Luận án Nghiên cứu điều kiện địa kỹ thuật phục vụ thiết kế và thi công hố đào sâu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG 
VIỆN KHOA HỌC CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
---------------- 
NGUYỄN TRƯỜNG HUY 
NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN ĐỊA KỸ THUẬT 
PHỤC VỤ THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỐ ĐÀO SÂU 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ 
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH NGẦM 
MÃ SỐ: 62.58.02.04 
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 
1. TS. TRỊNH VIỆT CƯỜNG 
2. PGS. TS. ĐOÀN THỀ TƯỜNG 
HÀ NỘI - 2015 
 i
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan đây là công trình khoa học do chính tôi thực hiện. Các 
kết quả, số liệu trong luận án là trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ 
công trình khoa học nào khác. Tác giả hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác 
thực và nguyên bản của luận án. 
Tác giả luận án 
 Nguyễn Trường Huy 
 ii
LỜI CẢM ƠN 
Tác giả luận án xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và trân trọng đến TS. Trịnh 
Việt Cường và PGS. TS Đoàn Thế Tường là hai thầy hướng dẫn trực tiếp đã tận 
tình chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình thực hiện và hoàn 
thành luận án. 
Tác giả xin chân thành cảm ơn đến Lãnh đạo Viện Khoa học công nghệ 
xây dựng, Viện Thông tin Đào tạo và Tiêu chuẩn hóa, Viện chuyên ngành Địa 
kỹ thuật đã tạo điều kiện thuận lợi, đóng góp ý kiến quý báu cho tác giả trong 
quá trình nghiên cứu. 
Tác giả cũng bày tỏ lòng biết ơn đến TS. Trần Thương Bình và các anh 
chị em phòng thí nghiệm Địa kỹ thuật Trường Đại Học Kiến trúc Hà Nội, Phòng 
thí nghiệm Trường Đại học Xây dựng đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ, động 
viên, trong quá trình thực hiện các nghiên cứu thực nghiệm của luận án. 
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến đơn vị nơi tác giả đang 
công tác là Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội, đã tạo những điều kiện thuận lợi, 
giúp đỡ, động viên để tác giả yên tâm tập trung nghiên cứu để hoàn thành luận 
án của mình. 
Để hoàn thành được luận án của mình tác giả được sự động viên, ủng hộ, 
chia sẻ kịp thời từ gia đình trong những lúc khó khăn nhất, tác giả xin bày tỏ 
lòng biết ơn và chia sẻ những thành công có được của bản thân đến gia đình. 
Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn đến bạn bè, đồng nghiệp đã 
giúp đỡ, động viên, ủng hộ, chia sẻ trong quá trình tác giả hoàn thành luận án 
của mình. 
 iii
MỤC LỤC 
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................... i 
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii 
MỤC LỤC .................................................................................................................... iii 
DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ....................................................................... xii 
DANH MỤC BẢNG BIỂU .......................................................................................... xi 
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ............................................... vii 
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 
1. Tính cấp thiết của đề tài ......................................................................................... 1 
2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ......................................................................... 2 
3. Mục tiêu ................................................................................................................... 3 
4. Nội dung nghiên cứu của luận án .......................................................................... 3 
5. Cách tiếp cận và các phương pháp nghiên cứu .................................................... 3 
6. Những luận điểm bảo vệ ......................................................................................... 4 
7. Những điểm mới khoa học ..................................................................................... 4 
8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ............................................................................... 4 
9. Cơ sở tài liệu ............................................................................................................ 5 
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ĐIỀU 
KIỆN ĐỊA KỸ THUẬT HỐ ĐÀO SÂU ...................................................................... 6 
1.1. THỰC TRẠNG NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN ĐỊA KỸ THUẬT 
PHỤC VỤ THIẾT KẾ HỐ ĐÀO SÂU: .................................................................... 6 
1.1.1. Đặc điểm và phạm vi nghiên cứu về hố đào sâu ............................................... 6 
1.1.2. Các hiện tượng địa kỹ thuật xảy ra khi thi công hố đào sâu ........................... 11 
1.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến dịch chuyển của đất nền xung quanh hố đào sâu . 12 
1.1.4. Trạng thái ứng suất của đất nền [38] ............................................................... 13 
1.1.5. Tính toán, thiết kế thi công hố đào sâu ........................................................... 15 
1.1.6. Đánh giá ưu điểm, nhược điểm của một số mô hình đất nền .......................... 17 
1.2. CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN KHẢO SÁT CUNG CẤP SỐ LIỆU 
ĐỊA KỸ THUẬT PHỤC VỤ THIẾT KẾ THI CÔNG HỐ ĐÀO SÂU ................ 22 
 iv
1.2.1. Các phương pháp thí nghiệm địa kỹ thuật ...................................................... 27 
1.2.2. Các thông số đặc trưng đất nền trong bài toán hố đào sâu.............................. 30 
1.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1: ................................................................................. 35 
CHƯƠNG 2 THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA ĐẤT NỀN 
TRÊN MÁY BA TRỤC GIẢM ỨNG SUẤT NGANG .................................................. 36 
2.1. MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 36 
2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM HIỆN NAY XÁC ĐỊNH THÔNG 
SỐ ĐẦU VÀO ĐỂ THIẾT KẾ THI CÔNG HỐ ĐÀO SÂU. ................................ 37 
2.2.1. Thông số địa kỹ thuật để thiết kế thi công hố đào sâu .................................... 37 
2.2.2. Thí nghiệm nén ba trục: .................................................................................. 38 
2.3. MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM BA TRỤC GIẢM ỨNG SUẤT NGANG ........... 39 
2.3.1. Nội dung phương pháp thí nghiệm ................................................................. 40 
2.3.2. Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm ........................................................................... 41 
2.3.3. Quy trình thí nghiệm ....................................................................................... 42 
2.3.4. Dỡ tải ............................................................................................................... 44 
2.3.5. Tính toán, báo cáo kết quả thí nghiệm ............................................................ 45 
2.3.7. Xử lý số liệu thí nghiệm .................................................................................. 46 
2.3.8. Kết quả thí nghiệm .......................................................................................... 47 
