Đề tài: Nghiên cứu ứng dụng phần mềm FB – Pier trong tính toán móng cọc
Trước hết chúng em xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo Trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Cơ Sở II đã tạo điều kiện cho chúng em thực hiện đề tài này,đặc biệt là sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy Hồ Xuân Ba ,giáo viên gợi ý đề tài và trực tiếp hướng dẫn đã giúp chúng em học tập và nghiên cứu ,hoàn thành đề tài đúng thời gian qui định.
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
I. Tính cấp thiết của đề tài
- Cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, đất nước đang trong quá trình hộinhập, kéo theo xu thế không ngừng phát triển về kinh tế và khoa học kĩ thuật.
Trong lời dạy của Hồ Chí Minh có câu “ Giao thông là mạch máu của tổ chức,
giao thông tốt thì mọi việc dễ dàng, giao thông xấu thì các việc đình truệ ” vì thế
Đảng và nhà nước luôn quan tâm đầu tư đến lĩnh vực giao thông mà cụ thể là xây
dựng cơ sở hạ tầng và các công trình giao thông nói chung .
- Hiện nay và trong tương lai ở nước ta đã và sẽ xây dựng nhiều công trình xây
dựng lớn mang tầm vóc quốc tế ( Cầu Mỹ thuận, cầu Bãi Cháy, Cầu thủ thiêm,
tòa nhà saigonPearl, cụm tòa nhà Sunrigth city ....). Để phục vụ cho quá trình tính
toán phân tích nội lực kết cấu công trình xây dựng được dễ dàng thì việc ứng
dụng các phần mềm tính toán phân tích kết cấu nào cho phù hợp và độ tin cậy
cao là vấn đề cần phải cân nhắc.
- Việc phân tích tính toán nội lực kết cấu công trình nói chung và kết cấu trụ, móng bệ cọc nói riêng là hai vấn đề có tính chất quyết định để đảm bảo chất lượng cho công trình. Phân tích tính toán kết cấu quyết định đến tới an toàn trong khai thác sử dụng và tính kinh tế của công trình .Kết quả đạt được của phân tích là các giá trị nội lực và chuyển vị của kết cấu dưới tác dụng của tải trọng, tổ hợp tải trọng là số liệu đầu vào cho bài toán thiết kế kết cấu. Nội dung phân tích kết cấu trụ, móng bệ cọc bao gồm việc mô hình hóa kết cấu và tiến hành phân tích như:
+ Phân tích tĩnh.
+ Phân tích động.
+ Phân tích phi tuyến.
+ Phân tích P – delta.
Đây là quá trình phân tích, tính toán hết sức phức tạp và tốn rất nhiều thời gian, đã có những giả thiết đưa ra nhằm giảm bớt tính phức tạp của bài toán nhưng việc này dẫn đến sai số lớn, không phản ánh hết sự làm việc thực tế của kết cấu. Do đó khi thiết kế người ta thường thiết kế với hệ số an toàn lớn dẫn tới lãng phí.
- Ngày nay, với sự trợ giúp của máy tính, mà đặc biệt là việc ứng dụng các sản phẩm phần mềm chuyên dụng thì công việc mô hình hóa và phân tích kết cấu trở nên nhanh chóng và tương đối chính xác.
- Hiện có một số phần mềm phân tích tính toán kết cấu trụ, móng bệ cọc nổi tiếng như FB-Pier, Piling, Pracol, ...Với FB-Pier có đặc điểm nổi bậc hơn các chương trình khác như: Khả năng mô hình hóa kết cấu, giao diện và tốc độ tính toán, nhập và xuất dữ liệu, khả năng phân tích. FB-Pier là phần mềm của nước Hoa Kỳ, hiện nay tính phổ biến của nó chưa được rộng rải ở nước ta, tài liệu tham khảo bằng tiếng việt rất hạn chế (hầu như là không...) vì thế sự tiếp cận của sinh viên và kỹ sư với FB-Pier còn khó khăn và việc đánh giá kết quả của chương trình đòi hỏi người kỹ sư phải thật sự am hiểu về kết cấu trong quá trình mô hình hóa kết cấu. Vì chương trình chỉ là công cụ phục vụ cho việc tính toán kết quả phân tích đúng hay sai phụ thuộc vào số liệu đầu vào trong quá trình mô hình hóa. Để làm được điều đó đề tài giành phần lớn thời gian hướng dẫn sử dụng, mô hình hóa chi tiết kết cấu trong FB-Pier thông qua nhiều ví dụ với nhiều trường hợp kết cấu và tải trọng khác nhau.Qua đó ,người sử dụng có thể tiếp cận một cách chính xác và đầy đủ.
II. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài.
Như đã phân tích ở trên, việc xác định trị số nội lực đầu cọc, sơ đồ làm việccủa cọc và đất nền có ý nghĩa rất quan trọng trong việc thiết kế móng mố trụ cầu,
vì vậy mục tiêu của đề tài là:
- Mô hình hóa không gian 3D của kết cấu để xem sự làm việc của nó.
- Sự làm việc của cọc, kết quả của sự phân tích kết cấu là các biểu đồ của sự
làm việc bao gồm: biều đồ về mômen, lực cắt, lực dọc và góc xoay theo chiều dài
cọc.Qua đó xác định được giá trị nội lực max để từ đó làm cơ sở cho việc bố trí
cốt thép trong cọc .
- Xác định sự làm việc của trụ và xà mũ.
- Phân tích sự tương tác lẫn nhau của các cọc, trụ cầu và xà mũ.
- Xác định giá trị chuyển vị của kết cấu, độ lún, ứng suất trong bệ cọc . Từ đó
xác định được cao độ mũi cọc và lớp đất tại nơi đặt mũi cọc có đảm bảo các yêu
cầu chịu lực hay không.
Ö Vì vậy mục tiêu của đề tài là : Nghiên cứu Ứng dụng FB-Pier trong tính toán,
thiết kế móng cọc cho móng mố- trụ cầu.
