Nghiên cứu Ứng Xử của Hệ Kết Cấu Công Trình - Móng Bè Cọc - Đất Nền Cùng Làm Việc Đồng Thời

Luận văn nghiên cứu ứng xử hệ móng bè cọc, giải pháp nền móng cho công trình cao tầng. Phân tích sự làm việc đồng thời của đất nền và kết cấu.

• Tác giả: Nguyen Van Nhan
• Người hướng dẫn: PGS.TS Lê Bá Vinh
• Trường học: Đại học Bách Khoa - ĐHQG - TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Địa Kỹ Thuật Xây Dựng
• Đề tài: Nghiên Cứu Ứng Xử Hệ Móng Bè Cọc: Phân Tích & Thiết Kế Tối Ưu
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CÁM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ỨNG XỬ CỦA HỆ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH - MÓNG BÈ CỌC - ĐẤT NỀN CÙNG LÀM VIỆC ĐỒNG THỜI
• 2. CHƯƠNG 2: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÓNG BÈ - CỌC
• 3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ TẢI TRỌNG - ĐỘ LÚN CỦA MÓNG BÈ CỌC
• 4. CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN ĐỘ LÚN
• 5. CHƯƠNG 5: PHÂN TÍCH ỨNG XỬ CHIA TẢI CỦA MÓNG BÈ CỌC
• 6. CHƯƠNG 6: NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ PHẦN MỀM SAP 2000 TRONG PHÂN TÍCH ỨNG XỬ CỦA HỆ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH - MÓNG BÈ CỌC - ĐẤT NỀN CÙNG LÀM VIỆC ĐỒNG THỜI
• 7. CHƯƠNG 7: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHIỀU DÀY BÈ VÀ CÁCH BỐ TRÍ CỌC TRONG BÈ ĐẾN ỨNG XỬ CỦA HỆ KHUNG - BÈ CỌC VÀ ĐẤT NỀN
• 8. CHƯƠNG 8: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA TẦNG HẦM ĐẾN ỨNG XỬ CỦA HỆ KHUNG - TƯỜNG VÂY - BÈ CỌC VÀ ĐẤT NỀN
• 9. CHƯƠNG 9: NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CỦA HỆ KHUNG - BÈ CỌC VÀ ĐẤT NỀN DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA ĐỘNG ĐẤT
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về Nghiên cứu Ứng Xử Hệ Móng Bè Cọc

Nghiên cứu ứng xử của hệ móng bè cọc là một lĩnh vực quan trọng trong thiết kế kết cấu công trình, đặc biệt là đối với các tòa nhà cao tầng. Móng bè cọc giúp phân phối tải trọng đều hơn, giảm thiểu lún và lún lệch. Việc hiểu rõ nguyên lý làm việc của hệ thống này là cần thiết để tối ưu hóa thiết kế và đảm bảo an toàn cho công trình.

1.1. Định nghĩa và vai trò của móng bè cọc

Móng bè cọc là loại móng kết hợp giữa móng bè và cọc, giúp tăng khả năng chịu tải của đất. Nó đóng vai trò quan trọng trong việc giảm lún cho các công trình cao tầng.

1.2. Lịch sử phát triển và ứng dụng

Móng bè cọc đã được sử dụng từ lâu trong xây dựng, đặc biệt là ở các khu vực có nền đất yếu. Sự phát triển của công nghệ đã giúp cải thiện hiệu quả của loại móng này.

II. Vấn đề và Thách thức trong Nghiên cứu Ứng Xử Hệ Móng Bè Cọc

Mặc dù móng bè cọc mang lại nhiều lợi ích, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức trong việc phân tích và thiết kế. Các vấn đề như độ lún không đồng đều, tương tác giữa các cọc và đất nền cần được nghiên cứu kỹ lưỡng.

2.1. Độ lún và lún lệch

Độ lún không đồng đều có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng cho công trình. Việc phân tích độ lún và lún lệch là rất quan trọng để đảm bảo an toàn.

2.2. Tương tác giữa cọc và đất nền

Tương tác giữa cọc và đất nền ảnh hưởng lớn đến ứng xử của hệ thống. Cần có các phương pháp phân tích chính xác để đánh giá ảnh hưởng này.

III. Phương pháp Nghiên cứu Ứng Xử Hệ Móng Bè Cọc Tối Ưu

Để tối ưu hóa thiết kế móng bè cọc, nhiều phương pháp nghiên cứu đã được áp dụng. Các phương pháp này giúp đánh giá chính xác ứng xử của hệ thống dưới tác động của tải trọng.

3.1. Phương pháp phân tích phần tử hữu hạn

Phân tích phần tử hữu hạn là một trong những phương pháp phổ biến nhất trong nghiên cứu ứng xử của móng bè cọc. Nó cho phép mô phỏng chính xác các điều kiện làm việc của hệ thống.

3.2. Sử dụng phần mềm SAP 2000

Phần mềm SAP 2000 được sử dụng rộng rãi trong phân tích kết cấu. Nó giúp mô phỏng ứng xử của hệ móng bè cọc một cách hiệu quả.

IV. Kết quả Nghiên cứu và Ứng dụng Thực tiễn

Kết quả nghiên cứu về ứng xử của hệ móng bè cọc đã chỉ ra rằng việc tối ưu hóa thiết kế có thể giảm thiểu lún và tăng cường độ bền cho công trình. Những ứng dụng thực tiễn từ nghiên cứu này đã được áp dụng trong nhiều dự án xây dựng lớn.

4.1. Ứng dụng trong các công trình cao tầng

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng móng bè cọc là giải pháp tối ưu cho các công trình cao tầng, giúp giảm thiểu lún và tăng cường khả năng chịu tải.

4.2. Kết quả mô phỏng và thực nghiệm

Các mô phỏng và thực nghiệm cho thấy sự hiệu quả của thiết kế móng bè cọc trong việc ứng phó với tải trọng và điều kiện địa chất khác nhau.

V. Kết luận và Tương lai của Nghiên cứu Ứng Xử Hệ Móng Bè Cọc

Nghiên cứu ứng xử của hệ móng bè cọc là một lĩnh vực đang phát triển mạnh mẽ. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giải pháp tối ưu hơn cho thiết kế kết cấu công trình.

5.1. Xu hướng nghiên cứu mới

Các xu hướng nghiên cứu mới trong lĩnh vực này bao gồm việc áp dụng công nghệ mới và các phương pháp phân tích tiên tiến.

5.2. Đề xuất cho nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về tương tác giữa các yếu tố trong hệ thống móng bè cọc để cải thiện độ chính xác trong thiết kế.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển nhanh chóng của các đô thị lớn trên thế giới, nhu cầu xây dựng các tòa nhà cao tầng và siêu cao tầng ngày càng tăng. Theo ước tính, việc lựa chọn phương án móng phù hợp đóng vai trò then chốt trong đảm bảo an toàn và hiệu quả kinh tế cho công trình. Móng bè - cọc được xem là giải pháp ưu việt cho các công trình cao tầng, giúp giảm số lượng cọc, tăng khả năng chịu tải của đất nền, đồng thời giảm lún và lún lệch. Tuy nhiên, việc phân tích ứng xử đồng thời của hệ kết cấu công trình - móng bè cọc - đất nền vẫn còn nhiều thách thức do tính phức tạp của tương tác giữa các thành phần.

Luận văn tập trung nghiên cứu ứng xử của hệ kết cấu công trình - móng bè cọc - đất nền cùng làm việc đồng thời, với phạm vi nghiên cứu trên công trình giả định trong điều kiện đất nền lún ổn định. Mục tiêu cụ thể bao gồm: nghiên cứu nguyên lý làm việc của móng bè - cọc; phân tích ứng xử tải trọng - độ lún; đánh giá các phương pháp tính toán độ lún; khảo sát sự phân chia tải trọng giữa bè và cọc; đánh giá phần mềm SAP2000 trong mô phỏng; nghiên cứu ảnh hưởng của chiều dày bè, cách bố trí cọc, số tầng hầm, chiều dài cọc và tác động của động đất đến ứng xử hệ kết cấu.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp cơ sở khoa học cho thiết kế tối ưu kết cấu móng và khung công trình, đặc biệt trong các trường hợp công trình có tầng hầm hoặc chịu tác động động đất. Kết quả nghiên cứu góp phần nâng cao độ tin cậy và hiệu quả khai thác công trình, đồng thời hỗ trợ các kỹ sư trong việc lựa chọn giải pháp móng phù hợp với điều kiện địa chất và yêu cầu kỹ thuật.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu sau:

• Lý thuyết tương tác móng bè - cọc - đất nền: Móng bè - cọc là hệ kết cấu trung gian giữa móng bè và móng nhóm cọc, trong đó các tương tác giữa cọc với cọc, cọc với bè và bè với đất nền tạo nên ứng xử phức tạp. Hệ số bè - cọc (piled raft coefficient) được định nghĩa là tỷ số giữa tải trọng mang bởi cọc so với tổng tải trọng hệ móng, phản ánh mức độ huy động cọc trong móng bè - cọc.

• Mô hình phân tích ứng xử tải trọng - độ lún: Sử dụng các phương pháp tính toán độ lún như phương pháp lớp biến dạng tuyến tính, phương pháp cộng lún các lớp phân tán, phương pháp trụ tương ứng và phương pháp số để đánh giá độ lún của móng bè và cọc đơn.

• Mô hình phần tử hữu hạn (FEM): Ứng dụng phần mềm Plaxis 3D và SAP2000 để mô phỏng đồng thời hệ kết cấu công trình - móng bè cọc - đất nền, mô hình đất nền bằng phần tử solid với các mô hình vật liệu như Mohr-Coulomb và Hardening-Soil.

• Khái niệm về độ lún lệch tương đối giới hạn: Theo TCVN 10304:2014, độ lún lệch tương đối giữa các móng liền kề phải thỏa mãn giới hạn kỹ thuật nhằm đảm bảo độ tin cậy kết cấu khung bên trên.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Tổng hợp từ các tài liệu chuyên ngành, tiêu chuẩn xây dựng, kết quả quan trắc thực tế tại các công trình cao tầng như Messeturm (Đức), dữ liệu mô phỏng số trên phần mềm Plaxis 3D và SAP2000.

• Phương pháp phân tích: Kết hợp phương pháp phân tích lý thuyết, mô phỏng số và đánh giá thực nghiệm. Các mô phỏng số được thực hiện trên các mô hình móng khác nhau về loại móng, độ sâu đặt bè, số lượng cọc, kích thước cọc, khoảng cách giữa các cọc và tải trọng tác dụng.

• Cỡ mẫu và timeline: Nghiên cứu tập trung trên các mô hình giả định với số lượng cọc từ 16 đến 64, chiều dài cọc từ 27 đến 35 m, đường kính cọc 1.0 - 1.5 m, chiều dày bè từ 1 đến 6 m. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ tháng 01/2018 đến tháng 12/2018.

• Lý do lựa chọn phương pháp phân tích: Phương pháp FEM và mô phỏng số được chọn do khả năng mô phỏng chính xác tương tác phức tạp giữa các thành phần móng bè - cọc - đất nền, đồng thời cho phép đánh giá ảnh hưởng của các tham số thiết kế và điều kiện tải trọng khác nhau.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Ảnh hưởng của tương tác bè - cọc - đất nền: Kết quả mô phỏng cho thấy sự tương tác giữa cọc và bè làm tăng sức kháng bên đơn vị dọc thân cọc, đồng thời giảm áp lực tiếp xúc dưới bè. Ví dụ, trong mô hình có 64 cọc với khoảng cách 3D, hệ số bè - cọc duy trì ổn định khoảng 80% khi tải trọng tăng, trong khi mô hình 16 cọc với khoảng cách 6D hệ số này giảm từ 65% xuống 35% khi độ lún tăng.

2. Phân chia tải trọng giữa bè và cọc: Tải trọng được chia không đều giữa các cọc trong nhóm, cọc ở góc chịu tải lớn hơn gấp 2-3 lần so với cọc bên trong. Độ lún lệch tương đối giữa các móng liền kề được xác định giới hạn khoảng 0.002 theo tiêu chuẩn TCVN, đảm bảo độ tin cậy kết cấu khung bên trên.

3. Ảnh hưởng của chiều dày bè và cách bố trí cọc: Tăng chiều dày bè từ 2 m lên 6 m làm giảm độ lún trung bình của móng khoảng 20-30%. Bố trí cọc theo vòng tròn đồng tâm giúp giảm mô men uốn và lún lệch, tối ưu hóa khả năng chịu tải của móng.

4. Ảnh hưởng của số tầng hầm và chiều dày tường vây: Số tầng hầm tăng từ 0 lên 2 làm tăng nội lực trong cọc và độ lún công trình khoảng 15-25%. Chiều dày tường vây tăng từ 0.3 m lên 0.6 m làm giảm áp lực đất tác dụng lên tường vây khoảng 10-15%, góp phần ổn định hệ khung - tường vây - móng.

5. Ảnh hưởng của động đất: Dưới tác dụng động đất, chiều dài cọc và chiều dày bè ảnh hưởng rõ rệt đến chuyển vị ngang và gia tốc đỉnh công trình. Ví dụ, tăng chiều dài cọc từ 27 m lên 35 m giảm chuyển vị ngang đỉnh công trình khoảng 18%, đồng thời giảm gia tốc đỉnh khoảng 12%.

Thảo luận kết quả

Các kết quả mô phỏng và phân tích cho thấy sự cần thiết phải xem xét đồng thời tương tác giữa khung công trình, móng bè - cọc và đất nền để phản ánh đúng bản chất làm việc của công trình. So với phương pháp tính riêng rẽ từng phần truyền thống, phương pháp đồng thời giúp giảm sai số nội lực trong khung lên đến 15-20%, nâng cao độ tin cậy thiết kế.

So sánh với các nghiên cứu quốc tế, kết quả phù hợp với các báo cáo về ứng xử móng bè - cọc tại các công trình cao tầng ở Frankfurt và các thành phố lớn khác. Việc sử dụng phần mềm Plaxis 3D và SAP2000 được đánh giá là hiệu quả trong mô phỏng phức tạp, tuy nhiên SAP2000 có giới hạn trong mô hình hóa đất nền so với Plaxis 3D.

Kết quả cũng nhấn mạnh vai trò quan trọng của việc lựa chọn chiều dày bè, cách bố trí cọc và thiết kế tường vây trong việc kiểm soát độ lún và nội lực, đặc biệt trong điều kiện công trình có tầng hầm hoặc chịu tải trọng động đất. Các biểu đồ tải trọng - độ lún, phân bố nội lực và áp lực đất được sử dụng để minh họa trực quan các phát hiện, hỗ trợ việc ra quyết định thiết kế.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng phân tích đồng thời khung - móng - đất nền: Khuyến nghị các kỹ sư thiết kế sử dụng phương pháp phân tích đồng thời để mô phỏng chính xác ứng xử công trình, đặc biệt với các công trình cao tầng có tầng hầm hoặc chịu động đất. Thời gian áp dụng: ngay trong giai đoạn thiết kế sơ bộ.

2. Tối ưu hóa chiều dày bè và bố trí cọc: Đề xuất tăng chiều dày bè lên mức tối ưu (khoảng 4-6 m) và bố trí cọc theo vòng tròn đồng tâm để giảm lún lệch và mô men uốn. Chủ thể thực hiện: kỹ sư thiết kế kết cấu, trong vòng 3 tháng đầu thiết kế chi tiết.

3. Thiết kế tường vây phù hợp với số tầng hầm: Khuyến nghị tăng chiều dày tường vây tương ứng với số tầng hầm để giảm áp lực đất và nội lực trong kết cấu. Thời gian thực hiện: giai đoạn thiết kế kết cấu tầng hầm.

4. Sử dụng phần mềm mô phỏng chuyên dụng: Khuyến khích sử dụng Plaxis 3D kết hợp SAP2000 để mô phỏng đồng thời hệ kết cấu công trình - móng - đất nền, nâng cao độ chính xác phân tích. Chủ thể: phòng kỹ thuật thiết kế và tư vấn, áp dụng trong vòng 6 tháng.

5. Giám sát thi công và điều chỉnh thiết kế: Đề xuất theo dõi thực tế chuyển vị và nội lực trong quá trình thi công để điều chỉnh thiết kế kịp thời, đảm bảo an toàn và hiệu quả công trình. Thời gian: suốt quá trình thi công.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Kỹ sư thiết kế kết cấu và móng: Nhóm này sẽ nhận được các hướng dẫn chi tiết về phương pháp phân tích đồng thời, cách lựa chọn và tối ưu thiết kế móng bè - cọc, giúp nâng cao chất lượng và độ tin cậy công trình.

2. Chuyên gia tư vấn địa kỹ thuật: Luận văn cung cấp các mô hình tương tác đất - móng - công trình, hỗ trợ đánh giá chính xác khả năng chịu tải và độ lún của nền đất, từ đó đưa ra các giải pháp xử lý nền phù hợp.

3. Nhà quản lý dự án xây dựng: Thông tin về ảnh hưởng của các yếu tố như số tầng hầm, chiều dày tường vây và tác động động đất giúp quản lý dự án lập kế hoạch thi công, giám sát và kiểm soát chất lượng hiệu quả.

4. Giảng viên và nghiên cứu sinh ngành xây dựng và địa kỹ thuật: Luận văn là tài liệu tham khảo quý giá cho việc giảng dạy và nghiên cứu chuyên sâu về móng bè - cọc, mô phỏng ứng xử kết cấu công trình và đất nền.

Câu hỏi thường gặp

1. Móng bè - cọc khác gì so với móng nhóm cọc và móng bè truyền thống?
   Móng bè - cọc là hệ kết cấu kết hợp giữa bè và cọc, trong đó bè chịu một phần tải trọng cùng với cọc, giúp giảm số lượng cọc và lún lệch so với móng nhóm cọc (không tính đến bè) và móng bè truyền thống (không có cọc). Ví dụ, trong công trình Messeturm, móng bè - cọc giảm lún hơn một nửa so với móng bè truyền thống.

2. Tại sao cần phân tích đồng thời hệ kết cấu công trình - móng - đất nền?
   Phân tích đồng thời phản ánh chính xác sự tương tác phức tạp giữa các thành phần, giúp dự đoán nội lực và độ lún thực tế, tránh sai số lớn khi tính riêng rẽ từng phần. Điều này đặc biệt quan trọng với công trình trên nền đất yếu hoặc có tầng hầm.

3. Phần mềm nào được sử dụng để mô phỏng hệ móng bè - cọc?
   Phần mềm Plaxis 3D được sử dụng để mô phỏng đất nền bằng phần tử solid với mô hình vật liệu phi tuyến, kết hợp SAP2000 để mô phỏng kết cấu khung và móng, giúp phân tích đồng thời hệ kết cấu công trình - móng - đất nền.

4. Ảnh hưởng của chiều dày bè và cách bố trí cọc đến ứng xử móng như thế nào?
   Tăng chiều dày bè giúp giảm độ lún và lún lệch, trong khi bố trí cọc theo vòng tròn đồng tâm tối ưu hóa phân bố tải trọng, giảm mô men uốn và tăng khả năng chịu tải của móng.

5. Làm thế nào để kiểm soát độ lún lệch tương đối trong thiết kế?
   Theo TCVN 10304:2014, độ lún lệch tương đối giữa các móng liền kề không vượt quá 0.002 đối với khung bê tông không có tường chèn. Việc kiểm soát này đảm bảo độ tin cậy và chất lượng khai thác công trình, có thể được đánh giá qua mô phỏng và quan trắc thực tế.

Kết luận

• Luận văn đã nghiên cứu toàn diện ứng xử của hệ kết cấu công trình - móng bè cọc - đất nền cùng làm việc đồng thời, cung cấp cơ sở khoa học cho thiết kế móng và khung công trình cao tầng.
• Phân tích tương tác bè - cọc - đất nền cho thấy sự phân chia tải trọng và độ lún lệch phụ thuộc mạnh vào số lượng, kích thước và cách bố trí cọc cũng như chiều dày bè.
• Việc sử dụng phần mềm Plaxis 3D và SAP2000 giúp mô phỏng chính xác ứng xử hệ kết cấu, đặc biệt trong điều kiện có tầng hầm và chịu tác động động đất.
• Kết quả nghiên cứu đề xuất các giải pháp thiết kế tối ưu, bao gồm tăng chiều dày bè, bố trí cọc hợp lý, thiết kế tường vây phù hợp và áp dụng phân tích đồng thời khung - móng - đất nền.
• Các bước tiếp theo bao gồm áp dụng kết quả nghiên cứu vào thiết kế thực tế, giám sát thi công và tiếp tục phát triển mô hình mô phỏng nâng cao để đáp ứng các điều kiện phức tạp hơn.

Hành động khuyến nghị: Các kỹ sư và nhà quản lý dự án nên áp dụng phương pháp phân tích đồng thời và các giải pháp thiết kế được đề xuất để nâng cao hiệu quả và độ an toàn cho các công trình cao tầng hiện đại.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1. Tổng quan về c c phương pháp phân tích ứng xử của hệ kết câu công trình - móng bè c c — dat nên cùng làm việc đông thời Chương 2. Nguyên lý làm việc của móng bè —c c Chương 3. Nghiên cứu ứng xử tải tr ng — độ lún của móng bè c c Chương 4.

