CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA CỌC
II. ỨNG DỤNG CỌC VÁN BTCT THƯỜNG VÀ DỰ ỨNG
3. MỘT SỐ VẤN ĐỀÙ KHI TÍNH TÓAN CỌC VÁN LÀM TƯỜNG CHẮN
-Độ cứng của tường ảnh hưởng rất lớn đối với chuyển vị của tường và phân phối áp lực đất lên tường.
-Nghiên cứu tường chắn đất với 4 mức độ cứng khác nhau cho ta kết quả được biểu diễn trên các hình. Qua trên ta thấy độ cứng tường càng lớn thì chuyển vị càng nhỏ và moment của tường càng lớn.
Quan hệ giữa độ cứng tường và chuyển vị tường cọc ván
Quan hệ độ cứng và moment uốn của tường
Kết luận:
Trong điều kiện ngày nay, việc giải bài toán tường cọc bản cũng như cọc chịu lực ngang vẫn còn nhiều vấn đề cần nghiên cứu. Nhưng trong nhiều nghiên cứu thực nghiệm bàn nén và đo đạc hiện trường đều cho thấy quan hệ biến dạng và ứng suất trong nền đất là quan hệ đàn hồi dẻo. Vì vậy, bài tóan tường cọc bản hay cọc chịu lực ngang thực chất là bài toán đàn hồi dẻo.
* Các mô hình, quan điểm tính toán ổn định cọc ván sử dụng trong đường đầu cầu.
Tường cọc bản ổn định thông qua sự cân bằng giữa áp lực chủ động và bị động của khối đất trước và sau tường. Như vậy bài toán về tường cọc bản thực chất là bài toán áp lực đất. Đến nay có khá nhiều thuyết về áp lực đất theo những quan điểm khác nhau. Xét về phương hướng tính toán tường cọc bản, ta có thể chia làm 02 phương hướng chính:
Quan điểm 1: không xét đến độ cứng của tường. Phương hướng này giả thiết tường tuyết đối cứng và chỉ xét đến các chỉ số áp lực đất ở trạng thái cân bằng giới hạn dẻo. Ưu điểm của phương pháp này là tính toán đơn giản, mức độ an toàn đạt yêu cầu. Ngược lại, ta không xác định được mức độ chuyển vị và biến dạng của tường cọc bản, kết quả tính toán chỉ là gần đúng.
Quan điểm 2: có xét đến độ cứng của tường cọc bản, xem tường có độ cứng hữu hạn. Các phương pháp tính toán theo phương hướng này không những cho phép xác định áp lực đất lên tường mềm mà còn xác định được cả chuyển vị của tường mềm. Tuy nhiên việc xác định hệ số nền và qui luật thay đổi hệ số nền theo chiều sau là khá phức tạp. Hơn nữa, đến nay lý thuyết áp lực đất lên tường mềm vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ bằng lý thuyết tính áp lực đất lên tường cứng, dù rằng các mô hình tính toán theo hướng xem tường có độ cứng hữu hạn gần với thực tế hơn.
Các phương pháp tính toán tường cọc bản bằng các phương pháp phân tích:
- Cân bằng tĩnh với trạng thái phá hoại dẻo suốt thân tường (quan điểm 1).
Dựa vào lý thuyết áp lực đất tác dụng lên tường chắn của Coulomb (lý thuyết cân bằng giới hạn)
- Mô hình nền đàn hồi Winler (theo quan điểm 2).
Xem cọc bản là một dầm đặt trên nền đàn hồi biến dạng cục bộ theo phương ngang – dựa trên lý thuyết tính toán dầm trên nền đàn hồi theo phương pháp hệ số neàn cuûa Winkler.
Sơ đồ tính toán xem cọc bản có độ cứng hữu hạn
- Mô hình nền đàn hồi dẻo thuần túy Mohr–Coulomb(theo quan điểm 3)
Mô hình Mohr-Coulomb trong đất là một mô hình nền đàn hồi-dẻo thuần túy. Tính dẻo thường kết hợp với các biến dạng không hồi phục. Vì vậy để xác định có biến dạng dẻo xảy ra hay không, người ta định nghĩa một hàm theo ứng suất và biến dạng và được gọi là hàm chảy dẻo, f. Một hàm chảy dẻo thường được thể hiện như một mặt giới hạn trong không gian ứng suất chính. Mô hình Mohr-Coulomb là một mô hình dẻo thuần túy với mặt chảy dẻo không thay đổi nghĩa là mặt chảy dẻo được định nghĩa trước bằng các thông số của mô hình và không phụ thuộc vào biến dạng dẻo. Khi trạng thái ứng suất của vật liệu được biểu diễn bởi một điểm nằm bên trong mặt chảy dẻo, thì ứng xử của vật liệu là hoàn toàn đàn hồi và tất cả các biến dạng là hoài phuùc.
Hình minh họa của mô hình đàn hồi dẻo thuần túy