Mục này dùng để định nghĩa các loại gia cố tạm như phun vẩy, bê tông, thép, hoặc kết hợp chúng với nhau.
Trong chương trình có các loại được định nghĩa gia cố chống đỡ như sau: + Standard beam / Dầm tiêu chuẩn
+ Reinforced concrete/ Bê tông cốt thép + Geosynthetic / Địa kỹ thuật
Standard beam:
Loại dầm tiêu chuẩn này dùng để mô hình hoá các kết cấu gia cố tạm đường hầm cong và cứng chắc như là: phun vẩy (shotcrete) hoặc bê tông (concrete). Kết cấu dạng dầm tiêu chuẩn được mô phỏng bằng các phân tử dầm nó đáp ứng được độ cứng, chịu tải trọng nén, kéo, cắt. Nó cũng có thể dùng để mô hình hoá các gia cố phức tạp hơn bằng cách sử dụng diện tích và mô men quán tính trong phần định nghĩa mặt cắt ngang.
Geometry
Hình học cần khai báo độ dày nếu không có độ dày thì khai báo diện tích và mô men quán tính.
Include Weight in Analysis
Trong lượng của lớp gia cố không được chương trình tự động tính toán như nếu lớp gia cố quá dày và ta mong muốn được tính toán vào bài toán ứng suất thì chon mục
Include weight in analysis và nhập trọng lượng đơn vị vào.
Beam Element Formulation
Một Dầm tiêu chuẩn là tập hợp của nhiều phần tử dầm , tương ứng với số cạnh của phần tử hữu hạn. Bạn có thể chọn một trong hai công thức dầm khác nhau:
Công thức của Timoshenko
Công thức dầm của Timoshenko đã kể tới lực cắt ngang chuyển vị hiệu quả.
Công thức của Bernoulli
Không kể tới lực cắt ngang và chuyển vị.
Công thức Timoshenko được gợi ý sử dụng nếu bạn sẽ sử dụng phần tử với nút ở giữa cạnh như: 6-noded phần tử tam giác hoặc 8-noded phần tử tứ giác, vì thế mà trong Phase2 sẽ tự động sử dụng dầm 3 nút dạng Timoshenko. Vì vậy kết quả chuyển vị sẽ phù hợp giữa phần tử vỏ hầm và dầm. Dầm dạng Bernoulli luôn là phần tử 2 nút, luôn đưa ra kết quả không trùng với kết quả của phần tử 6 nút tam giác hoặc 8 nút tứ giác.
Stage Liner Properties
Các tính chất của dầm tiêu chuẩn thay đổi khác nhau theo từng giai đoạn của mô hình, bởi việc sử dụng Stage Liner Properties. Ví dụ, để mô phỏng cường độ và độ cứng thay đổi của phun vẩy hoặc bê tông phun.
Reinforced concrete:
Đây là cách đơn giản nhất để mô phỏng gia cố kết hợp bao gồm hai vật liệu kết hợp với nhau như là bê tông cốt thép hoặc phun vẩy có lưới thép.
Thép kết hợp có thể là các loại thép hình như là thép I, H hoặc lưới thép. Bê tông có thể là bê tông thường, phun vẩy hoặc loại vật liệu khác.
Các tính chất của thép gia cố và của bê tông được khai báo một cách độc lập trong menu nhập liệu. Tuỳ theo mục đích của phân tích, Phase 2 sử dụng số liệu đầu vào để xác định tính đồng nhất của mặt cắt ngang dầm với thuộc tính tương đương với các tính chất thực tế của loại gia cố. Sau khi phân tích, các lực ở bên trong thép và bê tông sẽ được tổng hợp bằng chương trình và có thể xuất kết quả ra ngoài thông qua support
capacity plots .
Phần tử Reinforced Concrete điển hình trong Phase2 đã được thiết kế là theo bài toán đàn hồi. Tuy nhiên khi ta muốn phân tích dưới dạng đàn dẻo thì cũng có thể thực hiện được.
Để khai báo vào chương trình theo trình tự sau Chọn Define Liners từ menu Properties . Select Liner Type = Reinforced Concrete.
Nhập thông số cốt thép và/hoặc là thông số của bê tông.
Bạn có thể tắt một trong hai (cốt thép hoặc bê tông) bằng cách bỏ phần khai báo đó bạn có thể khai báo cho trường trình là chỉ sử dụng thép hoặc chỉ có bê tông hoặc kết hợp chúng.
