4. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIấN CỨU
2.5.2. Phương phỏp phần tử hữu hạn (PTHH)
Trong những năm gần đõy phương phỏp phần tử hữu hạn (FEM – Finite Element Method) được biết đến như là phương phỏp số cú tớnh năng ưu việt, phạm vi ứng dụng rộng rói. Những ưu điểm vượt trội của FEM so với phương phỏp truyền thống là mụ phỏng được ảnh hưởng của yếu tố thời gian đến sự biến đổi của ỏp lực nước lỗ rỗng, mụ phỏng được ứng xử động và quan trọng hơn cả FEM khụng đũi hỏi phải giả thiết trước cơ chế phỏ hoại.
Việc sử dụng FEM trong phõn tớch địa kỹ thuật bắt đầu từ năm 1966 khi Clough và Woodward sử dụng nú để xỏc định ứng suất và biến dạng trong nền đắp, sau đú Reyes và Deer sử dụng nú để phõn tớch cụng trỡnh hầm trong nền đỏ. Từ đú cho đến nay cựng với sự phỏt triển mạnh mẽ của cụng nghệ thụng tin FEM nú chung và FEM trong địa kỹ thuật núi riờng đó phỏt triển khụng ngừng, hàng loạt cỏc phần mềm địa kỹ thuật như : GEOSLOPE (Canada), Plaxis (Hà Lan), SaGE CRIP (Anh), GEODELFT (Hà Lan), TALREN 97 (Phỏp) với những tớnh năng ngày càng được cải tiến. Hiện nay bộ phần mềm MIDAS/GTS mới ra đời là bộ phần mềm rất mạnh, cú thể núi rằng nú tất cả những tớnh năng của những phần mềm về địa kỹ thuật đó cú từ trước đến nay.
Cỏc bước cơ bản của phương phỏp phần tử hữu hạn : + Chia lưới phần tử hữu hạn
+ Chuyển vị tại cỏc nỳt là ẩn số
+ Chuyển vị bờn trong phần tử nội suy từ chuyển vị tại cỏc nỳt + Thiết lập mụ hỡnh vật liệu ( quan hệ ứng suất biến dạng) + Điều kiện biờn về chuyển vị và lực
+ Giải hệ phương trỡnh tổng thể cõn bằng lực cho kết quả chuyển vị nỳt + Tớnh cỏc đại lượng khỏc, biến dạng, ứng suất