CẤU CHỊU ĐỘNG ĐẤT
4.5 ĐẶC TRƯNG CỦA MÓNG THAY ĐỔI
Để xem xét ảnh hưởng của các đặc trưng móng đến ứng xử động của kết cấu khi xét đến ảnh hưởng SSI thì các đặc trưng của móng (độ chôn sâu móng, kích thước móng và khối lượng móng) thay đổi tuần tự từ nhỏ đến lớn.
4.5.1 Ứng xử của hệ kết cấu – đất khi độ chôn sâu móng thay đổi
Các đặc trưng của móng cũng ảnh hưởng đến ứng xử của kết cấu, đầu tiên là độ chôn sâu móng e. Độ chôn sâu được xét từ 0 đến 2m, mỗi lần khảo sát là 0.2m.
Các đặc trưng của hệ kết cấu – đất
ắ Kết cấu: 5%ζ = ; N =5; mi =15(kN s m. 2 ); ki =36000(kN m)
3 ( ) hi = ×i m
ắ Múng trũn: mf =30(kN s m. 2 ); r=2( )m ; e= ữ0 2( )m
ắ Đất nền: v=0.5;γ =20(kN m3); Vs =100 600ữ m s
Bảng giá trị chênh lệch chuyển vị của tầng trên cùng khi xét ảnh hưởng SSI (so với vị trí ban đầu) so với chuyển vị khi liên kết ngàm xem phần phụ lục 5.
Chênh lệch chuyển vị lớn nhất của tầng trên cùng khi độ chôn sâu móng e thay đổi
0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 1.9 2.1 2.3 2.5 2.7
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
Độ chôn sâu móng (m)
Chênh lệch chuyển vị (số lần) LK ngàm
Vs=100 Vs=200 Vs=300 Vs=400 Vs=500 Vs=600
Hình 4.23. Chênh lệch chuyển vị lớn nhất của tầng trên cùng khi e(m) thay đổi
Chênh lệch chuyển vị nhỏ nhất của tầng trên cùng khi độ chôn sâu móng e thay đổi
0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 1.9 2.1 2.3 2.5 2.7 2.9 3.1 3.3
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2
Độ chôn sâu móng (m)
Chênh lệch chuyển vị (số lần) LK ngàm
Vs=100 Vs=200 Vs=300 Vs=400 Vs=500 Vs=600
khi xét đến ảnh hưởng của SSI sẽ hội tụ dần về giá trị lớn nhất và nhỏ nhất khi xem kết cấu liên kết ngàm khi độ chôn sâu móng tăng.
Đất có Vs càng nhỏ thì ảnh hưởng do độ chôn sâu càng nhiều. Đối với đất có
s 200
V ≥ m s thì ảnh hưởng của sự thay đổi do độ chôn sâu gần như tuyến tính.
Đất có Vs =100m sthì ảnh hưởng do độ chôn sâu tăng là nhiều và rất bất thường.
4.5.2 Ứng xử của hệ kết cấu - đất khi kích thước móng thay đổi
Kích thước móng cũng ảnh hưởng đến ứng xử động của kết cấu. Xét móng có kích thước từ 0.5m đến 2m
Các đặc trưng của hệ kết cấu – đất
ắ Kết cấu: ζ =5%; N =5; mi =15(kN s m. 2 ); ki =36000(kN m)
3 ( ) hi = ×i m
ắ Múng trũn: mf =30(kN s m. 2 ); e=2( )m ; r =0.5 2( )ữ m
ắ Đất nền: v=0.5; γ =20(kN m3), Vs =100 600ữ m s
Bảng giá trị sai số chuyển vị xét đến ảnh hưởng SSI (so với vị trí ban đầu) và chuyển vị khi liên kết ngàm xem phần phụ lục 6.
Chênh lệch chuyển vị lớn nhất của tầng trên cùng khi bán kính móng r thay đổi
0.8 1.2 1.6 2 2.4 2.8 3.2 3.6 4 4.4 4.8
0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 Bán kính móng (m)
Chênh lệch chuyển vị (số lần) LK ngàm
Vs=100 Vs=200 Vs=300 Vs=400 Vs=500 Vs=600
Hình 4.25. Chênh lệch chuyển vị lớn nhất của tầng trên cùng khi r(m) thay đổi
Chênh lệch chuyển vị nhỏ nhất của tầng trên cùng khi bán kính móng r thay đổi
0.8 1.2 1.6 2 2.4 2.8 3.2 3.6 4 4.4 4.8 5.2 5.6 6
0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 Bán kính móng (m)
Chênh lệch chuyển vị (số lần)
LK ngàm Vs=100 Vs=200 Vs=300 Vs=400 Vs=500 Vs=600
Hình 4.26. Chênh lệch chuyển vị nhỏ nhất của tầng trên cùng khi r(m) thay đổi
này rất khó để xác định được quy luật biến thiên do ứng xử của kết cấu phụ thuộc quá nhiều vào chuyển vị của móng.
Khi Vs tăng thì ảnh hưởng của việc tăng bán kính móng đến chuyển vị của hệ sẽ tuyến tính và ít dần.
4.5.3 Ứng xử của hệ kết cấu – đất khi khối lượng móng thay đổi
Bên cạnh độ chôn sâu móng và bán kính móng thì khối lượng móng cũng tham gia vào trong ứng xử của hệ kết cấu – đất. Xét khối lượng móng thay đổi trong 3 trường hợp 0, 15, 30.
Các đặc trưng của hệ kết cấu – đất
ắ Kết cấu: ζ =5%; N =5; mi =15(kN s m. 2 ); ki =36000(kN m)
3 ( ) hi = ×i m
ắ Múng trũn: e=2( )m ; r =0.5 2( )ữ m ;mf =0, 15, 30(kN s m. 2 )
ắ Đất nền: v=0.5; γ =20(kN m3), Vs =100 600ữ m s.
So sánh sai số chuyển vị SSI (so với vị trí ban đầu) và chuyển vị khi liên kết ngàm (A) – khi khối lượng móng mf =0
(B) - khi khối lượng móng mf =15(kN s m. 2 )
(C) - khi khối lượng móng mf =30(kN s m. 2 )
Bảng 4.17. Chuyển vị lớn nhất của tầng trên cùng khi khối lượng móng thay đổi Vận tốc sóng cắt của đất Vs (m/s)
Sai số
(%) 100 200 300 400 500 600
(B) so với (A) 0.21 0.13 0.16 0.17 0.18 0 (C) so với (A) 0.32 0.26 0 0 0 0.18
Bảng 4.18. Chuyển vị nhỏ nhất của tầng trên cùng khi khối lượng móng thay đổi Vận tốc sóng cắt của đất Vs (m/s)
Sai số
(%) 100 200 300 400 500 600
(B) so với (A) 0.39 0.16 0.19 0 0 0
(C) so với (A) 0.38 0.16 0 0 0 0
Nhận xét: Dựa vào bảng 4.17 và bảng 4.18 nhận thấy rằng
Ảnh hưởng của khối lượng móng đến chuyển vị của hệ là không nhiều, khi Vs tăng thì ảnh hưởng của khối lượng móng bị triệt tiêu dần.
Khối lượng của móng thay đổi rất lớn nhưng ảnh hưởng của nó đối với chuyển vị nhỏ. Do đó, để đơn giản trong tính toán thì trong hầu hết công thức tính hệ số độ cứng và cản của nền (phần 2.4 và 2.5) thì các tác giả đều bỏ qua ảnh hưởng của khối lượng móng.