Đăng bởi: Vũ Hoàng Hưng | Tháng Mười Hai 17, 2011

Phân tích móng cọc chịu tải trọng ngang và kỹ thuật lập mô hình tương tác cọc – đất phi tuyến

PHÂN TÍCH MÓNG CỌC CHỊU TẢI TRỌNG NGANG VÀ KỸ THUẬT LẬP MÔ HÌNH TƯƠNG TÁC CỌC-ĐẤT PHI TUYẾN

PHẠM NGỌC THẠCH
Khoa Công Trình Giao Thông, Trường Đại Học GTVT-TPHCM

Mô hình “cọc – lò xo” cùng với khái niệm về các đường p-y, t-z và q-w ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các bài toán kết cấu bên trên và móng cọc làm việc đồng thời. Trong khi đó, “cọc tương đương” là mô hình truyền thống được ứng dụng tại Việt Nam hơn hai thập kỷ qua. Dựa trên các tài liệu chuyên ngành và một vài nghiên cứu gần đây của tác giả, bài báo thảo luận một số khía cạnh quan trọng đối với hai mô hình này và kỹ thuật lập mô hình các thành phần tương tác cọc đất trong phần mềm SAP2000.

1. GIỚI THIỆU

Để lập mô hình một móng cọc thì tính chất các thành phần sau cần được biết rõ: Tải trọng tác động; Kết cấu bệ cọc; Liên kết giữa bệ và cọc; Cọc; Tương tác cọc-đất; Đất nền; Điều kiện biên. Các thành phần này được minh họa trên hình 1. Trong đó, đất nền cần được xử lý như là môi trường liên tục có các lớp đất được đặc trưng bằng các mô hình ứng suất – biến dạng mà có khả năng mô tả được bản chất biến dạng phi đàn hồi của đất nền, ví dụ như Mohr-Coulomb, Drucker-Prager, Modified Cam-Clay… là những mô hình đàn hồi – dẻo được sử dụng rất phổ biến trong các ứng dụng địa kỹ thuật hiện nay [1]. Ngoài ra, do nền đất là một bán không gian vô hạn nên khi lập mô hình số trong các phần mềm phần tử hữu hạn thì cần phải có biện pháp xử lý điều kiện biên sao cho mô hình “hữu hạn” trong phần mềm làm việc tương đương với mô hình thực có bản chất là “vô hạn” [2]. Mặc dù việc lập mô hình móng cọc chi tiết như trên có độ chính xác cao và hoàn toàn có thể thực hiện được với sự trợ giúp của các bộ phần mềm nổi tiếng như ABAQUS, FLAC, PLAXIS…, nhưng việc mô tả môi trường đất phi tuyến và điều kiện biên vô hạn quá phức tạp nên đã hạn chế rất nhiều việc ứng dụng kiểu mô hình này vào trong thiết kế móng cọc. Chính vì lý do đó, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một số giả thiết nhằm đơn giản hóa mô hình tính, chủ yếu là nhằm tránh việc trực tiếp mô phỏng môi trường đất và xử lý điều kiện biên trong mô hình. Như vậy độ phức tạp chỉ còn phụ thuộc vào các thành phần 1 tới 5 bên trên. Điều này tạo cơ hội cho người thiết kế sử dụng các phần mềm kết cấu thông dụng để lập những mô hình đơn giản hóa này.
Hiện nay ở Việt Nam, phần mềm kết cấu SAP2000 [3] được sử dụng rộng rãi để lập mô hình số các công trình xây dựng nhờ vào khả năng mạnh mẽ trong phân tích tĩnh lẫn phân tích động. Đối với một công trình được xây dựng trên móng cọc thì việc mô tả đủ tốt các mô hình tương tác cọc – đất trong SAP2000 giữ vai trò quan trọng quyết định độ tin cậy của kết quả phân tích từ phần mềm. Dựa trên một số nghiên cứu gần đây, [4-13], bài báo này thảo luận những đặc trưng chính cũng như kỹ thuật lập mô hình trong SAP2000 ứng với hai mô hình được sử dụng phổ biến hiện nay: mô hình “cọc – lò xo phi tuyến” và mô hình “cọc tương đương”.

Download toàn văn bài báo tại đây.


Gửi phản hồi

Mời bạn điền thông tin vào ô dưới đây hoặc kích vào một biểu tượng để đăng nhập:

WordPress.com Logo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản WordPress.com Log Out / Thay đổi )

Twitter picture

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Twitter Log Out / Thay đổi )

Facebook photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Facebook Log Out / Thay đổi )

Google+ photo

Bạn đang bình luận bằng tài khoản Google+ Log Out / Thay đổi )

Connecting to %s

Danh mục

%d bloggers like this: