Trên thế giới hiện nay có nhiều quan niệm, tiêu chuẩn quy định tính toán về động đất tác động đến công trình khác nhau. Việc xem xét tính toán cho công trình nếu không phù hợp với thực tế làm việc của công trình sẽ là nguyên nhân gây biến dạng, nứt, phá huỷ công trình. Động đất tác dụng lên công trình là một vấn đề hết sức phức tạp, nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Sóng gia tốc động đất, địa chất nền, hình dạng công trình... Nó khó có thể xác định chính xác được về cường độ, và thời gian xảy ra động đất mà tất cả chỉ là dự báo. Vì vây động đất luôn là mối nguy hiểm đối với các công trình xây dựng. Hậu quả của động đất để lại là rất nặng nề về người và vật chất, để khắc phục hậu quả sau trận động đất phải trong thời gian rất dài. Vì vậy việc thiết kế các công trình nằm trong vùng động đất cần phải nghiên cứu, phân tích đúng đắn để đảm bảo an toàn cho công trình. Khi nghiên cứu tính toán kết cấu một công trình thường chỉ tính toán cho từng cấu kiện nhỏ và tải trọng tác động lên công trình khi xét đến trường hợp có tải trọng động đất thì các tải trọng này chỉ được nhân với các hệ số an toàn “n” để tính toán. Để giải quyết vấn đề trên, trong phạm vi nghiên cứu của luận văn sẽ mô hình hoá cả công trình và các tải trọng tác động lên công trình được sát với thực tế điều kiện làm việc của công trình bằng phương pháp phần tử hữu hạn nhằm giải quyết các vấn đề sau: Về tải trọng tác động: gồm tất cả các lực tác động lên công trình đặc biệt lựa chọn tải trọng động đất để tính tải trọng động. Về mặt hình học: mô tả tổng thể công trình nên xem xét được tương tác giữa các cấu kiện. Về ứng suất biến dạng: phân tích ứng suất và biến dạng cho tất cả các cấu kiện và tổng thể công trình.
Lun Thc s k thut Chuyờn ngnh Xõy dng cụng trỡnh thu LI CM N Lun ny c hon thnh ti Khoa Sau i hc trng i hc Thy Li thỏng nm 2010 Trong quỏ trỡnh hc v thc hin lun Thc s k thut, tỏc gi ó nhn c s giỳp chõn thnh, nhit tỡnh ca th cỏc Giỏo s, Phú Giỏo s, Tin s, Ging viờn cựng ton th cỏn b khoa Sau i hc Tỏc gi xin chõn thnh cm n gia ỡnh, bn bố v cỏc anh ch ng nghip ó nhit tỡnh trao i, úng gúp nhiu ý kin quý bỏu cho lun ny c bit tỏc gi xin by t lũng bit n sõu sc ti Giỏo s, Tin s Phm Ngc Khỏnh ging viờn trng i hc Thu li H Ni, l ngi trc tip hng dn tỏc gi ó tn tỡnh giỳp v cung cp cỏc thụng tin khoa hc cn thit cho lun H Ni, thỏng nm 2010 Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn Lun Thc s k thut Chuyờn ngnh Xõy dng cụng trỡnh thu M U Lí DO CHN TI Cng ngm ó c s dng rt ph bin v phỏt trin ngy cng hin i Cng ngm c s dng vo nhiu mc ớch khỏc nh thy li, thy in, c s h tng ụ th v cỏc cụng trỡnh cú chc nng c bit Khỏc vi nhng kt cu trờn mt t ch cú múng chu tỏc dng tng h vi t nn, cng ngm lm vic iu kin t bao bc xung quanh t va l mụi trng nn cng ta lờn, va l mụi trng ỏp lc ca ti trng (xe c) t trờn mt t truyn xung Mụi trng ny bin dng cựng vi ng dn nờn cỏc ỏp lc t t p tỏc dng vo cng ph thuc vo chiu sõu ct t tỏc dng, tớnh cht c lý ca t, cng ca cng, cỏch ta cng nh cỏch t cng trờn nn Vỡ vy cng ngm chu tỏc dng ca trng lng bn thõn, ỏp lc t, ỏp lc nc v ngoi cng, cỏc ti trng t trờn mt t truyn xung, cỏc tỏc dng nhit v ng t Vic tớnh toỏn kt cu cng ngm xỏc nh hỡnh dng kt cu cụng trỡnh m bo an ton n nh quỏ trỡnh hnh l cn thit v cú tớnh ng dng thc t cao Gn õy s xut hin ca ng t xy thng nht hn Tuy nhiờn nhng nghiờn cu v nh hng ca ng t n ng sut v bin dng ca cng ngm cũn cha nhiu Vic ỏp dng cỏc quy trỡnh tiờu chun da trờn nguyờn tc chng ng t cũn cha c xem xột y Vỡ vy vic Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn l cn thit v bc xỳc nhm gii quyt cỏc tn ti hin cụng tỏc nghiờn cu thit k cng ngm khu vc cú ng t MC CH NGHIấN CU TI Trờn th gii hin cú nhiu quan nim, tiờu chun quy nh tớnh toỏn v ng t tỏc ng n cụng trỡnh khỏc Vic xem xột tớnh toỏn cho cụng trỡnh nu khụng phự hp vi thc t lm vic ca cụng trỡnh s l nguyờn nhõn gõy bin dng, nt, phỏ hu cụng trỡnh ng t tỏc dng lờn cụng trỡnh l mt ht sc phc tp, nú ph thuc vo nhiu yu t: Súng gia tc ng t, a cht nn, hỡnh dng cụng trỡnh Nú khú cú th xỏc nh chớnh xỏc c v cng , v thi Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn Lun Thc s k thut Chuyờn ngnh Xõy dng cụng trỡnh thu gian xy ng t m tt c ch l d bỏo Vỡ võy ng t luụn l mi nguy him i vi cỏc cụng trỡnh xõy dng Hu qu ca ng t li l rt nng n v ngi v vt cht, khc phc hu qu sau trn ng t phi thi gian rt di Vỡ vy vic thit k cỏc cụng trỡnh nm vựng ng t cn phi nghiờn cu, phõn tớch ỳng n m bo an ton cho cụng trỡnh Khi nghiờn cu tớnh toỏn kt cu mt cụng trỡnh thng ch tớnh toỏn cho tng cu kin nh v ti trng tỏc ng lờn cụng trỡnh xột n trng hp cú ti trng ng t thỡ cỏc ti trng ny ch c nhõn vi cỏc h s an ton n tớnh toỏn gii quyt trờn, phm vi nghiờn cu ca lun s mụ hỡnh hoỏ c cụng trỡnh v cỏc ti trng tỏc ng lờn cụng trỡnh c sỏt vi thc t iu kin lm vic ca cụng trỡnh bng phng phỏp phn t hu hn nhm gii quyt cỏc sau: - V ti trng tỏc ng: gm tt c cỏc lc tỏc ng lờn cụng trỡnh c bit la chn ti trng ng t tớnh ti trng ng - V mt hỡnh hc: mụ t tng th cụng trỡnh nờn xem xột c tng tỏc gia cỏc cu kin - V ng sut bin dng: phõn tớch ng sut v bin dng cho tt c cỏc cu kin v tng th cụng trỡnh I TNG V PHM VI NGHIấN CU Cng ngm núi chung v cng qua núi riờng (cng ngm cú ỏp) di tỏc dng ca ti trng ng t PHNG PHP NGHIấN CU - Tng quan cỏc nghiờn cu v ng t núi chung, xem xột ỏnh giỏ cỏc phng phỏp hin hnh tớnh toỏn cỏc ti trng tỏc ng lờn cụng trỡnh cú ti trng ng t - S dng phng phỏp lý thuyt v s dng phn mm tớnh toỏn tin hnh gii cỏc phng trỡnh ng hc bng phng phỏp s Trong lun ny dựng phng phỏp PTHH, s dng phn mm Sap 2000 Version 12.0.0 mụ hỡnh hoỏ khụng gian c kt cu cụng trỡnh gii Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn Lun Thc s k thut Chuyờn ngnh Xõy dng cụng trỡnh thu - p dng tớnh toỏn vo thc tin, xut mt s gii phỏp chng ng t cho cụng trỡnh KT QU D KIN T C - Nm vng phng phỏp tớnh toỏn kt cu cng ngm cú xột ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn - Rỳt nhng nhn xột v nh hng ca ng t n ng sut v bin dng ca cng ngm Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn Lun Thc s k thut Chuyờn ngnh Xõy dng cụng trỡnh thu CHNG TNG QUAN V CNG DI ấ - TèNH HèNH NG T TRấN TH GII V VIT NAM 1.1 TNG QUAN V CNG DI ấ [ ] Nc ta cú hn 3.200 km bin, 5.000 km sụng v hng ngn cng di Cỏc cng di cú vai trũ rt quan trng s phỏt trin kinh t xó hi v cú liờn quan c bit n an ton tớnh mng v ti sn ca hng triu dõn c Theo thng kờ ch vi h thng sụng Hng v sụng Thỏi Bỡnh tng s ó cú 1102 cng (Bng 1.1) Bng 1.1: Cng di ca cỏc tnh, thnh ph thuc h thng sụng Hng v sụng Thỏi Bỡnh STT 10 11 12 13 Tờn tnh, thnh ph Phỳ Th Vnh Phỳc Bc Giang Bc Ninh H Tõy H Ni Hng Yờn Hi Dng Hi Phũng Thỏi Bỡnh H Nam Nam nh Ninh Bỡnh Tng s 1.1.1 Khỏi nim cng Tng s cng 31 37 82 79 67 55 10 119 255 83 32 216 36 1102 Ghi chỳ TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW TW Cng l mt loi kt cu ph bin vic xõy dng ng xỏ, cỏc cụng trỡnh cụng nghip, c bit c dựng cỏc cụng trỡnh thu li Trong cụng trỡnh thu li cng l loi cụng trỡnh dựng iu tit lu lng v khng ch mc nc nhm phc v cho cỏc ngnh nh: cp nc cho nhu cu ti, phỏt in, cụng nghip, sinh hot, phõn l v tiờu ỳng 1.1.2 Phõn loi cng Theo iu kin lm vic cú th phõn thnh loi chớnh [7] sau õy: Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn Lun Thc s k thut Chuyờn ngnh Xõy dng cụng trỡnh thu 1.1.2.1 Cng l thiờn L loi cng phớa trờn h, khụng p t (hỡnh 1.1) m bo qua li, phớa trờn b trớ cu giao thụng Loi ny gm nhng kiu sau: - Cng ly nc: Ly nc t sụng, h cha, phc v cho cỏc ngnh dựng nc vựng ng bng thng gp loi cng ly nc t sụng vo kờnh gi l cng ly nc u kờnh - Cng iu tit: Xõy dng trờn sụng dõng cao u nc v kit, m bo a nc vo cng ly nc V l m cng thỏo nc Trờn h thng kờnh nhiu nu cng u kờnh m bo lu lng cho ton h thng thỡ quỏ ln Vỡ vy trờn tuyn kờnh thng xõy dng mt s cng úng cú tỏc dng gi v dõng cao u nc ti cho vựng thng lu, cn s m cng cp nc cho vựng h lu hoc cú th tiờu nc - Cng tiờu: Dựng thỏo nc, chng ỳng cho mt khu vc nht nh Trng hp trờn mt h thng kờnh cú cỏc trm thu in hoc cn thỏo nc tha t cỏc xớ nghip ra, ngi ta cng dựng cng tiờu thoỏt nc cỏc nhu cu khỏc khụng dựng lng nc y - Cng phõn l: Dựng thỏo mt phn lu lng v l ca mt sụng i theo hng khỏc hoc trung nc phõn l ny vo mt vựng trng sau ny, nhm h thp nh l, trỏnh ngp lt thi k l ln - Cng ngn triu: Xõy dng bờn b ca cỏc on sụng gn bin chu nh hng ca thu triu mt thi k nht nh, thu triu dõng lm nc sụng li dõng cao, lỳc ú m cng ly nc ngt t sụng vo ng phc v ti Khi thu triu rỳt l thi k li dng chõn triu thp nht thỏo tiờu nc t ng Ngoi nhim v ly nc ti, ngn mn, cng cú tỏc dng thay i nc ng nhm thau chua mn cho t - Cng thỏo cỏt: thỏo bựn cỏt lng ng phớa trc cụng trỡnh dõng v iu tit nc Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn Lun Thc s k thut Chuyờn ngnh Xõy dng cụng trỡnh thu cắt dọc khoang cống phía cầu xe cũ phía sông thái bình Hỡnh 1.1 : Ct dc cng l thiờn 1.1.2.2 Cng ngm L loi cụng trỡnh t di ờ, p vt liu a phng, dựng vo vic thỏo nc v dn nc Cng cú cỏc b phn chớnh: thõn cng, b phn ly nc, ca vo, ca (hỡnh 1.2) cắt dọc cống Hỡnh 1.2 : Ct dc cng ngm Cng ngm c chia lm cỏc loi sau: - Theo vt liu xõy dng: Cú cỏc loi cng ngm bng snh, s, bờ tụng, bờ tụng ct thộp v ng kim loi Trong thc t xõy dng s dng nhiu nht l cng Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn Lun Thc s k thut Chuyờn ngnh Xõy dng cụng trỡnh thu bng bờ tụng ct thộp v kim loi, ch trng hp ct nc thp, ng kớnh ng nh mi s dng ng snh, ng bờ tụng - Theo hỡnh dng kt cu: cng trũn (hỡnh 1.3a), cng hp (hỡnh 1.3b), cng vũm (hỡnh 1.3c) b) c) 70 450 590 70 Hỡnh 1.3 : Cỏc hỡnh thc mt ct cng ngm - Theo cỏch b trớ: cng ngm t trc tip trờn mt nn (hỡnh 1.3c), Cng ngm t hnh lang bng bờ tụng ct thộp (hỡnh 1.4) Hỡnh 1.4 : Cng ngm t hnh lang - Theo ch thy lc: cng ngm chy khụng ỏp, cng ngm chy cú ỏp, cng ngm chy bỏn ỏp 1.1.3 c im lm vic ca cng di Cng di l mt cụng trỡnh nhõn to cú t p bờn trờn Cng khụng ch chu tỏc dng ca t p trờn nú, trng lng bn thõn, trng lng nc cú cng, ỏp lc nc ỏy múng.m nú cũn chu tỏc dng ca ti trng xe chy trờn Cng di l loi kt cu nm khỏ sõu thõn nờn ch lm vic ca nú rt phc tp, thit k phi m bo kh nng chu lc, chng nt, chng thm Tuy ct nc tỏc dng khụng ln nh cng di p nhng cng di Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn 50 1.5 570 3.5 450 1.2 1.5 3.5 6.0 70 a) Lun Thc s k thut Chuyờn ngnh Xõy dng cụng trỡnh thu thng nm trờn nn mm yu nờn dũng thm quanh ỏy v vũng quanh cụng trỡnh cú kh nng gõy mt n nh cỏc ch phõn on ca kt cu cng u b trớ khp ni phũng b nt góy lỳn khụng u Vi thõn cng thng c ữ 5m hoc ữ 10m phi lm mt khp ni, b trớ c th phi cn c vo a cht v kt cu ca thõn cng Khi tớnh cht ca t thay i, chiu sõu chụn múng khụng ging hoc ỏp lc gõy trờn nn t thay i nhiu, ch tip giỏp gia hai lp t u phi b trớ khp ni Cỏc cng di thuc h thng sụng ch yu l cỏc cng u mi h thng, cụng tỏc qun lý ó tuõn th nghiờm ngt theo yờu cu chng l, nhng cha chỳ ý n ni dung qun lý k thut, cha tuõn th quy trỡnh hnh m bo yờu cu k thut, cha quan trc thng xuyờn lỳn, thm, cha cú ỏnh giỏ v lp cỏc cn c khoa hc bo dng, tu sa Cỏc cng di thng chu ti trng phc tp: S chờnh lch mc nc gia kit v l trờn khỏ ln (trung bỡnh dao ng ữ 10m), thi gian din mt trn l cng ó chu s thay i ca ct nc Cỏc cng tiờu t chy hoc ti t chy ỏy thng t cao trỡnh thp, thng xuyờn ngp nc Khi cú l cng chu tỏc ng ca ct nc cao d dn n nhng s c dũng thm Mt s cng sau b x ca trm bm thng t trờn nn cn, ch v l hoc nhng lỳc cn bm mi ngp nc, nhng cng ny d cú s c Mt khỏc phớa ng b hỳt c o sõu to chờnh lch u nc khỏ ln gõy bt li cho nn cng v mt n nh thm, trt L bóo gõy ỏp lc ln i vi kt cu phn trờn nh tng ngc, phn ly nc ca cng Do s tụn cao m rng mt ct nờn cú nhiu cng cú s tng ti trng phớa trờn, ỏng chỳ ý l s thay i phõn b ti trng theo phng dc Mt s cng cũn cú s thay i ti trng tỏc dng yờu cu phỏt trin giao thụng Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn Lun Thc s k thut 10 Chuyờn ngnh Xõy dng cụng trỡnh thu 1.1.4 nh hng ca cng di n s an ton ca S lm vic khụng an ton ca cng di dn n s c nghiờm trng i vi Cỏc s c thng xy vo l, gn lin vi s dao ng lờn cao ca mc nc sụng, õy l trng hp nguy him Khi cú cụng trỡnh (cng di ờ) c xõy dng, trờn nn t thm nc cú chờnh lch ct nc thng h lu, s xut hin dũng thm nn, di ỏy cng, ng thi xut hin thm thõn tip giỏp cng Nc thm qua nn s gõy nờn ỏp lc lờn ỏy cụng trỡnh cú phng thng gúc vi ỏy, ta gi l ỏp lc y ni, ỏp lc ú lm gim nh cụng trỡnh v lm gim kh nng chng trt ca cụng trỡnh Nc thm cng cú th gõy nờn phn ng húa hc, lm hũa tan cht mui t nn v hỡnh thnh nờn xúi ngm húa hc Nc thm li cú th mang i cỏc ht t rt nh v h lu v dn n xúi ngm c hc Nu tip din lõu, cỏc ht t b cun i lm cho bn v n nh ca t gim ti mc nguy him Hin tng xúi ngm khụng nhng lm gim sc chu ti ca nn v gõy lỳn khụng u m cũn lm tng lu lng thm Ti ch ca dũng thm h lu cụng trỡnh, phng ca dũng thm hu nh thng ng hng t di lờn Gradient dũng thm rt ln cú th di y c t dn n v c bit i vi nhng cng di ó xõy dng lõu nm, cng cú th phi chu tỏc dng tng thờm ca ti trng p tụn cao mt ờ, yờu cu giao thụngkt cu thõn cng gim cng , b thng, nt, góy Ti v trớ kt cu b hng dũng chy cng lụi t hai bờn mang cng gõy xúi cc b, kt hp vi dũng thm thõn ờ, nn l lm mt an ton n nh ca Lch s nc ta ó ghi nhn nhiu s c v cng di gõy thit hi ln v ngi v ca Vỡ vy tm quan trng ca cng di v an ton ca cng luụn luụn l s quan tõm ca cỏc c quan qun lý t Trung ng n a phng, ca cỏc c quan nghiờn cu v ca nhiu nh khoa hc Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn Lun Thc s k thut 77 Chuyờn ngnh Xõy dng cụng trỡnh thu - Ch tiờu c lý ca vt liu bờ tụng + Bờ tụng s dng mỏc 200: M200 + : Dung trng riờng ca bờ tụng; = 2,50T/m3 + E: Mụdun n ca bờ tụng; E = 2,38 x 106T/m2 + à: H s Possion; = 0,15 + Rn: Cng khỏng nộn; Rn = 90 T/m2 + Rk: Cng khỏng kộo; Rk = 75 T/m2 3.5.3.3 Cỏc trng hp tớnh toỏn tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k n ti trng ng t, tỏc gi s tin hnh tớnh toỏn vi hai t hp ti trng l: a Trng hp 1: T hp lc thi cụng sa cha + Xung quanh cụng trỡnh khụng cú nc + ng t cp + Trng lng thit b b Trng hp 2: T hp lc c bit - hnh bỡnh thng + Thng lu l MNTK, ca van úng + ng t cp + Trng lng thit b 3.5.3.4 Ti trng tỏc dng lờn cng qua [15] Mặt đất đắp MNN Hỡnh 3.3: S tớnh toỏn lc tỏc dng lờn cng Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn Lun Thc s k thut 78 Chuyờn ngnh Xõy dng cụng trỡnh thu a Ti trng bn thõn Trng lng bn thõn ca ly nc (c khai bỏo trc tip chng trỡnh tớnh toỏn theo c trng vt liu) b p lc t tỏc dng lờn trn cng Xỏc nh theo cụng thc: q1 = K.i.Zi.n (3.31) Trong ú: - Zi v i: chiu dy v dung trng ca lp t p trờn nh cng (phớa trờn ng bóo hũa tớnh theo dung trng t nhiờn, phớa di ng bóo hũa tớnh theo dung y ni) - K: h s trung ỏp lc t, ph thuc vo tớnh cht t nn, phng phỏp t cng, chiu sõu chụn cng v t s H/B - n: h s lch ti c p lc t hai bờn thnh cng Biu ỏp lc hai bờn cú dng hỡnh thang: p1 = n.q1.tg2(450 /2), (trờn nh) (3.32) p1 = n.q1.tg2(450 /2), (di ỏy) Trong ú: - q1=q1 + .H (T/m) - H: chiu cao cng (m) - : dung trng t p hai bờn thnh cng (T/m3) d p lc nc * p lc nc trờn nh cng (q2) q2 = n.n.Zn (3.33) Vi Zn: ct nc trờn nh cng * p lc nc hai bờn thnh cng (p2, p2) p2 = n.n.Zn (3.34) p2 = n.n.(Zn +H) * p lc nc di ỏy cng q3 = n.n.(Zn +H) (3.35) Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn Lun Thc s k thut 79 Chuyờn ngnh Xõy dng cụng trỡnh thu e Ti trng thit b Ti trng ca thit b tỏc ng lờn cụng trỡnh c tớnh toỏn theo ti trng nh cung cp thit b cung cp Trong trng hp ng t tớnh toỏn vi cỏc h thng ca van ang úng f Ti trng ng t [18] Ti trng ng t c tớnh toỏn chng trỡnh SAP2000 bng phng phỏp ph phn ng Trong lun ny tỏc gi s dng chng trỡnh tớnh ph ng t ca cụng ty c phn u t v thit k xõy dng Vit Nam Chng trỡnh ny c xõy dng da trờn TCXDVN 375-2006 a im xõy dng cụng trỡnh l : huyn Qu Vừ, tnh Bc Ninh Cn c theo TCXDVN 375-2006 xỏc nh c cỏc thụng s u vo nh sau: Loi t nn l loi : C H s tm quan trng: (tra theo ph lc F TCXDVN 375-2006) Ph phn ng cú dng nh hỡnh 3.8 v 3.9 Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn Lun Thc s k thut 80 Chuyờn ngnh Xõy dng cụng trỡnh thu Hỡnh 3.8: Ph phn ng theo phng ngang Hỡnh 3.9: Ph phn ng theo phng ng Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn Lun Thc s k thut 81 Chuyờn ngnh Xõy dng cụng trỡnh thu 3.5.4 Kt qu tớnh toỏn 3.5.4.1 Mụ hỡnh tớnh toỏn Hỡnh 3.10: Mụ hỡnh cng nhỡn t th00ng lu Hỡnh 3.11: Mụ hỡnh cng nhỡn t h lu Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn 82 Lun Thc s k thut Chuyờn ngnh Xõy dng cụng trỡnh thu 3.5.4.2 Kt qu tớnh toỏn a Trng hp Hỡnh 3.12: Chuyn v ca cng Hỡnh 3.13: ng sut S11 Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn Lun Thc s k thut 83 Chuyờn ngnh Xõy dng cụng trỡnh thu Hỡnh 3.14: ng sut S22 Hỡnh 3.15: ng sut S33 Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn Lun Thc s k thut 84 Chuyờn ngnh Xõy dng cụng trỡnh thu b Trng hp Hỡnh 3.16: Chuyn v ca cng Hỡnh 3.17: ng sut S11 Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn Lun Thc s k thut 85 Chuyờn ngnh Xõy dng cụng trỡnh thu Hỡnh 3.18: ng sut S22 Hỡnh 3.19: ng sut S33 Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn Lun Thc s k thut 86 Chuyờn ngnh Xõy dng cụng trỡnh thu Kt qu tớnh toỏn chi tit c th hin phn ph lc 3.5.5 Nhn xột kt qu tớnh toỏn Sau ỏp dng phng phỏp phn t hu hn, kt hp vi cụng c l phn mm tớnh toỏn kt cu SAP2000, tỏc gi mụ hỡnh hoỏ c theo s khụng gian cng x qua mt cỏch trc quan, xột c cỏc yu t nh hng ca nn v ó a c vo cỏc thnh phn ti trng tnh cng nh ti trng ng m c bit õy l ti trng ng t Kt qu tớnh toỏn cho giỏ tr ni lc ti tt c cỏc v trớ thõn (tr pin, tng bờn), trn cng cng nh ti bn ỏy cng qua c th hin ti cỏc phn t iu ú cú ý ngha rt ln i vi cỏc nh thit k cú th ỏnh giỏ bn, n nh, cỏch b trớ vt liu cng nh a c gii phỏp cụng trỡnh chớnh xỏc v phự hp vi iu kin lm vic thc t ca kt cu cng ngm Kt qu tớnh toỏn cng ngm cỏc trng hp lm vic, phm vi ni lc ln nht ch yu trung ti bn ỏy, phn ni tip gia tng v bn ỏy cng, phn ni tip gia tng v trn cng, õy l vựng cú giỏ tr ng sut cc i Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn 87 Lun Thc s k thut Chuyờn ngnh Xõy dng cụng trỡnh thu KT LUN V KIN NGH KT LUN Sau mt thi gian gii hn nghiờn cu lun vi ti Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn tỏc gi ó t c mc tiờu ra: - Gii thiu tng quan v cng di ờ, cỏc b phn ca cng di ờ, c im lm vic ca cng di v cỏc h hng thng gp ca cng di - Nhn bit c hu qu ca cỏc trn ng t gõy t ú trung nghiờn cu cỏc nguyờn nhõn gõy ng t, tớnh toỏn cụng trỡnh v cỏc bin phỏp nhm gim thiu c cỏc thit hi ng t - Tỏc gi cng ó tng quan c cỏc phng phỏp tớnh toỏn cụng trỡnh cú k n ti trng ng t, c th: + Phng phỏp tnh lc tng ng (nh phng phỏp h s ng t, phng phỏp dao ng iu hũa) + Phng phỏp ng lc hc (nh phng phỏp ngu nhiờn, phng phỏp chng dao ng, phng phỏp lch s thi gian, phng phỏp ph phn ng, phng phỏp ng) - ó xem xột c cỏc phng phỏp phõn tớch ng sut bin dng cng nh mụ hỡnh nn, t ú la chn cỏch xõy dng thut toỏn gii phng phỏp phn t hu hn theo s khụng gian cú k n nh hng ca nn vi trng hp chu ti trng tnh v ti trng ng - ng dng cỏc phng phỏp trờn v phn mm SAP 2000 tớnh toỏn cho cng x qua trm bm tiờu Hỏn Qung Bc Ninh - Kt qu ó mụ t tớnh cht ng hc ca cụng trỡnh mt cỏch y , cho kt qu cú chớnh xỏc cao, lm c s tớnh toỏn bn, n nh cho cụng trỡnh gúp phn lm ti liu tham kho cho cỏn b thit k v thi cụng cụng trỡnh - Tỏc gi nhn thy xem xột bn, n nh ca cụng trỡnh nờn s dng phng phỏp s, nh vy s cho kt qu chớnh xỏc hn, tớnh c nhiu trng hp t hp ti trng khỏc nhau, tỡm c phng ỏn ti u húa cho cụng trỡnh c Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn Lun Thc s k thut 88 Chuyờn ngnh Xõy dng cụng trỡnh thu bit mụ hỡnh theo s khụng gian ó xột c s lm vic ng thi ca cỏc b phn cụng trỡnh Mc dự vy lun vn cũn hn ch: lun cha tớnh toỏn c bng phng phỏp ng t ú so sỏnh vi kt qu tớnh toỏn bng phng phỏp ph Trong lun ny tỏc gi mi ch xem xột s dng mụ hỡnh nn Winkler vic tớnh toỏn, cha xem xột c cỏc mụ hỡnh nn khỏc Cỏc nh: ma sỏt ca bn ỏy vi nn, nh hng ca ct thộp n ni lc v chuyn v, t bin ca vt liu kt cu v vt liu nn.cng cha c xem xột v nghiờn cu lun KIN NGH - kt qu chớnh xỏc hn, cn c so sỏnh cỏc phng phỏp vi t ú rỳt nhn xột tng quan hn, chớnh xỏc hn - Cỏc thụng s u vo cũn l hn ch, cha cú s liu quan trc ti khu vc xõy dng cụng trỡnh, cha xỏc nh c: h s cn, modul n hi ng, biu ph gia tc m phi tm dựng