Nghiên cứu đ nh gi c c phương ph p tính to n độ lún của móng bè Chương 5. Phân tích ứng xử chia tai của móng bè c c Chương 6. Nghiên cứu d nh gi phần mềm sap 2000 trong phân tích ứng xử của hệ kêt câu công trình-móng bè c c-dat nên cùng làm việc đông thời Chương 7. Nghiên cứu anh hưởng của chiều dày bè và cáchb_ tric c trong bè đến ứng xử của hệ khung — bec cv dat nên Chương 8.

Nghiên cứu ảnh hưởng của tầng ham đến ứng xử của hệ khung -tường vây —béc cv đât nên Chương 9. Nghiên cứu ứng xử của hệ khung — bè c c và dat nền dưới tác dụng của động đât Kết luận và kiến nghị Tài liệu tham khảo II. NGÀY GIAO NHI M VU: 15/01/2018 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHI M VU: 02/12/2018 V.

CÁNB HƯ NGD N:PGS. Lê Bá Vinh Tp. năm 2018 C NB HU NGDN CH NHI MB MÔNĐÀOT O PGS.TS LE BA VINH PGS.TS LÊ BÁ VINH TRƯỞNG KHOA TS. LÊ ANH TUẦN LỜI CÁM ƠN Trong thời gian học tập và nghiên cứu để hoàn thành khoá học, ngoài nỗ lực bản thân còn có sự hướng dẫn, giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô, đồng nghiệp.

bạn bè và gia đình. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS. Lê Bá Vinh, là người Thầy đã tận tình hướng dẫn và hết lòng giúp đỡ tôi trong suốt thời gian hoàn thành luận án, và chân thành tri ân sâu sắc đến các Thay trong bộ môn Dia Co Nén Mong đã trực tiếp giảng dạy trong thời gian học tập tại trường. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn sự quan tâm động viên và giúp đỡ của bạn bè và đồng nghiệp đã tạo điều kiện tốt để tôi hoàn thành khoá học.

Cuối cùng xin gửi đến Cha Mẹ và gia đình lòng biết ơn vô hạn vì đã luôn động viên cho con trong thời gian học tập Xin chân thành cảm on! Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2018 Học viên NGUYEN VĂN NHÂN TÓM TẮT Đối với các tòa nhà cao tang và siêu cao tầng phương án móng bẻ - cọc thường được lựa chọn. Bởi vì, khi sử dụng phương án móng bè — cọc sẽ làm giảm số lượng cọc, tăng kha năng chịu tải của đất nên, giảm lún và lún lệch cho công trình. Dé giải quyết các van dé từ giai đoạn thiết kế sơ bộ đến mô phỏng ứng xử của hệ khung — bè cọc và đất nền, trong Luận Văn này, Học Viên thực hiện các nghiên cứu sau: Nghiên cứu nguyên lý làm việc của móng bè — cọc; nghiên cứu ứng xử tải trọng — độ lún của móng bè cọc; nghiên cứu đánh giá các phương pháp tính toán độ lún của móng bè; nghiên cứu đánh giá phần mềm sap 2000 trong phân tích ứng xử của hệ kết cau công trình-móng bè cọc-đất nền cùng làm việc đồng thời, dựa trên kết quả mô phỏng trên phần mềm Plaxis 3D; nghiên cứu ảnh hưởng của chiều dày bè và cách bố trí cọc trong bè đến ứng xử của hệ khung — bè cọc và đất nên: nghiên cứu ảnh hưởng của số tầng hầm, chiều dải và chiều dày tường vây đến ứng xử của hệ khung -tường vây — bè cọc và đất nền; nghiên cứu ảnh hưởng của chiều dài cọc, chiều dày bè và cách bố trí cọc trong bè đến ứng xử của hệ khung — bè cọc và đất nền dưới tác dụng của động đất. Kết quả nghiên cứu giúp cho người thiết kế có những định hướng trong thiết kế kết cấu bên trên, bè — cọc, tường vây, và mô phỏng ứng xử của hệ kết cầu công trình - móng bè cọc — đất nền cùng làm việc đồng thời.

Ngoài ra, trong dé tài nay cũng nêu lên sự cần thiết phân tích ứng xử của hệ kết cau công trình - móng bè cọc — đất nền cùng làm việc đồng thời, đặc biệt trong trường hợp công trình có tang ham hoặc công trình chịu động đất. ABSTRACT For tall buildings and Super High-Rise Buildings, the piled raft foundation is usually selected. Because, using the piled raft foundation will reduce the number of piles, increase the load capacity of the ground, reduce the foundation settlement and differential settlement. To solve problems from the preliminary design stage to simulate the behavior of frame - piled raft and soil systems.

In this thesis, The author performs the following research: Study the working principle of the piled raft foundation; Study on load behavior - the settlement of the piled raft foundation; Research on methods of calculating the settlement of raft foundation; Sap 2000 software evaluation in the analysis of the behavior of frame - piled raft and soil systems based on simulation results on Plaxis 3D software; study on effect of raft thickness and pile layout in rafts to the behavior of frame - piled raft and soil systems; Study on the effect of basement number, length and thickness of diaphragm wall on the behavior of frame- diaphragm wall-piled raft and soil systems; study on effects of pile length, raft thickness and pile layout in rafts to the behavior of frame - piled raft and soil systems under the effects of earthquakes. The results of the study help the designers to orient themselves in the design of the upper structure, piled raft foundation, diaphragm wall, and simulation of the behavior of frame - piled raft and soil systems. In addition, this thesis also demonstrates the need to analyze the behavior of frame - piled raft and soil systems, especially in the case of buildings with basements or buildings subject to earthquakes. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn Thạc sĩ này do chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của Thầy PGS.

Các kết quả đạt được trong Luận văn này là đúng sự thật và chưa được công bố ở các nghiên cứu khác. Tôi xin chịu trách nhiệm vê kêt quả thực hiện của mình. Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2018 Học viên NGUYEN VĂN NHÂN MỤC LỤC 9067. TINH CAP THIET CUA DE TAL ooieeececccceccsecscscssescsscscsscscsesscecsscsesecsessseansecevsssssesacevees | 2.

MỤC TIỂU NGHIÊN CỨU CUA DE TÀI.-- -©+2SE+E+EEE+E£EE2ESEEEEEErrerkrkerrred | 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. PHAM VI NGHIÊN CU. Ý NGHĨA KHOA HOC CUA DE TAL.

TONG QUAN VE CÁC PHƯƠNG PHÁP PHAN TÍCH UNG XU CUA HE KET CẤU CONG TRINH - MONG BE COC - DAT NEN CUNG LAM VIỆC DONG THOL. PHUONG PHÁP TÁCH RIENG PHAN KET CẤU BEN TREN VA NEN MONG DE TINH TOAN 125 II 1. CÁC PHƯƠNG PHAP PHAN TÍCH UNG XU CUA HE KET CÂU CONG TRÌNH - MONG BE COC — DAT NEN CUNG LAM VIỆC DONG THỜI. Công trình — bè trên hệ thống lò xo cọc [ ].

Công trình — bè trên hệ thống lò xo cọc và đất.----cccnc nctn se ngay eseg 1. Công trình — bè - cọc trên hệ thống lò xo dat [3] & [4]. Mô phỏng bang phan mềm Sap 2000 với dat nén mô phỏng băng phan tử Solid. Mô phỏng số với các phần mềm chuyên dụng có các mô hình đất nên.

NHẬN XÉT VÀ CHỌN CÁC PHƯƠNG PHÁP PHAN TÍCH UNG XỬ CUA HỆ KET CẤU CONG TRÌNH - MONG BE COC — DAT NEN CUNG LAM VIỆC DONG THO oo. NGUYEN LY LAM VIỆC CUA MONG BE — CỌC. KHÁI NIỆM CUA MONG BE — CỌC. Cac tương tác trong móng bE — CỌC.c SH SH kà 2.

Các ưu điểm của móng bè — CỌC. UNG XU CUA MONG BE - COC CHO NHÀ CAO TẢNG. PHAN TICH CAC TƯƠNG TAC TRONG MONG BÈ - CỌC. Tương tác gitta cọc và Đè.

HH HH HH ng nà 23. Ảnh hưởng tương tác bè — cọc va cọc — cọc lên ứng xử của móng bè cọc. Kết quả của tương tác. NGHIÊN CỨU UNG XU TAI TRỌNG - ĐỘ LUN CUA MONG BE 0, 0Ô.

ĐỘ LÚN CUA MONG BÈ — CỌC. Phurong phap ¿an. Phuong 0 oi 000i nw. CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH LUN MONG BE.

Phương pháp lớp biến dạng tuyến tính. Phương pháp cộng lún các lớp phân tỐ. ĐỘ LÚN CUA COC DON. ĐỘ LÚN CUA NHÓM CỌCC.

Phuong pháp tý số độ lún. Phuong pháp trụ tương ưƠơng.- - - --- c1 12H ng ng kg tre 4] CHUONG 4. NGHIEN CUU DANH GIA CAC PHUONG PHAP TINH TOAN DO LUN 00. TÍNH TOÁN ĐỘ LUN CUA MONG THEO CÁC PHƯƠNG PHAP KHAC II 44 43.

ĐỘ LÚN THAY ĐÔI THEO CHIEU SÂU DAT BE. KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ CHƯƠNG.--- + 2 252 2S+£+2E+Ec£zxerrkered 49 CHUONG 5. PHAN TÍCH UNG XỬ CHIA TAI CUA MONG BE CỌC. ĐẶT VAN DE.

UNG XU MANG TAI CUA MONG BE COC o. PHAN TÍCH CÁC THAM SO CUA MONG BE CỌC. Mô hình phan tử hữu han oo. ccc ccs csesccscscscseescscssseesessssssesesesessesssneeees 55 53.

Các thông số đất nền cho phân tích phan tử hữu hạn. KET QUÁ VÀ THẢO LUẬN. Phan chia ri 0vlaiiiÄỒA. Cac hệ số hiệu chỉnh độ 2007.

KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ CHƯƠNG.- 2 2c S E322 E 1352152555 EEsEsxd 63 CHƯƠNG 6. NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIA PHAN MEM SAP 2000 TRONG PHAN TÍCH UNG XU CUA HE KET CẤU CÔNG TRINH-MONG BE CỌC-ĐẤT NEN CUNG LAM VIỆC DONG TTIHỜII.c St TT TỰ 1212112111122 2111111210 11 xe. CÁC ĐẶC TÍNH CUA CÔNG TRÌNH XEM XÉT. DIEU KIỆN DIA CHAT CÔNG TRINH.

MÔ PHONG SO HE KET CÂU - MONG - DAT NẺN. KET QUA VA THẢO LUẬN. _ Chuyển vị ngang công trinh oo. KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ CHƯƠNG.- 5-5-2 cty 70 CHƯƠNG 7.

NGHIÊN CỨU ANH HUONG CUA CHIEU DAY BE VÀ CÁCH BO TRI COC TRONG BE DEN UNG XU CUA HE KHUNG - BE COC VÀ DAT NEN 71 7. CÁC ĐẶC TINH CUA CONG TRÌNH XEM XÉT. CÁC THONG SỐ ĐẤT NEN CHO PHAN TÍCH PHAN TỬ HỮU HAN. MÔ PHỎNG SO CUA HỆ KET CÂU — MONG — DAT NẺN.

KET QUA VA THẢO LUAN. _ Chuyển vị ngang công trình. DO lún trung bình và lún lệch. NOLIUC TONG ác ồỒẦẢ.

NOLL trong DO. _ Nội lực trong khung.--- c1 11v SH ng ng ng kh 83 7. KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ CHUONG oo. NGHIEN CUU ANH HUONG CUA TANG HAM DEN UNG XU CUA HỆ KHUNG -TƯỜNG VAY — BE COC VA DAT NÈN.

ĐẶT VAN DE. CÁC ĐẶC TINH CUA CONG TRÌNH ĐƯỢC XEM XÉT. CÁC THONG SO DAT NEN CHO PHAN TÍCH PHAN TỬ HỮU HẠN. MÔ PHONG SO CUA HE KET CAU-MONG-TUONG VAY-DAT NEN.

KET QUÁ VÀ THẢO LUẬN. Anh hưởng của số tầng hằm. Anh hưởng của chiều dai tường. Sự thay đổi áp lực đất theo chiều cao của công trình.

Ảnh hưởng của chiều dày tường vây. KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ CHUONG .0oecccceccccccccccesscecssesessesesesesesseesssesens 107 CHƯƠNG 9.