PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU CHỐNG CÔNG TRÌNH NGẦM THEO PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN BẰNG CHƯƠNG TRÌNH PHASE 2

55 738 0
PHÂN TÍCH ỔN ĐỊNH VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU CHỐNG CÔNG TRÌNH NGẦM THEO PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN BẰNG CHƯƠNG TRÌNH PHASE 2

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Phase2 là chương trình được xây dựng trên cơ sở phương pháp phần tử hữu hạn (FEM Finite Element Method) để phân tích ứng suất và biến dạng cho công trình ngầm, bờ dốc...v.v, được thi công trong khối đất hoặc đá. Phase2 có thể mô hình được nhiều loại đất đá khác nhau theSo các tiêu chuẩn bền MohrCoulomb hoặc HoekBrown. Ngoài ra chương trình cũng có khả năng mô hình các hệ khe nứt trong khối đá như các hệ khe nứt tự nhiên hoặc các hệ khe nứt hình thành do tác động của quá trình thi công. Phase2 cho phép mô hình nhiều loại kết cấu chống khác nhau cho khối đất hoặc đá như các kết cấu chống bằng neo; kết cấu chống dạng vỏ như bê tông phun, bê tông liền khối; kết cấu chống bằng khung thép ...v.v và có thể kết hợp nhiều loại kết cấu chống khác nhau cho cùng một công trình. Có thể sử dụng chương trình Phase2 để tính toán ổn định cho công trình ngầm hoặc nền móng các công trình trên bề mặt, bờ dốc...v.v. bài giảng được thiết kế bởi Tiến Sĩ Trần Tuấn Minh, bộ môn Xây dựng công trình ngầm và mỏ, trường Đại học Mỏ địa chất

Bài giảng - Tin học ứng dụng chơng phân tích ổn định thiết kế kết cấu chống công trình ngầm theo phơng pháp phần tử hữu hạn chơng trình Phase2 4.1. Khái quát chung chơng trình Phase2 Phase2 chơng trình đợc xây dựng sở phơng pháp phần tử hữu hạn (FEM Finite Element Method) để phân tích ứng suất biến dạng cho công trình ngầm, bờ dốc .v.v, đợc thi công khối đất đá. Phase2 mô hình đợc nhiều loại đất đá khác theSo tiêu chuẩn bền Mohr-Coulomb Hoek-Brown. Ngoài chơng trình có khả mô hình hệ khe nứt khối đá nh hệ khe nứt tự nhiên hệ khe nứt hình thành tác động trình thi công. Phase2 cho phép mô hình nhiều loại kết cấu chống khác cho khối đất đá nh kết cấu chống neo; kết cấu chống dạng vỏ nh bê tông phun, bê tông liền khối; kết cấu chống khung thép .v.v kết hợp nhiều loại kết cấu chống khác cho công trình. Có thể sử dụng chơng trình Phase2 để tính toán ổn định cho công trình ngầm móng công trình bề mặt, bờ dốc .v.v. Yêu cầu phần cứng máy tính để cài đặt chơng trình Phase2: Để cài đặt chạy đợc phần mềm Phase2, máy tính phải có yêu cầu tối thiểu nh sau: + Tốc độ tối thiểu máy tính: GHz. + Sử dụng hệ điều hành Windows 98/Me/2000/XP/2003. + Khoảng trống nhớ ổ cứng: 100 MB. + Tốc độ xử lý nhớ (RAM): 256 MB. Các chức chơng trình: Chức mô hình (Modeling): Chức mô hình cho phép ngời sử dụng xây dựng mô hình tính toán chuột nhập tọa độ từ bàn phím nhập mô hình đợc vẽ chơng trình AutoCad. Chức chia lới (Mesh Generation): Chức chia lới cho phép ngời sử dụng chia mô hình tính thành phần tử hữu hạn. Các phần tử phần tử tam giác nút nút, phần tử tứ giác nút nút. Chức tạo trờng ứng suất ban đầu (Field Stress): Chức tạo trờng ứng suất ban đầu cho phép ngời sử dụng thiết lập trờng ứng suất ban đầu cho mô hình tính số trờng ứng suất trọng lực. Chức gán tải trọng (Load): Chức gán tải trọng cho phép ngời sử dụng gán tải trọng tác dụng thực tế vào mô hình tính. Tải trọng tập trung phân bố. Chức thiết lập đặc tính vật liệu (Material Properties): Chức thiết lập đặc tính vật liệu cho phép ngời sử dụng gán thông số lý vật liệu mô hình tính nh: loại vật liệu, hệ số Poát xông, mô đun đàn hồi, độ bền nén, độ bền kéo, trọng lợng riêng .v.v. Chức mô kết cấu chống (Support): Chức cho phép ngời sử dụng mô loại kết cấu chống nh neo, bê tông phun, bê tông liền khối .v.v đợc lắp đặt công trình. Chức mô hình hệ khe nứt (Joints): Chức cho phép ngời sử dụng mô hình hệ khe nứt có khối đá mô hình mặt tiếp xúc lớp đất đá với nhau. Chức biểu diễn kết (Data Interpretations): Chức cho phép biểu diễn kết tính tóan nh: thành phần ứng suất, thành phần biến dạng, hệ số an toàn, véc tơ dịch chuyển .v.v. Chức xuất liệu file ảnh (Exporting Data and Images): Chức cho phép xuất kết tính toán file riêng có định dạng file ảnh văn (text). 4.2. Khả ứng dụng chơng trình Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ 102 Bài giảng - Tin học ứng dụng Phase2 phần mềm đợc viết sở phơng pháp phần tử hữu hạn, sử dụng để phân tích ổn định (ứng suất, biến dạng, hệ số an toàn .) công trình ngầm thi công khối đất, đá; công trình thi công bề mặt khối đất, đá nh mỏ lộ thiên, bờ dốc .v.v. Phase2 mô đợ phơng pháp thi công phức tạp nh phơng pháp thi công chia gơng áp dụng cho đờng hầm đào khối đá yếu, gian máy nhà máy thủy điện ngầm, mỏ lộ thiên .v.v. Phase2 có khả mô trình phá hủy nh tơng tác kết cấu chống với khối đất đá xung quanh công trình ngầm. 4.3. Cơ sở lý thuyết chơng trình Phase2 Chơng trình Phase2 đợc xây dựng sở phơng pháp phần tử hữu hạn FEM (Finite Element Method). Trong môi trờng nghiên cứu đợc chia cắt theo mạng phần tử có kích thớc hữu hạn, tiếp xúc với nút. Bằng phơng pháp việc giải hệ phơng trình vi phân đợc đa dạng giải hệ phơng trình đại số, liên kết lực nút với chuyển vị nút qua "ma trận độ cứng". Các hàm số "hình dạng" nội suy đợc áp dụng để diễn tả biểu ứng suất, biến dạng phần tử. không sâu nghiên cứu lỹ thuyết phơng pháp phần tử hữu hạn, ngời học có nhu cầu tìm hiểu nội dung phơng pháp FEM nên tìm đọc tài liệu phơng pháp này. Một số toán phân tích Phase đợc giới thiệu Vấn đề xác minh lại ứng suất chuyển vị cho trờng hợp lỗ tròn làm việc môi trờng đàn hồi với giá trị ứng suất nghiên cứu (ứng suất nén) là: P0 = 30Mpa Vật liệu đàn hồi đẳng hớng, với đặc trng sau: Mô đun đàn hồi = 6777,93Mpa Hệ số Poisson = 0,2103448 Bán kính lỗ tròn 1m đợc xem nhỏ so với chiều dài đờng ống, hạ chế điều kiện biến dạng đến kết quả. Lời giải: Cách giải vấn đề kín Kirsch đợc sử dụng để tìm kiếm giá trị chuyển vị hớng tâm tiếp tuyến nh ứng suất phân bố, cho đờng ống xi lanh điều kiện môi trờng đàn hồi đẳng hớng dới điều kiện toán phẳng (Jaeger Cook, 1976). Các thành phần ứng suất r, r cho điểm toạ độ (r, ) gần ống xi lanh có bán kính a (hình 4.1) đợc xác định theo công thức sau: a3 r = P0 r p + p2 a + = r r p1 p 3a + r p p 2a 3a + sin = r r cos Dịch chuyển hớng tâm tiếp tuyến (nh hình 4.1), cho điều kiện biến dạng phẳng, đợc xác định là: p1 + p a p1 p a a2 ( ) . + . v cos 4G r 4G r r p p2 a a2 ( ) u = . v + sin 4G r r uủ = Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ Hình 4.1. Bài toán ống tròn môi trờng đàn hồi 103 Bài giảng - Tin học ứng dụng Trong G - mô đun chống trợt, v - hệ số Poisson Mô hình phân tích Phase2 Mô hình Phase2 cho vấn đề đợc thể hình 4.2, sử dụng: - Một lới bán kính - 40 đoạn (ô) (đợc chia) xung quanh mặt cắt ngang lỗ rỗng tròn - Loại phần tử nút (840 phần tử) - Điều kiện biên ngoài, vị trí 21m từ tâm lỗ tròn (10 đờng kính biên lỗ tròn). Hình 4.2. Mô hình với Phase Các kết nhận định Hình 4.3 4.4 cho thấy giá trị ứng suất hớng tâm tiếp tuyến, chuyển dịch hớng tập theo đờng thẳng (cả trục X hay trục Y) qua tâm mô hình. Kết Phase xác với kết phân tích. Một tóm tắt sai khác kết phân tích đợc đa bảng 4.1. Các đờng biên ứng suất đợc giới thiệu hình 4.5 4.6, dịch chuyển hớng tâm đợc thể hình 4.7. Bảng 4.1. Sự sai khác kết phân tích cho lỗ tròn môi trờng đàn hồi TT Thông số Trung bình Lớn Biên lỗ tròn ur 2,32 5,39 1,1 0,62 2,50 r 0,41 1,42 0,43 Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ 104 Bài giảng - Tin học ứng dụng Hình 4.3. Sự so sánh kết r cho ống tròn xi lanh môi trờng đàn hồi Hình 4.4. Sự so dịch chuyển hớng ống xi lanh Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ hồi sánh cho giá chị ur cho đờng môi trờng đàn 105 Bài giảng - Tin học ứng dụng Hình 4.5. Sự phân bố ứng suất Hình 4.7. Sự phân toàn Hình 4.6. Phân bố ứng suất bố dịch chuyển Bài toán ống tròn môi trờng Mohr - Coulomb Giời thiệu vấn đề Vấn đề xác minh giá trị ứng suất biến dạng cho trờng hợp ống tròn môi trờng đàn hồi với giá trị ứng suất số: Po = 30Mpa Vật liệu có tính chất đàn hồi doẻ hoàn toàn với tiêu chuẩn phá huỷ Mohr Coulomb. Cả hai kết hợp (sự dãn nở = góc ma sát) không kết hợp (dãn nở = 0) đ ợc sử dụng để phân tích. Các đặc tính vật liệu đợc thừa nhận là: Mô đun đàn hồi = 6777,93 Mpa Hệ số Poisson = 0,2103448 Lực dính kết = 3,45Mpa Góc ma sát = 300 Sự dãn nở = 00 - 300 Bán kính lỗ tròn 1m đợc coi nhỏ so với chiều dài đờng ống với điều kiện biến dạng phẳng đợc xét đến toán: Lời giải toán Vùng biến dạng bán kính, Ro, đợc phân tích lý thuyết mô hình sở kết phân tích Salencon (1969): P0 + K p R = a . q K p +1 Pi + K p q K p Trong đó: Ro - bán kính lỗ re - lực dính hai vùng đàn hồi dẻo Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ 106 Bài giảng - Tin học ứng dụng re - góc ma sát chuyển tiếp hai vùng + sin Kp = sin q = 2c.tg(45+/2) P0 - ứng suất ban đầu tác dụng Pi - áp lực bên tác dụng ứng suất hớng tâm mặt tiếp xúc vùng đàn hồi vùng dẻo là: re - Po - Mc Các giá trị ứng suất chuyển dịch hớng tâm vùng đàn hồi là: mP0 m M = + + s c R = P0 + ( P0 re ) r R2 2P q u ủ = P0 2G K p + r m Với m, s giá trị số phụ thuộc vào khối đá r khoảng cách từ điểm có toạ độ (x,y) tới tâm lỗ tròn. Các giá trị ứng suất chuyển dịch hớng tâm vùng dẻo đợc xác định theo công thức sau: r ( K p 1) q q r = + Pi + K p K p a ( K 1) q q r p = + K p Pi + Kp K p a ( ) ( K 1) ( K +1) q (1 v ) K p q R0 p R0 p + Pi + ( 2v 1) P0 + K p K p + K ps K p a r r uủ = ( K p 1) 2G (1 v ) ( K p K ps + 1) Pi + q r v K p + K ps K p a Trong đó: K ps = + + sin sin - góc dãn nỡ v - hệ số Poisson G - mô đun chống trợt Mô hình toán với Phase Mô hình với Phase cho vấn đề đợc thể tronghình 4.8: - Lới đờng kính - 80 đoạn phần tử xung quanh khoảng trống tròn - Phần tử nút (3200 phần tử) - Biên ngoài, vị trí 21m từ tâm lỗ tròn (10 lần đờng biên lỗ tròn) - ứng suất thuỷ tĩnh 30Mpa đợc áp dụng với phần tử ban đầu Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ 107 Bài giảng - Tin học ứng dụng Hình 4.8. phân tích môi trờng Mô hình Phase cho lỗ tròn Mohr - Coulomb Các kết nhận định Cho trờng hợp dẻo không dãn nở (góc dãn nở = 00), hình 4.8 4.9 cho thấy so sánh trực tiếp kết Phase kết phân tích đại số mộ đ ờng thẳng từ tâm. Các ứng suất r (3) (3) đợc thể với giá trị r hình 4.8, dịch chuyển hớng tâm ur với giá trị r hình 4.9. Các kết so sánh ứng suất chuyển vị cho trờng hợp dãn nở chảy với góc dãn nở = 300 đợc thể hình 4.10 4.11. Chúng biểu thị phù hợp với đờng thẳng từ phơng bán kính. Sự sai khác phân tích ứng suất chuyển vị đợc thể bảng 4.1. Sự sai khác chuyển vị biên lỗ tròn nhỏ 2,37%, nhng sai khác xa khoảng cách đờng kính xa lỗ tròn gần xấp xỉ đờng biên ngoài. Ví dụ, sai khác dịch chuyển hớng tâm 5,46% cho trờng hợp không dãn nở 6,10% cho trờng hợp có dãn nở vị trí r = 4a (a bán kính). Các đờng biên ứng suất 1, giá trị dịch chuyển hớng tâm đợc thể hình 4.12, 4.13 4.14 vùng biến dạng nh hình 4.15. Bảng 4.2. Sự sai khác % phân tích cho lỗ tròn môi trờng tiêu chuẩn Mohr - Coulomb Không kết hợp chảy Kết hợp với chảy =0 = 300 Trung bình lớn Biên lỗ tròn Trung bình lớn Biên lỗ tròn ur 3,34 5,46 1,22 4,20 6,10 2,37 1,39 9,19 2,01 9,23 r 1,22 4,58 1,61 6,77 Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ 108 Bài giảng - Tin học ứng dụng Hình 4.9. So sánh r cho trờng hợp biến dạng chảy = 00 Hình 4.10. Sự trờng hợp = so sánh ur 00 Hình 4.11. Sự M so sánh = 300 Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ 109 Bài giảng - Tin học ứng dụng Hình 4.12. Sự so sánh giá trị biến dạng hớng tâm ur Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ 110 Bài giảng - Tin học ứng dụng Hình 4.13. Phân bố ứng suất ( = 00) Hình 4.14. Phân bố ứng suất ( = 00) Hình 4.15. Phân bố chuyển vị toàn Hình 4.16. Vùng dẻo ( = ) ( = 00) Bài toán đờng hầm đợc chống giữ dạng tròn môi trờng đàn hồi Sự giới thiệu vấn đề Vấn đề liên quan đến phân tích đờng hầm hình tròn môi trờng đàn hồi. Kết cấu chống giữ đờng hầm lớp vỏ có chiều dầy đàn hồi với tính chịu uốn dịch chuyển biên đợc xem xét. Môi trờng đợc định dạng trờng không đẳng hớng ứng suất hai trục (hình 4.17). Hình 4.17. Đờng hầm môi trờng đàn hồi xx0 = 30Mpa yy0 = 15Mpa Các đặc trng vật liệu đợc xem xét cho môi trờng là: Mô đun đàn hồi E = 6000.00Mpa Hệ số Poisson v = 0,2 đặc trng cho vỏ chống lắp đặt là: Mô đun đàn hồi Eb = 20000.00Mpa Hệ số Poisson vs = 0,2 Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ dạng tròn có vỏ chống 111 Bài giảng - Tin học ứng dụng ELEMENTS=1675 NODE=912 4.7.1.3. Điều kiện biên Trong phần hớng dẫn này, ngời sử dụng không cần thay đổi điều kiện biên. Các điều kiện biên mặc định đợc sử dụng (ví dụ, chuyển vị không). 4.7.1.4. Trờng ứng suất Trong phần hớng dẫn này, sử dụng trờng ứng suất số. Chọn: Loading Field Stress Hình 4.73. Hộp thoại xác định đặc tính trờng ứng suất Trong hộp thoại Field Stress, nhập Sigma1 = 12 MPa, Sigma3 = 8, SigmaZ = 10 nhập Angle = -35. Chú ý, khối ứng suất biểu diễn mối quan hệ độ lớn hớng mặt phẳng ứng suất mà bạn vừa nhập. Góc mà bạn nhập đợc tính theo chiều kim đồng hồ từ trục nằm ngang. 4.7.1.5. Các đặc tính Trong phân tích định nghĩa khối đá đàn hồi. Chọn: Properties Define Material Hình 4.74. Đặc tính đất đá Với tab (mặc định) chọn hộp thoại Define Material Properties, nhập đặc tính nh hình vẽ trên. Chúng ta định nghĩa đặc tính vật liệu tab thứ (mặc định), nhng gán chúng cho mô hình. Chơng trình PHASE2 tự động gán đặc tính mặc định cho tất phần tử hữu hạn khối đá. Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ 141 Bài giảng - Tin học ứng dụng Nếu không thực gán đặc tính, kết thúc phần mô hình hóa chạy chơng trình phân tích. Mô hình bạn xuất nh dới đây: Hình 4.75. Mô hình - Hớng dẫn gia cố (bớc 1) 4.7.2. Tính toán Trớc bạn phân tích mô hình, ghi lại file có tên support1.fea. Chọn: File Save Bạn thấy cửa sổ hộp thoại Save As, ghi file lại. Bây bạn sẵn sàng để chạy chơng trình phân tích. Chọn: File Compute Chơng trình PHASE2 COMPUTE tiến hành chạy chơng trình phân tích. hoàn thành, bạn xem kết INTERPRET. 4.7.3. Biểu diễn kết Bắt đầu chạy chơng trình PHASE2 INTERPRET: Chọn: File Interpret Trớc tiên xem đờng dồng mức hệ số bền. Chọn: Data Strength Factor Hệ số độ bền biểu diễn tỉ số độ bền khối đá ứng suất gây điểm. Bạn phải ý vùng ứng suất lớn xung quanh đờng hầm. Tất khối đá đợc biểu diễn đờng đồng mức kí hiệu 1, có hệ số độ bền (trên sở kết phân tích đàn hồi) nhỏ sập đổ không gia cố. (Chú ý, bạn phải thay đổi số khoảng đờng đồng mức lên hộp thoại Contour Options để thu đợc hình vẽ nh sau). Hình 4.76. Đờng đồng mức hệ số độ bền, sau phân tích đàn hồi Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ 142 Bài giảng - Tin học ứng dụng Nếu bạn thêm nhãn ghi đờng đồng mức, xóa chúng cách chọn: Tools Delete All Drawings. Bây xem chuyển vị: Chọn: Data Total Displacement Chuyển vị lớn trạng thái: Maximum Total Displacement = 0.03727m Phóng to bật nút véc tơ chuyển vị. Chọn: View Zoom Zoom Excavation Chọn: View Display Options Trong hộp thoại Display Options, bật nút Deformation Vectors, nhập hệ số tỉ lệ Scale Factor = 10 chọn Done. Chuyển vị đàn hồi đợc thể băng chuyển vị vào biên đờng hầm. Chú ý xác định vùng ứng suất lớn (vợt ứng suất) phân tích đàn hồi, chuyển sang phân tích dẻo. Hình 4.77. Đờng đồng mức chuyển vị véc tơ chuyển vị xung quanh đờng hầm (phân tích đàn hồi) Chú ý hình vẽ hớng dẫn gia cố Những đờng đồng mức phần hớng dẫn gia cố sử dụng khoảng đồng mức hộp thoại Contour Options. Có thể đạt đợc điều cách sử dụng lựa chọn kiểu Black to White Auto-Format sử dụng kiểu định dạng ngời sử dụng tạo đặt số khoảng 7. Lựa chọn Contour Options có trình đơn View có trình đơn nhấp chuột phải. Các nhãn ghi đờng đồng mức đợc thêm vào sử dụng lựa chọn Label Contour xoá chúng cách chọn Delete Drawings Delete All Drawings trình đơn Tools. Nên xoá nhãn ghi đờng đồng mức thay đổi kiểu liệu (ví dụ thay đổi từ hệ số bền sang chuyển vị). 4.7.4. Tạo mô hình Từ INTERPRET quay trở lại chơng trình PHASE2 MODEL: Chọn: File Model Bây định nghĩa khối đá vật liệu dẻo chạy lại chơng trình phân tích. Chọn: Properties Define Materials Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ 143 Bài giảng - Tin học ứng dụng Hình 4.78. Đặc tính đất đá Chọn loại vật liệu dẻo nhập hệ số d m s có giá trị hệ số lớn m s. Nh định nghĩa vật liệu đàn hồi - dẻo. Chọn OK. Ghi file lại chạy lại chơng trình phân tích. 4.7.5. Tính toán Trớc bạn phân tích mô hình, ghi lại file dới dạng tên file support2.fea. (chắc chắn bạn chọn Save As Save, bạn ghi đè lên file support1.fea). Chọn: File Save As Chọn File Compute Chơng trình PHASE2 COMPUTE tiến hành tính toán. Khi kết thúc, bạn chuẩn bị xem kết INTERPRET. 4.7.6. Biểu diễn kết Chọn: File Interpret Hãy xem đờng đồng mức hệ số độ bền. Chọn: Data Strength Factor Chú ý, nhiều vùng có hệ số độ bền vùng có hệ số độ bền nhỏ 1. Bây vật liệu bạn chọn vật liệu dẻo nên hệ số độ bền nhỏ 1, xuất phá huỷ, hệ số độ bền 1. Để xem vùng phá huỷ mô hình vật liệu dẻo, bật hiển thị phần tử phá huỷ lên cách chọn nút Yielded Elements công cụ Display. Số phần tử phá huỷ lên trạng thái. 629 Yielded finite elements Phóng to vùng phá huỷ quan sát chúng (X = phá huỷ cắt, O = phá huỷ kéo) xung quanh đờng hầm. Chú ý, vùng phá huỷ vùng tơng ứng với hệ số độ bền < kết phân tích đàn hồi. Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ 144 Bài giảng - Tin học ứng dụng Hình 4.79. Đờng đồng mức hệ số độ bền phần tử phá huỷ phân tích dẻo đờng hầm không gia cố. Tắt hiển thị phần tử phá huỷ cách chọn lại nút Yielded Elements công cụ Display. Xem chuyển vị dẻo. Chọn: Data Total Displacement Chú ý, chuyển vị lớn đợc trạng thái. Maximum Total Displacement = 0.1048 m Giá trị chuyển vị gần lần giá trị chuyển vị lớn phân tích đàn hồi. Bật nút véc tơ chuyển vị lên. Chọn: View Display Options Trong hộp thoại Display Options, bật Deformation Vectors, nhập Scale Factor = 10 chọn Done. Chọn: View Zoom Zoom Excavation Bạn thấy hình vẽ nh dới đây. Khi sử dụng hệ số tỉ lệ cho vec tơ chuyển vị, so sánh mắt thờng. Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ 145 Bài giảng - Tin học ứng dụng Hình 4.80. Đờng đồng mức chuyển vị véc tơ chuyển vị xung quanh đờng hầm (phân tích dẻo) Từ vec tơ chuyển vị nhận thấy chuyển vị lớn 0,1048 m xuất dới đờng hầm. Bạn kết thúc bớc thứ Hớng dẫn gia cố. Tiếp tục bớc 2. 4.8. Hớng dẫn gia cố - Bớc Hình 4.81. Sơ đồ thiết lập gia cố bớc Trong bớc thứ hớng dẫn gia cố, phân tích mô hình trờng hợp gia cố, sử dụng thông số vật liệu đàn hồi dẻo. Bây tiến hành phân tích mô hình trờng hợp: 1. Lắp đặt neo 2. Lắp đặt neo bê tông phun 3. Lắp đặt neo bê tông phun kết hợp với phân bố tải trọng. Nếu bạn muốn bỏ qua bớc tạo mô hình, tìm thấy file mô hình có tên tut3b.fea th mục examples th mục cài đặt chơng trình. 4.8.1. Tạo mô hình Nếu bạn thực theo hớng dẫn bớc tiếp tục. Còn bạn thoát khỏi chơng trình sau thực bớc muốn tiếp tục, bắt đầu chơng trình PHASE2 MODEL mở file support2.fea mà bạn tạo bớc 1. Chọn: File Open Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ 146 Bài giảng - Tin học ứng dụng Mở file support2.fea. 4.8.1.1. Lắp đặt neo Chúng ta lắp đặt neo dài 5m với mạng neo 1x1m mô hình. Trớc lắp neo phóng to đờng hầm, chọn xác điểm bắt đầu điểm kết thúc mạng neo. Chọn: View Zoom Zoom Excavation Chọn: Support Add Pattern Bolt Hình 4.82. Hộp thoại thiết kế mạng neo Khi bạn nhập thông số mạng neo, bạn thấy dấu nhắc nh sau: Select drilling point [esc=quit]: 100 100 Đây điểm mà từ mạng neo đợc hình thành. Sử dụng bàn phím để nhập xác điểm (100, 100) nh dấu nhắc trên. Tiếp theo, bạn phải nhập điểm bắt đầu điểm kết thúc mạng neo. Vì khối đá có chất lợng phá huỷ mở rộng toàn xung quanh đờng hầm, neo toàn chu vi đờng hầm, bao gồm phần nền. Để neo toàn chu vi đờng hầm, chọn điểm giống chu vi đờng hầm cho điểm bắt đầu kết thúc. Ví dụ, chọn điểm nền. Select boundary node to start bolt pattern [esc=quit]: { sử dụng trỏ để chọn điểm có vị trí 100.0, 102.3} Select boundary node to end bolt pattern [esc=quit]: { nhấp chuột nên điểm vừa chọn lần nữa} Mạng neo đợc lắp đặt sau nhập toạ độ điểm thứ vào trạng thái cho bạn biết có neo đợc lắp đặt. Number of bolts installed = 16 Sử dụng chức Zoom All để xem toàn hình vẽ. Chú ý: có điểm biên đờng hầm chọn điểm bắt đầu điểm kết thúc mạng neo. Nếu bạn thử chọn điểm khác biên (ví dụ điểm ký hiệu dấu + màu đỏ) xảy trừ điểm trùng với điểm trên. 4.8.1.2. Đặc tính neo Các đặc tính neo nhập vào tơng ứng với neo dính kết, chốt thép không kéo khả mang tải lớn 20T (0,2 MN). Chọn: Properties Define Bolts Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ 147 Bài giảng - Tin học ứng dụng Hình 4.83. Hộp thoại định nghĩa kết cấu chống neo Nhập đặc tính neo tab thứ giao diện. Khi bạn nhập đặc tính neo tab thứ (default), bạn gán đặc tính cho neo - PHASE2 tự động gán đặc tính giúp bạn. Bây ghi file lại chạy chơng trình phân tích. Trớc phân tích mô hình, ghi file lại dới tên gọi support3.fea. Chọn: File Save As Ghi file lại dới tên gọi support3.fea 4.8.2. Tính toán Chọn: File Compute Chơng trình PHASE2 COMPUTE tiến hành chạy chơng trình phân tích. Khi kết thúc, bạn xem kết chơng trình INTERPRET. 4.8.3. Biểu diễn kết INTERPRET Chọn: File Interpret Hãy xem ảnh hởng neo lên đờng đồng mức hệ số độ bền. Chọn: Data Strength Factor Những miền có đờng đồng mức hệ số độ bền = giảm so với hình 3-4. Bật hiển thị phần tử phá huỷ cách chọn nút Yielded Elements công cụ Display. Số phần tử phá huỷ trạng thái. 586 Yielded finite elements Vùng phá huỷ dựa sở vị trí phần tử phá huỷ, không khác nhiều so với vùng phá huỷ không gia cố nh hình 4-4. Tuy nhiên, số phần tử phá huỷ giảm từ 629 (không gia cố) xuống 586 (có gia cố). Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ 148 Bài giảng - Tin học ứng dụng Hình 4.84. Đờng đồng mức hệ số độ bền điểm phá huỷ đờng hầm với mạng neo đợc gia cố. Hãy kiểm tra khả phá huỷ neo. Chọn nút Yielded Bolts công cụ Display. Số phần tử neo có khả bị phá huỷ đợc làm màu đỏ, số lợng phần tử lên trạng thái. 234 Yielded bolt elements Nh gần nh tất neo có khả bị phá huỷ. Chú ý phần tử neo đợc định nghĩa giao điểm neo với phần tử hữu hạn mô hình. (Các phần tử neo đợc hiển thị cách chọn hộp thoại Display Options). Trong phần định nghĩa đặc tính neo, nhập khả mang tải d neo khả mang tải lớn neo. Do đó, chí neo đạt đợc đến tải trọng phá huỷ nhng chúng dự trữ lợng gia cố. Cuối xem ảnh hởng neo đến chuyển vị. Chọn: Data Total Displacement Chuyển vị lớn đợc trạng thái nh sau: Maximum Total Displacement = 0.0859 m So sánh với trờng hợp đờng hầm không đợc gia cố, chuyển vị có giảm nhng không nhiều. (Chuyển vị lớn trờng hợp không gia cố = 0.1048m). Chúng ta thêm vỏ bê tông phun để gia cố cho đờng hầm. 4.8.4. Mô hình Chọn: File Model Mở file tut3b.fea th mục cài đặt chơng trình PHASE2. 4.8.4.1. Lắp đặt vỏ chống Chúng ta sử dụng bê tông phun làm vỏ chống cho đờng hầm. Trớc tiên phóng to đờng hầm để quan sát rõ hơn. Chọn: View Zoom Zoom Excavation Chọn: Support Add Liner Select segment (s) to add liner [enter=done, esc=quit]: Thực theo bớc sau để thêm vỏ chống bê tông phun: 1. Nhấp giữ chuột trái, di chuyển cửa sổ chọn cho trùng với toàn biên đờng hầm. Nhả nút chuột trái ra. Chú ý, toàn đoạn thẳng biên đờng hầm đợc chọn. 2. Nhấp phải chuột chọn Done Selection nhấn phím Enter. Toàn đờng hầm đợc chọn đợc biểu diễn đoạn thẳng đậm màu xanh. 4.8.4.2. Đặc tính vỏ chống Bây định nghĩa đặc tính vỏ chống. Các thông số nhập vào tơng ứng lớp bê tông phun sợi thép dày 200mm. Chọn: Properties Define Liners Khi bạn nhập đặc tính vỏ chống vào tab thứ (default), bạn gán thông số cho vỏ chống - PHASE2 tự động gán đặc tính giúp bạn. Hãy ghi file lại chạy chơng trình phân tích. Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ 149 Bài giảng - Tin học ứng dụng Hình 4.85. Hộp thoại định nghĩa kết cấu chống neo 4.8.5. Tính toán Trớc bạn tiến hành phân tích mô hình, ghi file lại dới tên support4.fea. Chọn: File Save As để ghi lại file support4.fea. Chọn: File Compute Chơng trình PHASE2 COMPUTE tiến hành chạy chơng trình phân tích. Khi hoàn thành, bạn xem kết INTERPRET. 4.8.6. Biểu diễn kết Chọn: File Interpret Hãy xem vỏ chống bê tông phun có ảnh hởng nh đến hệ số độ bền phá huỷ. Chọn: Data Strength Factor Những miền có đờng đồng mức hệ số độ bền = giảm. So sánh trực tiếp hình vẽ cửa sổ nh sau: 1. Nếu bạn thực theo bớc hớng dẫn phần trớc, bạn có file đợc mở chơng trình INTERPRET - support1, support2, support3 support4. Trong trờng hợp này, đóng file support1 lại mở file lại. 2. Nếu đóng file mở lại file support2 support3. 3. Thêm tiêu đề cho cửa sổ (sử dụng nút Tile Vertically công cụ Standard). 4. Hiển thị hệ số độ bền cửa sổ xem 5. Chọn Zoom Excavation cho cửa sổ xem 6. Chọn Zoom Out khoảng 5-6 lần cho cửa sổ xem 7. Hiển thị phần tử phá huỷ cho cửa sổ 8. Nếu dẫn hiển thị, tắt chúng cửa sổ 9. Màn hình cuả bạn xuất nh hình vẽ dới đây. Hình 4.86. Đờng đồng mức hệ số độ bền phần tử phá huỷ file support2, support3 support4. Chú ý: Nếu cửa sổ không nh hình vẽ, bấm chuột liên tiếp vào cửa sổ support4, support3 support2 nhập lại tiêu đề cho cửa sổ. Quan sát ảnh hởng kết cấu gia cố đến đờng đồng mức hệ số độ bền vùng phần tử phá huỷ. Có thể thấy gia cố neo kết cấu gia cố không ảnh h ởng nhiều nhng thêm vỏ chống bê tông phun với neo thấy rõ tác dụng làm giảm phá huỷ xung quanh đờng hầm. Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ 150 Bài giảng - Tin học ứng dụng Số phần tử phá huỷ cho mô hình đợc tóm tắt nh dới (số phần tử phá huỷ cho mô hình đợc hiển thị trạng thái). Tên File Số phần tử phá huỷ Support1 (elastic analysis) Support2 (Plastic, no support) 629 Support3 (Bolts only) 586 Support4 (Bolts + Shotcrete) 391 Bây mở rộng cửa sổ file Support4 để xem đợc toàn hình. Tắt hiển thị số phần tử phá huỷ cách chọn nút Yielded Elements công cụ Display. Kiểm tra neo bị phá huỷ cách chọn nút Yielded Bolts công cụ Display. Có thể thấy phần lớn neo bị phá huỷ nh thể mặt cắt neo đợc tô màu đỏ. Trên trạng thái cho biết tổng số phần tử neo bị phá huỷ: 207 Yielded bolt elements Nh số phần tử neo bị phá huỷ giảm từ 234 xuống 207. Tắt hiển thị số phần tử neo bị phá huỷ cách chọn nút Yielded Bolts công cụ Display. Chúng ta thấy vỏ chống phá huỷ có dạng với neo bị phá huỷ đợc hiển thị. Chọn nút Yielded Liners công cụ Display. Trên trạng thái nh sau: 34 Yielded liner elements Phóng to cửa sổ bạn xem đợc phần tử vỏ chống bị phá huỷ. Chọn: View Zoom Zoom Excavation Các phần tử phá huỷ lên màu đỏ, tập trung phía bên phải, phía dới bên trái phần đờng hầm. Tắt hiển thị phần tử vỏ chống bị phá huỷ cách chọn nút Yielded Liners công cụ Display. Cuối xem chuyển vị sau thêm vỏ chống. Chọn: Data Total Displacement Chuyển vị lớn đợc trạng thái nh sau: Maximum Total Displacement = 0.0562 m Nh kết hợp vỏ chống bê tông phun neo làm giảm chuyển vị lớn gần nửa so với trờng hợp vỏ chống (0.1048m). Bật vec tơ chuyển vị lên. Chọn: View Display Options Trong hộp thoại Display Options, bật Deformation Vectors lên nhập Scale Factor = 10 sau chọn Done. Nh thấy đờng đồng mức vec tơ chuyển vị, chuyển vị lớn xuất phần đờng hầm. Điều có nghĩa nên đổ bê tông dày lên phần nền. Nh biết cách hiển thị đờng đồng mức chuyển vị véc tơ chuyển vị cho file Support2, Support3 Support4 nh hình vẽ dới đây. Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ 151 Bài giảng - Tin học ứng dụng Hình 4.87. Đờng đồng mức chuyển vị vec tơ chuyển vị file Support2, Support3 Support4. Chú ý: 1. Tiêu đề cửa sổ phải đợc nhập trớc xem đờng đồng mức hệ số độ bền. 2. Khi hiển thị vec tơ chuyển vị cho cửa sổ, sử dụng hệ số tỉ lệ 10. 3. Trong hộp thoại Contour Options, thay đổi kiểu Format sang Custom, Contour Range từ sang 0.12 Numbẻ ò Intervals = cho cửa sổ. Chúng ta chuyển sang khảo sát chức khác chơng trình PHASE2 chia tải trọng. 4.9. Mô hình Chúng ta mở file support4 cửa sổ MODEL. Chọn: File Model 4.9.1. Chia tải trọng Bớc thứ phân tích mục trớc (chỉ gia cố neo, kết hợp neo bê tông phun) giả thiết kết cấu gia cố đợc lắp đặt sau đào đờng hầm, cha có chuyển vị xuất trớc lắp đặt kết cấu gia cố. Tất nhiên điều không đúng, thực tế có biến dạng trớc kết cấu gia cố đợc lắp đặt. Chơng trình PHASE2 có chức gọi chia tải trọng cho phép tải trọng đợc chia giai đoạn mô hình. Điều có nghĩa có biến dạng giai đoạn thứ (cha có kết cấu gia cố), sau kết cấu gia cố đợc lắp đặt giai đoạn 2. Bớd thứ đặt số giai đoạn hộp thoại Job Control 2. Chọn: File Job Control Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ 152 Bài giảng - Tin học ứng dụng Hình 4.88. Hộp thoại Program Control Parameters Chọn OK. Bạn thấy hộp thoại cảnh báo kết cấu gia cố lới đợc xác lập lại. Chọn Yes hộp thoại. Vì thay đổi số giai đoạn mô hình nên lới và kết cấu gia cố đợc xác lập lại. Bạn phải nhập lại thông số chúng nh hớng dẫn dới đây. 4.9.2. Tạo lại lới Chọn: Mesh Mesh So sánh với mô hình giai đoạn thấy có khác biệt bên đờng hầm đợc tạo lới. Trên trạng thái cho biết số phần tử số nút nhiều hơn. ELEMENTS=2080 NODES=1074 Khi mô hình có nhiều giai đoạn, PHASE tạo lới cho tất bên đờng biên mở rộng, bao gồm đờng hầm. Những phần tử bên đờng hầm đợc đào giai đoạn sau. 4.9.3. Tính gia cố lại Nhập lại mạng neo vỏ bê tông phun theo cách giống nh mô tả mục trớc. Tuy nhiên, trớc thực chọn Stage tab, kết cấu gia cố đợc lắp đặt giai đoạn 2. Khi chọn Stage tab, neo bê tông phun xuất màu xanh nhạt, có nghĩa chúng cha đợc lắp đặt. Chọn Stage tab, neo bê tông phun xuất màu xanh đậm có nghĩa chúng đợc lắp đặt. 4.9.4. Trờng ứng suất Tại nhập thông tin chia tải trọng Chọn: Loading Field Stress Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ 153 Bài giảng - Tin học ứng dụng Hình 4.89. Hộp thoại định nghĩa trờng ứng suất Chọn Load Split checkbox nhập tỉ lệ chia tải trọng 30/70. Tỉ lệ chia tải trọng 30/70 có nghĩa có 30% tải trọng làm biến dạng đờng hầm trớc kết cấu gia cố đợc lắp đặt. 4.9.5. Các tính chất đất đá Đờng hầm cha đợc thi công. Bây thi công đờng hầm kết thúc phần tạo mô hình. Chọn: Properties Assign Properties Thực theo bớc sau: 1. Chọn Stage tab (ở bên trái phía dới cửa sổ ) 2. Chọn Materials tab hộp thoại Assign 3. Chọn nút Excavate hộp thoại Assign 4. Nhấp chuột trái vào phía bên đờng hầm. Các phần tử bên đờng hầm biến có nghĩa đờng hầm đợc thi công. Đóng hộp thoại Assign lại cách chọn dấu X góc bên phải hộp thoại. Ghi file lại chuẩn bị chạy chơng trình phân tích. 4.9.6. Tính toán Chọn: File Compute Chơng trình PHASE2 COMPUTE tiến hành chạy phân tích. Khi kết thúc xem kết chơng trình INTERPRET. 4.9.7. Biểu diễn kết Chọn: File Interpret Chúng ta thấy ảnh hởng việc chia tải trọng đến kết phân tích. Chọn Stage tab để xem kết giai đoạn cuối sau lắp đặt kết cấu gia cố. Trớc tiên xem hệ số độ bền: Chọn: Data Stength Factor Bật hiển thị phần tử phá huỷ cách chọn nút Yield Elements công cụ Display. Số phần tử phá huỷ là: 460 Yield finite elements So sánh với số phần tử phá huỷ trớc chia tải trọng 391 phần tử. Tắt hiển thị cách chọn lại nút Yield Elements công cụ Display. Một điều cần ý giai đoạn phá huỷ neo. Chọn nút Yield Bolts công cụ Display. Trên trạng thái ra: 177 Yield bolt elements Số phần tử neo phá huỷ giảm từ 207 (trớc chia tải trọng) xuống 177 (sau chia tải trọng). Đây kết ban đầu đáng ý phân tích chia tải trọng. Tắt hiển thị phá huỷ neo cách chọn lại nút Yield Bolts công cụ Display. Kiểm tra chuyển vị. Chọn: Data Total Displacement Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ 154 Bài giảng - Tin học ứng dụng Chuyển vị lớn đợc trạng thái: Maximum Total Displacement = 0.0568 m Chuyển vị không khác nhiều so với chuyển vị lớn trờng hợp không chia tải trọng 0.0562m. Tóm lại, ví dụ thấy đợc ảnh hởng ban đầu việc chia tải trọng làm giảm phần tử neo phá huỷ phát triển kỹ mô hình kết cấu gia cố. Chọn Stage tab để kiểm tra chuyển vị giai đoạn 1. Chọn: Data Total Displacement Chuyển vị lớn đợc trạng thái: Maximum Total Displacement = 0.0149m So sánh giá trị chuyển vị lớn với chuyển vị lớn sau giai đoạn (chia tải trọng) 0.0568m. Nếu dựa số đó, tỉ lệ chuyển vị là: 0.0149/0.0568 = 26%. Điều tơng ứng với tỉ lệ chia tải trọng 30/70. Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ 155 Bài giảng - Tin học ứng dụng Tài liệu tham khảo 1. Nguyễn Văn Mạnh, Bài giảng Tin học ứng dụng xây dựng công trình ngầm mỏ, Hà Nội - 2007. 2. Nguyễn Văn Mạnh., Nguyễn Quang Phích. (2005), Phân tích độ ổn định đờng hầm giai đoạn thi công khác phơng pháp số. Tạp chí Khoa học kỹ thuật Mỏ Địa chất, số 12, tháng 10/2005. 3. Nguyễn Văn Mạnh., Trần Tuấn Minh., Nguyễn Đăng Hng. (2006), Chơng trình PHASE2 khả ứng dụng tính toán ổn định công trình ngầm. Thông tin Khoa học công nghệ mỏ. Số 2+3, tháng 3/2006. 4. Nguyễn Quang Phích., Nguyễn Văn Mạnh., Phạm Huy Quang. (2006), Vấn đề xác định áp lực tính toán kết cấu chống mỏ hầm lò. Hội nghị Khoa học kỹ thuật mỏ toàn quốc lần thứ 17. Đà Nẵng tháng 8/2006. 5. Nguyễn Văn Mạnh., Nguyễn Quang Phích. (2006), Nghiên cứu trạng thái ứng suất biến dạng đất đá xung quanh công trình ngầm chịu tải trọng động. Tạp chí Khoa học kỹ thuật Mỏ - Địa chất. Số 16, tháng 10/2006. 6. Nguyễn Văn Mạnh. (2006), Phân tích ổn định gơng hầm thi công TBM. Hội nghị Khoa học lần thứ 17. Trờng Đại học Mỏ - Địa chất. Hà Nội 20/10/2006. 7. Nguyễn Văn Mạnh., Nguyễn Quang Phích. (2006), Sử dụng phơng pháp số phân tích ổn định bờ dốc. Hội nghị Khoa học lần thứ 17. Trờng Đại học Mỏ - Địa chất. Hà Nội 20/10/2006. 7. Nguyễn Văn Mạnh., Nguyễn Quang Phích. (2006), Phân tích ổn định đờng lò xây dựng khối đá phân lớp. Hội nghị Khoa học Cơ học đá toàn quốc lần thứ 5. Hà Nội tháng 11/2006. Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ 156 [...]... có kết cấu chống giữ Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ 129 Bài giảng - Tin học ứng dụng Hình 4.57 Ví dụ kết quả sự phân bố của biến dạng tổng thể xung quanh đờng hầm khi cha có kết cấu chống giữ Hình 4.57 Ví dụ các kết quả sau phân tích xung quanh đờng hầm khi cha có kết cấu chống giữ Trong hộp thoại trên chúng ta muốn biết đợc kết quả gì chúng ta chỉ cần để con chuột vào ô đó tơng ứng sẽ có các kết. .. dụng phần mềm Phase 2 4.4.1 Giao diện của Phase 2 Để tìm hiểu đợc giao diện của Phase 2, trớc tiên ta cần khởi động Phase 2, thủ tục: + Start Programs Rocscience Phase 2 + Hoặc nhấn đúp chuột vào biểu tợng Phase 2 nh hình vẽ bên ngoài desktop sẽ thấy xuất hiện giao diện Hình 4 .26 Giao diện của Phase 2 Giao diện của Phase 2 bao gồm các thanh mênu và các thanh công cụ trợ giúp tiện ích trong quá trình. .. dụng - ứng suất đợc lắp đặt ban đầu cho các phần tử Hình 4.18 Mô hình với Phase 2 Các kết quả và nhận định Hình 4.19 và hình 4 .20 cho thấy sự so sánh sự các kết quả của Phase 2 và kết quả phân tích xung quanh biên đờng hầm có vỏ chống Giá trị lực dọc N của vỏ chống đợc đa ra tơng ứng với góc trong hình 4.19, trong khi đó mô men uốn M đợc đa ra trong hình 4 .20 Góc là giá trị của đờng biên từ điểm xét... của chơng trình PHASE2 đợc sử dụng để tạo ra những mô hình đơn giản nh ở hình trên Bạn sẽ thấy mô hình đợc tạo ra nhanh và dễ nh thế nào để phân tích trong PHASE2 Nếu bạn cha chạy chơng trình, hãy bắt đầu chạy chơng trình PHASE2 MODEL bằng cách nhấp đúp chuột lên biểu tợng PHASE2 trong th mục cài đặt của bạn, hoặc từ trình đơn Start bạn chọn: Programs Rocscience Phase2 Phase2 4.6 .2 Giới hạn bản vẽ... là: g s = J 2 + q I1 k 3 Trong đó I1 = 1 + 2 + 3 Hình 4 .24 Đờng hầm tròn có vỏ trong môi trờng J2 = [ ] 1 2 2 2 ( x y ) 2 + ( y z ) 2 + ( x z ) 2 + xy + yz + zx 6 Sự kết hợp (q = qw) nguyên tắc trợt đợc sử dụng Các đặc tính vật liệu chảy đợc xác định: Mô đun đàn hồi Em = 6000Mpa Hệ số Poisson = 0 ,2 k = 2, 9878Mpa q = qw = 0,500 12 Các đặc tính và hình dạng cho vỏ chống sử dụng phần tử dầm là:... 4 .22 Phân bố ứng suất chính 1 ( = 00) 4 .23 Phân bố dịch chuyển trờng Bài toán đờng hầm tròn có vỏ chống trong môi trờng dẻo Giới thiệu vấn đề Vấn đề này xác minh kết quả phân tích của đờng hầm tròn có vỏ chống trong môi trờng dẻo Các kết cấu chống đờng hầm đợc coi nh là các phần tử dầm đàn hồi và dẻo với cả sự uốn và dịch chuyển trên chu vi của đờng hầm đợc xem xét Vấn đề đợc thể hiện trong hình 4 .24 ... đợc Phase 2 bạn phải có đĩa cài Phase 2 hoặc bộ cài setup lu trong máy tính Khởi động máy tính rồi vào Phase 2 trong bộ cài : Phase 2 Setup máy tính sẽ bắt bạn nhập serial number, sau khi cài đặt xong để sử dụng Phase 2 một cách bình thờng bạn phải copy file toàn bộ các file trong th mục Crack ở trong phần Setup của Phase 2 vào trong ổ C/program/rocscience /Phase 2 sau đó sẽ sử dụng đợc Phase 2 một... ngang Sự sai khác kết quả phân tích đợc thể hiện trong bảng 4.3 Sự sai khác của lực dọc nhỏ hơn 0,48%, các giá trị mô men không sát với lý thuyết, nhìn thấy giá trị sai số 12, 3% chúng tơng tự nh kết quả của phân tích xác minh ứng suất trong FLAC Các đờng biên cùng ứng suất chính 1, 3 và dịch chuyển tổng hợp đợc giới thiệu trong các hình 4 .21 , 4 .22 và 4 .23 Bảng 4.3 Sự sai khác % các phân tích cho đờng hầm... và biên mô hình + Mesh Discretize + Nhấn chuột vào thanh công cụ Discretize trên thanh trợ giúp phía trên màn hình Hình 4.35 Thủ tục rời rạc biên hầm và biên mô hình Hiện lới cho mô hình phân tích + Mesh Mesh + Nhấn chuột vào thanh công cụ Discretize trên thanh trợ giúp phía trên màn hình Hình 4.36 Kết quả lới mô hình phân tích + Tạo khoảng trống công trình ngầm Để tạo khoảng trống công trình ngầm, ... tiến hành tạo phần tử hữu hạn lới bằng cách chọn lựa chọn Mesh trong thực đơn Mesh Chọn: Mesh Mesh Phần tử hữu hạn lới đã đợc tạo ra và ngời sử dụng không thể can thiệp thêm vào đợc nữa Khi kết thúc, thanh trạng thái sẽ cho biết số lợng phần tử và số nút trong lới: Trần Tuấn Minh - Bộ môn XDCTN & Mỏ 1 32 Bài giảng - Tin học ứng dụng ELEMENTS = 585 NODES = 335 Nếu bạn thực hiện chính xác theo các bớc . dụng chơng 4 phân tích ổn định và thiết kế kết cấu chống công trình ngầm theo phơng pháp phần tử hữu hạn bằng chơng trình Phase2 4.1. Khái quát chung về chơng trình Phase2 Phase2 là chơng trình đợc. loại kết cấu chống khác nhau cho khối đất hoặc đá nh các kết cấu chống bằng neo; kết cấu chống dạng vỏ nh bê tông phun, bê tông liền khối; kết cấu chống bằng khung thép v.v và có thể kết hợp nhiều. loại kết cấu chống khác nhau cho cùng một công trình. Có thể sử dụng chơng trình Phase2 để tính toán ổn định cho công trình ngầm hoặc nền móng các công trình trên bề mặt, bờ dốc v.v. Yêu cầu về phần

Ngày đăng: 25/09/2015, 19:33

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • chương 4

  • phân tích ổn định và thiết kế kết cấu chống

  • công trình ngầm theo phương pháp phần tử hữu hạn

  • bằng chương trình Phase2

  • 4.6.1. Tạo mô hình

  • 4.6.2. Giới hạn bản vẽ

  • 4.6.3. Vẽ các đường biên

    • 4.6.4. Tạo lưới

  • 4.6.6. Trường ứng suất

  • 4.6.7. Các tính chất của vật liệu

  • 4.6.8. Tính toán

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan