Luận án phân tích ảnh hưởng của bể nước đến mức độ giảm chấn của nhà cao tầng chịu động đất

1 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Một mục tiêu thiết kế tịa nhà cao tầng, ngồi việc chịu tải trọng thông thường chịu tải trọng đặc biệt gió động đất Những quy định cho kết cấu chịu loại tải trọng đặc biệt phản ánh Bộ luật Xây dựng Quốc tế (IBC) - 03 hay Tiêu chuẩn châu Âu Eurocode - Thiết kế chống động đất cho kết cấu, Tiêu chuẩn TCVN 9386:2012 động đất, TCVN 229:1999 gió động, TCVN 2737:2020 tải trọng tác động Vấn đề thiết kế kháng chấn tòa nhà, phân tích ứng xử chúng biến dạng chu kỳ không đàn hồi lớn qui định điều khoản thiết kế ASCE 7-02 (IBC-03, NFPA 5000), UBC-97 hay Euro Code 2008, đưa yêu cầu chi tiết để đảm bảo hiệu suất kháng chấn phạm vi biến dạng đàn hồi, phân tích phương pháp tĩnh, động lịch sử thời gian Trong thiết kế kháng chấn nhà cao tầng, tác dụng động đất vấn đề quan trọng thiệt hại mà gây cho kết cấu tòa nhà Trường hợp xảy động đất mạnh, kết cấu có tượng chuyển vị chuyển vị tương đối kết cấu tòa nhà so với móng chuyển vị lệch tầng Trên thực tế, tần số dao động riêng kết cấu tòa nhà cao tầng siêu cao tầng thường nhỏ (khoảng 0.1- 0.3 Hz BR Ellis,1980 [1] thống kê 163 tòa nhà cao tầng) gần với tần số dao động trận động đất có cường độ lớn Do đó, phản ứng thường quan trọng cộng hưởng xảy Để thỏa mãn trạng thái giới hạn cường độ trạng thái giới hạn biến dạng, thách thức kỹ sư thiết kế kết cấu tòa nhà cao tầng chống động đất Do nhà cao tầng cao tới gần nghìn mét nên kết cấu có biến dạng nhỏ chuyển vị tương đối so với tầng hầm lớn Ngồi ra, tồ nhà cao tầng thường có cơng làm văn phịng nên khơng hồn tồn sử dụng tường chịu lực, khơng thể áp dụng nguyên tắc sử dụng tường chống tải trọng ngang Hiện có nhiều giải pháp thiết kế kháng chấn cho nhà cao tầng, giải pháp giảm chấn chất lỏng (TLD) số giải pháp sử dụng nhiều nhờ tính hiệu chi phí hợp lý Tuy nhiên, phức tạp việc tối ưu hóa thơng số thiết kế bể chứa chất lỏng (hệ giảm chấn chất lỏng), tối ưu hóa kích thước hình học bể, chiều cao mực nước bể, gối liên kết bể kết cấu tịa nhà, số lượng bể, vị trí đặt bể chiều cao tịa nhà khiến cơng tác tiêu chuẩn hóa quy tắc thiết kế hệ giảm chấn chất lỏng TLD gặp nhiều khó khăn Do vấn đề quan trọng phân tích tối ưu bể chứa chất lỏng Bên cạnh đó, việc nghiên cứu đưa phương pháp phân tích hay mơ hình phân tích quan trọng, để áp dụng thuận tiện thiết kế hệ bể chứa chất lỏng giảm chấn cho cơng trình nhà cao tầng tác dụng động đất Theo phân tích tổng quan, giới Việt Nam có ba hướng nghiên cứu liên quan đến giảm chấn chất lỏng (TLD) bao gồm: - Nghiên cứu dao động sóng chất lỏng bể chứa tương tác sóng chất lỏng với thành bể - Nghiên cứu bể mềm - thành bể biến dạng tác động ngược lại vào chất lỏng bên bể - Nghiên cứu hiệu giảm chấn hệ nhiều bể chứa (MTLD) Ứng dụng TLD nói chung hệ MTLD nói riêng việc nâng cao hiệu giảm chấn kết cấu phân tích ứng xử động bên bể chứa cho hệ thống cần có quy trình để tối ưu hình dạng, kích thước, vị trí, số lượng bể Các phương pháp để quy đổi hệ TLD thành hệ TMD, phương pháp quy đổi chất lỏng thành khối lượng theo mơ hình Houner Haroun có xét tương tác chất lỏng với thành bể chứa thơng qua độ cứng lị so liên kết khối lượng quy đổi với thành bể áp dụng tính tốn bể, nhiên dừng lại mức độ ứng xử sóng chất lỏng tuyến tính Mặt khác, nghiên cứu trước ln mặc định liên kết bể chứa với kết cấu liên kết tuyệt đối cứng, chưa xem xét ảnh hưởng liên kết bể với kết cấu đến mức độ giảm chấn bể chứa chất lỏng Đây vấn đề cần quan tâm nghiên cứu giảm chấn cho kết cấu dùng bể chứa chất lỏng Ở nước ta, số liệu nghiên cứu cho thấy, việc ứng dụng hệ giảm chấn chất lỏng (TLD) cịn ít, chủ yếu nghiên cứu xác định hiệu quả, cơng trình thực tế áp dụng hệ giảm chấn chất lỏng dự án thường kỹ sư nước thiết kế Các kỹ sư nước chưa tiếp cận nhiều chưa đầu tư nghiên cứu nhiều phương pháp lựa chọn, thiết kế, bố trí hệ giảm chấn chất lỏng Ngoài ra, nghiên cứu trước chưa mang lại cho kỹ sư thiết kế nhìn rõ nét xét đến thiết bị giảm chấn chất lỏng cho tòa nhà cao tầng chịu tải trọng động đất Với phân tích trên, đề xuất nội dung nghiên cứu luận án phân tích ảnh hưởng bể nước đến mức độ giảm chấn nhà cao tầng chịu động đất, nghiên cứu đề xuất thông số tối ưu bể chứa kích thước bể, chiều cao mực nước bể, số lượng bể gối liên kết bể kết cấu Đặc biệt nghiên cứu đề xuất phương pháp mơ hình tính tốn thuận tiện cho hệ giảm chấn chất lỏng phản ánh chất làm việc sóng chất lỏng bể chứa, mang lại hiệu giảm chấn tốt cho tòa nhà chịu động đất Tên mục tiêu nghiên cứu Luận án Tên Luận án: “Phân tích ảnh hưởng bể nước đến mức độ giảm chấn nhà cao tầng chịu động đất” Mục tiêu nghiên cứu: Phân tích ảnh hưởng bể nước đến mức độ giảm chấn nhà cao tầng chịu động đất Xây dựng đề xuất mơ hình tính tốn cho bể chứa chất lỏng bao gồm bể chất lỏng bên bể Mơ hình đề xuất phản ánh chất chuyển động sóng chất lỏng bên bể theo mơ hình học chất lỏng Dựa mơ hình đề xuất, Luận án tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng bể chứa chất lỏng (trường hợp bể nhiều bể) lên kết cấu cơng trình Nghiên cứu ảnh hưởng liên kết nửa cứng bể cơng trình Áp dụng kết nghiên cứu để phân tích ảnh hưởng giảm chấn bể nước cho cơng trình nhà cao tầng cụ thể chịu tác dụng động đất Đối tượng phạm vi nghiên cứu a) Đối tượng nghiên cứu: ảnh hưởng bể nước đến mức độ giảm chấn cho kết cấu nhà cao tầng chịu tác dụng động đất b) Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu bể chứa nước hình chữ nhật, dạng đáy phẳng, đặt nhà cao tầng chịu tác dụng động đất Phương pháp nghiên cứu Luận án sử dụng phương pháp nghiên cứu sau đây: Phương pháp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với mơ hình