Xác định mối quan hệ giữa các thông số động lực học của hệ rung làm tăng độ bền, độ chống thấm của máng xi măng lưới thép

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN CƠ HỌC TRƯƠNG QUỐC BÌNH XÁC ĐỊNH MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA HỆ RUNG LÀM TĂNG ĐỘ BỀN ĐỘ CHỐNG THẨM CỦA MÁNG XI MĂNG LƯỚI THÉP LUẬN ÁN TIẾN SĨ CƠ HỌC HÀ NỘI 2014 VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN CƠ HỌC TRƯƠNG QUỐC BÌNH XÁC ĐỊNH MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA HỆ RUNG LÀM TĂNG ĐỘ BỀN ĐỘ CHỐNG THẨM CỦA MÁNG XI MĂNG LƯỚI THÉP Chuyên ngành: Cơ kỹ thuật Mã số : 62 52 01 01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ CƠ HỌC Người hướng dẫn: PGS.TS. Trần Văn Tuấn HÀ NỘI 2014  1 LI CAM  u ca riêng tôi. Các kt qu, s liu nêu trong lun án là trung thc ai công b trong bt k công trình nào. Tác gi lun án c Bình 2 LI C Tác gi xin chân thành cn- i hc Xây dn tình ng dn  tác gi hoàn thành lun án này. Tác gi xin chân thành cn Cao Mnh- Vi hc- Vin Hàn Lâm Khoa hc Viu ý kio lun án. Tác gi xin chân thành c        ng li khuyên, nh Tác gi xin chân thành cc, ph  o ca Vic- Vin Hàn lâm khoa hc và Công ngh Vio mi u kin thun l hoàn thành lun án. Tác gi xin chân thành c Ban Giám Hiu, khoa Công trình, các thy giáo, cô giáo b môn Kt cu công trình-i hc Thy lu kin thun li cho tác gi trong sut quá trình làm lun án. Tác gi chân thành c và i hc Xây dng, u kin thun li v  mt bng, trang thit b  thc hin ni dung ch ta lun án. Tác gi xin chân thành c và nhân viên Phòng thí nghim Vt liu Xây dng và Sc bn vt li  i hc Thy l    thí nghim kt cu và vt liu trong quá trình thc hin các thí nghim phc v lun án 3 MC LC Trang DANH MC CÁC KÝ HIU 5 DANH MC CÁC HÌNH V 8 DANH MC CÁC BNG BIU 11 M U 13 TNG QUAN CU I THÉP V MNG VÀ CÔNG NGH RUNG CH TO CU MÁNG XMLT 20 1.1. Kt cu XMLT v mng 20  21 1.3. Cu máng XMLT 23 1.3.1 Khái quát chung 23 1.3.2 Dng mt ct thân máng 24 1.3.3 Phân tích v  cu máng XMLT 28 1.3.4 Phân tích v  chng thm ca cu máng XMLT 30 1.4. Mt s công ngh ch to kênh, cu máng XMLT 32 1.4.1 Ch to bng th công 32 1.4.2 Ch to bng va t lèn 32 1.4.3 Ch to b 32 1.4.4 Ch to b 33 1.5.rung 34 1.5.1 S 34  36  cng hóa 37  37  37  38  38  39  39  km cht c 40 1.6.3 ng cm ch ca bê tông 43 1.6.4 ng cm ch chng thm ca bê tông 44  u mángXMLT 45 1.7. Nhn xét và kt lu 47  NGHIÊN CU THIÊT K MÁY RUNG CNG THEO HAI  TO CI THÉP 50 2.1.Nghiên cu bn cht c to cu kin XMLT 50 2.1.1 Quá trình tuy  50  51  51 4  51 2.2.2. H ng và li gii: 52 2.3. Ch mt s thông s ca máy rung 55 nh các thông s n cu gây rung, h thng lò xo. 57 nh các thông s , vn tc, gia t 60 nh các thông s , vn tc, gia tng OY 64 2.4. Kho sát các mi quan h c, tn s, thu máng XMLT  b chng thm ca kt cu. 68 2.4.1. Kh 69 2.4.2. Vn tc 75 2.4.3. Gia tc 79 2 quy trình tính toán có tr giúp ca máy tinh 82 2.4.5.Mô hình 3D c to cu máng XMLT. 84 2.4.6. Công su 85  CH TT QU THÍ NGHIM 88 3.1. Thit k ch to m 89 3.1.1. Phân tích v ng dng ca mô hình và máy thc 89 3.1.2. Ch t 93 nh và la chn các thông s n ca máy rung 97 3.1.4. Thí nghim kim chng các thông s n ca máy rung mô hình 117 3.2. Ch to các mu bê tông tiêu chun bng các máy rung mt  và hai  122 3.2.1. Gii thiu thit b thí nghim 122 u trên các máy rung m 122 3.3. Kt qu nén các m thm 123 KT LUN VÀ KIN NGH 128 KIN NGH 129 I CA LUN ÁN 130 DANH MC CÔNG TRÌNH 131  CA TÁC GI 131 TÀI LIU THAM KHO 132 5  Ký hiu Gii thích  A 1 Din tích mt ct mu m 2 A  ng m b x , b y H s gim chn N.s/m B x , B y  cng un N.m 2 B  B r m  tt y tt x CC , T cng tính toán ca máy  N/m      T cng thc ca máy  N/m    ,     cng ca 1 lò xo th N/m  tt oy tt ox CC , T cng tính toán c N/m , tt ox oy CC  T cng ca các lò xo th N/m     cng tính toán cng tác d Ox N/m     cng tính toán ca 1 lò xo ngang tác d N/m     cng ca 1 lò xo th Oy N/m     cng ca 1 lò xo th Ox N/m  )(xlx ytt C Tng  cng tính toán c d N/m  )(ylx xtt C T cng tính toán c d N/m d x , d y ng kính sng m D n(x) , D n(y) ng kính  m D tb(x) , D tb(y)  m D o ng kính trong ca lòng máng na tròn m e kn H s kinh nghim E i N/m 2 F a  lc kích rung N F bt Trng bn thân ca khng N F xit(x) Lc xi N F xit(y) Lc xi N F x , F y Lc tác dng lên 1 lò xo Ox và 1 lò xo Oy N 6 g Gia tc trng m/s 2 G t ca vt liu làm lò xo N/m 2 h x , h y H s c 1/s h tm Chiu cao thành máng m h 1 Chiu cao t ng mc m h 2 Chiu cao t mng trc thanh ging ngang m H Chiu sâu cc tính toán m   t an toàn  c trào khi có sóng gió m I Mômen quán tính m 4 k H s k n ng cng L ox , L oy Chiu dài t nhiên c m L x , L y Chiu dài làm vic c m L Chiu dài ca mt nhp máng m m o Khng ca qu  Kg m o r a qu  Kg.m m bt Tng khng bê tông kg m x , m y S  Chic M Tng khng kg M u Mômen un N.m N Lc dc N n  T quay c vòng/phú t n x , n y S vòng làm vic c vòng P th Áp lc thm at P Áp lc thng kN/m 2 p n Áp lc Mpa Q Lc ct N q Trng bn thân ca máng kN R n  chu nén ca bêtông MPa R Bán kính trung bình c m R o Bán kính trong c m R 1 Bán kính ngoài c m S x , S y  ct c N  H s Poisson (H s co dãn ngang) t Thi gian s t tm B dày thành máng m V ax , V ay  vn t mm/s 7 X a , Y a   mm    ,      mm    ,     ng th mm X xit  bin dng ca lò xo Ox khi xit m Y xit  bin dng ca lò xo Oy khi xit m  a  a  gia t m/s 2  Tn s ng rad/s  lv Tn s góc làm vic rad/s  ox  oy Tn s  rad/s  x  y Góc lch pha gia lc kích rung và dch chuy Ox và Oy rad   nhng lc ca cht lng Ns/m 2  Trng riêng cc kN/m 3  Lc ct không cân bng kN   Chuyn v ngang t m 8   20  23 Hình 1.3 Ci thép 24 Hình 1.4 Các dng mt ct ngang thân máng 25 n kênh máng 25 Hình 1.6 Máng có mt ct ch nht 26 Hình 1.7 Mt ct ngang máng 27 Hình 1.8 Mô phng tính toán bng phn mm Sap 2000 29 Hình 1.9 Bi ng sut 29 Hình 1.10 Quan h  bê tông chu u chu nén 36 Hình 1.11 Quan h gi ng và gia tc máy rung vi các t l N/X khác nhau ca hn hp 43 Hình 1.12 Quan h h s thm và th tích l rng macro 44  45  51 Hình 2.3 Máng mt ct ch nht 55  th hàm s X a  a  70  th hàm s X a (h x ), Y a (h y ) 71  th hàm s X a (k), Y a (k) 73  th hàm s X a (M), Y a (M) 74  th hàm s V ax  ay  76  th hàm s V ax (h x ), V ay (h y ) 77  th hàm s V ax (k), V ay (k) 78  th hàm s V ax (M), V ay (M) 79  th hàm s  a  a  80  th hàm s  a (h x  a (h y ) 81  th hàm s  a (k a (k) 82 [...]... hƣởng đến các thông số dao động đầm chặt Các thông số dao động cơ bản nhƣ tần số và bi n độ, thời gian dao động có ảnh hƣởng quyết định đến sự đầm lèn chặt của vữa Vì những lý do phân tích ở trên nên trong luận án này, tác giả giới hạn đề tài nghiên cứu à Xác định mối quan hệ giữa các thông số động lực học của hệ rung làm tăng độ bền, độ chống thấm của máng xi măng lƣới thép. ” M c đ ch và nội dung... cứu các ảnh hƣởng của thông số dao động của hệ rung đối với độ bền và độ chống thấm của cầu máng XMLT; nghiên cứu các đặc điểm của hệ dao động theo một phƣơng truyền thống, phân tích các thuận lợi cũng nhƣ hạn chế của hệ, đề xuất hệ rung hai phƣơng mới để chế tạo cầu máng XMLT và phân tích các thông số ảnh hƣởng có lợi cho sự rung đầm chặt của bê tông, góp phần àm tăng độ bền cũng nhƣ độ chống thấm của. .. cứu của luận án là các chế độ làm việc của máy rung một phƣơng và hai phƣơng ảnh hƣởng đến chất ƣợng của sản phẩm là vật liệu xi măng ƣới thép về một số đặc trƣng quan trọng nhất của vật liệu à độ bền và độ chống thấm của vật liệu, nó bị ảnh hƣởng bởi sự rung đầm chặt h n hợp Để nghiên cứu chế độ làm việc của hệ cần đi s u ph n t ch nguy n ý hoạt động của hệ rung, các nguyên lý toán học, cơ học của hệ. .. hiện độ thấm, khi chất lỏng à nƣớc ta có: K= K ' g  (m/s) Vậy ta có thể xác định độ thấm của nƣớc qua vật liệu là dq 1 h K dt A1 L Y u cầu kỹ thuật của b tông thủy công quy định về độ chống thấm nƣớc [31, 35] xác định bằng áp ực thấm tối đa của mẫu Độ chống thấm ở tuổi 28 ngày, xác định bằng mác chống thấm nhƣ bảng 1.1 Bảng 1.1 Quy định mác chống thấm của bê tông thủy công Mác chống thấm Áp lực. .. các nguy n nh n và biện pháp của hệ rung nhằm tăng khả năng đầm lèn chặt b tông để àm tăng độ bền và độ chống thấm của bê tông và cầu máng XMLT Đề xuất công nghệ rung mới đem lại hiệu quả rung đầm chặt tốt hơn Trong chƣơng 1 tác giả đã đƣa vào một số công trình của tác giả đã công bố : - “Nghi n cứu xác định các thông số cơ bản của máy rung theo 2 phƣơng trong công nghệ chế tạo kết cấu vỏ mỏng xi măng. .. n độ rung, tần số rung, vận tốc và khối ƣợng rung ảnh hƣởng chủ yếu đến cƣờng độ và độ chống thấm của cầu máng XMLT Máy rung 2 phƣơng mới chế tạo có các thông số rung phù hợp với lý thuyết, đem ại hiệu quả đầm chặt tốt hơn máy rung theo 1 phƣơng cả về cƣờng độ và độ chống thấm thông qua các kết quả thí nghiệm các mẫu thử do cả 2 máy chế tạo trong cùng điều kiện Luận án đƣợc thực hiện tại Viện Cơ học- ... giao thông, thủy lợi, ứng dụng làm kênh, cầu máng cho cấp thoát nƣớc nông nghiệp Phân tích về cƣờng độ của kết cấu theo hệ phẳng và hệ không gian, ph n t ch và cách xác định độ chống thấm của kết cấu XMLT, các công nghệ chế tạo kênh, cầu máng XMLT hiện nay Quá trình phát triển của dao động và phân tích ảnh hƣởng của nó đối với công tác đầm lèn chặt h n hợp b tông, ph n t ch phƣơng trình của hệ kích rung. .. khảo sát hàm số Vax ω , Vay ω 110 Bảng 3.5 Kết quả khảo sát hàm số Ẍa ω , Ÿa ω 111 Bảng 3.6 Kết quả khảo sát mối quan hệ Bi n độ - Tần số của máy rung với một số mor khác nhau 112 12 Bảng 3.7 Kết quả khảo sát mối quan hệ Vận tốc - Tần số của máy rung với một số mor khác nhau 112 Bảng 3.8 Kết quả khảo sát mối quan hệ Gia tốc - Tần số của máy rung với một số mor khác... và độ r ng của b tông tăng n do đó việc áp dụng một công nghệ rung phù hợp, sử dụng triệt để hiệu ứng rung àm tăng độ đặc chắc của bê tông khi rung, làm giảm ƣợng khí và giảm độ r ng trong h n hợp dẫn đến àm tăng cƣờng độ và độ chống thấm của kết cấu XMLT Phƣơng pháp rung đầm chặt có ƣu điểm à có độ tin cậy cao vì dựa vào một công nghệ có truyền thống, nhƣng khi áp dụng cho XMLT cần nghiên cứu các. .. chất quá trình rung 2 phƣơng, tuyến tính hóa ma sát của h n hợp bê tông chuyển động, nghiên cứu cho phƣơng ngang cộng hƣởng để giảm ma sát phƣơng đứng Xây dựng mô hình cơ học và thiết lập phƣơng trình của bàn rung theo 2 phƣơng, khảo sát các thông số của hệ theo phƣơng đứng và phƣơng ngang, ph n t ch ảnh hƣởng của bi n độ, tần số, thời gian rung đến độ bền n n và độ chống thấm của cầu máng XMLT, thiết . HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN CƠ HỌC TRƯƠNG QUỐC BÌNH XÁC ĐỊNH MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA HỆ RUNG LÀM TĂNG ĐỘ BỀN ĐỘ CHỐNG THẨM CỦA MÁNG XI. XÁC ĐỊNH MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA HỆ RUNG LÀM TĂNG ĐỘ BỀN ĐỘ CHỐNG THẨM CỦA MÁNG XI MĂNG LƯỚI THÉP Chuyên ngành: Cơ kỹ thuật Mã số : 62 52 01 01 . MĂNG LƯỚI THÉP LUẬN ÁN TIẾN SĨ CƠ HỌC HÀ NỘI 2014 VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN CƠ HỌC TRƯƠNG QUỐC BÌNH XÁC ĐỊNH MỐI