Trao đổi về các phần mềm phương pháp phần tử hữu hạn: SAP, PIER, MIDAS, Piling, Plaxis 3D ....

amateurish

amateurish

Thành viên cơ bản
1/4/13
84
5
1. Đầu tiên là việc có phải bắt buộc tính toán thủ công ?
Ví dụ TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 10400 : 2015 CÔNG TRÌNH THỦY LỢI - ĐẬP TRỤ ĐỠ - YÊU CẦU THIẾT KẾ​
Theo TCVN 10400 : 2015 do Viện Thủy Công thuộc Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam biên soạn, Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố thì​
5.4. Thiết kế kết cấu công trình ​
5.4.4. Yêu cầu thiết kế móng bệ trụ​
5.4.4.5. Yêu cầu tính toán​
Từ các tổ hợp tải trọng tính toán tác dụng xuống nền tự nhiên (nền chưa gia cố), đánh giá khả năng chịu lực của nền, từ đó đề xuất giải pháp gia cố.​
5.4.4.5.1. Tính toán áp suất đáy móng​
5.4.4.5.2. Tính toán sức chịu tải của nền​
5.4.4.5.3. Tính toán sức chịu tải của cọc​
a) Điều kiện kiểm tra:​
b) Khả năng chịu tải trọng đứng của cọc: Tham khảo các phương pháp tính toán được trình bày trong Phụ lục G. ....​
c) Sức kháng ngang của cọc: ....​
d) Hệ số nhóm cọc: ....​
e) Tính toán số lượng cọc: ....​
f) Bố trí cọc trong móng: .....​
....​
g) Tính toán ổn định hệ cọc bằng phương pháp phần tử hữu hạn:​
- Khi đã xác định sơ bộ cọc xiên về hai phía, cọc đứng, bố trí sơ bộ cọc trong móng, có thể sử dụng phương pháp phân tử hữu hạn thông qua các chương trình máy tính như SAP, PIER, MIDAS, Piling, Plaxis 3D để tính toán chính xác lại các giá trị nội lực trong cọc và chuyển vị của đầu cọc, của bệ cọc. (xem Phụ lục H).​
- Dựa vào biểu đồ phân bố nội lực trong thân cọc để tính toán bố trí cốt thép cọc. Trong trường hợp cọc dài, thông thường momen thân cọc lớn ở đầu cọc và giảm dần xuống mũi cọc, do đó bố trí cốt thép chịu lực đoạn cọc dưới nên nhỏ hơn đoạn cọc trên nhưng phải đảm bảo an toàn khi tách cọc và vận chuyển cọc.​

Vậy có thể hiểu là việc tính toán kết cấu phải tính thủ công bằng Excel hay Matlab bằng các công thức theo TCVN, còn việc tính toán bằng phương pháp phần tử hữu hạn gần như là kiểm tra lại việc tính toán thủ công ?​

