Chương 4: Thí nghiệm kết cấu công trình chịu tải trọng động pptx

SỰ LÀM VIỆC CỦA CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG III.. SỰ LÀM ViỆC CỦA CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI... SỰ LÀM VIỆC CỦA CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG III.. SỰ LÀM VIỆC CỦA CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI TRỌN

Trang 1

Thí nghiệm kết cấu công trình chịu

tải trọng động

TS Nguyễn Hoàng Giang Email : giangnhxd@gmail.com

Trang 2

I CÁC KHÁI NIỆM

II SỰ LÀM VIỆC CỦA CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG

III TẢI TRỌNG ĐỘNG

IV DỤNG CỤ ĐO VÀ CÁC THIẾT BỊ ĐO CÁC THAM SỐ DAO ĐỘNG

V PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM TẢI TRỌNG ĐỘNG

VI PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ

TRÌNH CHỊU TẢI

TRỌNG ĐỘNG

II SỰ LÀM ViỆC CỦA

CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI

Trang 3

MW= 7.6 16/6/1964 Niigata, Nhật Bản

TRỌNG ĐỘNG

Trang 4

Động đất Kobe, 1995 http://cabierta.uchile.cl/revista/8/seismic.html

TRỌNG ĐỘNG

Trang 5

Động đất Kobe, 1995 Kết câu gia có gia cường và không gia cường

TRỌNG ĐỘNG

Trang 6

Động đất Kobe, 1995 Đường cao tốc

TRỌNG ĐỘNG

Trang 7

Động đất Kobe, 1995 Đường cao tốc

TRỌNG ĐỘNG

Trang 8

Trang 9

Trang 10

Sự rung động:

- Sự dao động của 1 khối

- Không có biến dạng VD: Con lắc, tàu trên sóng

TRỌNG ĐỘNG

Trang 11

Trang 12

Trong hệ thống dao động, 4 lực lưu ý:

Inertial Force (Lực quán tính)

Trang 13

Trang 14

TRỌNG ĐỘNG

Trang 15

Rung động ngắn (xung): Đạt đỉnh nhanh rồi tắt nhanh

Rung động ngắt quãng: Kéo dài cách biệt (Đóng cọc)

Rung động liên tục: Không ngắt quãng

TRỌNG ĐỘNG

Trang 16

PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN BIỂU DIỄN CÂN BẰNG ĐỘNG CỦA CÔNG TRÌNH:

( ) ( ) ( ) ( )

MX t   KX t   CX t  P t

Ma trận khối lượng, cản, độ cứng của hệ

Gia tốc, vận tốc, chuyển vị và tải trọng nút

TRỌNG ĐỘNG

Trang 17

Trong đó, nghiệm của Phương trình trên:

Trang 18

TCVN 7191:2002; Dải điển hình của CT với các nguồn kích động khác nhau: (Bảng 4.1)

NGUÔNG RUNG ĐỘNG Dải tần sốHz Dải biênm

Dải vận tốcmm/s

Dải gia tốcm/s2

Đặc tính thời gian Đại lượng đo

Giao thông (Đường bộ, đường sắt) 1-80 1-200 0,2-50 0,02-1

Liên tụcTức thời Vận tốc

Nổ 1-300 100-2500 0,2-500 0,02-50 Tức thời Vận tốcĐóng cọc 1-100 10-50 0,2-50 0,02-2 Tức thời Vận tốcĐộng đất 0,1-30 10-105 0,2-400 0,02-20 Tức thời Vận tốcGia tốc

Thiết bị ở bên ngoài 1-300 10-1000 0,2-50 0,02-1 Tức thờiLiên tục Vận tốcGia tốcThiết bị ở bên trong 1-1000 1-100 0,2-30 0,02-1 Tức thờiLiên tục Vận tốcGia tốcHoạt động của con người

a) Va chạmb) Trực tiếp 0,1-1000,1-12 100-5000100-500 0,2-200,2-5 0,02-0,20,02-5 Tức thời

Vận tốcGia tốc

TRỌNG ĐỘNG

Trang 19

Công thức thực nghiệm xác định chu kỳ cơ bản T 1 : (Bảng 4.2)

NGUỒN RUNG ĐỘNG Dải tần số

Hz

Dải biên

m

Dải vận tốc mm/s

Dải gia tốc m/s2

Đặc tính thời gian Đại lượng đo Giao thông (Đường bộ,

đường sắt) 1-80 1-200 0,2-50 0,02-1 Tức thời Liên tục Vận tốc

Nổ 1-300 100-2500 0,2-500 0,02-50 Tức thời Vận tốc Đóng cọc 1-100 10-50 0,2-50 0,02-2 Tức thời Vận tốc Động đất 0,1-30 10-105 0,2-400 0,02-20 Tức thời Vận tốc Gia tốc

Thiết bị ở bên ngoài 1-300 10-1000 0,2-50 0,02-1 Tức thời Liên tục Vận tốc Gia tốc Thiết bị ở bên trong 1-1000 1-100 0,2-30 0,02-1 Tức thời Liên tục Vận tốc Gia tốc Hoạt động của con người

a) Va chạm b) Trực tiếp 0,1-100 0,1-12 100-5000 100-500 0,2-20 0,2-5 0,02-0,2 0,02-5 Tức thời

Vận tốc Gia tốc

TRỌNG ĐỘNG

Trang 20

Trang 21

- CT chịu tác động thường xuyên thời gian dài của tải động

có chu kỳ  Dao động cưỡng bức

Trang 22

Trang 23

Trang 24

Hiện tượng biên:

Biểu đồ dao động biên.

TB2A

Trang 25

TRỌNG ĐỘNG

Trang 26

CT dao động tự

do với tần số dao động bản thân

TRỌNG ĐỘNG

Trang 27

Tải trọng động thay đổi theo quy luật

Trang 28

Tải trọng động thay đổi không theo quy luật

Trang 29

4.2.2 Các biện pháp thiết bị tạo tải trọng động

Y/c: Tạo ra tải trọng có cường độ và tần số xác định

- Dùng các thiết bị máy móc có sẵn trên

CT làm nguồn tạo rung

- Ôto, tàu hỏa, máy điểu hòa, máy quay

TRỌNG ĐỘNG

Trang 30

Tải trọng TN

Tạo xung kích theo phương ngang búa treo

§Öm c¸t 10-15 cm

m M

H×nh 4.3 T¹o lùc xung kÝch b»ng th¶ vËt nÆng r¬i tù do.

Đệm cát 10-15 cm

m M

Tạo xung kích, thả vật rơi tự do

Trang 31

( ) cos ( ) sin

x y

Trang 32

  2 . 2 sin

y

F t  m r   t

Phương x –cùng độ lớn ngược chiều  triệt tiêu = 0

Máy rung 2 quả lệch tâm

Phương y –cùng chiều độ lớn  hợp lực 

TRỌNG ĐỘNG

Trang 33

Thiết bị thủy lực gia tải động

Thiết bị thủy lực gia tải động

Chiều đẩy hoặc kéo được điều khiển

bằng máy tính và van thủy lực

TRỌNG ĐỘNG

Trang 34

Evaluation of Tensile Cracks in Concrete Dams by Shaking Table Tests and Non-linear FEM Analyses with Smeared Crack Model; Yoshikazu YAMAGUCHI1, Takashi SASAKI2, Tomoya IWASHITA3,

Susumu SASAKI4 and Hiroshi KURAHASHI5

TRỌNG ĐỘNG

Trang 35

TRÌNH CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG

II SỰ LÀM ViỆC CỦA CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG

IV PHƯƠNG PHÁP TiẾN HÀNH THÍ

NGHIỆM TẢI TRỌNG ĐỘNG

IV PHÂN TÍCH VÀ

Trang 36

Trang 37

TRỌNG ĐỘNG

Trang 38

4.3 Dụng cụ & Thiết bị đo các tham số dao động

Tem dao động

B H=10B

h 2a

2

h H

B a

H

B h

Trang 39

Đo biên độ bằng đồng hồ đo chuyển vị - Indicator

Trang 40

Đo bằng con lắc quán tính

Cộng hưởng – biên độ dao động lớn nhất

Trang 41

Máy đo dao động cầm tay 6

7

1 2

b )

c)

TRỌNG ĐỘNG

Trang 42

Máy đo dao động tần số tháp chỉ thị số

x

KĐ

Sơ đồ máy đo dao động kỹ thuật số

Mỗi đầu đo theo 3 phương: x, y, z

Trang 43

Biểu đồ dao động riêng Máy: IMV-VM 5112/3: JP

TRỌNG ĐỘNG

Trang 44

Biểu đồ dao động cộng hưởng Máy: IMV-VM 5112/3: JP

TRỌNG ĐỘNG

Trang 45

Đo biến dạng động

Dụng cụ đo biến dạng cơ học ko dùng dc trog TN này

Tem biến dạng, điện trở, camera

TRỌNG ĐỘNG

Trang 46

Đo rung động

Đo tại vị trí móng nhà hoặc ngoài cột ngoài

Đo tại mỗi tầng nếu nhà cao

TRỌNG ĐỘNG

Trang 47

II SỰ LÀM VIỆC CỦA CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG III TẢI TRỌNG ĐỘNG

TRỌNG ĐỘNG

Trang 48

4.4 Phương pháp tiến hành TN tải trọng động 4.4.1 Nhiệm vụ của TN động

1 Xác định: Ảnh hưởng tĩnh tải, tải trọng động lên CT

Biến dạng dư, chuyển vị CT sau tải trọng tác dụng

TRỌNG ĐỘNG

Trang 49

2 Dao động riêng của CT

Tần số, biên độ của CT ảnh hưởng sức khỏe con người

Ảnh hưởng đến máy móc  xác đinh hệ số động

TRỌNG ĐỘNG

Trang 50

4.4.2 Cơ sở xây dựng đề cương TN động

Trang 51

4.4.3 Xây dựng đề cương TN CT chịu tải động

Trang 52

Trang 53

II SỰ LÀM VIỆC CỦA CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG III TẢI TRỌNG ĐỘNG

TRỌNG ĐỘNG

Trang 54

2 thông số quan trọng: A (biên độ); f tần số

4.5 Phân tích & đánh giá kết quả TN tải động

TRỌNG ĐỘNG

Trang 55

kh«ng qu¸ 10h/ ngµy.

19h – 7h Møc nÒn*

xuÊt.

viÖc liªn tôc kh«ng qu¸ 14h/ ngµy.

TRỌNG ĐỘNG

Trang 56

Trang 57

th ¬ng m¹i, dÞch vô, s¶n xuÊt.

Trang 58

The patented Vibisol ground vibration isolation system uses gas-filled cushions to protect buildings and installations in the ground against vibrations from traffic, industial activities, construction and other vibration sources.

TRỌNG ĐỘNG

Trang 59

Typically, the tuned mass dampers are huge concrete blocks mounted in skyscrapers or other structures and moved in opposition to the resonance frequency oscillations of the structures by means of some sort of spring mechanism.

Taipei 101 skyscraper needs to withstand typhoon winds and earthquake tremors common in its area of the Asia-Pacific For this purpose, a steel pendulum weighing 660 metric tons that serves as a tuned mass damper was designed and installed atop the structure Suspended from the 92nd to the 88th floor, the pendulums sways to decrease resonant

Trang 60

Sơ đồ làm việc của tòa nhà trong động đất

TRỌNG ĐỘNG

Trang 61

Chân kết cấu với – hệ giảm chấn

TRỌNG ĐỘNG

Định dạng
Số trang	61
Dung lượng	3,85 MB