trong đó: P Zfi( i <0): xác suất sự cố của cơ chế thứ i.
Các tham số cho phép theo tiêu chuẩn Eurocode và tiêu chuẩn Việt Nam Bảng 3-5: Các giá trị cho phép theo tiêu chuẩn Việt Nam và Eurocode.
Xác suất sự cố cho phép theo tiêu chuẩn Eurocode
Tiêu chuẩn Việt Nam
Phương pháp hệ số an toàn Phương pháp TTGH
C
Pf
P1f Pf2 Pf3 [KRtR] [KRlR] [KRtR] [KRlR] 1.10P-3 6.10P-4 3.10P-4 1.10P-4 1,2 1,2 1,2 1,2
3.8.1 Phân tích/ Đánh giá kết quả tính toán ổn định trượt phẳng
- Theo phương pháp hệ số an toàn: K = 1,69 > [KRtR] =1,2 nên cống không bị trượt.
- Theo trạng thái giới hạn cống ổn định.
- Kết quả tính toán cho thấy theo tiêu chuẩn Erocode: xác suất xảy ra sự cố của cống PR(Z1<0)R = 0,628. P(Z1 0< ) =0, 628> Pf1 =6.10−4. Có thể kết luận phương án tham khảo (Chưa xử lý nền bằng cọc bê tông cốt thép) cống có khả năng bị mất ổn định trượt.
3.8.2 Phân tích/ Đánh giá kết quả tính toán ổn định lật
- Theo phương pháp hệ số an toàn: K = 1,81 > [KRtR] =1,2 cống ổn định không bị lật.
- Theo trạng thái giới hạn : K = 1,78 > [KRtR] =1,2 cống ổn định không bị lật.
- Theo lý thuyết độ tin cậy thì xác suất xảy ra sự cố của cống PR(Z1<0)R = 0,
(Z2 0) 0 f2 3.104
P < = < P = − . Như vậy theo tiêu chuẩn Eurocode của Châu Âu cống có khả năng không bị lật.
3.8.3 Phân tích/ Đánh giá kết quả tính toán ứng suất nền (khả năng chịu tải của nền)
- Theo phương pháp hệ số an toàn: σRTB R= 104,81 < RPTCP = 135,6 nền cống đủ khả năng chịu tải.
- Theo trạng thái giới hạn : σRTB R= 96,28 < RPTCP= 135,6 nền cống đủ khả năng chịu tải.
- Kết quả tính toán cho thấy theo tiêu chuẩn Erocode: xác suất xảy ra sự cố của cống PR(Z3<0)R = 0,0154 P(Z3 0< ) =0, 0154> Pf3 =1.10−4. Có thể kết luận phương án tham khảo (Chưa xử lý nền bằng cọc bê tông cốt thép) cống có khả năng bị mất ổn định ứng suất nền.
Nhận xét:
Tính toán theo phương pháp hệ số an toàn và phương pháp trạng thái giới hạn theo các tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam có thể khẳng định cống làm việc an toàn: do tải trọng và sức chịu tải trong tính toán là những giá trị đặc trưng cố định.
Tác giả chỉ sử dụng tài liệu địa chất của cống Nam Đàn mà chưa xét đến hệ cọc bê tông cốt thép gia cố nền theo đơn vị tư vấn thiết kế nên có khả năng cống mất ổn định trượt với xác suất xảy ra sự cố rất lớn 62,8%. Như vậy theo tiêu chuẩn Eurocode của Châu Âu cống có khả năng mất ổn định.
Theo phương pháp lý thuyết độ tin cậy xác định được các ĐLNN có ảnh hưởng nhiều nhất đến xác suất xảy ra sự cố trượt cống: γRbtR, L có ảnh hưởng đáng kể đến sự cố trượt 83%; ϕ, C có ảnh hưởng 17%; γ có ảnh hưởng không đáng kể. Khi tính toán sự cố trượt tường cần chú trọng đến các đặc trưng thống kê của các ĐLNN này.
Xem ảnh hưởng các ĐLNN ở hình 3.8 và hình 3.9
Bảng 3-6: Kết quả tính toán ổn định cống theo phương án tham khảo.
Các cơ chế sự
cố
Các phương pháp tính toán:
Hệ số an toàn TTGH LTĐTC
Trượt KRtR = 1,69 KRtR = 1,57 PR(Z1<0)R = 0,628
0, 628
C
Pf = Lật KRlR = 1,81 KRlR = 1,78 PR(Z2<0)R ≈ 0
USN σTB =104,81(KN m/ 2)σTB =96, 28(KN m/ 2) PR(Z3<0)R = 0,0154 Kết luận
- Cống không bị trượt. - Cống không bị trượt. - Cống có khả năng
bị trượt Có khả
năng cống bị mất ổn
định - Cống không bị lật. - Cống không bị lật. - Cống không bị lật.
- Nền đủ khả năng
chịu tải - Nền đủ khả năng
chịu tải - Nền không đủ khả năng chịu tải.
j ; 8% jjj ;70%
C; 9%
j; 0%
L; 13%
Hình 3-8 : Ảnh hưởng của các đại lượng ngẫu nhiên đến ổn định trượt cống lộ thiên L; 70%
j; 0%
jBT ; 30%
Hình 3-9 : Ảnh hưởng của các đại lượng ngẫu nhiên đến ổn định ứng suất nền