So sánh sự khác nhau khi ứng dụng phần mềm Plaxis 2D và 3D cho bài toán đắp đường trên nền đất yếu

Bài viết đưa ra những đặc điểm giống nhau và khác biệt khi ứng dụng hai loại phần mềm Plaxis 2D và 3D cho việc giải quyết cùng một bài toán đắp đường trên nền đất yếu.Bài viết cũng ứng dụng hai phần mềm này cho bài toán cụ thể.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
So sánh sự khác nhau khi ứng dụng phần mềm Plaxis 2D và 3D cho bài toán đắp đường trên nền đất yếu CHóC MỪNG NĂM MỚI 2014 K u   U 1 K  U T  1 Đặt: Ta có phương trình: Ku X u i  pi2 X u i (7) Đây là dạng chuẩn của bài toán trị riêng trong đó K u   là ma trận đối xứng, các p i2 tìm được sẽ có giá trị dương, hay nói cách khác xác định được tần số dao động riêng p i 7. Kết luận Với các công thức và thuật toán đã được nêu trên cho phép tính toán được tần số dao động riêng của kết cấu khung không gian, từ đó giải được bài toán động lực học công trình biển dạng khung chịu tải trọng của sóng biển. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đào Văn Tuấn (2002), Phương pháp Phần tử Hữu hạn trong Động lực học Công trình, Bài giảng Cao học, Đại học Hàng hải, Hải Phòng. [2] Joseph W. Tedesco, William G. McDougal, C. Allen Ross. Structural Dynamics theory and applications. California. 1998. [3] Zienkiewicz O.C. and Taylor R. The Finite Element Method, Volum 1, 2, 4th Edition McGraw – Hill Book Co., 1989 Người phản biện: TS. Phạm Văn Trung SO SÁNH SỰ KHÁC NHAU KHI ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PLAXIS 2D VÀ 3D CHO BÀI TOÁN ĐẮP ĐƯỜNG TRÊN NỀN ĐẤT YẾU COMPERED THE DIFFRENCE WHEN APPLY PLAXIS 2D, 3D SOFTWARE FOR ANALYSIS OF ROAD EMBANKMENT PROJECTS IN SOFT GROUND TS. NGUYỄN THỊ BẠCH DƯƠNG Bộ môn Công trình GTTP và Công trình thuỷ TS. PHẠM VĂN TRUNG Khoa Công trình, Trường ĐHHH Việt Nam Tóm tắt Hiện nay ở Việt Nam trong quá trình thi công các công trình đắp đường trên nền đất yếu thường xảy ra những sự cố sụt trượt làm tăng tiến độ và chi phí xây dựng. Bài báo đưa ra những đặc điểm giống nhau và khác biệt khi ứng dụng hai loại phần mềm Plaxis 2D và 3D cho việc giải quyết cùng một bài toán đắp đường trên nền đất yếu.Bài báo cũng ứng dụng hai phần mềm này cho bài toán cụ thể. Abstract In Viet Nam, the construction process of road embankment projects in soft ground is usualy occurred settle and collapse problems. This is make to increase day schedue and construction charge. The article presentsimilar and different characteristics when apply Plaxis 2D, 3D software for analysis of road embankment projects in soft ground. The article also present specific example for applying this two software. 1. Giới thiệu về bài toán đắp đường trên nền đất yếu - Các vấn đề cơ bản Khi đắp nền đường trên đất yếu sẽ làm tăng ứng suất trong đất. Nếu sự tăng ứng suất này vượt quá một ngưỡng giới hạn nào đó, phụ thuộc vào các tính chất cơ học của đất, thì nền đất yếu sẽ bị phá hoại khi xây dựng khiến cho nền đắp bị lún nhiều và đột ngột. Bên cạnh đó nền đất yếu xung quanh sẽ bị trồi lên tương ứng. Những phá hoại của nền đất thường quan sát được có hai 58 Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải Số 37 – 01/2014  CHóC MỪNG NĂM MỚI 2014 dạng: Phá hoại do lún trồi, phá hoại do trượt sâu. Ngược với sự phá hoại trên, hiện tượng lún là biến dạng chậm dưới đất dưới tác dụng của trọng lượng nền đắp. Do đó các yêu cầu tính toán đối với bài toán đắp đường trên đất yếu phải thỏa mãn các yêu cầu: - Nền đắp trên đất yếu phải đảm bảo ổn định không bị lún trồi và trượt sâu trong quá trình thi công và khai thác. - Phải tính chính xác độ lún. Hình 1.1. Ví dụ nền đắp trên đất yếu Phần mềm Plaxis cho phép giải quyết bài toán này. Việc xây dựng nền đường trên đất yếu với mực nước ngầm của đất lớn dẫn tới sự gia tăng áp lực nước lỗ rỗng. Do đó ứng suất có hiệu không thoát nước này phải duy trì ở mức thấp và thời gian cố kết tức thời phải được xem xét để đảm bảo điều kiện ổn định. Trong suốt quá trình cố kết áp lực nước lỗ rỗng gia tăng phải tiêu tan để đất có thể đạt sức kháng cắt cần thiết để tiếp tục quá trình xây dựng. Những đặc điểm giống và khác nhau khi ứng dụng phần mềm Plaxis 2D và 3D thể hiện thông qua ví dụ hình 1.1. 2. Phân tích mô hình bài toán đắp đường trên nền đất yếu bằng phần mềm Plaxis 2D 2.1. Phân tích cố kết a. Khai báo mô đun thông số đầu vào (Input) Các kích thước và thông số đầu vào của bài toán đắp đường trên hình 1.1 như sau: - Kích thước phần nền đắp có chiều rộng nền đường 16m, và chiều cao 4m, mái dốc có độ dốc 1:3. - Đây là bài toán đối xứng trục nên chọn một nửa mô hình bên phải để phân tích. - Địa chất các lớp đất lần lượt từ trên xuống như sau: Lớp đất đắp đường là lớp cát hạt thô dày 4m, tiếp theo là 6m đất yếu (Bùn sét dày 3m, sét yếu dày 3m), lớp thứ 4 là sét pha cát (Lớp này trong mô hình không xét đến) - Mực nước ngầm được tính từ cao độ tự nhiên của đất (dưới lớp đất đắp). Việc khai báo cho mô đun đầu vào bao gồm các bước sau: * Bước 1: Thiết lập mô hình hình học như trên hình 2.1 Ban đầu, người dùng tự lựa chọn loại phần tử có bao nhiêu điểm nút, chọn đơn vị kích thước, đơn vị lực, thời gian,… dùng tính toán. Một trong những yêu cầu quan trọng nhất của việc phân tích là lựa chọn được điều kiện biên hình học cho bài toán này. Trong thiết lập mô hình hình học này với trường hợp có gia cố thêm các lớp vải địa, cũng như gia cố chân khay bằng các kết cấu tường cừ hoặc khối bê tông,… việc khai báo khá đơn giản, bằng cách là lựa chọn vào các ký hiệu về loại kết cấu cần khai báo và khai báo theo mô hình đường bới 2 điểm đầu và cuối. Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải Số 37 – 01/2014 59  CHóC MỪNG NĂM MỚI 2014 ...