Add uniform load( Tải trọng phân bố đều):
Trong hộp thoại Add uniform load: + Chọn hướng lực và gõ vào độ lớn của lực.
+ Trong một mô hình có nhiều giai đoạn, lực phân bố đều cũng có thể được phân chia giai đoạn bằng việc chọn tuỳ chọn Stage Load và nhập vào một hệ số cho độ lớn của lực ở mỗi giai đoạn, nếu chúng ta không chia giai đoạn lực tác dụng trong mô hình nhiều giai đoạn, khi đó lực sẽ được áp dụng cùng một độ lớn cho tất cả các giai đoạn.
Load Magnitude( độ lớn của lực):
Một độ lớn của lực phân bố thì thường nhập vào là một số dương. Hướng của lực được định nghĩa bằng việc chọn một phương pháp định hướng thích hợp trong hộp thoại của lực phân bố. Nếu chúng ta nhập một giá trị âm thì sẽ đảo hướng của lực tác dụng.
Load Orientation( hướng của lực tác dụng):
Hướng của lực có thể định nghĩa sử dụng một trong những tuỳ chọn sau: + Normal to boundary, lực được áp dụng bình thường đối với đường biên. + Vertical, lực được áp dụng theo phương đứng (mặc định là hướng xuống).
+ Horizontal, lực được áp dụng theo phương ngang (mặc định là hướng sang phải). + Angle from horizontal, góc xoay so với phương ngang. Chú ý rằng góc dương là góc đo theo chiều kim đồng hồ kể từ trục X dương.
+ Angle to boundary, định nghĩa một góc so với đường biên tại chỗ lực được thêm vào.
+ Field stress vector, áp dụng lực sẽ bằng độ lớn và hướng dương đối với trường ứng suất trên đường biên.
Flip Angle 180 degrees/ lật góc 1800:
Chú ý: Ssau khi thêm tải trọng, hướng của lực có thể đôi khi đối nghịch với hướng ta mong muốn. Nếu điều này xảy ra, chúng ta có thể sử dụng tuỳ chọn Edit Distribute load để “lật”(đảo ngược) hướng của lực 1800.
Staging Distributed Loads( Phân chia giai đoạn lực phân bố):
Trong mô hình có nhiều giai đoạn, lực phân bố có thể được chia giai đoạn dễ dàng bằng việc đánh dấu chọn tuỳ chọn Stage load trong hộp thoại Add Distribute Load và chọn nút Stage factors, chúng ta nhập vào một hệ số cho độ lớn của lực ở mỗi giai đoạn.
Chú ý:
+ Hệ số = 1 nghĩa là, độ lớn của lực sẽ bằng độ lớn đã nhập trong hộp thoại Add Distribute Load.
+ Chúng ta có thể tăng hoặc giảm độ lớn của lực tại mỗi giai đoạn, bằng việc nhập một hệ số nhỏ hoặc lớn hơn 1.
giai đoạn đó, khi đó lực sẽ không tồn tại ở những giai đoạn đó mặc dù vẫn thấy xuất hiện trong mô hình.
Nếu lực phân bố được phân chia theo giai đoạn, thì một ý kiến hay là nên chọn Tab Stage, sau khi nhập lực, kiểm tra lực đã được nhập đúng giai đoạn chưa và độ lớn có đúng không. Nếu không, sau khi lặp lại bước 1 đến bước 5 hoặc sử dụng tuỳ chọn Edit
Distributed Loads và chắc rằng các hệ số đúng đã được nhập đúng ở các giai đoạn.
Chú ý:
Việc hiển thị lực phân bố( mũi tên màu đỏ) có thể tắt đi trong hộp thoại Display
option. Bất kể khi nào ta thêm vào hoặc xoá bỏ lực, tất cả những lực tồn tại sẽ tự động
hiển thị, thậm chí chúng đã được tắt trong hộp thoại Display option.
Add Triangular load( Tải trọng phân bố dạng tam giác):
Tương tự như lực phân bố đều, nhưng ở đây là nhập hai giá trị lớn và bé của lực phân bố.
Chú ý:
+ Điểm đầu và điểm cuối phải có toạ độ trên đường biên. Nếu toạ độ không tồn tại tại một điểm nơi ta muốn là điểm đầu hoặc cuối của lực, khi đó chúng ta sẽ phải khởi tạo lại lưới phần tử, thêm vào toạ độ mong muốn hoặc toạ độ trên đường biên, và chia lại phần tử trước khi thêm lực tác dụng.
+ Một tải trọng dạng tam giác có thể mở rộng ra trên một số đoạn của cùng một đường biên.
