Ảnh hưởng của các dao động cao đến ứng xử nhà nhiều tầng chịu động đất

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ∞0∞ NGUYỄN TUẤN KHẢI ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC DẠNG DAO ĐỘNG CAO ĐẾN ỨNG XỬ NHÀ NHIỀU TẦNG CHỊU ĐỘNG ĐẤT LUẬN VĂN THẠC SĨ XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP Tai Lieu Chat Luong TP HỒ CHÍ MINH, NĂM 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ∞0∞ NGUYỄN TUẤN KHẢI ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC DẠNG DAO ĐỘNG CAO ĐẾN ỨNG XỬ NHÀ NHIỀU TẦNG CHỊU ĐỘNG ĐẤT Chun ngành: Xây dựng cơng trình dân dụng công nghiệp Mã số chuyên ngành: 60 58 20 LUẬN VĂN THẠC SĨ XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGUYỄN TRỌNG PHƯỚC TP HỒ CHÍ MINH, NĂM 2022 TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc GIẤY XÁC NHẬN Tôi tên là: NGUYỄN TUẤN KHẢI Ngày sinh: 13/12/1984 Nơi sinh: An Giang Chuyên ngành: Xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp Mã học viên: 1785802080008 Tơi đồng ý cung cấp tồn văn thơng tin luận văn tốt nghiệp hợp lệ quyền cho Thư viện trường đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh Thư viện trường đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh kết nối tồn văn thơng tin luận văn tốt nghiệp vào hệ thống thông tin khoa học Sở Khoa học Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh Ký tên (Ghi rõ họ tên) Nguyễn Tuấn Khải LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan luận văn “ Ảnh hưởng dạng dao động cao đến ứng xử nhà nhiều tầng chịu động đất” nghiên cứu tơi Ngoại trừ tài liệu tham khảo trích dẫn luận văn này, tơi cam đoan tồn phần hay phần nhỏ luân văn chưa công bố sử dụng để nhận cấp nơi khác Khơng có sản phẩm/nghiên cứu người khác sử dụng luận văn mà không trích dẫn theo quy định Luân văn chưa nộp để nhận cấp trường đại học sở đào tạo khác Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2022 Nguyễn Tuấn Khải LỜI CẢM ƠN Đầu tiên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy PGS.TS Nguyễn Trọng Phước, Trường Đại học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh Thầy góp ý cho tơi cách chọn hướng đề tài theo thuận lợi, theo sở trường công tác tôi, đề xuất vấn đề nghiên cứu, cách tiếp cận giải vấn đề nghiên cứu cho hiệu Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tập thể giảng viên Khoa Xây dựng Khoa Sau Đại Học, Trường Đại học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập, nghiên cứu Để hoàn thành luận văn này, cố gắng nỗ lực thân, nhận giúp đỡ nhiều từ gia đình, bạn bè, quan đặc biệt vợ Tơi xin ghi nhận tỏ lịng biết ơn đến tập thể cá nhân dành cho giúp đỡ q báu Luận văn hồn thành thời gian quy định với nỗ lực thân, nhiên khơng thể khơng có thiếu sót Kính mong Q Thầy/Cơ dẫn thêm Xin chân thành cảm ơn! Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2022 Nguyễn Tuấn Khải TĨM TẮT Trong tốn thiết kế kết cấu nhà nhiều tầng khu vực Thành phố Hồ Chí Minh Thành phố khác Việt Nam, tác động quan trọng lên kết cấu cần phải xem xét động đất Theo TCVN 9386 2012, kết nội lực chuyển vị kết cấu chịu động đất phụ thuộc vào 02 yếu tố: đầu vào vùng động đất đặc trưng động lực học kết cấu Đặc trưng động lực học quan tâm tần số dạng dao động riêng kết cấu nhà nhiều tầng lại có nhiều tần số dạng dao động riêng Từ đây, đánh giá nội lực chuyển vị kết cấu phụ thuộc vào số lượng dạng dao động riêng cần xem xét số lượng lấy cách gần chưa có sở vững Luận văn khảo sát ảnh hưởng dạng dao động cao đến nội lực chuyển vị kết cấu nhà nhiều