Luận văn thạc sĩ về ứng xử của hệ khung móng đất nền trong địa kỹ thuật xây dựng

Nghiên cứu ứng xử của hệ khung móng trong địa kỹ thuật xây dựng là một lĩnh vực quan trọng nhằm đảm bảo tính an toàn và hiệu quả cho các công trình xây dựng. Đặc biệt, với sự phát triển nhanh chóng của các đô thị, nhu cầu xây dựng các công trình cao tầng ngày càng gia tăng. Việc hiểu rõ ứng xử của khung móng và đất nền không chỉ giúp tối ưu hóa thiết kế mà còn đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Theo nghiên cứu, các công trình xây dựng thường tách biệt giữa thiết kế siêu cấu trúc và hệ thống nền móng, dẫn đến những thiếu sót trong việc mô phỏng hành vi thật sự của công trình trong điều kiện thực tế.

Phân tích ứng xử của móng và đất nền là cần thiết để đánh giá ảnh hưởng của tải trọng và lún lên các cấu trúc. Sử dụng phần mềm PLAXIS 3D, nghiên cứu đã chỉ ra rằng tương tác đất - cấu trúc (SSI) có thể dẫn đến sự gia tăng đáng kể trong các giá trị nội lực của khung. Nghiên cứu đã thực hiện mô phỏng cho công trình Messesturm Tower, cho thấy sự khác biệt giữa mô hình cố định và mô hình có tính đến SSI. Kết quả cho thấy rằng việc bỏ qua tương tác này có thể dẫn đến những đánh giá sai lầm về hiệu suất của công trình.

Lún là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khung móng và đất nền. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng lún không đều giữa các cột có thể làm tăng giá trị nội lực trong cấu trúc. Để giảm thiểu tác động này, việc tăng độ cứng của móng bè bằng cách tăng độ dày là một giải pháp khả thi. Tuy nhiên, việc này cần được cân nhắc kỹ lưỡng để tránh tăng trọng lượng quá mức, dẫn đến lún nhiều hơn. Các mô phỏng cho thấy rằng việc tối ưu hóa độ dày của móng có thể đạt được thông qua các phân tích trong phần mềm PLAXIS.

Nghiên cứu cũng đã xem xét tác động của động đất đến hành vi của hệ thống móng bè - cọc. Qua mô phỏng, các giá trị moment trong cọc tăng lên khi có tác động của động đất, đặc biệt là tại các vị trí trung tâm của móng. Điều này cho thấy rằng việc áp dụng phương pháp tĩnh giả định cho động đất có thể không phản ánh chính xác hành vi thực tế của hệ thống. Việc sử dụng phương pháp SSI không chỉ giúp mô phỏng hành vi thực tế mà còn mang lại hiệu quả kinh tế trong thiết kế.

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng việc xem xét tương tác đất - cấu trúc là vô cùng quan trọng trong thiết kế khung móng và đất nền. Các phương pháp phân tích mới, như SSI, không chỉ giúp cải thiện độ chính xác mà còn tiết kiệm chi phí vật liệu. Nghiên cứu khuyến nghị việc áp dụng các phương pháp này trong thực tiễn để đảm bảo an toàn và hiệu quả cho các công trình xây dựng hiện đại.