+ Một tải trọng dạng tam giác chỉ có thể thêm vào dọc theo một đường biên duy nhất( chúng ta không thể bắt đầu lực dạng tam giác trên một biên đào và sau đó thay đổi đến đường biên chia đoạn. Nếu ta cần định nghĩa một lực dạng tam giác ngang qua một đường biên liên kết khác, khi đó lực sẽ phải chia ra những lực riêng lẻ phù hợp và mỗi một lần ta thêm vào là tách biệt nhau.
+ Flip Angle( lật góc) Nếu tải trọng được chấm điểm theo một hướng sai( ngược hướng ta mong muốn), khi đó ta có thể sử dụng tuỳ chọn Flip Angle để đảo ngược hướng của lực. Chúng ta cũng có thể kích chuột phải và chọn Flip Angle từ trình
đơn tại chỗ, hoặc gõ “f” trong dòng nhắc lệnh bên dưới bằng việc nhấn Enter.
Add Ponded water load( Tải trọng do nước hồ chứa):
Trong hộp thoại hiện ra:
+ Nhập giá trị của cột nước tổng, giá trị này nên là số có giá trị bằng độ cao cột nước trong bài toán.
+ Hướng của lực luôn là Normal to boundary.
+ Trong mô hình bài toán nhiều giai đoạn, cao trình mực nước có thể thay đổi ở những giai đoạn khác nhau, bằng việc chọn Stage Load . Trong hầu hết các trường hợp, chúng ta sẽ áp dụng áp lực nước hồ chứa này đối với đường biên ngoài của bài toán. + Chọn OK, chọn đường biên chịu áp lực nước đã định nghĩa.
Staging Ponded Water Loads( Chia giai đoạn đối với áp lực nước hồ):
Trong mô hình nhiều giai đoạn, áp lực nước có thể được chia giai đoạn tác dụng bởi việc chọn mục Stage load trong hộp thoại Add ponded water load và chọn nút Stage
total head, chúng ta nhập vào giá trị cột nước tại mỗi giai đoạn.
Chú ý:
+ Nếu ta chia giai đoạn cột nước tác dụng, chúng ta nên thêm vào toạ độ điểm trên đường biên (nếu cần) phù hợp với mỗi cột nước để áp lực được áp dụng chính xác đối với những đoạn đường biên đúng tại mỗi giai đoạn.
+ Nếu ta chia giai đoạn lực tác dụng, và cao trình mực nước dâng lên khi quá trình chia giai đoạn tiến hành, khi đó ta phải nhớ chọn toàn bộ đoạn trên cao trình mực nước lớn nhất, để cao trình mực nước có thể tăng lên đến mực nước ta mong muốn. ( Nếu ta chỉ chọn phần tử phù hợp với mực nước thấp nhất, khi đó tải trọng tăng lên sẽ chỉ áp dụng trên những đối tượng biên đó.
Ponded Water Loads and Total Head Seepage Boundary Conditions/Áp lực nước hồ chứa và điều kiện biên thấm của cột nước tổng
Chú ý quan trọng rằng, việc định nghĩa áp lực nước hồ không định nghĩa điều kiện của cột nước đối với phân tích thấm qua phần tử hữu hạn. Điều này phải được thực hiện độc lập với tuỳ chọn Set Boundary Conditions trong trình đơn Groundwater.
Và ngược lại, định nghĩa đìêu kiện biên cột nước đối với phân tích thấm, không tự động định nghĩa tải trọng gây ra bởi trọng lượng nước hồ. Trọng lượng nước hồ có thể chỉ được định nghĩa với tùy chọn Add ponded water load.
8.6. Line Loads/ T i tr ng t p trungả ọ ậ
Các tải trọng tập trung có thể được tạo ra với tuỳ chọn Line option trong Phase 2.
Một đại lượng lực tập trung thể hiện một lực trên mỗi đơn vị chiều dài (KN/m) khi có xét đến phương ngoài mặt phẳng.
Lực tập trung chỉ có thể áp dụng sau khi lưới phần tử hữu hạn được tạo ra. Trong hộp thoại Add line load:
+ Chọn hướng của lực và nhập độ lớn của lực.
+ Trong mô hình có nhiều giai đoạn, lực tập trung có thể được chia giai đoạn bằng việc chọn mục Stage load và nhập vào một hệ số đối với độ lớn của lực tại mỗi giai đoạn. Nếu ta không chia giai đoạn lực tác dụng thì khi đó lực sẽ được áp dụng cho mọi giai đoạn với cùng một giá trị.
+ Chọn OK, và ta sẽ được nhắc là chọn nút phần tử được áp dụng lực tập trung.
+ Dùng chuột chọn những nút mong muốn. Khi các nút được chọn, chúng sẽ được làm nổi bật bởi một hình tròn nhỏ. Chú ý hình thức chọn (khi kích chuột phải):
- Pick by boundary nodes, là mặc định của hình thức chọn (chúng ta chỉ có thể
chọn những điểm trên đường biên).
