KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG THÍ NGHIỆM BÀN RUNG NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CỦA CÔNG TRÌNH NGẦM DƯỚI TÁC DỤNG CỦA ĐỘNG ĐẤT ThS LÊ VĂN TUÂN Viện Thủy công – Viện Khoa học thủy lợi Việt Nam GS ZHENG YONG-LAI Trường Đại học Đồng Tế, Trung Quốc Tóm tắt: Bài báo trình bày thí nghiệm bàn rung nghiên cứu ảnh hưởng động đất tới kết cấu công trình ngầm Thí nghiệm thực mô hình kết cấu có tỷ lệ thu nhỏ hình học 1/30, gồm tầng nhịp Vật liệu làm mô hình bê tông cường độ thấp (micro-concrete) sợi kẽm Gia tốc kích thích gồm loại: Sóng El Centro sóng Shanghai Các cảm biến bố trí đất bề mặt kết cấu để ghi lại phản ứng gia tốc đất, gia tốc kết cấu biến dạng bề mặt kết cấu Dựa số liệu thu được, tiến hành đánh giá ứng xử kết cấu công trình ngầm tác dụng động đất Kết phân tích cho thấy, chịu kích thích động đất, vị trí yếu dễ bị phá hoại kết cấu đỉnh chân cột Ngoài ra, ứng xử kết cấu ngầm phụ thuộc vào gia tốc đỉnh tần số sóng kích thích Từ khoá: Thí nghiệm bàn rung, công trình ngầm, động đất, El centro, Shanghai wave Mở đầu Công trình ngầm ngày xây dựng rộng rãi, đặc biệt hệ thống giao thông ngầm đô thị lớn nhằm giải toán giao thông dân số đô thị ngày tăng Vấn đề an toàn công trình ngầm tác dụng loại sóng kích thích từ vụ nổ, từ xe giới, đặc biệt ảnh hưởng sóng động đất, từ trước 1995 chưa quan tâm thoả đáng quan niệm cho rằng, có động đất, công trình ngầm chuyển động với đất xung quanh vậy, động đất xảy công trình ngầm an toàn so với công trình mặt đất Cho đến trận động đất Hyogoken - Nanbu diễn Nhật vào ngày 17 tháng 01 năm 1995 tàn phá mạnh mẽ hệ thống tàu điện ngầm, kết cấu công trình ngầm, loại đường ống…đã làm thay đổi quan niệm cho công trình ngầm an toàn trước động đất [1, 2] Các điều tra nghiên Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016 cứu thực sau nhằm đánh giá, phân tích chế phá hoại, đưa phương pháp gia cố [3÷6] phương pháp thiết kế kháng chấn cho công trình ngầm [7] Các phương pháp chủ yếu đánh giá ảnh hưởng động đất đến kết cấu công trình bao gồm: Phương pháp quan trắc nguyên trạng, phương pháp thí nghiệm mô hình phương pháp phân tích lý thuyết Trong phương pháp thí nghiệm mô hình sử dụng ngày rộng rãi có ưu điểm như: Trực quan quan sát cách thức vị trí xung yếu kết cấu; đánh giá đến tác động qua lại hệ đất - kết cấu tác dụng động đất [8] Một số nghiên cứu sử dụng bàn rung nghiên cứu ứng xử kết cấu ngầm tác dụng động đất, tiêu biểu kể đến tác giả Chen Guoxing cộng [9÷11] dựa mô hình tàu điện ngầm đặt đất bão hoà để nghiên cứu phản ứng mô hình trạm tàu điện ngầm tác dụng kích thích động đất có kể đến tác động qua lại đất - kết cấu Jiang Luzhen cộng [12] sử dụng bàn rung mô hình toán nghiên cứu ứng xử kết cấu ngầm làm bê tông cốt thép có mặt cắt ngang dạng hộp, nhằm nghiên cứu nội lực xuất kết cấu, đồng thời so sánh khác gia tốc đỉnh xuất điểm kết cấu gia tốc điểm liền kề đất Các nghiên cứu cho thấy, phản ứng kết cấu ngầm chịu tác dụng động đất phức tạp, đòi hỏi nhiều nghiên cứu sâu lý thuyết lẫn thực nghiệm nhằm hiểu rõ phản ứng công trình ngầm động đất