Phân Tích Ứng Xử Của Móng Bè Cọc Bằng Phương Pháp Số

• Tác giả: Đặng Thế Tôn
• Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Tổng
• Trường học: Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM
• Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng
• Đề tài: Phân Tích Ứng Xử Của Móng Bè Cọc Bằng Phương Pháp Số
• Loại tài liệu: báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: TP Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
• 1.1. Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu, các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước đã công bố
• 1.2. Giới thiệu chung
• 1.3. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 1.4. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.5. Mục đích nghiên cứu đề tài
• 1.6. Ý nghĩa và giá trị thực tiễn của đề tài
• 1.7. Phương pháp nghiên cứu
• 1.8. Nội dung nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Phương pháp tính lún cho móng bè (theo TCVN 9362:2012)
• 2.1.1. Phương pháp (PP) 1: Tính độ lún trung bình theo phương pháp lớp biến dạng tuyến tính
• 2.1.2. Phương pháp (PP) 2: Tính độ lún trung bình theo phương pháp bán không gian đàn hồi
• 2.2. Phương pháp tính toán SCT cọc
• 2.2.1. Thông tin đầu vào
• 2.2.2. Chọn kích thước cọc
• 2.2.3. Tính sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý đất nền
• 2.2.4. Tính sức chịu tải theo cường độ đất nền
• 2.2.5. Xác định sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT
• 2.2.6. Xác định trị tiêu chuẩn sức chịu tải của cọc
• 2.2.7. Xác định trị tính toán sức chịu tải của cọc hay sức chịu tải thiết kế
• 2.2.8. Tính sức chịu tải vật liệu làm cọc
• 2.2.9. Phương pháp lún móng cọc
• 2.2.9.1. Tính toán độ lún của cọc đơn
• 2.2.9.2. Tính toán độ lún của nhóm cọc từ độ lún của cọc đơn
• 2.2.9.3. Tính toán độ lún của móng cọc theo mô hình móng khối quy ước
• 2.2.10. Cơ sở lý thuyết plaxis3D
• 2.2.10.1. Các thông số cơ bản của mô hình MOHR-COULOMB
• 2.2.10.2. Mô đun của Young (E)
• 2.2.10.3. Hệ số Poisson (v)
• 2.2.10.4. Góc pha loãng (ψ)
• 2.2.10.5. Môđun cắt (G)
• 2.2.10.6. Mô đun Oedometer (Eoed)
• 2.2.10.7. Vận tốc sóng nén Vp
• 2.2.10.8. Vận tốc sóng cắt Vs
• 3. CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP GIẢI TÍCH ỨNG XỬ MÓNG BÈ CỌC
• 3.1. Thành lập bài toán
• 3.2. Thông số vật liệu
• 3.3. Thông số cọc và đài bè
• 3.4. Thông số địa chất
• 3.5. Sức chịu tải vật liệu làm cọc
• 3.6. Tính toán sức chịu tải đất nền
• 3.7. Tính sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý đất nền
• 3.8. Xác định sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền
• 3.9. Xác định sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT
• 3.10. Giá trị tiêu chuẩn sức chịu tải của cọc
• 3.11. Xác định trị tính toán sức chịu tải của cọc hay sức chịu tải thiết kế
• 3.12. Tính lún cho móng bè
• 3.12.1. Tải trọng từ công trình đang xét và phân bố lực
• 3.12.2. Bố trí số lượng cọc cần thiết
• 3.12.3. Tính lún cho bè theo PP bán không gian đàn hồi
• 3.12.4. Tính độ lún cho bè tại từng vị trí cọc
• 3.13. Tính lún cho cọc
• 3.13.1. Tải trọng từ công trình đang xét
• 3.13.2. Tải trọng tác dụng vào mỗi cọc
• 3.13.3. Độ lún cọc đơn có xét ảnh hưởng nhóm cọc
• 3.14. Tính độ lún khối móng qui ước
• 3.14.1. Xác định khối móng qui ước
• 3.14.2. Tính độ lún cho khối móng qui ước
• 3.14.3. Độ lún các cọc có xét ảnh hưởng độ lún của khối móng qui ước
• 3.15. So sánh và đánh giá độ lún giữa bè và cọc
• 3.15.1. Theo phương X
• 3.15.2. Theo phương Y
• 3.16. Xây dựng mô hình SAFE
• 3.16.1. Tính toán lò xo cho móng bè
• 3.16.2. Tính toán lò xo cho các cọc
• 3.16.3. Giá trị phản lực tại đáy bè và cọc xuất ra từ SAFE
• 3.16.4. Đánh giá mô hình SAFE vs phương pháp giải tích
• 4. CHƯƠNG 4: MÔ HÌNH PLAXIS 3D
• 4.1. Các bước mô hình plaxis 3D
• 4.2. Giá trị phản lực xuất ra từ mô hình Plaxis 3D
• 4.3. Đánh giá giá trị phản lực dưới đáy bè từ PLAXIS 3D vs PP giải tích
• 4.4. Đánh giá phản lực cọc giữa mô hình Plaxis 3D và SAFE
• 4.5. Đánh giá tải trọng tác dụng, phân bố tải của Plaxis 3D vs PP giải tích
• 4.6. Đánh giá độ lún của mô hình xuất ra từ PLAXIS 3D và phương pháp giải tích
• 4.7. So sánh độ lún giữa phương pháp giải tích và Plaxis 3D theo phương X
• 4.8. So sánh độ lún giữa PP giải tích và Plaxis 3D theo phương Y
• 4.9. Đánh giá về các phương pháp tính toán
• MỞ ĐẦU
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• KẾT LUẬN KIẾN NGHỊ

Tóm tắt

I. Tổng quan về phân tích ứng xử của móng bè cọc

Phân tích ứng xử của móng bè cọc là một lĩnh vực quan trọng trong ngành xây dựng, đặc biệt là trong thiết kế các công trình cao tầng. Móng bè cọc kết hợp giữa móng bè và cọc giúp tối ưu hóa khả năng chịu tải và giảm thiểu lún. Việc áp dụng phương pháp số trong phân tích này mang lại độ chính xác cao và tiết kiệm thời gian cho các kỹ sư.

1.1. Khái niệm về móng bè cọc

Móng bè cọc là hệ thống móng được thiết kế để phân phối tải trọng từ công trình xuống nền đất. Hệ thống này bao gồm một bè móng lớn và nhiều cọc hỗ trợ, giúp tăng cường khả năng chịu lực và giảm lún.

1.2. Tầm quan trọng của phân tích ứng xử

Phân tích ứng xử của móng bè cọc giúp xác định các yếu tố ảnh hưởng đến độ ổn định và an toàn của công trình. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh nền đất yếu và phức tạp như tại TP.HCM.

II. Thách thức trong thiết kế móng bè cọc hiện nay

Thiết kế móng bè cọc gặp nhiều thách thức do sự tương tác phức tạp giữa bè, cọc và nền đất. Các yếu tố như tải trọng, độ lún và tính chất đất nền cần được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo an toàn cho công trình.

2.1. Vấn đề lún trong thiết kế

Lún không đồng đều có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng cho công trình. Việc tính toán độ lún chính xác là rất cần thiết để đảm bảo tính ổn định của móng bè cọc.

2.2. Khó khăn trong việc mô phỏng

Mô phỏng ứng xử của móng bè cọc bằng các phần mềm số thường gặp khó khăn do yêu cầu về thông số mô hình và thời gian xử lý dữ liệu. Điều này đòi hỏi các kỹ sư phải có kiến thức chuyên sâu và kinh nghiệm.

III. Phương pháp số trong phân tích ứng xử móng bè cọc

Phương pháp số là công cụ mạnh mẽ trong việc phân tích ứng xử của móng bè cọc. Các phần mềm như CSI SAFE và Plaxis 3D được sử dụng để mô phỏng và tính toán, giúp đưa ra các kết quả chính xác và đáng tin cậy.

3.1. Sử dụng phần mềm CSI SAFE

Phần mềm CSI SAFE cho phép mô phỏng ứng xử của móng bè cọc trong các điều kiện tải trọng khác nhau. Kết quả từ phần mềm này thường có độ chính xác cao và dễ dàng điều chỉnh.

3.2. Mô phỏng bằng Plaxis 3D

Plaxis 3D là phần mềm chuyên dụng cho phân tích địa kỹ thuật, cho phép mô phỏng các điều kiện phức tạp của nền đất. Việc sử dụng Plaxis 3D giúp đánh giá chính xác hơn về ứng xử của móng bè cọc.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu về phân tích ứng xử của móng bè cọc đã cho thấy những kết quả khả quan trong việc tối ưu hóa thiết kế. Các phương pháp tính toán đơn giản hóa đã được đề xuất, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí cho các kỹ sư.

4.1. Kết quả từ mô phỏng

Kết quả từ các mô phỏng cho thấy rằng việc sử dụng phương pháp số giúp đạt được độ chính xác cao hơn so với các phương pháp tính toán truyền thống. Điều này mở ra hướng đi mới cho thiết kế móng bè cọc.

4.2. Ứng dụng trong thực tiễn

Các phương pháp nghiên cứu đã được áp dụng thành công trong nhiều dự án xây dựng tại TP.HCM, giúp cải thiện hiệu quả thiết kế và giảm thiểu rủi ro cho các công trình.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu về phân tích ứng xử của móng bè cọc bằng phương pháp số đã mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành xây dựng. Tương lai của lĩnh vực này hứa hẹn sẽ có nhiều tiến bộ nhờ vào sự phát triển của công nghệ và phần mềm.

5.1. Tương lai của phương pháp số

Phương pháp số sẽ tiếp tục phát triển và trở thành công cụ chính trong thiết kế móng bè cọc. Sự cải tiến trong công nghệ phần mềm sẽ giúp nâng cao độ chính xác và hiệu quả.

5.2. Định hướng nghiên cứu tiếp theo

Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc tối ưu hóa các mô hình số và phát triển các phương pháp mới để giải quyết các vấn đề phức tạp trong thiết kế móng bè cọc.