Ảnh hưởng khối lượng đầu búa đến ứng suất cực đại khi đóng cọc bê tông trong nền đồng nhất đáy tựa trên nền cứng - NCS. Bùi Quang Nhung

7 5 0

Vn Doc 2 Gửi tin nhắn Báo tài liệu vi phạm

Tải lên: 57,242 tài liệu

  • Loading ...
1/7 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 11/02/2020, 13:31

Tham khảo nội dung bài viết Ảnh hưởng khối lượng đầu búa đến ứng suất cực đại khi đóng cọc bê tông trong nền đồng nhất đáy tựa trên nền cứng dưới đây để nắm bắt được trạng thái ứng suất của cọc trong khi đóng, tính toán khối lượng đầu búa đến ứng suất cực đại khi đóng cọc bê tông trong nền đồng nhất đáy tựa trên nền cứng. Với các bạn chuyên ngành Kiến trúc - Xây dựng thì đây là tài liệu tham khảo hữu ích. ảnh hưởng khối lượng đầu búa đến ứng suất cực đại đóng cọc bê tông đồng đáy tựa cứng NCS Bùi quang nhung - Trường đại học thuỷ lợi I.Đặt vấn đề Trên sở lý thuyết va chạm vật rắn vào đàn hồi [1],[2] & [3] số tác giả tính độ bền cọc cách chọn đệm đầu cọc Trong [4] tác giả xét ảnh hưởng khối lượng đầu búa, đệm đầu cọc đến lực nén đệm đàn hồi lên đầu cọc đóng đồng hai lớp đáy cọc gặp lực chống không đổi Nội dung báo khảo sát ảnh hưởng khối lượng đầu búa đến ứng suất nén cực đại đáy cọc cọc đóng đồng đáy cọc tựa cứng II Thiết lập Bài toán 2.1 Mô hình toán P 2L/a q x L/a 4L/a 12 11 6L/a 10 3L/a 15 14 13 18 21 17 20 16 5L/a t 8L/a 19 23 22 7L/a 24 27 26 25 28 9L/a 2.2 Phương trình vi phân chuyển động cọc, nghiệm tổng quát toán áp dụng nguyên lý Đalămbe cho phân tố cọc ta có phương trình vi phân chuyển động cọc có dạng:  2U  U   a  K  2  t  x  ( 1) Trong đó: U - Dịch chuyển cọc a K E : VËn tèc truyÒn sãng cäc  r.q Víi K  at–x > E.F NghiƯm tỉng qu¸t cđa ( 1) ë miỊn cã d¹ng: U  (at  x )  Kx  K.atx (2a) NghiƯm tỉng qu¸t cđa ( 1) ë miỊn 2,3 cã d¹ng: U  (at  x )  K (L  x ) 2 (2b) Nghiệm tổng quát (1) miền lại cã d¹ng: U  (at  x )   (at  x )  K (L  x ) 2 (2c) 2.3 Điều kiện toán a Điều kiện đầu Ta chọn thời điểm ban đầu t = trùng với thời điểm bắt đầu va chạm th×: U  0; x U 0 ; (3) b Điều kiện biên Tại x = U P (t )  x E F ( 4a) T¹i x = L U t (4b) III trạng thái ứng suất cđa cäc ®ãng Theo [ 3] ta cã øng st cäc ë miỊn lµ : x 1  E  1' (at  x )  K (at  x )   P0 ( t  ) F a   øng suÊt cäc ë miÒn 2: x   E ' (at  x )  K (L  x )   P0 ( t  )  EK (at  L) F a øng suÊt cäc ë miÒn : x   E ' (at  x )  K (L  x )   P1 ( t  )  E.K.x F a ứng suất cọc miền lại tÝnh theo c«ng thøc :   E ' (at  x )   ' (at  x )  K (L  x ) øng suÊt cäc ë miÒn 4: 4   F x 2L  x    P0 (t  a )  P0 (t  a )  E.K (2at  x  3L) øng suÊt cäc ë miÒn lµ : 5   F x 2L  x    P1 (t  a )  P0 (t  a )   E.K (at  x  L)   øng suÊt cọc miền : F   x  2L   x  x  L   P0  t  a   P2  t  a   P0  t  a    3E.Kx        øng suÊt cäc ë miỊn lµ: 7   F   x  x  L   P1  t  a   P1  t  a   E.K ( L  x)      øng suÊt cäc ë miÒn lµ : [   F  x x  L    x  2L     P2  t  a   P0  t  a   P1  t  a   E.K (at  x  3L)        øng st cäc ë miỊn 10 lµ :   x  x  2L   x  2L   x  4L  10    P2  t    P0  t    P2  t   P0  t    E.K(2at  x  7L) F  a a  a   a    øng st cäc ë miỊn lµ : F 9    x  2L  x  2L  x  L   x    P1  t  a   P3  t  a   P2  t  a   P0  t  a   EKx          øng st cäc ë miỊn 11 lµ :  11    x  2L  x x  2L  x  L      P1  t  a   P3  t  a   P2  t  a   P0  t  a   EK ( at  L)          F øng st cäc ë miỊn 13 lµ :  13    x  2L  x x  4L  x  L     P1  t    P3  t    P1  t    P3  t    EK ( L  x)  F  a  a  a   a   øng suÊt cäc ë miÒn 12 lµ:  12  F   x  2L   x  4L   P2  t  a   P0  t  a        x  x  2L   x  L   P4  t    P2  t    P0  t    EKx a  a   a   øng suÊt cäc ë miỊn 14 lµ :  14  F   x  2L   x  4L   P2  t  a   P0  t  a       x x  4L  x  L      P4  t    P1  t    P3  t    EK (at  L) a  a   a   øng suÊt cäc ë miỊn 16 lµ :  16     x x  2L   x  2L   x  4L   P4  t    P2  t    P0  t    P4  t    F   a a  a  a     x  4L  x  L     P2  t    P0  t    EK (2at  x  11L) a  a    øng st cäc ë miỊn 17 lµ:  17   F   x  4L  x x  2L   x  2L     P1  t  a   P3  t  a   P5  t  a   P4  t  a            x  4L  x  6L     P2  t    P0  t    EK (at  x  L) a  a     øng st cäc ë miỊn 19 lµ :  19   F   x  x  2L   x  4L   P5  t  a   P3  t  a   P1  t  a         x  6L  x  4L     x  L   P1  t    P3  t    P5  t    EK ( x  L) a  a  a     øng suÊt cäc ë miỊn 18lµ :  18   F    P6  t    x x  2L  x  4L :  x  6L       P4  t    P2  t    P0  t   a a a a       x  2L  x  4L  x  L      P4  t    P2  t    P0  t    3EKx a a a       øng st cäc ë miỊn 20 lµ :  20   F   x  x  2L   x  4L :   x  6L    P0  t    P6  t  a   P4  t  a   P2  t  a  a         x  2L  x  4L  x  L      P5  t    P3  t    P1  t    EK (at  x  L) a  a  a     øng st cäc ë miỊn 22 lµ:  22   F   x x  2L  x  4L :  x  6L       P0  t    P6  t  a   P4  t  a   P2  t  a  a         x  2L  x  4L  x  6L  x  L       P6  t    P4  t    P2  t    P0  t    EK (2at  x  15L) a  a  a  a      øng suÊt cäc ë miỊn 21 lµ :  21     x  x  2L   x  4L :   x  6L  P7  t    P5  t    P3  t    P1  t    F   a a  a  a     x  4L  x  L   x  2L     P5  t    P3  t    P1  t    EKx a  a  a     øng st cäc ë miỊn 23 lµ :  23   F   x  x  2L   x  4L :   x  6L   P7  t  a   P5  t  a   P3  t  a   P1  t  a            x  2L   x  4L   x  6L   x  8L   P6  t    P4  t    P2  t    P0  t    EK (at  8L) a  a  a  a      øng suÊt cäc ë miÒn 25 lµ:  25   F   x  x  2L   x  4L :   x  6L   P7  t  a   P5  t  a   P3  t  a   P1  t  a           x  2L  x  4L  x  6L  x  8L       P7  t    P5  t    P3  t    P1  t    EK ( L  x) a  a  a  a      NÕu va ch¹m ch­a kÕt thóc kho¶ng thêi gian 7L 8L , lÝ luận tương tự t a a xác định ứng suất cọc miền lại Iv tính toán cụ thể Dựa vào công thức giải tích xác định trạng thái ứng suất cọc với chương trình máy tính ngôn ngữ lập trình Pascal, xác định ảnh hưởng khối lượng đầu búa đến thời gian va chạm ứng suất nén cực đại đáy cọc Cọc đóng đồng đáy cọc tựa cứng Lực ma sát mặt bên phân bố q= 1.5 N/cm2 Cọc bê tông cốt thép Mác 300 có kích thước 35x 35 x 1400 (cm) Môđun đàn hồi E = 3.11 x 106 (N/cm2) øng suÊt nÐn cho phÐp []n = 1750 (N/cm2) Khối lượng riêng cọc = 0.0024 (kg/cm3) Chọn đầu búa có khối lượng: M1 = 2100 (kg), M2 = 2500 (kg), M3 = 3000 (kg) §é cao rơi đầu búa : H = 180 (cm) Đệm đầu cọc dạng không thứ nguyên: = CL/EF = 0.138 TVC= 0.02509 s , M = 2100 (kg) Kết tính ứng suất x= 0.00 cm Thời gian øng suÊt 0.0000 0.000 0.0030 504.612 0.0060 897.474 0.0090 1124.441 0.0120 1214.255 0.0150 1180.670 0.0180 1004.107 0.0210 656.354 0.0240 179.439 0.0260 0.000 Giá trị LN US :1216.785 N/cm2 Tại thời điểm t=0.01264 s Hình 1: Đồ thị ứng suất đầu cọc Kết tính ứng suÊt t¹i x=0.00 cm TVC= 0.02733 s , M = 2500 (kg) Thêi gian øng suÊt 0.0000 0.000 0.0030 506.742 0.0060 913.097 0.0090 1171.265 0.0120 1310.156 0.0150 1339.758 0.0180 1233.697 0.0210 952.616 0.0240 522.632 0.0280 0.000 Giá trị LN US : 1342.542 N/cm2 Tại thời điểm t=0.01434 s Kết tính ứng suất x=0.00 cm TVC= 0.02971 s , M = 3000 (kg) Thêi gian øng suÊt 0.0000 0.000 0.0030 508.610 0.0060 926.898 0.0090 1213.144 0.0120 1397.481 0.0150 1488.096 0.0180 1454.314 0.0210 1248.466 0.0240 883.461 0.0300 0.000 Giá trị LN US : 1495.790N/cm2 Tại thời điểm t=0.01598 s Kết tính ứng suất x=1400.00 cm TVC= 0.02509 s , M = 2100 (kg) Thêi gian øng suÊt 0.0000 0.000 0.0030 0.000 0.0060 465.939 0.0090 1114.461 0.0120 1618.594 0.0150 1240.909 0.0180 567.465 0.0210 200.146 0.0240 63.413 0.0260 -11.203 Giá trị LN US : 1641.185 N/cm2 Tại thời điểm t=0.011790 s Hình2: Đồ thị ứng suất đáy cọc Kết tính ứng suất t¹i x=1400.00 cm TVC= 0.02733 s , M = 2500 (kg) Thêi gian øng suÊt 0.0000 0.000 0.0030 0.000 0.0060 467.375 0.0090 1133.927 0.0120 1688.961 0.0150 1393.674 0.0180 809.740 0.0210 516.052 0.0240 429.783 0.0280 48.948 Giá trị LN US : 1706.696 N/cm2 Tại thời điểm t=0.011791s Kết tÝnh øng suÊt t¹i x=1400.00 cm TVC= 0.02971 s , M = 3000 (kg) Thêi gian øng suÊt 0.0000 0.000 0.0030 0.000 0.0060 468.633 0.0090 