Concrete Properties
Chúng ta cần hiểu rằng từ "concrete" trong Reinforced Concrete không nhất thiết phải là bê tông. Nó có thể là phun vẩy, bê tông hay vật liệu gì đó xung quanh thép gia cố. Các thông số yêu cầu cho Concrete là:
- Chiều dày
- Modulus đàn hồi - Hệ số Poisson - Cường độ chịu nén - Cường độ chịu kéo
CHÚ Ý:
Bạn có thể tắt phân khai báo bê tông bằng cách không đánh dấu vào Concrete checkbox. Điều này có nghĩa là bạn chỉ chống đỡ bằng thép mà không có bê tông.
Reinforcement Properties
Phần này khai báo vật liệu thép hay bất cứ vật liệu nào tương tự như vậy. Các thông số yêu cầu để định nghĩa Reinforcement là:
• Khoảng cách • Chiều sâu tiết diện • Diện tích
• Moment quán tích • Modulus đàn hồi • Hệ số Poisson • Cường độ chịu nén • Cường độ chịu kéo
Ghi chú:
Để hỗ trợ nhập thông số của các dạng thép gia cố chương trình đã có phần trợ giúp bằng cách chọn nút Common Types. Lựa chọn này sẽ đưa ra hàng trăm dạng
chống đỡ điểm hình để lựa chọn.
Nếu chúng ta bấm tắt nút reinforcement thì quay về bài toán chỉ có gia cố phun vẩy không có thép.
Geosynthetic
Chúng ta sẽ định nghĩa loại này khi chúng ta dùng gia cố chống đỡ bằng hệ thống vải địa kỹ thuật hoặc là bấc thấm:
Lựa chọn menu Define Liners từ menu chính Properties. Chọn Liner Type = Geosynthetic.
Nhập các thuộc tính mô tả như dưới đây. Chỉ định chiều rộng đơn vị của vật liệu.
Tensile Modulus
Tensile Modulus mô tả đặc tính đàn hồi của vật liệu Geosynthetic như là khả năng
chịu kéo. Đó là giá trị độ dốc của lực để chống lại độ căng, trên mỗi một đơn vị chiều dài của vật liệu. Độ căng ở đây là khả năng dãn dài theo hướng của lực kéo tác dụng.
Strength Parameters
Thông số về cường độ cần đưa vào đối với Geosynthetic. - Material Type: Elastic / Đàn hồi
Nếu chọn vật liệu Type = Elastic, thì độ bền của Geosynthetic là không cần xem xét. Chỉ có Tensile Modulus là cần thiết cho tính toán.
- Material Type: Plastic
Nếu chọn Material Type = Plastic, khi đó cần giá trị Tensile Strength (đỉnh) và
Tensile Strength (tàn dư).
Peak Tensile Strength – Là lực lớn nhất mà có thể được duy trì trên một đơn vị dài vật liệu.
Residual Tensile Strength - Nếu giá trị đỉnh đã đạt được khi đó vật liệu sẽ bị phá huỷ do ứng suất kéo. Chúng ta giảm lực kéo về 0 và tiếp tục kéo trở lại để xác định cường độ chịu kéo dư. Nếu vật liệu không duy trì được lực kéo thì có nghĩa là lực này bằng 0.
Staged Properties
Các tính chất của vật liệu có thể thay đổi trong quá trình chất tải của mô hình, với lựa chọn Stage Geosynthetic Properties. Điều đó có thể sử dụng, cho ví dụ, có thể gia đỉnh cường độ hoặc độ cứng của nó tăng theo thời gian.
Các tính chất của Geosynthetic có thể tăng hoặc giảm là tuy theo người sử dụng cho hệ số.
Flexural Properties of a Geosynthetic
Theo định nghĩa trong Phase2, một vật liệu Geosynthetic có độ cứng bằng 0. Nếu bạn muốn nó có độ cứng thì bạn phải khai báo nó dưới dạng Standard Beam.
Cable truss:
Khai báo Cable Truss là một lựa chọn đặc biệt cho mô hình hệ thống chống đỡ, thỉnh thoảng được ứng dụng để chống đỡ phần mái của mỏ than , ví dụ.
Một phần tử cable truss chỉ đưa ra cường độ chịu kéo.
Phần tử cable truss không hỗ trợ để tính đoạn cong, lực cắt và lực nén.
Loại này ít được áp dụng.