Tải trọng trên bề mặt hố đào cách vị trí tường chắn đoạn X = 7 m là tải trọng phân bố trong phạm vi 5 m giá trị lực phân bố như trên hình vẽ.. – Các lớp đất và các giai đoạn thi công đượ
Trang 1BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG
GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẤN : PGS TS NGUYỄN BÁ HOÀNG
HỌC VIÊN THỰC HIỆN :
Trang 2ĐỀ BÀI Bài 1a: Phân tích biến dạng hố đào chống đỡ bằng cừ có thanh chống neo
Cho hố đào rộng Y = 16 m, sâu 20 m, phạm vi ảnh hưởng của hố đào thể hiện trên hình 1 Tải trọng trên bề mặt hố đào cách vị trí tường chắn đoạn X = 7 m là tải trọng phân bố trong phạm vi 5 m giá trị lực phân bố như trên hình vẽ.
– Ta mô hình kết cấu bài toán như sau : bề rộng ảnh hưởng toàn hệ là 86 m x 40 m.
– Các lớp đất và các giai đoạn thi công được mô hình hóa bằng Geometry line – Tường vây được mô hình hóa bằng phần tử Plate.
– Thanh chống được mô hình bằng phần tử Node-to-node anchor vì hố đào sâu đến
20m nên cứ 5 m tính từ mặt đất ta lắp đặt thêm 1 hệ thanh chống.
– Đề bài không cho mực nước ngầm nên ở đây giả sử mực nước ngầm nằm cách mặt đất 1m.
Clay to be
excavated Clay
Diaphram wall Sand
Trang 3– Tải phân bố được khai báo phân bố trên chiều dài 5m, cách tường vây 7 m và lực phân bố theo phương Y là -5 KN/m2, khai báo bằng lệnh Distributed loads –
system load A
Hình 1.2 : Mô hình hình học
b Thiết lập điều kiện biên
Điều kiện biên được thiết lập thông qua công cụ Standard fixities nhằm cố định phần đáy
mô hình và liên kết phần biên dọc hai bên mô hình Mô hình sau khi thiết lập như hình:
Hình 1.3 : Thiết lập điều kiện biên
Trang 4c Khai báo đặc trưng vật liệu :
– Khai báo vật liệu gồm có các đặc trưng của hai lớp đất, đặc trưng vật liệu của tường vây, thanh chống.
– Số liệu địa chất : thiết lập theo mô hình Morh – Coulomb và xét ứng xử thoát nước của đất (Drained)
– Thông số kỹ thuật của cây chống và tường chắn
– Mực nước ngầm nằm ở cao độ -1.00m.
Trang 5d Tạo lưới :
Hình 1.4 : Tạo lưới phần tử tam giác.
3 Gán mực nước ngầm
Hình 1.5 : Gán mực nước ngầm và tính toán áp lực nước.
Trang 64 Tính toán áp lực đất
Hình 1.6 : Tính toán áp lực đất
5 Khai báo các giai đoạn thi công
– Giai đoạn đầu : Chỉ gồm đất nền.
– Giai đoạn 1 : Tiến hành đặt tải trọng và đóng tường vây.
– Giai đoạn 2 : Đào đến cao độ -1.00m.
– Giai đoạn 3 : Làm khung chống tầng 1.
– Giai đoạn 4 : Đào đến cao độ -5.00m.
– Giai đoạn 5 : Làm khung chống tầng 2.
– Giai đoạn 6 : Đào đến cao độ -10.00m.
– Giai đoạn 7 : Làm khung chống tầng 3.
– Giai đoạn 8 : Đào đến cao độ -15.00m.
– Giai đoạn 9 : Làm khung chống tầng 4.
– Giai đoạn 10 : Đào đến cao độ -20.00m.
Trang 7Hình 1.7 : Khai báo các giai đoạn thi công.
Trang 86 Tính toán và xuất kết quả :
Giai đoạn 1 : Tiến hành đặt tải trọng và đóng tường vây.
Hình 1.8 : Lưới biến dạng giai đoạn 1
Hình 1.9 : Mức độ gia tăng chuyển vị giai đoạn 1
Trang 9Giai đoạn 2 : Đào đến độ sâu -1.00m
Hình 1.10 : Lưới biến dạng giai đoạn 2
Hình 1.11 : Mức độ gia tăng chuyển vị giai đoạn 2
Trang 10Giai đoạn 3 : Tạo khung chống tầng 1.
Hình 1.12 : Lưới biến dạng giai đoạn 3
Hình 1.13 : Mức độ gia tăng chuyển vị giai đoạn 3
Trang 11Giai đoạn 4 : Đào đến độ sâu -5.00m
Hình 1.14 : Lưới biến dạng giai đoạn 4
Hình 1.15 : Mức độ gia tăng chuyển vị giai đoạn 4
Trang 12Giai đoạn 5 : Tạo khung chống tầng 2.
Hình 1.16 : Lưới biến dạng giai đoạn 5
Hình 1.17 : Mức độ gia tăng chuyển vị giai đoạn 5
Trang 13Giai đoạn 6 : Đào đến độ sâu -10.00m.
Hình 1.18 : Lưới biến dạng giai đoạn 6
Hình 1.19 : Mức độ gia tăng chuyển vị giai đoạn 6
Trang 14Giai đoạn 7 : Tạo khung chống tầng 3.
Hình 1.20 : Lưới biến dạng giai đoạn 7
Hình 1.21 : Mức độ gia tăng chuyển vị giai đoạn 7
Trang 15Giai đoạn 8 : Đào đến độ sâu -15.00m
Hình 1.22 : Lưới biến dạng giai đoạn 8
Hình 1.23 : Mức độ gia tăng chuyển vị giai đoạn 8
Trang 16Giai đoạn 9 : Tạo khung chống tầng 4.
Hình 1.24 : Lưới biến dạng giai đoạn 9
Hình 1.25 : Mức độ gia tăng chuyển vị giai đoạn 9
Trang 17Giai đoạn 10 : Đào đến độ sâu -20.00m
Hình 1.26 : Lưới biến dạng giai đoạn 10
Hình 1.27 : Mức độ gia tăng chuyển vị giai đoạn 10
Trang 18Hình 1.28 : Biểu đồ momen uốn tường vây giai đoạn 10
Hình 1.29 : Biểu đồ lực cắt tường vây giai đoạn 10
Trang 19Hình 1.30 : Bảng thông số lực neo của thanh chống
Hình 1.31 : Đường cong chuyển vị - lực của độ võng tường
Trang 20Bài 1b: Giải bài toán trong trường hợp tải trọng trên miệng hầm không đối xứng phía bên phải: P1=5KN/m2/m và bên trái P2=10 KN/m2/m
Cho hố đào rộng Y = 16 m, sâu 20 m, phạm vi ảnh hưởng của hố đào thể hiện trên hình 1 Tải trọng trên bề mặt hố đào cách vị trí tường chắn đoạn X = 7 m là tải trọng phân bố trong phạm vi 5 m giá trị lực phân bố như trên hình vẽ.
b Thiết lập điều kiện biên
Điều kiện biên được thiết lập thông qua công cụ Standard fixities nhằm cố định phần đáy
mô hình và liên kết phần biên dọc hai bên mô hình Mô hình sau khi thiết lập như hình:
Clay excavated to be Clay
Diaphram wall Sand
Trang 21Hình 2.2 : Mô hình hình học
c Khai báo đặc trưng vật liệu :
– Khai báo tương tự như bài 1a.
– Mực nước ngầm nằm ở cao độ -1.00m.
d Tạo lưới :
Hình 2.3 : Tạo lưới phần tử tam giác.
Trang 235 Khai báo các giai đoạn thi công
– Giai đoạn đầu : Chỉ gồm đất nền.
– Giai đoạn 1 : Tiến hành đặt tải trọng và đóng tường vây.
– Giai đoạn 2 : Đào đến cao độ -1.00m.
– Giai đoạn 3 : Làm khung chống tầng 1.
– Giai đoạn 4 : Đào đến cao độ -5.00m.
– Giai đoạn 5 : Làm khung chống tầng 2.
– Giai đoạn 6 : Đào đến cao độ -10.00m.
– Giai đoạn 7 : Làm khung chống tầng 3.
– Giai đoạn 8 : Đào đến cao độ -15.00m.
– Giai đoạn 9 : Làm khung chống tầng 4.
– Giai đoạn 10 : Đào đến cao độ -20.00m
Hình 2.7 : Khai báo các giai đoạn thi công.
Trang 247 Tính toán và xuất kết quả :
Giai đoạn 1 : Tiến hành đặt tải trọng và đóng tường vây.
Hình 2.8 : Lưới biến dạng giai đoạn 1
Hình 2.9 : Mức độ gia tăng chuyển vị giai đoạn 1
Trang 25Giai đoạn 2 : Đào đến độ sâu -1.00m
Hình 2.10 : Lưới biến dạng giai đoạn 2
Hình 2.11 : Mức độ gia tăng chuyển vị giai đoạn 2
Trang 26Giai đoạn 3 : Tạo khung chống tầng 1.
Hình 2.12 : Lưới biến dạng giai đoạn 3
Hình 2.13 : Mức độ gia tăng chuyển vị giai đoạn 3
Trang 27Giai đoạn 4 : Đào đến độ sâu -5.00m
Hình 2.14 : Lưới biến dạng giai đoạn 4
Hình 2.15 : Mức độ gia tăng chuyển vị giai đoạn 4
Trang 28Giai đoạn 5 : Tạo khung chống tầng 2.
Hình 2.16 : Lưới biến dạng giai đoạn 5
Hình 2.17 : Mức độ gia tăng chuyển vị giai đoạn 5
Trang 29Giai đoạn 6 : Đào đến độ sâu -10.00m.
Hình 2.18 : Lưới biến dạng giai đoạn 6
Hình 2.19 : Mức độ gia tăng chuyển vị giai đoạn 6
Trang 30Giai đoạn 7 : Tạo khung chống tầng 3.
Hình 2.20 : Lưới biến dạng giai đoạn 7
Hình 2.21 : Mức độ gia tăng chuyển vị giai đoạn 2
Trang 31Giai đoạn 8 : Đào đến độ sâu -15.00m
Hình 2.22 : Lưới biến dạng giai đoạn 8
Hình 2.23 : Mức độ gia tăng chuyển vị giai đoạn 8
Trang 32Giai đoạn 9 : Tạo khung chống tầng 4.
Hình 2.24 : Lưới biến dạng giai đoạn 9
Hình 2.25 : Mức độ gia tăng chuyển vị giai đoạn 9
Trang 33Giai đoạn 10 : Đào đến độ sâu -20.00m
Hình 2.26 : Lưới biến dạng giai đoạn 10
Hình 2.27 : Mức độ gia tăng chuyển vị giai đoạn 10
Trang 34Hình 2.28 : Biểu đồ momen uốn tường vây giai đoạn 10 phía 10kN/m2/m
Hình 2.29 : Biểu đồ lực cắt tường vây giai đoạn 10 phía 10kN/m2/m
Trang 35Hình 2.30 : Biểu đồ momen uốn tường vây giai đoạn 10 phía 5kN/m2/m
Hình 1.29 : Biểu đồ lực cắt tường vây giai đoạn 10 phía 5kN/m2/m
Trang 36Hình 2.31 : Bảng thông số lực neo của thanh chống
Hình 2.32 : Đường cong chuyển vị - lực của độ võng tường.
