Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích hiệu quả giảm chấn của nhiều hệ cản điều chỉnh cột chất lỏng trong kết cấu chịu động đất

CÔNG TRÌNH C HOÀN THÀNH T I TRNG I H C BÁCH KHOA I H C QU C GIA TP H CHÍ MINH

Cán b h ng d n khoa h c:

Cán b h ng d n: PGS.TS Nguy n Tr ng Ph c

Cán b ch m nh n xét 1: TS Kh ng Tr ng Toàn Cán b ch m nh n xét 2:PGS TS L ng V n H i

Lu n v n th c s c b o v t i Tr ng i h c Bách Khoa, HQG Tp.HCM, ngày 09 tháng 01 n m 2020

Thành ph n H i ng ánh giá c ng lu n v n th c s g m: 1 PGS TS Chu Qu c Th ng - Ch t ch H i ng 2 TS Nguy n Thái Bình - Th ký

3 TS Kh ng Tr ng Toàn - y viên (Ph n bi n 1) 4 PGS TS L ng V n H i - y viên (Ph n bi n 2) 5 TS Liêu Xuân Quí - y viên

K THU T XÂY D NG

ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP.HCM

I 7Ç1Ĉӄ TÀI:

PHÂN TÍCH HIӊU QUҦ GIҦM CHҨN CӪA NHIӄU Hӊ CҦ1Ĉ,ӄU CHӌNH CӜT CHҨT LӒNG TRONG KӂT CҨU CHӎ8ĈӜ1*ĈҨT

II NHIӊM VӨ VÀ NӜI DUNG:

1 7uPKLӇXP{KuQKNӃWFҩXFyOҳSÿһWKӋ0TLCD (Multiple Tuned Liquid Column Dampers OұSSKѭѫQJWUuQKFKX\ӇQÿӝQJFKӫÿҥRYLӃWFKѭѫQJ trình

tính

2 3KkQWtFKKLӋXTXҧJLҧPGDRÿӝQJYӟLYLӋFOҳSÿһWhӋ cҧQ QKLӅXFӝW chҩW lӓQJ bӏ ÿӝQJ MTLCD và khi không OҳS ÿһW hӋ giҧP GDRÿӝQJ NKLNӃWFҩXFKӏXWҧLÿLӅXKzDYjJLDWӕFQӅQ ÿӝQJÿҩWGӵDWUrQFKѭѫQJWUuQKWtQKWRiQÿѭӧFYLӃWEҵQJQJ{QQJӳOұSWUuQK0$7/$%

3 NhұQ xét vӅ hӋ JLҧPGDRÿӝQJQKLӅXFӝWFKҩWOӓQJ07/&'

III NGÀY GIAO NHIӊM VӨ:11/02/2019

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIӊM VӨ: 08/12/2019

ii

/Ӡ,&Ҧ0Ѫ1

7Uѭӟc tiên tôi xin bày tӓ lòng biӃWѫQÿӃn PGS.TS NguyӉn TrӑQJ3Kѭӟc Vӟi sӵ tұn tөy và nhiӋt tình, Thҫ\ÿmJL~SW{LSKiWWULӇQFiFêWѭӣQJYjJL~Sÿӥ tôi rҩt nhiӅu trong viӋc tìm tài liӋXYjÿӏQKKѭӟng nghiên cӭu khoa hӑFÿӃn lúc hoàn thành mӝt luұQYăQWKҥFVƭ Nhӳng tài liӋu tham khҧo và kiӃn thӭc quý báu do Thҫy mang lҥLJL~SW{LFyÿѭӧc cách nhұQÿӏQKÿ~QJÿҳn trong nhӳng vҩQÿӅ nghiên cӭu

Bên cҥQK ÿy W{L [LQ FKkQ WKjQK FҧP ѫQ TXê 7Kҫy Cô Khoa Kӻ Thuұt Xây dӵQJWUѭӡQJĈҥi hӑc Bách Khoa TP+&0ÿmWUX\Ӆn dҥy nhӳng kiӃn thӭc quý giá FKR W{L ÿy FNJQJ Oà nhӳng kiӃn thӭc không thӇ thiӃX WUrQ FRQ ÿѭӡng nghiên cӭu khoa hӑc và sӵ nghiӋp cӫDW{LVDXQj\Ĉӗng thӡi cҧPѫQFiFDQKFKӏ ÿӗng khóa ÿmJL~Sÿӥ tôi trong quá trình hӑc tұp suӕt thӡi gian qua

Cuӕi cùng tôi xin cҧP ѫQ tҩt cҧ QJѭӡL WKkQ JLD ÿuQK EҥQ Eq ÿm OX{Q ErQcҥQK ÿӝng viên khuyӃn khích tôi trong suӕt thӡi gian hӑc tұp nghiên cӭu và thӵc hiӋQÿӅ tài này

LuұQ YăQ WKҥF Vƭ ÿm KRjQ WKjQK WURQJ WKӡL JLDQ TX\ ÿӏnh vӟi sӵ nӛ lӵc cӫa bҧn thân, tuy nhiên không thӇ tránh khӓi nhӳng thiӃu sót Kính mong quý Thҫy Cô chӍ dүQWKrPÿӇ tôi bә sung nhӳng kiӃn thӭc và hoàn thiӋn bҧQWKkQPuQKKѫQ

Tôi xin trân trӑng cҧPѫQ

7Ï07Ҳ7/8Ұ19Ă17+Ҥ&6Ƭ

Giҧm chҩn cho kӃt cҩu bҵng hӋ cҧn cӝt cҧn chҩt lӓng (Tuned Liquid Column Damper-TLCD) ngày càng ÿѭӧc quan tâm trong nhӳng năm gҫn ÿky Mӝt mô hình hӋ cҧn nhiӅu cӝt chҩt lӓng (Multiple Tuned Liquid Column Dampers-MTLCD) ÿmÿѭӧc ÿӅ xuҩt rҩt gҫQÿk\ÿӇ khҳc phөc mӝt sӕ QKѭӧc ÿiӇm cӫa hӋ ÿѫQ7/&'

Mô hình kӃt cҩu ÿӇ phân tích trong luұn văn này bao gӗm nhiӅu bӇ chӭa chҩt lӓng hình chӳ 8ÿѭӧc ÿһt ӣ tҫng trên cùng chӏXWiFÿӝng cӫa tҧLÿLӅu hòa và gia tӕc nӅQ ÿӝQJ ÿҩt KӃt cҩu chính ÿѭӧc mô tҧ QKѭ Pӝt hӋ hӳu hҥn bұc tӵ do là các chuyӇn vӏ ngang tҥi sàn tҫng Thông sӕ ÿһFWUѭQJFӫa thiӃt bӏ 07/&'ÿѭӧc phân tích trong luұQYăQ3KѭѫQJWUuQKchuyӇQÿӝng cӫa cҧ hӋ chӏu tҧi trӑQJÿӝQJÿѭӧc thiӃt lұp dӵa trên nguyên lý cân bҵQJ ÿӝng và ÿѭӧc giҧi bҵQJ SKѭѫQJ SKiS tích phân Newmark trên toàn miӅn thӡi gian MӝWFKѭѫng trình máy tính viӃt bҵng ngôn ngӳ lұSWUuQK0$7/$%ÿӇ phân tích ӭng xӱ ÿӝng lӵc hӑc cӫa cҧ hӋ

