CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN KẾT CẤU ĐẬP TRỤ CHỐNG CÓ KỂ ĐẾN TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN
4.3 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ỨNG SUẤT, BIẾN DẠNG ĐẬP TRỤ CHỐNG
4.3.1 Tổ hợp lực cơ bản a. Mô hình tính toán
Hình 4.3 Mô hình hóa đập trụ chống
Hình 4.4 Mô hình hóa phần đập
Tính toán cho toàn bộ phần trụ chống và bản mặt của đập nêu trên trong đó:
+ Phần tử là phần tử khối
+ Biên chọn là biên chuyển vị bằng 0.
+ Nền lấy ra để tính toán là 90m.
Tải trọng động đất được tính toán trong chương trình SAP2000 bằng phương pháp phổ phản ứng.
Với mục đích chính là nghiên cứu ứng suất biến dạng của đập trụ chống, trong luận văn này ta lấy phổ phản ứng động đất của Trung Quốc làm cơ sở để tính toán.
Hình 4.141 Hàm phổ phản ứng Spectrum Chinese 2002
c. Kết quả tính toán
1. Kết quả ứng suất và nội lực cho trường hợp không có giằng, không kể đến động đất.
Hình 4.5 Phổ ứng suất S11(KN/M2)
Hình 4.6 Phổ ứng suất S22 (KN/M2)
Hình 4.7 Phổ ứng suất S33(KN/M2) 2. Kết quả tính đập không giằng, có kể đến động đất.
Hình 4.8 Phổ ứng suất S11(KN/M2)
Hình 4.9 Phổ ứng suất S22(KN/M2)
Hình 4.10 Phổ ứng suất S33(KN/M2)
3. Có dầm giằng, không có động đất.
Hình 4.11 Phổ ứng suất S11(KN/M2)
Hình 4.12 Phổ ứng suất S22(KN/M2)
Hình 4.13 Phổ ứng suất S33(KN/M2) 3. Vòm giằng, có động đất.
Hình 4.14 Phổ ứng suất S11(KN/M2)
Hình 4.15 Phổ ứng suất S22(KN/M2)
Hình 4.16 Phổ ứng suất S33(KN/M2)
4.3.2 Nhận xét kết quả tính toán:
BẢNG GIÁ TRỊ ỨNG SUẤT TRONG CÁC TRƯỜNG HỢP CỦA ĐẬP TRỤ CHỐNG
Ứng suất lớn nhất (KN/m2)
Không có giằng Có dầm giằng Có vòm giằng Không có
động đất Có động
đất Không có
động đất Có động
đất Không có
động đất Có động đất
S11 max 463.27 801.38 459.56 737.27 458.17 705.21
S11 min -893.58 -705.95 -886.43 -649.47 -883.75 -621.24
S22 max 244.53 287.01 242.57 264.05 241.84 252.57
S22 min -362.97 -344.51 -360.07 -316.95 -358.98 -303.17
S33 max 588.61 706.45 583.90 649.93 582.14 621.68
S33 min -1708.21 -1263.39 -1694.54 -1162.32 -1689.42 -1111.78
Khi không có động đất, các giá trị ứng suất trong 3 trường hợp chênh lệch nhau không nhiều.
Khi có động đất trường hợp 1, 2, 3 giảm dần điều này chứng tỏ các kết cấu gia tăng độ cứng làm giảm ứng suất xuất hiện trong thân đập, làm tăng khả năng chịu lực của đập khi có động đất. Vòm giằng cải thiện khả năng kháng chấn tốt hơn dầm giằng.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I. Kết luận:
Qua thời gian nghiên cứu và làm luận văn, tác giả đã hoàn thành đề tài luận văn “Nghiên cứu một số giải pháp tăng cường khả năng kháng chấn của đập trụ chống’’” với các phần đã làm được như sau:
1. Giới thiệu về lịch sử phát triển của đập trụ chống trên thế giới và tình hình xây dựng đập trụ chống ở Việt Nam.
2. Nêu lên các khái niệm cơ bản về động đất và các tác hại của động đất, giới thiệu các phương pháp tính động đất.
3. Trên cơ sở phân tích các phương trình cơ bản, lựa chọn phương pháp phần tử hữu hạn để dùng tính toán ứng suất, chuyển vị trong luận văn.
4. Đã lựa chọn phương pháp tính toán tải trọng động đất theo đường cong phổ là phương pháp được áp dụng rộng rãi hiện này và cho kết quả khá chính xác.
5. Sử dụng phần mềm SAP2000 là phần mềm tính kết cấu có tính ưu việt trong phân tích ứng suất-biến dạng đập trụ chống.
6. Đã nghiên cứu trạng thái ứng suất biến dạng của đập trụ chống trong 3 trường hợp: Không có giằng, có dầm giằng và có vòm giằng.
Mô hình không gian của đập trụ chống khi xét đến ảnh hưởng của động đất đã
phản ánh đầy đủ hơn, chính xác hơn trạng thái làm việc của công trình trong thực tế góp phần nâng cao chất lượng tính toán, độ tin cậy và hiệu quả khi thiết kế đập trụ chống trong công trình thủy lợi.
II. Kiến nghị
Nếu thời gian cho phép, sẽ nghiên cứu thêm các yếu tố ảnh hưởng tới ứng suất - biến dạng của đập trụ chống:
+ Xét đến tính phi tuyến của vật liệu làm đập
+ Xét đến các yếu tố ảnh hưởng khác đến đập như nhiệt độ, độ ẩm biến dạng nền, phân giai đoạn trong quá trình thi công đập…
+ So sánh kết quả tính toán động đất theo phương pháp đường cong phổ với kết quả tính theo các phương pháp khác.