Ứng dụng phần mềm mã nguồn mở Code-Aster trong tính toán ổn định mái dốc

Tác giả: TS. PHẠM VĂN SỸ; ThS. ĐOÀN THẾ MẠNH - Trường Đại học Hàng hải Việt Nam

Sạt lở đường London, ở California

Bề mặt trái đất không bằng phẳng, do đó thường xuất hiện hiện tượng sạt, lở đất, sự mất ổn định này còn có thể xảy ra do lượng nước mưa thầm vào đất, sự gia tăng mực nước ngầm làm thay đổi các điều kiện nội ứng suất trong kết cấu đất. Như hiện tượng sạt lở đường London, ở California vào năm 1970 xảy ra khi có trận mưa lớn [1]. Mái dốc tự nhiên đã ổn định trong nhiều năm có thể đột ngột bị hỏng do thay đổi hình dạng, ngoại lực và mất sức chống cắt. Để ngăn hiện tượng này, các kỹ sư xây dựng phải có sự hiểu biết tốt về các phương pháp phân tích, các phương pháp khảo sát và các biện pháp ổn định của khối đất. Mục đích chính của phân tích ổn định mái dốc là đưa ra hệ số an toàn, góp phần thiết kế an toàn và kinh tế cho các công trình đào, đắp và đập đất [2]. Để giải quyết những vấn đề ổn định mái dốc này, nhiều cách tiếp cận khác nhau đã được áp dụng và phát triển trong những năm qua, phương pháp giải tích hiện đang là phương pháp phổ biến nhất được sử dụng trong phân tích, thiết kế. Phương pháp phần tử hữu hạn ngày càng được sử dụng rộng rãi trong phân tích ổn định mái dốc. Ưu điểm của của việc áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn trong trong phân tích các bài toán ổn định mái dốc so với các phương pháp cân bằng giới hạn truyền thống là không cần đưa ra giả định trước về hình dạng hoặc vị trí của bề mặt hư hỏng, lực bên lát và hướng của chúng. Phương pháp này có thể được áp dụng với các hình dạng, độ dốc phức tạp. Các cách tiếp cận hiện nay thiên về tính toán hơn là hướng dẫn sử dụng. Có một số gói phần mềm đã được phát triển để phân tích ổn định địa kỹ thuật sử dụng FEM. Với sự tiến bộ trong các gói phần mềm công nghệ sử dụng các phương pháp FE ngày càng phổ biến vì chúng có xu hướng sở hữu nhiều tính năng hơn [3].

Mời độc giả xem nội dung đầy đủ bài khoa học tại đây