số để nghiên cứu ảnh hưởng bể nước đến mức độ giảm chấn cho kết cấu nhà cao tầng chịu tác dụng động đất Ý nghĩa khoa học thực tiễn nghiên cứu a) Ý nghĩa khoa học Luận án nghiên cứu ảnh hưởng bể nước đến mức độ giảm chấn cho tòa nhà cao tầng chịu tác dụng động đất Luận án xây dựng, đề xuất mơ hình tính tốn phản ánh chuyển động thực chất lỏng bên bể theo mơ hình học chất lỏng Kết nghiên cứu đề xuất thông số bể chứa chất lỏng, số lượng bể, vị trí đặt bể theo chiều cao tịa nhà, đặc biệt đề xuất thơng số độ cứng gối liên kết bể tòa nhà, thông qua tỷ lệ khối lượng tỷ lệ tần số bể chứa tòa nhà, để tăng hiệu giảm chấn cho nhà chịu động đất b) Ý nghĩa thực tiễn Kết nghiên cứu Luận án làm thiết kế biện pháp giảm chấn cho kết cấu cơng trình sử dụng bể chứa chất lỏng Góp phần đẩy mạnh hướng nghiên cứu ứng dụng với giải pháp sử dụng bể nước giảm chấn cho kết cấu cơng trình chịu tác dụng động đất Cấu trúc Luận án Luận án bao gồm Phần mở đầu, chương phần kết luận, kiến nghị Cụ thể là: Mở đầu Chương 1: Tổng quan nghiên cứu ứng dụng bể chứa chất lỏng đến giảm chấn cho kết cấu nhà cao tầng chịu tác dụng động đất Chương 2: Cơ sở lý thuyết phân tích chuyển động bể chứa chất lỏng cơng trình chịu động đất Chương 3: Phân tích ảnh hưởng bể nước đến mức độ giảm chấn cho kết cấu tác dụng động đất Chương 4: Nghiên cứu áp dụng bể nước để giảm chấn cho kết cấu nhà cao tầng tác dụng động đất Kết luận Kiến nghị CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG BỂ CHỨA CHẤT LỎNG ĐẾN MỨC ĐỘ GIẢM CHẤN CHO KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG CHỊU TÁC DỤNG CỦA ĐỘNG ĐẤT 1.1 Các tác động gây dao động cho kết cấu nhà cao tầng Trong thiết kế nhà cao tầng việc kiểm sốt dao động tịa nhà cần thiết Dao động hệ kết cấu có ích cho làm việc chúng, gây nguy hại cho thân kết cấu Việc thiết kế hoàn hảo kết cấu làm việc có hiệu tốt phải bao gồm việc xét đến tác động động nhạy cảm gió, động đất Do mà việc điều khiển dao động có hại cho hạng mục kết cấu nhằm nâng cao hiệu làm việc kết cấu trước tác động yêu cầu thiếu Bài toán điều khiển dao động gọi đạt hiệu chủ yếu kiểm soát biên độ dao động giảm thời gian tắt dao động (làm cho dao động tắt nhanh) [2], [3], [4]: - Giảm mức độ nhạy cảm với dao động - Giảm mức độ nhạy cảm với tác động đầu - Có khả điều khiển hệ thống băng thông rộng - Ổn định cho hệ không ổn định - Điều khiển hệ thống ứng xử lan truyền Để điều khiển dao động kết cấu, việc làm rõ dạng dao động kết cấu xác định loại tác động động kết cấu cần thiết Ở trạng thái dao động, phận kết cấu phát sinh hiệu ứng quán tính dẫn tới việc gia tăng trị số nội lực biến dạng, gây khó khăn cho việc khai thác bình thường, chí điều kiện cụ thể hiệu ứng quán tính ngun nhân dẫn đến cố cơng trình [5], [6], [7] Một tượng cần đặc biệt quan tâm toán điều khiển dao động tượng cộng hưởng Nhiều nghiên cứu cho thấy hiệu ứng động lực kết cấu tăng lên nhanh tần số kích động khoảng xấp xỉ bội số tần số dao động riêng kết cấu Tác động gây dao động cho kết cấu nhà cao tầng bao gồm: - Tác động theo phương thẳng đứng gồm: Tĩnh tải gồm trọng lượng thân lớp hoàn thiện tải trọng tác dụng thường xun, thường có vị trí, phương, chiều tác động khơng đổi q trình sử dụng; Hoạt tải tải trọng sử dụng tác động không thường xuyên - Tác động theo phương ngang gồm: tác động gió tác động động đất Khác với tịa nhà thơng thường, tòa nhà cao tầng tải trọng ngang yếu tố quan trọng Trong thiết kế nhà thấp tầng yếu tố tải trọng ngang nhìn chung quan tâm so với tải trọng đứng, nguyên nhân ảnh hưởng tải trọng ngang lên kết cấu thấp tầng nhỏ Khi chiều cao nhà tăng lên nội lực chuyển vị cơng trình tải trọng ngang (áp lực gió tác động động đất) gây ra, tăng lên nhanh chóng Việc tạo hệ kết cấu để chịu tải trọng vấn đề quan trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng Hoặc đề xuất giải pháp để giảm thiểu tác động cho tải trọng ngang gây cần thiết 1.1.1 Tác động động đất Động đất tượng xảy bất thường với xác xuất tùy thuộc vào khu vực vùng địa chấn khác Nhật Bản quốc gia hứng chịu nhiều trận động đất giới, Việt Nam, trận động đất xảy với số lượng không nhiều độ mạnh ghi nhận không lớn Nhật Bản việc thiết kế có xét đến ảnh hưởng động đất yêu cầu bắt buộc qui định qui trình thiết kế cơng trình xây dựng nói chung cơng trình nhà cao tầng nói riêng Do mà vấn đề nghiên cứu điều khiển dao động cho kết cấu chịu tác động đất đất cần thiết Động đất tác động mang tính chất ngẫu nhiên gây ổn định mạnh cho kết cấu Cách thông thường để mô tả động đất thể chuyển động mặt đất theo thời gian mà đặc trưng tham số: gia tốc, vận tốc chuyển dịch, yếu tố tổ hợp lại Khi xảy động đất, tác động động đất lên kết cấu cơng trình thể tác động liên tiếp loại sóng dao động khác Lực động đất có hướng không gian thay đổi theo thời gian hướng, tốc độ tác dụng trị số Các tác dụng động đất theo hướng ngang thường gây dao động ngang nguy hiểm, làm cho cơng trình bị ổn định mạnh lật đổ hay dịch trượt [2], [8], [9] Chuyển động theo thời gian mặt đất ghi lại trận động đất sử dụng trực tiếp cho phân tích ứng xử theo thời gian kết cấu Các phương pháp phân tích ứng xử kết cấu chịu tác động động đất bao gồm: phân tích ứng xử theo thời gian, phân tích phổ ứng xử, phân tích ứng xử theo tần số Phân tích ứng xử theo thời gian thực để thiết lập ứng xử kết cấu cho phản ứng theo thời gian cụ thể kích động sử dụng kỹ thuật vi phân tích phân Duhamel, tích phân số bước theo thời gian biến đổi Fourier [10], [11] Phương pháp phân tích phổ ứng xử sử dụng liệu từ trận động đất ghi nhận thiết lập lực tác động (lực ngang tương đương) vào kết cấu mà gây ảnh hưởng lớn tới chuyển động mặt đất Phương pháp phân tích ứng xử theo tần số thực chuyển dịch mặt đất mơ q trình ngẫu nhiên ổn định Sử dụng nguyên lý phân tích dao động ngẫu nhiên để đưa hàm mật độ phổ lượng cho phân tích tác động gây chuyển dịch mặt đất [12] Các phương pháp khối lượng kết cấu, gia tốc động đất ảnh hưởng lớn đến ứng xử kết cấu chịu tác động động đất thể theo phương trình P(t) = m ag Điều có nghĩa khối lượng kết cấu gia tốc động đất lớn gây bất lợi cho kết cấu Bất kỳ kết cấu nào, tỷ số tần số dao động riêng kết cấu tần số kích động yếu tố quan trọng cần biết nghiên cứu động đất Theo phân tích miền tần số cách tiện lợi dễ sử dụng dùng biến đổi Fourier từ hàm thời gian chuyển động mặt đất Và thừa nhận chuyển động mặt đất theo thời gian lặp lặp lại với chu kỳ với khoảng thời gian chuyển động mặt đất tổng số lượng hữu hạn hàm điều hòa [9]  x (t )  ao    an cos w n t + b n sin w n t  (1.1) n 1 Trong đó: x(t): chuyển động mặt đất theo thời gian (chuyển dịch, vận tốc, gia tốc) Và wn: tần số góc thứ n Do vậy, tốn điều khiển dao động cho kết cấu tác động động đất xét từ tốn phân tích ứng xử kết cấu chịu tác động kích động hàm điều hịa 1.1.2 Tác động gió Nếu tác động động đất mang tính ngẫu nhiên tác động gió lại mang tính thường xun Gió tượng diễn tự nhiên Đặc trưng dịng gió chủ yếu phụ thuộc vào địa hình gió qua, bề mặt chắn gió, vận tốc, gia tốc gió đặc tính gió Đặc tính biến động quan trọng tốc độ gió biến đổi tốc độ gió theo chiều cao theo mức độ gồ ghề địa hình Sự tăng tốc độ gió theo chiều cao yếu tố đáng quan tâm đặc biệt kết cấu nhà cao tầng [13] Khi gió thổi qua phận kết cấu, tùy theo đặc điểm hình dạng mặt cắt phận kết cấu mà dạng xốy khí hình thành khác giá trị vận tốc gió mà gây dao động gây phá hoại kết cấu cơng trình Các nghiên cứu dao động xoáy xuất phạm vi tốc độ gió bị hạn chế tương đối thấp, dao động tiến triển nhanh dao động tròng trành xuất vượt tốc độ gió Đối với ảnh hưởng góc tác dụng, góc tác dụng lớn dao động xốy hay dao động phát tán dễ xuất Ảnh hưởng cường độ hỗn loạn tuỳ thuộc vào hình dạng mặt cắt kết cấu mà khác có xu hướng sau công nhận nhiều kết cấu Có nghĩa cường độ hỗn loạn tăng lên thì: - Biên độ dao động phản ứng dao động giật tăng lên - Biên độ dao động xuất dao động xoáy giảm - Tốc độ gió xuất dao động phát tán tăng lên Đối với yếu tố liên quan đến đặc trưng khí động lực học hình dạng mặt cắt kết cấu quan trọng Nguyên nhân dao động kết cấu chịu tác động gió gió tác dụng lên kết cấu xuất lực cản áp suất Khi vận tốc dòng thổi tăng lên thời điểm đó, chảy quay vật thay đổi đột ngột, đằng sau vật xuất xoáy tách khỏi vật bị dịng xa, tạo thành rãnh xốy tan nơi cách xa vật, chảy vịng quanh vật rãnh xốy dịng chảy thành lớp Với vật có hình dạng đối xứng đằng sau vật thường hình thành hai xốy có mômen xung lượng môđun ngược chiều (theo định luật bảo tồn mơmen xung lượng hệ kín vật - chất lưu) Chuyển động có đặc điểm khơng quy luật ln thay đổi theo thời gian theo không gian Trong tính tốn cơng trình thường dùng giá trị trung bình danh định tốc độ gió Phương trình gió tác động lên kết cấu đề cập nhiều nghiên cứu với tính tốn chi tiết theo loại dao động gió dao động xốy (vortex sheding), dao động tiến triển nhanh (galoping), dao động giật (gust) Tuy nhiên tác động gió gồm hai phần tác động gió điều hịa tác động gió ngẫu nhiên Một số nghiên cứu thừa nhận gió hàm điều hịa [14], [15], số khác chi tiết hóa xem xét tác động ngẫu nhiên gió [16] Việc nghiên cứu ảnh hưởng gió tác động lên kết cấu nhà, thành phần gió động chủ yếu thực kết cấu nhà cao tầng đặc tính mảnh, có chiều cao tương đối lớn nhạy cảm với tác động động Thí nghiệm hầm gió thí nghiệm phổ biến thực nhằm nghiên cứu ứng xử đặc trưng kết cấu xác định dao động áp lực gió tác động bề mặt cơng trình Các liệu thu từ thí nghiệm hầm gió sử dụng mơ số phục vụ tính tốn thiết kế cơng trình Từ hệ số áp lực gió Cf(t) xác định được, lực gió dọc gió ngang tác động lên mơ hình kết cấu tính tốn theo Wakahara (1993) [2] 𝐹 ọ (𝑡) = 𝐹 (𝑡) = − 𝑃 (𝑡) cos(𝜃 ) = 𝜌 𝑉 𝑃 (𝑡) sin(𝜃 ) = − 𝜌 𝑉 𝐴 𝐶 (𝑡) cos(𝜃 ) 𝐴 𝐶 (𝑡) sin(𝜃 ) Trong đó: 𝜌 : mật độ khơng khí, 𝐴 : diện tích chịu tác động gió; 𝑉 (1.2) (1.3) : vận tốc gió trung bình đỉnh kết cấu điều kiện thiết kế; 𝜃 : góc hướng tác động gió hướng n: số áp lực tác động lớp mơ hình tính tốn Phương trình tác động gió coi tổng tác động điều hòa dạng hàm sin, cos toán phân tích ứng xử kết cấu tác động gió tốn xây dựng hàm ứng xử tần số hệ kết cấu chịu tác động điều hòa Như vậy, ứng xử kết cấu chịu tác động hàm điều hịa tốn để phân tích kiểm sốt dao động kết cấu chịu tác động động lực học nói chung Các tác dụng động lực thay đổi theo thời gian làm phát sinh tượng dao động cơng trình Tác động động lực ảnh hưởng lớn đến dao động phận kết cấu mà đáng quan tâm chủ yếu gồm: động đất gió Do đặc tính tác động khác mà gây dạng dao động khác cho kết cấu, trí tác động ảnh hưởng đến phận khác lại khác cần có nghiên cứu điều khiển dao động cho phù hợp Đặc biệt đối tượng nghiên cứu luận án nhà cao tầng, cơng trình có tham gia chịu lực nhiều phận kết cấu có chiều cao tương đối lớn ảnh hưởng tác động động lực trở nên đáng quan tâm toán điều khiển dao động trở nên phức tạp Ngoài nhà cao tầng có yêu cầu thiết kế chống động đất cao Kết cấu nhà cao tầng phải thiết kế không đảm bảo cường độ chịu tác động tải trọng động đất mà đảm bảo độ dẻo cần thiết để cho gặp trận động đất mạnh phận kết cấu xuất biến dạng dẻo có khả hấp thụ lượng động đất gây ra, làm cho kết cấu trì 10 sức chịu tải định mà khơng bị sụp đổ Do phạm vi nghiên cứu Luận án, xét ảnh hưởng động đất đến làm việc nhà cao tầng Từ đưa biện pháp giảm chấn cho nhà cao tầng, để giảm tác động động đất 1.2 Biện pháp giảm dao động cho kết cấu nhà cao tầng tác dụng động đất Vấn đề thiết kế kháng chấn cho kết cấu quan tâm nhiều nước giới nhiều thập niên qua Ở Việt Nam, vấn đề ngày nghiên cứu trọng nhiều năm gần Nếu trước người ta nghĩ đến việc tăng tiết diện, cường độ bê tông hay hàm lượng cốt thép để thỏa mãn yêu cầu chịu lực xu thập niên vừa qua người ta sử dụng vật liệu nhẹ hơn, mảnh để làm giảm tải trọng thân, giảm tải trọng ngang để công trình xây dựng cao Tuy nhiên cơng trình cao, độ mảnh lớn ảnh hưởng tải trọng động tác dụng lên cơng trình tăng cao Do thiết bị nhằm giảm chấn tác động gió động đất cần nghiên cứu đưa vào sử dụng cho hệ kết cấu tòa nhà cao tầng Dựa thành tựu khoa học kỹ thuật nhiều ngành khác vật liệu, lượng, điện tử, học, điều khiển học v.v Khá nhiều giải pháp chống dao động nghiên cứu phát triển Mặt khác q trình dao động cơng trình q trình tích lũy, chuyển hóa tiêu tán lượng tác động bên ngun nhân bên cơng trình gây Vấn đề đặt cần can thiệp vào q trình biến đổi lượng để khống chế dao động cơng trình giới hạn cho phép Từ giải pháp chống dao động cho cơng trình đời với thiết bị hoạt động với chế khác [17], [18] 1.2.1 Giảm chấn theo chế hoạt động Về mặt lượng cung cấp cho thiết bị giảm chấn động phân thành chế hoạt động khác nhau: Cơ chế bị động; Cơ chế chủ động; Cơ chế bán chủ động 1.2.1.1 Thiết bị giảm chấn bị động (passive damper) Là thiết bị giảm chấn mà nguồn lượng hoạt động chúng lấy từ lượng dao động thân cơng trình, khơng cần nguồn lượng từ bên Do mong muốn lợi dụng khả tiêu tán lượng, loại thiết bị giảm chấn thường cấu tạo từ vật liệu có khả nội ma sát lớn, từ phận phát sinh ma sát Ma sát hiểu ma sát Coulomb cản nhớt Trong trình dao động cơng trình, phận thiết bị gắn vào cơng trình chuyển động tương tạo ma sát sinh lượng Các dạng thiết bị ứng dụng tương đối rộng rãi từ lâu hệ giảm chấn khối lượng TMD, giảm chấn chất lỏng TLD, MD [19] 1.2.1.2 Thiết bị giảm chấn chủ động (Active damper) Là thiết bị giảm chấn hoạt động nhờ vào nguồn lượng từ bên 143 họ phương pháp tích hợp thời gian Newmark (phương pháp gia tốc trung bình AAM - Average Acceleration Method) để phân tích trường hợp nghiên cứu Luận án bước đầu đưa kết nghiên cứu sau: (1) Luận án xây dựng đề xuất mơ hình tính cho bể chứa chất lỏng, áp dụng phương pháp PTHH để phân tích nghiên cứu ảnh hưởng bể chứa chất lỏng lên kết cấu chịu tác dụng động đất Để kiểm chứng độ tin cậy mơ hình đề xuất tính theo phương pháp phần tử hữu hạn, Luận án làm kiểm chứng qua phân tích so sánh với kết nghiên cứu mơ hình thí nghiệm tác giả Luboya, kết nghiên cứu theo mơ hình đề xuất Houner Haroun Khi nghiên cứu kiểm chứng với mơ hình thí nghiệm Luboya kết so sánh biểu diễn thông qua giá trị tần số dao động riêng mơ hình giá trị biên độ phổ gia tốc đỉnh cơng trình Kết cho thấy tương đồng mặt quy luật biên thiên giá trị tần số dao động riêng giá trị phổ gia tốc đỉnh cơng trình Khi nghiên cứu kiểm chứng với mơ hình đề xuất Houner Haroun kết nghiên cứu xác định thông qua giá trị lực cắt đáy xác định theo phương pháp PTHH 1.19.E 4(N) nằm khoảng giá trị lực cắt đáy xác định theo phương pháp giải tích 0.529.E41.97.E4(N) Và Giá trị tần số dao động sóng nước bể phương pháp PTHH phương pháp giải tích H Norman Abramson Housner Haroun khác 13.46%; Lý phân tích theo phương pháp PTHH xét đến dịch chuyển nước bể chứa (2) Sử dụng mô hình đề xuất để nghiên cứu ảnh hưởng bể đến mức độ giảm chấn cho kết cấu chịu động đất thông qua tham số bể Dựa kết tính tốn phân tích phương pháp PTHH cho mơ hình đề xuất 50 trường hợp khác tham số bể nước, đưa kết luận sau: Các tham số bể nước kích thước bể chiều cao mực nước bể đem lại hiệu giảm chấn tốt giá trị tham số xác định cho tần số quy chuẩn nằm ~ khoảng từ 0.8 đến 1.5 ( f = 0.8÷ 1.5) tỷ lệ khối lượng bể nước kết cấu lớn khoảng 1%-10% Trong trường hợp trận động đất Elcentro (Mỹ), áp dụng thông số trên, tần số quy chuẩn 1, chuyển vị đỉnh lớn kết cấu giảm 22%, lực cắt đáy lớn kết cấu giảm 20% Khi tần số quy chuẩn 1.25 hiệu giảm chấn bể chứa tốt nhất, chuyển vị lớn kết cấu giảm 29%, lực cắt đáy kết cấu lớn giảm 28% 144 (3) Sử dụng mơ hình đề xuất kết trường hợp nghiên cứu tham số bể nước Lựa chọn trường hợp tham số bể nước tối ưu ứng với tần số quy chuẩn 1, để thực nghiên cứu cho trường hợp thay đổi độ cứng khác gối liên kết bể kết cấu Dựa kết tính tốn phân tích mơ hình đề xuất bể theo phương pháp PTHH trường hợp khác độ cứng gối liên kết, đưa kết luận là: Độ cứng gối liên kết bể kết cấu mang lại hiệu giảm chấn tốt giá trị độ cứng xác định với tỷ lệ khối lượng tần số quy chuẩn bể nước kết cấu xét tương ứng thuộc khoảng từ 1% đến 10% Cụ thể phân tích kết cấu chịu tác dụng động đất El Centro (Mỹ) với trường hợp tỷ lệ khối lượng 10% tần số quy chuẩn f =1, độ cứng gối liên kết Kb=7.03E+05(N/m), chuyển vị đỉnh lớn kết cấu giảm 22%, lực cắt đáy lớn kết cấu giảm 20% (4) Sử dụng mơ hình đề xuất kết trường hợp nghiên cứu tham số bể nước độ cứng gối liên kết bể nước kết cấu để lựa chọn tham số nghiên cứu bể nước cho trường hợp sử dụng bể lớn sử dụng nhiều bể nhỏ có tần số khối lượng Qua phân tích, xử lý số liệu, nhận xét có là: Cùng với giá trị tần số dao động bể khối lượng bể, hệ bể nước chia nhỏ đạt hiệu giảm chấn tốt so với hệ bể chứa lớn Trường hợp trận động đất Elcentro (Mỹ), đặt bể lớn, chuyển vị đỉnh lớn kết cấu giảm 22%, lực cắt đáy lớn kết cấu giảm 20%, chia bể lớn thành sáu bể nhỏ tương đương, chuyển vị đỉnh lớn giảm 25.9%, lực cắt đáy lớn kết cấu giảm 54.2% (5) Nghiên cứu áp dụng kết tính tốn bể nước cho cơng trình nhà cao tầng cụ thể chịu động đất Sau xây dựng mơ hình, phân tích, xử lý số liệu đưa kết luận sau: Khi phân tích kết cấu với dạng dao động (Mode 1), bố trí toàn bể nước tầng mái đem lại hiệu giảm chấn tốt so với bố trí bể nước dọc theo chiều cao tòa nhà Trường hợp trận động đất Elcentro (Mỹ), đặt 06 bể chứa nước đỉnh tòa nhà 30 tầng, chuyển vị tuyệt đối đỉnh tòa nhà giảm 10% lực cắt tầng 22 23 giảm 25% so với không đặt bể Khi chia đặt 03 bể đỉnh tòa nhà 03 bể tầng 15, chuyển vị tuyệt đối đỉnh tòa nhà giảm 7% lực cắt tầng 22 23 giảm 20% so với không đặt bể 145 KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO (1) Nghiên cứu cho hệ bể có nhiều tầng bể khác (2) Nghiên cứu điều chỉnh số lượng bể tầng khác kết cấu, ứng với dạng dao động riêng khác (3) Nghiên cứu cho bể có cấu tạo vật liệu bể khác nghiên cứu loại chất lỏng khác để điều khiển dao động sóng chất lỏng bể theo hướng có lợi cho kết cấu (4) Nghiên cứu tính phi tuyến sóng, tính phi tuyến kết cấu kết cấu có tính riêng biệt (5) Thành lập nhóm nghiên cứu tiến hành thí nghiệm có qui mơ để có kết tin cậy kiểm chứng kết nghiên cứu để có tính tổng qt 146 DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ Trịnh Thị Hoa, Nguyễn Thị Tuyết Trinh (2020), “Tổng quan phương pháp tính tốn giảm chấn chất lỏng (TLD)”, Tạp chí Giao thơng vận tải số tháng năm 2020 Trịnh Thị Hoa, Nguyễn Thị Tuyết Trinh, Nguyễn Tiến Chương, Nguyễn Thường Anh (2020), “Ứng dụng phần mền ANSYS phân tích tương tác bể chứa nước tác dụng tải điều hịa có xét đến ảnh hưởng dao động sóng nước bể”, Tạp chí Giao thơng vận tải số tháng năm 2020 Trịnh Thị Hoa, Nguyễn Thị Tuyết Trinh (2021), “Optimized design of tuned liquid damper for mitigating seismic induced vibration in case of high-rise building”, Kỷ yếu hội thảo CIGOS 2021 (Scopus), tháng 10/2021 Trịnh Thị Hoa, Nguyễn Thị Tuyết Trinh,(2022), “Nghiên cứu ảnh hưởng độ cứng gối liên kết bể chứa chất lỏng với kết cấu nhà cao tầng chịu động đất”, Tạp chí Giao thơng vận tải số tháng 01 năm 2022 147 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.B R Ellis, (1980), An assessment of the accuracy of predicting the fundamental natural frequencies of buildings and the implications concerning the dynamic analysis of structures, Proceedings of the Institution of Civil Engineers 2.Nguyễn Đức Thị Thu Định, (2014), “Hệ giảm chấn lỏng ứng dụng cho kết cấu cầu dây văng”, Luận án tiến sĩ, Trường đại học GTVT 3.Nguyễn Doãn Phước, (2009), Lý Thuyết Điều Khiển Tuyến Tính, Nhà xuất Khoa học - Kỹ thuật 4.Controlling buildings, (1997), A new frontier in feedback, IEEE Control Syst, 17(6), 19-35 5.Reese-Roberson, (2014), Stabilisation of an existing structure using a liquid damper, Wiley-Interscience, New York 6.Nguyễn Viết Trung, Hoàng Hà (2004), Thiết kế cầu treo dây võng, Nhà xuất XD 7.H.N Abramson, (1966), The dynamic behavior of liquids in moving containers, NASA SP-106 8.Dixit P S N, (2013), Earthquake resistant design of structures, Wiley-Interscience, New York 9.Datta T.K, (2010), Seismic Analysis of Structures, Wiley, Singapore,Hoboken, NJ 10.Hall W.J, (1996), Dynamics of Structures—Theory and Applications to Earthquake Engineering, Earthq Spectra, 12(3), 635-636 11.Nguyễn Văn Khang, (1998), Dao động kỹ thuật, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 12.Sun L.M, Fujino Y, Chaiseri P et al, (1995), The properties of tuned liquid dampers using a TMD analogy, Earthq Eng Struct Dyn, 24(7), 967-976 13.Simiu E and Scanlan R.H, (1996), Winds Effects on Structures Fundamentals and Applications to Design, Wiley-Interscience, New York 14.Wakahara T and Yeh H, (1999), Spectral Characteristics of Wind-Induced Forces on a Rectangular Column Structure in a Higher Frequency Range, J Wind Eng, 24(3), 80_65-80_73 15.Toshihiro Wakahara, Jun Kanda, Yukio Tamura, Kiyoshi Uesu, (1993), ASI Estimation of across-wind response of tall buildings, Wiley-Interscience, New York 148 16.Fediw A.A, Isyumov N and Vickery B.J, (1995), Performance of a tuned sloshing water damper, J Wind Eng Ind Aerodyn, 57(2-3), 237-247 17.Hoàng Phương Hoa, Nguyễn Văn Nam, Đặng Công Thuật, (2018), Động đất kỹ thuật điều khiển kết cấu chống động đất, Nhà xuất xây dựng 18.Hoàng Nam, (2021), Cơ sở thiết kế cơng trình chịu động đất, Nhà xuất xây dựng 19.BharadwdjNanda,(2010),Application of tuned liquid damper for controlling structural vabration, Structural Engineering 20.Elsevier, (2019), Damping Technologies For Tall Buildings, Journals Elsevier.com 21.Lê Xuân Tùng, (2012), Thiết kế số dạng gối cách chấn cơng trình chịu động đất, Luận án tiến sĩ, Viện Khoa học Công nghệ XD 22.Subhajit Biswas Subhajit Ghosh, (2015), Tuned mass damper, Jalpaiguri Govt, Engg College 23.Khaled Al Masaid, (2019), Tuned liquid dampers, August Montgomery 24.Wang C and Khoo B, (2005), Finite element analysis of two-dimensional nonlinear sloshing problems in random excitation, Ocean Eng - 32, 107-133 25.Koh C.G, Mahatma S, Wang C.M, (1995), Reduction of structural vibrations by multiple-mode liquid dampers, Eng Struct, 17(2), 122-128 26.Modi V.J and Munshi S.R, (1998), An efficient liquid sloshing damper for vibration control, J Fluids Struct, 12(8), 1055-1071 27 Subhra Das and S.Choudhury, (2014), Tuned Liquid Dampers - A Critical Survey of Past Works, International Conference on Multidisciplinary Research & Practice, ISSN 2321-2705 28.Modi V.J and Welt F, (1988), Damping of wind induced oscillations through liquid sloshing, J Wind Eng Ind Aerodyn, 30(1-3), 85-94 29.Fujii K, Tamura Y, Sato T et al, (1990), Wind-induced vibration of tower and practical applications of tuned sloshing damper, J Wind Eng Ind Aerodyn, 33(12), 263-272 30.Kareem A, (1990), Reduction of wind induced motion utilizing a tuned sloshing damper, J Wind Eng Ind Aerodyn, 36, 725-737 31.Sun L.M, Fujino Y, Pacheco B.M et al, (1992), Modelling of tuned liquid damper (TLD), J Wind Eng Ind Aerodyn, 43(1), 1883-1894 149 32.Wakahara T, Ohyama T, Fujii K, (1992), Suppression of wind-induced vibration of a tall building using tuned liquid damper, J Wind Eng Ind Aerodyn, 43(1-3), 1934-1935 33.Elrahman A, and Elbrolosy A, (2015), Tuned liquid dampers, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Tanta University, Egypt 34.Faravelli L, (1999), Passive energy dissipation systems in structural engineering by T, T Soong and G F Dargush John Wiley & Sons Chichester, 1997 ISBN 0-471-96821-8, J Struct Control, 6(1), 172-172 35.Bauer H.F, (1984), Oscillations of immiscible liquids in a rectangular container, A new damper for excited structures, J Sound Vib, 93(1), 117-133 36.Modi V.J and Welt F, (1988), Damping of wind induced oscillations through liquid sloshing, J Wind Eng Ind Aerodyn, 30(1-3), 85-94 37.Ki-Pyo You, Young Moon Kim, C M Yang, D Hong, (2007), Increasing Damping Ratios in a Tuned Liquid Damper Using Damping Bars, Engineering, Key Engineering Materials 38.Modi V.J and Seto M.L, (1997), Suppression of flow-induced oscillations using sloshing liquid dampers, analysis and experiments J Wind Eng Ind Aerodyn, 67-68, 611-625 39.Modi V.J and Akinturk A, (2002), An efficient liquid sloshing damper for control of wind-induced instabilities, J Wind Eng Ind Aerodyn, 90(12-15), 1907-1918 40.Fujino Y, Sun L, Pacheco B.M et al, (1992), Tuned Liquid Damper (TLD) for Suppressing Horizontal Motion of Structures, J Eng Mech, 118(10), 2017-2030 41.Wakahara T and Fujino Y, (1998), A Simple Estimation of Across-Wind Response of Tall Buildings with Tuned Liquid Damper, Wind Eng JAWE, 1998(76), 37-54 42.Fujii K, Tamura Y, Sato T et al, (1990), Wind-induced vibration of tower and practical applications of tuned sloshing damper, J Wind Eng Ind Aerodyn, 33(12), 263-272 43.Kaneko S and Ishikawa M, (1999), Modeling of tuned liquid damper with submerged nets, J Press Vessel Technol Trans ASME, 121(3), 334-343 44.Kaneko S and Mizota Y, (2000), Dynamical Modeling of Deepwater-Type Cylindrical Tuned Liquid Damper With a Submerged Net, J Press Vessel Technol, 122(1), 96-104 150 45.Sun L.M, Fujino Y Chaiseri P et al, (1995), The properties of tuned liquid dampers using a TMD analogy, Earthq Eng Struct Dyn, 24(7), 967-976 46.Sun L.M, Fujino Y, Pacheco B.M et al, (1992), Modelling of tuned liquid damper (TLD), J Wind Eng Ind Aerodyn, 43(1), 1883-1894 47.Munshi S.R, Modi V.J, Yokomizo T, (1997), Aerodynamics and dynamics of rectangular prisms with momentum injection, J Fluids Struct, 8(11), 873-892 48.Reed D, Yeh H, Yu J et al, (1998), Tuned liquid dampers under large amplitude excitation, J Wind Eng Ind Aerodyn, 74-76, 923-930 49.Tait M.J, Isyumov N, and El Damatty A.A, (2007), Effectiveness of a 2D TLD and Its Numerical Modeling, J Struct Eng, 133(2), 251-263 50.Tait M.J, (2008), Modelling and preliminary design of a structure-TLD system, Eng Struct, 30(10), 2644-2655 51.Yamamoto K and Kawahara M, (1999), Structural oscillation control using tuned liquid damper, Comput Struct, 71(4), 435-446 52.Chang C.C and Gu M, (1999), Suppression of vortex-excited vibration of tall buildings using tuned liquid dampers, J Wind Eng Ind Aerodyn, 83(1-3), 225237 53.Biswal K.C, Bhattacharyya S.K, Sinha P.K, (2003), Free-vibration analysis of liquid-filled tank with baffles, J Sound Vib, 259(1), 177-192 54.Yu J.-K, Wakahara T, Reed D.A, (1999), A non-linear numerical model of the tuned liquid damper, Earthq Eng Struct Dyn, 28(6), 671-686 55.Banerji P, Murudi M, Shah A.H et al., (2000), Tuned liquid dampers for controlling earthquake response of structures, Earthq Eng Struct Dyn, 29(5), 587-602 56.Reed D, Yu J, Yeh H et al, (1998), Investigation of Tuned Liquid Dampers under Large Amplitude Excitation, J Eng Mech, 124(4), 405-413 57.Tamura Y, Fujii K, Ohtsuki T et al, (1995), Effectiveness of tuned liquid dampers under wind excitation, Eng Struct, 17(9), 609-621 58.Frandsen J.B, (2005), Numerical predictions of tuned liquid tank structural systems, J Fluids Struct, 20(3), 309-329 59 Hong-Nan Li, Linsheng Huo, (2003), Control law for market-based semi-active tuned liquid column dampers, CDC 2003: 2234-2239 151 60.Young -Moon Kim, Ki- Pyo You, Ji - Eun Cho, (2006), The vibration performance experiment of Tuned Liquid damper and Tuned Liquid Column damper, Journal of Mechanical Science and Technology 20, 795 - 805 61.Gardarsson S, Yeh H, Reed D, (2001), Behavior of Sloped-Bottom Tuned Liquid Dampers, J Eng Mech, 127(3), 266-271 62.Olson D.E and Reed D.A, (2001), A nonlinear numerical model for slopedbottom tuned liquid dampers, Earthq Eng Struct Dyn, 30(5), 731-743 63.Tait M, Isyumov N, El Damatty A, (2008), Performance of Tuned Liquid Dampers, J Eng Mech-Asce - J ENG MECH-ASCE, 134 64.Xin Y, Chen G, Lou M, (2009), Seismic response control with densityvariable tuned liquid dampers, Earthq Eng Eng Vib, 8(4), 537-546 65.Samanta A and Banerji P, (2010), Structural vibration control using modified tuned liquid dampers, IES J Part Civ Struct Eng, 3, 14-27 66.Banerji P, and Samanta A, (2011), Earthquake vibration control of structures using hybrid mass liquid damper, Eng Struct, 33(4), 1291-1301 67.Zahrai S.M, Saeed Abbasi, Bijan Samali, Zora Vrcelj (2012), Experimental investigation of utilizing TLD with baffles in a scaled down - story benchmark building, Journal of Fluids and Structures, pages 194-210 68 Lin-Sheng HUO and Hong-Nan LI, (2004), Torsionally coupled response control of structures Using circular tuned liquid column dampers.World Conference on Earthquake Engineering Vancouver, B.C., Canada 69.Ikeda T., (2003), Nonlinear Parametric Vibrations of an Elastic Structure with a Rectangular Liquid Tank, Nonlinear Dyn, 33, 43-70 70.S Pal, B K Roy, S Choudhury, (2020), Comparative Performance