Báo Cáo Nghiên cứu sự tương tác của nhóm cọc và nền đất dưới tác dụng của tải trọng ngang bằng mô hình số

NGHIÊN CỨU SỰ TƯƠNG TÁC CỦA NHÓM CỌC VÀ
NỀN ĐẤT DƯỚI TÁC DỤNG CỦA TẢI TRỌNG NGANG
BẰNG MÔ HÌNH SỐ
STUDYING THE INTERACTION BETWEEN GROUP PILLS AND
FOUNDATION UNDER TRANSVERSAL LOAD BY NUMERICAL MODEL

SVTH: PHẠM TĂNG XUÂN HOÀ
Lớp 03X1C, Trường Đại Học Bách Khoa
CBHD: ThS. ĐỖ MINH ĐỨC
Khoa Xây dựng DD & CN, Trường Đại Học Bách Khoa

TÓM TẮT:
Tính tương tác giữa nhóm cọc và nền đất là phức tạp. Việc tiếp cận bài toán này bằng
phương pháp giải tích rất khó khăn. Báo cáo này trình bày cách mô hình hóa và sử dụng
phương pháp số để nghiên cứu sự làm việc đồng thời của nhóm cọc và nền đất cũng như sự
tương tác giữa chúng với nhau dưới tác dụng của tải trọng ngang có xét đến kiểu liên kết một
chiều giữa cọc và nền đất.
ABTRACT:
The interaction between group pills and foundation are complicated. To approach this problem
by analytic method is very difficult. This article presents the way to model and use the
numerical method in order to study the working together of group pills and foundation as well
as the interaction among them under transversal load with consideration of the incompressible
connection between pills and soil.

1. Mở đầu
Dưới tác dụng của tải trọng, các cọc có sự tác dụng tương hỗ giữa chúng với nhau cũng
như giữa chúng với nền đất. Việc đánh giá một cách chính xác sự làm việc của chúng là một
bài toán có khối lượng tính rất lớn và rất phức tạp. Vì vậy, trong thực tế thiết kế các móng cọc
đài thấp thường quan niệm tải trọng ngang tác dụng lên móng là do nền đất tiếp nhận và xem
cọc làm việc độc lập với nền đất. Quan điểm như vậy là chưa phản ảnh được sự làm việc thực
tế của cọc và nền đất.
Với sự phát triển của công cụ tính toán, đặc biệt là máy tính điện tử cùng phương pháp
tính, đặc biệt là phương pháp số đã có thể cho phép được giải quyết bài toán theo quan điểm
cọc và nền đất làm việc đồng thời như một môi trường liên tục.
Với lý do như vậy, đề tài được chọn “nghiên cứu sự tương tác của nhóm cọc dưới tác
dụng của tải trọng ngang bằng phương pháp số” trong đó chủ yếu là đi mô hình hoá bài toán,
nghiên cứu tính liên kết một chiều gữa cọc và nền đất, khảo sát một số bài toán cụ thể.
Kết quả nghiên cứu có thể cho phép áp dụng vào thực tế thiết kế nền móng công trình
xây dựng.
2. Tổng quan
Vấn đề về sự tương tác của cọc và nền đất dưới tác dụng của tải trọng ngang đã có
nhiều cách tiếp cận:
- Theo [3] & [6], tiến hành thí nghiệm để rút ra kết quả, từ đó xây dựng các đồ thị và
các bảng số liệu để áp dụng vào các bài toán thiết kế. Đây là cách tin cậy nhất nhưng tốn kém
về kinh tế và không thể mô tả cho tất cả các tình huống thiết kế mà trong thực tế rất đa dạng.
- Trong [2] & [3], thay thế nền bằng các liên kết đàn hồi được đặc trưng bằng hệ số nền
theo phương ngang sau đó giải bài toán bằng các phương pháp của lý thuyết đàn hồi. Quan

điểm này là rỏ ràng về lý thuyết nhưng việc giải bài toán bằng phương pháp giải tích là phức
tạp, hơn nữa cũng chưa phản ảnh được sự tương tác giữa các cọc và tính trung thực của nền
đất.
- Theo [4], các tác giả đưa cọc về một thanh công xơn tương đương dựa vào điều kiện
ngàm của cọc. Quan điểm này chỉ phù hợp với bài toán cọc đơn.
Để góp phần khắc phục những hạn chế trên, trong đề tài này, các tác giả sử dụng thành
tựu của công nghệ thông tin và phương pháp số để đi giải bài toán với quan điểm xem các cọc
và nền đất làm việc như một vật thể đàn hồi liên tục với các đặc trưng cơ học được xác định từ
kết quả thí nghiệm. Ngoài ra còn xét đến tính liên kết một chiều của cọc và nền đất để phản
ảnh chính xác hơn nữa tính chất cơ học của đất.