Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích ảnh hưởng của bể nước mái trong kết cấu nhà nhiều tầng chịu gia tốc nền động đất

Trang 2

&{QJWUuQKÿѭӧc hoàn thành tҥi: 7UѭӡQJĈҥi hӑc Bách Khoa ± Ĉ+4*73HCM Cán bӝ Kѭӟng dүn : PGS.TS NguyӉn TrӑQJ3Kѭӟc

Cán bӝ chҩm nhұn xét 1: PGS.TS NguyӉQ9ăQ+LӃu Cán bӝ chҩm nhұn xét 2: TS NguyӉn Hӗng Ân

LuұQYăQWKҥFVƭÿѭӧc bҧo vӋ tҥL7UѭӡQJĈҥi hӑc Bách Khoa ± Ĉҥi hӑc Quӕc gia

thành phӕ Hӗ Chí Minh, ngày 09 tháng 01 QăP20

Thành phҫn HӝLÿӗQJÿiQKJLiÿӅ FѭѫQJOXұQYăQWKҥFVƭJӗm:

1 3*676&DR9ăQ9XL ± Chӫ tӏch HӝLÿӗng 2 PGS TS NguyӉQ9ăQ+LӃu ± Phҧn biӋn 1

3 TS NguyӉn Hӗng Ân ± Phҧn biӋn 2 4 TS NguyӉn TҩQ&ѭӡng ± Ӫy viên 5 TS NguyӉQ3K~&ѭӡng ± Ӫy viên

Xác nhұn cӫa Chӫ tӏch HӝLÿӗQJÿiQKJLiLuұn YăQ Yj7Uѭӣng Khoa quҧn lý chuyên ngành

CHӪ TӎCH HӜ,ĈӖNG

3*676&DR9ăQ9XL

75ѬӢNG KHOA KӺ THUҰT XÂY DӴNG

PGS.76/ѭѫQJ9ăQ+ҧi

Trang 3

ĈҤI HӐC QUӔC GIA TP.HCM

75ѬӠ1*ĈҤI HӐC BÁCH KHOA

CӜNG HÒA XÃ HӜI CHӪ 1*+Ƭ$9,ӊT NAM Ĉӝc Lұp - Tӵ Do - Hҥnh Phúc

1+,ӊ09Ө/8Ұ19Ă17+Ҥ&6Ƭ

Chuyên ngành: Xây dӵng công trình DD&CN Mã sӕ: 60580208

I 7Ç1 Ĉӄ TÀI: PHÂN TÍCH Ҧ1+ +ѬӢNG CӪA Bӆ 1ѬӞC MÁI TRONG KӂT CҨU NHÀ NHIӄU TҪNG CHӎU GIA TӔC Nӄ1ĈӜ1*ĈҨT

NHIӊM VӨ VÀ NӜI DUNG

1 Tìm hiӇu mô hình công trình nhà nhiӅu tҫng có bӇ Qѭӟc YjWiFÿӝng cӫa bӇ Qѭӟc PiLÿӃQGDRÿӝng cӫa công trình

2 Xây dӵng mô hình tính FKRF{QJWUuQKWURQJÿyFy[pWÿӃn sӵ WѭѫQJWiFJLӳa hӋ kӃt cҩu công trình nhiӅu tҫng và bӇ Qѭӟc mái bҵng sӵ mô phӓng thông qua phҫn mӅm Ansys Workbench tӯ ÿyÿiQKJLiKLӋu quҧ giҧPGDRÿӝng cho hӋ kӃt cҩu

3 Khҧo sát các thông sӕ ҧQK KѭӣQJ ÿӃn hiӋu quҧ giҧP GDR ÿӝng cӫa bӇ Qѭӟc mái bao gӗm OѭӧQJ Qѭӟc trong bӇ, ҧQK Kѭӣng cӫa chuyӇQ ÿӝng chҩt lӓng Gѭӟi tác ÿӝng cӫa tҧLÿLӅu hòa, tҧLÿӝQJÿҩt

II NGÀY GIAO NHIӊM VӨ: 19/8/2019

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

IV HӐ VÀ TÊN CÁN BӜ +ѬӞNG DҮN: PGS.TS NguyӉn TrӑQJ3Kѭӟc

Trang 4

LӠI CҦ0Ѫ1

7UѭӟFWLrQW{L[LQEj\WӓOzQJELӃWѫQVkXVҳFÿӃQThҫy PGS.TS 1JX\ӉQ7UӑQJ3KѭӟF 9ӟL Vӵ WұQ Wө\ Yj QKLӋW WuQK 7Kҫ\ ÿm JL~S W{L SKiW WULӇQ FiF ê WѭӣQJ ÿӏQKKѭӟQJÿӅWjLKѭӟQJGүQFKLWLӃWYjJL~SÿӥW{LWURQJYLӋF tìm WjLOLӋXFҫQWKLӃW ÿӇWKӵFKLӋQÿӅWjLOXұQYăQQj\

LXұQYăQnày ÿѭӧFKRjQWKjQKYӟLVӵQӛOӵFFӫDEҧQWKkQFQJYӟLNK{QJtWVӵJL~SÿӥWӯJLDÿuQKEҥQEqYjFiFFiQKkQNKiF 4XDÿy7{L[LQFKkQWKjQKFҧPѫQ$QK&Kӏ FiFNKyDWUѭӟFQKӳQJOXұQYăQPj$QK&Kӏ ÿӇOҥLOjQJXӗQWjLOLӋXWKDPNKҧRTXêJLiOjVӵÿӏQKKѭӟQJFKR7{LWKӵFKLӋQOXұQYăQQj\

7{L[LQFKkQWKjQKFҧPѫQTXê 7Kҫ\&{.KRD.ӻ7KXұW;k\GӵQJTUѭӡQJĈҥLKӑF%iFKKhoa WKjQKSKӕ+ӗ&Kt0LQK ÿmWUX\ӅQÿҥWQKӳQJNLӃQWKӭFTXêJLiFKRW{L /XұQYăQKRjQWKjQKYӟLVӵQӛOӵFFӫDEҧQWKkQWX\Yұ\không WKӇ WUiQKNKӓLQKӳQJWKLӃXVyW.tQKPRQJTXê7Kҫ\&{FKӍGүQWKrPÿӇW{LEәVXQJQKӳQJNLӃQWKӭF ÿӇ KRjQWKLӋQKѫQ

Tôi [LQWUkQWUӑQJFҧPѫQ

Tp HCM, ngày « tháng « QăP«

9ăQJ4Xӕc Khánh

Trang 5

TÓM TҲT

7URQJÿӅ tài này, mөc tiêu là nghiên cӭu vӅ hiӋu quҧ giҧm chҩn cӫa bӇ Qѭӟc mái trong kӃt cҩu nhà nhiӅu tҫng cho nên loҥi thiӃt bӏ kháng chҩQÿѭӧc sӱ dөng là hӋ thӕng giҧm chҩn sӱ dөng chҩt lӓng (Tuned Liquid Damper ± TLD)

HӋ thӕng giҧm chҩn sӱ dөng chҩt lӓng hoҥWÿӝQJWUrQQJX\rQOêWLrXWiQQăQJOѭӧng thông qua các yӃu tӕ QKѭÿӝ nhӟt cӫa chҩt lӓng, sӵ WѭѫQJWiFJLӳa chҩt lӓng và thành bӇ, biӃn dҥng cӫa thành bӇ, hình dҥng cӫa bӇ chӭa, thӇ tích chҩt lӓng trong bӇ chӭa và mӝt sӕ yӃu tӕ khác«

Nghiên cӭu thӵc hiӋn thông qua viӋc mô phӓng công trình cao tҫng chӏu tác dөng cӫa các loҥi tҧi trӑQJÿӝng khác nhau gӗm tҧi trӑQJÿLӅu hòa, tҧi trӑQJÿӝQJÿҩt, các mô phӓQJ Qj\ ÿѭӧc thiӃt lұp thông qua Ansys Workbench, viӋc phân tích tiӃn KjQKWUrQFѫVӣ sӱ dөQJSKѭѫQJSKiSSKҫn tӱ hӳu hҥn Thông qua mô phӓng trên kӃt cҩu công trình nhiӅu tҫng chӏu các loҥi tҧi trӑng ÿӝng khác nhau, hiӋu quҧ giҧm chҩn ÿѭӧFÿiQKJLiWK{QJTXDviӋc phân tích phҧn ӭng cӫa công trình nhà nhiӅu tҫng có bӇ Qѭӟc mái khi chӏXNtFKÿӝng cӫa tҧLÿLӅu hòa và tҧi trӑng ÿӝQJÿҩt tӯ ÿyU~WUDÿѭӧc giҧi pháp tӕLѭXWURQJJLҧm chҩn cho công trình khi chӏu tҧi trӑQJÿӝQJÿӕi vӟi thiӃt bӏ TLD

Trang 6

Tuned Liquid Damper and frame structures are simulated by Ansys Workbench, the open code software, the structure and water in tower are discretized by solid elements considering the interaction The system to harmonic loading and seismic excitation is solved by finite elemen method and dynamic balance to analyse the reductional vibration to dynamic responses of structures The parameters are the level of water and frequency of loadings to natural frequency and dynamic responses of structures.Through simulation on the structure of multi-storey buildings subjected to different types of dynamic loads, the damping effect is assessed by analyzing the response of multi-storey buildings with roof water tanks when subjected to the agitation of the load conditioning and earthquake load from which draws the optimal solution for damping the building under dynamic load for TLD equipment

Trang 8

3.3.1 Tҧi trӑQJÿLӅu hòa 22

3.3.2.Gia tӕc nӅQÿӝQJÿҩt tác dөng lên công trình: 23

Trang 9

3KѭѫQJSKiSQJKLrQFӭu cӫa LuұQYăQ 31

4.2.1 KiӇm chӭng mô hình so vӟi nghiên cӭXÿmÿѭӧc thӵc hiӋn 35

4.2.2 Bài toán dҥQJGDRÿӝng riêng 38

4.3 Khҧo sát phҧn ӭng cӫDF{QJWUuQKGѭӟi tác dөng cӫa tҧi trӑQJÿLӅu hòa 40

4.3.1 Tҧi trӑQJÿLӅu hòa tác dөng lên công trình 40

+ѭӟng phát triӇn cӫa nghiên cӭu 59

TÀI LIӊU THAM KHҦO 60

Trang 10

Hình 2 3 Mô hình TLD và hӋ nӅQÿҩt trong nghiên cӭu cӫa Livaoglu 11

+uQK0{KuQKÿjLQѭӟc trong nghiên cӭu cӫa Livaoglu và Dogangun 12

+uQK0{KuQKÿjLQѭӟc trong nghiên cӭu cӫa Dona Rose và cӝng sӵ 12

+uQK0{KuQKÿjLQѭӟc trong nghiên cӭu cӫa Naveen và cӝng sӵ 13

+uQK0{KuQKÿjLQѭӟc trong nghiên cӭu cӫa Tiwari và Hora 14

Hình 2 8 Mô hình bӇ Qѭӟc trong nghiên cӭu cӫa P Dhumal và cӝng sӵ 14

Hình 2 9 Mô hình bӇ Qѭӟc trong nghiên cӭu cӫa Hosseini 15

Hình 2 10 Mô hình trong nghiên cӭu cӫa Syed Saqib Mehboob và cӝng sӵ 16

Hình 2 11 Mô hình trong nghiên cӭu cӫa Chidige Anil Kumar và cӝng sӵ 17

Hình 3 1 Mô hình khung trong Ansys Workbench«««««««««««««21 Hình 3 2 Phҫn tӱ SOLID65 khӕi bê tông cӕt thép trong không gian 30

Hình 3 3 Mô hình phҫn tӱ FLUID30 chҩt lӓng trong không gian 30

Hình 4 1 BiӇXÿӗ so sánh chu kǤ GDRÿӝng riêng cӫa kӃt cҩu«««««««««37 Hình 4 2 DҥQJGDRÿӝng riêng cӫa kӃt cҩu (7 tҫng) 37

Hình 4 3 BiӇXÿӗ so sánh chu kǤ GDRÿӝng riêng cӫa kӃt cҩu 39

Hình 4 4 DҥQJGDRÿӝng riêng cӫa kӃt cҩu (20 tҫng) 39

Hình 4 5 BiӇXÿӗ so sánh phҧn ӭng công trình giӳa ETABS và ANSYS 41

Trang 11

Hình 4 6 BiӇXÿӗ so sánh phә tҫn sӕ giӳa ETABS và ANSYS 41

Hình 4 7 BiӇXÿӗ phҧn ӭng công trình khi bӇ không chӭDQѭӟc 42

Hình 4 8 BiӇXÿӗ phҧn ӭng công trình khi mӵFQѭӟc trong bӇ là 0,01m 42

Hình 4 11 BiӇXÿӗ phҧn ӭng công trình khi mӵFQѭӟc trong bӇ là 1m 44

Hình 4 16 BiӇXÿӗ phҧn ӭng công trình khi mӵFQѭӟc trong bӇ WKD\ÿәi 46

Hình 4 17 BiӇXÿӗ ELrQÿӝ GDRÿӝng cӵFÿҥi cӫa công trình 47

Hình 4 18 BiӇXÿӗ gia tӕc nӅn trұQÿӝQJÿҩt EI Centro 49

Hình 4 19 BiӇXÿӗ phҧn ӭng công trình khi bӇ không chӭDQѭӟc 49

Hình 4 28 BiӇXÿӗ phҧn ӭng công trình khi mӵFQѭӟc trong bӇ WKD\ÿәi 54

Hình 4 29 BiӇXÿӗ ELrQÿӝ GDRÿӝng cӵFÿҥi cӫa công trình 55

Trang 12

MӨC LӨC BҦNG

Bҧng 3 1 Thông sӕ khung công trình 20

Bҧng 3 2 Thông sӕ vұt liӋu 21

Bҧng 3 3 Thông sӕ tính toán cӫa bӇ Qѭӟc 21

Bҧng 3 4 Bҧng thông tin dӳ liӋu gia tӕc nӅQÿӝQJÿҩt 24

Bҧng 4 1 Thông sӕ khung ««««««««««««««««««««««36 Bҧng 4 2 Thông sӕ vұt liӋu 36

Bҧng 4 3 KӃt quҧ phân tích chu kǤ GDRÿӝng 36

Bҧng 4 4 KӃt quҧ phân tích chu kǤ GDRÿӝng bҵng ANSYS và ETABS 38

Bҧng 4 5 KӃt quҧ SKkQWtFKELrQÿӝ GDRÿӝng cӵFÿҥi cӫa hӋ kӃt cҩu 47

Bҧng 4 6 KӃt quҧ SKkQWtFKELrQÿӝ GDRÿӝng cӵFÿҥi cӫa hӋ kӃt cҩu 55

Trang 13

3 ThӃ cӫa lӵc bҧo toàn

u,v Vecto chuyӇn vӏ

u,v Vecto vұn tӕc ,

b Ma trұn nhұn diӋn

Trang 15

&+ѬѪ1*1 GIӞI THIӊU

1.1 Ĉһt vҩQÿӅ

ĈӝQJÿҩt là sӵ rung chuyӇn, lҳc mҥnh hoһc xê dӏch cӫa bӅ mһW7UiLÿҩt do sóng ÿӏa chҩt hoһc các hiӋQWѭӧng khác do núi lӱa hoһFÿLӅu kiӋn kiӃn tҥRÿӏa chҩt gây ra Quá trình chuyӇn dӏch cӫa lӟp vӓ 7UiLÿҩt tҥo ra các ӭng suҩt hoһc tích tө QăQJOѭӧng, khi các áp lӵFQj\YѭӧWTXiQJѭӥng chӏu lӵc cӫa các lӟSÿҩWÿiWKuVӁ dүQÿӃQFiFÿӭt Jm\1ăQJOѭӧng tích tө tҥi các khu vӵFÿӭWJm\ÿӝt ngӝt ÿѭӧc giҧi phóng sӁ gây ra ÿӝQJÿҩt Quá trình này tҥo ra nhӳQJUXQJÿӝng mҥnh hay còn gӑLOjVyQJÿӏa chҩt, lan ra tӯ ÿLӇPÿӭWJm\EDQÿҫu NhӳQJWiFÿӝng chӫ yӃu cӫDÿӝQJÿҩt là gây thiӋt hҥi cho FRQQJѭӡi vӅ tính mҥng và sӭc khӓe, phá hӫ\FѫVӣ vұt chҩt ± hҥ tҫng kӻ thuұt và mӝt sӕ hұu quҧ nghiêm trӑng khác

Hình 1 1 Mô ph͗QJÿͱWJm\ÿ͓a ch̭WJk\UDÿ͡QJÿ̭t

Theo xu thӃ phát triӇn, ciFÿ{WKӏ hiӋQÿҥi không thӇ thiӃu hình ҧnh cӫa các tòa nhà cao tҫng Có thӇ nói các tòa nhà cao tҫQJYjÿ{WKӏ có mӕi quan hӋ mұt thiӃt vӟi nhau Nhà ӣ cao tҫng có vai trò quan trӑng trong viӋFÿӏnh hình diӋn mҥRÿ{WKӏ và xu Kѭӟng phát triӇn bӅn vӳQJFKRÿ{WKӏ ÿy7X\QKLrQYLӋc các công trình xây dӵng ngày càng phát triӇn vӅ chiӅXFDRFǊQJWӗn tҥi mӝt sӕ QJX\FѫWLӅm ҭn Theo sӕ liӋu thӕng kê tӯ ÿҫu thӃ kӹ ;; ÿӃn này, trên thӃ giӟL ÿm [ҧ\ UD KjQJ WUăP WUұQ ÿӝQJ ÿҩt mҥnh vӟi

Trang 16

FѭӡQJÿӝ cӵFÿҥi lӟQKѫQÿӝ richter và rҩt nhiӅu nhӳng trұQÿӝQJÿҩt nhӓ xҧy ra hàng ngày, hàng giӡ trên Trái ÿҩt cӫa cK~QJWDYjFy[XKѭӟng xҧy ra ngày càng nhiӅu Vì thӃ ÿӇ ÿҧm bҧRDQWRjQFKRFRQQJѭӡi khi sӱ dөng các công trình cao tҫng thì vҩn ÿӅ kháng chҩQÿmÿѭӧc chú trӑng nghiên cӭu rҩt nhiӅu trên ThӃ giӟi và ӣ ViӋt Nam

Ĉӕi vӟi thiӃt kӃ kӃt cҩu các công trình xây dӵng nhà nhiӅu tҫQJWKѭӡng các dҥng tҧi trӑng tác dөQJWKHRSKѭѫQJQJDQJQKѭJLyEmRYjÿӝQJÿҩWÿѭӧc các kӻ VѭOѭXWkPrҩt nhiӅu do các dҥng tҧi trӑQJWiFÿӝQJQj\ÿһt ra các thách thӭc không nhӓ do ӭng xӱ cӫa kӃt cҩu, dҥng tҧi trӑQJWiFÿӝng rҩt phӭc tҥSNKyOѭӡngĈһt biӋt, vӟi hiӋQWѭӧng biӃQÿәi khí hұXFiFWiFÿӝQJJLyEmRYjÿӝQJÿҩt diӉn ra càng ngày càng phӭc tҥp vӅ cҧ FѭӡQJÿӝ và tҫm hoҥWÿӝng

Hình 1 2 Công trình b͓ phá hͯ\GRÿ͡QJÿ̭t

9LӋW1DPOj4XӕFJLDkhông nҵPWURQJNKXYӵFKRҥWÿӝQJPҥQKFӫDÿӝQJÿҩW Tuy nhiên, WKLrQWDLOjNK{QJWKӇGӵEiRWUѭӟF 7KHRWKӕQJNr QѭӟFWDWӯQJSKҧLFKӏXWUrQWUұQÿӝQJÿҩWFyFѭӡQJÿӝOӟQQKӓNKiFQKDXFөWKӇ9LӋW1DPWӯQJJKLQKұQWUұQÿӝQJÿҩWUҩWOӟQOjÿӝQJÿҩWĈLӋQ %LrQQăP YӟLFѭӡQJÿӝÿӝ5LFKWHU

Trang 17

[ҧ\UDWUrQÿӟLÿӭWJү\V{QJ0m7UұQOӟQWKӭKDLOjÿӝQJÿҩW7XҫQ*LiRQăP YӟLFѭӡQJÿӝÿӝ5LFKWHU[ҧ\UDWUrQÿӟLÿӭWJү\6ѫQ/D1JRjLUDYQJQJRjLNKѫL1DP7UXQJ%ӝQăPFǊQJFyWUұQÿӝQJÿҩWÿӝ5LFKWHUWKXӝFӣYQJELӇQ9ǊQJ7jX3KDQ7KLӃW 7UұQÿӝQJÿҩWQj\Qj\ÿLFQJKLӋQWѭӧQJSKXQWUjRQ~LOӱD+zQ&KRLWUrQÿӟLÿӭWJm\NLQKWX\ӃQ-9jÿһFELӋWWӯQăPWUӣOҥLÿk\FyYҿQJj\FjQJ[XҩWKLӋQQKLӅXWUұQÿӝQJÿҩWKѫQFyQăPQKLӅXKѫQWUұQ

Hình 1 3 B̫Qÿ͛ ÿ͓a ch̭t ki͇n t̩o Vi͏t Nam và Bi͋QĈ{QJÿ͇QQăP [16]

Khi kӃt cҩu chӏu tҧi trӑQJWiFÿӝng chӏu tҧi trӑQJWiFÿӝQJWKHRSKѭѫQJQJDQJWiFÿӝng cӫDÿӝQJÿҩt lên công trình thuӝc dҥQJQj\ ÿһc biӋt là tҧi trӑQJÿӝng gây ra dao ÿӝng cho kӃt cҩu và có thӇ làm cho kӃt cҩu trӣ nên nguy hiӇPKѫQ'RÿyYLӋc phân tích ӭng xӱ ÿӝng lӵc hӑc công trình phҧLÿѭӧc nghiên cӭu, tìm hiӇXÿӇ thu thұp các kӃt quҧ PjTXDÿyWKXÿѭӧc ӭng xӱ cӫa kӃt cҩXÿӕi vӟi các dҥng tҧi trӑng phӭc tҥSQKѭ

Trang 18

ÿӝQJÿҩWÿӇ tӯ ÿyÿӅ xuҩt nhӳng giҧi pháp cҫn thiӃWÿӇ có giҧi pháp xӱ lý nhҵm gia WăQJ ÿӝ an toàn cho kӃt cҩu Theo các giҧi pháp phә biӃQ WKѭӡQJ ÿѭӧc áp dөng, ÿӇ công trình DQWRjQKѫQNKLFKӏu tҧi trӑng ngang có tính phӭc tҥp, các kӃt cҩu trong công trình WKѭӡng ÿѭӧc thiӃt kӃ WăQJWLӃt diӋQÿӇ WăQJÿӝ bӅn, giҧm ӭng suҩt và mӭFÿӝ chӏu ÿӵng cӫa cҩu kiӋn Tuy nhiên, giҧi pháp này mang lҥi hiӋu quҧ FKѭDFDRGRWăQJWLӃt diӋn cҩu kiӋn thì dүQÿӃn khӕLOѭӧQJWăQJ, QJKƭDOj lӵFTXiQWtQKFǊQJWăQJWKHRNKLKӋ chӏu tҧi trӑQJÿӝng do vұy cҫn có giҧLSKiSNKiFKѫQÿӇ giҧi quyӃt bài toán này

GiҧLSKiSÿѭӧFÿӅ xuҩWÿyOjJLҧm chҩQĈӇ ÿҧm bҧo sӵ an toà-n cho kӃt cҩu chӏu lӵFSKѭѫQJSKiSWKѭӡng sӱ dөng là sӱ dөng thiӃt bӏ làm giҧPGDRÿӝng Cùng vӟi sӵ phát triӇn cӫa khoa hӑc công nghӋ, các nhà khoa hӑc, kӻ VѭÿmQJKLrQFӭXYjÿѭDUDUҩt nhiӅu loҥi thiӃt bӏ kháng chҩn hiӋu quҧ QKѭWKLӃt bӏ cách chҩQÿi\WKLӃt bӏ giҧm chҩn FyÿLӅu khiӇn, thiӃt bӏ giҧm chҩn không có ÿLӅu khiӇn hoһc kӃt hӧp thiӃt bӏ cách chҩn vӟi thiӃt bӏ giҧm chҩn

Trang 19

- HӋ ÿLӅu khiӇn chӫ ÿӝng & bán chӫ ÿӝng bao gӗm các thiӃt bӏ QKѭhӋ giҵng chӫ ÿӝng, hӋ cҧn khӕLOѭӧng chӫ ÿӝng và bán chӫ ÿӝng , hӋ có thӇ WKD\ÿәLÿӝ cӭng hoһc ÿӝ cҧn Các thiӃt bӏ dҥng này hoҥWÿӝQJÿѭӧc nhӡ vào các nguӗQQăQJOѭӧng tӯ bên QJRjLÿLӋQNKtQpQ« Dӵa vào các cҧm biӃn, thông tin vӅ tҧi trӑng, vӅ GDRÿӝng cӫa F{QJWUuQKÿѭӧFÿѭD vӅ bӝ xӱ lý trung tâm Tùy vào lӵFWiFÿӝng, hӋ ÿLӅu khiӇn trung tâm sӁ xӱ lý tín hiӋu và ÿLӅu khiӇn sӵ vұn hành cӫa thiӃt bӏ nhҵm WăQJÿӝ cҧn hay phát

lӵF ÿLӅu khiӇn chӕng lҥL GDR ÿӝng, chҷng hҥQ QKѭ FiF KӋ thӕng TMD (Tuned Mass

Damper) HӋ bán chӫ ÿӝQJFǊQJ\rXFҫu sӱ dөQJQăQJOѭӧQJÿӇ vұn hành, tuy nhiên

thҩSKѫQVRYӟi hӋ chӫ ÿӝQJNKLQJѭQJFXQJFҩSÿLӋn, hӋ bán chӫ ÿӝng làm viӋFQKѭhӋ bӏ ÿӝng

- HӋ WLrXWiQQăQJOѭӧng bӏ ÿӝng là các thiӃt bӏ hӋ cҧn kim loҥi, hӋ cҧn ma sát, hӋ cҧQÿàn nhӟt, hӋ cҧn chҩt lӓng nhӟt, hӋ cҧn khӕLOѭӧng, hӋ cҧn chҩt lӓng HӋ không cҫn phө thuӝc thuұWWRiQÿLӅu khiӇQFǊQJQKѭQJXӗn QăQJOѭӧng cung cҩp trong quá trình hoҥWÿӝng

7KHR ÿy FKӭF QăQJ FKtQK Fӫa hӋ WLrX WiQ QăQJ Oѭӧng bӏ ÿӝQJ Oj WKD\ ÿәL ÿһc WUѭQg cӫa kӃt cҩXQKѭWtQKFҧQYjÿӝ cӭng Do dӉ dàng lҳSÿһt và mang lҥi hiӋu quҧ cao trong viӋc giҧPGDRÿӝng cho kӃt cҩu nên hӋ WLrXWiQQăQJOѭӧng bӏ ÿӝQJWKѭӡng ÿѭӧc áp dөng trong các công trình xây dӵng dân dөng ThiӃt bӏ giҧm chҩn bҵng hӋ cҧn chҩt lӓng (Tuned Liquid Dampers, TLD) là loҥi thiӃt bӏ dҥng hӋ WLrXWiQQăQJOѭӧng bӏ ÿӝng thuӝc loҥLÿѫQJLҧn, dӉ dàng sӱ dөng và lҳSÿһt linh hoҥt vào các công trình xây dӵng GiҧLSKiSQj\FǊQJÿm[Xҩt hiӋn trên thӃ giӟLNKiOkXYjÿѭӧc ӭng dөng nhiӅu công trình thӵc tӃ 7X\ QKLrQ FKR ÿӃn này giҧi pháp này vүQ ÿDQJ Oj YҩQ ÿӅ thӡi sӵ WURQJOƭQKYӵc giҧm chҩn cho kӃt cҩu chӏXÿӝQJÿҩt

ĈmFyQKLӅu nghiên cӭu vӅ thiӃt bӏ TLD chӫ yӃu tұp trung vào phát triӇn lý thuyӃt mô tҧ ӭng xӱ cӫD7/'6DXÿyFiFQJKLrQFӭu tұp trung vào phát triӇn thiӃt bӏ TLD truyӅn thӕng nhҵPWăQJWKrPKLӋu quҧ giҧm chҩn cho thiӃt bӏ ví dө QKѭYLӋc sӱ dөng nhiӅu bӇ Qѭӟc thay vì mӝt bӇ, nhiӅu thí nghiӋPÿѭӧc thӵc hiӋQÿӇ ÿѭDUDP{KuQKFӫa

Trang 20

bӇ QѭӟF WKrP PjQ QJăQ YjR QѭӟF WăQJ FҧQ FKR Qѭӟc hay là viӋF ÿһt nhiӅu bӇ trên nhiӅu tҫng khác nhau cӫDF{QJWUuQK«

Nӝi dung cӫa nghiên cӭu này bao gӗm khҧo sát phҧn ӭQJGDRÿӝng cӫa mô hình không gian cӫa mӝt công trình có bӇ Qѭӟc mái ViӋc nghiên cӭXÿѭӧc thӵc hiӋn bҵng cách xem bӇ QѭӟFPiLQKѭPӝt hӋ cҧn chҩt lӓng (TLD) Gia tӕc nӅn cӫa trұQÿӝQJÿҩt El Centro (1940) sӁ ÿѭӧc sӱ dөQJ ÿӇ mô phӓng lҥi tác dөng cӫD ÿӝQJ ÿҩt lên công trình Khҧo sát sӁ ÿѭӧc thӵc hiӋn trên 3 mô hình khung khác nhau vӅ sӕ tҫng, bӇ Qѭӟc sӁ ÿѭӧFÿһt ӣ nhӳng vӏ trí khác nhau trên tҫng mái cӫa công trình và mӵFQѭӟc trong bӇ sӁ khác nhau

'RÿyOXұQYăQWKHRKѭӟng nghiên cӭu là tìm hiӇu hӋ cҧn chҩt lӓng gҳn trên mái cӫa kӃt cҩu khung nhà nhiӅu tҫng 7K{QJTXDÿy ÿiQKJLiKLӋu quҧ giҧPGDRÿӝng do TLD mang lҥi cho kӃt cҩu vӟi các thông sӕ khác nhau cӫa TLD vӅ hình dҥQJOѭӧng Qѭӟc 4XDÿyÿiQKJLiNKҧ QăQJJLҧm chҩn cӫD7/'ÿӕi vӟi kӃt cҩu nhà nhiӅu tҫng chӏu gia tӕc nӅQÿӝQJÿҩt

1.2 Mөc tiêu nghiên cӭu

Mөc tiêu cӫa luұQYăQQj\OjÿiQKJLiKLӋu quҧ giҧPGDRÿӝng cӫa thiӃt bӏ TLD lên kӃt cҩXÿDQJ[pWWURQJNK{QJJLDQFKӏu tác dөng cӫa tҧi trӑQJÿӝng gӗm có tҧLÿLӅu hòa và gia tӕc nӅQÿӝQJÿҩt Các nӝi dung chi tiӃt cӫa nghiên cӭXÿѭӧFVѫOѭӧFQKѭsau:

- Tìm hiӇX Fѫ Vӣ lý thuyӃt cӫa thiӃt bӏ TLD lҳp trên mái công trình cao tҫng, WѭѫQJWic giӳa chҩt lӓng và thành bӇ, WѭѫQJWiFJLӳa kӃt cҩu và thiӃt bӏ TLD, mô hình mô tҧ thiӃt bӏ 7/'YjWiFÿӝng phҧn ӭng cӫa chҩt lӓng trong TLDFѫFKӃ WLrXWiQQăQJOѭӧng cӫa thiӃt bӏ TLD

- Tìm hiӇu dӵ ÿRiQFiFWK{QJVӕ ҧQKKѭӣng hiӋu quҧ giҧm chҩn cӫa kӃt cҩu: HӋ kӃt cҩXNKXQJErW{QJNK{QJJLDQÿѭӧc chia nhӓ thành các phҫn tӱ nút và hӋ Oѭӟi theo SKѭѫQJSKiSSKҫn tӱ hӳu hҥn, liên kӃt giӳa kӃt cҩu vӟLÿҩt là liên kӃt ngàm cӭng, các phҫn tӱ nút này trùng phҧn ӭng vӟi các phҫn tӱ Qѭӟc bӅ mһt

Trang 21

- 'QJ FKѭѫQJ WUuQK mã nguӗn mӣ $16<6 ÿӇ viӃW FKѭѫQJ WUuQK Pi\ WtQK JLҧi quyӃt mөFWLrXÿһt ra và mã nguӗQ0$7/$%ÿӇ phân tích dӳ liӋXÿҫu vào cӫa gia tӕc nӅQÿӝQJÿҩt, xây dӵng hӋ P{KuQKWѭѫQJWiFNKXQJYjWKLӃt bӏ TLD dҥng không gian bҵng phҫn mӅm ANSYS, kiӇm chӭQJFKѭѫQJWUuQK«

- Khҧo sát các thông sӕ ҧQK KѭӣQJ ÿӃn hiӋu quҧ giҧP GDR ÿӝng cӫa TLD bao gӗm mӵFQѭӟc, hình dҥng bӇ chӭa, Gѭӟi tác dөng tҧLÿLӅu hòa và tҧLÿӝQJÿҩW«

1.33KѭѫQJSKiSWKӵc hiӋn

3KѭѫQJSKiSWKӵc hiӋn cӫa luұQYăQÿѭӧc lӵa chӑn là lý thuyӃt Xây dӵQJFѫ sӣ lý thuyӃt và tiӃn hành mô hình bài toán dӵDWUrQSKѭѫQJSKiSSKҫn tӱ hӳu hҥn và lý thuyӃWÿӝng lӵc hӑc, so sánh kӃt quҧ vӟi các nghiên cӭXNKiFÿӇ ÿiQKJLiÿӝ tin cұy cӫa lӡi giҧi Công cө ÿӇ thӵc hiӋn mô phӓng và phân tích hӋ kӃt cҩu - TLD trong không gian là công cө mã nguӗn mӣ trong phҫn mӅm ANSYS Chi tiӃWQKѭVDX

- ThiӃt lұp mô hình kӃt cҩu - TLD, dùng phҫn tӱ khӕi SROLG NK{QJ JLDQ ÿӇ thu ÿѭӧc lӡi giҧi tin cұy nhҩt

- 0{SKӓQJOҥLVӵWѭѫQJWiFJLӳDFKҩWOӓQJYjNӃWFҩXTXDÿy ÿiQKJLiÿѭӧFVӵҧQKKѭӣQJFӫD QyÿӃQSKҧQӭQJFӫDF{QJWUuQK

- KҧRViWNKҧQăQJOjPYLӋFFӫDFiFEӇQѭӟFYӟLQKLӅXKuQKGҥQJNKiFQKDXTXDÿySKkQWtFKVRViQKÿӇ[iFÿӏQKORҥLEӇQѭӟFWӕLѭXWURQJYLӋFJLҧPWiFÿӝQJFӫDWҧLWUӑQJÿӝQJOrQF{QJWUuQK

- &iFJLiWUӏFKX\ӇQYӏӭQJVXҩWFӫDF{QJWUuQKVӁÿѭӧFSKkQWtFKÿiQKJLiÿӇÿӅ[iFÿӏQKQJX\rQQKkQYjÿӅ[XҩWPӝWVӕSKѭѫQJSKiSJLҧLTX\ӃWÿӏQKKѭӟQJÿӇWKӵFKLӋQFKRQKӳQJQJKLrQFӭXWLӃSWKHR

1.4 Cҩu trúc luұQYăQ

LuұQYăQQj\ÿѭӧc trình bày trRQJFKѭѫQJYӟi nhӳng nӝi dung sau:

&KѭѫQJ &KѭѫQJÿҫu tiên giӟi thiӋXVѫOѭӧc vӅ ÿӅ tài, nêu ra vҩQÿӅ giҧm dao

ÿӝng cho kӃt cҩu nhà nhiӅu tҫng chӏu gia tӕc nӅQÿӝQJÿҩt và lӵa chӑQÿӅ tài

Trang 22

&KѭѫQJ Tәng quan vӅ các hӋ giҧm chҩn chҩt lӓng Tìm hiӇu vӅ lӏch sӱ hình

thành và nhӳng nghiên cӭXÿmÿѭӧc thӵc hiӋn vӅ các hӋ giҧm chҩn sӱ dөng chҩt lӓng Nhӳng ӭng dөng cӫa hӋ giҧm chҩn sӱ dөng chҩt lӓng trong thӵc tӃ

&KѭѫQJ &ѫVӣ lý thuyӃWOLrQTXDQÿӃn TLD, mô tҧ cҩu tҥo bӇ TLD, và liên kӃt

các thành phҫn cӫa thiӃt bӏ 7UuQKEj\FѫVӣ lý thuyӃt áp dөQJÿӕi vӟi hӋ giҧm chҩn sӱ dөng chҩt lӓQJ&iFSKѭѫQJSKiSÿѭӧc sӱ dөng trong viӋc phân tích hӋ kӃt cҩu ± chҩt lӓng trong không gian Lӵa chӑn mô hình tính toán phù hӧSÿӕi vӟi viӋc phân tích mô phӓng hӋ giҧm chҩn sӱ dөng chҩt lӓng trong không gian

&KѭѫQJ KiӇm chӭQJÿiQKJLiFKѭѫQJWUuQKWtQKVRViQKYӟi các nghiên cӭu

WUѭӟFÿk\3KkQWtFKYjNKҧo sát các ví dө sӕU~WUDÿѭӧc kӃt quҧ YjVRViQKĈiQKJLi hiӋu quҧ giҧm chҩn cӫa thiӃt bӏ TLD và kӃt cҩu trong không gian Khҧo sát sӵ ҧnh Kѭӣng cӫa thông sӕ chiӅu cao mӵFQѭӟc, hình dҥng bӇ chӭDTXDÿyÿiQKJLiNKҧ QăQJgiҧm chҩn cӫD7/'ÿӕi vӟi kӃt cҩu nhà nhiӅu tҫng

&KѭѫQJ KӃt luұQU~WUDÿѭӧc tӯ luұn văQÿiQKJLiÿѭӧc ӭng xӱ cӫa kӃt cҩu

trong không gian chӏXWiFÿӝng cӫa tҧLÿLӅXKzDYjÿӝQJÿҩWĈiQKJLiVӵ ҧQKKѭӣng cӫa thiӃt bӏ 7/' ÿӃn khҧ QăQJ NKiQJ FKҩn cӫD F{QJ WUuQK ĈiQK JLi ҧQK Kѭӣng cӫa thông sӕ mӵFQѭӟc bӇ, hình dҥng bӇ ҧQKKѭӣng tҩm nәi lên khҧ QăQJNKiQJFKҩn cӫa thiӃt bӏĈӅ xuҩWFiFKѭӟng nghiên cӭu tiӃp theo cho mô hình kháng chҩn sӱ dөng chҩt lӓng trong không gian

Trang 23

&+ѬѪ1* TӘNG QUAN

2.1 Giӟi thiӋu

1{LGXQJFKѭѫQJQj\WUuQKEj\Wәng quan tình hình nghiên cӭXOLrQTXDQÿӃQÿӅ tài cӫa luұQYăQ%DRJӗm trình bày khái quát mӝt sӕ loҥi cҧn chҩt lӓng làm giҧm dao ÿӝng cӫa kӃt cҩu và tính ӭng dөng cӫa nó trong mӝt sӕ công trình thӵc tӃ trên ThӃ giӟi và ӣ ViӋt Nam TiӃp theo, tәng quan vӅ tình hình nghiên cӭXWURQJQѭӟFYjQJRjLQѭӟc liên quDQ ÿӃn giҧm chҩn cho các loҥi công trình khác nhau, chӏu các dҥng tҧi trӑng khác nhau bҵng cҧn chҩt lӓQJ ÿѭӧc tәng hӧS WѭѫQJ ÿӕi chi tiӃt qua các trích dүn tӯ danh mөc các tài liӋu tham khҧRWURQJÿӅ WjLWK{QJTXDÿyWKҩ\ÿѭӧc tính thӡi sӵ và cҩp thiӃt cӫDÿӅ tài luұQYăQÿӕi vӟLOƭQKYӵc này Cuӕi cùng, sӵ khác biӋt cӫa luұQYăQvӟi các nghiên cӭXNKiFYjSKѭѫQJKѭӟQJÿӅ xuҩt phát triӇn tiӃp theo

2.2 Tәng quan vӅ giҧm chҩn sӱ dөng chҩt lӓng 2.2.1 Nghiên cӭXQJRjLQѭӟc

George W.Housner (1963) xem xét mӕi liên hӋ giӳa chuyӇQ ÿӝng cӫD QѭӟF ÿӕi vӟi bӇ Qѭӟc và chuyӇQ ÿӝng cӫa toàn bӝ kӃt cҩX ÿӕi vӟi nӅQ ÿҩt Tác giҧ tiӃn hành phân tích bӇ QѭӟFWURQJÿLӅu kiӋQFѫEҧn là bӇ ÿѭӧFÿә ÿҫ\Qѭӟc, bӇ NK{QJFyQѭӟc và bӇ ÿXӧF ÿә ÿҫy mӝt phҫn Tác giҧ phát biӇu rҵng nӃX WURQJ ÿLӅu kiӋn bӇ ÿѭӧF ÿә ÿҫy và không có mҥn khô thì thì hiӋu ӭQJVyQJGDRÿӝng cӫa bӇ [HPQKѭEӓ qua, nӃu bӇ trӕng thì không thӇ có hiӋQWѭӧQJVyQJGDRÿӝQJÿѭӧF7URQJWUѭӡng hӧp kӇ trên, phҫQQѭӟc trong bӇ sӁ hoҥWÿӝQJQKѭNӃt cҩu mӝt khӕLOѭӧQJ1KѭQJWURQJWUѭӡng hӧp thӭ EDWUѭӡng hӧp bӇ ÿѭӧFÿә ÿҫy mӝt phҫn thì hiӋu ӭQJVyQJGDRÿӝQJQrQÿѭӧc xem [pW7URQJWUѭӡng hӧp này, phҫQQѭӟc sӁ hoҥWÿӝQJQKѭNӃt cҩu 2 khӕLOѭӧng

Trang 24

Hình 2 1 Mô hình trong nghiên cͱu cͯa Housner

Cuӕi cùng tác giҧ kӃt luұn, bӇ QѭӟFÿҫy mӝt nӱa sӁ chӏu lӵFÿӝQJÿҩt tӕLÿDtWKѫQbӇ QѭӟFÿҫy hoàn toàn [1]

Banerji và các cӝng sӵ cӫa ông (2000) thông qua viӋc mô phӓng sӕ hӑFÿmFKR

thҩy rҵng nӃXÿѭӧc thiӃt kӃ mӝWFiFKÿ~QJÿҳn thì TLD sӁ rҩt hiӋu quҧ trong viӋFÿLӅu khiӇn phҧn ӭng cӫa kӃt cҩu khi chӏu nhӳng lӵc kích thích lӟQ QKѭ ÿӝQJ ÿҩt Nghiên cӭXÿѭӧc thӵc hiӋn bҵng mô phӓng sӕ hӑc và cҧ thӵc nghiӋm

Hình 2 2 Mô hình TLD trong nghiên cͱu cͯa Banerji và c͡ng s͹

Tác giҧ kӃt luұn phҧn ӭng cuҧ kӃt cҩu có thӇ giҧm khi chӏu tác dөng cӫa chuyӇn ÿӝng nӅQÿҫWGRQăQJOѭӧng bӏ tiêu tán bӣi hiӋQWѭӧng sóng vӥ xҧy ra trong bӇ Qѭӟc Ngoài ra tác dөQJÿLӅu khiӇQGDRÿӝng cӫa TLD còn phө thuӝc vào các tham sӕ QKѭWӍ

Trang 25

sӕ giӳDÿӝ sâu cӫDQѭӟFYjÿӝ sâu cӫa bӇ, tӍ sӕ khӕLOѭӧng cӫDQѭӟc và khӕLOѭӧng kӃt cҩu [2]

R Livaoglu (2008) tính toán phҧn ӭQJ ÿӝng lӵc hӑc cӫa hӋ chҩt lӓng ± bӇ chӳ

nhұt ± nӅQÿҩt/móng bҵQJSKѭѫQJSKiSSKkQWtFKÿӏa chҩQÿѫQJLҧn và nhanh chóng HӋ WѭѫQJÿѭѫQJNKӕLOѭӧng cӫa Housner sӱ dөQJÿӇ làm mô hình tính cho chҩt lӓng YjP{KuQKKuQKQyQÿӇ làm mô hình tính cho cho hӋ ÿҩt nӅn/móng

Hình 2 3 Mô hình TLD và h͏ n͉Qÿ̭t trong nghiên cͱu cͯa Livaoglu

Vӟi các tiӃp cұp này, tác giҧ có thӇ [iFÿӏQKÿѭӧc chuyӇn vӏ WKHRÿӝ cao cӫa xung khӕLOѭӧng, chuyӇn vӏ cӫa sóng chҩt lӓng và lӵFÿi\WURQJFҧ WUѭӡng hӧSÿҩt mӅm và ÿҩt cӭQJ7KrPYjRÿyWiFJLҧ còn thӵc hiӋn so sánh các lӵc tác dөQJOrQÿi\EӇ và phҧn ӭQJGDRÿӝng cӫa sóng giӳDKDLWUѭӡng hӧSÿҩt mӅPYjÿҩt cӭng KӃt quҧ nghiên cӭu cho thҩy chuyӇn vӏ và lӵc cҳWÿi\JLҧPNKLÿӝ cӭng cӫDÿҩt giҧm, tuy nhiên tác giҧ lҥi phát biӇu là sӵ bám dính cӫDÿҩWÿӝ uӕn cӫDWѭӡng không ҧQKKѭӣQJÿӃn chuyӇn vӏ cӫDGDRÿӝng sóng [4]

Ramazan Livaoglu và Adem Dogangun (2008) thӵc hiӋn nghiên cӭu mөc tiêu nghiên cӭu cӫa tác giҧ là vӅ sӵ WѭѫQJWiFJLӳa kӃt cҩu và nӅQÿҩt có ҧQKKѭӣng thӃ nào ÿӃn phҧn ӭQJ GDR ÿӝng sóng cӫD ÿjL Qѭӟc Nӝi dung khҧR ViW Oj ÿjL Qѭӟc vӟi 2 hӋ chӕQJ ÿӥ khác nhau là hӋ NKXQJ ÿӥ và trө ÿӥ ÿѭӧc xây dӵng trên 6 loҥi nӅQ ÿҩt có nhӳng thông sӕ ÿһFWtQKNKiFQKDXÿѭӧc mô hình bҵng phҫn mӅm ANSYS

Trang 26

Hình 2 4 0{KuQKÿjLQ˱ͣc trong nghiên cͱu cͯa Livaoglu và Dogangun

Nghiên cӭu kӃt luұn rҵng, phҧn ӭnJGDRÿӝng sóng cӫDÿjLQѭӟc bӏ WiFÿӝng bӣi sӵ WѭѫQJ WiF JLӳD ÿҩt và kӃt cҩX WUiL QJѭӧc vӟi mӝt sӕ kӃt luұn cӫa mӝt sӕ tài liӋu nghiên cӭu khác Bên cҥQKÿyTXDNӃt quҧ nghiên cӭXFǊQJFKRWKҩy rҵng hӋ chӕQJÿӥ bҵng trө có tác dөng giҧm chuyӇn vӏ GDRÿӝnJVyQJKѫQKӋ chӕQJÿӥ bҵng giàn Mӝt kӃt luұn khác cӫa tác giҧ Oj NKL ÿҩt càng mӅm thì sӵ bám dính cӫD ÿҩt tác dөng lên phҧn ӭng dao dӝQJVyQJFjQJU}UjQJQyÿyQJYDLWUzTXDQWUӑng trong viӋc giҧm giá trӏ chuyӇn vӏ cӫD ÿjL QѭӟF ÿѭӧc chӕQJ ÿӥ bҵng trө, QKѭQJ ÿӕi vӟi bӇ chӭa có giàn chӕQJÿӥ thì sӵ bám dính này tӓ ra không hiӋu quҧ [5]

Dona Rose K J và các cӝng sӵ (2015) thӵc hiӋn nghiên cӭu vӅ ӭng xӱ cӫDÿjLQѭӟc khi chӏu tác dөng cӫa tҧi trӑQJÿӝng ViӋc khҧRViWÿѭӧc thӵc hiӋn vӟLÿjLQѭӟc có sӭc chӭa và chiӅu cao hӋ giàn chӕQJÿӥ NKiFQKDXÿѭӧc mô hình bҵng phҫn mӅm ANSYS

Hình 2 5 Mô hình ÿjLQ˱ͣc trong nghiên cͱu cͯa Dona Rose và c͡ng s͹

Trang 27

+DLWUѭӡng hӧSSKkQWtFKÿѭӧFÿһt ra là khi bӇ chӭDÿҫ\Qѭӟc và bӇ chӭa mӝt nӱa sӭc chӭa cӫa nó HiӋu ӭng sóng chҩt lӓng và hiӋu ӭng thӫ\ WƭQK FǊQJ ÿѭӧc xem xét trong nghiên cӭu Qua phân tích biӇX ÿӗ chuyӇn vӏ, tác giҧ kӃt luұn rҵng chuyӇn vӏ ÿӍnh tӹ lӋ thuұn vӟLÿӝ cao cӫa hӋ giàn chӕQJÿӥQKѭQJJLiFKX\Ӈn vӏ EDQÿҫu giҧm VDXÿyOҥLWăQJFyOLrQTXDQFKһt chӁ ÿӃQÿӝ uӕn cӫa thành bӇ KӃt quҧ QJKLrQFѭ~FKRthҩy rҵQJ ÿӝ uӕn cӫa thành bӇ Yj ÿӝ cҧQ ÿһc trѭQJ Fӫa chҩt lӓng có ҧQK Kѭӣng chӫ yӃXÿӃn ӭng xӱ vӟLÿӝQJÿҩt cӫDÿjLQѭӟc và các yӃu tӕ Qj\QrQÿѭӧc xem xét trong các tiêu chuҭn thiӃt kӃ bӇ chҩt lӓng [6]

Naveen V M và Sanya Maria Gomez (2015) nghiên cӭu vӅ tác dөng cӫa thӫy

ÿӝng lӵFOrQÿjLQѭӟc bҵng bê tông cӕWWKpSĈӝ dҿo yêu cҫu cӫa dҫPÿѭӧc tính toán ULrQJÿӇ [iFÿӏnh tiӃt diӋn an toàn Phân tích khҧ QăQJNKiQJFKҩn cӫa bӇ QѭӟFÿѭӧc thӵc hiӋn trong phҫn mӅm ANSYS

Hình 2 6 0{KuQKÿjLQ˱ͣc trong nghiên cͱu cͯa Naveen và c͡ng s͹

KӃt quҧ nghiên cӭu cho thҩy, do tác dөng cӫa hiӋu ӭng thӫ\ÿӝng lӵc hӑFQrQÿӝ dҿo yêu cҫu cӫa hӋ chӕQJÿӥ WăQJ [7]

Neeraj Tiwari và M.S Hora (2015) SKkQWtFKTXiÿӝ cӫa hӋ ÿjLQѭӟc ± chҩt lӓng

± nӅQÿҩWĈӇ tính toán nguyên lý ӭng suҩt trong các bӝ phұn cӫDÿjLQѭӟc và khӕLÿҩt ÿӥ ÿjLQѭӟFP{KuQKSKkQWtFKWѭѫQJWiF'Fӫa hӋ ÿjLQѭӟc ± chҩt lӓng ± và các lӟp ÿҩWÿѭӧc mô phӓng lҥi bҵng phҫn mӅm ANSYS

Trang 28

Hình 2 7 0{KuQKÿjLQ˱ͣc trong nghiên cͱu cͯa Tiwari và Hora

Các giá trӏ QKѭÿӝ võng, ӭng suҩt Von-mises, tҫn sӕ tӵ nhiên cӫa bӇ QѭӟFÿѭӧc tính toán và ngoài ra giá trӏ gia tӕFFǊQJÿѭӧFѭӟFOѭӧng bҵQJSKѭѫQJSKiSSKkQWtch

TXiÿӝ GѭӟLFiFÿLӅu kiӋn thӇ tích chҩt lӓng trong bӇ khác nhau cӫDÿjLQѭӟc

Nghiên cӭu chӍ ra rҵng, tҫn sӕ GDRÿӝng tӵ nhiên cӫa hӋ WѭѫQJWiFJLҧm khi trӑng OѭӧQJQѭӟc trong bӇ WăQJYjWӯ ÿyFyWKӇ suy ra các tiêu chuҭn phá hoҥi sӁ khác nhau nӃXOѭӧnJQѭӟc trong bӇ khác nhau [8]

Prasad Dhumal và M.S.R Suryawanshi (2016) cho rҵQJ SKѭѫQJSKiSSKkQWtFK

phҫn tӱ hӳu hҥn là mӝt kӻ thuұt sӕ hӳu ích trong viӋc giҧi quyӃt các vҩQ ÿӅ kӃt cҩu phӭc tҥp Cө thӇ tác giҧ thӵc hiӋn mô phӓng bӇ chӭDQѭӟc hình chӳ nhұt có màng chҳn bҵng mô hình phҫn tӱ hӳu hҥn trong phҫn mӅm ANSYS Nhӳng thông sӕ vӅ ÿӝ dày màn chҳn, khoҧng cách màn chҳn, so sánh tác dөng giӳa bӇ chӭa có màn chҳn và bӇ chӭa không có màn chҳQÿѭӧc tұp trung nghiên cӭu

Hình 2 8 Mô hình b͋ Q˱ͣc trong nghiên cͱu cͯa P Dhumal và c͡ng s͹

Trang 29

KӃt quҧ nghiên cӭu cho thҩy rҵng, tҫn sӕ tӵ nhiên và chu kǤ thӡi gian cӫa bӇ WăQJkhi có màng chҳn, ngoài ra ӭng suҩt biӃn dҥng và ӭng suҩt cҳt dӑc theo cҥnh dài cӫa bӇ giҧPÿiQJNӇ khi có màng chҳn [10]

Hosseini (2012) xem TLD là mӝt thiӃt bӏ giҧPGDRÿӝng bӏ ÿӝng cӫa kӃt cҩu và so sánh khҧ QăQJOjPYLӋc cӫa các bӇ Qѭӟc vӟi các hình dҥng khác nhau, cө thӇ trong nghiên cӭu cuҧ ông là bӇ Qѭӟc hình chӳ nhұt và hình nón Mô hình các bӇ QѭӟFÿѭӧc xây dӵng bҵng phҫn mӅm ABAQUS

Hình 2 9 Mô hình b͋ Q˱ͣc trong nghiên cͱu cͯa Hosseini

Qua khҧo sát, tác giҧ ÿѭDUDNӃt luұn rҵng TLD hình nón có hiӋu quҧ KѫQ7/'Oұp SKѭѫQJQӃXNtFKWKѭӟFÿѭӡng kính mһt thoáng chҩt lӓng cӫa bӇ KuQKQyQÿѭӧc chӑn gҫn bҵng vӟi chiӅu rӝng bӇ lұS SKѭѫQJ 1JRjL UD Vӵ WLrX WiQ QăQJ Oѭӧng cӫa bӇ lұp SKѭѫQJtWKѫQEӇ cùng loҥLQKѭQJWKjQKEӇ hình nón và bӇ FyWKjQKKuQKQyQQJѭӧc WLrXWiQQăQJOѭӧng ít nhҩt trong ba loҥi [9]

Syed Saqib Mehboob và các cӝng sӵ (2013) nghiên cӭu các nӝi dung vӅ khҧo sát

phҧn ӭQJGDRÿӝng cӫa mô hình không gian cӫa mӝt công trình có bӇ Qѭӟc mái ViӋc nghiên cӭX ÿѭӧc thӵc hiӋn bҵng cách xem bӇ QѭӟF PiL QKѭ Pӝt hӋ cҧn chҩt lӓng (TLD) Gia tӕc nӅn cӫa hai trұQÿӝQJÿҩt là El Centro (1940) và Muzafrabad Kashmir (2005) sӁ ÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ mô phӓng lҥi tác dөng cӫDÿӝQJÿҩt lên công trình Khҧo sát sӁ ÿѭӧc thӵc hiӋn trên 3 mô hình khung khác nhau vӅ sӕ tҫng, bӇ Qѭӟc sӁ ÿѭӧFÿһt ӣ nhӳng vӏ trí khác nhau trên tҫng mái cӫa công trình và mӵF Qѭӟc trong bӇ sӁ khác nhau

Trang 30

Hình 2 10 Mô hình trong nghiên cͱu cͯa Syed Saqib Mehboob và c͡ng s͹

Qua khҧo sát, tác giҧ ÿѭDUDÿѭӧc mӝt sӕ kӃt luұQQKѭVDX

- BӇ Qѭӟc mái có thӇ làm tӕWYDLWUzQKѭ Pӝt hӋ cҧn chҩt lӓng, vӟL ÿLӅu kiӋn là các thông sӕ vӅ vӏ WUtOѭӧQJQѭӟc trong bӇ và hӋ sӕ khӕLOѭӧng phҧLăQNKӟSYѫtQKDX

- KLOѭӧQJQѭӟc trong bӇ tӯ ÿӃn 1/2 chiӅu cao bӇ thì phҧn ӭng cӵFÿҥi cӫa kӃt cҩX Fy [X Kѭӟng gӍDP ÿL QKѭQJ NKL OѭӧQJ Qѭӟc nhiӅX KѫQ 2 bӇ WKu [X Kѭӟng giҧm không әQÿӏnh

Và cuӕi cùng tác giҧ kӃt luұn rҵng nӃu mӭFQѭӟc trong bӇ nҵm trong khoҧng tӯ KÿӃn 0,81h thì có thӇ giҧ GDRÿӝng cӫa kӃt cҩu khung bê tông cӕt thép khi chӏu tác dөng cӫDÿӝQJÿҩt [11]

Chidige Anil Kumar và cӝng sӵ (2017) thӵc hiӋn nghiên cӭu vӅ tính khҧ thi cӫa

viӋc xem bӇ QѭӟFPiLQKѭPӝt TMD thө ÿӝng và nhҵm mөFÿtFKWuPUDPӵFQѭӟc tӕi ѭXÿӕi vӟi viӋc giҧm phҧn ӭng cӫa kӃt cҩu công trình khi chӏXÿӝQJÿҩt Nghiên cӭu sӱ dөng hai mô hình 3 tҫng và 5 tҫng bҵng khung bê tông cӕt thép chӏu lӵFP{KuQKÿѭӧc xây dӵng bҵng phҫn mӅm SAP2000 KӃt quҧ nghiên cӭu chӍ ra mӵFQѭӟc tӯ tӕLѭXÿӇ giҧm phàn ӭng cӫa công trình khi chӏXÿӝQJÿҩt và kiӃn nghӏ phát triӇn mӝt công cө ÿӇ thiӃt kӃ TLD cho các toàn nhà, nhҵPWăQJNKҧ năQJFKӏXÿӝQJÿҩt [12]

Trang 31

Hình 2 11 Mô hình trong nghiên cͱu cͯa Chidige Anil Kumar và c͡ng s͹

NguyӉQ ĈӭF 7KX Ĉӏnh (2015) thӵc hiӋn nghiên cӭu vӅ ӭng dөng hӋ giҧm chҩn chҩt lӓng trong kiӇP VRiW GDR ÿӝng cho cҫX Gk\ Yăng tҥi ViӋW 1DP 3KѭѫQJ SKiSnghiên cӭu là sӵ kӃt hӧp giӳa lý thuyӃt và thӵc nghiӋm Phân tích lý thuyӃt chӫ yӃu dӵa trên các lý thuyӃt vӅ ÿӝng hӑc kӃt cҩu Nhiên cӭXKѭӟQJÿӃn mөFÿtFKWKLӃt kӃ hӋ thӕng giҧm chҩn TLD Thông qua kӃt quҧ nghiên cӭu, tác giҧ ÿiQKJLivӅ hiӋu quҧ cӫa

Trang 32

thiӃt bӏ MTLD Mô hình áp dөng trong nghiên cӭu là cҫu Bãi Cháy, ViӋt Nam KӃt quҧ WKXÿѭӧFWyPOѭӧFQKѭVDX: Nghiên cӭXÿiQKJLiÿѭӧc tính hӧp lý trong cách bӕ trí lҳp ÿһt hӋ TXDÿyFyKѭӟng bӕ trí vӏ trí các thiӃt bӏ hӧSOêKѫQ, nghiên cӭXWURQJWUѭӡng hӧp thay thӃ hӋ STLD bҵng hӋ MTLD sӱ dөng Nghiên cӭu này thӵc hiӋn trong cҧ 2 WUѭӡng hӧp sӱ dөng tҫn sӕ GDR ÿӝng cӫa trө tháp cҫu lҩy tӯ kӃt quҧ phân tích bҵng phҫn mӅm và sӱ dөng tҫn sӕ tӯ thí nghiӋm rung lҳc Các kӃt luұn này là FѫVӣ cho các kӻ sѭ ViӋt Nam ӭng dөng thiӃt kӃ hӋ TLD cho kӃt cҩu dҥng tháp [18]

Lê Ngӑc Linh (2018) Nghiên cӭu là tìm hiӇu hӋ cҧn chҩt lӓQJÿѭӧc lҳp tҩm nәi

bên trên bӇ chӭa (Tuned Liquid Damper with Floating Roof) gӑi tҳt là TLDFR gҳn trên

mái cӫa kӃt cҩu khung nhà nhiӅu tҫng Tӯ ÿy ÿiQK JLi KLӋu quҧ giҧP GDR ÿӝng do TLDFR mang lҥi cho kӃt cҩu Công cө ÿӇ thӵc hiӋn mô phӓng và phân tích hӋ kӃt cҩu - TLDFR trong không gian là các công cө mã nguӗn mӣ trong ANSYS KӃt quҧ nghiên cӭu tìm hiӇXÿѭӧc mô hình cӫa bӇ chҩt lӓng có tҩm nәi, mô tҧ ÿѭӧFWѭѫQJWiFJLӳa bӇ Qѭӟc và tҩm nәi và kӇ cҧ sӵ WѭѫQJWiFJLӳa kӃt cҩu và hӋ bӇ Qѭӟc tҩm nәi, thӵc hiӋn ÿѭӧc kӃt quҧ vӟi nhiӅu tình huӕng khác nhau cӫa hӋ TXDÿySKkQWtFKÿѭӧc hiӋu quҧ giҧm chҩn cӫa hӋ kӃt cҩu ± TLDFR [19]

2.3 Sӵ khác biӋt cӫa mô hình trong luұQYăQ

Thông qua tәng quan tài liӋu các nghiên cӭu vӅ kӃt cҩu bӇ Qѭӟc khi chӏu tác dөng cӫa tҧi trӑQJ ÿӝng, có thӇ thҩy rҵng khҧ QăQJ FKӏu tҧi trӑQJ ÿӝng cӫa bӇ Qѭӟc phө thuӝc vào rҩt nhiӅu yӃu tӕ QKѭ Vӵ WѭѫQJ WiF JLӳa chҩt lӓng và kӃt cҩu, sӵ WѭѫQJ WiFgiӳDÿҩt và kӃt cҩu, loҥi kӃt cҩu chӕQJÿӥ bӇ Qѭӟc, chiӅu cao cӫa kӃt cҩu chӕQJÿӥÿӝ uӕn cuҧ thành bӇ ÿӝ nhӟt cӫa chҩt lӓQJ FiF ÿLӅu kiӋn thӇ tích chҩt lӓng khác nhau trong bӇ«

Tuy nhiên, vүn còn mӝt sӕ vҩQÿӅ mà các nghiên cӭXKѭӟQJÿӃQFKѭDQKLӅXQKѭ - Các nghiên cӭu vӅ lý thuyӃWÿDSKҫn giҧi quyӃt các bài toán 2 chiӅu, sӕ bұc tӵ GRtWFKѭD QKLӅu nghiên cӭX[HP[pWÿӃn viӋc mô hình kӃt cҩu không gian 3 chiӅu,

Trang 33

nhiӅu bұc tӵ GR ÿӇ giҧi quyӃt các bài toán tӕL ѭX KyD Yӏ trí cӫa bӇ QѭӟF OѭӧQJ Qѭӟc trong bӇ, hình dҥng bӇ ÿӇ cho hiӋu quҧ kháng chҩn cao nhҩt;

- Các nghiên cӭu sӱ dөng mô hình không gian 3 chiӅXWKuÿDSKҫn tұp trung giҧi quyӃWEjLWRiQÿjLQѭӟFÿѫQWKXҫn, hoһc bӇ Qѭӟc riêng biӋWFKѭDQKLӅu nghiên cӭu xét ÿӃn viӋc mô phӓng mӝt công trình thӵc tӃ sӱ dөng bӇ QѭӟFPiLQKѭPӝt thiӃt bӏ kháng chҩQ ÿӇ khҧo sát khҧ QăQJ ÿLӅu khiӇQ GDR ÿӝng cӫa loҥi thiӃt bӏ này có thӵc sӵ hiӋu quҧ ÿӕi vӟi công trình cao tҫng hay không

Cho nên, sӵ khác biӋt cӫa nghiên cӭu này so vӟi các nghiên cӭu khác là nghiên cӭu sӱ dөng mô hình không gian cӫa công trình cao tҫng trong thӵc tӃ vӟi bӇ QѭӟFÿһt trên mái cӫa công trình, chӏu tác dөng cӫa gia tӕc nӅQ ÿӝQJÿҩWÿӇ khҧRViW WiFÿӝng cӫa bӇ Qѭӟc lên kӃt cҩu khung cӫDF{QJWUuQK7URQJÿyFy[pWÿӃn sӵ WѭѫQJWiFJLӳa chҩt lӓng và kӃt cҩu bӇ, hình dҥng bӇ chҩt lӓng

2.4 KӃt luұQFKѭѫQJ

Các nghiên cӭXÿmFyWKҩy rҵng loҥi thiӃt bӏ Qj\ÿѭӧc sӵ quan tâm cӫa nhiӅu nhà nghiên cӭu trên thӃ giӟi, và có sӵ ӭng dөng mҥnh mӁ vào thӵc tӃ Sӵ phát triӇn lý thuyӃt, các mô hình ӭng xӱ 7/'ÿӇ mô tҧ thӵc nhҩt vӅ ӭng xӱ cӫD7/'GѭӟLWiFÿӝng cӫDNtFKWKtFKÿӝng

Song song vӟi phát triӇn lý thuyӃt và mô hình ӭng xӱ TLD, viӋc phát triӇn và cҧi tiӃn mô hìnKFǊFǊQJFyQKLӅXEѭӟc phát triӇn NhiӅu nghiên cӭu dӵa trên mô hình lý thuyӃW FǊ ÿӇ khҧo sát thiӃt bӏ cҧi tiӃn vӟi sӵ WKD\ ÿәi hình dҥng bӇ, nghiên cӭu ҧnh KѭӣQJ WѭѫQJ WiF Qѭӟc và thành bӇ WăQJ Fҧn cho thiӃt bӏ 7/' WăQJ ÿӝ dӕF FKR ÿi\bӇ«

GҫQÿk\FiF nghiên cӭu bҳWÿҫXTXDQWkPKѫQYӅ sӵ làm viӋc hӋ kӃt cҩu - TLD thay vì nghiên cӭu riêng ӭng xӱ cӫD7/'QKѭWUѭӟc Tӯ ÿyOXұQYăQWKӵc hiӋn nghiên cӭXÿӅ WjL³Phân tích ҧQKKѭӣng cӫa bӇ Qѭӟc mái trong kӃt cҩu nhà nhiӅu tҫng chӏu gia tӕc nӅQ ÿӝQJ ÿҩt´, dӵa theo các nghiên cӭu cӫa tác giҧ Lê Ngӑc Linh [19] và Syed Saqib Mehboob và các cӝng sӵ [11]

Trang 34

&+ѬѪ1* &Ѫ6Ӣ LÝ THUYӂT

3.1 Giӟi thiӋu

NӝLGXQJFѫVӣ lý thuyӃWOjPFѫVӣ ÿӇ xây dӵng, thӵc hiӋQÿӅ WjLÿѭӧc trình bày cө thӇ tҥi FKѭѫQJQj\0ӣ ÿҫu nӝLGXQJFKѭѫQJJLӟi thiӋu mӝt cách tәng quan vӅ thiӃt bӏ giҧm chҩn bӇ Qѭӟc (TLD) vӟi nhӳng thành phҫn cҩu tҥo chi tiӃt cӫa bӇ Qѭӟc và sӵ WѭѫQJ WiF JLӳa các thành phҫn cӫa bӇ chӭa vӟi sӵ GDR ÿӝng cӫa chҩt lӓng trong bӇ Ngoài ra, các nӝi dung khác vӅ nguyên lý hoҥWÿӝng cӫa hӋ kӃt cҩu sӱ dөng cҧn chҩt lӓQJFѫVӣ xây dӵQJP{KuQKSKѭѫQJSKiSWtQKÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ phân tích hiӋu quҧ cӫa TLD trong viӋc giҧm chҩQ FKR F{QJ WUuQK FǊQJ ÿѭӧF ÿӅ cұp Nӝi dung tiӃp theo cӫDFKѭѫQJJLӟi thiӋu vӅ viӋc xây dӵng mô hình tính cho hӋ kӃt cҩu có sӱ dөng TLD ÿӇ giҧm chҩn, thiӃt lұSSKѭѫQJSKiSWtQKÿӇ giҧi quyӃt bài toán và lӵa chӑQ[iFÿӏnh tҧi trӑng, gia tӕc nӅn phù hӧp vӟLP{KuQKWtQKÿѭӧc xây dӵQJÿӇ tiӃn hành phân tích Lý thuyӃt vӅ SKѭѫQJSKiSSKҫn tӱ hӳu hҥn ӭng dөng xuyên suӕt quá trình nghiên cӭu, phҫn mӅm Ansys Workbench vӟi mã nguӗn mӣ ÿӇ mô phӓng kӃt cҩu khi chӏu tác dөng cӫa tҧi trӑQJÿӝng và các nӝLGXQJNKiFFyOLrQTXDQÿӃQÿӅ WjLFǊQJÿѭӧFÿӅ cұp, giӟi thiӋu

3.2 Mô hình trong luұQYăQ

ĈӇ phөc vө viӋc nghiên cӭu, mô hình trong không gian 3D cӫa hӋ kӃt cҩu công trình cao tҫng bҵng vұt liӋu chính là bê tông cӕt thép có bӇ Qѭӟc mái ÿѭӧc xây dӵng trong phҫn mӅm Ansys Workbench, vӟi các thông sӕ ÿҫu vào cӫa hӋ khung công trình

và bӇ QѭӟFÿѭӧc thӇ hiӋn trong các bҧQJYjQKѭVDX

Bҧng 3 1 Thông sӕ khung công trình Sӕ

tҫng

Sӕ nhӏp

ChiӅu cao tҫng (m)

Khoҧng cách nhӏp (m)

.tFKWKѭӟc cӝt (m)

.tFKWKѭӟc dҫm (m)

ChiӅu dày sàn (m)

Trang 35

ChiӅu rӝng (m)

ChiӅu cao (m)

Ĉӝ dày thành, nҳp bӇ (m)

Ĉӝ Gj\ÿi\EӇ (m)

Trang 36

3.3.Các dҥng tҧi trӑQJÿӝng tác dөng 3.3.1 Tҧi trӑQJÿLӅu hòa

* ChuyӇQÿӝng tuyӋWÿӕi: a) 3KѭѫQJWUuQKFKX\ӇQÿӝng:

Trang 37

3.3.2.Gia tӕc nӅn ÿӝQJÿҩt tác dөng lên công trình:

ChuyӇQÿӝng nӅQÿҩWWKHRSKѭѫQJQJDQJWiFGөng lên công trình sӱ dөng trong mô phӓQJÿѭӧc thӇ hiӋQGѭӟi dҥng bҧng ghi dӳ liӋu gia tӕc nӅQÿӝQJÿҩWÿѭӧc quan sát và ghi nhұn, cө thӇ QKѭVDX

Trang 38

Bҧng 3 4 Bҧng thông tin dӳ liӋu gia tӕc nӅQÿӝQJÿҩt

QuӕFJLD1ѫLJKLQKұn Vӏ WUt1ăP &ѭӡQJÿӝ PGA (g)

- 0DWUұQNKӕLOѭӧQJ

> @

11

Trang 39

- 0DWUұQÿӝFҧQ

> @

OӵFOj

7URQJÿy

> @P OjPDWUұQiSOӵFFKҩWOӓQJWiFGөQJ > @f OjPDWUұQOӵFWiFGөQJOrQNӃWFҩX

Trang 40

7URQJÿy

+ Nif OjKjPGҥQJFӫDFKҩWOӓQJ + Nis OjKjPGҥQJFӫDNӃWFҩX

+ Di ,Ei và Ji OjFiFFRVLQFKӍKѭӟQJFӫDQ~WSKҫQWӱYӟLPһWWѭѫQJWiFWҥLELrQWѭѫQJWiF

[ K

- 'ҥQJSKҫQWӱKӳXKҥQFӫDPLӅQFKҩWOӓQJ trong bӇ chӭDÿѭӧF[iFÿӏQKQKѭVDX

> @G ª º ¬ ¼P > @> @ > @H PF (3.13) 7URQJ ÿy , e,