Study of Tuned Liquid Column Ball Damper for Excessive Liquid Displacement on Response Reduction of Structure, Int J Eng, 33(5) 71.Nguyễn Đức Thị Thu Định, Nguyễn Viết Trung, (2010), Phân tích hiệu giảm chấn chất lỏng áp dụng cầu dây văng mặt phẳng dây Bãi Cháy Việt Nam, Tạp chí khoa học cơng nghệ GTVT 72.Nguyễn Đông Anh, Lã Đức Việt, (2007), Giảm dao động thiết bị tiêu tán lượng, Nhà xuất khoa học tự nhiên công nghệ 73.Phạm Nhân Hòa, Chú Quốc Thắng, Lê Minh Thành, (2014), Giảm chấn cho kết cấu 20 tầng chịu tải trọng động đất hệ cản chất lỏng nhớt điều khiển tự động xét đến phi tuyến vật liệu, Tạp chí khoa học công nghệ xây dựng 152 74.Nguyễn Xuân Toản, Đồn Mộng Xanh, (2015) Phân tích khả giảm dao động cơng trình nhà cao tầng chất lỏng Luận văn thạc sĩ, Đại học Đà Nẵng 75.Bùi Phạm Đức Tường (2020) Ứng dụng bể chứa chất lỏng có thành mỏng việc kháng chấn điều khiển dao động cơng trình Luận án tiến sĩ Đại học sư phạm kỹ thuật Thành Phố Hồ Chí Minh 76.J D Holmes, (1995) Listing of installations, Engineering Structures, vol 17, pp 676-678, 77.B P D Tuong, P D Huynh, T.-T Bui, and V Sarhosis, (2019), “Numerical Analysis of the Dynamic Responses of Multistory Structures Equipped with Tuned Liquid Dampers Considering Fluid-Structure Interactions,” The Open Construction and Building Technology Journal 78.N Anh and N Nguyen, (2016), “Research on the design of non-traditional dynamic vibration absorber for damped structures under ground motion,” Journal of Mechanical Science and Technology, vol 30, pp 593-602 79 N D Anh, N X Nguyen, and N H Quan, (2016), “Global-local approach to the design of dynamic vibration absorber for damped structures,” Journal of Vibration and Control, vol 22, pp 3182-3201 80 N Anh and N Nguyen, (2013), “Design of TMD for damped linear structures using the dual criterion of equivalent linearization method,” International Journal of Mechanical Sciences, vol 77, pp 164-170 81.N Anh and N Nguyen, (2012), “Extension of equivalent linearization method to design of TMD for linear damped systems,” Structural Control and Health Monitoring, vol 19, pp 565-573 82 N D Anh, H Matsuhisa, L D Viet, and M Yasuda, (2011), “Vibration control of an inverted pendulum type structure by passive mass-spring-pendulum dynamic vibration absorber,” Journal of Sound and Vibration, vol 307, pp 187-201, 83.T P Nguyen, D T Pham, and K T Ngo,(2018), “Effectiveness of multi tuned liquid dampers with slat screens for reducing dynamic responses of structures,” IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, vol 143, p 012023 84 P T Nguyen and T D Pham, (2019), “The effectiveness of improved tuned liquid column damper on the dynamic response of the structure under 153 earthquake excitations,” International Journal of Advanced and Applied Sciences, pp 27-34 85.T Soong and B F Spencer, (2002), “Supplemental energy dissipation: state-ofthe art and state-of-the-practice,” Engineering Structures, vol 24, pp 243-259, 86.K C Biswal, (2002), “Dynamic Response of Liquid Filled Composite Containers with Baffles Considering Liquid-Structure Interaction,” IIT, Kharagpur 87.Clough R.W and Penzien J, (1975), Dynamics of Structures, McGraw-Hill College, New York 88.Chopra A.K., (2000), Dynamics of structures: Theory and applications to earthquake engineering, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ 89 Abramson H.N, Chu,W.H and Gara, L R, (1963), Liquid Sloshing in Spherical Tanks, AIAA J Vol 1, no,2,pp 384 -389 90.Abramson H.N, (1966), Representation of Fuel Sloshing in Cylindrical Tanks by an Equivalent Mechanical Model, ARS J, 31(12), 1697-1705 91.M Abé and Y Fujino, (1994), “Dynamic characterization of multiple tuned mass dampers and some design formulas,” Earthquake Engineering & Structural Dynamics pp 813-835 92.H Yamaguchi and N Harnpornchai,(1993), “Fundamental characteristics of Multiple Tuned Mass Dampers for suppressing harmonically forced oscillations,” Earthquake Engineering & Structural Dynamics, vol 22, pp 51-62 93 K Xu and T Igusa, (1992), “Dynamic characteristics of multiple substructures with closely spaced frequencies,” Earthquake Engineering & Structural Dynamics, vol 21, pp 1059-1070 94 L M Sun, Y Fujino, P Chaiseri, and B M Pacheco, (1995), “The properties of tuned liquid dampers using a TMD analogy,” Earthquake Engineering & Structural Dynamics, vol 24, pp 967-976 95.C C Chang, (1999), “Mass dampers and their optimal designs for building vibration control,” Engineering Structures, vol 21, pp 454-463 96.A Kareem and S Kline, (1995), “Performance of Multiple Mass Dampers under Random Loading,” Journal of Structural Engineering, vol 121, pp 348-361 97.Commissariat l’Energie Atomique CEA, (2008), Guide de conception Génie Civil des INB du CEA, Ags sngen rdn gui siit 0605 154 98 Afcen, (2012), French Society for Design, Construction, and In Service Inspection Rules for Nuclear Island Compo nents, EPR technical code for civil works, ETC-C 99 Pierre-Vivien Fouquiau, Barbier Frederic, Charisis Chatzigogos, (2019), Toward New Dynamic Decoupling Criteria for Secondary Systems Conference Paper, Decoupling criteria from ASCE 4-98 100 Pecker A, (2013), Cours de Dynamique des structures et des ouvrages, Ecole des Ponts ParisTech 101 Gupta A.K, (1992), Response Spectrum Method in Seismic Analysis And Design of Structures, CRC Press 102 Ta A.K., Tembulkar J.M, (1984), Dynamic decoupling of Secondary Systems, Nuclear Engineering and De sign, Vol 81, pp 359-373 103 Ian A.H., Ellison B, (1984), Decoupling of Secondary Systems for Seismic Analysis ASME-PVP Confer ence, Reprint NO 84-PVP-59, San Antonio, Texas 104 Kuriakose R and P L, (2016), Effectiveness of Tuned Liquid Dampers on High Rise Buildings in Kerala, Int J Eng Res Technol, 5(9) 105 Novo T., Varum H., Teixeira-Dias F et al, (2014), Tuned liquid dampers simulation for earthquake response control of buildings, Bull Earthq Eng, 12(2), 1007-1024 106 G W Housner, (1963), “The dynamic behavior of water tanks,” Bulletin of the seismological society of America, vol 53, pp 381-387 107 M A Haroun and H M Ellaithy, (1985), “Model for flexible tanks undergoing rocking,” Journal of engineering mechanics, vol 111, pp 143-157 108 M A Haroun and W Abou-Izzeddine, (1992), “Parametric study of seismic soil-tank interaction ii: Vertical excitation,” Journal of Structural Engineering, vol 118, pp 798-811 109 M A Haroun, (1983), “Vibration studies and tests of liquid storage tanks,” Earthquake Engineering & Structural Dynamics, vol 11, pp 179-206 110 M A Haroun and M A Tayel, (1985), “Response of tanks to vertical seismic excitations,” Earthquake engineering & structural dynamics, vol 13, pp 583- 595, 111 Phương pháp thí nghiệm trường, (2017), Quy định phịng thí nghiệm trường hướng dẫn cụ thể thông tư Số: 06/2017/TT-BXD 155 112 Chu Quốc Thắng, (1997), Phương pháp phần tử hữu hạn, Nhà xuất khoa học kỹ thuật 113 Nguyễn Hoài Sơn, Lê Thanh Phong, Mai Đức Đãi, (2008), Ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn tính tốn kỹ thuật NXB Đại học Quốc gia 114 Lâm Thanh Quang Hải, Đỗ Thị Mỹ Dung, Vũ Hoàng Hưng, (2019), Phân tích kết cấu xây dựng theo phương pháp phần tử hữu hạn ứng dụng phần mềm ANSYS Nhà xuất xây dựng 115 Vũ Hoàng Hưng, Nguyễn Quang Hùng, (2012), ANSYS - Phân tích kết cấu cơng trình thuỷ lợi thuỷ điện, Nhà xuất xây dựng 116 Vũ Quốc Anh, Phạm Thanh Loan, (2012), Tính kết cấu phần mền ANSYS version 10.0, Nhà xuất xây dựng 117 C Ansys, (2010), “Release 11.0: ANSYS CFX-Solver theory guide,” ANSYS Inc., USA 118.R ANSYS, (2011), “14.0, Help System,‘Coupled Field Analysis Guide’, ANSYS,” ed: Inc 119 Lyboya S.T., (2020), Response of Footbridges equipped with TLD: A numerical and experimental assessment 120 EN 1998-2, (2005), (English): Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance - Part 2: Bridges [Authority: The European Union Per Regulation 305/2011, Directive 98/34/EC, Directive 2004/18/EC] 121 http://www.vibrationdata.com/elcentro.dat 122 Nguyễn Lê Ninh, (2009), Động Đất Và Thiết Kế Cơng Trình Chịu Động Đất, Nhà xuất xây dựng 123 Nguyễn Ngọc Cường, (2016), Các phương pháp phân tích động phi tuyến kết cấu theo lịch sử thời gian sap2000 (PHẦN 1,2), Tạp chí KHCN Xây dựng 124 Hadi Malekghasemi, (2011),“Experimental and analytical investigations of rectangular tuned liquid dampers (TLDs),” A thesis submitted in conformity with the requirements for the degree of Master of Applied Science, Department of Civil Engineering University of Toronto 125 L M Sun, Y Fujino, B M Pacheco, and P Chaiseri, (1992), “Modelling of tuned liquid damper (TLD),” Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, vol 43, pp 1883-1894 156 126 J.-K Yu, T Wakahara, and D A Reed, (1999), “A non-linear numerical model of the tuned liquid damper,” Earthquake Engineering & Structural Dynamics, vol 28, pp 671-686 127 Y Xin, G Chen, and M Lou, (2009), “Seismic response control with densityvariable tuned liquid dampers,” Earthquake Engineering and Engineering Vibration, vol 8, pp 537-546 128 H Malekghasemi, A Ashasi-Sorkhabi, A R Ghaemmaghami, and O Mercan, (2015), “Experimental and numerical investigations of the dynamic interaction of tuned liquid damper-structure systems,” Journal of Vibration and Control, vol 21, pp 2707-2720 129 Mehboob S., Uz Q., Khan Z and et.al, (2013), Investigation of Water Tank as TLD for Vibration Control of Frame Structures under Seismic Excitations Life Sci J 130 Võ Bá Tầm, (2017), Nhà cao tầng Bê tông - Cốt thép, Nhà xuất bản, Đại học quốc gia TP.HCM 131 Nguyễn Tiến Chương, (2018), Phân Tích Kết Cấu Nhà Nhiều Tầng, Nhà xuất xây dựng Hà Nội 132 Nguyễn Anh Dũng, (2019), Phương pháp xác định chu kỳ dao động riêng nhà nhiều tầng, Tạp chí Khoa hoc &Cơng nghệ Nơng nghiệp - Đại học Thủy Lợi 133 Sondipon Adhikari and A Srikantha Phani, (2018), Rayleigh’s Classical Damping Revisited, University of Bristol, Bristol, United Kingdom, and University of Cambridge, Cambridge, United Kingdom 134 Aydın E., Öztürk B., Dutkiewicz M et al, (2017), Experiments of tuned liquid damper (TLD) on the reduced shear frame model under harmonic loads, EPJ Web Conf, 143, 02001 135 A R Ghaemmaghami and M R Kianoush, (2010), “Effect of Wall Flexibility on Dynamic Response of Concrete Rectangular Liquid Storage Tanks under Horizontal and Vertical Ground Motions,” Journal of Structural Engineering, vol 136, pp 441-451 136 A Ghaemmaghami, M Moslemi, and M Kianoush, (2010).“Dynamic behaviour of concrete liquid tanks under horizontal and vertical ground motions using finite element method,” in 9th US national and 10th Canadian conf on earthquake eng 157 PHỤ LỤC TÍNH TỐN Thuật tốn mơ phần mền ANSYS APDL cho tốn phân tích ảnh hưởng thơng số bể nước đến mức độ giảm chấn nhà cao tầng chịu động đất ... nước đến mức độ giảm chấn nhà cao tầng chịu động đất” Mục tiêu nghiên cứu: Phân tích ảnh hưởng bể nước đến mức độ giảm chấn nhà cao tầng chịu động đất Xây dựng đề xuất mơ hình tính tốn cho bể chứa... xét đến thiết bị giảm chấn chất lỏng cho tòa nhà cao tầng chịu tải trọng động đất Với phân tích trên, đề xuất nội dung nghiên cứu luận án phân tích ảnh hưởng bể nước đến mức độ giảm chấn nhà cao. .. nghiên cứu Luận án, xét ảnh hưởng động đất đến làm việc nhà cao tầng Từ đưa biện pháp giảm chấn cho nhà cao tầng, để giảm tác động động đất 1.2 Biện pháp giảm dao động cho kết cấu nhà cao tầng tác