Giải bài toán về va chạm dọc của hai thanh đàn hồi và ứng dụng vào bài toán đóng cọc

Trình bày tổng quan lịch sử phát triển lý thuyết va chạm và ứng dụng của nó vào bài toán đóng cọc, cơ sở lý thuyết va chạm dọc của thanh đàn hồi. Nghiên cứu va chạm dọc của hai thanh đàn hồi mặt bên chịu lực cản không đổi và đầu kia của thanh gặp chướng ngại vật, va chạm của búa vào cọc đóng trong nền đồng nhất đáy cọc tựa trên nền cứng trong khi đóng và ngay sau khi đóng bằng búa điêzen với bộ phận va đập pittông. Xét ảnh hưởng của lực cản ma sát mặt bên, độ cứng đệm đàn hồi đến thời gian va chạm, lực nén cực đại và trạng thái ứng suất nén trong cọc, trạng thái ứng suất kéo của cọc ngay sau khi va chạm.

Trong những năm gần đây ở nước ta, việc xây dựng nhà nhiều tầng, cao tầng đặc biệt là các công trình giao thông, thuỷ lợi ngày càng phát triển. Những công trình xây dựng này yêu cầu cao đối với công trình móng để khống chế độ nghiêng và độ lún trong giới hạn cho phép. Khi xử lý nền móng tuỳ theo điều kiện địa chất tại nơi xây dựng các công trình, nhất là các công trình thuỷ lợi, giao thông người ta sẽ lựa chọn các phương án khác nhau như xử lý nền bằng lớp đệm, xử lý nền bằng nổ mìn ép, …. Trên thực tế các công trình vượt qua sông suối, vùng sình lầy, vùng có kiến tạo địa chất dạng trầm tích trẻ dầy, … thì đều có đặc điểm chung là khả năng chịu tải của các lớp đất mặt rất yếu. Nếu tiến hành xử lý móng bằng các biện pháp trên sẽ rất tốn kém, thời gian thi công dài. Phương pháp gia cố nền bằng đóng cọc bê tông cốt thép được coi là tối ưu hơn cả bởi lẽ phương pháp này thi công đơn giản, khắc phục hạn chế được biến dạng lún và biến dạng không đồng đều của nền, đảm bảo sự ổn định cho công trình khi có tải trọng ngang tác dụng, giảm bớt được khối lượng vật liệu xây móng và khối lượng đào, đắp đất, rút ngắn thời gian thi công ….

Khi tính toán sức chịu tải của cọc, người ta dựa vào lý thuyết và thực nghiệm. Các công thức lý thuyết đã được đưa ra từ nhiều thế kỷ trước và thường cho kết quả sai khác so với thực tế. Tuy rằng các công thức này ngày càng được hoàn thiện tiến bộ và sát với thực tế hơn. Do phương pháp lý thuyết có nhiều hạn chế nên trong thực tế để xác định sức chịu tải của cọc người ta dựa vào thí nghiệm tại hiện trường. Qua rất nhiều số liệu ở các công trình khác nhau, người ta dùng phương pháp thống kê để xác định sức chịu tải của cọc bằng tải trọng tĩnh tại hiện trường. Kết quả theo phương pháp này đáng tin cậy, nhưng tốn kém và mất rất nhiều thời gian. Do vậy phương pháp này chỉ áp dụng cho các công trình quan trọng. Các công thức và phương pháp thực nghiệm trên dựa theo lý thuyết tĩnh để tính sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc, điều kiện địa chất công trình, …. Việc thí nghiệm sức chịu tải của cọc bằng tải trọng động sẽ đơn giản và đỡ tốn kém hơn so với thí nghiệm tải trọng tĩnh, nhưng các công thức đưa ra còn chưa phù hợp với thực tế vì nó dựa trên lý thuyết va chạm cổ điển của Newton.

Ngày nay, với sự ra đời của lý thuyết va chạm hiện đại đã cho phép khắc phục được những thiếu sót của lý thuyết va chạm cổ điển của Newton.

Dựa trên cơ sở lý thuyết lan truyền sóng ứng suất dọc cọc và sự dao động cưỡng bức của cọc và bằng nhiều phương pháp nghiên cứu khác nhau kết hợp với thực nghiệm, nhiều nhà khoa học trên thế giới như Mỹ, Nhật, Anh, Nga, … và nhiều cơ quan nghiên cứu của Việt Nam như: Viện Cơ học, Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng, Trường Đại học Thuỷ lợi, … đã đạt được các kết quả.

Thông thường, công nghệ đóng cọc dựa vào công thức kinh nghiệm hoặc kinh nghiệm thi công mà chưa nghiên cứu kỹ mối quan hệ rất khăng khít giữa: Đầu búa đệm đầu cọc cọc bê tông và nền đất, đặc biệt đối với cọc bê tông khả năng chịu kéo rất kém so với khả năng chịu nén nên trong một số trường hợp cọc có thể không bị vỡ do ứng suất nén mà lại bị nứt vỡ do ứng suất kéo ngay sau khi đóng. Việc nghiên cứu các bài toán va chạm dọc của hai thanh đàn hồi với điều kiện biên khác nhau là những bài toán phức tạp, nhưng mô hình bài toán này rất gần với các bài toán kỹ thuật, đặc biệt là thi công đóng cọc bằng búa điêzen với bộ phận va đập là píttông. Vì vậy chọn đề tài: “Giải bài toán về va chạm dọc của hai thanh đàn hồi và ứng dụng vào bài toán đóng cọc” là đề tài mới mẻ có tính cấp thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn.

Mục đích của luận văn là áp dụng lý thuyết sóng một chiều nghiên cứu mở rộng và hoàn thiện thêm việc nghiên cứu lớp các bài toán về va chạm dọc của hai thanh đàn hồi. Ứng dụng để xác định trạng thái ứng suất của cọc bê tông và chọn đệm đầu cọc để cọc đóng được an toàn.

Phương pháp nghiên cứu dùng trong luận văn là nghiên cứu lý thuyết kết hợp với chương trình máy tính:

Áp dụng phương pháp lan truyền sóng nghiệm Đalămbe để giải các bài toán, xác định lực nén và trạng thái ứng suất.
Sử dụng máy tính với ngôn ngữ lập trình Matlab để tính toán với số liệu cụ thể của công trình thi công cống Liên Mạc II thuộc hệ thống thuỷ nông sông Nhuệ – Tỉnh Hà Tây.

Nghiên cứu va chạm dọc của hai thanh đàn hồi mặt bên chịu lực cản không đổi và đầu kia của thanh gặp chướng ngại vật. Xác định lực nén và trạng thái ứng suất của thanh.

Nghiên cứu va chạm của búa vào cọc đóng trong nền đồng nhất đáy cọc tựa trên nền cứng trong khi đóng và ngay sau khi đóng bằng búa Điêzen với bộ phận và đập là píttông.
Xét ảnh hưởng của lực cản ma sát mặt bên, độ cứng đệm đàn hồi đến thời gian va chạm , lực nén cực đại và trạng thái ứng suất nén trong cọc.
Trạng thái ứng suất kéo của cọc ngay sau khi va chạm.

Luận văn bao gồm: Phần mở đầu, nội dung bao gồm 98 trang trình bày trong 4 chương, phần kết luận, tài liệu tham khảo và phụ lục.

Phần mở đầu nêu lên tính cấp thiết, mục đích, đối tượng, phạm vi nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu của luận văn.

Chương 1: Tổng quan lịch sử phát triển lý thuyết va chạm và ứng dụng của nó vào bài toán đóng cọc.

Chương 2: Cơ sở lý thuyết va chạm dọc của thanh đàn hồi.

Chương 3: Va chạm dọc của hai thanh đàn hồi mặt bên chịu lực cản không đổi và đầu kia của thanh gặp chướng ngại vật.

Chương 4: Va chạm của búa vào cọc đóng trong nền đồng nhất đáy cọc tựa trên nền cứng.

Phần kết luận: Nêu lên các kết quả chính đã đạt được của luận văn và những vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu.

Phần phụ lục: Gồm chương trình máy tính lập bằng Matlab được lập trên cơ sở các dạng nghiệm giải tích đã có và các kết quả tính toán cho công trình thi công cống Liên Mạc II thuộc hệ thống thuỷ nông sông Nhuệ.

Link tải tài liệu: https://tii.la/GHmlscyjv6

Lưu ý: Link tải có chứa quảng cáo được rút gọn bằng Shrinkearn.com

Mật khẩu mở tệp PDF: sharetailieu.net

Nghiên cứu chế tạo và khảo sát tính chất vật liệu Polyme Nanocompozit trên cơ sở Polyaniline và Graphit

Nghiên cứu công nghệ chế tạo và tính chất của giả vật liệu Metamaterial

Nghiên cứu chế tạo vật liệu sắt điện BaTiO3 và tổ hợp BaTiO3/Fe3O4 có cấu trúc micro-nano bằng phương pháp thủy phân nhiệt

Tiếp cận các ứng dụng giao thức truyền thông không dây MiWi PRO

Nghiên cứu chế tạo và khảo sát tính chất vật liệu Polyme Nanocompozit trên cơ sở Polyaniline và Graphit

Nghiên cứu công nghệ chế tạo và tính chất của giả vật liệu Metamaterial

Nghiên cứu chế tạo vật liệu sắt điện BaTiO3 và tổ hợp BaTiO3/Fe3O4 có cấu trúc micro-nano bằng phương pháp thủy phân nhiệt

Tiếp cận các ứng dụng giao thức truyền thông không dây MiWi PRO

LEAVE A REPLY Cancel reply

Mới Nhất

Nghiên cứu chế tạo và khảo sát tính chất vật liệu Polyme Nanocompozit trên cơ sở Polyaniline và Graphit

Nghiên cứu công nghệ chế tạo và tính chất của giả vật liệu Metamaterial

Nghiên cứu chế tạo vật liệu sắt điện BaTiO3 và tổ hợp BaTiO3/Fe3O4 có cấu trúc micro-nano bằng phương pháp thủy phân nhiệt

Tiếp cận các ứng dụng giao thức truyền thông không dây MiWi PRO

Nâng cao độ chính xác định vị robot bằng phương pháp tổng hợp dữ liệu cảm biến lập mã quang với bộ lọc Kalman...

Cùng Chuyên Mục

Đọc Nhiều Nhất

Áp dụng OSGi trong việc xây dựng hệ thống dựa thành...

Kiến trúc hướng dịch vụ và ứng dụng điện toán đám...

Nghiên cứu tính khả kiểm thử của ứng dụng trên nền...

Kiểm thử đơn vị cho hệ thống

Phát triền phần mềm cho người học tại Đại học Quốc...

Các kỹ thuật phân cụm trong khai phá dữ liệu sử...