I. Giới thiệu và ý nghĩa của đề tài
Phân tích ứng xử đất nền dưới tải trọng diện tròn là một nghiên cứu quan trọng trong địa kỹ thuật xây dựng, đặc biệt khi xét đến các công trình sử dụng móng tiết diện tròn như ống khói, tháp cẩu, và bồn chứa. Móng nông là loại móng phổ biến ở khu vực có nền đất tốt, nhưng các phương pháp tính toán thường tập trung vào móng đơn, móng băng, và móng bè, trong khi móng tròn ít được đề cập chi tiết. Nghiên cứu này nhằm làm sáng tỏ ứng xử đất nền dưới tác dụng của tải trọng diện tròn, từ đó đưa ra các giải pháp thiết kế móng hợp lý.
1.1. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu tập trung vào việc tính toán khả năng chịu tải và độ lún của đất nền dưới tác dụng của tải trọng diện tròn. Sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn, nghiên cứu mô phỏng và so sánh kết quả giữa móng tròn và móng vuông có cùng diện tích. Mục tiêu cuối cùng là đưa ra các nhận xét về khả năng chịu tải và biến dạng của nền đất, giúp lựa chọn hình dạng móng phù hợp trong thực tế.
II. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để phân tích ứng xử đất nền dưới tác dụng của tải trọng diện tròn. Phương pháp này cho phép mô phỏng chính xác các điều kiện thực tế, bao gồm khả năng chịu tải và độ biến dạng của nền đất. Nghiên cứu tập trung vào tải trọng đúng tâm, chưa xét đến tác dụng của tải trọng ngang và moment. Kết quả phân tích được so sánh với móng vuông để đánh giá hiệu quả của móng tròn.
2.1. Phương pháp phần tử hữu hạn
Phương pháp phần tử hữu hạn được áp dụng để mô phỏng ứng xử đất nền dưới tải trọng diện tròn. Phương pháp này cho phép phân tích chi tiết các yếu tố như khả năng chịu tải, độ lún, và biến dạng của nền đất. Kết quả mô phỏng được so sánh với các phương pháp truyền thống để đảm bảo độ chính xác và tin cậy.
III. Các phương pháp tính toán móng nông
Trong địa kỹ thuật xây dựng, việc tính toán khả năng chịu tải của đất nền dưới móng nông là một bài toán phức tạp. Các phương pháp tính toán bao gồm lý thuyết cân bằng giới hạn, phương pháp mặt trượt, và phương pháp biến dạng dẻo. Nghiên cứu này tập trung vào việc áp dụng các phương pháp này để tính toán khả năng chịu tải và độ lún của nền đất dưới tải trọng diện tròn.
3.1. Lý thuyết cân bằng giới hạn
Lý thuyết cân bằng giới hạn là cơ sở để xác định khả năng chịu tải của đất nền. Theo lý thuyết này, trạng thái cân bằng giới hạn của đất nền được xác định khi ứng suất đạt đến giá trị giới hạn, dẫn đến sự phá hoại nền công trình. Nghiên cứu áp dụng lý thuyết này để tính toán tải trọng giới hạn của nền đất dưới tải trọng diện tròn.
IV. Kết quả và đánh giá
Kết quả nghiên cứu cho thấy móng tròn có khả năng chịu tải cao hơn so với móng vuông trong cùng điều kiện diện tích và tải trọng. Độ lún của nền đất dưới tải trọng diện tròn cũng được kiểm soát tốt hơn. Nghiên cứu đã đưa ra các nhận xét quan trọng về việc lựa chọn hình dạng móng phù hợp trong xây dựng địa kỹ thuật, đặc biệt là đối với các công trình có yêu cầu cao về khả năng chịu tải và độ ổn định.
4.1. So sánh móng tròn và móng vuông
Nghiên cứu so sánh khả năng chịu tải và độ lún của nền đất dưới móng tròn và móng vuông. Kết quả cho thấy móng tròn có ưu thế vượt trội trong việc phân bố tải trọng và kiểm soát biến dạng. Điều này khẳng định tính hiệu quả của móng tròn trong các công trình địa kỹ thuật xây dựng.