2. Hay là tùy theo quy định của TCVN áp dụng ?
Ví dụ TCVN 11520:2016 MÓNG CỌC VÍT CÓ CÁNH ĐƠN Ở MŨI - YÊU CẦU THIẾT KẾ​
Theo TCVN 11520:2016 do Tổng cục Đường bộ Việt Nam biên soạn,Bộ Giao thông Vận tải đề nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lườngChất lượng thẩm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.​
6.2 Phân tích kết cấu​
6.2.1 Tổng quát​
Có thể sử dụng bất cứ phương pháp phân tích kết cấu nào thỏa mãn các yêu cầu về điều kiện cân bằng và tính tương hợp và sử dụng được mối liên hệ ứng suất - biến dạng cho loại vật liệu đang xét, chúngbao gồm các phương pháp sau hoặc có thể bổ sung các phương pháp khác:​
• Phương pháp mô hình hệ khung,​
• Phương pháp chuyển vị và phương pháp lực cổ điển,​
• Phương pháp phần tử hữu hạn.​
Người thiết kế được sử dụng các chương trình máy tính để dễ phân tích kết cấu và giải trình cũng nhưsử dụng các kết quả.​
Trong tài liệu tính toán và báo cáo thiết kế cần chỉ rõ tên, phiên bản và ngày phần mềm được đưa vàosử dụng.​
Các mô hình tính phải bao gồm tải trọng, đặc trưng hình học và tính năng vật liệu của kết cấu, và khithấy thích hợp, cả những đặc trưng ứng xử của móng.​
Trong việc lựa chọn mô hình, phải dựa vào các trạng thái giới hạn đang xét, định lượng,hiệu ứng lực đang xét và độ chính xác yêu cầu.​
Phải đưa cách thể hiện thích hợp về đất và/hoặc đá làm móng cầu vào trong mô hình tính của nền móng.​
Kết cấu móng cọc của công trình cầu có cấu tạo bao gồm nhóm cọc và bệ móng. Tải trọng tác dụng lênkết cấu trên sẽ truyền xuống nhóm cọc thông qua bệ móng. Chuyển vị theo phương ngang, phươngđứng và phản lực của mỗi cọc có thể được tính toán bằng cách sử dụng mô hình phân tích hệ khungvới các hệ số phản lực nền hoặc phương pháp chuyển vị với các hệ số đàn hồi.​
Khi thiết kế về động đất, phải xét đến sự chuyển động tổng thể và sự hóa lỏng của đất (nếu có).​
​
3. Nếu sử dụng phần mềm phương pháp phần tử hữu hạn, có nhiều thông số đưa vào tính toán lệ thuộc công tác khảo sát cũng như tiêu chuẩn vật liệu, nhưng bản thân TCVN về khảo sát không có thông số đó để đưa vào nhiệm vụ khảo sát thì xử lý như thế nào? Có quyền áp dụng tiêu chuẩn nước ngoài phù hợp hay không?
 
Nhân tiện cho được phép hỏi là các kết quả tính toán bằng Plaxis 3D Foundation có phù hợp, có giống như kết quả tính toán với TCVN truyền thông không? Việc tính toán bằng Plaxis 3D Foundation có an toàn hơn tính toán truyền thống không?
Xin cảm ơn
 
HanCao2018 nói:
Nhân tiện cho được phép hỏi là các kết quả tính toán bằng Plaxis 3D Foundation có phù hợp, có giống như kết quả tính toán với TCVN truyền thông không? Việc tính toán bằng Plaxis 3D Foundation có an toàn hơn tính toán truyền thống không?
Xin cảm ơn
Nhấn để mở rộng...
Về các loại phần mềm cần thiết phải hiểu rằng nó chỉ là công cụ tính toán và vì thế kết quả rất rất phụ thuộc vào cách đặt bài toán và phân tích cũng như số liệu đầu vào chuẩn. Do đó việc biết nhập số liệu, biết bấm nút chạy bài toán....chỉ là việc biết thao tác trên phần mềm, còn để biết sử dụng phần mềm (đánh giá số liệu để nhập vào, đánh giá kết quả tính toán, thiết lập bài toán cho đúng...) thì lại là chuyện khá phức tạp.

Và do đó khi tính bằng TCVN thì lại là bài toán đơn giản, có thể kỹ sư nào cũng làm được và dẫn đến kết quả không biến động theo cách dùng. Tuy nhiên với phần mềm kiểu như Plaxis 3D thì việc nắm rõ bản chất mô hình nền, thông số nhập vào cho đúng thì không phải người nào cũng có thể làm được.

Vì thế khó có thể nói rằng Plaxis 3D thì sẽ cho kết quả chính xác hơn (về mặt logic thì Plaxis 3D là phần mềm FEM, phân tích mô hình đất tiên tiến trong các điều kiện biên gần như bất kỳ phức tạp sẽ cho kết quả chính xác đối với cùng thông số ở trường hợp TCVN), nhưng còn kết quả này có đúng với ứng xử thực ở hiện trường hay không thì lại nằm ở chỗ in ĐẬM ở trên ạ.
 
Về việc áp dụng phần mềm phần tử hữu hạn, cần có một ví dụ cụ thể với tất cả các thông số đầu và kết quả xuất ra thì mới có thể đánh giá được! Mình cũng từng tìm hiểu về các phần mềm này và cũng có cái nhìn không lạc quan lắm.

Theo mình thì trước khi chạy cho mô hình phức tạp. Anh chị hãy thử dùng kiểm tra cho bài toán đơn giản.
Ví dụ: dầm đơn, cọc đơn. bè đơn....
 
Nếu không phải thì bỏ qua cho, mình thấy mấy nội dung trên quen quen và không ăn nhập gì với nội dung mà mình đề cập
 
Quan điểm của tôi thì muốn sử dụng bất kỳ phần mềm nào cũng phải phù hợp với TCVN (nếu có TC đó) hay TC nước ngoài (cho những công trình bắt buộc phải áp dụng TC nước ngoài) vì đều phụ thuộc vào chất lượng công tác khảo sát và thí nghiệm trong phòng. Nếu các số liệu đầu vào không chính xác, kết quả tính bằng phương pháp nào cũng không chính xác.

Cũng lưu ý là các giả thiết, phương pháp lý thuyết hay thực nghiệm đã dùng để làm TCVN mỗi TC mỗi khác. Ngay TCVN của ba ngành xây dựng, giao thông, thuỷ lợi vừa được chuyển từ TC ngành sang TCVN cũng có những khác nhau. Công thức hay quy trình thiết kế đưa vào các Tiêu chuẩn của các nước trên thế giới cũng có những khác nhau. Cùng một bài toán, cũng một sô liệu, sử dụng TCVN, Tiêu chuẩn EUROCODE hay BS còn phụ thuộc vào kinh nghiệm thực tiễn của từng quốc gia và của từng KS.

Mỗi phần mềm cho phép bạn kể tới những đặc thù riêng về tải trọng, tác động, điều kiện biên và các thông số đầu vào khác nhau để bạn giải bài toán, mô hình hoá toàn bộ bài toán bằng các phần tử hữu hạn.

Ví dụ Plaxis có kể đến những điều kiện và đặc thù riêng của các lớp đất, đá, hình dạng... tức là cho phép bạn kể tới nhiều chuyện, mà công thức giải tích, lý thuyết, thực nghiệm không kể được. Tất nhiên sẽ giúp bạn có cánh tay dài và mắt nhìn xa hơn. Có thể tính đến sự tương tác, phi tuyến, biến dạng , chuyển vị , ứng suất và các điều kiện giới hạn. Các phương pháp số thường dùng các chỉ tiêu E, v và là một bài toán năng lượng. Bạn muốn tìm lời giải chính xác hơn thì phải làm các thí nghiệm mô hình, quay ly tâm hay thí nghiệm với tỷ lệ 1:1. Cũng như bạn dự tính lún, tính toán sức chịu tải, cung trượt, ổn định mái dốc chỉ là dự báo. Kết quả chính xác là phải có thêm các quan trắc hay thí nghiệm.

Về địa kỹ thuật, đừng bao giờ bỏ tính bằng tay cả. Bạn nên tính bằng cả hai phương pháp và tự rút cho mình, những kinh nghiệm quý
Cũng đừng bao giờ chỉ dùng một phương pháp để thiết kế Địa kỹ thuật cả. Bài toán Địa kỹ thuật phức tạp hơn nhiều bài toán kết cấu hay cơ học thuần tuý. Phụ thuộc vào mô hình tính toán, sơ đồ cơ học, chỉ tiêu cơ lý, tác động và kinh nghiệm người thiết kế
 
Một TK KC được nộp bài bảng tính toán bởi Plaxis 3D có được chấp nhận không khi yêu cầu Nhiệm Vụ Thiết Kế là TCVN? Tôi cũng không biết rõ phần mềm Plaxis 3D được viết trên tiêu chuẩn của Hà Lan hay Eurocode ?

Rồi nhà nước có cho phép áp dụng hệ số an toàn khi sử dụng số liệu trong Soil Investigation Report (Báo Cáo Khảo Sát Địa Chất) ? Hệ số này là bao nhiêu ? ví dụ là 0,7 chẳng hạn theo như kinh nghiệm gợi ý của vài đồng nghiệp ?
 
Phần mềm Plaxis 3D thuần túy là phần mềm để tính toán nội lực (trong phần tử kết cấu) và ứng suất trong nền. Nó là phần mềm dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn nên cho phép thực hiện các bài toán phức tạp, không giống với phương pháp đơn giản hóa trong TCVN trường hợp kể quả nhiều ảnh hưởng thì có lẽ vô phương dùng phương pháp trong TCVN. Tôi cũng có sử dụng sơ sơ qua phần mềm này thì riêng phần phân tích nội lực phần tử kết cấu và ứng suất nền thì không thấy có liên quan gì đến tiêu chuẩn cả.

Việc này cũng giống như khi phân tích một kết cấu thuần túy nào đấy bằng phương pháp quay nút Kani, hoặc Gross ngày xưa (mất rất nhiều thời gian) so với phương pháp dùng các phần mềm FEM sau này như Sap2000, Staadpro, Etab....Và hiện này nếu tôi không nhầm thì khi thiết kế anh em thiết kế vẫn nộp bài phần tích từ các phần mềm kết cấu này.

Nói về hệ số an toàn đối với “soil investigation report”: với tiêu chuẩn cũ và cả mới (nước ngoài ví dụ ACI-318 hoặc ACI-350) thì khi tính toán vấn đề liên quan đến móng thì người ta có qui định dùng tổ hợp SLS (Serviceability Limit State), với TCVN thì gọi là tổ hợp tiêu chuẩn, tức UNFACTORED để tính toán trên sức chịu tải cho phép của cọc ~ sức chịu tải cực hạn/FS. Nếu anh dùng Plaxis 3D anh có thể xác định được sức chịu tải cực hạn của cọc theo đất nền (là một ví dụ) và rồi chia cho hệ số an toan (theo TCVN), thì tôi nghĩ anh cũng đang làm theo TCVN đấy thôi.

Khi đã tính toán với hệ số an toàn này rồi thì các số lấy từ “soil investigation report” được lấy nguyên (theo tổ hợp tính toán hoặc tiêu chuẩn, xem thêm TCXD-45-78 số mới là gì tôi không rõ lắm) đâu có hệ số an toàn kiểu 0.70 nữa vì hệ số an toàn đã nằm trực tiếp trong phần tính sức chịu tải của cọc rồi.
 
Theo em thì quan trọng lớn nhất là cơ sở lý thuyết, tiếp theo là các ví dụ áp dụng

Em không dám chỉ đích danh, có 2 ông thầy đang dạy chuyên ngành ở 2 trường đại học công lập - có thể nói là chuyên gia về sử dụng phần mềm - đã dạy em sai khủng khiếp khi hướng dẫn sử dụng 2 phần mềm, đó là;
- với phần mềm tính toán thoát nước theo mô hình EPA-SWMM5 , thầy hướng dẫn sai về nhập số liệu mưa, số liệu triều
- với phần mềm Midas Civil , thầy hướng dẫn nhập sai thông số của đất nền

Các anh chủ trì vì vội quá, chỉ hướng dẫn sơ qua và tin tưởng vào số liệu của em ước tính chi phí xây dựng báo lên trên, đến khi các anh ngồi xem lại số liệu em đã nhập, các anh hỏi là làm sao ẩu tả vậy, em chỉ biết lắp bắp là các thầy hướng dẫn như vậy ... lại bị các anh chửi ngược lại là láo toét, làm gì có thầy bà nào hướng dẫn như vậy, đến khi em đưa tài liệu training, mấy anh lặng người luôn.

Cũng nhân tiện là em biết hiện nay rất nhiều rất nhiều người sử dụng phần mềm tính toán rất thành thạo, nhưng hỏi sâu bản chất thì ngắc ngứ.

Theo em là nên sử dụng giải phương pháp phần tử hữu hạn bằng MatLab
 
Mình cũng quan tâm chủ đề này, nhưng có vẻ các cao nhân giờ lười chia sẻ
 
Bạn phải đăng nhập hoặc đăng ký để bình luận.
Top Dưới