1151.076 0.0120 1751.621 0.0150 1532.068 0.0180 1035.266 0.0210 822.118 0.0240 804.341 0.0270 713.530 Giá trị LN US : 1764.975 N/cm2 Tại thời điểm t=0.011792 s v kết luận Để nâng cao hiệu đóng cọc, tăng khối lượng đầu búa lên ứng suất nén cực đại đáy cọc tăng thời gian va chạm tăng Trong ba loại búa nêu ta chọn loại đầu búa có khối lượng 2500 (Kg) để đóng cọc, cọc đóng an toàn hiệu cao Còn chọn đầu búa có khối lượng 3000 (kg ) cọc có khả vỡ ( Công trình tài trợ Trung tâm KHTN Quốc gia v Bộ tài nguyên môi trường) Tài liệu tham khảo [1] Nguyễn Thúc An - ĐHTL năm 1975: Lý thuyết va chạm ứng dụng vào thi công móng cọc [2] Nguyễn Thúc An - ĐHTL năm 1979: áp dụng lý thuyết sóng vào toán đóng cọc [3] Nguyễn Trọng Tư năm 1999 : áp dụng lý thuyết va chạm dọc đàn hồi vào toán đóng cọc.( Luận án Thạc Sỹ kỹ thuật) [4] Khổng Doãn Điền Bùi Quang Nhung Phạm Đình Văn năm 2003: Nghiên cứu ảnh hưởng Khối lượng - Đệm ®Çu cäc-DiƯn tÝch tiÕt diƯn ngang cđa cäc – ChiỊu cao rơi đến lực nén đệm lên đầu cọc.( Tạp chí khoa học kỹ thuật Thuỷ lợi & môi trường số tháng năm 2003 [5] Cung Nhất Minh, Diệp Vạn Linh, Lưu Hưng Lục năm 1999 ( Thí nghiệm kiểm tra chất lượng cọc NXBXD Hà néi) Abstract Influence of volume-hammer to max stress of the concrete pile which was driven into identical foundation with the bottom of the pile put on the hard foundation There is a comment in the article: If volume- hammer increases, the max compressive stress at the bottom of the pile and shock- time will increase Authors used three hammers in this article and chose volume- hammer as 2,5 tons as among them, that is the best result ... cao hiệu đóng cọc, tăng khối lượng đầu búa lên ứng suất nén cực đại đáy cọc tăng thời gian va chạm tăng Trong ba loại búa nêu ta chọn loại đầu búa có khối lượng 2500 (Kg) để đóng cọc, cọc đóng an... định ảnh hưởng khối lượng đầu búa đến thời gian va chạm ứng suất nén cực đại đáy cọc Cọc đóng đồng đáy cọc tựa cứng Lực ma sát mặt bên phân bố q= 1.5 N/cm2 Cọc bê tông cốt thép Mác 300 có kích thước... đóng cọc. ( Luận án Thạc Sỹ kü tht) [4] Khỉng Do·n §iỊn – Bïi Quang Nhung Phạm Đình Văn năm 2003: Nghiên cứu ảnh hưởng Khối lượng - Đệm đầu cọc- Diện tích tiết diện ngang cọc Chiều cao rơi đến
- Xem thêm -

Xem thêm: Ảnh hưởng khối lượng đầu búa đến ứng suất cực đại khi đóng cọc bê tông trong nền đồng nhất đáy tựa trên nền cứng - NCS. Bùi Quang Nhung, Ảnh hưởng khối lượng đầu búa đến ứng suất cực đại khi đóng cọc bê tông trong nền đồng nhất đáy tựa trên nền cứng - NCS. Bùi Quang Nhung

Tài liệu mới đăng

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn