Luận Văn Nghiên cứu ứng dụng phần mềm Pier trong tính toán móng cọc

TÊN ĐỀ TÀI:Nghiên cứu ứng dụng phần mềm Pier trong tính toán móng cọc
Information
[TABLE]
[TR]
[TD][/TD]
[TD="width: 90%"]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 hội nhập, 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 tíchnhư:
+ 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 việc của 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.


III. Đối tượng nghiên cứu của đề tài.
Với mục tiêu như trên thì đối tượng nghiên cứu là tiến hành mô hình hóa không gian các kết cấu trong chương trình.
Các kết cấu tính toán trong phần mềm FB-Pier:
+ Tính toán kết cấu trụ và nền .
+ Móng và cọc làm việc đồng thời.
+ Cọc và bệ làm việc đồng thời.
+ Tính toán cọc đơn.
+ Tính toán kết cấu có móng cọc đơn.
+ Tính toán tường chắn.
+ Tính cọc chịu uốn, cọc xiên,
+ Tính toán cột .
IV. Phương pháp nghiên cứu.
- Tìm hiểu và nghiên cứu cơ sở lý thuyết, tính toán, và hướng dẫn sử dụng chương trình thông qua các ví dụ bằng cách dịch phần Help của chương trình và tham khảo tài liệu tiếng anh trên trang web http://bsi-web.ce.ufl.edu/default.asp .
- Lựa chọn, đúc kết, tổng hợp và rút gọn những kiến thức đã tìm hiểu để hoàn thành đề tài và tài liệu hướng dẫn phần mềm FB-Pier bằng tiếng việt thật đơn giản và dễ hiểu cho sinh viên và kỹ sư.
V. Ý nghĩa của đề tài.
- Về mặt thời gian: Rút ngắn thời gian trong quá trình thiết kế, khắc phục được những nhược điểm trong quá trình tính toán với những giải pháp trước đây.
- Đồng thời thông qua đề tài rất mong các cơ quan, các cấp,các ngành và trường học sớm đưa vào sử dụng và giảng dạy.
- Rút ra phương pháp tư duy nghiên cứu cho bản thân.
VI. Kết cấu cấu của đề tài.
- Phần I: Đặt vấn đề:khái quát chung về đề tài nghiên cứu
- Phần II:Nội dung đề tài
+ Chương 1:Tổng quan về FB-Pier
+ Chương 2data:image/png;base64,iVBORw0KGgoAAAANSUhEUgAAAAEAAAABAQMAAAAl21bKAAAAA1BMVEXh5PJm+yKVAAAAAXRSTlMAQObYZgAAAApJREFUCNdjYAAAAAIAAeIhvDMAAAAASUVORK5CYII=" class="mceSmilieSprite mceSmilie7" alt=":p" title="Stick Out Tongue :p">hương pháp phần tử hửu hạn và ứng dụng của phương pháp
+ Chương 3:Các Menu chính của chương trình FB-Pier
+ Chương 4:Tính toán kết cấu móng mố trụ cầu trong FB-Pier
- Phần III:Kết luận và kiến nghị. Tài liệu tham khảo.


PHẦN III. KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ


Thông qua quá trình nghiên cứu và tính toán các ví dụ Tính toán thiết kế kết cấu móng mố trụ cầu bằng FB-Pier. Việc sử dụng FB-Pier để tính toán thiết kế cho kết quả tương đối chính xác và tiện lợi trong quá trình sử dụng nhất là tính toán kết cấu móng cọc các loại. Trên cơ sở phân tích những tính năng ưu điểm ở trên rất phù hợp cho người kỹ sư thuận tiện trong việc thiết kế, và tham khảo phục vụ thiết kế đồ án tốt nghiệp cho sinh viên. Từ những ưu điểm này đưa ra kiến nghị các công ty,kỹ sư thiết kế, nhà trường, sinh viên nên sử dụng chương trình để thiết kế tính toán kết cấu móng cọc, và chương trình ngày càng được ứng dụng rộng rải hơn.


Trong quá trình thực hiện đề tài, do hạn chế về mặt tài liệu cũng như kinh nghiệm thực tế nên đề tài của chúng em mới chỉ dừng lại ở việc tính toán các ví dụ theo phần help của chương trình. Chỉ nghiên cứu một số loại kết cấu cần phân tích tính toán bằng FB-Pier và một số ví dụ trong giáo trình Nền và Móng bằng cách tính tay, so sánh kết quả giữa chương trình và cách tính tay thì sai số tương đối nhỏ nhưng chỉ dừng lại ở những ví dụ đơn giản, Hướng nghiên cứu tiếp theo là tiến hành tính toán so sánh kết quả với công trình thực tế và các chương trình tính toán nổi tiếng khác!
Huớng phát triển của đề tài trong thời gian tới sẽ kết hợp với chương trình plasxic và slop để so sánh kết quả tính, với chương trình pacol và pilling để kiểm duyệt sức chịu tải của cọc theo đất nền và vật liệu làm cọc.Từ đó sẽ đem lại cho người sử dụng nhiều tiện ích trong việc thiết kế tính toán móng cọc.[/TD]
[/TR]
[/TABLE]



​
[/B]