I. Phân tích ảnh hưởng của khối đất đến ứng suất và biến dạng móng cọc khoan nhồi mố cầu
Luận văn tập trung phân tích ảnh hưởng của khối đất đến ứng suất và biến dạng của móng cọc khoan nhồi trong mố cầu. Nghiên cứu sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) để mô phỏng tương tác giữa cọc khoan nhồi và đất nền. Mô hình Mohr-Coulomb được áp dụng để mô tả ứng xử của đất, kết hợp với phần tử tiếp xúc để mô phỏng tương tác cọc-đất. Kết quả cho thấy khối đất có ảnh hưởng đáng kể đến ứng suất và biến dạng của cọc, đặc biệt khi chịu tải trọng ngang.
1.1. Ảnh hưởng của khối đất đến ứng suất cọc
Khối đất đắp xung quanh mố cầu tạo ra áp lực ngang tác dụng lên cọc khoan nhồi. Áp lực này gây ra ứng suất lớn tại các vị trí tiếp xúc giữa cọc và đất. Sử dụng mô hình Mohr-Coulomb, nghiên cứu chỉ ra rằng ứng suất lớn nhất thường xuất hiện tại phần trên của cọc, nơi tiếp xúc trực tiếp với khối đất. Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu thực nghiệm trước đây về tương tác cọc-đất.
1.2. Ảnh hưởng của khối đất đến biến dạng móng
Biến dạng của móng cọc khoan nhồi chịu ảnh hưởng lớn từ khối đất đắp. Khi đất nền bị biến dạng ngang, cọc khoan nhồi cũng chịu tác động dẫn đến biến dạng uốn. Nghiên cứu sử dụng phần mềm ANSYS để mô phỏng và phân tích biến dạng của cọc. Kết quả cho thấy biến dạng lớn nhất thường xuất hiện tại phần giữa của cọc, nơi chịu tác động kết hợp của áp lực ngang và tải trọng đứng.
II. Phương pháp phân tích và mô phỏng
Nghiên cứu sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) để phân tích ứng suất và biến dạng của móng cọc khoan nhồi. Mô hình Mohr-Coulomb được áp dụng để mô tả ứng xử của đất nền, kết hợp với phần tử tiếp xúc để mô phỏng tương tác cọc-đất. Phần mềm ANSYS được sử dụng để xây dựng mô hình 3D và thực hiện các phân tích số. Kết quả cho thấy phương pháp này đảm bảo độ chính xác cao trong việc dự đoán ứng suất và biến dạng của cọc.
2.1. Mô hình Mohr Coulomb và phần tử tiếp xúc
Mô hình Mohr-Coulomb được sử dụng để mô tả ứng xử của đất nền, bao gồm các thông số như lực dính, góc ma sát trong, và mô đun đàn hồi. Phần tử tiếp xúc được sử dụng để mô phỏng tương tác giữa cọc và đất, đảm bảo tính chính xác trong việc phân tích ứng suất và biến dạng. Kết quả cho thấy mô hình này phù hợp với các điều kiện địa chất phức tạp.
2.2. Phân tích số bằng phần mềm ANSYS
Phần mềm ANSYS được sử dụng để xây dựng mô hình 3D và thực hiện các phân tích số. Mô hình bao gồm cọc khoan nhồi, đất nền, và khối đất đắp. Các phân tích được thực hiện với các điều kiện tải trọng khác nhau, bao gồm tải trọng đứng và tải trọng ngang. Kết quả cho thấy ANSYS là công cụ hiệu quả trong việc phân tích ứng suất và biến dạng của móng cọc khoan nhồi.
III. Kết quả và kiến nghị
Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng khối đất có ảnh hưởng đáng kể đến ứng suất và biến dạng của móng cọc khoan nhồi. Ứng suất lớn nhất thường xuất hiện tại phần trên của cọc, trong khi biến dạng lớn nhất thường xuất hiện tại phần giữa của cọc. Nghiên cứu cũng đề xuất các kiến nghị để cải thiện thiết kế móng cọc khoan nhồi, bao gồm việc sử dụng các mô hình đất chính xác hơn và tối ưu hóa bố trí cọc.
3.1. Kết quả phân tích ứng suất và biến dạng
Kết quả phân tích cho thấy ứng suất lớn nhất thường xuất hiện tại phần trên của cọc, nơi tiếp xúc trực tiếp với khối đất. Biến dạng lớn nhất thường xuất hiện tại phần giữa của cọc, nơi chịu tác động kết hợp của áp lực ngang và tải trọng đứng. Các kết quả này phù hợp với các nghiên cứu thực nghiệm trước đây.
3.2. Kiến nghị cải thiện thiết kế móng cọc
Nghiên cứu đề xuất các kiến nghị để cải thiện thiết kế móng cọc khoan nhồi, bao gồm việc sử dụng các mô hình đất chính xác hơn như Mohr-Coulomb và tối ưu hóa bố trí cọc. Các kiến nghị này nhằm giảm thiểu ứng suất và biến dạng của cọc, đảm bảo độ bền và ổn định của mố cầu.
