Tớnh toỏn tường cừ bằng phương phỏp Phần tử hữu hạn

Một phần của tài liệu Tính toán giải pháp bảo vệ hố móng sâu của công trình thủy lợi (Trang 77)

Áp dụng vào bài toỏn tớnh toỏn ổn định hố múng trạm bơm tiờu Hạ Dục II bằng phương phỏp sử dụng tường cừ bảo vệ hố múng. Tài liệu địa chất: Bảng 3.4. Thống kờ cỏc chỉ tiờu cơ lý đất nền Tờn lớp γw(T/m3) γbh(T/m3) ϕ(0) C(kG/cm2 ) Lớp 1 1,83 1,87 12047’ 0,26 Lớp 4 1,89 1,95 14035’ 0,24

Trường hợp tớnh toỏn: Trong thời kỳthi cụng, đất trong hốmúng đào đến cao trỡnh thiết kế (-2,00), đỉnh hố múng (+6,00) cú xe mỏy thi cụng.

Cỏc thụng sốsơ bộ của tường cừ và hố múng:

Cao trỡnh đỉnh cừ 6,00m Cao trỡnh đỏy cừ -7,00m Chiều dài cừ 13,00m Chiều sõu chụn cừ 5,00m Cao trỡnh đỉnh hố múng 6,00m Cao trỡnh đỏy múng -2,00m

Cao trỡnh thanh neo 4,93m

Cao trỡnh mực nước ngầm 4,00m

Hỡnh 3.8. Sơ đồ tớnh toỏn hố múng 3.5.1. Lập sơ đồ tớnh.

Xột một dải tường cừ cú bề rộng đơn vị 1m. Coi dải tường như một dầm trờn nền đàn hồi. Một đầu ngàm vào trong đất nền. Một đầu chịu tỏc dụng của ỏp lực đất chủđộng nằm ngang. Sơ đồ bố trớ phần tử thể hiện như Hỡnh 3.9.

Phần trờn theo chiều cao tường, chia dầm thành 15 phần tử. Phần dưới chiều

sõu đúng cừ chia dầm làm 10 phần tử. Với chiều sõu hốđào là 8m thỡ mỗi phần tửở

phần trờn cú chiều dài là 0,533m. Với chiều sõu cắm cừ là 5m thỡ mỗi phần tử phớa

dưới cú chiều dài là 0,5m.

Cỏc phần tử được đỏnh số từ trờn xuống từ 1 đến 25. Số nỳt trong dầm là 26

nỳt cũng được đỏnh số từ trờn xuống từ1 đến 26. Tại vị trớ nỳt số 16 là vị trớ đỏy hố đào.

Như vậy một đầu neo đặt tại nỳt thứ 3. Một đầu đặt tại một nỳt cốđịnh thứ 27.

Nỳt 27 được đặt nằm ngang với nỳt 3. Neo được bố trớ là một phần tử thanh chịu

kộo nộn đỳng tõm. Phần tử thứ 26.

Bài toỏn được thiết lập với cỏc phần tử là phần tử dầm trờn nền đàn hồi nờn

khụng xột đến biến dạng dọc trục. Chuyển vị nỳt của phần tử chỉ gồm độ vừng và

gúc xoay. Do đú mỗi nỳt trờn dầm cú 2 chuyển vị, trờn toàn bộ dầm cú 2ì26 = 52 chuyển vị. Nỳt 27 của phần tử thanh neo chỉ cú chuyển vị thẳng theo phương dọc

trục thanh nờn chỉ cú một chuyển vị. Tất cả cú 52 + 1 = 53 chuyển vị, đõy chớnh là

số ẩn số của hệ phương trỡnh đại số tuyến tớnh. Sơ đồ chuyển vị nỳt của bài toỏn

như Hỡnh 3.10.

Hỡnh 3.9. Bố trớ cỏc phần tử thanh và cỏc phần tử nỳt

3.5.2. Tớnh toỏn ỏp lực chủ động lờn tường chắn

Tớnh ỏp lực chủ động tỏc dụng lờn tường cừ tớnh từ mặt đất đến giới hạn đào

theo hệ số ỏp lực chủđộng của Coulomb. Ka1 = 0,64;

- Áp lực ngang do tải trọng phõn bốđều trờn mặt gõy ra: Pxe = 0,73T/m2=7,3 kN/m2.

- Áp lực chủđộng do đất, nước và tải trọng phõn bốđều trờn mặt gõy ra: + Ở vịtrớ đỉnh hố múng: +6,00 (h1 = 0): Pa1 = 0 kN/m2; + Ở vịtrớ cỏch đỉnh 1m: +5,00 (h2 = 1m): Pa2 = 7,3 kN/m2; + Ở vị trớ +4,00-ứng với mực nước ngầm (h3=2m): Pa3 = 7,3 kN/m2; + Ở vị trớ +2,5 (h4 = 3,5m): Pa4 = 7,3 kN/m2; + Ở vịtrớ đỏy hố múng -2,00 (h4=8m): Pa5=59,4 kN/m2.

Sơ đồ ỏp lực chủđộng tỏc dụng lờn tường chắn như Hỡnh 3.11.

Áp lực đất chủđộng được dồn về cỏc nỳt thành cỏc tải trọng tập trung tỏc dụng lờn nỳt. Cú thể lấy gần đỳng tải tập trung bằng cường độ ỏp lực đất tại nỳt nhõn với phần diện tớch bề mặt một phần tử: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

S = Bìl = 1ì0,533 = 0,533m2

Cỏc giỏ trị tải trọng tập trung tại nỳt thể hiện trong Bảng 3.5.

Bảng 3.5. Chuyển tải trọng tập trung về nỳt

nỳt 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

ptt 0 0 7,3 7,3 7,3 7,3 7,3 10,0 16,2 22,3 28,5 34,7 40,9 47,0 53,2 59,4

P 0 0 1,95 3,89 3,89 3,89 3,89 5,34 8,63 11,92 15,21 18,50 21,79 25,09 28,38 15,45 (Nỳt đầu và cuối chỉ nhõn với một nửa diện tớch)

Hỡnh 3.11. Áp lực đất chủ động lờn tường chắn 3.5.3. Xỏc định hệ số nền Ks

Khi tường cừ làm việc, ỏp lực đất chủđộng phớa trờn gõy ra cỏc dịch chuyển ở thõn tường phớa dưới. Cỏc dịch chuyển này làm cho đất nền bị biến dạng. Giả thiết mụ hỡnh biến dạng của đất theo mụ hỡnh dầm trờn nền đàn hồi của Winkler thỡ phần ỏp lực đất bịđộng phớa dưới đường giới hạn đào coi như cú tồn tại cỏc lũ xo đàn hồi với hệ sốđàn hồi ko.

Quy luật phõn bố hệ số nền ko (theo những trường hợp trỡnh bày ở phần 2.3.3) chọn theo 3 dạng chớnh theo cỏc cụng thức (2.38), (2.39), (2.40). Khi khụng cú nhiều tài liệu vềđất nền thỡ cú thể chọn ko theo Bảng 2.1.

Với ϕ=140

35’, tra bảng sức chịu tải của nền đất ta cú: Nc=12,9; Nq=4,4; Nγ=2,5; As = 40[C.Nc + 0,5.γ.Nγ]

=40ì[24ì12,9+0,5ì(19,5-10)ì2,5]=12859,0 kN/m3; Bs = 40[γ.Nq] = 40ì [(19,5-10) ì4,4]=1672,0 kN/m3.

Hệ số nền ko phõn bố theo chiều sõu từ phần tử dầm thứ 16 đến phần tử thứ

26. Do tớnh chất cơ lớ của đất tại đỏy hốđào khụng thay đổi (lớp 4) nờn cú thể chọn chiều sõu z ban đầu tại -2.00 ứng với z = 8m. Chiều sõu đúng cừ đó tớnh ở trờn D= 5m ứng với -7.00. Bảng 3.6 thể hiện quy luật phõn bố hệ số nền với cỏc độ sõu từ -2.00 ứng với z = 8mđến chiều sõu -7.00 ứng với z = 13m.