cỏc giỏ tr kinh nghim ca cỏc cụng trỡnh tng t tớnh toỏn Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn 89 Lun Thc s k thut Chuyờn ngnh Xõy dng cụng trỡnh thu TI LIU THAM KHO Ting Vit [1] B Nụng nghip v Phỏt trin nụng thụn (2003), Quy trỡnh thit k kt cu bờ tụng v bờ tụng ct thộp cụng trỡnh thy cụng 14TCN 54-87, H Ni [2] B xõy dng (1995), Ti trng tỏc ng lờn cụng trỡnh thy li TCVN 2737-1995, NXB XD, H Ni [3] GS.TS Vừ Nh Cu, Tớnh kt cu theo phng phỏp phn t hu hn, NXB Xõy dng, H Ni [4] PGS.TS Trnh Vn Cng, Giỏo trỡnh a k thut - Bi ging cao hc khoa cụng trỡnh [5] Phm Hng Giang - Nguyn Khi - Phm Ngc Khỏnh - Nguyn Vn L (1993) n hi ng dng, Nh xut bn Nụng nghip, H Ni [6] GS.TS Phm Ngc Khỏnh, Lý thuyt n hi, Nh xut bn Nụng nghip [7] Phm Ngc Khỏnh (2006), Phng phỏp phn t hu hn, H Ni [8] Phm Gia Lc (1985), C s ca ng t v tớnh toỏn cụng trỡnh chu ti trng ng t, NXB Xõy Dng, H Ni [9] Nguyn Cụng Mn (2003), Khỏi quỏt v ng t, H Ni [10] Tiờu chun xõy dng Vit Nam (2002), Cụng trỡnh thy li cỏc quy nh ch yu v thit k TCXDVN 285:2002, H Ni [11] Tiờu chun xõy dng Vit Nam (2006), Thit k cụng trỡnh chu ng t TCXDVN 375:2006, NXB Xõy dng, H Ni [12] PGS.TS Hong ỡnh Trớ, Giỏo trỡnh c hc kt cu, NXB Nụng nghip [13] Vin vt lý a Cu (2000), Bn phõn vựng ng t Vit Nam [14] Nguyn Xuõn Bo - Nguyn Vn L - Phm Hng Giang - V Thnh Hi (1993) Phng phỏp PTHH v ng dng tớnh toỏn cụng trỡnh thu li, NXB Nụng nghip H Ni [15] Giỏo trỡnh thu cụng (2002), B mụn thu cụng, Trng i hc Thu li, NXB Nụng thụn [16] Nn cỏc cụng trỡnh thu cụng tiờu chun thit k TCVN 4253-86 Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn Lun Thc s k thut 90 Chuyờn ngnh Xõy dng cụng trỡnh thu [17] Giỏo trỡnh hng dn s dng phn mm SAP 2000 Ting Anh [18] ER-1110-2-1806 (1999), Earthquake design and evaluation for civil work projects [19] EM 1110-2-6050 (1999) Response Spectra and Seismic Analysis for Concrete Hydraulic Structures [20] EM 1110-2-2400 (2003) Structural Design and Evaluation of Outlet Works Ting Nga [21] CHu II-7-81 (1981), Tiờu chun thit k cụng trỡnh vựng ng t, NXB Maxcva Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn Lun Thc s k thut 91 Chuyờn ngnh Xõy dng cụng trỡnh thu PHN PH LC Tớnh toỏn kt cu cng ngm cú k ti ti trng ng t bng phng phỏp phn t hu hn [...]... độ động đất xảy ra, còn dự báo thời gian động đất xảy ra thì vẫn còn là vấn đề nan giải Tính toán kết cấu cống ngầm có kể tới tải trọng động đất bằng phương pháp phần tử hữu hạn 33 Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành Xây dựng công trình thuỷ CHƯƠNG 2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN KẾT CẤU CỐNG NGẦM CÓ XÉT TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 2.1 TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CÔNG TRÌNH CÓ XÉT TỚI TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT... thế kỷ Cho đến nay các phương pháp tính toán tải trọng động đất có thể chia thành hai nhóm phương pháp chính: - Phương pháp tĩnh lực tương đương - Phương pháp động lực Tính toán kết cấu cống ngầm có kể tới tải trọng động đất bằng phương pháp phần tử hữu hạn 34 Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành Xây dựng công trình thuỷ 2.1.1 Phương pháp tĩnh lực tương đương Cơ sở của phương pháp là xác định gia tốc... CỦA CỐNG QUA ĐÊ ĐÃ ĐƯỢC XÂY DỰNG Tính toán kết cấu cống ngầm có kể tới tải trọng động đất bằng phương pháp phần tử hữu hạn Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 16 Chuyên ngành Xây dựng công trình thuỷ Hình 1.7: Cống tiêu Trại Nứa (huyện Quốc Oai) 2 cửa (1,8 x 1,5m) Hình 1.8: Cống Thống Nhất (huyện Quảng Xương, Thanh Hóa) 3 cửa (2,5 x 2,5m) Tính toán kết cấu cống ngầm có kể tới tải trọng động đất bằng phương pháp. .. hình dạng dao động Đại diện phương pháp động lực học này là phương pháp phổ Trên cơ sở phân tích các trận động đất ở San-Fransico năm 1923 và Laybich năm 1933 nhiều tác giả đã thiết lập được dạng mới của phương pháp động lực học để tính toán công trình, đó là phương pháp phổ hay phương pháp đường cong phổ Tính toán kết cấu cống ngầm có kể tới tải trọng động đất bằng phương pháp phần tử hữu hạn ... được là 720Km ở Florida – Mỹ Động đất có sức tàn phá lớn nhất là động đất có chấn tiêu nông, toàn bộ năng lượng được giải phóng là 75% năng lượng đàn hồi tích luỹ Động đất ở khu vực đồng bằng trũng Hà Nội có chấn tiêu 15÷20Km, thuộc loại động đất có chấn tiêu nông Hình 1.17: Mô hình động đất Tính toán kết cấu cống ngầm có kể tới tải trọng động đất bằng phương pháp phần tử hữu hạn 27 Luận văn Thạc sĩ kỹ... hiện động đất cấp 7 ở Việt Nam vào khoảng 20-30% Tính toán kết cấu cống ngầm có kể tới tải trọng động đất bằng phương pháp phần tử hữu hạn Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 25 Chuyên ngành Xây dựng công trình thuỷ 1.4.3 Nguyên nhân gây ra động đất Động đất là kết quả của sự gãy đột ngột và sự chuyển dịch ngang của các lớp đất đá trong vỏ trái đất ở độ sâu vài kilomet đến vài trăm kilomet Nguyên nhân gây ra động. .. trên ba tiêu chí: Tính toán kết cấu cống ngầm có kể tới tải trọng động đất bằng phương pháp phần tử hữu hạn 29 Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành Xây dựng công trình thuỷ - Con người có thể nhận biết được sự tác động đến môi trường xung quanh - Sự tác động của động đất đến công trình - Các hiện tượng thay đổi trong đất như hiện tượng tăng mực nước ngầm Magnitude và cường độ động đất là hai đại lượng... Richter trở lên Đó là trận động đất cấp 8 xảy ra vào năm 114 ở bắc Đồng Hới, các trận động đất cấp 7, cấp 8 xảy ra ở Hà Nội vào các năm 1277, 1278, 1285 ; động đất cấp 8 ở khu vực Yên Định - Vĩnh Lộc - Nho Quan vào năm 1635 ; động đất cấp 8 vào năm 1821 ở Nghệ An, cấp 7 ở Phan Thiết vào Tính toán kết cấu cống ngầm có kể tới tải trọng động đất bằng phương pháp phần tử hữu hạn Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật... còn chu kỳ dao động thì lớn hơn Các sóng bề mặt Rayleigh gây ra các chuyển dời rất nhẹ ở Tính toán kết cấu cống ngầm có kể tới tải trọng động đất bằng phương pháp phần tử hữu hạn Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 28 Chuyên ngành Xây dựng công trình thuỷ bề mặt quả đất và là nguyên nhân gây ra những phá hoại lớn khi có động đất Giá trị của vận tốc này gần đúng bằng 0,9 Cs 1.4.4.3 Biểu đồ của động đất Biểu đồ ghi... pháp phần tử hữu hạn Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 17 Chuyên ngành Xây dựng công trình thuỷ Hình 1.9: Cống Bara-Quỳnh Thuận (Nghệ An) 1 cửa (1,6 x 2m) Hình 1.10: Cống Xuân Phương (huyện Quảng Xương, Thanh Hóa) 1 cửa 2,5 m + 2 cửa 1,2 m Tính toán kết cấu cống ngầm có kể tới tải trọng động đất bằng phương pháp phần tử hữu hạn Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật 18 Chuyên ngành Xây dựng công trình thuỷ Hình 1.11: Cống