Tӯ các kӃt quҧ sӕ ÿѭӧc khҧo sát luұQYăQÿѭDUDNӃt luұn vӅ hiӋu quҧ giҧm GDRÿӝng cӫa mô hình MTLCD so vӟLP{KuQKÿѫQ7/&'YjKӋ kӃt cҩu không gҳn hӋ cҧn Cuӕi cùng, luұQYăQ[pW ҧQKKѭӣng cӫa tӯng thông sӕ ÿһFWUѭQJFӫa hӋ cҧn ÿӃn giҧPJLDRÿӝng cho hӋ kӃt cҩu nhҵm tìm ra các thông sӕ phù hӧp cho sӵ làm viӋc hiӋu quҧ cӫa thiӃt bӏ MTLCD

iv

ABSTRACT

Tuned Liquid Column Damper (TLCD) has been increasingly concerned in recent years A model of Multiple Tuned Liquid Column Dampers (MTLCD) has been proposed to overcome some disadvantages of single TLCD

The structural model for analysis in this thesis includes many U-shaped tubes located on the top floor that are affected by the harmonic load and earthquake acceleration The main structure described as a multi-degrees of freedom is the horizontal displacement at the floor level Typical parameters of MTLCD equipment are analyzed in the thesis The equation of motion of the dynamic load-bearing system is established based on the dynamic equilibrium theory which is solved by using the Newmark integration method in the time domain A computer program is written in the MATLAB programming language to analyze the dynamic behavior of the whole system

From the numerical results surveyed in the thesis, it is concluded that the effect of vibration reduction of MTLCD model compared to a single model TLCD or structural system without barrier

Finally, the thesis examines the influence of each characteristic of the barrier system to reduce the vibration of the structural system in order to find suitable parameters for the efficient working of MTLCD equipment

Tình hình nghiên cӭu ӣ Qѭӟc ngoài 22

Tình hình nghiên cӭu ӣ WURQJQѭӟc 26

Mô hình hӋ mӝt bұc tӵ do có gҳn TLCD cҧi tiӃn 30

3.3 Nguyên lý hoҥWÿӝng cӫa hӋ cҧn nhiӅu cӝt chҩt lӓng 31

Mô hình hӋ mӝt bұc tӵ do có gҳn MTLCD 32

;iFÿӏnh hàm truyӅn cӫa hӋ MTLCD 37

Các thông sӕ thiӃt kӃ cӫa hӋ MTLCD 40

Bài toán chu kǤ GDRÿӝng và dҥQJGDRÿӝng riêng 53

Bài toán kiӇPWUDÿӝ tin cұy cӫa thuұt toán Newmark 54

Bài toán kӃt cҩu chӏXÿӝQJÿҩt 56

Bài toán kӃt cҩu có gҳn TLCD 57

4.3 Phҧn ӭng hӋ kӃt cҩu ± 07/&'GѭӟLWiFÿӝng cӫa tҧi trӑQJÿLӅu hòa 59

Khҧo sát nhiӅu hӋ cҧn cӝt chҩt lӓng có tҫn sӕ tӵ nhiên khác nhau 71

4.4 Phҧn ӭng cӫa hӋ kӃt cҩu ± MTLCD chӏXÿӝQJÿҩt El Centro 74

Khҧo sát tӹ sӕ khӕLOѭӧng µi 75

Khҧo sát tӹ sӕ khӕLOѭӧng bӇ IJ 78

Khҧo sát hӋ sӕ NtFKWKѭӟc bӇ Į 80

KhҧRViWEѭӟc thӡLJLDQǻWFӫa trұQÿӝQJÿҩt 81

Khҧo sát nhiӅu hӋ cҧn cӝt chҩt lӓng có tҫn sӕ tӵ nhiên khác nhau 82

4.5 Phҧn ӭng cӫa hӋ kӃt cҩu ± MTLCD chӏXÿӝQJÿҩt ParkField 84

'$1+0Ө&%Ҧ1*%,ӆ8

Bҧng 1.1: ThiӋt hҥi vӅ QJѭӡi và tài sҧn qua mӝt sӕ trұQÿӝQJÿҩt [31] 1

Bҧng 1.2: ThiӋt hҥi vӅ QJѭӡi và tài sҧn qua mӝt sӕ trұn bão [31] 5

Bҧng 1.3: Phân loҥi mӝt vài thiӃt bӏ giҧPGDRÿӝng cho kӃt cҩu [28] 9

Bҧng 4.1: KhӕLOѭӧQJYjÿӝ cӭng cӫa khung 3 tҫng 54

Bҧng 4.2: Chu kǤ GDRÿӝng cӫa khung 3 tҫng 54

Bҧng 4.3: KiӇm tra thuұt toán Newmark 55

Bҧng 4.4: ChuyӇn vӏ lӟn nhҩt các tҫng 57

Bҧng 4.5: Thông sӕ 7/&'GQJÿӇ khҧo sát tӹ sӕ µi 61

Bҧng 4.6: ChuyӇn vӏ lӟn nhҩt tҥi tҫng 17 ӭng vӟi µi=1~8% 62

Bҧng 4.7: ChuyӇn vӏ lӟn nhҩt tҥi tҫng 17 ӭng vӟLȕ a 64

Bҧng 4.8: KӃt quҧ giҧm chuyӇn vi tӕt nhҩt tҥi tҫng 17 ӭng vӟLȖi=0.1~3 66

Bҧng 4.9: ChuyӇn vӏ lӟn nhҩt tҥi tҫng 17 ӭng vӟLIJi=0.5~2 69

Bҧng 4.10: Thông sӕ cӫa TLCD thӭ i 71

Bҧng 4.11: ChuyӇn vӏ lӟn nhҩt tҥi tҫng 17 ӭng vӟLWUѭӡng hӧp tҫn sӕ 73

Bҧng 4.12: ChuyӇn vӏ lӟn nhҩt tҥi tҫng 17 ӭng vӟLWUѭӡng hӧp tҫn sӕ 74

Bҧng 4.13: ChuyӇn vӏ lӟn nhҩt tҥi tҫng 17 ӭng vӟi µi=1~8% 76

Bҧng 4.14: ChuyӇn vӏ lӟn nhҩt tҥi tҫng 17 ӭng vӟLIJi=0.5~2 79

Bҧng 4.15: ChuyӇn vӏ lӟn nhҩt tҥi tҫng 17 ӭng vӟi µi=1~8% 85

Bҧng 4.16: ChuyӇn vӏ lӟn nhҩt tҥi tҫng 17 ӭng vӟLIJi=0.5~2 88

x

'$1+0Ө&+Î1+9Ӏ

+uQKĈӝQJÿҩt ӣ Gujarat, ҨQĈӝ ± 2001 [31] 2

+uQKĈӝQJÿҩt ӣ Tӭ Xuyên, Trung Quӕc ± 2008 [31] 3

+uQKĈӝQJÿҩt ӣ Port Au Prince, Haiti ± 2010 [31] 3

+uQKĈӝQJÿҩt ӣ Tokyo, Nhұt Bҧn ± 2011[31] 4

+uQKĈӝQJÿҩt ӣ Sulawesi, Indonesia ± 2018 [31] 5

Hình 1.6: Siêu bão Mitch ӣ Yucatan, Florida ± 1998 [31] 6

Hình 1.7: Siêu bão Katrina ӣ Bahamas, Hoa KǤ ± 2005 [31] 6

Hình 1.8: Siêu bão Maria ӣ Lesser Antilles, Puerto Rico ± 2017 [31] 7

Hình 2.1: HӋ thӕng chӕng nghiêng trên tàu biӇn [7] 14

Hình 2.2: HӋ thӕng giҧm chҩQÿLӅu chӍnh sóng chҩt lӓng [27] 15

Hình 2.3: Mӝt sӕ dҥng bӇ chӭa phә biӃn cho TLD [29] 15

Hình 2.4: Mô hình mô phӓng hӋ cҧn cӝt chҩt lӓng [7] 17

Hình 2.5: Mô hình mô phӓng hӋ cҧn nhiӅu cӝt chҩt lӓng [8] 18

Hình 2.6: Tòa nhà One Ricon Hill ӭng dөng TLD làm thiӃt bӏ giҧm chҩn [31] 19

Hình 2.7: HӋ cҧn chҩt lӓng MCC Aqua Damper [31] 19

Hình 2.8: Tháp Yokohama Marine [31] 20

Hình 2.9: Tòa nhà Comcast Center [31] 21

Hình 2.10: HӋ cҧn TLCD lҳSÿһt trong tòa nhà Millennium Tower [31] 21

Hình 2.11: Cҫu Bãi Cháy, ӣ tӍnh Quҧng Ninh [31] 22

Hình 2.12: Mô hình kӃt cҩu mӝt bұc tӵ do có gҳn TLD và NSD [28] 23

Hình 2.13: Mô hình TLCD-SDOF [15] 24

Hình 4.3: KӃt quҧ chuyӇn vӏ hӋ kӃt cҩu cӫa luұQYăQ 58

Hình 4.4: KӃt quҧ chuyӇn vӏ hӋ kӃt cҩu cӫa tác giҧ A Ghosh 58

Hình 4.5: Tәng hӧSKDLÿӗ thӏ chuyӇn vӏ 59

Hình 4.6: Mô hình kӃt cҩu khung 17 tҫng có gҳn MTLCD 60

Hình 4.7: Phә chuyӇn vӏ tҫng 17 vӟi giá trӏ µi WKD\ÿәi 61

Hình 4.8: ChuyӇn vӏ tҫng 17 theo thӡi gian vӟi µi =1% 63

Hình 4.9: Phә chuyӇn vӏ tҫng 17 vӟi giá trӏ ȕWKD\ÿәi 64

Hình 4.10: ChuyӇn vӏ tҫng 17 theo thӡi gian vӟLȕ  65

Hình 4.11: Phә chuyӇn vӏ tҫng 17 vӟi giá trӏ Ȗi WKD\ÿәi 66

Hình 4.12: ChuyӇn vӏ tҫng 17 theo thӡi gian vӟLȖi YjȖi =0.9 67

xii

Hình 4.13: Phә chuyӇn vӏ tҫng 17 vӟi giá trӏ IJi WKD\ÿәi 68

Hình 4.14: Phә chuyӇn vӏ tҫng 17 vӟi giá trӏ Įi WKD\ÿәi 70

Hình 4.15: Phә chuyӇn vӏ tҫQJNKLWKD\ÿәi µi ӭng vӟLWUѭӡng hӧp tҫn sӕ 72

Hình 4.16: Phә chuyӇn vӏ tҫQJNKLWKD\ÿәLȕi ӭng vӟLWUѭӡng hӧp tҫn sӕ 73

Hình 4.17: Gia tӕc nӅn trұQÿӝQJÿҩt El Centro 75

Hình 4.18: Phә QăQJOѭӧng trұQÿӝQJÿҩt El Centro 75

Hình 4.19: Phә chuyӇn vӏ tҫng 17 vӟi giá trӏ µi WKD\ÿәi 76

Hình 4.20: ChuyӇn vӏ tҫng 17 theo thӡi gian vӟi µi =1% 78

Hình 4.21: Phә chuyӇn vӏ tҫng 17 vӟi giá trӏ IJi WKD\ÿәi 79

Hình 4.22: Phә chuyӇn vӏ tҫng 17 vӟi giá trӏ Įi WKD\ÿәi 81

Hình 4.23: Phә chuyӇn vӏ tҫng 17 vӟi giá trӏ ǻWWKD\ÿәi 82

Hình 4.24: Phә chuyӇn vӏ tҫng 17 vӟi giá trӏ ǻWWKD\ÿәi 83

Hình 4.25: Gia tӕc nӅn trұQÿӝQJÿҩt ParkField 84

Hình 4.26: Phә QăQJOѭӧng trұQÿӝQJÿҩt ParkField 84

Hình 4.27: Phә chuyӇn vӏ tҫng 17 vӟi giá trӏ µi WKD\ÿәi 85

Hình 4.28: ChuyӇn vӏ tҫng 17 theo thӡi gian vӟi µi =1% 87

Hình 4.29: Phә chuyӇn vӏ tҫng 17 vӟi giá trӏ IJi WKD\ÿәi 88

Hình 4.30: Phә chuyӇn vӏ tҫng 17 vӟi giá trӏ Įi WKD\ÿәi 90

Hình 4.31: Phә chuyӇn vӏ tҫng 17 vӟi giá trӏ ǻWWKD\ÿәi 91

Hình 4.32: Phә chuyӇn vӏ tҫng 17 vӟi giá trӏ ǻWWKD\ÿәi 92

'$1+0Ө&.Ë+,ӊ8

U Trӑng Oѭӧng riêng cӫa chҩt lӓng trong bӇ

A TiӃt diӋn mһt cҳt ngang cӫa bӇ chӳ U

B Khoҧng cách ngang cӫa bӇ chӭa chҩt lӓng hình chӳ U L ChiӅu dài cӫa cӝt chҩt lӓng trong bӇ

[ HӋ sӕ +HDGORVVKD\ÿӝ mӣ cӫa van trong bӇ

A TiӃt diӋn ngang cӫa van mӣ trong bӇ chӳ U

g Gia tӕc trӑng WUѭӡng s

M Khӕi Oѭӧng cӫa kӃt cҩu chính s

0Ӝ76Ӕ.Ë+,ӊ89,ӂ77Ҳ7

TLD Tuned Liquid Damper ± +ӋFҧQFKҩWOӓQJ

MTLD Multiple Tuned Liquid Dampers ± 1KLӅXKӋFҧQFKҩWOӓQJ TLCD Tuned Liquid Column Damper ± +ӋFҧQFӝWFKҩWOӓQJ

MTLCD Multiple Tuned Liquid Column Dampers ± 1KLӅXKӋFҧQFӝWFKҩWOӓQJ TMD Tuned Mass Damper ± +ӋFҧQNKӕLOѭӧQJ

FEM 3KѭѫQJSKiSSKҫQWӱKӳXKҥQ)LQLWH(OHPHQW Method) SDOF 0ӝWbұFWӵGRSingle Degree of Freedom)

MDOF 0ӝWbұFWӵGRMultiple Degree of Freedom)

+ѫQQӳa, gió và cҧ ÿӝQJÿҩWÿmYjÿDQJ[Xҩt hiӋn tҥi nhiӅXQѫLWUrQWKӃ giӟi Lӏch sӱ ÿm tӯng ghi nhұn nhӳng trұn ÿӝng ÿҩt lӟn gây ra thiӋt hҥi vô cùng lӟn vӅ QJѭӡi và tài sҧn Ví dө ӣ Nhұt Bҧn mӛLQăPFyKѫQ,000 trұQÿӝQJÿҩt lӟn nhӓ Bҧng 1.1 và Bҧng 1.2 (tham khҧo Internet) mô tҧ VѫOѭӧc vӅ mӭFÿӝ thiӋt hҥi cӫa mӝt sӕ trұQ ÿӝQJ ÿҩt và gió bão gҫQ ÿk\ WUrQ WKӃ giӟi và TXD ÿy FK~QJ WD có thӇ thҩy tác hҥi cӫDQyÿӃQFRQQJѭӡi và công trình xây dӵng là lӟQQKѭWKӃ nào

B̫ng 1.1:Thi͏t h̩i v͉ QJ˱ͥi và tài s̫n qua m͡t s͙ tr̵Qÿ͡QJÿ̭t [31]

ĈӏDÿLӇP 7KӡLJLDQ &ѭӡQJÿӝ(Richter)

QJѭӡLVӕQJѭӡL VҧQWӹ86' 7KLӋWKҥLWjL

7ӭ;X\rQ7UXQJ4XӕF 12/05/2008 7,9 88,000 86 Port Au Prince, Haiti 12/01/2010 7,0 316,000 14

Hình 1.1: Ĉ͡QJÿ̭t ͧ Gujarat, ̬QĈ͡ ± 2001 [31]

3

Hình 1.2Ĉ͡QJÿ̭t ͧ Tͱ Xuyên, Trung Qu͙c ± 2008 [31]

Hình 1.3Ĉ͡QJÿ̭t ͧ Port Au Prince, Haiti ± 2010 [31]

Hình 1.4: Ĉ͡QJÿ̭t ͧ Tokyo, Nh̵t B̫n ± 2011[31]

5

Hình 1.5: Ĉ͡QJÿ̭t ͧ Sulawesi, Indonesia ± 2018 [31]

B̫ng 1.2:Thi͏t h̩i v͉ QJ˱ͥi và tài s̫n qua m͡t s͙ tr̵n bão [31]

ĈӏDÿLӇP 7KӡLJLDQ 6ӭFJLy(Km/h)

7KLӋWKҥLYӅQJѭӡLVӕQJѭӡL

7KLӋWKҥLWjLVҧQWӹ86'

Lesser Antilles, Puerto Rico 16/09/2017 280 3,100 96,1

Hình 1.6: Siêu bão Mitch ͧ Yucatan, Florida ± 1998 [31]

Hình 1.7: Siêu bão Katrina ͧ Bahamas, Hoa KǤ ± 2005 [31]

7

Hình 1.8: Siêu bão Maria ͧ Lesser Antilles, Puerto Rico ± 2017 [31]

Tҥi ViӋt Nam, tӯ WUѭӟFÿӃQQD\ÿm[ҧy ra nhiӅu trұQÿӝQJÿҩt vӟLFѭӡQJÿӝ tӯ lӟQÿӃn nhӓ Theo thӕng kê cӫa 7UXQJWkP%iRWLQÿӝQJÿҩt và Cҧnh báo sóng thҫn (ViӋn VұWOêÿӏa cҫu) tҥi ViӋW1DPÿmWӯng ghi nhұn hai trұQÿӝQJÿҩWFyFѭӡng ÿӝ mҥnh Mӝt là trұn ÿӝng ÿҩWĈLӋn Biên QăP 1935 ÿӝ Richter Trұn thӭ hai là ÿӝQJ ÿҩt Tuҫn Giáo QăP 1983) vӟL FѭӡQJ ÿӝ  ÿӝ Richter Nhӳng trұn ÿӝng ÿҩt này có chҩn tiêu nông QrQ YQJ UXQJ ÿӝng phá hӫy hҽp, không gây thiӋt hҥi ÿiQJNӇ Ngoài ra, tҥi vQJQJRjLNKѫL1DP7UXQJ%ӝ (QăP 1923) FNJQJFyPӝt trұn ÿӝQJÿҩWÿӝ Richter ÿLFQJKLӋQWѭӧng phun trào núi lӱa Hòn Tro 1ăPӣ miӅn Bҳc (Hà Nӝi) ÿm[ҧy ra mӝt trұQÿӝQJÿҩt vӟLFѭӡQJÿӝ khoҧng 7,0 ÿӝ Richter làm nhiӅXÿѭӡng xá bӏ KѭKҥi nһng Mһc dù thiӋt hҥi gây ra bӣi các trұQÿӝQJÿҩt ӣ ViӋc NDPFKѭDWKӵc sӵ lӟQQKѭQJÿLӅXÿyFKӭng tӓ rҵng cҩu tҥo lӟp vӓ WUiLÿҩt tҥi ViӋt Nam không hoàn toàn әQ ÿӏnh dүQ ÿӃQ FѭӡQJ ÿӝ và sӕ Oѭӧng trұQ ÿӝQJ ÿҩt WURQJWѭѫQJODLQJj\FjQJWăQJ

Qua mӝt sӕ nhұn xét trên, chúng ta có thӇ thҩy sӵ WiFÿӝng quan trӑng cӫa JLyEmRYjÿӝQJÿҩt lên các công trình xây dӵng Bӝ Xây dӵng ViӋt NDPÿm ban hành tiêu chuҭn xây dӵng: TCVN 9386:2012 ± ThiӃt kӃ công trình chӏXÿӝQJÿҩt, cho các công tác thiӃt kӃ ÿӕi vӟi các công trình cӫDQѭӟFWDÿһc biӋt là nhӳng công trình cao tҫng tұp trung nhiӅXQJѭӡi hay các công trình có tҫm quan trӑng lӟn Vӟi WUuQKÿӝ khoa hӑc kӻ thuұt hiӋn tҥi, chúng ta khó có thӇ dӵ báo khi nào xҧ\UDÿӝng ÿҩt, cҩSÿӝ là bao nhiêu; hay khi nào xҧy ra bão lӟn, nhiӅu hay ít mӝt cách chính xác; nên viӋc tìm ra giҧi pháp kӃt cҩXÿӇ công trình DQWRjQKѫQNKLFKӏXWiFÿӝng cӫa các nguyên nhân trên là rҩt cҫn thiӃt Sӵ cҫn thiӃt này không chӍ FyêQJKƭDÿӕi vӟi nhӳng công trình WURQJQѭӟc mà cҧ ӣ QѭӟFQJRjL1rQKѭӟng nghiên cӭu này mang tính thӡi sӵ ÿӕi vӟi các kӻ VѭNӃt cҩu và ngày càng thu hút sӵ quan tâm cӫa thӃ giӟi

Khi thiӃt kӃ công trình cao tҫng chӏXWiFÿӝQJErQQJRjLQKѭWҧi trӑng gió và tҧi trӑQJ ÿӝQJ ÿҩt, chúng ta có hai giҧi pháp Giҧi pháp thӭ nhҩt là giҧi pháp truyӅn thӕng, giҧi pháp này dӵa trên sӵ JLDWăQJFѭӡQJÿӝ cӭng cӫa hӋ kӃt cҩu bҵng cách kӃt hӧp các cҩu kiӋn vӟLQKDXQKѭKӋ cӝt, dҫm, vách cӭng, lõi cӭng Ngoài ra các yӃu tӕ NKiFQKѭKuQKGҥng công trình, vұt liӋu sӱ dөng, « FNJQJJySSKҫQÿiQJNӇ vào khҧ QăQJFKӏXWiFÿӝng bên ngoài Tuy nhiên, giҧi pháp truyӅn thӕng này có sӵ hҥn chӃ OjGѭӟLWiFÿӝng cӫa tҧi trӑQJQJRjLÿһt biӋt là tҧi trӑQJÿӝQJÿҩt, chúng ta phҧi chҩp nhұn mӝt phҫQKѭKҥi hoһc sөSÿә mӝt phҫn công trình Chính vì nhӳng OêGRÿyÿӇ bҧo vӋ kӃt cҩu tӕWKѫQJLҧi pháp thӭ KDLÿyOjGQJFiFWKLӃt bӏ ÿLӅu khiӇQ ÿӇ hӛ trӧ cho kӃt cҩX WURQJ TXi WUuQK WLrX WiQ QăQJ Oѭӧng cӫa tҧi trӑng bên QJRjLWiFÿӝng vào công trình Dӵa trên các thành tӵu khoa hӑc kӻ thuұt cӫa nhiӅu QJjQKNKiFQKDXQKѭYұt liӋXQăQJOѭӧQJFѫKӑFÿLӅu khiӇn hӑc, « khá nhiӅu giҧi pháp giҧPGDRÿӝQJÿmÿѭӧc nghiên cӭu và phát triӇn Các giҧLSKiSÿLӅu khiӇn dao ÿӝng có thӇ chia thành các nhóm chính sau: giҧLSKiSÿLӅu khiӇn bӏ ÿӝng, giҧi pháp ÿLӅu khiӇn chӫ ÿӝng, giҧLSKiSÿLӅu khiӇn bán chӫ ÿӝng Phân loҥi mӝt vài thiӃt bӏ giҧPGDRÿӝQJÿѭӧc thӇ hiӋn trong Bҧng 1.3 (Soong và Dargush, 1997)

9

B̫ng 1.3: Phân lo̩i m͡t vài thi͇t b͓ gi̫PGDRÿ͡ng cho k͇t c̭u [28]

Cô lұSÿӏa chҩn 7LrXWiQQăQJOѭӧng bӏ ÿӝng

HӋ ÿLӅu khiӇn bán chӫ ÿӝng/bӏ ÿӝng

(Semi-Active/Active Mass Dampers)

Gӕi cao su - chì

(Lead Rubber Bearings)

HӋ cҧQÿjQQKӟt (Viscoelastic Dampers)

HӋ cҧn chҩt lӓng nhӟt

(Viscous Fluid Dampers)

HӋ FyWKD\ÿәLÿӝ cӭng hoһc tính cҧn

(Variable Stiffness or Damping Systems)

GӕLPDViWWUѭӧt

(Sliding Friction Pendulum)

HӋ cҧn khӕLOѭӧng

(Tuned Mass Dampers)

HӋ cҧn chҩt lӓng

(Tuned Liquid Dampers)

Vұt liӋu thông minh

(Smart Materials)

Trong các giҧL SKiS ÿLӅu khiӇn bӏ ÿӝng, giҧi pháp dùng hӋ cҧQ ÿLӅu chӍnh chҩt lӓng (TLD) rҩt có hiӋu quҧ bӣLFiFOêGRQKѭNKҧ QăQJKҩp thө FNJQJQKѭWLrXWiQQăQJOѭӧQJGDRÿӝng cao ngay cҧ vӟi các kích thích nhӓ và có thӇ kӃt hӧp làm bӇ Qѭӟc sinh hoҥt, tӕn rҩt ít chi phí xây dӵng và bҧRWUuKѫQFiFWKLӃt bӏ khác, giá thành thҩp nên khá phù hӧp vӟLÿLӅu kiӋQQѭӟc ta ThiӃt bӏ TLD gӗm có bӇ chӭa chҩt lӓQJWKѭӡng chӭDQѭӟc) WKѭӡQJÿѭӧc lҳSÿһt gҫQÿӍnh cӫa công trình ThiӃt bӏ 7/'ÿѭӧc hình thành dӵa trên nguyên tҳc là sӵ hҩp thө QăQJOѭӧng cӫa chҩt lӓng ӣ mһt thoáng sӁ tҥRUDGDRÿӝQJVyQJYjWKD\ÿәLÿһFWUѭQJÿӝng lӵc hӑc kӃt cҩu mөc tiêu tҥo ra cӝQJKѭӣQJÿӇ WLrXWiQQăQJOѭӧQJNtFKÿӝng vào công trình Ngoài ra sӵ WLrXWiQQăQJOѭӧng trong kӃt cҩu còn tK{QJTXDFiFFѫFKӃ NKiFOjWLrXWiQQăQJOѭӧng do tính nhӟt cӫa chҩt lӓQJWLrXWiQQăQJOѭӧng do sóng vӥGRWѭѫQJWiFFKҩt lӓng ± thành bӇGRÿӝ QKiPÿi\EӇ và do cҧ dҥng hình hӑc cӫa bӇ

HӋ cҧQÿLӅu chӍnh cӝt chҩt lӓng bӏ ÿӝng (TLCD) là mӝt loҥLÿһc biӋt cӫa hӋ TLD vӟi hình dҥng là mӝt cӝt dҥng chӳ U hoһc chӳ V chӭa mӝt phҫn chҩt lӓng HӋ Qj\ÿѭӧFÿӅ nghӏ bӣi Sakai và cӝng sӵ (1989) [8] nhҵPWLrXWiQQăQJOѭӧng thông qua thiӃt bӏ chӭa hình ӕng có gҳQYDOYHÿLӅu chӍQKÿѭӧc Tuy nhiên mô hình này có QKѭӧFÿLӇm là ít hiӋu quҧ NKLWiFÿӝng tӯ ErQQJRjLFyÿһFWtQKWKD\ÿәi và có thӇ OjPWăQJNKҧ QăQJPҩt әQÿӏnh cӫa công trình.Vì vұ\ÿӇ khҳc phөc nhӳng hҥn chӃ trên và cҧi thiӋn hiӋu suҩt cӫa thiӃt bӏ TLCD có thӇ sӱ dөng nhiӅu hӋ cҧQÿLӅu chӍnh cӝt chҩt lӓng bӏ ÿӝng (MTLCD)

1.2 0өFWLrXFӫDOXұQYăQ

Mөc tiêu cӫa luұQ YăQOjÿiQK giá hiӋu quҧ giҧm GDRÿӝng cӫa mӝt hӋ cҧn cӝt chҩt lӓng và nhiӅu hӋ cҧn cӝt chҩt lӓng mang lҥi cho kӃt cҩu chӏu tҧi trӑQJÿӝng và gia tӕc nӅn cӫDÿӝQJÿҩt Các nhiӋu vө cө thӇ KѫQÿѭӧc thӇ hiӋQQKѭVDX

ƒ Tìm hiӇu vӅ mô hình ӭng xӱ cӫa kӃt cҩu có lҳSÿһt mӝt hӋ cҧn cӝt chҩt lӓng và khi lҳSÿһWÿӗng thӡi nhiӅu hӋ cҧn cӝt chҩt lӓng Các hӋ cҧn cӝt chҩt lӓQJÿѭӧc gҳn trên tҫng mái và thông sӕ ÿѭӧF[iFÿӏnh dӵa trên các ÿһFWtQKÿӝng lӵc hӑc cӫa kӃt cҩu chính và chính hӋ cҧn

ƒ ;k\GӵQJP{KuQKNӃWFҩXFyJҳQKӋFҧQFӝWFKҩWOӓQJYjQKLӅXKӋFҧQFӝWFKҩWOӓQJ7KLӃWOұSSKѭѫQJWUuQKYLSKkQFKX\ӇQGӝQJFKRKӋNӃWFҩX Fy JҳQ ÿӗQJ WKӡL QKLӅX KӋ FҧQ FӝW FKҩW OӓQJ KӋ NӃW FҩX ÿѭӧF [HP [pWWURQJOXұQYăQQj\OjKӋNӃWFҩXNKXQJSKҷQJYӟLFiFEұFWӵGROjFKX\ӇQYӏQJDQJWҥLFiFVjQWҫQJOLrQNӃWJLӳDNӃWFҩXYӟLÿҩWOjOLrQNӃWQJjPFӭQJNKӕLOѭӧQJWҫQJÿѭӧFTX\YӅÿӝ cao sàn

ƒ 9LӃWFKѭѫQJWUuQKPi\WtQKÿӇJLҧLTX\ӃWPөFWLrXÿһWUD[k\GӵQJWKXұWWRiQOұSWUuQKEҵQJQJ{QQJӳ0$7/$%NLӇPFKӭQJFKѭѫQJWUuQK ƒ Khҧo sát các thông sӕ ÿһFWUѭQJFӫa hӋ cҧn cӝt chҩt lӓQJÿӃn ҧQKKѭӣng

giҧPGDRÿӝng: sӕ Oѭӧng hӋ cҧn cӝt chҩt lӓng, tӹ sӕ khӕLOѭӧng, tӹ sӕ kích

11

WKѭӟc cӝt chҩt lӓng, tӹ sӕ ÿLӅu chӍnh, tӹ sӕ tҫn sӕ, tӹ sӕ khӕLOѭӧng bӇ và chҩt lӓng

1.3 3KѭѫQJSKiSWKӵFKLӋQ

ĈӇ ÿҥWÿѭӧc mөFWLrXWUrQSKѭѫQJSKiSQJKLrQFӭu cӫa luұQYăQÿѭӧc lӵa chӑn là lý thuyӃt và phân tích sӕ liӋu tӯ lұp trình tính toán bҵng ngôn ngӳ lұp trình MATLAB 0{KuQKFѫKӑFWѭѫQJÿѭѫQJÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ mô tҧ ӭng xӱ cӫa các hӋ cҧn cӝt chҩt lӓQJ3KѭѫQJWUuQKFKX\ӇQÿӝng cӫa hӋ kӃt cҩu chính ± các hӋ cҧn cӝt chҩt lӓQJÿѭӧc thiӃt lұp dӵa vào cân bҵQJÿӝng và sӱ dөQJSKѭѫQJSKiSVӕ ÿѭӧFÿӅ xuҩt bӣL1HZPDUNYjRQăPÿӇ giҧLSKѭѫQJWUuQKYLSKkQFKX\ӇQÿӝng trong tӯQJEѭӟc thӡi gian cӫa gia tӕc nӅn trên toàn miӅn thӡi gian Tҧi trӑng tác dөng lên hӋ kӃt cҩu là tҧL ÿLӅu hòa và gia tӕc nӅQ ÿӝQJ ÿҩt Các kӃt quҧ thu ÿѭӧc sӁ ÿѭӧc kiӇm chӭng vӟi các kӃt quҧ ÿmÿѭӧc công bӕ, TXDÿyÿiQKJLiÿѭӧc sӵ tin cұy cӫa FKѭѫQJWUuQKSKkQWtFKYjÿiQKJLiKLӋu quҧ giҧm chҩn

UDP{KuQKWtQKWRiQYjSKѭѫQJSKiSgiҧi phù hӧp trong viӋc phân tích hӋ kӃt cҩu chính ± nhiӅu hӋ cҧn cӝt chҩt lӓQJGѭӟi tác dөng cӫa tҧLÿLӅu hòa hay gia tӕc nӅQÿӝQJÿҩt

ƒ &KѭѫQJ7Kӵc hiӋn các ví dө sӕ ÿӇ ÿiQKJLiKLӋu quҧ giҧPGDRÿӝng cӫa hӋ kӃt cҩu bҵng hӋ cҧn nhiӅu cӝt chҩt lӓng Khҧo sát các thông sӕ cӫa

hӋ cҧn tӯ ÿyÿӅ xuҩt lӵa chӑn các thông sӕ ÿӇ ÿҥt hiӇu quҧ giҧm dao ÿӝng tӕt nhҩt

ƒ &KѭѫQJKӃt luұn rút ra tӯ luұQYăQĈӅ xuҩWFiFKѭӟng nghiên cӭu tiӃp theo cho hӋ cҧn cӝt chҩt lӓng

2.2 3KkQORҥLWKLӃWEӏJLҧP FKҩQVӱGөQJFKҩWOӓQJ

HӋ cҧn chҩt lӓng là thiӃt bӏ giҧPGDRÿӝQJÿѭӧc lҳp vào kӃt cҩXÿӇ giҧm dao ÿӝng cho kӃt cҩXGѭӟi tác dөng cӫa tҧi trӑQJJLyEmRÿӝQJÿҩt, « Trong thӵc tӃ, hӋ cҧn cӝt chҩt lӓQJÿmÿѭӧc sӱ dөng trong ngành vұn tҧi kӇ tӯ ÿҫu thӃ kӹ 2ÿӇ QJăQsӵ lҳF Oѭ Fӫa các tàu lӟn HӋ bao gӗm hai bӇ chӭa thông nhau bҵng mӝt ӕng dүn Qѭӟc ӣ Gѭӟi và mӝt ӕng dүn khí ӣ trên, mӛi bӇ chӍ chӭa mӝt phҫQQѭӟc nhѭ+ình 2.1Ĉk\ÿѭӧc xem là ӭng dөQJÿҫu tiên cӫa hӋ cҧQÿLӅu chӍnh cӝt chҩt lӓng bӏ ÿӝng (TLCD) ĈӃn cuӕi nhӳQJQăPKӋ cҧn chҩt lӓng bҳWÿҫXÿѭӧc sӱ dөng trong xây dӵng nhҵm giҧPGDRÿӝng cho kӃt cҩXGѭӟi tác dөng cӫa ngoҥi lӵc Tӯ ÿyUҩt nhiӅu nhà nghiên cӭu ÿmTXDQWkPÿӃn vҩQÿӅ này

Hình 2.1: H͏ th͙ng ch͙ng nghiêng trên tàu bi͋n [7]

HӋFҧQ ÿLӅXFKӍQKFKX\ӇQÿӝQJVyQJFKҩWOӓQJEӅPһW

Trong các giҧL SKiS ÿLӅu khiӇn bӏ ÿӝng, giҧi pháp dùng hӋ cҧQ ÿLӅu chӍnh chҩt lӓng (TLD) rҩt có hiӋu quҧ bӣLFiFOêGRQKѭNKҧ QăQJKҩp thө FNJQJQKѭWLrXWiQQăQJOѭӧQJGDRÿӝng cao ngay cҧ vӟi các kích thích nhӓ và có thӇ kӃt hӧp làm bӇ Qѭӟc sinh hoҥt, tӕn rҩt ít chi phí xây dӵng và bҧRWUuKѫQFiFWKLӃt bӏ khác, giá thành thҩp nên khá phù hӧp vӟL ÿLӅu kiӋQ Qѭӟc ta ThiӃt bӏ TLD gӗm có bӇ chӭa chҩt lӓQJWKѭӡng chӭDQѭӟc) WKѭӡQJÿѭӧc lҳSÿһt gҫQÿӍnh cӫa công trình ThiӃt bӏ 7/'ÿѭӧc hình thành dӵa trên nguyên tҳc là sӵ hҩp thө QăQJOѭӧng cӫa chҩt lӓng ӣ mһt thoáng sӁ tҥRUDGDRÿӝQJVyQJYjWKD\ÿәLÿһFWUѭQJÿӝng lӵc hӑc kӃt cҩu mөc tiêu tҥo ra cӝQJKѭӣQJÿӇ tirXWiQQăQJOѭӧQJNtFKÿӝng vào công trình Ngoài ra sӵ WLrXWiQQăQJOѭӧng trong kӃt cҩXFzQWK{QJTXDFiFFѫFKӃ NKiFOjWLrXWiQQăQJOѭӧng do tính nhӟt cӫa chҩt lӓQJWLrXWiQQăQJOѭӧng do sóng vӥGRWѭѫQJWiFFKҩt lӓng ± thành bӇGRÿӝ QKiPÿi\EӇ và do cҧ dҥng hình hӑc cӫa bӇ

HӋ giҧm chҩQÿLӅu chӍnh chuyӇQÿӝng sóng chҩt lӓng bӅ mһWÿѭӧc phân làm hai loҥi: dӵa vào tӹ sӕ chiӅu cao mӵc chҩt lӓng trên bӅ rӝng bӇ WKHRSKѭѫQJNtFKthích cӫa ngoҥi lӵF ÿӇ [iF ÿӏnh, nӃu tӹ sӕ này nhӓ KѫQ  OҫQ WKu ÿѭӧc xem là mӵFQѭӟFQ{QJYjQJѭӧc lҥiĈӕi vӟi thiӃt bӏ TLD có mӵFQѭӟc nông, sӵ tiêu tán QăQJOѭӧng dӵDYjRFѫFKӃ chuyӇQÿӝng cӫa sóng ӣ bӅ mһt và các hiӋQWѭӧng sóng

15

vӥ Ĉӕi vӟi thiӃt bӏ TLD có mӵF QѭӟF VkX WKu FiF YiFK QJăQ KRһF PjQJ QJăQWKѭӡQJÿѭӧc thêPYjRÿӇ ÿLӅu khiӇQGDRÿӝQJVyQJGRÿyVӵ WLrXWiQQăQJOѭӧng cӫa TLD có mӵFQѭӟc sâu phө thuӝFYjRFѫFKӃ hoҥWÿӝng cӫa chҩt lӓng, vӏ trí cӫa YiFKQJăQNtFKWKѭӟc và hình dҥng vácKQJăQ

Hình 2.2: H͏ th͙ng gi̫m ch̭QÿL͉u ch͑nh sóng ch̭t l͗ng [27]

BӇ chӭa chҩt lӓng có nhiӅu hình dҥQJ Yj NtFK WKѭӟc khác nhau Phә biӃn nhҩt là hình chӳ nhұt, hình trө, hình vành khuyên và hình nón thӇ hiӋQ QKѭ +ình 2.3

Hình 2.3: M͡t s͙ d̩ng b͋ chͱa ph͝ bi͇n cho TLD [29]

ѬXÿLӇm cӫa thiӃt bӏ giҧm chҩn dҥng chҩt lӓng dҥng bӏ ÿӝng có thӇ kӇ ÿӃn QKѭVDX

ƒ Tӕn ít chi phí lҳSÿһt và bҧo trì

ƒ DӉ GjQJÿLӅu chӍnh bҵQJFiFKWKD\ÿәi chiӅu cao mӵFQѭӟc hoһc kích WKѭӟc bӇ chӭa

ƒ Có khҧ QăQJhoҥWÿӝng theo nhiӅXSKѭѫQJNKiFQKDX ƒ HiӋu quҧ GELrQÿӝ NtFKÿӝng nhӓ (Sun và cӝng sӵ 1992) ƒ Có thӇ kӃt hӧp làm bӇ Qѭӟc sinh hoҥt

Tuy nhiên vүn còn nhiӅu hҥn chӃ khi sӱ dөng hӋ cҧn chҩt lӓng:

ƒ 7/'QѭӟFQ{QJNK{QJÿѭӧc áp dөng thӵc tӃ do tính chҩt phi tuyӃn và rҩt khó dӵ ÿRiQ KLӋQ Wѭӧng sóng vӥ ÿӗng thӡi sóng vӥ Fy [X Kѭӟng OjPWKD\ÿәi tҫn sӕ tӵ nhiên cӫa sóng chҩt lӓng (Sun và Fujino, 1994) ƒ Các nghiên cӭXÿmFyFKRWKҩy rҵng hiӋu quҧ cӫa TLD tӹ lӋ vӟi khӕi

Oѭӧng cӫDQyÿӇ có thӇ ÿҥWÿѭӧc tӹ sӕ khӕi lѭӧng mong muӕQÿLӅu này không phҧL O~F QjR FNJQJ Fy WKӇ thӵc hiӋQ ÿѭӧc do giӟi hҥn vӅ không gian sӱ dөng

HӋFҧQFӝWFKҩWOӓQJ7/&'

HӋ cҧn cӝt chҩt lӓng (TLCD) có bӇ chӭa dҥng ӕQJ QKѭ Hình 2.4, kӃt hӧp chuyӇQÿӝng cӫa chҩt lӓng bên trong ӕng gây ra do trӑng lӵc và lӵc cҧn do tәn thҩt áp suҩt tҥLYDQÿLӅu chӍQKÿѭӧFÿһt bên trong ӕng Hình dҥng ӕng chӭa có thӇ thay

ÿәi sao cho phù hӧp vӟi tӯng dҥng công trình HӋ Qj\ÿѭӧFÿӅ nghӏ bӣi Sakai et al

(1989) nhҵPWLrXWiQQăQJOѭӧng thông qua thiӃt bӏ chӭa hình ӕng có gҳQYDOYHÿLӅu chӍQKÿѭӧc

kiӇPVRiWGDRÿӝng ÿmÿѭӧc nghiên cӭXWURQJÿyVӱ dөng nhiӅu hӅ cҧQÿLӅu chӍnh cӝt chҩt lӓng (MTLCD)

Hình 2.5: Mô hình mô ph͗ng h͏ c̫n nhi͉u c͡t ch̭t l͗ng [8]

2.3 ӬQJGөQJFӫDKӋFҧQFӝWFKҩWOӓQJ YjKӋFҧQEӇFKҩWOӓQJ

Trên thӃ giӟLÿmӭng dөng rҩt nhiӅu các hӋ cҧn TLD, TLCD vào thӵc tӃ ÿӇ giҧPGDRÿӝng cho các tòa nhà cao tҫng và các cây cҫXGk\YăQJ7URQJVӕ ÿySKҧi kӇ ÿӃn các quӕc gia chӏu ҧQKKѭӣng mҥnh mӁ bӣLÿӝQJÿҩWYjEmRQKѭ1Kұt Bҧn, Hoa KǤ, «

Mӝt trong nhӳng công trình xây dӵQJ ÿҫu tiên ӭng dөng TLD cho thiӃt kӃ kháng chҩn là tòa nhà One Ricon Hill, San Francisco (Hình 2.6)

19

Hình 2.6: Tòa nhà One Ricon Hill ͱng dͭng TLD làm thi͇t b͓ gi̫m ch̭n [31]

Ĉm Fy QKLӅu ӭng dөng cӫa hӋ cҧn TLD ӣ Nhұt Bҧn, ví dө ӣ ÿk\ Oj 0&&$TXD 'DPSHU ÿѭӧc lҳS ÿһt tҥi Gold Tower owe ӣ ChiED QKѭ +uQK  +Ӌ cҧn MCC Aqua là mӝWWKQJQѭӟc cong chӭDQѭӟc, bên trong có lӟSOѭӟi thép Tҫn sӕ cӫa hӋ cҧQÿѭӧFÿLӅu chӍnh bҵng cách tKD\ÿәi chiӅu dài cӫa thùng và chiӅu sâu cӫa Qѭӟc HӋ sӕ cҧQÿѭӧFÿLӅu chӍnh bӣi lӟSOѭӟi bên trong

Hình 2.7: H͏ c̫n ch̭t l͗ng MCC Aqua Damper [31]

HӋ giҧm chҩn TLD ӭng dөng cho công trình tháp Yokohama Marine gӗm 39 bӇ chӭa dҥng hình trө tròn

Hình 2.8: Tháp Yokohama Marine [31]

1JRjL UD 7/' FzQ ÿѭӧc ӭng dөng tҥi mӝt sӕ tòa nhà trên thӃ giӟL QKѭkhách sҥn Yokohama Prince, Shin Yokohama Tower, tháp hàng không quӕc tӃ Tokyo, tòa nhà Once Wall Center, tòa nhà One Rincon Hill, «

Comcast Center là tòa nhà chӑc trӡi tҥi Center City, Philadelphia Tҫng trên cӫa tòa nhà này là mӝt bӇ hình chӳ U chӭa 1136m3 Qѭӟc ÿӇ giҧP GDR ÿӝng cho công trình khi chӏXWiFÿӝng cӫDJLyYjÿӝQJÿҩt Ngoài ra trong bӇ ÿѭӧc lҳSÿһt các YiFKQJăQQKҵPWăQJWtQKFҧQFKRQѭӟc trong bӇ nhҵm hҩp thө QăQJOѭӧng tӕWKѫQ

21

Hình 2.9: Tòa nhà Comcast Center [31]

HӋ cҧn chҩt lӓQJ7/&'ÿѭӧc thiӃt kӃ cho tòa nhà Millennium Tower, vӏnh Tokyo ± Nhұt BҧQ'ѭӟLNtFKÿӝng cӫa gió EuQKWKѭӡng thì hӋ làm viӋFQKѭKӋ cҧn bӏ ÿӝng 1KѭQJ khi gió mҥnh WKu FiF Pi\ EѫP VӁ hoҥW ÿӝQJ WKD\ ÿәi nguyên tҳc làm viӋc cӫa hӋ cҧn sang hӋ cҧn chӫ ÿӝng

Hình 2.10: H͏ c̫n TLCD l̷Sÿ̿t trong tòa nhà Millennium Tower [31]

Tҥi ViӋW 1DP F{QJ WUuQK ÿҫu tiên sӱ dөng thiӃt bӏ Multiple Tuned Liquid Damper (MTLD) giҧm dao ÿӝng do gió bão là cҫu Bãi Cháy, ӣ tӍnh Quҧng Ninh ± c{QJWUuQKÿmÿѭӧFKRjQWKjQKYjWK{QJ[HYjRQJj\WKiQJQăP, vӟi 344 thùng chӭa có các mӵc chҩt lӓQJNKiFQKDXÿѭӧc lҳSÿһt ӣ cҧ hai tháp cӫa cҫu

Hình 2.11: C̯u Bãi Cháy, ͧ t͑nh Qu̫ng Ninh [31]

2.4 7әQJTXDQYӅWjLOLӋu JLҧPGDRÿӝQJVӱGөQJFKҩWOӓQJ 7uQKKuQKQJKLrQFӭXӣQѭӟFQJRjL

Bauer (1984) [1], là mӝt trong nhӳQJQJѭӡLÿҫu tiên nghiên cӭu và ӭng dөng thiӃt bӏ TLD cho công trình xây dӵng, vӟLÿӅ xuҩt sӱ dөng các thùng chӭa chҩt lӓng hình chӳ nhұWÿѭӧc lҳSÿҫy hoàn toàn vӟi hai chҩt lӓng không thӇ trӝn lүn vӟi nhau, ÿӇ giҧm ӭng xӱ GDRÿӝng cӫa kӃt cҩXGѭӟLWiFÿӝng cӫa tҧi trӑng KӃt quҧ nghiên cӭu cho thҩy chuyӇQÿӝng bӅ mһt chҩt lӓng có thӇ giҧm ӭng xӱ GDRÿӝng cӫa hӋ kӃt cҩu Fujii và cӝng sӵ  >@>@>@ÿmWKӵc hiӋn viӋc thiӃt lұp giҧm chҩn chҩt lӓQJÿӇ giҧPFiFGDRÿӝng do gió cӫa hai tháp cao tҫng, Nagasaki Airport Tower và Yokohama Marine Tower KӃt quҧ chӍ ra rҵng chuyӇn dӏch cӫa tháp giҧm 50% so vӟi không lҳS ÿһt TLD Toshihiro Wakahara và cӝng sӵ   >@ >@ ÿӅ xuҩt

23

nghiên cӭu cҧ lý thuyӃt và thӵc nghiӋm trong viӋc tӕLѭX7/'YjWKӵc nghiӋm TLD vӟi công trình khách sҥn cao tҫng Shin Yokohama Prince Hotel ӣ Yokohama, Nhұt Bҧn Tamura và cӝng sӵ (1995) [7], chӍ ra sӵ hiӋu quҧ cӫD 7/' NKL ÿѭӧc lҳS ÿһt vào kӃt cҩu thұWQKѭWKiSKjQJNK{QJ1DJDVDNLWKiS<RNRKDPD0DULQHYjNKiFKsҥn Shin Yokohama Prince

Hình 2.12: Mô hình k͇t c̭u m͡t b̵c t͹ do có g̷n TLD và NSD [28]

1Kѭ Pӝt dҥQJ ÿһc biӋt cӫa hӋ cҧQ ÿLӅu chӍnh chҩt lӓng (TLD), các nhà nghiên cӭX ÿӅ xuҩt mӝt dҥng cҧn chҩt lӓQJ NKiF ÿy Oj KӋ cҧQ ÿLӅu chӍnh cӝt chҩt lӓng (TLCD) Nhӳng ӭng dөng cӫa TLCD vào kӃt cҩu nhà cao tҫng lҫQ ÿҫu tiên ÿѭӧFÿӅ xuҩt và nghiên cӭu bӣi Sakai và cӝng sӵ (1989) [8], TLCD có thӇ làm giҧm GDRÿӝng cӫa hӋ kӃt cҩu thông qua chuyӇQÿӝng cӫa khӕi chҩt lӓng trong ӕng, lӵc phөc hӗi cӫa chҩt lӓQJGѭӟi tác dөng cӫa trӑng lӵc và hiӋu ӭng giҧPGDRÿӝng nhӡ vào mӝt lӛ WUzQÿѭӧc lҳSÿһt bên trong ӕng nҵm ngang cӫa hӋ Balendra và cӝng sӵ