- Pick by any node - nếu ta muốn cho phép một lực đối với nút không thuộc
đường biên (những nút bên trong của lưới), kích chuột phải và bật hình thức chọn thành Pick by any node trong trình đơn tại chỗ. Điều này cho phép chúng ta chọn một số điểm nút của lưới (nút trên đường biên hoặc nút bên trong). Chú ý tuỳ chọn này sẽ không có sẵn nếu phương pháp định hướng ta chọn trong hộp thoại
Add line load là Normal to boundary hoặc Angle to boundary.
+ Khi chọn xong, kích chuột phải chọn Select done hoặc enter. Lực tập trung sẽ được áp dụng cho tất cả các nút được chọn.
+ Kiểm tra hướng và độ lớn của mũi tên.
Việc hiển thị lực tập trung có thể tắt / mở trong hộp thoại Display option. Bất kể lúc nào chúng ta thêm hoặc gỡ bỏ lực tập trung, tất cả những lực đã tồn tại sẽ tự động được hiển thị, thậm chí nếu nó đã được tắt trong hộp thoại Display option.
Hướng dẫn thêm: Trước khi thêm vào một lực tập trung, chúng ta nên tìm sự hữu dụng của việc thêm vào một điểm trên đường biên nơi lực được đặt vào. Điều này sẽ đảm bảo rằng lực tập trung được đặt đúng vị trí mong muốn và không phụ thuộc vào các điểm chia nhỏ trên đường biên.
Load Orientation/hướng của lực:
Hướng của lực có thể được chỉ ra bằng việc sử dụng một trong 5 tuỳ chọn trong hộp thoại Add line load:
+ Normal to boundary - lực được đặt bình thường đối với đường biên. + Vertical - lực đặt theo phương đứng (mặc định hướng xuống).
+ Horizontal - lực đặt theo phương ngang (mặc định hướng sang phải ).
+ Angle from horizontal – xác định một góc so với phương ngang. Chú ý rằng một góc dương được đo theo chiều kim đồng hồ kể từ hướng dương của trục X.
+ Angle to boundary – xác định một góc có liên quan đến đường biên nơi đặt lực.
Staging Line Loads( phân chia giai đoạn tác dụng của lực tập trung):
Trong mô hình có nhiều giai đoạn, lực tập trung có thể được chia giai đoạn bằng việc chọn mục Stage load trong hộp thoại Add line load và chọn nút Stage Factors. Stage Factor( hệ số chia giai đoạn):
Hệ số = 1 nghĩa là độ lớn của lực bằng độ lớn nhập trong hộp thoại Add line load. Chúng ta có thể tăng hoặc giảm độ lớn của lực tại một số giai đoạn, bằng việc nhập vào một hệ số lớn hoặc nhỏ hơn 1.
Chúng ta cũng có thể gỡ bỏ lực ở một vài giai đoạn bằng việc nhập hệ số = 0. Lực sẽ không tồn tại tại giai đoạn đó và không xuất hiện trong mô hình.
8.7. Springs
Add Spring/ liên kết dạng lò xo:
Loại này có thể dùng, ví dụ mô hình có ảnh hưởng của thanh chống để gia cố. Liên kết lò xo chỉ có thể áp dụng sau khi lưới phần tử được tạo ra.
Để thêm vào liên kết lò xo:
1. Chọn Add springs từ trình đơn con Springs của trình đơn Menu.
2. Trong hộp thoại Add nodal spring, nhập vào những thông tin sau, sau đó nhấn OK:
+ Initial forces (lực ban đầu) theo phương X và phương Y + Spring stiffness (độ cứng lò xo) theo phương X và Y
+ Staging (chia đoạn) nếu mô hình có nhiều giai đoạn, chúng ta có thể chỉ ra những giai đoạn có thiết lập liên kết lò xo, ta cũng có thể chỉ ra giai đoạn cần tháo bỏ bằng việc chọn mục Remove at stage và nhập vào giai đoạn mà liên kết lò xo
cần tháo bỏ đi.
3. Dùng chuột chọn những nút cần gán liên kết lò xo. Khi nút được chọn, chúng sẽ được làm nổi bật với những chấm tròn nhỏ. Chú ý hình thức chọn điểm khi kích chuột phải, tương tự như trường hợp đã trình bày ở những phần trên.
4. Sau khi chọn xong, nhấn Enter hoặc kích chuột phải chọn Select done. Liên kết lò xo sẽ được gán cho tất cả các nút được chọn, khi đó chúng ta sẽ nhìn thấy những biểu tượng lò xo và giá trị lực và độ cứng tại mỗi nút.
Sự hiển thị liên kết lò xo có thể tắt/mở trong hộp thoại tuỳ chọn hiển thị (Display option), bất kể khi nào ta thêm hoặc xoá bỏ liên kết lò xo, tất cả các lò xo tồn tại sẽ tự động hiển thị dù cho đã được tắt đi.
Chú ý:
Nếu chúng ta sử dụng tuỳ chọn Staging trong hộp thoại Add nodal spring để phân chia giai đoạn quá trình thiết lập liên kết lò xo thì những lò xo đó chỉ được hiển thị những nơi nó tồn tại (liên kết lò xo sẽ không được hiển thị nếu giai đoạn được hiển thị nhỏ hơn giai đoạn đã thiết lập hoặc lớn hơn hoặc bằng giai đoạn đã gỡ bỏ liên kết lò xo.)
Spring Force and Stiffness Values/giá trị độ cứng và lực của liên kết lò xo:
Khi chúng ta nhập giá trị lực và độ cứng của lò xo trong hộp thoại Add nodal Spring, nhớ rằng quá trình phân tích của Phase 2 (đối với biến dạng phẳng) giả thiết
rằng một đơn vị (1m dài) bề rộng của vật liệu theo phương ngoài mặt phẳng (phương vuông góc với mặt phẳng phân tích). Do đó, giá trị lực và độ cứng của lò xo mà ta nhập vào nên nhập bình thường đối với đơn vị độ dài theo phương ngoài mặt phẳng.
Ví dụ, nếu thanh chống (mô hình lò xo) được thiết lập theo khoảng cách 2 mét một dọc theo chiều dài của vùng đào, khi đó giá trị lực và độ cứng của 1 lò xo riêng lẻ nên chia thành 2 để đạt được độ cứng và lực trung bình áp dụng cho các thanh chống đối với khoảng cách đơn vị theo phương ngoài mặt phẳng. Những giá trị thông thường này sẽ được nhập trong hộp thoại Add Nodal spring.
8.8. Liner Moments
Tải Liner Moment là sự lựa chọn cho phép bạn định nghĩa mô men và điều kiện biên quay .
Liner Moment Overview Add Liner Moment
Lựa chọn Add Liner Moment cho phép bạn đưa giá trị mô men vào một điểm của chương trình.
Add Liner Hinge
Lựa chọn Add Liner Hinge cho phép bạn chỉ định điều kiện biên moment bằng 0 tại vị trí chỉ định. Tương đương với liên kết bản lề.
Liner Moment đối nghịch với Liner Hinge
Một điều rất quan trọng là cần phân biệt giữa Add Liner Moment và Add Liner
Hinge trong Phase2:
• Khi bạn khai báo một tải trọng mômen với Add Liner Moment, mô men này là sự gán tải trọng ban đầu vào chương trình.
• Khi bạn khai báo tải trọng Add Liner Hinge, điều kiện biên mô men uốn bằng 0 được đưa vào điểm chỉ định. đoạn thẳng sẽ được tự do quanh điểm chỉ định. Lực dọc và lực cắt có thể chuyển qua nhưng mô men thì ở đó bằng 0 trong suốt quá trình phân tích.
Add Rotation Restraint
Liên kết Add Rotation Restraint cho phép bạn chỉ định một điều kiện biên kẹp (Không quay) ở một điểm trên đoạn thẳng, thông thường là ở cuối của dầm.
Add Liner Moment
Sử dụng Add Liner Moment cho phép bạn đưa vào chương trình một giá trị momen khác không.
Nếu muốn sử dụng điều kiện biên mà ở một vị trí nào đó có momen bằng 0 thì phải dùng Add Liner Hinge.
Moment có biểu tượng vòng tròn tác dụng lên đầu đoạn thẳng
Ghi chú:
Giá trị moment chỉ có thể tác dụng khi chương trình đã có lưới phần tử và phải có đường thẳng được khai báo trên biên. Ngược lại thì không khai báo được vào chương
trình.
Các bước nhập mô men:
1. Chọn Add Liner Moment tại biểu tượng hoặc trong menu phụ của Liner
Moments .
2. Bạn nhìn vào menu Add Liner Moment :
• Nhập vào giá trị của moment. Giá trị này phải lớn hơn 0.
• Trong các giai đoạn của mô hình, giá trị của moment có thể thay đổi theo từng thời đoạn, bằng cách lựa chọn Stage Moment, và nhập hệ số phân tải trọng cho mỗi thời đoạn.
3. Chọn OK, bạn cần bấm chuột vào nút. Khi nút đã được chọn thì nó sáng lên với vòng tròn nhỏ.
4. Khi kết thúc thì bấm Enter..
Quy ước dấu Moment
Trong Add Liner Moment, bạn có thể nhập vào một giá trị dương hoặc âm cho moment và quy ước sử dụng như sau:
• Một giá trị moment dương được quy ước là có chiều quay ngược kim đồng hồ. • Một giá trị moment âm được định nghĩa khi nó quay theo chiều đồng hồ.