2.4. NHẬN XÉT CHƯƠNG 2 .................................................................................. 55 
CHƯƠNG 3 MÔ HÌNH LADE CẢI TIẾN CHO BÀI TOÁN HỐ ĐÀO SÂU ...... 58 
3.1. ỨNG XỬ CỦA ĐẤT NỀN ................................................................................. 58 
3.2. MÔ HÌNH ĐẤT NỀN LADE ............................................................................ 58 
3.2.1. Giới thiệu mô hình Lade ................................................................................. 58 
3.2.2. Lý do lựa chọn mô hình Lade ......................................................................... 58 
3.2.3. Mô hình Lade .................................................................................................. 59 
3.3. MÔ HÌNH ĐẤT NỀN LADE CẢI TIẾN ......................................................... 65 
3.3.1. Cơ sở để xây dựng mô hình Lade cải tiến ....................................................... 65 
3.3.2. Đặc trưng đàn hồi ............................................................................................ 66 
3.3.3. Mặt phá hoại .................................................................................................... 68 
 v 
3.3.4. Mặt thế năng biến dạng dẻo ............................................................................ 70 
3.3.5. Mặt chảy dẻo ................................................................................................... 74 
3.3.6. Xác định các đặc trưng của mô hình Lade cải tiến ......................................... 79 
3.3.7. Đánh giá độ tin cậy của mô hình Lade cải tiến ............................................... 80 
3.4. PHẦN MỀM TÍNH TOÁN THEO MÔ HÌNH ĐẤT NỀN LỰA CHỌN ..... 84 
CHƯƠNG 4 ÁP DỤNG TÍNH TOÁN HỐ ĐÀO SÂU THEO MÔ HÌNH LADE 
CẢI TIẾN ..................................................................................................................... 89 
4.1. NỘI DUNG TÍNH TOÁN ................................................................................. 89 
4.2. MÔ HÌNH HÓA HỐ ĐÀO SÂU ....................................................................... 90 
4.2.1. Công trình Bệnh viện 108 ............................................................................... 91 
4.2.2. Công trình Hoabinh Green City Minh Khai .................................................... 98 
4.2.3. Công trình đập thủy điện số 2 ....................................................................... 104 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................... 112 
1. KẾT LUẬN .......................................................................................................... 112 
2. KIẾN NGHỊ ......................................................................................................... 113 
CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ ............................. 114 
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................. 115 
PHỤ LỤC ................................................................................................................... 120 
PHỤ LỤC A. CHẾ TẠO THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM ........................................... 120 
A.1. Buồng ba trục .................................................................................................. 120 
A.2. Thiết bị dùng để tạo và duy trì áp lực nước .................................................... 121 
A.3. Thiết bị tạo lực dọc trục .................................................................................. 122 
A.4. Thiết bị giảm áp lực buồng ............................................................................. 123 
A.5. Thiết bị đo biến biến dạng, đo áp suất ............................................................ 123 