Bảng 3.6. Quy luật phõn bố hệ số nền theo chiều sõu

Z(m) K0=As+Bs.Z As+Bs.(Z/D) As+Bs.tg-1(Z/D) 8,0 26235,00 15534,20 72747,90 8,5 27071,00 15701,40 69223,14 9,0 27907,00 15868,60 66089,91 9,5 28743,00 16035,80 63286,39 10,0 29579,00 16203,00 60763,12 10,5 30415,00 16370,20 58480,07 11,0 31251,00 16537,40 56404,49 11,5 32087,00 16704,60 54509,30 12,0 32923,00 16871,80 52771,97 12,5 33759,00 17039,00 51173,54 13,0 34595,00 17206,20 49698,00

3.5.4. Tớnh toỏn (sử dụng chương trỡnh tớnh đó lập ở Chương 2)

3.5.4.1. Thiết lập ma trõn cứng K

Để lập trỡnh bài toỏn cọc cừ bằng phương phỏp PTHH, việc khú nhất là phải

xỏc định được quy mụ bài toỏn để định ra được số phần tử. Xỏc định ma trận cứng phần tử trong hệ toạ độ địa phương Ke. Dựng phương phỏp mó số hoỏ để ghộp Ke

vào ma trõn cứng tổng thểK. Từđú xỏc định số bậc tự do của ma trận cứng K. Cỏc ma trận cứng phần tử gồm 2 loại:

a) Ma trận phần tử dầm từ1 đến 25 cú độ cứng EJ cho trong Bảng 3.4. Đõy là

cỏc dầm trờn nền đàn hồi nờn cú kể thờm hệ số nền. Cỏc phần tử từ 1 đến 15 hệ số

nền ko = 0. Phần tử dầm 16 đến 25 cú hệ số nền ko, tuỳ theo vị trớ của nỳt mà ko cú cỏc giỏ trị khỏc nhau, lấy theo Bảng 3.6.

Sử dụng ngụn ngữ lập trỡnh Turbo Pascal, lập chương trỡnh tớnh toỏn cỏc ma trõn cứng Kenhư sau:

{Ma tran cung phan tu dam hai dau ngam***********************************} Procedure Kengamngam(Lptu:real); Var D,C1,C2,bb:real; K1,K2,K3,K4,K7,K8,K9,K10:real; Heso:array[1..4,1..25] of real; Begin C1:=0; C2:=0; bb:=1;

Heso[1,16]:=26235; Heso[2,16]:=15534; Heso[3,16]:=72747; Heso[1,17]:=27071; Heso[2,17]:=15701; Heso[3,17]:=69223; Heso[1,18]:=27907; Heso[2,18]:=15868; Heso[3,18]:=66089; Heso[1,19]:=28743; Heso[2,19]:=16035; Heso[3,19]:=63286; Heso[1,20]:=29579; Heso[2,20]:=16203; Heso[3,20]:=60763; Heso[1,21]:=30415; Heso[2,21]:=16370; Heso[3,21]:=58480; Heso[1,22]:=31251; Heso[2,22]:=16537; Heso[3,22]:=56404; Heso[1,23]:=32087; Heso[2,23]:=16704; Heso[3,23]:=54509; Heso[1,24]:=32923; Heso[2,24]:=16871; Heso[3,24]:=52771; Heso[1,25]:=33759; Heso[2,25]:=17039; Heso[3,25]:=51173; If Ko=4 then heso[ko,phantu]:=hs*1000;

case phantu of 16:C1:=heso[ko,phantu]; 17:C1:=heso[ko,phantu]; 18:C1:=heso[ko,phantu]; 19:C1:=heso[ko,phantu]; 20:C1:=heso[ko,phantu]; 21:C1:=heso[ko,phantu]; 22:C1:=heso[ko,phantu]; 23:C1:=heso[ko,phantu]; 24:C1:=heso[ko,phantu]; 25:C1:=heso[ko,phantu]; end; K1:=13/35 *C1*Lptu*bb +6/5 *C2*bb/Lptu; K2:=-11/210*C1*Lptu*Lptu*bb -1/10*C2*bb; K3:=9/70 *C1*Lptu*bb -6/5 *C2*bb/Lptu; K4:=13/420 *C1*Lptu*Lptu*bb -1/10*C2*bb; K7:=1/105 *C1*Lptu*Lptu*Lptu*bb+2/15*C2*bb*Lptu; K8:=-13/420*C1*Lptu*Lptu*bb +1/10*C2*bb; K9:=-1/140 *C1*Lptu*Lptu*Lptu*bb-1/30*C2*bb*Lptu; K10:=11/210*C1*Lptu*Lptu*bb +1/10*C2*bb; D:=Ecoc*Jcoc/(Lptu*Lptu*Lptu);

A[1,1]:=12*D+K1; A[1,2]:=-6*Lptu*D+K2; A[1,3]:=-12*D+K3;

A[1,4]:=-6*Lptu*D+K4; A[2,1]:=-6*Lptu*D+K2; A[2,2]:=4*Lptu*lptu*D+K7; A[2,3]:=6*Lptu*D+K8; A[2,4]:=2*Lptu*Lptu*D+K9; A[3,1]:=-12*D+K3; (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

A[3,2]:=6*Lptu*D+K8; A[3,3]:=12*D+K1; A[3,4]:=6*Lptu*D+K10; A[4,1]:=-6*Lptu*D+K4; A[4,2]:=2*Lptu*Lptu*D+K9; A[4,3]:=6*Lptu*D+K10; A[4,4]:=4*Lptu*Lptu*D+K7;

End;

{Ma tran cung phan tu hai dau khop*****************************************} Procedure Kekhopkhop; Var D:real; Begin D:=Eneo*(pi*Dneo*Dneo/4)/Lneo/3; B[1,1]:=D; B[1,2]:=-D; B[2,1]:=-D; B[2,2]:=D; End;

b) Ma trận phần tử thanh chịu kộo nộn đỳng tõm số 26, độ cứng EF lấy theo mục 2.3.2. Chỳ ý với bước neo là 3m, khi xột dải tường 1m thỡ chỉ lấy độ cứng của neo là EF/3.

{Ma tran cung phan tu hai dau khop*******************************************} Procedure Kekhopkhop; Var D:real; Begin D:=Eneo*(pi*Dneo*Dneo/4)/Lneo/3; B[1,1]:=D; B[1,2]:=-D; B[2,1]:=-D; B[2,2]:=D; End; Ghộp cỏc ma trõn cứng Ke của cỏc phần tử dầm và phần tử thanh vào ma trận

độ cứng tổng thể K theo quy tắc sau: Do bài toỏn cú 53 chuyển vị nờn ta giải hệ phương trỡnh đại số tuyến tớnh 53 ẩn. Ma trận K là ma trận vuụng cấp 53ì53. Khi đú

một phần tử dầm đi qua hai nỳt ij sẽ cú 4 chuyển vị là i, i + 1, j, j + 1. Ma trận

Ke sẽ cú số thứ tự trong ma trận Knhư sau:

, 1 , , 1 1, 1, 1 1, 1, 1 , , , 1 1, 1, 1, 1, 1 2 * ( 1) 1 1 2 * 1 .... 2 * ( 1) 1 1 2 * 1 .... ... 1 ... ... 1 ii i i i j i j i i i i i j i j j i jj j j j j j i j j j j j j A A A A i i A A A A i i A A A A j j A A A A j i i i j j + + + + + + + + + + + + + + − +     + +     − +   + +     + +

{Ghep ma tran do cung********************************************************} Procedure MatranK;

