Hỗ trợ thiết kế an toàn hơn cho đập chứa chất thải và đường hầm trong đá với Plaxis 2024.2

Phiên bản PLAXIS 2024.2 mới nhất trong năm nay bao gồm hai mô hình vật liệu do người dùng định nghĩa mới, một mô hình giúp cải thiện quy trình thiết kế đập chứa đuôi quặng và mô hình còn lại dùng để thiết kế đường hầm trong đá hoặc đất có độ trương nở. Một số cải tiến nhỏ về khả năng sử dụng và các tính năng mới cũng đã được bổ sung.

Tiếp sau PLAXIS 2024.1, hãng Bentley đã phát hành PLAXIS 2024.2, đây là phiên bản mới nhất của phần mềm phân tích địa kỹ thuật và nền móng với nhiều tính năng và cải tiến mới cho người dùng. Trong bài viết dưới đây, Công ty CP Công nghệ và Tư vấn CIC sẽ giới thiệu chi tiết tới các bạn những tính năng và cải tiến mới của PLAXIS 2024.2. Mời các bạn cùng theo dõi!

1.    Nâng cao tính năng UDSM: mô hình đá Swelling rock

Mô hình đá Swelling rock ban đầu được Giáo sư Thomas Benz của NTNU triển khai và được Bert Schädlich của TUGraz phát triển thêm cho PLAXIS 2D cách đây vài năm, dạng Mô hình đất do người dùng xác định (UDSM). Mô hình này dựa trên công trình trước đây của Wittke-Gattermann & Wittke (2004), Anagnostou (1993) và Heidkamp & Katz (2002) và có thể tính toán được sự phụ thuộc thời gian và ứng suất của biến dạng trương nở. 

Những tiến bộ gần đây đã cải tiến hơn nữa mô hình đá Swelling rock, nâng cao khả năng mô phỏng chính xác hành vi trương nở của mô hình này. Một mô hình trương nở mới đã được phát triển dựa trên công trình của Hawlader và cộng sự (2003) và Carvalho (2015), cung cấp một hàm thay thế về hành vi trương nở theo thời gian (tuyến tính log(t)). Sự cải tiến này cung cấp khả năng dự đoán tốt hơn cho hành vi trương nở kết hợp, góp phần vào sự đánh giá toàn diện hơn về hiện tượng trương nở. Người dùng hiện có thể lựa chọn giữa công thức gốc và phiên bản log(t) của mô hình đá Swelling rock trong quá trình tạo vật liệu.
Để sử dụng UDSM này yêu cầu cấp giấy phép Advanced hoặc Ultimate và Quyền Geotechnical SELECT hợp lệ.

2.    Mô hình UDSM mới: Mô hình Đất sét và Cát (CASM)

Mô hình Đất sét và Cát (CASM) đã được Yu (1998) phát triển trong khung của Critical State Soil Mechanics (Schofield và Wroth, 1968) như một mô hình cấu thành đa năng có khả năng mô phỏng hành vi của cả đất sét và cát. CASM có thể mô phỏng hóa lỏng tĩnh, ví dụ như đập chứa chất thải, và đã được sử dụng thành công để phân tích các sự cố vỡ đập Brumadinho (Arroyo và Gens, 2021) và Merriespruit (Mánica và cộng sự, 2022). CASM đã được triển khai dưới dạng Mô hình đất do người dùng xác định (UDSM) trong PLAXIS. So với công thức ban đầu, phiên bản CASM này bao gồm sự phụ thuộc góc của Lode, một phương trình thế năng dẻo thay thế (Arroyo và Gens, 2021) và khả năng sử dụng nó như một mô hình dẻo không phụ thuộc vào tốc độ hoặc như một mô hình đàn hồi-nhớt dẻo tính đến sự phụ thuộc vào thời gian (Manica và cộng sự, 2021).

Để sử dụng UDSM này yêu cầu cấp giấy phép Nâng cao hoặc Tối ưu và Quyền SELECT Địa kỹ thuật hợp lệ.

3.    Cải thiện sự hội tụ cho các phép tính kết hợp biến dạng-dòng chảy.

Đối với loại tính toán Fully coupled flow-deformation, một thiết lập mới có tên là “Include reference flow analysis” được giới thiệu. Theo mặc định, thiết lập này không được chọn và tự động loại trừ phép tính của giải pháp tham chiếu trạng thái ổn định như thường được thực hiện trong các bản phát hành trước. Trong một số trường hợp, phép tính của giải pháp tham chiếu trạng thái ổn định này sẽ không đạt được sự hội tụ và do đó toàn bộ phân tích biến dạng dòng chảy kết hợp không thành công, hiện tại điều này đã được tự động ngăn chặn. Áp suất lỗ rỗng dư thừa cũng không còn được tính toán theo thiết lập mặc định mới này nữa. Bằng cách bật tùy chọn “Include reference flow analysis”, người dùng sẽ có thể tái tạo hành vi như đã thấy trong các bản phát hành trước đó, trong đó giải pháp tham chiếu trạng thái ổn định vẫn được tính toán. 

Loại tính toán biến dạng dòng chảy kết hợp hoàn toàn chỉ khả dụng cho cấp giấy phép Ultimate.

4.    Sử dụng vật liệu từ một dự án PLAXIS khác

Với bản phát hành này, giờ đây bạn có thể dễ dàng sử dụng lại định nghĩa vật liệu của một dự án PLAXIS khác khi làm việc trên một dự án mới. Khi kiểm tra cơ sở dữ liệu vật liệu toàn cầu, giờ đây người dùng có tùy chọn chuyển đổi chế độ giữa " Global database file" và " PLAXIS file". Khi tùy chọn " PLAXIS file" được chọn, người dùng có thể nhấn nút Chọn và điều hướng đến một dự án PLAXIS đã có từ trước. Tất cả các bộ vật liệu đã xác định như đất, đá hoặc các thành phần cấu trúc khác nhau được tải vào cơ sở dữ liệu thứ cấp, được lưu riêng biệt với cơ sở dữ liệu vật liệu toàn cầu. Dự án bên ngoài đã chọn được ghi nhớ, do đó mỗi khi bắt đầu một dự án mới, người dùng có thể nhanh chóng truy cập vào các vật liệu, rất tiện lợi nếu cần tạo nhiều mô hình trên một công trường cụ thể.

5.    Bản cập nhật môi trường Python của PLAXIS

Môi trường Python của PLAXIS được cài đặt cùng với phần mềm PLAXIS đã được nâng cấp từ Python 3.8 lên sử dụng Python 3.12.

6.    Những thay đổi và cải tiến khác

Người dùng hiện có thể nhập các giá trị Np riêng biệt cho lực nén và lực kéo đối với bộ vật liệu tấm đàn hồi và dầm đàn hồi.