1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Nghiên cứu và tính toán ứng suất trong bê tông khối lớn (Solid) bằng phần mềm SAP2000 và Ansys, ứng dụng vào trụ pin cống thủ bộ

127 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên cứu và tính toán ứng suất trong bê tông khối lớn (Solid) bằng phần mềm SAP2000 và Ansys, ứng dụng vào trụ pin cống thủ bộ
Tác giả Nguyễn, N
Người hướng dẫn PGS. TS. Nguyễn, Cán bộ, Cán bộ, Cán bộ, TS. Nguyễn, PGS.TS. Nguyễn
Trường học ÐHQG Tp. HCM
Chuyên ngành Xây Dựng
Thể loại Luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản 2014
Thành phố Tp. HCM
Định dạng
Số trang 127
Dung lượng 5,59 MB

Cấu trúc

  • 2. Thông tin chung v ài (15)
    • 2.2. M êu c ài (15)
    • 2.3. N ài (16)
    • 2.4. Cách ti (16)
  • 3. Ý ngh ài (16)
    • 3.1. Tính khoa h (16)
    • 3.2. Tính th (16)
    • 1.1. T ÊN C ÊN TH (17)
      • 1.1.1. T ên c ên th (17)
      • 1.1.2. T ình và nghiên c (19)
    • 1.2. T À CHI TI ÌNH D (26)
      • 1.2.1. T ành ph (26)
        • 1.2.1.1. V a lý (27)
      • 1.2.2. T à chi ti ình s (31)
      • 1.2.3. Nhi ng trình (0)
    • 1.3. K (38)
    • 2.1. GI À ANSYS (39)
      • 2.1.1.1. Trình t gi i bài toán b (0)
      • 2.1.1.2. Các quan h n trong m t ph n t (0)
      • 2.1.1.3. Thi t l p h ình c n c a bài toán (46)
      • 2.1.2. Các à ANSYS (47)
        • 2.1.2.1. a ph n m m Ansys (0)
    • 2.2. XÂY D ÌNH TÍNH (50)
      • 2.2.1. M (50)
      • 2.2.2. Xây d ình tính cho các t (0)
      • 2.2.3. Xây d ình b à các l (52)
      • 2.2.4. Xây d ình b à các l (0)
    • 3.1. CÁC T ÌNH (0)
      • 3.1.1. T (92)
      • 3.1.2. T (92)
      • 3.1.3. T toán 3 (0)
    • 3.2. K ÌNH (0)
      • 3.2.1. K (93)
      • 3.2.2. K (103)
    • 3.3. NH (116)

Nội dung

Cách khai báo thông sào cê tông Hình 2.6.. Cách khai báo phHình 2.8.. Khai báo các lên khHình 2.9.. Khai báo giá trên các nút trong mô hình... Các cách phân tích cho bài toán bao g- Phân

Thông tin chung v ài

M êu c ài

• Nghiên c à thi ình tính toán b à Ansys

N ài

N : Thi ình tính toán cho tr

Cách ti

- Tìm hi bê tông kh án ê tông kh

- Tìm hi à nghiên c à ANSYS áp d ào tính toán ê tông kh

- Thi ình v ê tông kh m à ANSYS

Ý ngh ài

Tính khoa h

ài s ình toán tính toán cho nh quy

Tính th

ài s à b à d th ành ph à nh ÊN C

T ÊN C ÊN TH

Bê tông cốt thép hình tròn thường được sử dụng trong xây dựng do chịu lực tốt, dễ thi công Trong khi đó, bê tông cốt thép hình tam giác ít được sử dụng hơn vì khả năng chịu lực kém, khó thi công Ngoài ra, bê tông cốt thép hình chữ nhật được sử dụng phổ biến vì chịu lực tốt, dễ thi công, chịu tải cao.

Các th ê v chi ê tông tr vòm chi > 100 m thì tình hình l ê tông chi òm chi

V ày càng phát tri à hoàn thi à hình d ày càng h

Hi ê tông tr ên th gi ã có 22 ã

- Baozhusi và Manwan cao 132m, Ankang cao 128m M s ê tông tr vv…

Cùng v thu ê tông tr ình nghiên c ã b ên s công ngh p ã ã d l [3]… Các nhóm nghiên c ã ti ành nghiên c

89m, ê tông tr o 156m (Nh ình 1.1 hay ình 1.2 là nh ình tiêu bi ê tông tr Công ngh ì th trình nhanh

Hi ê tông kh ê tông tr ình tiêu bi

Th ì tr ã xu bê tông tr à nh nh không ph

Ph à do các k th ê tông ch ào các k nghiên c à công ngh ù h

Vi ê tông tr ên) làm nhi c

C ình… ên vi d ình th ê tông tr ã xây d àn th Thác Bà,

41/61 t à mi kho àng th ên th gi ên s ình có chi ì chi ì ê tông tr êng l ình hình thi ã ti ành xây d hàng lo ình th hình th ê tông tr l ình (Bình ) cao 42m, Sê San 3 (Gia

Lai) cao (Qu Nam) cao cao 130m vv

Vi c ã và ành công công ngh ê tông ù ên th

Trung Qu ên g ên có r nhi ã và này T

Nam tr àng th Các hình t à hình ã ên lãnh th ình và à n cho vi ê tông tr òn nhi ài lu này tác gi ên c à xây d ê tông tr ên n ên th ình à ây nguyên và mi t khá sâu ho các l à xây d ê tông tr ên móng c toàn b

Hình 1.3 òng Sông- T ình Thu

Hình 1.4 ình-T ình ê tông tr ên n ê tông tr ên n ên n c à t ên n à nhi ì v ày c

V xây d ên h móng c ì m ên có th ào, có th làm gi s ình th vì liên k à n có th h c àn c -Th

Thiên Hu ình 1.5) và h -Hà T ình 1.6) là nh công trình xây d ên n

Bê tông kh òn ít y ình tính toán c ình ph solid còn ch ình tính toán các công v và nh ình tính nh

K à nh ên c à tính toán v ê tông kh l òn ch ình làm lu ên không có nhi tài li

T À CHI TI ÌNH D

=0.9 Đệm va tàu Đệm va tàu

BT bịt đáy dày 200 ÷ 350cm.

BTCT buồng âu dày 150cm

-7.50 Rọ đá bọc PVC dày 100cm

Lát gạch con sâu dày 6cm. Đá hộc.

Hình 1.14 gi è mái nghiêng v -tubes chân kè

11,2m (7,5m + 2x1,85m), cao trình khoang thông th Trên c thu

Cao trình ê (+3,15), m r có h êu và h

Trong mùa khô: C ng trong 2 tu à gi trình +1,00m và m ành ph tri u nên các c àn toàn,c ành

5 ch ào tháng 9 và tháng 10 Vì v tháng 8, tr ì c hành mùa khô Các tháng 9 và 10, khi tri khi m òn ch ình +1,00m Tính toán trong quy ho à giai ình MIKE (Vi khi m ên t ình +0,60m M ành này có th ch ình vào v ành m huy hi ình Khi tri ành ph ém thì c c ình m

C c v c c tích bài toán th ên mô hình t th ài gi

Trong th ì các ph thông qua 2 khoang gi th àm nhi thông qua âu thuy ên b

Cùng v ình khác trong h ình th ùng I

B à l ên kênh r êu thoát cho h êu không cho ng à c ùng I à qua âu truy tri

K

T ên c ình trong h ài ra ch ày còn ch m à l c góp ph àm gi m thi ình tr ong c ên c ph v ình là r t Vì v ên c à xây d ình trong t à quan tr vì v ên c trình có tính ình trong khu v à nhu c toàn bô d

TÍNH TOÁN MÔ HÌNH TR

GI À ANSYS

2.1.1 ào cu ì công c òn ch ào cu ào s à s d ãi c ên t l ài toán v

M àng l ình ên máy tính, t toán hàng lo ình d ình v ki ên khác nhau u ài toán bi ch ìm d àm x àm c ìm trong toàn mi ên c à ch ên c i v ài toán mà mi ên c lý khác nhau, ví d ài toán th …

1 Chia mi ành nhi à các ph ph ày có th à m ên m c

Các ph à các ph ph d ình 2.1

2 Trong ph gi c àm c ìm, có th à: Hàm chuy àm à c àm chuy à c àm àm này là nh ên mà các h c ày g à các thông s ày àm và có th à c àm c nó t

Ví d N àm c ìm là hàm chuy ì các h àm x àm c

Tùy theo ý ngh àm x à trong các bài toán k thành 3 lo ình: a Mô hình t : ình này ta bi g phân b ình c ài toán s mô hình này ên lý bi b Mô hình cân b ình này ta bi b trong ph ình c ài toán s d ình này ên lý bi

Ph Ph ph Ph kh c Mô hình h ình này ta bi c Ta coi chuy à à 2 y t êng bi ình c ài toán s ình này ên lý bi -Hellinger ã nói, các hàm x ên

D ài toán h à ta ph ên khá l ì k toán s

Chú ý r àm x êu c ên là ph ãn các ph ình c àn h ãn m êu c ì s trong vi ình và l gi êu c yêu c

Trong 3 mô hình trên thì mô hình t ãi h còn 2 mô hình sau ch ài toán nh

3 Thi ình c ài toán: ình c ài toán gi PTHH ta d ào các nguyên lý bi ên lý bi ình c ài toán d ên thu t toán c

Gi ìm àn mi ên c

5 ìm khác: ìm khác ta d ình c b ài toán t à bài ày tác gi ình bày ph pháp phân t ài toán t

1 Nguyên lý công kh àn h

Gi àn h à S P , di ên chuy à S n (Hình 3.2)

P ds w Z v Y u X dv Zw Yv Xu

V zx zx yz yz xy xy z z y y x x dV

Theo nguyên lý Lagrange, khi có chuy tr à th ãn ên thì th àn ph tr , v

= (U – W) = 0 (2.6) ình này là c thi ình c

2 Hàm chuy à ma tr àm d ã trình bày trong m ình t c m àm x V àm vi àn h tuy , có th t nguyên, v di :

1 x y z x y z x y z x y z z y x u m i i i m m (2.7) t i (x,y,z) là hàm ch z c i : là h gi i

G u , v , w là các thành ph thì bi

[A] là ma tr a các ma tr ã thay x, y, z l c

-1 g à ma tr àm d i , y i , z i … c à các bi à t xét

Trong lý thuy àn h à chuy ma tr u w v u z u x w y w z v x v y u z u y u x u xz yz xy z y x

Thay th bi e qua chuy e : e N e B e (2.13)

Thay th e tính theo (3.13) vào (2 e thông qua chuy e :

2.1.1.3 Thi t l p h ình c n c a bài toán g trình c ài toán gi h ào nguyên lý bi Thay (3.11), (3.13) và (3.15) vào (3.2),

+ [K] là ma tr c àn k ành l t e e T e k L

C à th 2.18) là s ph k e vào ma tr àn k K và c x ào cùng m

Gi ình (2.17) sau khi thay th àng bu ên biên vào nó, tìm àn k }, t ìm chuy e c c k (2.16)

D ào thu êu trên, nhi n

ANSYS, FLAC3D, ABAQUS ã Các ph ày nói chung

Nh ài toán k tr ên d àng và thu ti Trong lu d toán tr

Structure Inc.), M phát tri ên ã có r ên b ên th ày càng m

(tính toán c ê tông c à ch thép) SAP 2000 c ã b êm các lo ào s o di

SAP 2000 cung c ình và tính toán nhi c hung không gian, Sàn, Dàn ph àn không gian, D ên n àn h (mái che, b

T bao g hình thang trên thanh, t tác d

Các liên k ên k , liên k ên k àn h ên k c ành ph ình hóa t c

Mô hình tính không h à s c òn nhi u

Các cách phân tích cho bài toán bao g - Phân tích t

+ Phân tích tuy + Phân tích P-Delta

+ Phân tích chuy + Phân tích m -

+ Phân tích tr + Phân tích véc

+ Phân tích Ritz- + Phân tích ph

- B th ài toán t bê tông… v à s c

- B ình bài tính gi nút < 150

- B ình tính gi nút và m

ANSYS ên c h -wanson (Swanson Analysis System) t à m m ài toán v chuy ình v ình àm riêng t d à g à mô ph

Nh ác bài toán k th ình hóa và xây d ình toán h chúng v ên c

Trong bài toán k ph à các ph phân tích t à m êng, m d ã có k ên thì nguyên nhân là à t ìm ra cách kh ì c ì có th ên c à tìm ra ph ì ý ngh ùng nhi

ANSYS là m ài toán v ì òi h ình máy cao ì câu hình máy tính s à b GB of RAM 14GB tr

XÂY D ÌNH TÍNH

Xây d ình àm vi ngoài hi b hi n nay là Sap2000 và Ansys t ìm ra ph t

- Áp l thành ph tính t ình)

- T c t à t ên tr à 2 bài tính riêng bi tr ên m là 250T, và l ên tr à l

C hoàn toàn m phía bi và phía thành ph là +1.00 Các l tính toán bao g :

- Áp l phía bi và thành ph - Áp l

- T c c ành bình th h tính toán 3 : hoàn toàn m phía bi và phía thành ph là +1.00 , có x ra h va tàu v tr pin c

- Áp l phía bi và thành ph - Áp l

- L ( l b tính toán trong ph àu thuy

Dùng các công c ình h ho

Ch ình Analyze Set analysis c 8

Th ài toán Analyze Run

Xem và xu Display Show

Trong quá trình tính toán và t ì k cu ình là s ài Lpm và m

Hình 2.5 Cách khai báo thông s ào c ê tông

Thi ình tính b công c ành ph

Hình 2.6 Cách xây d ình Solid

Hình 2.7 Cách khai báo ph

Hình 2.8 Khai báo các l ên kh

Các l ên tr áp l à va tàu tác d ên tr

Xây d ên ngoài ph d ên tr

Hình 2.9 Ph ên ngoài kh

Cách khai báo trong mô hình, l s ên ph n ên ngoài l à t ên ph ên trong

Hình 2.10 Khai báo các giá tr ình

Hình 2.11 Khai báo giá tr ên các nút trong mô hình ình khai báo giá tr ên các nút(joints) trong mô hình là ình :Ax +By + Cz +D B, C, D là các giá tr ìm c ình x, y, z là t ìm c

Sau khi gán Pattern cho áp l lên b ên ngoài ch

Hình 2.12 R ên b Áp l gió sinh ra ( giá tr êu chu cho vùng C – Long An ), ch à nh ph ên ngoài n ên m

Hình 2.13 Khai báo áp l ên tr

Tính toán l àu thuy ên tr

- Công trình XD trên sông C -Long An thu b -1,b -2 m - à t k

- Theo b -1 m - 22 TCN 272 - 05 ) v àu t ành 1000 DWT : 3.00m/s

- Theo m êu chu - t trung tác d ên k trung bình hàng n

K 500.0T, l c ì àu, và th c à không nhi ình

Hình 2.14 Ch à khai báo l àu lên tr

Ps 1,2.10 5 ment do c giao thông gây ra tác d ên tr

Hình 2.15 Khai báo l ên tr à ph tr ên trên tr

Hình 2.16 Khai báo l ên tr

Khai báo các t ình bao g TH2, TH3

TH3(t và t thông và l àu tác d ên tr )

Hình 2.17 Các t ên tr ên, cách

H àn h (h có th ên là l \ th cho t tham kh sau :

Vì mô hình khai báo có c ên cách khai báo cách h theo công th ks = As + Bs*z*n Bs : H z n : H không có k

As = C(c*Nc*Sc + 0,5 g*B*Ng*Sg ) Bs = C(g* Nq)

L ùn sét h ch ày 18m , ksP0

L A sét nh phân b ày t (17 ÷ 25)m, ks00

L Á cát, cát nhuy àu xám tro, ch chi ày t (20 ÷ 26)m, ks00

Vì c ên Khai báo liên k c ò xo t à cho t n khác nhau

Hình 2.19 Mô hình hình h hoàn thi

Hình 2.22 Áp l gió tác d ên tr

ANSYS là m i ài toán v ì òi h ình máy cao ì câu hình máy tính s d à b h ành Window 64 bit Ph ày là m heo h ên là khó s à r ên h ên có nh m ày h ên s ìm m ên CATIA, save l art ho ên, vào m à ch t ào m

Hình 2.25.1 Hình mô t i ình trong Ansys

Hình 2.25.2 Hình mô t ình trong Ansys

Hình 2.25.3 Hình mô t ình trong Ansys

Hình 2.25.4 Hình mô t ình trong Ansys

Hình 2.26 Mô hình chia l pin c

-Click chu ào Static Structure, ch -Ch

-Click chu ào Static Structure, ch hình 2.32

B nút và click chu ph

Các lo ên cách thi t ì c ình hàm cho giá tr

Ch ì nh ì nh àm c l à chi

B theo tr ình áp su bi

Hình 2.36 Áp l gió tác d ên tr

CÁC T ÌNH

- Áp l phía bi - Áp l thành ph - Áp l

3.1.2 T h tính toán 2 : hoàn toàn m phía bi và phía thành ph là +1.00

K ÌNH

3.1.3 T h tính toán 3 : hoàn toàn m phía bi và phía thành ph là +1.00 , có x ra h va tàu v tr pin c

- Áp l phía bi và thành ph - Áp l

Các hình d bi khi tr làm vi các tr ên trên

Các hình d bi h z khi tr làm vi các tr ên trên

NH

V à su ã ên có th ph à không nhi trong gi ê tông xây d oàn chung

Hình 3.1 Hình 3.19 Hình 3.2 Hình 3.18 Hình 3.3 Hình 3.17 Chuy Hình 3.4 và 3.5 Hình 3.21 và 3.22

Hình 3.8 Hình 3.24 Chuy Hình 3.9 và 3.10 Hình 3.27 và 3.28

M êu bi ình bài toán b ình v

Sx Sy Sz Sx Sy Sz

Text Tonf/m2 Tonf/m2 Tonf/m2 Tonf/m2 Tonf/m2 Tonf/m2 A1

Sx Sy Sz Sx Sy Sz

Text Tonf/m2 Tonf/m2 Tonf/m2 Tonf/m2 Tonf/m2 Tonf/m2 A7

Theo k à nh à n h ê tông và có giá tr Tuy nhiên ph à khá l và ênh l kho vì t ng là l và cách khai báo trong t ình là gi ình Sap ph báo theo nút còn bên mô hình Ansys khai báo lên b ì v ên

Lúc này nên vi ì th ên tr nh ài toán

Khai báo tr ày 2m và ph ình nh ình sau :

M11 min : -11Tm, M22 max : 500Tm, M22 min : 10Tm

MÁC BÊTÔNG: 400 THÉP AII f’c (KG/CM2) = 145 fy (KG/CM2) 2700 fc (KG/CM2) = 11 fy (KG/CM2) 2700

STT (SHI GHI CHÚ b(cm) d(cm) bv(cm) d t (cm) M(Kg.cm) m A s (cm²) Ch

Qua k ên có th th ã ch à c ên d ên h ã

V các tr ã ch à không quá l ên có th à không c òng thi công, h ã gi

K LU À KI ê tông kh à m trình hi trong các công trình th à th ê tr Hi ình các tr ên c vì v êu c à tìm t hóa m PGS.TS Nguy

Th và các b ã m ào m tính toán ê tông kh à c à tr ng

Qua th ên c ìm tòi và h ã hoàn thành lu th ã có

1 Áp d ên và nhi d àm vi th c à

2 Qua vi à l ài toán, tác gi ã s V14 và ANSYS 14 modul workbench c trên móng c 4 và

3 Vi ình không gian, có xét t àm vi th -c àm vi c c

V ã ên, lu ã th êu c à ã ên c à trình òn h ên bên c nh ã òn m à à nh à tôi hy v ên c

+ Xét thêm nhi à t ( ví d àm vi

[2] PGS.TS Nguy ài gi ình th –

[4] Tiêu chu VN 305:2004, Bê tông kh -

[5] Bowles, Foundation Analysis and Design

[6] Vu Hoang Hung, Using Ansys 11 in simulation of concrete dam resistant to the seismic, internal report, Water Resources University

Hoàng Th òa, “Ph - ào tính toán k công trình”, NXB Xây D à N

Khoa h ên và công ngh à N

[10] Lý Tr ành (2010), “Phân tích ên và công ngh à N

[11] Nguy ành Trung (2008), “SAP 2000.V11.04 - Tính toán công trình c à công trình b d à N

Ngày đăng: 24/09/2024, 05:12

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN