tính toán hiệu ứng nhóm trong móng cọc chịu tải trọng tĩnh bằng
TRANSCRIPT
06:49am - 03/08/2015 0
KS. Nguyễn Mạnh Hà
TS. Nguyễn Tương Lai
Học viện Kỹ thuật Quân sự
Người phản biện:
PGS. TS. Nguyễn Thanh Bình
TS. Mai Đức Minh
Thêm một ứng dụng gọi xe cạnh tranh với Uber (http://www.tapchigiaothong.vn/them-mot-ung-dung-goi-xe-canh-tranh-voi-uber-d12368.html)
Cần ứng dụng các vật liệu mới trong xây dựng công trình giao thông(http://www.tapchigiaothong.vn/can-ung-dung-cac-vat-lieu-moi-trong-xay-dung-cong-trinh-giao-thong-d12134.html)
Ứng dụng di động giúp giải quyết khủng hoảng giao thông mùa nghỉ Lễ(http://www.tapchigiaothong.vn/ung-dung-di-dong-giup-giai-quyet-khung-hoang-giao-thong-mua-nghi-le-d12003.html)
Khủng hoảng Hy Lạp ảnh hưởng đến thị trường ứng dụng smartphone(http://www.tapchigiaothong.vn/khung-hoang-hy-lap-anh-huong-den-thi-truong-ung-dung-smartphone-d11972.html)
Tóm tắt: Bài báo trình bày kết quảnghiên cứu về khả năng đánh giásức chịu tải của móng cọc côngtrình (móng mố cầu) bằng phầnmềm sử dụng phương pháp phầntử hữu hạn (PTHH) Plaxis 3DFoundation có xét tới hệ số hiệuứng nhóm khi chịu tải trọng tĩnh.
Từ khóa: Nhóm cọc, hiệu ứngnhóm, Plaxis 3D Foundation, phương pháp PTHH, kết cấu, sức chịu tải.
Abstract: This paper presents results of research on the ability toassess the bearing capacity of pile foundation construction (foundationabutments) by software using the finite element method Plaxis 3DFoundation coefficient taking into account the effects when the subjectheading static load.
Keywords: Pile groups, group effeciency, Plaxis 3D Foundation, finiteelement method, structure, load capacity.
NGHIÊN CỨU (HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/NGHIEN-CUU/)
Tính toán hiệu ứng nhóm trong móng cọc chịu tảitrọng tĩnh bằng phần mềm phân tích phần tử hữu hạn3D
Tạp chí GTVT - Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu về khả năng đánh giá sức chịu tải của móngcọc công trình (móng mố cầu) bằng phần mềm sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH)Plaxis 3D Foundation có xét tới hệ số hiệu ứng nhóm khi chịu tải trọng tĩnh.
(http://antoangiaothong.gov.vn/)
(http://www.tapchigiaothong.vn/ban-quan-ly-du-an-7/)
(http://oceanjsc.com.vn/)
(http://www.vietjetgiare.vn/)
(http://www.tapchigiaothong.vn/truyen-thong-nganh-giao-thong-van-tai/) (http://caosucauduong.com/)
0973.234.977 (HN) - 0903.750.082 (TP. HCM)
(http://www.tapchigiaothong.vn/)
(http://www.tapchigiaothong.vn/cong-nghe-hanel/) (http://www.tapchigiaothong.vn/nhua-duong-
petrolimex/) (/) THỜI SỰ (HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/THOI-SU/) KHOA HỌC - CÔNG NGHỆ (HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/KHOA-HOC-CONG-NGHE/)
PHÁP LUẬT GIAO THÔNG (HTTP://WWW.PHAPLUATGIAOTHONG.VN) PHÓNG SỰ ẢNH (/PHONG-SU-ANH/) KINH TẾ (HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/KINH-TE/)
AN NINH TRẬT TỰ (HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/AN-NINH-TRAT-TU/) THẾ GIỚI XE (HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/THE-GIOI-XE/)
HƯỚNG NGHIỆP (HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/HUONG-NGHIEP/) DIỄN ĐÀN (HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/DIEN-DAN/)
CẨM NANG (HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/CAM-NANG/)
NGHIÊN CỨU | (HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/NGHIEN-CUU/) TRAO ĐỔI | (HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/TRAO-DOI/)
BÌNH LUẬN (HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/BINH-LUAN/) RSS (HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/MAIN-RSS.HTML)
6Like Share
1. Đặt vấn đề
Các nghiên cứu thực nghiệm đã cho thấy sự làm việc của mỗi cọc đơn vàcủa một cọc trong nhóm cọc khác nhau rất nhiều, đối với móng cọc ma sátthì lại càng thể hiện rõ. Khi các cọc được bố trí thành nhóm trong móng cọc,tác động qua lại của hệ cọc - nền phụ thuộc vào việc bố trí cọc trong móngvà hình thành hiệu ứng nhóm trong móng cọc. Các nghiên cứu lý thuyết vàthực nghiệm đã tổng hợp ảnh hưởng của hiệu ứng nhóm trong móng cọcnhư sau:
- Làm thay đổi (chủ yếu là giảm) sức chịu tải cả nhóm so với tổng sức chịutải các cọc thành phần;
- Hiệu ứng bè, làm tăng vùng truyền ứng suất. Hậu quả gây ra độ lún củanhóm cọc cao hơn nhiều so với cọc đơn, đặc biệt khi có lớp đất yếu nằmgần mũi cọc.
Các công trình tính hiệu ứng nhóm hiện nay theo các Tiêu chuẩn nước ngoàikhá nhiều, tuy nhiên kết quả còn phân tán. Hiện nay, chưa có một con sốnào cụ thể có hệ số hiệu ứng nhóm này, các nhà thiết kế hiện tại vẫn đaphần lấy theo kinh nghiệm.
2. Tổng quan về các phương pháp nghiên cứu tính toán hiệu ứngnhóm trong móng cọc chịu tải trọng tĩnh
Hầu hết các tiêu chuẩn hiện nay đều định lượng ảnh hưởng của tương tácgiữa các cọc trong nhóm cọc bằng hệ số hiệu ứng nhóm ç, được định nghĩatrong phương trình (1) là tỷ số giữa tải trọng giới hạn của nhóm (gọi là Q )với tổng tải trọng giới hạn của n cọc riêng rẽ trong nhóm cọc (gọi là Q )
(1)
Thực tế có rất nhiều các nhóm phương pháp nghiên cứu để xác định hệ sốhiệu ứng nhóm trong thiết kế tính toán móng cọc có thể sơ bộ phân thành 4nhóm như sau:
2.1. Nhóm chỉ dẫn xác định hệ số hiệu ứng nhóm theo các Tiêu chuẩnhiện hành của Việt Nam
Hiện nay thường dựa vào các chỉ dẫn trong các qui trình, tiêu chuẩn hiệnhành như TCXD 208:1998 và 22 TCN 272-05 để tính toán và đưa ra phươngán thiết kế khi xét cho hiệu ứng nhóm cọc.
Trong TCXD 205:1998 khái quát chung coi rằng, khi khoảng cách giữa cáctim cọc trong móng cọc lớn hơn hoặc bằng 3D thì sức chịu tải của nhóm cọcbằng tổng sức chịu tải của các cọc đơn.
Trong 22 TCN 272-05 đưa ra một số chỉ dẫn tương ứng với mỗi loại nền làđất dính hoặc đất rời, cọc là cọc đóng hay cọc khoan, khoảng cách giữa cáccọc là một giá trị cụ thể thì cho một giá trị hiệu ứng nhóm cụ thể. Các chỉ dẫnxác định hệ số hiệu ứng nhóm trong các Tiêu chuẩn hiện hành trên đang làcơ sở chính thống nhất để xác định hệ số hiệu ứng nhóm trong thiết kế vàtính toán móng cọc chịu tải trọng tĩnh.
2.2. Nhóm phương pháp xác định hệ số hiệu ứng nhóm theo thựcnghiệm
Nghiên cứu thực nghiệm về hiệu ứng nhóm đã có từ hơn 60 năm trước trênthế giới, mỗi tác giả từ các thí nghiệm đưa ra một công thức riêng xác địnhhệ số hiệu ứng nhóm phụ thuộc vào một số điều kiện ảnh hưởng cụ thể. Cóthể kể đến một số công thức thực nghiệm đã được đưa ra của các tác giảnhư:
- Hệ số hiệu ứng nhóm cọc trong đất dính: Có công thức của Conversa-Labarre; công thức của Sayed and Bakeer (1992)…[11].
TIN NÊN ĐỌC
(http://www.tapchigiaothong.vn/meo-quan-ly-chi-phi-dung-xe-hoi-thap-nhat-d12357.html)Mẹo quản lý chi phí dùng xehơi thấp nhất(http://www.tapchigiaothong.vn/meo-quan-ly-chi-phi-dung-xe-hoi-thap-nhat-d12357.html)
(http://www.phapluatgiaothong.vn/dung-thu-phi-duong-bo-tai-tram-thu-phi-tam-ky-tu-ngay-20-7-d12373.html)Dừng thu phí đường bộ tạiTrạm thu phí Tam Kỳ từ ngày20/7(http://www.phapluatgiaothong.vn/dung-thu-phi-duong-bo-tai-tram-thu-phi-tam-ky-tu-ngay-20-7-d12373.html)
(http://www.tapchigiaothong.vn/mercedes-s63-amg-coupe-mui-tran-lo-dien-tren-duong-thu-d12358.html)Mercedes S63 AMG Coupemui trần lộ diện trên đườngthử(http://www.tapchigiaothong.vn/mercedes-s63-amg-coupe-mui-tran-lo-dien-tren-duong-thu-d12358.html)
(http://www.tapchigiaothong.vn/lo-dien-hinh-anh-chinh-thuc-cua-mazda-bt-50-2016-ban-facelift-d12362.html)Lộ diện hình ảnh chính thứccủa Mazda BT-50 2016 bảnfacelift(http://www.tapchigiaothong.vn/lo-dien-hinh-anh-chinh-thuc-cua-mazda-bt-50-2016-ban-facelift-d12362.html)
HỆ THỐNG VĂN BẢN PHÁP LUẬT(HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/HE-THONG-VAN-BAN-PHAP-LUAT/)
Quy định cấp giấy phép và trục xuất lao độngnước ngoài tại Việt Nam(http://www.tapchigiaothong.vn/quy-dinh-cap-giay-phep-va-truc-xuat-lao-dong-nuoc-ngoai-tai-viet-nam-d22272.html)
Từ 1.7, thêm chế tài siết xe khách giường nằm(http://www.tapchigiaothong.vn/tu-17-them-che-tai-siet-xe-khach-giuong-nam-d22149.html)
Quy định mức tiền bảo hành cho 2 dự án giaothông quan trọng(http://www.tapchigiaothong.vn/quy-dinh-muc-tien-bao-hanh-cho-2-du-an-giao-thong-quan-trong-d21698.html)
Quy chuẩn quốc gia về an toàn kỹ thuật đốivới xe ô tô(http://www.tapchigiaothong.vn/quy-chuan-quoc-gia-ve-an-toan-ky-thuat-doi-voi-xe-o-to-d21640.html)
Quy hoạch các đơn vị sự nghiệp công lậpthuộc Bộ Giao thông vận tải(http://www.tapchigiaothong.vn/quy-hoach-cac-don-vi-su-nghiep-cong-lap-thuoc-bo-giao-thong-van-tai-d21284.html)
Sẽ cấp phép nhập khẩu xe mô tô phân khốilớn qua mạng(http://www.tapchigiaothong.vn/se-cap-phep-nhap-khau-xe-mo-to-phan-khoi-lon-qua-mang-d21092.html)
TIÊU ĐIỂM TIN ĐỌC NHIỀU
Quốc lộ 6 được "giải phóng" sau nhiều giờ vụ xebồn đâm xe khách(http://www.tapchigiaothong.vn/quoc-lo-6-duoc-giai-phong-sau-nhieu-gio-vu-xe-bon-dam-xe-khach-d22843.html)
Hé lộ nguyên nhân vụ tai nạn xe bồn tông xekhách bốc cháy(http://www.tapchigiaothong.vn/he-lo-nguyen-nhan-vu-tai-nan-xe-bon-tong-xe-khach-boc-chay-av22842.html)
Vụ xe bồn tông xe khách bốc cháy:3 người chết,26 người bị thương.(http://www.phapluatgiaothong.vn/vu-xe-bon-tong-xe-khach-boc-chay3-nguoi-chet-26-nguoi-bi-thuong-d22837.html)
Xe bồn nổ tung sau khi va chạm xe khách tại HòaBình (http://www.phapluatgiaothong.vn/xe-bon-no-tung-sau-khi-va-cham-xe-khach-tai-hoa-binh-d22834.html)
Cắt nóc cabin để giải phóng tàu mắc kẹt dướicầu An Thái (http://www.tapchigiaothong.vn/cat-noc-cabin-de-giai-phong-tau-mac-ket-duoi-cau-an-thai-d22804.html)
Ai sẽ bồi thường 15 tỷ đồng sau vụ tàu đâm hỏngcầu An Thái? (http://www.tapchigiaothong.vn/ai-se-boi-thuong-15-ty-dong-sau-vu-tau-dam-hong-cau-an-thai-d22580.html)
GL
iL
- Hệ số hiệu ứng nhóm cọc trong đất rời: Có công thức của M.das (page399); công thức Angles Group Action (1994); công thức Seiler-keeney; xácđịnh theo móng khối qui ước của Terzaghi…[3], [4], [8], [9], [11].
Có một điểm chung trong tất cả các kết quả thực nghiệm là ảnh hưởng hiệuứng nhóm sẽ rất nhỏ khi khoảng cách giữa tim cọc đến tim cọc trong nhómlớn hơn hoặc bằng 6D theo hướng song song với tải trọng hoặc lớn hơnhoặc bằng 3D theo phương vuông góc với tải trọng. Các kết quả này đãđược xác nhận thông qua các kiểm tra thử nghiệm của Prakash (1967),Franke (1988), Lieng (1989), và Rao et al. (1996) [8], [12].
2.3. Nhóm phương pháp mô hình hệ số nền
Nhóm phương pháp này dựa trên mô hình nền Winkle hoặc các liên kết biếndạng phi tuyến theo mô hình đường cong p-y, t-z và q-w để xây dựng môhình bài toán hệ móng - cọc với nền đất sau đó kết hợp với sự trợ giúp củacác phần mềm phân tích kết cấu bằng PTHH chạy trên máy tính.
Phương pháp tính theo mô hình hệ số nền trong nghiên cứu tính toán có xétđến ảnh hưởng của hiệu ứng nhóm cọc có thể dễ dàng thực hiện và hiệuquả với sự trợ giúp của các phần mềm phân tích kết cấu bằng PTHH chạytrên máy tính. Tuy nhiên, nhược điểm của mô hình này là đến nay vẫn chưacó sự thống nhất về mức độ tin cậy của các kết quả tính toán hệ số nền từcác đặc trưng cơ lý của đất nền; sự ảnh hưởng của các cọc trong nhómcọc, khoảng cách giữa các cọc đến độ cứng của lò xo mô tả nền cũng chưamô tả được hết những yếu tố ảnh hưởng đến hiệu ứng nhóm trong móngcọc. Các nghiên cứu này có thể tham khảo [9], một số phần mềm thươngmại sử dụng phương pháp PTHH dựa trên mô hình hệ số nền hiện nay nhưFB-Pier, Group…
2.4. Nhóm phương pháp PTHH phân tích tương tác kết cấu - nền
Cùng với sự phát triển của phương pháp số PTHH và máy tính điện tử chophép thực hiện các tính toán phức tạp với khối lượng lớn, từ những năm 70của thế kỷ XX, việc phân tích kết cấu nói riêng và các bài toán địa kỹ thuậtbằng PTHH đã phát triển mạnh. Đến nay đã có nhiều phần mềm địa kỹ thuậtchuyên dụng để phân tích tương tác kết cấu - nền đất như Plaxis,Geostudio, Ansys, Abaqus…
Cơ sở khoa học của nhóm phương pháp này là lý thuyết cơ học môi trườngliên tục, lý thuyết đàn hồi dẻo để xây dựng hệ phương trình vi phân đạo hàmriêng mô tả điều kiện cân bằng, điều kiện lên tục của hệ kết cấu nền đất vàtrạng thái ứng xử của vật liệu; sử dụng phương pháp PTHH để rời rạc hóahệ khảo sát và giải bằng phương pháp số. Chi tiết về cơ sở lý thuyết và trìnhtự nghiên cứu ứng dụng phương pháp PTHH vào giải quyết các bài toán địakỹ thuật nói chung và bài toán nghiên cứu hiệu ứng nhóm trong móng cọccông trình nói riêng có thể tham khảo trong tài liệu [12].
3. Ứng dụng phần mềm dùng phương pháp PTHH (Plaxis 3DFoundation) nghiên cứu tính toán hiệu ứng nhóm trong móng cọc chịutải trọng tĩnh
3.1. Hiệu chỉnh trong mô hình bài toán trên Plaxis 3D Foundation sátvới kết quả thí nghiệm nén dọc, ngang tại hiện trường
Để hiệu chỉnh sức chịu tải của cọc trên mô hình trong Plaxis 3D Foundation,tác giả hiệu chỉnh thông qua hệ số R trong khai báo phần tử Interface. Từkết quả số liệu thí nghiệm nén tĩnh cọc thực tế (thí nghiệm cọc phá hủy) đốivới cọc P108 - ống khói và thí nghiệm cọc nén ngang với cọc P92 - ống khói[10], tác giả xây dựng mô hình cọc đơn trên Plaxis 3D Foundation với cùngchiều dài cọc, cùng số liệu địa chất sau đó tác giả chạy bài toán cho 2trường hợp: 01- không hiệu chỉnh hệ số R ; 02 - có hiệu chỉnh hệ số Rcho từng lớp đất theo như phần trên. Giá trị hiệu chỉnh như trong Bảng 3.2đối với phần tử tiếp xúc cho từng loại đất khác nhau.
PHÓNG SỰ ẢNH
DIỄN ĐÀN(HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/DIEN-DAN/)
(http://www.tapchigiaothong.vn/het-thoi-xung-vuong-honda-chat-vat-tim-duong-sinh-ton-o-viet-nam-d22810.html)Hết thời "xưng vương", Honda chật vật tìm đườngsinh tồn ở Việt Nam(http://www.tapchigiaothong.vn/het-thoi-xung-vuong-honda-chat-vat-tim-duong-sinh-ton-o-viet-nam-d22810.html)
(http://www.tapchigiaothong.vn/tro-chuyen-cung-nu-co-truong-a321-dau-tien-cua-viet-nam-d22829.html)Trò chuyện cùng nữ cơ trưởng A321 đầu tiên củaViệt Nam (http://www.tapchigiaothong.vn/tro-chuyen-cung-nu-co-truong-a321-dau-tien-cua-viet-nam-d22829.html)
(http://www.tapchigiaothong.vn/bien-stop-o-viet-nam-chi-de-lam-canh-d22787.html)Biển 'Stop' ở Việt Nam chỉ để làm cảnh(http://www.tapchigiaothong.vn/bien-stop-o-viet-nam-chi-de-lam-canh-d22787.html)
(http://www.tapchigiaothong.vn/1400-ti-mua-xe-bom-nuoc-chong-ngap-la-qua-voi-vang-d22779.html)1.400 tỉ mua xe bơm nước chống ngập là quá vộivàng? (http://www.tapchigiaothong.vn/1400-ti-mua-xe-bom-nuoc-chong-ngap-la-qua-voi-vang-d22779.html)
inter
inter inter
Cáp nối HDMI 20m (Đen)
Thiết bị chuyển đổi HDMIsang AV Full HD 1080p (...
Thiết bị hỗ trợ kết nốiHDMI không dây EZCast ...
-45%
-41%
-45%
1 2 3 4 5
(http://www.tapchigiaothong.vn/asia-park-giam-50-gia-ve-cho-nguoi-dan-da-nang-av22785.html)
Kết quả bài toán cho đường cong nén - lún trong 3 trường hợp: Thí nghiệmthực, kết quả mô hình không điều chỉnh và kết quả mô hình sau điều chỉnhđược thể hiện như trên Hình 3.1 và Hình 3.2.
Sau khi có kết quả từ mô hình cọc đơn hiệu chỉnh, tác giả xây dựng mô hìnhbài toán cho móng cọc trên phần mềm để xét các yếu tố ảnh hưởng đến hiệuứng nhóm.
Hình 3.1: Nén dọc tĩnh cọc đơn thực nghiệm, mô hình không điềuchỉnh và mô hình có điều chỉnh
Hình 3.2: Nén ngang tĩnh cọc đơn thực nghiệm, mô hình không điềuchỉnh và mô hình có điều chỉnh
3.2. Xét ảnh hưởng của tham số số lượng m đến sức chịu tải của nhómcọc
Xét các bài toán cho bệ móng kích thước 12m x 12m x 1,5m, cọc khoan nhồiD800 dài 21,7m, số lượng cọc thay đổi từ 1 cọc, 2 cọc, 4 cọc, 6 cọc và 9cọc có tỷ số giữa khoảng cách cọc với đường kính cọc (tỉ số S/D) không đổilấy bằng 2,5 (Bảng 3.1). Địa chất dưới móng bao gồm 5 lớp có các đặc trưngcơ lý như trong Bảng 3.2.
Giới hạn vùng khảo sát lớn hơn 20D; D - Đường kính cọc khảo sát, phụthuộc vào từng bài toán.
Hình 3.3: Mô hình bài toán
Bảng 3.1. Số liệu kết cấu đầu vào bài toán
(http://www.tapchigiaothong.vn/dat-mua-tap-chi-giay/)
ĐỌC TẠP CHÍ GTVT GIẤY
(http://www.tapchigiaothong.vn/tap-chi-giao-thong-1--2-i52.html)
Trong đó: P = P /n - Sức chịu tải của cọc trong móng; P - Sức chịu tải củanhóm cọc trong bệ móng; N - Số cọc trong bệ móng
Bảng 3.2. Đặc trưng vật liệu
Khi bệ chịu tải thẳng đứng tại tâm đỉnh bệ móng P = 67500kN (với sức chịutải của cọc thiết kế D800 P = 3000kN), kết quả chuyển vị tại tâm đáy bệmóng khi thay đổi số lượng cọc trong móng theo số liệu ở Bảng 3.1, tươngứng với các đường đồ thị 2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f trên Hình 3.4. Khi chuyển vịlớn nhất của bệ móng vượt quá giá trị 8cm (chuyển vị lớn nhất cho phép bệmóng công trình khung BTCT), coi như bệ không còn khả năng chịu lực(theo 22TCN 272-05 và TCVN 205-1998).
Hình 3.4: Chuyển vị của tâm đáy bệ móng khi số lượng cọc thay đổicùng chịu tải thí nghiệm P
Bảng 3.3. Kết quả bài toán
n b b
tn
tk
tn
So sánh kết quả chạy trên mô hình Plaxis 3D Foundation với công thức thựcnghiệm và theo Tiêu chuẩn Việt Nam
- Công thức tính toán hệ số hiệu ứng nhóm theo Converse-Labarre với giảthiết rằng tất cả các cọc là như nhau, thẳng đứng và chỉ tính đến các yếu tốvề kích thước, ngoại trừ chiều dài cọc.
(2)
Trong đó: B - Đường kính cọc; s - Khoảng cách tâm cọc; m - Số hàng cọc; n- Số cọc trong một hàng.
Bảng 3.4. So sánh kết quả bài toán khi S/D=2,5
Nhận xét kết quả bài toán
- Qua kết quả bài toán cho thấy khi với cùng kích thước bệ móng, cùng điềukiện địa chất, chiều dài cọc như nhau và khoảng cách giữa các cọc làS/D=2,5 thì khi bệ móng càng nhiều cọc thì sức chịu tải của từng cọc riêngrẽ trong bệ càng giảm. Khi số lượng cọc càng tăng hệ số hiệu ứng nhóm cógiá trị càng nhỏ và tiệm cận dần tới giá trị ç = 0,65 theo như 22 TCN 272-05.
- Kết quả bài toán chạy trên mô hình Plaxis 3D Foundation gần tương đươngvới kết quả tính theo công thức thực nghiệm (2), sai lệch <5%; khi lấy theoTiêu chuẩn 22 TCN 272-05 và TCVN 205-1998 cho trường hợp S/D = 2,5 thìtất cả các trường hợp đều lấy 0,65, hệ số an toàn khi lấy theo Tiêu chuẩnquá cao trong trường hợp số lượng cọc ít, dẫn tới lãng phí vật liệu khi thiếtkế.
3.3. Xét ảnh hưởng của tham số S/D đến sức chịu tải của nhóm cọc
Xét các bài toán cho bệ móng cọc khoan nhồi D800 kích thước 12m x 12msố lượng cọc cố định là 9 cọc có tỷ số S/D thay đổi từ 2,0; 2,5; 4,0; 6,0 đến6,5 (Bảng 3.1). Các số liệu về địa chất và số liệu cọc như bài toán 1.
Khi bệ chịu tải thẳng đứng tại tâm đỉnh bệ móng P = 67500kN (với sức chịutải của cọc thiết kế D800 P = 3000kN), kết quả chuyển vị tại tâm đáy bệmóng khi tỷ số S/D thay đổi từ 2,0; 2,5;3,0; 4,0; 6,0 đến 6,5 được thể hiệntrên các Hình 3.5. Khi chuyển vị lớn nhất của bệ móng vượt quá giá trị 08cm(chuyển vị lớn nhất cho phép bệ móng công trình khung BTCT), coi như bệkhông còn khả năng chịu lực (theo 22TCN 272-05 và TCVN 205-1998).
tn
tk
Hình 3.5: Chuyển vị của tâm đáy bệ móng khi tỷ số S/D thay đổi cùngchịu tải thí nghiệm P
Bảng 3.5. Kết quả bài toán
So sánh kết quả chạy trên mô hình Plaxis 3D Foundation với công thức thựcnghiệm và theo Tiêu chuẩn Việt Nam
Bảng 3.6. So sánh kết quả bài toán
Nhận xét kết quả bài toán
- Kết quả bài toán cho thấy, khi với cùng kích thước bệ móng, cùng điều kiệnđịa chất, chiều dài cọc như nhau và số lượng cọc trong móng là như nhau thìsức chịu tải của từng cọc riêng rẽ trong bệ càng giảm khi tỷ số S/D cànggiảm. Khi khoảng cách S/D = 2,5 thì hệ số hiệu ứng nhóm ç = 0,6494; khikhoảng cách S/D = 6,0 thì hệ số hiệu ứng nhóm ç = 0,9993.
- Những kết quả này cũng gần tiệm cận với giá trị cho theo như trong 22TCN 272-05. Tuy nhiên, kết quả tính theo công thức Tiêu chuẩn 22 TCN272-05 thiên về an toàn hơn, trong thiết kế cơ sở có thể dùng tuy nhiên gâylãng phí về vật liệu hơn.
4. Kết luận
Qua kết quả chạy mô hình các bài toán cho một số kết luận sau:
Khi tính toán bài toán trên mô hình số, các giá trị kết quả tính ra tương đồngvới các giá trị khuyến nghị trong các Tiêu chuẩn TCVN 205:1998 và 22 TCN272-05 và công thức thực nghiệm. Tuy nhiên, kết quả tính theo mô hình sốthiên về tận dụng vật liệu tốt hơn. Các kết quả tính theo khuyến nghị trongTiêu chuẩn thiên về an toàn, lãng phí khi sử dụng vật liệu; khi số lượng cọcít, đường kính cọc thay đổi việc áp dụng theo công thức thực nghiệm cònhạn chế.
Khi có kết quả thí nghiệm cọc thực tế ngoài hiện trường (nén dọc, nénngang) chúng ta hoàn toàn có thể xây dựng mô hình cọc đơn thí nghiệm đótrên phần mềm Plaxis 3D Foundation sao cho biểu đồ lực - độ lún tươngđồng bằng cách điều chỉnh các hệ số do điều kiện tiếp xúc thực tế giữa cọcvà nền; hệ số triết giảm cường độ của vật liệu Rinter…, từ đó xây dựng môhình cả bệ cọc để xác định sức chịu tải thực tế của nhóm cọc trong móng.
Như vậy, trong bước thiết kế cơ sở chúng ta hoàn toàn có thể sử dụng cáckhuyến nghị trong Tiêu chuẩn để dự báo sức chịu tải của nhóm cọc trongcông trình. Khi có kết quả cọc thí nghiệm chúng ta hoàn toàn có thể xâydựng mô hình nhóm cọc trong móng đầy đủ để dự báo được chính xác hơnsức chịu tải của móng công trình o
Tài liệu tham khảo
[1]. Tiêu chuẩn thiết kế cầu, TCN 22 TCN 272- 05, Bộ GTVT, 2009.
tn
[2]. Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế, TCVN 205- 1998, Bộ GTVT.
[3]. Bùi Anh Định, Nguyễn Sỹ Ngọc (2005), Nền và móng công trình cầuđường, NXB. Xây dựng.
[4]. Vũ Công Ngữ, Nguyễn Thái (2006), Móng cọc - Phân tích và thiết kế,NXB. Khoa học Kỹ thuật.
[5]. Nguyễn Tương Lai (2013), Tính kết cấu tương tác với nền biến dạng,Học viện KTQS.
[6]. Lê Xuân Mai, Đỗ Hữu Đạo (2005), Cơ học đất, NXB. Xây dựng.
[7]. R.B.J. Brinkgreve & W.Broere (2006), Plaxis 3D Foundation Version 1.5,Delft University of Technology & PLAXIS bv, The Neitherlands.
[8]. R. L. Mokwa, Mechanics of pile cap and pile group behavior.
[9]. Static and Dynamic Lateral Loading of Pile Groups - NCHRP REPORT461.
[10]. Báo cáo thí nghiệm nén tĩnh cọc và thí nghiệm cọc bằng tải trọng tĩnhnằm ngang dự án “Nhà máy nhiệt điện Vũng Áng 1”.
[11]. N. S. V. Kameswara Rao, Foundation Design: Theory and Practice.
[12]. A. Fadeev 1995, L. Delattre 2004, N.T. Lai 2010, T. Schweckendiek2006.
MẠNH HÀ - TƯƠNG LAI
Tính toán sức chịu tảicủa cọc đơn có kể đếnhó...
Kẻ chuyên trộm xe ởsiêu thị bị camera ghihình
Mũ bảo hiểm có khảnăng phân tích, nhìnxuyên v...
Đụng ngưỡng bão hòa,xe máy Việt chờ cú híchtr...
TIẾP THEO
6 people like this. Be the first of your friends.Like
Từ khóa: NHÓM CỌC (HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/NHOM-COC-TAG/)
HIỆU ỨNG NHÓM (HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/HIEU-UNG-NHOM-TAG/)
PLAXIS 3D FOUNDATION (HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/PLAXIS-3D-FOUNDATION-TAG/)
PHƯƠNG PHÁP PTHH (HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/PHUONG-PHAP-PTHH-TAG/)
KẾT CẤU (HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/KET-CAU-TAG/)
SỨC CHỊU TẢI (HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/SUC-CHIU-TAI-TAG/)
PILE GROUPS (HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/PILE-GROUPS-TAG/)
GROUP EFFECIENCY (HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/GROUP-EFFECIENCY-TAG/)
FINITE ELEMENT METHOD (HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/FINITE-ELEMENT-METHOD-
TAG/)
STRUCTURE (HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/STRUCTURE-TAG/)
LOAD CAPACITY (HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/LOAD-CAPACITY-TAG/)
TAPCHIGIAOTHONG.VN (HTTP://WWW.TAPCHIGIAOTHONG.VN/TAPCHIGIAOTHONGVN-TAG/)
TIN BÀI KHÁC
(http://www.tapchigiaothong.vn/nguyen-ly-hoat-dong-cua-he-thong-lai-phan-1-
d22530.html)
Nguyên lý hoạt động của hệ thống lái (Phần 1) (http://www.tapchigiaothong.vn/nguyen-ly-hoat-dong-cua-he-thong-lai-phan-1-d22530.html)
(http://www.tapchigiaothong.vn/cac-buoc-chuan-bi-cho-xe-tu-lai-len-ngoi-
d22478.html)
Các bước chuẩn bị cho xe tự lái "lên ngôi" (http://www.tapchigiaothong.vn/cac-buoc-chuan-bi-cho-xe-tu-lai-len-ngoi-d22478.html)
(http://www.tapchigiaothong.vn/robot-co-anh-huong-gi-den-cuoc-song-cua-con-
nguoi-d22369.html)
Robot có ảnh hưởng gì đến cuộc sống của con người? (http://www.tapchigiaothong.vn/robot-co-anh-huong-gi-den-cuoc-song-cua-con-nguoi-d22369.html)
(http://www.tapchigiaothong.vn/thuc-nghiem-phan-tich-su-thay-doi-nong-do-clo-
be-mat-cac-cong-trinh-be-tong-cot-thep-theo-thoi-gian-o-moi-truong-bien-d20768.html)
Thực nghiệm phân tích sự thay đổi nồng độ clo bề mặt các công trình bê tông cốt thép theo thời gian ở môi trường biển(http://www.tapchigiaothong.vn/thuc-nghiem-phan-tich-su-thay-doi-nong-do-clo-be-mat-cac-cong-trinh-be-tong-cot-thep-theo-thoi-gian-o-moi-truong-bien-d20768.html)
0 Comments Sort by
Facebook Comments Plugin
Oldest
Add a comment...
(http://cienco6.vn/pages/Default.aspx)
TỔNG CÔNG TY HÀNGKHÔNG VIỆT NAM
(http://www.vietnamairlines.com/)
TỔNG CÔNG TY XÂYDỰNG CÔNG TRÌNHGIAO THÔNG I
ỦY BAN AN TOÀN GIAOTHÔNG QUỐC GIA
TỔNG CÔNG TY KHÍVIỆT NAM
CỤC HÀNG HẢI VIỆTNAM
CỤC QUẢN LÝ XÂYDỰNG & CHẤT LƯỢNG
CTGT
Địa chỉ: Số 106 Thái Thịnh - Đống Đa - Hà Nội
Liên hệ tòa soạn : Tel: (84-4) 39428737 - Fax: (84-4) 38221153
Email: [email protected]
Trang chủ (/) Thời sự (http://www.tapchigiaothong.vn/thoi-su/) Khoa học - Công nghệ (http://www.tapchigiaothong.vn/khoa-hoc-cong-nghe/)
Pháp luật giao thông (http://www.phapluatgiaothong.vn) Phóng sự ảnh Kinh tế (http://www.tapchigiaothong.vn/kinh-te/) An ninh trật tự (http://www.tapchigiaothong.vn/an-ninh-trat-tu/)
Thế giới xe (http://www.tapchigiaothong.vn/the-gioi-xe/) Hướng nghiệp (http://www.tapchigiaothong.vn/huong-nghiep/) Diễn đàn (http://www.tapchigiaothong.vn/dien-dan/)
Cẩm nang (http://www.tapchigiaothong.vn/cam-nang/) (?device=mobile)
(/)
Tổng biên tập: Trịnh Ngọc Hoàn
Trưởng phòng Tạp chí Điện tử: Đỗ Ngọc Thi
Giấy phép số: 33/GP- TTĐT ngày 28/02/2012
Ghi rõ nguồn tapchigiaothong.vn (/) khi trích dẫn hoặc lấy thông tin từ website này (http://www.explus.vn/)