Nghiên cứu bố trí vật liệu đập bê tông trọng lực trên nền đá phong hóa

LỜI CẢM ƠN

1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT NỀN CÔNG TRÌNH VÀ TÌNH HÌNH XÂY DỰNG ĐẬP BÊ TÔNG TRỌNG LỰC TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở NƯỚC TA

1.1. ĐẶC ĐIỂM CỦA NỀN ĐÁ

1.2. TÌNH HÌNH XÂY DỰNG ĐẬP BÊ TÔNG TRỌNG LỰC TRÊN THẾ GIỚI

1.3. TÌNH HÌNH XÂY DỰNG ĐẬP BÊ TÔNG TRỌNG LỰC Ở VIỆT NAM

1.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

2. CHƯƠNG 2: LÝ LUẬN CƠ BẢN VỀ THIẾT KẾ MẶT CẮT ĐẬP

2.1. ĐẶC ĐIỂM LÀM VIỆC CỦA ĐẬP BÊ TÔNG TRỌNG LỰC

2.2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN MẶT CẮT. ĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH

2.3. ĐIỀU KIỆN CƯỜNG ĐỘ

2.4. ĐIỀU KIỆN KINH TẾ

2.5. ĐIỀU KIỆN SỬ DỤNG

2.6. ẢNH HƯỞNG CỦA NỀN ĐÁ PHONG HÓA ĐẾN MẶT CẮT ĐẬP

2.7. MỘT SỐ ĐẬP BÊ TÔNG TRỌNG LỰC Ở VIỆT NAM XÂY DỰNG TRÊN NỀN ĐÁ PHONG HÓA

2.8. TÍNH TOÁN MẬT ẤN ĐỊNH VÀ ỨNG SUẤT

2.9. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH MẶT CẮT ĐẬP CƠ BẢN THEO HAI ĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH VÀ ỨNG SUẤT

2.10. XÁC ĐỊNH CHIỀU RỘNG ĐÁY ĐẬP THEO ĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH TRƯỢT

2.11. KẾT LUẬN CHƯƠNG 2

3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH ỨNG SUẤT TRONG ĐẬP BÊ TÔNG TRỌNG LỰC

3.1. NỘI DUNG TÍNH TOÁN

3.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH

3.2.1. PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG TĨNH NAVIER

3.2.2. PHƯƠNG TRÌNH HÌNH HỌC CAUCHY

3.2.3. ĐIỀU KIỆN TƯƠNG THÍCH VỀ BIẾN DẠNG - PHƯƠNG TRÌNH SAINT VENANT

3.2.4. QUAN HỆ GIỮA ỨNG SUẤT - BIẾN DẠNG - ĐỊNH LUẬT RHOOKE

3.3. LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN ỨNG SUẤT

3.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH ỨNG SUẤT ĐẬP BÊ TÔNG TRỌNG LỰC

3.4.1. PHƯƠNG PHÁP SỨC BỀN VẬT LIỆU

3.4.2. XÁC ĐỊNH ỨNG SUẤT TRONG THÂN ĐẬP THEO PHƯƠNG PHÁP CHIA LƯỚI

3.4.3. PHƯƠNG PHÁP LÝ THUYẾT ĐÀN HỒI

3.4.4. PHƯƠNG PHÁP SAI PHÂN HỮU HẠN

3.4.5. PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN

3.4.6. LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP GIẢI

3.5. NỘI DUNG CỦA PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN ĐỂ PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT BIẾN DẠNG ĐẬP BÊ TÔNG TRỌNG LỰC

3.6. TÍNH TOÁN KẾT QUẢ VỚI MÔ HÌNH TƯƠNG THÍCH

3.7. CÁCH GIẢI HỆ PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN CỦA PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN

3.8. CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN

3.9. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3

4. CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN ỨNG SUẤT MẶT CẮT CƠ BẢN ĐẬP BÊ TÔNG

4.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN VÀ CHỈ GIỚI KỸ THUẬT

4.2. KIỂM TRA ỨNG SUẤT CHO MẶT CẮT CƠ BẢN DẠNG TAM GIÁC THEO PHƯƠNG PHÁP SỨC BỀN VẬT LIỆU VÀ PHẦN TỬ HỮU HẠN

4.3. KIỂM TRA ỨNG SUẤT CHO MẶT CẮT THỰC DỤNG THEO PHƯƠNG PHÁP SỨC BỀN VẬT LIỆU VÀ PHẦN TỬ HỮU HẠN

4.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 4

5. CHƯƠNG 5: ỨNG DỤNG VÀO TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH HỒ CHỨA SUỐI NƯỚC NGỌT

5.1. THÔNG SỐ KỸ THUẬT CƠ BẢN CỦA CÔNG TRÌNH, CÁC CHỈ TIÊU TÍNH TOÁN CỦA ĐỊA CHẤT NỀN VÀ VẬT LIỆU LÀM ĐẬP

5.2. PHÂN VÙNG VẬT LIỆU VÀ TÍNH TOÁN LẠI ỨNG SUẤT THEO PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN

5.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 5

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

I. Giới thiệu tổng quan về đặc điểm địa chất nền công trình

Nền đá phong hóa là yếu tố quyết định đến tính ổn định và khả năng chịu lực của các công trình xây dựng, đặc biệt là đập bê tông trọng lực. Đặc điểm của nền đá phong hóa thường bao gồm sự nứt nẻ, độ thấm nước và khả năng chịu lực, ảnh hưởng lớn đến thiết kế và thi công công trình. Việc khảo sát địa chất nền đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá các chỉ tiêu cơ lý của nền đá. Theo các nghiên cứu, sức chống nén tức thời và hệ số hóa mềm là những chỉ tiêu cần thiết để đánh giá chất lượng nền đá. Đặc biệt, việc phân loại đá theo mức độ phong hóa giúp xác định được loại vật liệu phù hợp cho công trình. "Nền đá phong hóa có thể làm giảm đáng kể khả năng chịu lực của đập, do đó việc lựa chọn vật liệu xây dựng hợp lý là rất cần thiết để đảm bảo an toàn cho công trình."

1.1 Đặc điểm của nền đá

Nền đá phong hóa thường có cấu trúc phức tạp, với sự hiện diện của các khe nứt và các yếu tố địa chất khác nhau. Những đặc điểm này không chỉ ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của đập mà còn đến việc phân bổ ứng suất trong thân đập. "Đá phong hóa có thể làm giảm đáng kể sức chịu tải của công trình, do đó việc nghiên cứu đặc điểm của nền đá là cực kỳ quan trọng." Đặc biệt, các chỉ tiêu cơ lý như sức chống nén và độ thấm nước cần được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo rằng đập bê tông có thể hoạt động hiệu quả trong điều kiện địa chất này.

II. Lý luận cơ bản về thiết kế mặt cắt đập bê tông trọng lực

Thiết kế mặt cắt của đập bê tông trọng lực cần phải đảm bảo tính ổn định và khả năng chịu lực cao nhất. Việc lựa chọn hình dạng mặt cắt phải dựa trên điều kiện địa chất nền và các yếu tố tải trọng tác động lên đập. Theo lý thuyết, mặt cắt đập cần được tối ưu hóa để giảm thiểu khối lượng bê tông sử dụng mà vẫn đảm bảo tính ổn định. "Mặt cắt của đập phải được thiết kế sao cho khả năng chịu lực của vật liệu được phát huy tối đa, đồng thời giảm thiểu chi phí xây dựng." Việc áp dụng các phương pháp tính toán hiện đại, như phương pháp phần tử hữu hạn, giúp xác định ứng suất và phân vùng vật liệu hợp lý trong thân đập.

III. Phân tích ứng suất trong đập bê tông trọng lực

Phân tích ứng suất là một phần quan trọng trong thiết kế đập bê tông trọng lực. Các phương pháp tính toán ứng suất, như phương pháp sức bền vật liệu và phương pháp phần tử hữu hạn, được sử dụng để xác định các điểm yếu trong cấu trúc đập. "Việc phân tích ứng suất không chỉ giúp nhận diện các vùng có nguy cơ cao mà còn hỗ trợ trong việc bố trí vật liệu hợp lý để đảm bảo an toàn cho công trình." Sự phân bố ứng suất trong thân đập cần được kiểm soát để đảm bảo rằng không có vùng nào vượt quá khả năng chịu lực của vật liệu xây dựng, từ đó giảm thiểu rủi ro hư hỏng.

IV. Ứng dụng tính toán thiết kế công trình thủy lợi

Việc áp dụng các kết quả nghiên cứu vào thực tiễn thiết kế công trình thủy lợi là vô cùng quan trọng. Các thông số kỹ thuật và chỉ tiêu tính toán của địa chất nền cần được xem xét để đảm bảo rằng công trình có thể hoạt động hiệu quả và an toàn. "Thiết kế công trình thủy lợi phải dựa trên các nghiên cứu kỹ lưỡng về địa chất và phân vùng vật liệu, nhằm đảm bảo rằng các yêu cầu về an toàn và kinh tế được đáp ứng." Việc bố trí vật liệu hợp lý trong thân đập không chỉ giúp giảm chi phí xây dựng mà còn nâng cao hiệu quả sử dụng của công trình.

Luận văn thạc sĩ: Bố trí vật liệu hợp lý cho đập bê tông trọng lực trên nền đá phong hóa