A.6. Thiết bị ghi chép số liệu .................................................................................. 128 
A.7. Các phụ kiện khác ........................................................................................... 129 
A.8. Kết quả thí nghiệm .......................................................................................... 129 
PHỤ LỤC B: PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN ..................................... 143 
B.1. Thành phần ứng suất trong đất ........................................................................ 143 
 vi
B.2. Thành phần biến dạng trong đất ...................................................................... 144 
B.3. Quan hệ giữa ứng suất và biến dạng trong đất ................................................ 145 
B.4. Công dẻo .......................................................................................................... 145 
B.5. Ứng xử tái bền ................................................................................................. 146 
B.6. Ma trận đàn dẻo ............................................................................................... 148 
B.8. Phần tử thanh dàn ............................................................................................ 151 
B.9. Phần tử thanh dầm ........................................................................................... 152 
B.10. Phần tử tấm tam giác đẳng tham số ............................................................... 154 
B.11. Phần tử tiếp xúc ............................................................................................. 157 
B.12. Các dạng phân tích ........................................................................................ 158 
B.13. Giải hệ phương trình ...................................................................................... 159 
B.14. Phương pháp giải bài toán phi tuyến ............................................................. 160 
B.15. Mô tả quá trình thi công ................................................................................ 162 
B.17. Mô phỏng đường cong ứng suất - biến dạng trong thí nghiệm nén ba trục theo 
mô hình Lade cải tiến .............................................................................................. 165 
PHỤ LỤC C: MÃ NGUỒN PHẦN MỀM LADEDEEP ..................................... 167 
 vii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT 
A, B Thông số áp lực nước lỗ rỗng 
A, Rf, Kl, n, G, F Thông số của mô hình 
A, b Hệ số của phương trình tuyến tính, dùng để xác định giá trị 
của hệ số Poisson, được xác định theo kết quả thí nghiệm 
Α Hệ số xác định theo tính chất của vật liệu 
a Khoảng cách từ mặt đất đến điểm đặt của Ea 
[A] Ma trận các biến của trường chuyển vị 
[A]e Ma trận các tọa độ cụ thể của nút 
Bt Mô đun biến dạng thể tích tiếp tuyến 
[B] Ma trận biến đổi các chuyển vị nút về biến dạng tỷ đối 
CD Thí nghiệm nén ba trục cố kết thoát nước 
CU Thí nghiệm nén ba trục cố kết không thoát nước 
c Lực dính của đất 
[Dp] Ma trận dẻo 
[D] Ma trận đàn hồi của đất trong bài toán biến dạng phẳng 
E Môđun đàn hồi của đất 
E0 Mô đun biến dạng của đất 
Ea Tổng áp lực đất chủ động xác định từ hiệu áp lực đất bị 
động và áp lực đất chủ động trên toàn bộ chiều sâu trường 
Ei Môđun đàn hồi ban đầu 
Et Môđun đàn hồi tiếp tuyến 
E20, E25 Môđun đàn hồi cát tuyến 
e Hệ số rỗng của đất 
Fx, Fy Thành phần thể tích tác dụng theo phương x, y trên một 
đơn vị thể tích áp lực 
[F]e Lực nút tương đương của phần tử hữu hạn (PTHH) 
[F]s Véctơ lực nút tương đương của kết cấu rời rạc 
G Mô đun đàn hồi trượt 
 viii
efG r
si
 Độ cứng kháng cắt chuẩn ban đầu 
HĐS Hố đào sâu 
K Hệ số nền theo phương ngang 
K0 Hệ số áp lực đất tĩnh 
Ka Hệ số áp lực đất chủ động 
Kp Hệ số áp lực đất bị động 
K0,NC Hệ số áp lực đất ở trạng thái cố kết bình thường 
K0,OC Hệ số áp lực đất tĩnh của đất quá cố kết 
Kb,m Thông số mô hình 
[K]e Ma trận độ cứng PTHH 
[K]s Ma trận độ cứng tổng thể của kết cấu 
ksi Mô đun phản lực nền tại độ sâu đang xét 
ks Mô đun phản lực nền 
l Khoảng cách từ mặt đất đến điểm có áp lực zero 
m Số mũ của độ cứng 
N G ... g+h]].malmodel=9 then 
Begin 
deemat3d(dee3d,so.somal^[so.plstg^[(i-1)*so.nstg+h]].e,so.somal^[so.plstg^[(i-1)*so.nstg+h]].p,0); 
so.ConvertStress2DTo3D(inf03d,vl); 
so.ConvertStrain2DTo3D(deps3d,eps); 
so.ConvertStress2DTo3D(dinf3d,sigma); 
SetLadePlasticStress(inf13d,so.plpw^[(h-
1)*so.nplan+i].vl[j],inf03d,dinf3d,deps3d,dee3d,so.somal^[so.plstg^[(i-1)*so.nstg+h]].ladeeta1, 
so.somal^[so.plstg^[(i-1)*so.nstg+h]].ladem,so.somal^[so.plstg^[(i-
1)*so.nstg+h]].ladea,so.somal^[so.plstg^[(i-1)*so.nstg+h]].lademuy, 
so.somal^[so.plstg^[(i-1)*so.nstg+h]].ladesi2,so.somal^[so.plstg^[(i-
1)*so.nstg+h]].ladeh,so.somal^[so.plstg^[(i-1)*so.nstg+h]].ladeap, 
so.somal^[so.plstg^[(i-1)*so.nstg+h]].ladec,so.somal^[so.plstg^[(i-
1)*so.nstg+h]].ladep,so.somal^[so.plstg^[(i-1)*so.nstg+h]].ladeb, 
so.plpw^[(h-1)*so.nplan+i].vl[j],so.somal^[so.plstg^[(i-1)*so.nstg+h]].pa,so.somal^[so.plstg^[(i-
1)*so.nstg+h]].ladeyb); 
so.ConvertStress3DTo2D(vl,inf13d); 
End; 
//MLade 
If so.somal^[so.plstg^[(i-1)*so.nstg+h]].malmodel=11 then 
Begin 
deemat3d(dee3d,so.somal^[so.plstg^[(i-1)*so.nstg+h]].e,so.somal^[so.plstg^[(i-1)*so.nstg+h]].p,0); 
so.ConvertStress2DTo3D(inf03d,vl); 
so.ConvertStrain2DTo3D(deps3d,eps); 
so.ConvertStress2DTo3D(dinf3d,sigma); 
SetMLadePlasticStress(inf13d,so.plpw^[(h-1)*so.nplan+i].vl[j],so.plspw^[(h-
1)*so.nplan+i].vl[j],inf03d,dinf3d,deps3d,dee3d,so.somal^[so.plstg^[(i-1)*so.nstg+h]].mladeeta1, 
so.somal^[so.plstg^[(i-1)*so.nstg+h]].mladem,so.somal^[so.plstg^[(i-
1)*so.nstg+h]].mladea,so.somal^[so.plstg^[(i-1)*so.nstg+h]].mlademuy, 
so.somal^[so.plstg^[(i-1)*so.nstg+h]].mladesi2,so.somal^[so.plstg^[(i-
1)*so.nstg+h]].mladeh,so.somal^[so.plstg^[(i-1)*so.nstg+h]].mladel, 
so.somal^[so.plstg^[(i-1)*so.nstg+h]].mladeap,so.somal^[so.plstg^[(i-1)*so.nstg+h]].mladebt, 
so.somal^[so.plstg^[(i-1)*so.nstg+h]].mladec,so.somal^[so.plstg^[(i-1)*so.nstg+h]].mladep, 
so.plpw^[(h-1)*so.nplan+i].vl[j],so.plspw^[(h-1)*so.nplan+i].vl[j],so.somal^[so.plstg^[(i-
1)*so.nstg+h]].pa); 
so.ConvertStress3DTo2D(vl,inf13d); 
End; 
 209
// 
For m:=1 to 4 do 
so.plstrs^[(h-1)*so.nplan+i].vl[j,m]:=vl[m]; 
// 
// 
If so.actrl.et=1 then 
Begin 
r:=0; 
For m:=1 to 6 do 
r:=r+fun6[m]*coor6[m,1]; 
End; 
// 
//Load vector 
For m:=1 to 12 do 
Begin 
For n:=1 to 3 do 
Begin 
If so.pwp0^[i].vl[j]<=0 then 
sigmatotal[n]:=so.plstrs^[(h-1)*so.nplan+i].vl[j,n]+so.pwp^[(h-1)*so.nplan+i].vl[j]+so.pwp0^[i].vl[j]; 
If so.pwp0^[i].vl[j]>0 then 
sigmatotal[n]:=so.plstrs^[(h-1)*so.nplan+i].vl[j,n]+so.pwp^[(h-1)*so.nplan+i].vl[j]; 
End; 
sigmatotal[4]:=so.plstrs^[(h-1)*so.nplan+i].vl[j,4]; 
For n:=1 to 4 do 
Begin 
If so.actrl.et=0 then 
bload[m]:=bload[m]+0.5*sigmatotal[n]*bee6[n,m]*det*wt[j]; 
If so.actrl.et=1 then 
bload[m]:=bload[m]+0.5*sigmatotal[n]*bee6[n,m]*det*wt[j]*r; 
End; 
End; 
End;//gauss 
//Global load vector 
For j:=1 to 6 do 
Begin 
For k:=1 to 2 do 
If so.cdis^[(so.plan^[i].jn[j]-1)*3+k]=0 then 
dload^[(so.plan^[i].jn[j]-1)*3+k]:=dload^[(so.plan^[i].jn[j]-1)*3+k]+bload[(j-1)*2+k]; 
End; 
End;//6 node element 
// 
End;//Vong lap qua cac phan tu plane 
//Geotexttile 
For i:=1 to so.ngtt do 
If so.gttstg^[(i-1)*so.nstg+h]>0 then 
Begin 
For j:=1 to 2 do 
Begin 
coor2[j,1]:=so.jnt^[so.gtt^[i].jn[j]].x; 
coor2[j,2]:=so.jnt^[so.gtt^[i].jn[j]].y; 
End; 
 210
cosin2(cs2,coor2); 
//D 
For j:=1 to 2 do 
For k:=1 to 2 do 
glodis2[(j-1)*2+k]:=ddis^[(so.gtt^[i].jn[j]-1)*3+k]; 
//D'=CS*D 
For j:=1 to 4 do 
Begin 
locdis2[j]:=0; 
For k:=1 to 4 do 
locdis2[j]:=locdis2[j]+cs2[j,k]*glodis2[k]; 
End; 
// F'=K*D' 
ell:=sqrt(sqr(coor2[2,1]-coor2[1,1])+sqr(coor2[2,2]-coor2[1,2])); 
stiffmatgeotexttile(kmi2,so.gttmal^[so.gttstg^[(i-1)*so.nstg+h]].eur,so.gttmal^[so.gttstg^[(i-
1)*so.nstg+h]].t,ell); 
For j:=1 to 4 do 
Begin 
locload2[j]:=0; 
For k:=1 to 4 do 
locload2[j]:=locload2[j]+kmi2[j,k]*locdis2[k]; 
End; 
so.gttifs^[(h-1)*so.ngtt+i]:=so.gttifs^[(h-1)*so.ngtt+i]+locload2[3]; 
//No compression 
If so.gttifs^[(h-1)*so.ngtt+i]<0 then 
so.gttifs^[(h-1)*so.ngtt+i]:=0; 
//Maximum force 
If so.gttmal^[so.gttstg^[(i-1)*so.nstg+h]].nssc=0 then 
Begin 
If so.gttifs^[(h-1)*so.ngtt+i]>so.gttmal^[so.gttstg^[(i-1)*so.nstg+h]].np then 
so.gttifs^[(h-1)*so.ngtt+i]:=so.gttmal^[so.gttstg^[(i-1)*so.nstg+h]].np; 
End; 
// 
If so.gttmal^[so.gttstg^[(i-1)*so.nstg+h]].nssc>0 then 
Begin 
If (locdis2[3]-locdis2[1]>0) then 
Begin 
so.InterpolatedStress(so.gttifs^[(h-1)*so.ngtt+i],(locdis2[3]-locdis2[1])/ell,so.gttmal^[so.gttstg^[(i-
1)*so.nstg+h]].nssc); 
End 
Else 
so.gttifs^[(h-1)*so.ngtt+i]:=0; 
End; 
// 
locload2[1]:=-so.gttifs^[(h-1)*so.ngtt+i]; 
locload2[2]:=0; 
locload2[3]:=so.gttifs^[(h-1)*so.ngtt+i]; 
locload2[4]:=0; 
//F=CST*F' 
For j:=1 to 4 do 
Begin 
 211
gloload2[j]:=0; 
For k:=1 to 4 do 
gloload2[j]:=gloload2[j]+cs2[k,j]*locload2[k]; 
End; 
//Global load vector 
For j:=1 to 2 do 
Begin 
For k:=1 to 2 do 
If so.cdis^[(so.gtt^[i].jn[j]-1)*3+k]=0 then 
dload^[(so.gtt^[i].jn[j]-1)*3+k]:=dload^[(so.gtt^[i].jn[j]-1)*3+k]+gloload2[(j-1)*2+k]; 
End; 
End; 
//Anchor 
For i:=1 to so.nanc do 
If so.ancstg^[(i-1)*so.nstg+h]>0 then 
Begin 
k:=0; 
For j:=1 to so.naf do 
If so.af^[j].sc=h then 
If so.af^[j].num=i then 
k:=j; 
// 
If k=0 then 
Begin 
For j:=1 to 2 do 
Begin 
coor2[j,1]:=so.jnt^[so.anc^[i].jn[j]].x; 
coor2[j,2]:=so.jnt^[so.anc^[i].jn[j]].y; 
End; 
cosin2(cs2,coor2); 
//D 
For j:=1 to 2 do 
For k:=1 to 2 do 
glodis2[(j-1)*2+k]:=ddis^[(so.anc^[i].jn[j]-1)*3+k]; 
//D'=CS*D 
For j:=1 to 4 do 
Begin 
locdis2[j]:=0; 
For k:=1 to 4 do 
locdis2[j]:=locdis2[j]+cs2[j,k]*glodis2[k]; 
End; 
// F'=K*D' 
ell:=sqrt(sqr(coor2[2,1]-coor2[1,1])+sqr(coor2[2,2]-coor2[1,2])); 
stiffmatanchor(kmi2,so.ancmal^[so.ancstg^[(i-1)*so.nstg+h]].ae,ell,so.ancmal^[so.ancstg^[(i-
1)*so.nstg+h]].lsp); 
For j:=1 to 4 do 
Begin 
locload2[j]:=0; 
For k:=1 to 4 do 
locload2[j]:=locload2[j]+kmi2[j,k]*locdis2[k]; 
End; 
 212
so.ancifs^[(h-1)*so.nanc+i]:=so.ancifs^[(h-1)*so.nanc+i]+locload2[3]; 
//No compression 
If so.ancifs^[(h-1)*so.nanc+i]<0 then 
so.ancifs^[(h-1)*so.nanc+i]:=0; 
//Maximum force 
If so.ancifs^[(h-1)*so.nanc+i]>so.ancmal^[so.ancstg^[(i-1)*so.nstg+h]].np then 
so.ancifs^[(h-1)*so.nanc+i]:=so.ancmal^[so.ancstg^[(i-1)*so.nstg+h]].np; 
// 
locload2[1]:=-so.ancifs^[(h-1)*so.nanc+i]; 
locload2[2]:=0; 
locload2[3]:=so.ancifs^[(h-1)*so.nanc+i]; 
locload2[4]:=0; 
//F=CST*F' 
For j:=1 to 4 do 
Begin 
gloload2[j]:=0; 
For k:=1 to 4 do 
gloload2[j]:=gloload2[j]+cs2[k,j]*locload2[k]; 
End; 
//Global load vector 
For j:=1 to 2 do 
Begin 
For k:=1 to 2 do 
If so.cdis^[(so.anc^[i].jn[j]-1)*3+k]=0 then 
dload^[(so.anc^[i].jn[j]-1)*3+k]:=dload^[(so.anc^[i].jn[j]-1)*3+k]+gloload2[(j-1)*2+k]; 
End; 
End// 
Else 
Begin 
so.ancifs^[(h-1)*so.nanc+i]:=(step/so.ictrl.nstep)*so.af^[k].f; 
//Maximum force 
If so.ancifs^[(h-1)*so.nanc+i]>so.ancmal^[so.ancstg^[(i-1)*so.nstg+h]].np then 
so.ancifs^[(h-1)*so.nanc+i]:=so.ancmal^[so.ancstg^[(i-1)*so.nstg+h]].np; 
End; 
End; 
// 
//Beam-Column 
For i:=1 to so.nbc do 
If so.bcstg^[(i-1)*so.nstg+h]>0 then 
Begin 
For j:=1 to 2 do 
Begin 
coor2[j,1]:=so.jnt^[so.bc^[i].jn[j]].x; 
coor2[j,2]:=so.jnt^[so.bc^[i].jn[j]].y; 
End; 
cosin3(cs3,coor2); 
//D 
For j:=1 to 2 do 
For k:=1 to 3 do 
glodis3[(j-1)*3+k]:=ddis^[(so.bc^[i].jn[j]-1)*3+k]; 
//D'=CS*D 
 213
For j:=1 to 6 do 
Begin 
locdis3[j]:=0; 
For k:=1 to 6 do 
locdis3[j]:=locdis3[j]+cs3[j,k]*glodis3[k]; 
End; 
// F'=K*D' 
ell:=sqrt(sqr(coor2[2,1]-coor2[1,1])+sqr(coor2[2,2]-coor2[1,2])); 
axx:=ax(so.spro^[so.bcstg^[(i-1)*so.nstg+h]].code,so.spro^[so.bcstg^[(i-
1)*so.nstg+h]].yd,so.spro^[so.bcstg^[(i-1)*so.nstg+h]].zd,so.spro^[so.bcstg^[(i-
1)*so.nstg+h]].yb,so.spro^[so.bcstg^[(i-1)*so.nstg+h]].zb,so.spro^[so.bcstg^[(i-1)*so.nstg+h]].d); 
izz:=iz(so.spro^[so.bcstg^[(i-1)*so.nstg+h]].code,so.spro^[so.bcstg^[(i-
1)*so.nstg+h]].yd,so.spro^[so.bcstg^[(i-1)*so.nstg+h]].zd,so.spro^[so.bcstg^[(i-
1)*so.nstg+h]].yb,so.spro^[so.bcstg^[(i-1)*so.nstg+h]].zb,so.spro^[so.bcstg^[(i-1)*so.nstg+h]].d); 
stiffmatbeamcolumn(kmi3,axx,izz,so.smal^[so.spro^[so.bcstg^[(i-
1)*so.nstg+h]].nm].e,so.smal^[so.spro^[so.bcstg^[(i-1)*so.nstg+h]].nm].p,ell); 
For j:=1 to 6 do 
Begin 
locload3[j]:=0; 
For k:=1 to 6 do 
locload3[j]:=locload3[j]+kmi3[j,k]*locdis3[k]; 
End; 
// 
For j:=1 to 6 do 
so.bcifs^[(h-1)*so.nbc+i].vl[j]:=so.bcifs^[(h-1)*so.nbc+i].vl[j]+locload3[j]; 
// 
//Place procedure for nonlinear beam here 
//so.BeamNonlinearForce(i,h,fmax,fmin); 
// 
For j:=1 to 6 do 
locload3[j]:=so.bcifs^[(h-1)*so.nbc+i].vl[j]; 
//F=CST*F' 
For j:=1 to 6 do 
Begin 
gloload3[j]:=0; 
For k:=1 to 6 do 
gloload3[j]:=gloload3[j]+cs3[k,j]*locload3[k]; 
End; 
//Global load vector 
For j:=1 to 2 do 
Begin 
For k:=1 to 3 do 
If so.cdis^[(so.bc^[i].jn[j]-1)*3+k]=0 then 
dload^[(so.bc^[i].jn[j]-1)*3+k]:=dload^[(so.bc^[i].jn[j]-1)*3+k]+gloload3[(j-1)*3+k]; 
End; 
End; 
//Bar 
For i:=1 to so.nbr do 
If so.brstg^[(i-1)*so.nstg+h]>0 then 
Begin 
For j:=1 to 2 do 
 214
Begin 
coor2[j,1]:=so.jnt^[so.br^[i].jn[j]].x; 
coor2[j,2]:=so.jnt^[so.br^[i].jn[j]].y; 
End; 
cosin2(cs2,coor2); 
//D 
For j:=1 to 2 do 
For k:=1 to 2 do 
glodis2[(j-1)*2+k]:=ddis^[(so.br^[i].jn[j]-1)*3+k]; 
//D'=CS*D 
For j:=1 to 4 do 
Begin 
locdis2[j]:=0; 
For k:=1 to 4 do 
locdis2[j]:=locdis2[j]+cs2[j,k]*glodis2[k]; 
End; 
// F'=K*D' 
ell:=sqrt(sqr(coor2[2,1]-coor2[1,1])+sqr(coor2[2,2]-coor2[1,2])); 
axx:=ax(so.spro^[so.brstg^[(i-1)*so.nstg+h]].code,so.spro^[so.brstg^[(i-
1)*so.nstg+h]].yd,so.spro^[so.brstg^[(i-1)*so.nstg+h]].zd,so.spro^[so.brstg^[(i-
1)*so.nstg+h]].yb,so.spro^[so.brstg^[(i-1)*so.nstg+h]].zb,so.spro^[so.brstg^[(i-1)*so.nstg+h]].d); 
stiffmatbar(kmi2,so.smal^[so.spro^[so.brstg^[(i-1)*so.nstg+h]].nm].e,axx,ell,1); 
For j:=1 to 4 do 
Begin 
locload2[j]:=0; 
For k:=1 to 4 do 
locload2[j]:=locload2[j]+kmi2[j,k]*locdis2[k]; 
End; 
so.brifs^[(h-1)*so.nbr+i]:=so.brifs^[(h-1)*so.nbr+i]+locload2[3]; 
//Minimum force 
If so.brifs^[(h-1)*so.nbr+i]<-(1E+15) then 
so.brifs^[(h-1)*so.nbr+i]:=-(1E+15); 
//Maximum force 
If so.brifs^[(h-1)*so.nbr+i]>(1E+15) then 
so.brifs^[(h-1)*so.nbr+i]:=(1E+15); 
// 
locload2[1]:=-so.brifs^[(h-1)*so.nbr+i]; 
locload2[2]:=0; 
locload2[3]:=so.brifs^[(h-1)*so.nbr+i]; 
locload2[4]:=0; 
//F=CST*F' 
For j:=1 to 4 do 
Begin 
gloload2[j]:=0; 
For k:=1 to 4 do 
gloload2[j]:=gloload2[j]+cs2[k,j]*locload2[k]; 
End; 
//Global load vector 
For j:=1 to 2 do 
Begin 
For k:=1 to 2 do 
 215
If so.cdis^[(so.br^[i].jn[j]-1)*3+k]=0 then 
dload^[(so.br^[i].jn[j]-1)*3+k]:=dload^[(so.br^[i].jn[j]-1)*3+k]+gloload2[(j-1)*2+k]; 
End; 
End; 
//Spring 
For i:=1 to so.nspr do 
If so.sprstg^[(i-1)*so.nstg+h]>0 then 
Begin 
For j:=1 to 2 do 
Begin 
coor2[j,1]:=so.jnt^[so.spr^[i].jn[j]].x; 
coor2[j,2]:=so.jnt^[so.spr^[i].jn[j]].y; 
End; 
cosin3(cs3,coor2); 
//D 
For j:=1 to 2 do 
For k:=1 to 3 do 
glodis3[(j-1)*3+k]:=ddis^[(so.spr^[i].jn[j]-1)*3+k]; 
//D'=CS*D 
For j:=1 to 6 do 
Begin 
locdis3[j]:=0; 
For k:=1 to 6 do 
locdis3[j]:=locdis3[j]+cs3[j,k]*glodis3[k]; 
End; 
// F'=K*D' 
stiffmatspring(kmi3,so.sprmal^[so.sprstg^[(i-1)*so.nstg+h]].k,so.sprmal^[so.sprstg^[(i-
1)*so.nstg+h]].lsp); 
For j:=1 to 6 do 
Begin 
locload3[j]:=0; 
For k:=1 to 6 do 
locload3[j]:=locload3[j]+kmi3[j,k]*locdis3[k]; 
End; 
// 
For j:=1 to 6 do 
so.sprifs^[(h-1)*so.nspr+i].vl[j]:=so.sprifs^[(h-1)*so.nspr+i].vl[j]+locload3[j]; 
// 
so.SpringNonlinearForce(i,h); 
// 
For j:=1 to 6 do 
locload3[j]:=so.sprifs^[(h-1)*so.nspr+i].vl[j]; 
//F=CST*F' 
For j:=1 to 6 do 
Begin 
gloload3[j]:=0; 
For k:=1 to 6 do 
gloload3[j]:=gloload3[j]+cs3[k,j]*locload3[k]; 
End; 
//Global load vector 
For j:=1 to 2 do 
 216
Begin 
For k:=1 to 3 do 
If so.cdis^[(so.spr^[i].jn[j]-1)*3+k]=0 then 
dload^[(so.spr^[i].jn[j]-1)*3+k]:=dload^[(so.spr^[i].jn[j]-1)*3+k]+gloload3[(j-1)*3+k]; 
End; 
End; 
//Tinh so gia chuyen vi 
k:=0; 
For i:=1 to so.njnt do 
For j:=1 to 3 do 
If so.cdis^[(i-1)*3+j]=0 then 
Begin 
k:=k+1; 
so.pm^[k]:=preload^[(h-1)*3*so.njnt+(i-1)*3+j]+(step/so.ictrl.nstep)*(load^[(h-1)*3*so.njnt+(i-
1)*3+j]-preload^[(h-1)*3*so.njnt+(i-1)*3+j])-dload^[(i-1)*3+j]; 
End; 
// 
If so.nblock=1 then 
Begin 
so.chobk1_1(1); 
so.chobk2_1(1); 
End; 
If so.nblock>1 then 
Begin 
so.chobk1(1); 
so.chobk2(1); 
End; 
// 
k:=0; 
For i:=1 to so.njnt do 
For j:=1 to 3 do 
Begin 
If so.cdis^[(i-1)*3+j]=0 then 
Begin 
k:=k+1; 
totd^[(i-1)*3+j]:=totd^[(i-1)*3+j]+so.pm^[k]; 
ddis^[(i-1)*3+j]:=so.pm^[k]; 
End 
Else 
ddis^[(i-1)*3+j]:=0; 
End; 
//Kiem tra hoi tu 
told:=0; 
For i:=1 to so.njnt do 
told:=told+sqrt(sqr(ddis^[(i-1)*3+1])+sqr(ddis^[(i-1)*3+2])); 
// 
ttold:=0; 
For i:=1 to so.njnt do 
ttold:=ttold+sqrt(sqr(totd^[(i-1)*3+1])+sqr(totd^[(i-1)*3+2])); 
// 
told:=told/ttold; 
 217
// 
Until (told<=so.ictrl.toldis) or (iter=so.ictrl.niter); 
// 
Until (step=so.ictrl.nstep) or (told>so.ictrl.toldis); 
// 
//Keep last stage balance load 
For i:=1 to 3*so.njnt do 
preload^[(h-1)*3*so.njnt+i]:=dload^[i]; 
End;//h>1 
// 
For i:=1 to so.njnt do 
For j:=1 to 3 do 
so.dis^[(h-1)*so.njnt*3+(so.renj^[i]-1)*3+j]:=totd^[(i-1)*3+j]; 
// 
Freemem(so.pm,so.neq*sizeof(real)); 
// 
frmssi2d.runmode:=1; 
End 
Else 
Begin 
ListBox.Items.Add('Error: Please check the boundary conditions 
!');num:=num+1;ListBox.ItemIndex:=num; 
End; 
// 
If so.nblock=1 then 
Freemem(so.km,so.nkm*sizeof(real)); 
so.nkm:=0; 
Freemem(so.block,so.nblock*sizeof(BlockInf)); 
so.nblock:=0; 
Freemem(so.cline,so.neq*sizeof(cblock)); 
so.neq:=0; 
// 
Until (h=so.nstg) or (err1=1) or (iter=so.ictrl.niter); 
// 
so.DelJCon; 
// 
For i:=1 to so.nblock do 
Begin 
If FileExists(so.MatrixDirectory+'\km'+IntToStr(i)+'.mat') then 
DeleteFile(so.MatrixDirectory+'\km'+IntToStr(i)+'.mat'); 
End; 
//Xoa thu muc ma tran 
If DirectoryExists(so.MatrixDirectory) then 
If DeleteDir(so.MatrixDirectory)=true then 
Begin 
//Do nothing 
End; 
// 
Freemem(ddis,3*so.njnt*sizeof(real)); 
// 
Freemem(dload,3*so.njnt*sizeof(real)); 
 218
Freemem(totd,3*so.njnt*sizeof(real)); 
// 
Freemem(load,so.njnt*sizeof(real)); 
Freemem(preload,3*so.njnt*sizeof(real)); 
Freemem(strload,so.njnt*sizeof(real)); 
Freemem(slload,so.njnt*sizeof(real)); 
// 
Freemem(so.cdis,so.njnt*3*sizeof(integer)); 
Freemem(so.cdel,so.njnt*sizeof(integer)); 
// 
If err1=1 then 
Begin 
so.delresult; 
End; 
// 
so.rerenamejnt; 
//Change Sign 
For i:=1 to so.nstg*so.nbc do 
Begin 
so.bcifs^[i].vl[1]:=-so.bcifs^[i].vl[1]; 
so.bcifs^[i].vl[3]:=-so.bcifs^[i].vl[3]; 
so.bcifs^[i].vl[5]:=-so.bcifs^[i].vl[5]; 
End; 
// 
ListBox.Items.Add('Finish');num:=num+1;ListBox.ItemIndex:=num; 
CloseFile(fxt); 
End;