Ứng dụng chương trình plaxis tính toán lựa chọn chiều dày tường Barette cho tầng hầm nhà cao tầng

Bài viết Ứng dụng chương trình plaxis tính toán lựa chọn chiều dày tường Barette cho tầng hầm nhà cao tầng trình bày tổng quan phần mềm plaxis; Tính toán lựa chọn chiều dày tường barette cho tầng hầm nhà cao tầng; Chiều dày tường barette giữ nguyên.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng chương trình plaxis tính toán lựa chọn chiều dày tường Barette cho tầng hầm nhà cao tầng Hội nghị Khoa học Công nghệ lần thứ 4 - SEMREGG 2018 ỨNG DỤNG CHƯƠNG TRÌNH PLAXIS TÍNH TOÁN LỰA CHỌN CHIỀU DÀY TƯỜNG BARETTE CHO TẦNG HẦM NHÀ CAO TẦNG Nguyễn Thị Thanh Hoa Khoa Địa chất và Khoáng sản, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Thành phố Hồ Chí Minh Email: ntthoa@hcmunre.edu.vn TÓM TẮT Khi thiết kế thi công phần ngầm, quan trọng là thiết kế tính toán cho tường vây tầng hầm (tường Barrette) với mục tiêu để tường Barrette có chiều dày chiều sâu hợp lý phù hợp về kinh tế, khả năng chịu lực và đảm bảo yêu cầu kỹ thuật là cần thiết. Hiện nay, có nhiều phương pháp tính toán thiết kế tường Barrette, trong đó ứng dụng chương trình Plaxis vào tính toán cho thấy những ưu điểm như tiết kiệm thời gian, chi phí và cho ra kết quả chính xác. Nghiên cứu này như một kết quả thực nghiệm từ việc sử dụng số liệu công trình để đưa ra những thay đổi, ảnh hưởng trong việc tính toán tường vây cho thi công tầng hầm. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thi công tường vây, trong nghiên cứu này chỉ xét đến 2 yếu tố cơ bản ảnh hưởng trực tiếp đến chiều dày của tường vây: 1. Chiều dày tường được giữ nguyên, thay đổi chiều cao tầng chống thì nội lực trong tường thay đổi, dẫn đến biến dạng của tường thay đổi, tiết diện thép thay đổi; 2. Thay đổi chiều dày tường hay chính là thay đổi độ cứng của tường bằng cách tăng giảm chiều dày của tường. Bằng việc sử dụng phần mềm Plaxis với phương pháp phần tử hữu hạn, kết quả của nghiên cứu đưa ra cách xác định tường Barrette có chiều dày hợp lý ứng với điều kiện, yếu tố ảnh hưởng cụ thể của công trình. Từ khóa: “nhà cao tầng”, “tầng hầm”, “tường vây”, “Barrette”, “Plaxis”. 1. MỞ ĐẦU Do nhu cầu tiết kiệm diện tích xây dựng, các công trình nhà cao tầng ngày càng phát triển và phổ biến ở nước ta, đặc biệt ở các thành phố lớn như Thành phố Hồ Chí Minh và Hà Nội. Để giải quyết bài toán về nhu cầu diện tích, nhiều công trình ngầm được xây dựng và khai thác hiệu quả không gian ngầm như tầng hầm trong các chung cư, tòa cao ốc, đường ngầm metro,…. Với đặc điểm địa chất khu vực Hà Nội hay TP. HCM kết cấu yếu có khả năng chịu tải rất thấp, vì vậy việc thiết kế tường vây phải đảm bảo chiều dày hợp lý, các tiêu chí chuyển vị tường, chuyển vị của nền đất xung quanh hố đào cũng như hiệu quả kinh tế trong đầu tư là vấn đề quan trọng trong thi công xây dựng tầng hầm. Hiện nay có khá nhiều phương pháp tính toán tường Barette. Nội dung chính của việc tính toán tường là tính độ ổn định và cường độ của tường, tức là xác định chiều sâu của tường cắm vào trong đất và xác định tiết diện ngang hợp lý. Trong các phương pháp tính toán tường vây liên tục trong giai đoạn thi công như: phương pháp Sachipana của Nhật, phương pháp phần tử hữu hạn hệ thanh trên nền đàn hồi và bản mỏng trên nền đàn hồi, trong đó việc áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn bằng việc sữ dụng phần mền Plaxis cho thấy mức độ chính xác, khả thi và nhanh chóng. 447 The fourth Scientific Conference - SEMREGG 2018 2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Tổng quan phần mềm plaxis Nghiên cứu sử dụng phần mềm Plaxis của Hà Lan để tính toán. Sự phát triển phần mềm Plaxis được bắt đầu từ 1987 tại Đại học Công nghệ Delff - Hà Lan. Đến năm 1993 Công ty Plaxis BV được thành lập và từ năm 1998, các phần mềm Plaxis đều được xây dựng theo phần tử hữu hạn. Phần mềm Plaxis được trang bị các tính năng đặc biệt để giải quyết một số khía cạnh của các kết cấu địa kỹ thuật phức tạp. Để giải quyết mục tiêu nghiên cứu, tác giả sử dụng Plaxis phiên bản 8.2 trong tính toán. Plaxis là một phần mềm được phát triển dựa trên cơ sở thuật toán phần tử hữu hạn để phân tích sự biến dạng và ổn định trong lĩnh vực địa chất công trình. Các bài toán địa kỹ thuật ngày nay đưa ra các yêu cầu mô hình và mô phỏng ứng xử theo thời gian của các loại đất đá. Mô hình hóa đất đá là một vấn đề quan trọng do đó nhiều công trình địa kỹ thuật đã quan tâm đến việc mô hình hóa các kết cấu và tương tác giữa kết cấu và đất. Plaxis được trang bị những tính năng đặc biệt để giải quyết một số khía cạnh của kết cấu địa kỹ thuật phức tạp. Trình tự để giải một bài toán địa kỹ thuật bằng bằng phần mềm Plaxis gồm 11 bước chi tiết sau: Bước 1: Thiết lập tổng thể bài toán; Bước 2: Thiết lập mặt bằng làm việc; Bước 3: Thiết lập đường bao, hình dạng kết cấu; Bước 4: Khai báo tải trọng; Bước 5: Khai báo lỗ khoan và các tính chất vật liệu; Bước 6: Chia lưới phần tử; Bước 7: Thiết lập giai đoạn tính toán; Bước 8: Chọn điểm; Bước 9: Tính toán; Bước 10: Xem và xuất kết quả nội lực, biến dạng và ứng suất của kết cấu; Bước 11: Xem và xuất kết quả biểu đồ quan hệ lực - chuyển vị của kết cấu. 2.2. Tính toán lựa chọn chiều ày tƣờng barette cho tầng hầm nhà cao tầng Tường Barrette là một bộ phận kết cấu công trình, là tường của tầng hầm. Trong giai đoạn thi công tầng hầm tường (Barrette) là kết cấu chắn giữ ổn định cho hố đào, sau khi thi công xong tường Barrette là tường của tầng hầm. Trong khuôn khổ nghiên cứu khảo sát một số yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến chiều dày của tường Barette như sau: - TH1: Chiều dày tường Barette giữ nguyên, thay đổi chiều cao tầng chống từ 3m đến 4m và 5m. Khảo sát sự thay đổi về chuyển vị và ứng suất trong tường chắn khi chiều dày tường chắn không đổi, đất nền không đổi. - TH2: Chiều dày tường Barette thay đổi, này trường hợp này thay đổi độ cứng của tường bằng cách tăng giảm chiều dày. Khảo sát sự thay đổi về chuyển vị và ứng suất trong tường chắn khi chiều cao tầng chống không đổi, đất nền không đổi. ...