Begin

For hang:=1 to an do

For cot:=1 to an do MatranA[hang,cot]:=0; For phantu:=1 to 25 do

Begin

If phantu<=15 then Kengamngam(Ddao/15) else Kengamngam(Dcam/10); For hang:=1 to 4 do For cot:=1 to 4 do Begin MatranA[(phantu-1)*2+hang,(phantu-1)*2+cot]:= MatranA[(phantu-1)*2+hang,(phantu-1)*2+cot]+A[hang,cot]; End; End; {Nut 27 va 3} Kekhopkhop; MatranA[(27-1)*2+1,(27-1)*2+1]:=MatranA[(27-1)*2+1,(27-1)*2+1]+B[1,1]; MatranA[(27-1)*2+1,(nut-1)*2+1]:=MatranA[(27-1)*2+1, (nut-1)*2+1]+B[1,2]; MatranA[(nut-1)*2+1,(27-1)*2+1]:=MatranA[(nut-1)*2+1,(27-1)*2+1]+B[2,1]; MatranA[(nut-1)*2+1,(nut-1)*2+1]:=MatranA[(nut-1)*2+1,(nut-1)*2+1]+B[2,2]; End;

3.5.4.2. Thiết lập vộc tơ tải trọng F

Tải trọng tỏc dụng là ỏp lực chủ động lờn tường cừ. Chỳng được quy về thành cỏc lực tập trung tại nỳt lấy theo Bảng 3.6.

{Vectotai******************************************************************} Procedure VTtai;

Begin

For phantu:=1 to an do Vectotai[phantu]:=0; For phantu:=1 to 16 do Case phantu of 1: Vectotai[(phantu-1)*2+1]:= 0.00; 2: Vectotai[(phantu-1)*2+1]:= 0.00; 3: Vectotai[(phantu-1)*2+1]:= 1.95; 4: Vectotai[(phantu-1)*2+1]:= 3.89; 5: Vectotai[(phantu-1)*2+1]:= 3.89; 6: Vectotai[(phantu-1)*2+1]:= 3.89; 7: Vectotai[(phantu-1)*2+1]:= 3.89; 8: Vectotai[(phantu-1)*2+1]:= 5.34; 9: Vectotai[(phantu-1)*2+1]:= 8.63; 10:Vectotai[(phantu-1)*2+1]:= 11.92; 11:Vectotai[(phantu-1)*2+1]:= 15.21; 12:Vectotai[(phantu-1)*2+1]:= 18.50;

13:Vectotai[(phantu-1)*2+1]:= 21.79; 14:Vectotai[(phantu-1)*2+1]:= 25.09; 15:Vectotai[(phantu-1)*2+1]:= 28.38; 16:Vectotai[(phantu-1)*2+1]:= 15.45; end;

For phantu:=1 to an do MatranA[phantu,an+1]:=vectotai[phantu]; End;

3.5.4.3. Xử lý cỏc điều kiện biờn

Xử lý điều kiện biờn cho vị trớ neo giữ tại nỳt 27 cú chuyển vị ngang số 53 bằng khụng. Ta xửlý điều kiện biờn theo kiểu gỏn 0. Trong bài toỏn lập trỡnh Pascal

như sau:

{Xu ly dieu kien bien voi cac chuyen vi 53 bang 0****************************} Procedure DKbien; Begin dungneo:=tl; If dungneo='c' then Begin For hang:=1 to an do Begin MatranA[hang,53]:=0; MatranA[53,hang]:=0; End; MatranA[53,53]:=1; MatranA[53,an+1]:=0; End; End;

3.5.4.4. Giải hệ phương trỡnh và tỡm nghiệm

Để giải hệ phương trỡnh đại số tuyến tớnh ta dựng phương phỏp khử Gauss. Nghiệm của hệphương trỡnh đại số tuyến tớnh chớnh là cỏc chuyển vị nỳt của tường: {Khu Gauss*******************************************************************} Procedure KhuGauss; Var hangxuly:Integer; Heso :real; Begin For hangxuly:=1 to an do For hang:=hangxuly to an do Begin If MatranA[hang,hangxuly]<>0 then Begin Heso:=MatranA[hang,hangxuly];

