Ảnh hưởng của độ cong dây đến nội lực biến dạng trong cầu dây văng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ⁄ ĐAI HỌC XÂY DỰNG © TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG (Aone SAU ĐẠI HỌC NGUYÊN NGỌC HỔI _ đNH HưƯỞNG Của ĐỘ CONG Dây ĐẾN NỘI LỰC- BIEN DANG TRONG cẩu DâY VăNG CHUYÊN ĐỀ TIẾN SĨ bal HOC XAY GDUNG HN PHON _ TTTL-THƯ VIỆN F „ ; 624.5 Ề 'd{ CDTs i = Hà noi, nam 2603 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO: TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG NGUYEN NGOC HOI ANH HUONG CUA BDO CONG DAY DEN NOI LUC- BIEN DANG TRONG CAU DAY VANG Chuyên ngành: Câu, nen cơng trình xây dựng khác đường đường sắt M4 sé: 2-15-10 CHUYEN DE TIEN SI S6 don vi hoc trinh : 4DVHT CAN BO HUONG DAN: G8.TS LE ĐÌNH TÂM / Poo PGS.TS NGUYEN MINH HUNG Hà nội, năm 2003 MỤC LỤC Trang Phần mở đầu CHƯƠNG NHUNG VAN DE CHUNG 1.1 Anh hưởng thay đổi độ cong dây đến biến dang cua 1.2 Médun dan hồi tương đương 1.3 Thuật tốn Chương trình tính CDV xét đến thay đổi mơđun đàn hồi tương đương dây CHUONG ANH HUONG CUA DO.CONG DAY 10 DEN NOI LUC VA BIEN DANG TRONG CAU DAY VANG 2.1 Cầu dây văng khơng có trụ phụ 10 2.2 Cầu dây văng có trụ phụ CHƯƠNG NHẬN XÉT VÀ KẾT LUẬN “ 3.1 Với sơ đồ khơng có trụ phụ 120 3.2 Với sơ đồ có trụ phụ 121 TÀI LIỆU THAM KHẢO 125 PHẦN MỞ ĐẦU Cầu dây văng (CDV) phát triển, hoàn thiện sở hệ dàn dây Gisclard theo hướng tạo hệ bất biến hình gồm dây văng chịu kéo dầm cứng chịu uốn Từ cầu đầu tiên, cầu Stromsund xây dựng Thụy Điển năm 1955, thống kê 600 CDV lớn, nhỏ với day du cdc thé loại khác xây dựng giới Có thể nhận thấy khơng có loại kết cấu áp dụng rong rai, mạnh mẽ đạt nhiều thành tựu cầu dây văng Ở nước ta, CDV xây dựng vào năm 1976 Đakrong (Quảng Trị) Trong giai đoạn vừa qua, với phát triển hội nhập nhiều ngành kinh tế, ngành cầu đường nước nhà có bước phát triển đáng khích lệ, CDV đặc biệt quan tâm giải pháp hợp lý với cầu nhịp lớn mà dự án phát triển giao thông nông thôn, vùng núi, đồng sông Cửu long Trong năm 2000, hoàn thành việc xây dựng ba CDV với nét đặc thù riêng cầu sơng Hàn (Đà Năng)-3/2000; cầu Mỹ Thuận (Vĩnh Long)- 4/2000 cầu Dak rong mới-5/2000 Hiện triển khai dự án CDV Cân Thơ, Bãi Cháy Rạch Miễu hàng loạt CDV cho nông thôn, miền núi công Trong năm gần đây, với thành tựu đạt nghệ vật liệu công nghệ xây dựng quan điểm cổ điển giới hạn nhịp mà CDV thay đổi Nhịp CDV ngày đạt đến hàng ngàn mét hợp đảm bảo tốt tiêu kinh tế kỹ thuật Có thể đơn cử trường cầu Normandie (1995)-nhip 856m; Tatara (1999)-nhip 890m va dự an CDV qua vinh Great Belt— nhip 1600m, CDV qua eo bién Gibraltar — nhip 5000m minh chứng Để đáp ứng kịp với nhịp độ xây dựng thực tiên bước nhảy vọt khả vượt nhịp CDV số quan niệm lý luận cần phải thay đổi Một vấn đề làm việc dây văng Trước với CDV nhịp nhỏ trung bình, tính tốn người ta chấp nhận dây văng thẳng tuyệt đối Hiện với CDV nhịp lớn, chiều dài dây lớn độ võng dây văng tác dụng trọng lượng thân đáng kể Khi chịu hoạt tải độ cong dây thay đổi chuyển vị nút dây biến dạng đàn hồi tuyến tính dây mà cịn có thêm thành phần biến dạng phi tuyến dây thay đổi độ cong Biến dạng phụ làm thay đổi độ cứng thực tế dây đo làm thay đổi trạng thái nội lực-biến dạng toàn hệ Trong chuyên đề chuyên đề tiến hành nghiên cứu, xây dựng biểu thức xác định môđun đàn hồi tương đương dây văng xét đến ảnh hưởng thay đổi độ cong, khảo sát ảnh hưởng yếu tố hình học, nội lực dây đến môđun đàn hồi tương đương dây đơn Tiếp theo chuyên đề trên, chuyên đề (chuyên đề 3) trình bày nghiên cứu ảnh hưởng thay đổi độ cong dây (thông qua sư thay đổi môđun đàn hồi tương đương) đến trạng thái nội lực- biến dạng cầu dây văng CHƯƠNG NHỮNG VẤN ĐỂ CHUNG 1.1 ANH HUGNG CUA SU THAY DOI DO CONG CUA DAY DEN BIEN DANG CUA HE Trong cầu dây văng, dây văng thường làm bó dây gồm sợi thép cường độ cao Bó dây thường nho đài, nên mềm, chịu kéo tốt khơng có khả chịu uốn, nén Các dây văng neo vào dầm chủ tháp cầu với góc nghiêng khác theo phương ngang, tác dụng trọng lượng thân, dây bị võng theo đường cong dây xích mà lý thuyết tính dây mềm giả thiết đường cong parabol Trước đây, tính toán CDV người ta chấp nhận dây văng thẳng tuyệt đối, hệ xem khơng biến dạng hình học Điều chấp nhận với cầu nhịp nhỏ, dây ngắn Hiện nay, giới hạn nhịp CDV đẩy cao lên, chiều dài dây văng lên tới hàng trăm mét, quan niệm dây thẳng tuyệt đối khơng cịn phù hợp Thực tế, dây cáp căng xiên, tác dụng trọng lượng thân tĩnh tải kết cấu nhịp P, (hình 1.1) dây có độ võng ƒ, Khi chịu thêm hoạt tải, giá trị lực nút dây đạt tới ? = + AP, độ cong dây thay đổi độ võng ƒ, Nếu APĂÄ0—= ƒ#> ƒ dây bị cong thêm ngược lại A7> Ö -> f œ - Khi P.