Xem mẫu
- Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
LỚP BỒI DƯỠNG NGẮN HẠN
Ketcau.com
GiỚI THIỆU PLAXFLOW
TS. Nguyễn Hồng Nam
Hà Nội, 1-2007
1
PLAXIS FINITE ELEMENT CODES
Nguyễn Hồng Nam, 2007
- Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Nội dung
• Giới thiệu PlaxFlow
• Các đặc điểm chung
• Áp dụng
• Bài toán ví dụ
• Kết luận
2
Nguyễn Hồng Nam, 2007
- Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Giới thiệu PlaxFlow
• PlaxFlow là phần mềm độc lập phân tích dòng thấm phẳng
bão hoà/không bão hoà, ổn định và không ổn định
• Có thể tích hợp đầy đủ với Plaxis version 8 để phân tích
ứng suất và biến dạng (dòng thấm ổn định)
• Do công ty Plaxis phát triển (2002).
3
Nguyễn Hồng Nam, 2007
- Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Đặc điểm chung
• PlaxFlow sử dụng mô hình Van Genuchten và Mô hình van
Genuchten gần đúng cho dòng thấm qua đất (không) bão hoà
• Mô hình vật liệu: được định nghĩa theo 3 hệ thống phân loại đất phổ
biến Hypes (châu Âu), USDA(Mỹ) và Staring (Hà Lan).
• Các điều kiện biên phong phú: cột nước, biên đóng, lưu lượng vào,
ra, lượng mưa.
• Điều kiện biên thay đổi thời gian
• Các thiết bị tiêu nước, giếng giảm áp, tường chống thấm
• Kết quả: trường dòng thấm, áp suất lỗ rỗng, cột nước, độ bão hoà
4
Nguyễn Hồng Nam, 2007
- Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Các phương trình cơ bản của dòng thấm
Dòng chảy trong môi trường rỗng được mô phỏng theo định luật Darcy
∂φ
∂φ ∂q x ∂q y ∂φ
q y = −k y
qx = −k x + +c =Q
∂y
∂x ∂x ∂y ∂t
p
p φp = − ∂q
φ = y− qy +
γw dy
γw ∂y
∂q
qx + dx
• qx, qy: lưu lượng đơn vị theo phương x,y qx ∂x
• kx, ky: hệ số thấm theo phương x,y
φ: cột nước tổng
•
• y: cao độ vị trí qy
• p: ứng suất chất lỏng (p
- Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Mô hình van Genuchten
Đất cát
Đất cát
Ssat=1.0, Sresidu=0.027,
ga=2.24m-1, gt=0.0, gn=2.286
Ssat=1.0, Sresidu=0.027,
ga=2.24m-1, gt=0.0, gn=2.286
1− gn
( )
gn gn
S (φ p ) = S residu + ( S sat − S residu ) 1 + ( g a | φ p |
S − S residu
Se = 2
g n −1
S sat − S residu
gn gn
gt
g −1
krel ( S ) = ( Se ) 1 − 1 − S
e n
6
Nguyễn Hồng Nam, 2007
- Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
7
Mô hình van Genuchten
Nguyễn Hồng Nam, 2007
- Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Mô hình van Genuchten gần đúng
8
φpk: cột nước áp suất khi krel=10-4.
Nguyễn Hồng Nam, 2007
- Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
9
Mô hình van Genuchten gần đúng
Nguyễn Hồng Nam, 2007
- Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Ngân hàng dữ liệu vật liệu
• Standard (Số liệu chuẩn): mô
hình van Genuchten gần đúng Dữ liệu
cho các vật liệu Hypres vật liệu
• Hypres (Hydraulic Properties
of European Soil: Các đặc tính
thuỷ lực của đất châu Âu): hệ
thống phân loại đất quốc tế
• USDA (United State
Department of Agriculture: Bộ
nông nghiệp Mỹ): hệ thống
Standard Hypres USDA Staring
phân loại đất quốc tế
• Staring: Hệ thống phân loại đất
Hà Lan
10
Nguyễn Hồng Nam, 2007
- Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Ngân hàng dữ liệu vật liệu
(Mỹ)
(châu Âu)
(Hà Lan)
Các hệ thống phân loại đất dựa vào thành phần hạt 11
Nguyễn Hồng Nam, 2007
- Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Điều kiện biên
1) Mực nước
2) Lưu lượng vào
3) Lưu lượng ra
4) Biên đóng
5) Cột nước
6) Giếng giảm áp
7) Vật thoát nước
8) Tường chống thấm
12
Nguyễn Hồng Nam, 2007
- Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
13
Biên mưa
Nguyễn Hồng Nam, 2007
- Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Mô phỏng thấm theo phần tử hữu hạn
• Tại mỗi phần tử:
(phần thấm không ổn định)
Giải hệ phương trình
• Trên toàn miền vi phân, phi tuyến, ẩn
là cột nước tại các nút
14
Nguyễn Hồng Nam, 2007
- Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
15
Thấm xung quanh tường cừ
Nguyễn Hồng Nam, 2007
- Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Tương tác Plaxflow-Plaxis V8
Dòng thấm trong Plaxis Version 8:
- dòng thấm ổn định
- chỉ là mô hình tuyến tính đơn giản
Dòng ổn định không thích hợp khi mô phỏng thấm trong các trường hợp
sau:
- Thay đổi mực nước (sông, thuỷ triều)
- Các hố đào khô trong thời gian xây dựng ngắn
- Bão hoà do mưa hoặc giảm bão hoà do bốc hơi bề mặt gây ra
Có thể sử dụng kết quả tính theo PlaxFlow trong phân tích sử dụng
Plaxis 8.
16
Nguyễn Hồng Nam, 2007
- Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Tương tác Plaxflow-Plaxis V8
Thủ tục tiến hành:
• Thiết lập bài toán trong Plaxis V. 8 (không phải trong PlaxFlow)
• Nhập các dữ liệu hình học và điều kiện ban đầu
• Trong phần tính toán, xác định một giai đoạn tính toán mới
• Thiết lập thời đoạn (Chỉ cho phân tích dòng không ổn định!)
• Định nghĩa các giai đoạn xây dựng
• Xác định các điều kiện mực nước ngầm, sử dụng nút “GW Flow”
PlaxFlow xuất hiện
• Áp lực lỗ rỗng được tính trực tiếp trong PlaxFlow, hoặc được tính sau
trong phần phân tích biến dạng.
• Kiểm tra kết quả tính toán
17
Nguyễn Hồng Nam, 2007
- Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Tương tác Plaxis-PlaxFlow
Thấm ổn định,
x/đ các đ/k mực
Thấm không ổn nước trong giai
định, thời đoạn >0 đoạn xây dựng
Thấm không
ổn định, xác
định đ/k mực
Thấm không ổn định
nước trong
áp dụng với tính
PlaxFlow
toán dẻo và cố kết
18
Nguyễn Hồng Nam, 2007
- Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Kết quả tính theo PlaxFlow
• Áp lực lỗ rỗng
• Trường dòng
• Cột nước
• Độ bão hoà
• Đồ thị, bảng biểu
• Các mặt cắt tính toán
• Phim
19
Nguyễn Hồng Nam, 2007
- Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Bài toán ví dụ PlaxFlow-Plaxis 8
Phân tích ổn định hồ chứa trong các trường hợp sau:
• mực nước hồ cao
• Sau khi rút nhanh mực nước hồ
• Sau khi rút chậm mực nước
• mực nước hồ thấp
Cần phân tích kết hợp PlaxFlow-Plaxis 8 20
Nguyễn Hồng Nam, 2007
nguon tai.lieu . vn