LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
LỜI CAM KẾT
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
2. Mục đích của đề tài
3. Đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu:
4. Kết quả dự kiến đạt được:
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG ĐẤT
VÀ TÌNH HÌNH XÂY DỰNG ĐẬP BÊ TÔNG TRỌNG LỰC
Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI
1.1.Tình hình động đất trên thế giới và ở Việt Nam.
1.2. Tính hình xây dựng đập bê tông trọng lực ở nước ta và trên thế giới.
1.3. Tổng quan về động đất.
1.4. Kết luận chương.
CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH ĐỘNG
CHƯƠNG 3: LẬP BÀI TOÁN PHÂN TÍCH KẾT CẤU
HÌNH THÀNH VẾT NỨT TRONG ĐẬP BÊ TÔNG TRỌNG LỰC
CHỊU TÁC DỤNG CỦA LỰC ĐỘNG ĐẤT
3.1.Lựa chọn mô hình tính toán.
Mô hình tính toán tác giả lựa chọn mô hình tính toán 3D cho 1 đoạn đập dâng. Cụ thể tác giả lựa chọn tính toán cho 1 đoạn đập của công trình thủy điện Suối Sập 3.
Vị trí xây dựng nhà máy gần bản Đung, xã Hồng Ngãi, huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La, cách quốc lộ 37 khoảng 4 Km về phía Đông Nam.
3.2. Các thông số cơ bản của mô hình.
3.3. Các lực tác dụng và tổ hợp lực.
3.3.1 Xác định các tải trọng tĩnh:
3.3.2 Xây dựng biểu đồ gia tốc nền tại vị trí xây dập với các cấp động đất:
Nghiệm của phương trình phản ứng của hệ kết cấu được xác định theo phương trình (2.7) như sau:
(3.3)
Viết dưới dạng ngắn gọn hơn:
Trong đó:
(3.4)
Biểu thức (3.3) biểu thị chuyển vị tương đối của hệ kết cấu một bậc tự do, có khối lượng m khi nền của hệ kết cấu chuyển động với gia tốc tốc . Đạo hàm liên tục biểu thức này ta sẽ được tốc độ tương đối:
(3.5)
Và gia tốc tuyệt đối của hệ kết cấu dao động:
(3.6)
Trong đó: ;
Trong thực tế, đa số các công trình xây dựng có giá trị phần cản tới hạn, <<1,0 nên và ; còn có thể thay bằng . Do đó, các biểu thức (3.4), (3.5), (3.6) có thể viết dưới dạng gần đúng như sau:
(3.7)
(3.8)
(3.9)
Phổ phản ứng của một trận động đất là một đồ thị và các tung độ của nó biểu thị biên độ lớn nhất của một trong các thông số phản ứng ( chuyển vị tương đối, tốc độ tương đối, gia tốc tuyệt đối) của hệ kết cấu theo chu kỳ dao động tự nhiên của...
Đối với một trận động đất đang xét, phụ thuộc vào chu kỳ riêng và phần cản tới hạn, giá trị lớn nhất của các biểu thức trên được gọi là giả - phổ phản ứng (Spd; Spv; Spa). Để đơn giản giả - phổ phản ứng được gọi tắt thành phổ phản ứng.
Do đó biến thiên hỗn loại của hàm nên người ta chứng minh được rằng phổ tốc độ tương đối có thể viết như sau:
(3.10)
Vì vậy, giữa các phổ phản ứng tồn tại mối quan hệ sau:
(3.11)
(3.12)
(3.13)
Từ mối quan hệ giữa phổ phản ứng với gia tốc nền GS. Piero Gelfi thuộc đại học Brescia của Italy đã thiết lập, giải thuật để tạo ra sự chuyển đổi qua lại giữa đường phổ phản ứng và gia tốc nền, và được viết thành phần mềm có tên là: Simqke...
3.3.3 Xác định áp lực nước động khi có động đất và tổ hợp tính toán
Hình 3.29: Vùng áp lực nước tác dụng lên mặt đập
Hình 3.30: Chia lưới phần tử mặt thượng lưu đập
Bảng 3.4: Áp lực nước động dồn về nút dạng tải trọng Mass nằm ngang
3.4. Phân tích ảnh hưởng của các cấp động đất tới sự hình thành vết nứt trong đập bê tông trọng lực.
3.4.1 Trình tự và kết quả tính toán đập bê tông trọng lực chịu tác dụng của động đất ứng với các cấp động đất 7, 8, 9
Hình 3.33: Quá trình chuyển vị theo phương X tại nút 180 trên đỉnh đập
Hình 3.34: Quá trình chuyển vị theo phương X tại nút 180 trên đỉnh đập
Hình 3.35: Quá trình chuyển vị theo phương X tại nút 180 trên đỉnh đập
Hình 3.36: Đồ thị ứng suất theo phương X tại nút 280 của đáy đập thượng lưu
Hình 3.37: Đồ thị ứng suất theo phương X tại nút 280 của đáy đập thượng lưu
Hình 3.38: Đồ thị ứng suất theo phương X tại nút 280 của đáy đập thượng lưu
Hình 3.39: Đồ thị ứng suất theo phương Y tại nút 280 của đáy đập thượng lưu
Hình 3.40: Đồ thị ứng suất theo phương Y tại nút 280 của đáy đập thượng lưu
Hình 3.41: Đồ thị ứng suất theo phương Y tại nút 280 của đáy đập thượng lưu
Hình 3.42: Đồ thị ứng suất theo phương X tại nút 244 của đáy hạ lưu đập
Hình 3.43: Đồ thị ứng suất theo phương X tại nút 244 của đáy hạ lưu đập
Hình 3.44: Đồ thị ứng suất theo phương X tại nút 244 của đáy hạ lưu đập
Hình 3.45: Đồ thị ứng suất theo phương Y tại nút 244 của đáy hạ lưu đập
Hình 3.46: Đồ thị ứng suất theo phương Y tại nút 244 của đáy hạ lưu đập
Hình 3.47: Đồ thị ứng suất theo phương Y tại nút 244 của đáy hạ lưu đập
Hình 3.56: Phổ ứng suất lớn nhất theo phương Y tại đáy đập thượng lưu nút 280 ứng với động đất cấp 9
3.4.2 Nhận xét, đánh giá kết quả tính toán
Hình 3.59: Vị trí những điểm điển hình
Hình 3.60: Biểu đồ chuyển vị Ux của các điểm B,D,A theo phương đứng với các cấp động đất khác nhau
Hình 3.61: Biểu đồ chuyển vị Ux của các điểm B,D,A theo phương đứng với các cấp động đất khác nhau
Hình 3.62: Biểu đồ chuyển vị Ux của các điểm B,D,C theo phương ngang với các cấp động đất khác nhau
Hình 3.63: Biểu đồ chuyển vị Ux của các điểm B,D,C theo phương ngang với các cấp động đất khác nhau
Hình 3.64: Biểu đồ chuyển vị Uy của các điểm B,D,A theo phương đứng với các cấp động đất khác nhau
Hình 3.65: Biểu đồ chuyển vị Uy của các điểm B,D,A theo phương đứng với các cấp động đất khác nhau
Hình 3.66: Biểu đồ chuyển vị Uy của các điểm B,D,C theo phương ngang với các cấp động đất khác nhau
Hình 3.67: Biểu đồ chuyển vị Uy của các điểm B,D,C theo phương ngang với các cấp động đất khác nhau
Hình 3.68: Biểu đồ ứng suất S1 của các điểm B,D,A theo phương đứng với các cấp động đất khác nhau
Hình 3.69: Biểu đồ ứng suất S1 của các điểm B,D,A theo phương đứng với các cấp động đất khác nhau
Hình 3.70: Biểu đồ ứng suất S1 của các điểm B,D,C theo phương ngang với các cấp động đất khác nhau
Hình 3.71: Biểu đồ ứng suất S1 của các điểm B,D,C theo phương ngang với các cấp động đất khác nhau
Hình 3.72: Biểu đồ ứng suất S3 của các điểm B,D,A theo phương đứng với các cấp động đất khác nhau
Hình 3.73: Biểu đồ ứng suất S3 của các điểm B,D,A theo phương đứng với các cấp động đất khác nhau
Hình 3.74: Biểu đồ ứng suất S3 của các điểm B,D,C theo phương ngang với các cấp động đất khác nhau
Hình 3.75: Biểu đồ ứng suất S3 của các điểm B,D,C theo phương ngang với các cấp động đất khác nhau
Hình 3.76: Đồ thị ứng suất S1 của các điểm B – nút 280 tại vị trí chân thượng lưu đập ứng với động đất cấp 8.
Hình 3.1: Mô hình của sở đồ tính xây dựng trong Autocad
Hình 3.2: Mô hình của sơ đồ tính gần vị trí đập dâng
Hình 3.4: Chia lưới phần tử gần vị trí đập dâng
Hình 3.3: Chia lưới phần tử trong phần mềm Ansys
Hình 3.7: Chuyển vị tổng mô hình tính 3 chiều toàn bộ đập
Hình 3.8: Chuyển vị tổng mô hình tính 3 chiều đoạn đập dâng
Hình 3.6 Mô hình tính 3 chiều đoạn đập dâng
Hình 3.10: Chuyển vị Ux mô hình tính 3 đoạn đập dâng.
Hình 3.5 Mô hình tính 3 chiều toàn bộ đập
Hình 3.9: Chuyển vị Ux mô hình tính 3 chiều toàn bộ đập
Hình 3.15: Ứng suất Sy mô hình tính 3 chiều toàn bộ đập
Hình 3.16: Ứng suất Sy mô hình tính 3 chiều đoạn đập dâng.
Hình 3.13: Ứng suất Sx mô hình tính 3 chiều toàn bộ
Hình 3.14: Ứng suất Sx mô hình tính 3 chiều đoạn đập dâng.
Hình 3.11: Chuyển vị Uy mô hình tính 3 chiều toàn bộ đập
Hình 3.12: Chuyển vị Uy mô hình tính 3 chiều đoạn đập dâng.
Hình 3.20: Ứng suất S3 mô hình tính 3 chiều đoạn đập dâng.
Hình 3.17: Ứng suất S1 mô hình tính 3 chiều đoạn đập dâng.
Hình 3.18: Ứng suất S1 mô hình tính 3 chiều đoạn đập dâng.
Hình 3.21: Chuyển vị Uz mô hình tính 3 chiều toàn bộ.
Hình 3.22: Ứng suất Sz mô hình tính 3 chiều toàn bộ.
Hình 3.19: Ứng suất S3 mô hình tính 3 chiều toàn bộ đập
Hình 3.48: Phổ chuyển vị lớn nhất theo phương X tại đỉnh đập nút 180 ứng với động đất cấp 7
Hình 3.49: Phổ chuyển vị lớn nhất theo phương X tại đỉnh đập nút 180 ứng với động đất cấp 8
Hình 3.51: Phổ ứng suất lớn nhất theo phương X tại đáy đập thượng lưu nút 280 ứng với động đất cấp 7
nút 180 ứng với động đất cấp 8
Hình 3.50: Phổ chuyển vị lớn nhất theo phương X tại đỉnh đập nút 180 ứng với động đất cấp 9
đập nút 180 ứng với động đất cấp 7
Hình 3.53: Phổ ứng suất lớn nhất theo phương X tại đáy đập thượng lưu nút 280 ứng với động đất cấp 9
Hình 3.52: Phổ ứng suất lớn nhất theo phương X tại đáy đập thượng lưu nút 280 ứng với động đất cấp 8
Hình 3.55: Phổ ứng suất lớn nhất theo phương Y tại đáy đập thượng lưu nút 280 ứng với động đất cấp 8
Hình 3.54: Phổ ứng suất lớn nhất theo phương Y tại đáy đập thượng lưu nút 280 ứng với động đất cấp 7
Hình 3.58: Ứng suât theo phương Y của đập tại 4,32s ứng với động đất cấp 9 thượng lưu nút 280 ứng với động đất cấp nút 180 ứng với động đất cấp 8
Hình 3.57: Hình dạng, xu hướng phát triển vết nứt khi xảy ra động đất tại 4,32s ứng với động đất cấp 9 thượng lưu nút 280 ứng với động đất cấp 7
đập nút 180 ứng với động đất cấp 7
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO