Ảnh hưởng của băng gia tốc nền lên kết quả phân tích phản ứng động của nhà nhiều tầng

Bài viết Ảnh hưởng của băng gia tốc nền lên kết quả phân tích phản ứng động của nhà nhiều tầng tiến hành phân tích ảnh hưởng của các dạng băng gia tốc nền lên kết quả phân tích phản ứng động của công trình nhà cao tầng.

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020 ISBN: 978-604-82-3869-8 ẢNH HƯỞNG CỦA BĂNG GIA TỐC NỀN LÊN KẾT QUẢ PHÂN TÍCH PHẢN ỨNG ĐỘNG CỦA NHÀ NHIỀU TẦNG Nguyễn Anh Dũng1, Dương Nhật Trung2 Trường Đại học Thủy lợi, email:dung.kcct@tlu.edu.vn Công ty cổ phần kết cấu kiến trúc Việt Nam VSJ GIỚI THIỆU CHUNG: Việt Nam nước có khả xảy động đất, chí số vùng có khả động đất cấp Tuy nhiên, Việt Nam chưa có nhiều kinh nghiệm thiết kế xây dựng cơng trình có tính kháng chấn, phần chưa nắm rõ ảnh hưởng băng gia tốc lên cơng trình nên chưa có giải pháp thiết kế hợp lý Phân tích kết cấu theo lịch sử thời gian phương pháp tính tốn động xác tốn thiết kế kháng chấn Số liệu đầu vào phương pháp tính băng gia tốc thu thập vị trí đặt cơng trình Các băng gia tốc khác thời gian, biên độ gia tốc Cùng tiêu chuẩn địa phương, băng gia tốc quy định khác thời gian tác dụng biên độ gia tốc Ngoài ra, dạng kết cấu cơng trình xây dựng địa phương khác có băng gia tốc khác khác Tuy nhiên nghiên cứu ảnh hưởng băng gia tốc lên kết phân tích phản ứng động cơng trình nhà nhiều tầng chưa có nhiều Bài báo tiến hành phân tích ảnh hưởng dạng băng gia tốc lên kết phân tích phản ứng động cơng trình nhà cao tầng thời gian tác động, ta đánh giá ảnh hưởng băng gia tốc khác lên cơng trình khác mức độ ảnh hưởng Loại động đất sử dụng để phân tích loại I, đại diện cho trận động đất khu vực Kanto năm 1923 loại II đại diện cho trận động đất khu vực Kobe 1995, hai loại qui định tiêu chuẩn thiết kế nhật (JRA 2004) [I] Biểu đồ gia tốc đại diện của loại có dạng hình 1.1 hình 1.2 Theo bảng I.1 phụ lục I TCVN 9386 [II], loại I tương đương động đất cấp VIII-IX Qua so sánh hình 1& thấy rằng: động đất loại có chu kỳ thời gian tác động lớn loại 2, động đất loại có đỉnh gia tốc (PGA) lớn gần gấp đôi so với loại 1, yếu tố băng gia tốc ảnh hưởng lên tính tốn động cơng trình trình bày phần Hình Gia tốc động đất loại PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: Phân tích động cơng trình tác động động đất Bằng việc mơ hình hóa băng gia tốc lên cơng trình 147 Hình Gia tốc động đất loại Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019 ISBN: 978-604-82-3869-8 Cơng trình áp dụng vào phân tích trụ sở văn phịng Với quy mơ gồm 11 tầng xây dựng Quận Long Biên, Thành phố Hà Nội Cơng trình sử dụng phương án khung bê tơng cốt thép tồn khối Kích thước cấu kiện: Vách bê tông B30, cột chủ yếu với kích thước 400400mm kích thước dầm 220350mm, 220400mm, 220450mm Cơng trình đặt đất loại B A B C D 4 3 2 1 B C D KẾT QUẢ PHÂN TÍCH: E A - Theo phương ngang gối cách chấn ứng xử theo mơ hình song tuyến tính có đặc trưng học tính tốn Hình Kết so sánh chuyển vị đỉnh theo phương X điểm 557 mơ hình sử dụng băng gia tốc loại loại E Hình Mặt tầng điển hình nhà kết cấu khung BTCT 11 tầng Việc phân tích động cơng trình thực thơng qua phần mềm Sap 2000 Cơng trình 11 tầng tính tốn tác động dạng chuyển động động đất Để tìm hiểu ảnh hưởng băng gia tốc lên kết tính tốn phản ứng động nhà nhiều tầng, cơng trình xét theo trường hợp sử dụng loại băng gia tốc khác tác dụng lên cơng trình khoảng thời gian định, kết hai trường hợp so sánh phân tích Trong tính tốn giả thiết sau sử dụng: - Hệ kết cấu phía đàn hồi ứng xử phi tuyến xảy gối cách chấn; - Các sàn tuyệt đối cứng mặt phẳng nó; - Giảm chấn theo phương đứng giả thiết 5%; Hình Kết so sánh chuyển vị đỉnh theo phương X điểm 547 mô hình sử dụng băng gia tốc loại loại Hình Kết so sánh phản lực chân cột F1 điểm 133 mơ hình sử dụng băng gia tốc loại loại động đất theo phương X Để so sánh ảnh hưởng băng gia tốc lên kết phân tích động, phản ứng cơng trình tính từ hai loại động đất vẽ chung hình, đó, phản ứng thu từ động đất loại vẽ nét liền, 148 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020 ISBN: 978-604-82-3869-8 phản ứng thu từ động đất loại vẽ nét đứt Các kết so sánh thể từ hình đến hình bảng Hình Kết so sánh gia tốc cơng trình điểm 557 mơ hình sử dụng băng gia tốc loại loại động đất theo phương X Bảng Tổng lực cắt đáy Loại động đất F1 (Tonf) F2 (Tonf) Loại 33273.03 25.89 Loại 5182.59 26.28 tính tốn loại khơng lớn loại Điều chuyển vị lớn đỉnh cơng trình không phụ thuộc vào thời gian tác động động đất Khi so sánh lực tổng cắt đáy bảng ta thấy rằng, đỉnh gia tốc động đất loại lớn khoảng lần loại lực cắt đáy cơng trình loại gây lớn lần so với loại Như lực cắt đáy phụ thuộc lớn vào đỉnh băng gia tốc PGA Các kết tương tự thu từ phân tích phản lực chân cột gia tốc đỉnh cơng trình, phụ thuộc phản ứng cơng trình lên đặc tính băng gia tốc thể qua giá trị định lượng qua số hình vẽ so sánh KẾT LUẬN Sau chạy phân tích hai băng gia tốc nền, ta nhận thấy thành phần chuyển vị lớn đỉnh công trình, kết từ mơ hình phân tích đưa cho thấy chuyển vị mơ hình chạy băng gia tốc động đất loại lớn khoảng hai lần kết tính từ mơ hình với băng gia tốc loại 1, khối lượng tham gia vào dao động tương đương Việc chuyển vị đỉnh cơng trình phụ thuộc mạnh vào đỉnh gia tốc (PGA) băng gia tốc đưavào thiết kế (loại có PGA = 6,87 m/s2 lớn loại có PGA = 3,63 m/s2) Ngồi ra, động đất loại có thời gian chu kỳ dao động lớn loại chuyển vị thu từ Mỗi thành phần phản ứng động cơng trình phụ thuộc khác vào đỉnh đặc tính gia tốc Trong đỉnh gia tốc PGA băng gia tốc yếu tố có ảnh hưởng lớn tới phản ứng cơng trình, đặc biệt lực cắt đáy cơng trình Sự phụ thuộc thành phần động cơng trình khảo sát thơng qua phân tích định lượng, bảng so sánh có giá trị cụ thể để thể mức độ phụ thuộc thành phần TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Japan road association-JRA (2004) Specifications for highway bridges Part V: seismic design Tokyo: Maruzen [2] TCVN 9386:2012, Thiết kế cơng trình chịu động đất 149 ... động động đất Để tìm hiểu ảnh hưởng băng gia tốc lên kết tính tốn phản ứng động nhà nhiều tầng, cơng trình xét theo trường hợp sử dụng loại băng gia tốc khác tác dụng lên cơng trình khoảng thời gian... tốc loại loại động đất theo phương X Để so sánh ảnh hưởng băng gia tốc lên kết phân tích động, phản ứng cơng trình tính từ hai loại động đất vẽ chung hình, đó, phản ứng thu từ động đất loại vẽ... chân cột gia tốc đỉnh cơng trình, phụ thuộc phản ứng cơng trình lên đặc tính băng gia tốc thể qua giá trị định lượng qua số hình vẽ so sánh KẾT LUẬN Sau chạy phân tích hai băng gia tốc nền, ta