Ứng dụng phương pháp PDR và phương pháp phần tử hữu hạn phân tích móng bè cọc của cống kênh

Thông qua việc so sánh hai phương pháp tính PDR và phương pháp phần tử hữu hạn Plaxis 3D cho kết cấu móng bè cọc cống kênh và các trường hợp tối ưu hóa bố trí cọc dưới bè đáy cống kênh. Bài viết trình bày cách thiết kế kết cấu móng cho công trình cụ thể, tối ưu hóa bố trí cọc cho móng bè cọc cống kênh.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng phương pháp PDR và phương pháp phần tử hữu hạn phân tích móng bè cọc của cống kênh ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP PDR VÀ PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN PHÂN TÍCH MÓNG BÈ CỌC CỦA CỐNG KÊNH NGUYỄN NHỰT NHỨT* LÊ BÁ VINH NGUYỄN TOÀN KHOA Application of PDR and finite element method to analyze piled raft foundation of reinforced concrete sluice Abstract: Reinforced concrete sluices are used to control and regulate the flow of water in irrigation systems. With the setting of the structure, the bottom plate of sluices is also the foundation on the reinforced concrete pile foundation, so the foundation structure of the sluices works as a piled raft foundation system. The method of calculating the piled raft foundation sluices with the concept that the piles bear the entire vertical load of the building and spread evenly the piles on the bottom plate of sluices are applied by many designers, which helps to quickly calculate and arrange the piles simplified but will not accurately reflect the working model of the actual foundation system. The author applied the PDR (Poulous - Davis - Randolph) method and the Plaxis 3D finite element method to analyze the piled raft foundation sluices and evaluate the applicability of the two methods to each stage of foundation design. Proposing an effective piles arrangement under the bottom plate of sluices to optimize the arrangement of the piles under the raft to help maximize the load capacity of the pile and save 33% of the number of piles arranged under the bottom plate of sluices. Keywords: Reinforced concrete sluices, numerical analysis, piled raft foundation, PLAXIS 3D. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ * với quan niệm tính toán nhanh và bố trí cọc Đối với các công trình cống kênh thủy lợi có đơn giản sẽ không phản ánh đúng mô hình làm nhiệm vụ chính là kiểm soát, điều tiết nguồn việc của hệ móng ngoài thực tế, Hình 3. Hiện nƣớc (mặn, lợ, ngọt), Hình 1. Bản đáy cống kênh nay, đã có các nghiên cứu và phƣơng pháp tính đặt trực tiếp trên nền cọc bê tông cốt thép và đất toán móng bè cọc làm việc đồng thời [1], [2], nền bên dƣới, do đó hệ kết cấu móng của cống [3]. Tác giả ứng dụng phƣơng pháp giải tích kênh làm việc nhƣ 1 hệ móng bè cọc, Hình 2. theo lý thuyết của Poulous - Davis - Randolph Thông thƣờng, ngƣời thiết kế sẽ tính toán (PDR) để phân tích ứng xử phân chia tải của kết cấu móng với quan niệm là các cọc chịu móng bè cọc cống kênh và sử dụng phƣơng toàn bộ tải trọng đứng của công trình và bố trí pháp số để mô phỏng lại móng bè cọc cống rãi đều các cọc dƣới bản đáy. Có thể thấy rằng, kênh trên phần mềm Plaxis 3D. Kết quả phân tích giúp ta hiểu rõ sự làm việc thực tế của * Bộ môn Địa cơ - Nền móng, khoa K thuật Xây dựng, móng bè cọc và có phƣơng án bố trí cọc làm Trường Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh. việc tối ƣu và hiệu quả hơn về kinh tế nhƣng Email: nguyennhutnhut@hcmut.edu.vn vẫn đảm bảo công trình ổn định. ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 69 2. THIẾT KẾ KẾT CẤU MÓNG CHO CÔNG TRÌNH CỤ THỂ 2.1. Móng bè cọc cống kênh Hình 1. Cống kênh thủy lợi. Hình 2. Móng bè cọc cống kênh. Hình 4. Mặt bằng bố trí cọc dưới cống kênh Công trình cống Kênh Chợ thuộc xã Nhơn Ái, huyện Phong Điền, thành phố Cần Thơ với kích thƣớc móng bè cọc có chiều dài L m = 14m và chiều rộng Bm = 7m, chiều dày bản đáy d m = ...