For cot:=hangxuly to an+1 do Begin

If hangxuly=hang then MatranA[hang,cot]:=MatranA[hang,cot]/heso (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Else MatranA[hang,cot]:=(MatranA[hang,cot]/heso)matranA[hangxuly,cot]; End;

End; End; End;

3.5.4.5. Lập trỡnh bài toỏn:Nội dung của thõn chương trỡnh chớnh thiết lập bằng ngụn ngữ lập trỡnh Pascal như sau:

{**************************CHUONG TRINH CHINH************************} BEGIN INPUT; MATRANK; VTTAI; DKBIEN; KHUGAUSS; TIMNGHIEM; NOILUC; KQ; DOHOA; END. {********************************KET THUC*****************************} 3.6. Kết quả tớnh toỏn

Chạy chương trỡnh tớnh xuất kết quả ra dạng bảng tớnh và đồ họa biểu diễn cỏc giỏ trị chuyển vị, gúc xoay của cỏc nỳt, lực cắt và mụ men uốn hai đầu thanh. Biểu diễn cỏc giỏ trị nguy hiểm như, lực cắt, chuyển vị, mụ men lớn nhất và nhỏ nhất. Dữ

liệu dạng bảng thể hiện trong phần phụ lục, kết quả dạng đồ họa trờn Hỡnh 3.13,

Hỡnh 3.13. Kết quả tớnh toỏn tường cừ khụng neo.

CHƯƠNG 4. PHÂN TÍCH KẾT QUẢ TÍNH TOÁN 4.1. Bài toỏn tường khụng neo và cỏc yếu tố ảnh hưởng

Khi khụng sử dụng neo, tường cừcú sơ đồ làm việc như một dầm conson chịu tải trọng vuụng gúc trục dầm. Tuy nhiờn độ cứng của liờn kết (ngàm) tại đỏy hốđào

sẽ phụ thuộc vào cỏc yếu tố như chiều sõu cắm cừ, độ cứng của tường và độ chặt của nền đất. Khi cỏc yếu tốnày thay đổi thỡ độ cứng của liờn kết ngàm thay đổi (trở thành ngàm đàn hồi) dẫn tới thay đổi sơ đồ tớnh và sự làm việc của kết cấu. Do vậy, trong phần này ta đi sõu nghiờn cứu ảnh hưởng của cỏc yếu tốtrờn đến tường cừ khi khụng sử dụng neo.

4.1.1. Ảnh hưởng của sự thay đổi chiều sõu cắm cừ

a) b)

Hỡnh 4.1. Chuyển vị a) và mụmen uốn b) của tường khụng neo khi chiều sõu cắm cừ thay đổi

Để chọn được vị trớ thớch hợp nhất của chiều sõu cắm cừ. Bước đầu ta chọn sơ

bộ chiều sõu cắm cừ bằng 2/3 chiều sõu hốđào (D=5m). Khi chiều sõu cắm cừ thay

đổi cỏc giỏ trị về nội lực và biến dạng cũng thay đổi. Hỡnh 4.1 thể hiện tương quan

nội lực tương ứng với chiều sõu cắm cừ: 4m, 5m, 6m, 7m. Bài toỏn được tớnh với hệ

số nền K = 7.5 MN/m3.

Qua kết quả tớnh toỏn Hỡnh 4.1. ta thấy, khi chiều sõu cắm cừ bộ (<5m) nội lực và chuyển vị của tường thay đổi đỏng kể, khi chiều sõu cắm cừ lớn (>5m) cỏc

đường quan hệ nụi lực chuyển vị gần như trựng nhau. Như vậy độ sõu cắm cừ hợp lý là 5m(trong điều kiện bài toỏn này), việc cắm cừsõu hơn khụng đem lại hiệu quả

rừ rệt mà lại gõy tốn kộm vật liệu và thi cụng. Từ kết quả tớnh toỏn này cú thể xỏc

định giới hạn chiều sõu cắm cừ hợp lý cho cụng trỡnh.

Mặt khỏc khi chiều sõu cắm cừ bộ dần, tớnh chất liờn kết ngàm đàn hồi giảm dần, diện tớch biểu đồ mụ men phần dưới đỏy hố đào giảm, chuyển vị gúc xoay tại chõn hố tăng, khi giảm đến một giỏ trị giới hạn thỡ liờn kết tại đỏy hốđào trở thành khớp, tường bị mất ổn định.

Bảng 4.1. Kết quả tớnh toỏn tường khụng neo khi D thay đổi

D(m) 4 5 6 7

Mmax (KNm) 392,9 403,9 410,7 415,8

Ymax (m) 0,300 0,252 0,236 0,232

[f] (m) 0,024 0,026 0,028 0,03

Bảng 4.1 cho ta mối quan hệ giữa chiều sõu hố đào với giỏ trị mụ men lớn nhất trong tường và chuyển vị lớn nhất tại đỉnh. Theo điều kiện cứng, chuyển vị cho phộp của cụng trỡnh được xỏc định theo cụng thức: 1

500 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

f ≤ ìL; với L là chiều dài cừ (m). Như vậy, khi khụng sử dụng neo, kết cấu khụng thỏa món điều kiện cứng.

4.1.2. Nghiờn cứu với cỏc mụ hỡnh nền khỏc nhau

Với cỏc quan niệm về biến dạng của nền đất khỏc nhau, hệ số nền cũng được tớnh toỏn theo cỏc mụ hỡnh khỏc nhau biểu diễn qua cỏc cụng thức (2.38), (2.39), và (2.40). Hỡnh 4.2 thể hiện kết quảtớnh toỏn tường cừ với cỏc hệ số nền tớnh theo cụng thức (2.38), (2.39), và (2.40) – đó được tớnh theo Bảng 3.6 ở trờn. Bài toỏn được tớnh với Dcắm = 5m, Jcừ = 38600cm4.

a) b)

Hỡnh 4.2. Chuyển vị a) và mụmen uốn b) của tường khụng neo ứng với cỏc mụ hỡnh nền khỏc nhau

Từ Bảng 4.2. ta thấy khi tớnh toỏn hệ số nền theo cỏc cụng thức tớnh khỏc nhau thỡ kết quả tớnh chuyển vị và nội lực của tường sẽthay đổi theo, tuy nhiờn sự thay đổi đú là khụng đỏng kể.

Bảng 4.2. Kết quả tớnh toỏn tường khụng neo khi K thay đổi

Cụng thức (2.38) (2.39) (2.40)

Mmax (KNm) 392,8 398,1 374,3

Ymax (m) 0,162 0,189 0,130

[f] (m) 0,026 0,026 0,026

4.1.3. Ảnh hưởng của tớnh chất đất nền

Khi hệ số nền Kthay đổi theo tớnh chất của loại đất (lấy theo Bảng 2.1): đất cú

độ chặt kộm (K4 = 1MN/m3), trung bỡnh (K5 = 7,5MN/m3), chặt vừa (K6 = 75MN/m3), rất chặt (K7 = 200MN/m3) thỡ chuyển vị và nội lực của tường thay đổi

tương đối đỏng kể. Hỡnh 4.3 thể hiện kết quả tớnh toỏn tường cừ với cỏc hệ số nền

a) b)

Hỡnh 4.3. Chuyển vị a) và mụmen uốn b) của tường khụng neo ứng với hệ số nền K4, K5, K6, K7

Khi nền đất yếu, khảnăng liờn kết đàn hồi dưới đỏy giảm khụng giữ được ổn

định cho tường (Hỡnh 4.3. K4). Tại vị trớ cụng trỡnh giữa lũng sụng độ chặt của nền

Một phần của tài liệu Tính toán giải pháp bảo vệ hố móng sâu của công trình thủy lợi (Trang 77)