xảy ra, đồng thời đưa biện pháp kháng chấn hiệu cho công trình ngầm Nghiên cứu áp dụng phương pháp thí nghiệm mô hình để đánh giá ứng xử kết cấu ngầm ảnh hưởng sóng kích thích động đất Kết cấu 15 KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG ngầm cấu tạo gồm tầng nhịp, làm từ bê tông cường độ thấp (micro-concrete) sợi kẽm nhằm mô kết cấu ngầm thực tế Tỷ lệ hình học mô hình nguyên trạng 1/30 Thí nghiệm thực Phòng thí nghiệm trọng điểm quốc gia động đất trường đại học Đồng Tế, Trung Quốc Kết thí nghiệm làm tài liệu tham khảo cho đánh giá kháng động đất công trình tương tự, lần nghiệm chứng lại lý thuyết nghiên cứu kháng chấn công trình ngầm Thiết bị thí nghiệm 2.1 Bàn rung Bàn rung sử dụng thí nghiệm có kích thước 4mx4m, dùng điện pitong thuỷ lực để tạo kích thích theo phương Bàn rung chịu tải trọng tối đa 25 tấn, tạo gia tốc lớn theo phương ngang phương đứng 4g (g gia tốc trọng trường), phạm vi dải tần số từ 0.1Hz đến 50Hz Hệ thống thu tín hiệu có tối đa 128 cổng thu 2.2 Thùng chứa mô hình Trong thí nghiệm sử dụng bàn rung, việc lựa chọn hình thức thùng chứa quan trọng, ảnh hưởng đến kết thí nghiệm Các loại thùng chứa chia thành loại chính, bao gồm: (1) thùng chứa dạng hộp làm thép cứng; (2) thùng chứa ghép thép cứng; (3) thùng chứa dạng trụ tròn làm vật liệu mềm Các kết nghiên cứu ra, sử dụng thùng chứa loại thứ thí nghiệm bàn rung, thông số đo đạc từ thí nghiệm gần sát với mô hình thực tế so với sử dụng thùng chứa loại loại (xem [13]) Do vậy, thí nghiệm lựa chọn chế tạo thùng chứa loại thứ Hình hình cho thấy hình ảnh thực tế mặt cắt ngang thùng chứa sử dụng thí nghiệm Thùng chứa dạng trụ tròn đường kính 3m, cao 1.5m, thành làm cao su dày 4mm, bao bọc vòng thép loại đường kính 6mm, mật độ 5cm/1 vòng Thùng chứa cố định khung thép hàn thép chữ L chữ I, đáy khung thép đổ lớp bê tông dày 5cm Trên khung thép có ốc vít để cổ định thùng chứa bàn rung Structure Model soil Hình Thùng chứa mô hình thí nghiệm 2.3 Mô hình thí nghiệm Dựa nguyên mẫu thiết kế nhà ga dọc tuyến tàu điện ngầm số Thượng Hải, thí nghiệm lựa chọn tỷ lệ tương đương hình học 1/30, sử dụng sợi kẽm bê tông cường độ thấp (micro-concrete) để chế tạo mô hình Kích thước tổng thể mô hình: Dài x rộng x cao tương ứng 2170mm, 715mm 371mm Tiết diện ngang mô hình gồm có tầng gian Dọc theo chiều dài mô hình gồm có khoang chia trụ có tiết diện ngang 24mm x 24mm Bê tông cường độ thấp mô hình có tỷ 16 Hình Mặt cắt ngang thùng chứa lệ trộn ximăng:cát:đá:nước = 1:6: 0.6:0.5 Thí nghiệm nén mẫu bê tông kích thước 70.7 x 70.7 x 70.7mm để đo cường độ chịu nén cho kết cường độ chịu nén mẫu đạt xấp xỉ 12.4 MPa Nén mẫu kích thước 7.7 x 70.7 x 210mm cho kết module đàn hồi bê tông làm mô hình xấp xỉ 11.8 GPa Đường kính sợi kẽm gồm loại có đường kính từ 0.3mm đến 0.9 mm, bố trí sau: Sợi đường kính 0.9mm bố trí trụ, sợi đường kính 0.7mm bố trí tường bên, sợi đường kính 0.5mm bố trí kết cấu đầu chân trụ, sợi 0.3mm làm sợi cốt đai Hình ảnh mô hình thí Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016 KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG nghiệm kích thước mặt cắt ngang mô hình Hình Hình ảnh mô hình thí nghiệm Sơ đồ bố trí cảm biến Hình đến hình sơ đồ bố trí cảm biến đo, bao gồm: Cảm biến đo gia tốc (trong đất kết cấu) cảm biến đo chuyển vị vị trí bề mặt kết cấu Các cảm biến bố trí hai phía mô hình kết cấu mà không bố trí mặt cắt kết cấu, vì: (1) kích thước mô hình kết cấu nhỏ, thao tác để gắn cảm biến vào vị trí mặt cắt khó khăn, khó đạt độ xác cần thiết; (2) kết nghiên cứu mô hình toán thí hình hình Hình Kích thước mặt cắt ngang mô hình thí nghiệm nghiệm tương tự trước cho thấy rằng, kết cấu ngầm có đầu ngàm cứng, từ khoảng cách 0.38b tính từ đầu kết cấu, với b độ rộng kết cấu độ lệch mômen uốn lớn cột trụ nhỏ 5% (xem [14]) Vì lý đó, thí nghiệm sử dụng nhựa tổng hợp dày 10mm chế tạo thành nắp đậy nhằm ngàm đầu kết cấu, nhựa khoan lỗ nhỏ để dây nối với cảm biến luồn qua kết nối vào hệ thống máy tính đo tín hiệu Các cảm biến bố trí hai phía kết cấu, hình đến hình D S18~26 S1~17 C B A1~3 A4~7 A 10 11 Hình Mặt sơ đồ bố trí cảm biến S4 S1 S2 S3 S5 S6 S7 S15 S11 S8 S12 S9 S16 S13 S10 S14 S17 Hình Sơ đồ bố trí cảm biến đo chuyển vị mắt cắt trục số (S1 đến S17) Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016 S18 S21 S24 S19 S22 S25 S20 S23 S26 Hình Sơ đồ bố trí cảm biến đo chuyển vị mắt cắt trục số (S18 đến S26) 17 KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG As4x As1x As1z As5x As6x As2x As2z As7x As3x As3z Hình Sơ đồ bố trí cảm biến đo gia tốc kết cấu mặt cắt trục số (A1 đến A3) Hình Sơ đồ bố trí cảm biến đo gia tốc kết cấu mặt cắt trục số (A4 đến A7) Af1 Af11x Af11z Af1 Af2 Af3 Af5 Af4 Af9 Af0 A0 Hình 11 Mặt cắt sơ đồ bố trí cảm biến đo gia tốc đất Hình 10 Mặt sơ đồ bố trí cảm biến đo gia tốc đất Sóng kích thích trường hợp thí nghiệm 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 El Centro Acceleration (g) Acceleration (g) Gia tốc kích thích sử dụng thí nghiệm bao gồm loại: Gia tốc trận động đất El centro gia tốc giả thiết khu vực thành phố Thượng Hải, Trung Quốc (sau gọi tắt sóng SHW) Trận động đất El centro, California (Mỹ) xảy ngày 19 tháng năm 1940 có cường độ 10 15 20 25 time (sec) 30 Hình 12 Gia tốc đồ sóng El Centro 18 Ms=6.9 trận động đất ghi lại đầy đủ Thời gian chuyển động mạnh kéo dài 26 giây Sóng SHW chọn Quy phạm thiết kế kháng chấn DGJ08-9-2013 [15] khu vực Thượng Hải, địa chất đất cấp IV Gia tốc đồ phổ Fourier sóng El Centro SHW hình 12 đến hình 15 35 0.04 0.03 0.02 0.01 0.00 -0.01 -0.02 -0.03 -0.04 SHW time (sec) 10 12 Hình 13 Gia tốc đồ sóng SHW Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016 0.014 0.012 0.010 0.008 0.006 0.004 0.002 0.000 0.006 0.005 Amplitude Amplitude KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 10 15 20 25 Frequency (Hz) 0.004 0.003 0.002 0.001 0.000 30 10 20 30 40 Frequency (Hz) 50 60 Hình 15 Phổ gia tốc sóng SHW Hình 14 Phổ gia tốc sóng El Centro Từ giá trị trên, giá trị gia tốc trường hợp thí nghiệm điều chỉnh dựa phương pháp đỉnh gia tốc (Peak Ground Acceleration - PGA) Các trường hợp thí nghiệm tương ứng với giá trị gia tốc đỉnh bảng Bảng Giá trị gia tốc cực đại ứng với trường hợp thí nghiệm Ký hiệu Phương Gia tốc El Centro wave El2 0.229 Ngang Shanghai wave SH3 0.245 Ngang El Centro wave El7 0.42; 0.38 Ngang, đứng Shanghai wave SH8 0.47; 0.32 Ngang, đứng El Centro wave El10 0.99g Ngang Shanghai wave SH11 0.95 Ngang El Centro wave El15 1.47 Ngang Shanghai wave SH16 1.34 Ngang Kết thí nghiệm phân tích 5.1 Giá trị cực đại (g) STT Gia tốc đất Hình 16 đến hình 19 trình bày hệ số khuếch đại gia tốc (AMF-Acceleration Magnification Factor) điểm quan trắc đất ứng với trường hợp thí nghiệm Cột bên trái biểu thị hệ số khuếch đại gia tốc theo độ sâu ứng với giá trị gia tốc khác Cột bên phải biến thiên gia tốc theo thời gian điểm quan trắc Từ biểu đồ trên, nhận thấy, sóng kích thích có đỉnh gia tốc (viết tắt PGA-Peak Ground Acceleration) nhỏ (như trường hợp sóng El2, SH3, El7, SH8), hệ số khuếch Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016 đại gia tốc AMF tăng từ đáy lên bề mặt đất mô hình Tại bề mặt đất, giá trị AMF nằm khoảng từ 0.57 đến 0.85 Ngược lại sóng kích thích có PGA lớn (trường hợp El10, SH11 El15, SH16), hệ số khuếch đại gia tốc có xu hướng giảm dần từ đáy lên bề mặt Điều lý giải ứng xử phi tuyến mềm hóa đất mô hình chịu kích thích sóng có gia tốc lớn Ở trường hợp thí nghiệm, sóng kích thích có độ lớn PGA, hệ số khuếch đại gia tốc gây sóng kích thích El bé so với hệ số khuếch đại gia tốc gây sóng kích thích SHW 19 0.2 0.4 A5 El2 SH3 0.8 0.15 0.10 0.05 0.00 -0.05 -0.10 -0.15 10 time (s) 1.2 1.4 A0 15 El2-A5 10 time (s) 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 -0.05 -0.10 -0.15 20 SH3-A5 Acceleration (g) 0.10 0.05 0.00 -0.05 -0.10 -0.15 -0.20 20 El2-A1 A9 1.0 10 15 time (s) 0.15 0.10 0.05 0.00 -0.05 -0.10 -0.15 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 -0.05 -0.10 -0.15 -0.20 -0.25 10 15 time (s) 20 15 20 SH3-A9 10 time (s) 15 20 SH3-A1 Acceleration (g) Soil depth (m) 0.6 Acceleration (g) 1.2 A1 El2-A9 Acceleration (g) Peak AMF 0.6 0.8 1.0 0.15 0.10 0.05 0.00 -0.05 -0.10 -0.15 Acceleration (g) 0.4 0.0 Acceleration (g) KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 10 time (s) 15 20 0.2 A5 Soil depth (m) 0.6 El7 SH8 0.8 Acceleration (g) 0.4 A9 El7-A9 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 -0.05 -0.10 -0.15 -0.20 -0.25 -0.30 10 15 time (s) 20 El7-A1 10 time (s) 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 -0.05 -0.10 -0.15 -0.20 Acceleration (g) A1 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 -0.05 -0.10 -0.15 -0.20 15 20 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 -0.05 -0.10 -0.15 -0.20 El7-A5 10 time (s) 15 20 SH8-A9 Acceleration (g) Peak AMF 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 0.0 Acceleration (g) Hình 16 Hệ số khuếch đại gia tốc điểm đất ứng với sóng kích thích El2 SH3 10 time (s) 15 20 1.0 1.2 1.4 A0 10 15 time (s) 20 0.3 0.2 0.1 0.0 -0.1 -0.2 -0.3 SH8-A1 Acceleration (g) SH8-A5 Acceleration (g) 0.15 0.10 0.05 0.00 -0.05 -0.10 -0.15 -0.20 -0.25 10 time (s) 15 20 Hình 17 Hệ số khuếch đại gia tốc điểm đất ứng với sóng kích thích El7 SH8 20 Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016 A1 0.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 El10-A9 10 15 time (s) 0.4 Acceleration (g) Peak AMF 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 0.0 Acceleration (g) KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 20 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1.0 El10-A5 10 time (s) 15 20 0.8 A9 1.2 1.4 A0 Acceleration (g) 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1.0 El10-A1 10 time (s) 15 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1.0 20 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1.0 SH11-A5 SH11-A9 Acceleration (g) El10 SH11 10 time (s) 10 15 time (s) 20 15 20 SH11-A1 Acceleration (g) Soil depth (m) 0.6 Acceleration (g) A5 10 time (s) 15 20 0.4 Soil depth (m) 0.6 Acceleration (g) A5 El15 SH16 0.8 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1.0 1.2 0.8 0.4 0.0 -0.4 -0.8 -1.2 10 time (s) 1.4 A0 15 10 15 time (s) 20 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1.0 -1.2 El15-A5 10 time (s) 1.2 0.8 0.4 0.0 -0.4 -0.8 -1.2 20 SH16-A5 Acceleration (g) 1.2 20 El15-A1 A9 1.0 10 15 time (s) Acceleration (g) 0.2 El15-A9 1.2 0.8 0.4 0.0 -0.4 -0.8 -1.2 15 20 SH16-A9 Acceleration (g) A1 1.2 0.8 0.4 0.0 -0.4 -0.8 -1.2 10 time (s) 15 20 SH16-A1 Acceleration (g) Peak AMF 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 0.0 Acceleration (g) Hình 18 Hệ số khuếch đại gia tốc điểm đất ứng với sóng kích thích El10 SH11 10 time (s) 15 20 Hình 19 Hệ số khuếch đại gia tốc điểm đất ứng với sóng kích thích El15 SH16 5.2 Gia tốc điểm kết cấu Hình 20 biểu thị gia tốc đỉnh điểm quan trắc bố trí đáy, sàn tầng trần tầng kết cấu Từ quan hệ nhận thấy, đỉnh gia tốc nền, gia tốc kết cấu tăng Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016 dần từ lên trên, đạt giá trị lớn trần tầng kết cấu Độ lệch đỉnh gia tốc trần tầng đáy tầng tăng giá trị đỉnh gia tốc tăng Phân tích số liệu cho thấy, thí 21 KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG Structure height (m) 0.30 0.35 As1 0.20 0.15 As2 0.10 0.05 As3 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 Peak acceleration (g) 0.25 0.20 0.15 As2 0.10 0.05 0.00 As3 0.1 0.2 0.3 Peak acceleration (g) El10 SH11 0.35 As1 0.30 0.25 0.40 El7 SH8 0.40 0.35 As1 0.30 Structure height (m) 0.35 0.40 El2 SH3 Structure height (m) 0.40 Phân tích cho thấy, kết cấu ngầm chịu kích thích với giá trị đỉnh gia tốc nền, gia tốc kết cấu gây sóng El nhỏ gia tốc gây sóng SHW 0.30 0.25 0.20 0.15 As2 0.10 0.05 As3 0.00 0.3 0.4 0.5 0.6 Peak acceleration (g) Structure height (m) nghiệm với sóng El2 SH3, giá trị độ lệch tương ứng 1.87% 4.73% Tuy nhiên, giá trị độ lệch tương ứng 16.5% 19.9% ứng với trường hợp sóng kích thích El15 SH16 El15 SH16 As1 0.25 0.20 0.15 As2 0.10 0.05 0.00 As3 0.5 0.6 0.7 Peak acceleration (g) Hình 20 Gia tốc đỉnh điểm đo kết cấu ứng với sóng kích thích khác 5.3 Biến dạng điểm kết cấu Hình 21 biểu thị biến dạng cực đại vị trí đo bề mặt kết cấu tương ứng với trường hợp sóng kích khác Trong thí nghiệm, số vị trí quan trắc hệ thống máy tính không thu tín hiệu từ cảm biến (no signal) Từ hình 21 nhận thấy: Giá trị biến dạng lớn vị trí đo kết cấu tăng đỉnh gia tốc sóng kích thích tăng Ứng với trường hợp thí nghiệm, biến dạng đỉnh cột chân cột đạt giá trị lớn Tại điểm này, kết cấu xuất đồng thời biến dạng uốn biến dạng cắt, vị trí yếu kết cấu kết cấu chịu tác dụng kích thích động đất Dựa vào 26.77 463.26 31.27 37.54 67.4 84.52 kết đưa biện pháp kỹ thuật làm giảm tác dụng sóng kích thích động đất lên kết cấu ngầm cách tăng cường khả chịu lực vị trí đỉnh chân cột Tại vị trí gần góc sàn đỉnh tường bên kết cấu, biến dạng đạt giá trị nhỏ Điều cho thấy, chịu kích thích động đất điểm sát góc bàn sàn đỉnh tường bên, lực uốn tăng thêm nhỏ Tại vị trí quan trắc, chịu tác dụng giá trị đỉnh gia tốc nền, biến dạng kết cấu tương ứng với sóng kích thích El sóng SHW không khác nhiều biến thiên quy luật rõ ràng 59.32 135.96 12.04 106.24 125.17 no signal 100.5 5.56 173.42 380.74 219.6 8.44 no signal 240.64 3.92 no signal 29.81 24.53 473.12 68.68 94.06 57.4 165.99 105.6 22.76 236.59 a) 33.77 134.12 14.12 107.68 123.73 no signal 54.43 6.84 165.2 385.55 224.6 24.2 no signal 239.4 6.48 no signal 108.7 142.1 27.0 229.86 b) 22 Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016 KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 32.78 482.74 14.19 32.33 121.4 no signal 72.05 110.9 57.8 131.71 17.89 142.9 34.86 11.85 6.47 138.05 386.51 231.3 16.7 no signal 231.71 11.61 no signal 107.4 215.67 35.51 498.4 11.39 75.1 119.8 58.84 131.47 17.89 36.3 54.0 c) 28.56 113.14 124.29 no signal 159.1 4.87 141.1 386.99 146.83 231.3 60.01 no signal 232.7 12.5 no signal 34.7 0.96 502.5 71.65 138.8 53.15 127.38 21.01 30.16 105.12 105.2 214.62 d) 120.92 no signal 195.6 6.04 109.26 388.68 141.53 43.68 231.2 23.36 no signal 223.2 6.64 no signal 111.9 195.78 e) 35.99 523.8 12.02 16.69 72.45 159.24 52.75 125.69 23.02 105.36 117.55 no signal 375.1 20.15 90.1 388.11 133.44 233.6 29.37 no signal 226.1 8.57 no signal 45.12 113.6 192.17 127.22 17.33 f) 40.48 521.9 21.48 23.19 78.63 168.9 56.76 107.6 110.82 no signal 319.8 30.17 65.4 385.95 144.74 44.16 235.8 21.7 no signal 220.7 14.1 no signal 109.8 189.93 41.12 29.26 548.47 77.1 183.54 57.16 126.26 18.13 143.38 45.2 g) 10.2 103.43 108.17 no signal 529.11 35.31 49.35 382.9 235.8 24.32 no signal 226.05 16.83 no signal 108.6 189.69 h) Hình 21 Biến dạng cực đại điểm đo kết cấu ứng với trường hợp: a) El2; b) SH3; c) El7; d) SH8; e) El10; f) SH11; g) El15; h) SH16 Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016 23 KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG Kết luận Bài báo trình bày kết thí nghiệm sử dụng bàn rung nghiên cứu ứng xử kết cấu công trình ngầm chịu tác dụng kích thích động đất Các kết luận sau rút từ thí nghiệm: Khi sóng kích thích có gia tốc đỉnh nhỏ (nhỏ 0.47g), hệ số khuếch đại gia tốc điểm đất tăng dần từ đáy lên bề mặt đất mô hình Khi sóng kích thích có gia tốc đỉnh lớn (lớn 0.96g), hệ số khuếch đại gia tốc điểm đất giảm dần từ đáy lên bề mặt đất Khi chịu kích thích sóng có độ lớn gia tốc đỉnh, gia tốc đáy kết cấu nhỏ nhất, tăng dần sàn tầng đạt giá trị lớn trần tầng kết cấu Độ lệch giá trị gia tốc đỉnh trần đáy kết cấu tăng gia tốc cực đại sóng kích thích tăng Biến dạng vị trí đỉnh chân cột đạt giá trị lớn so với vị trí lại kết cấu Tại vị trí gần tường bên sàn biến dạng xuất có giá trị bé TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lida H, Hiroto T, Yoshida N, Jwafuji M “Damage to Daikai subway station”, soils and foundations, special issue on geotechnical aspects of the 17 January 1995 Hyogoken-Nambu Earthquak Japn Geotech Soc 1996:283-300 [2] Yoshida N, Nakamura S (1996) "Damage to Daikai subway station during the 1995 Hyogoken-Nunbu earthquake and its investigation" Eleventh World Conference on Earthquake Engineering, Paper No 2151 [3] Xuehui An, Ashraf A, Shawky &Koichi Maekawa The collapse mechanism of a s``ubway station during the great Hanshin earthquake Cement and concrete composites 19 (1997): 241-257 [4] N.Yoshida, and S Nakamura “Damage to Daikai subway station during the 1995 Hyogoken-Nambu earthquake and its investigation” Eleventh World Conference on Earthquak Engineering, 1996 [5] Tiwatate, Y Kobayashi, H Kusu and K Rin “Investigation and shaking table test of subway structures of the Hyogoken-Nanbu earthquake” 24 The 12 WCEE 2000 [6] Zhuang Haiyang, Yu Xu, Zhu Chao, Jin Danda “Shaking table test for the seismic response of a base-isolated structure with the SSI effect” Soil Dynamics and Earthquake Engineering 67 (2014): 208-218 [7] Youself M.A Hashash, Jeffrey J Hook, Birger Schmidt, John I-Chiang Yao “Seimic design and analysis of underground structures” Tunnelling and Underground Space Technology 16 (2001): 247-293 [8] Zheng Yonglai Yang Linde, Li Wenyi, Zhoujian Earthquake resistance of underground structure Tongji University Press (The second edition, 2010 (tiếng Trung)) [9] Chen Guoxing, Chen Su, Zuo Xi, Du Xiuli, QI Chengzhi, Wang Zhihua Shaking table tests and numerical simulaitons on a subway structure in soft soil Soil Dynamics and Earthquake Engineering 76 (2015): 13-28 [10] Guoxing Chen, Zhihua Wang, Xi Zuo, Xiuli Du, Hongmei Gao Shaking table test on the seismic failure characteristics of a subway station structure on liquefiable ground Earthq Eng Struct Dyn 2013;42(10):1489–507 [11] Guoxing Chen, Haiyang Zhang, Xiuli Du, Liang Li, Shaoge Cheng Analysis of large-scale shaking table test of dynamic soil-subway station interaction Earthq Eng Eng Vib 2007;27(2):171–6 (tiếng Trung) [12] Jiang Luzhen, Chen Jun, Lijie “Seismic response of underground utility tunnels: shaking table testing and FEM analysis” Earthquake Engineering and Engineering Vibration (2010): 555-567 [13] Robb E S Moss, Steven Kuo and Victor Crosariol “Shaking table testing of seismic soilfoundation-structure-interaction” Geo-Frontiers, ASCE 2011, P4369-4377 [14] Ji Quanqian “Shaking table testing on underground subway station structures” Ph.D dissertation China: Tongji University: Shanghai, June 2002 [15] Code for seismic deign of buildings DGJ08-92013 Ngày nhận bài:28/12/2015 Ngày nhận sửa lần cuối: 29/02/2016 Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016