tầng chịu động đất Phương pháp thực dùng lý thuyết kết hợp mô số để khảo sát với số lượng dạng dao động tăng dần hội tụ Kết cấu lựa chọn có số tầng thay đổi từ 20 đến 50 tầng với mặt đối xứng không đối xứng Phần mềm phân tích kết cấu chuyên dụng ETABS dùng để giải toán dao động riêng, xác định lực động đất tương đương phân tích nội lực chuyển vị kết cấu Kết cho thấy với số lượng dạng dao động tham gia lời giải hội tụ, cụ thể số lượng trường hợp xác định iii ABSTRACT In the problem of structural design of multi-storey buildings in the Ho Chi Minh City area and possibly in other cities of Vietnam, one of the important effects on the structure that needs to be considered is earthquakes According to TCVN 9386 - 2012, the results of internal force and displacement of a structure subjected to earthquakes depend on two factors: the input of the earthquake zone and the dynamic characteristics of the structure itself The dynamic characteristics of interest are frequency and mode, and multi-storey buildings have many frequencies and modes From this, it can be judged that the internal force and displacement of the structure depend on the number of modes to be considered and this number is taken as an approximation and without a solid basis This thesis investigates the influence of high vibration patterns on internal forces and displacements of multi-storey buildings subjected to earthquakes The implementation method is to use theory combined with numerical simulation to investigate with an increasing number of modes until convergence The selected structure has a variable number of floors from 20 to 50 floors with symmetrical and asymmetrical plans Specialized structural analysis software ETABS is used to solve specific vibration problems, determine equivalent seismic forces and analyze internal forces and displacements of structures The results show that with a number of participating modes, the solution has converged, specifically the number of each case is determined iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt, kí hiệu m Khối lượng kết cấu bậc tự k Độ cứng kết cấu bậc tự c Độ cản kết cấu bậc tự  Tần số riêng hệ kết cấu d Tần số hệ cản khối lượng && g u Gia tốc động đất theo thời gian && u Vectơ gia tốc bậc tự u& Vectơ vận tốc bậc tự u Vectơ chuyển vị bậc tự r Vectơ đơn vị M Ma trận khối lượng kết cấu không gắn hệ cản C Ma trận cản kết cấu không gắn hệ cản K Ma trận độ cứng kết cấu không gắn hệ cản MỤC LỤC CHƯƠNG GIỚI THIỆU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU CỦA LUẬN VĂN 1.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.4 CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN CHƯƠNG TỔNG QUAN 2.1 GIỚI THIỆU 2.2 CÁC NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC 2.3 CÁC ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI 14 2.4 NHẬN XÉT 16 CHƯƠNG 17 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 17 3.1 GIỚI THIỆU 17 3.2 MƠ HÌNH KẾT CẤU .17 3.3 KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG ĐẤT 32 3.4 PHƯƠNG PHÁP TĨNH LỰC NGANG TƯƠNG ĐƯƠNG 32 3.4.1 Những thông số liên quan 33 3.4.2 Phương pháp tĩnh lực ngang tương đương 34 3.5 PHƯƠNG PHÁP PHỔ PHẢN ỨNG .34 3.5.1 Những thông số liên quan 35 3.5.2 Quy trình tính tốn theo phương pháp phổ phản ứng 36 3.5.3 Tổ hợp dạng dao động theo TCVN 9386:2012 37 3.6 DAO ĐỘNG RIÊNG 38 3.7 CHỌN SƠ ĐỒ KẾT CẤU NHÀ NHIỀU TẦNG 40 3.8 GIỚI THIỆU ETABS .41 794-**:;-6)?-6>D% 01 JK3JKL37J 02 345789    9 9 2 2  49 34 37 834M9933J3  N345 3J3