PHÂN TÍCH ĐỘ BỀN KẾT CẤU CHÂN GIÀN TỰ NÂNG

Trong những năm gần đây, vấn đề đánh dấu chủ quyền biển đảo, thăm dò, khai thác dầu khí trên thềm lục địa khu vực biển Đông đang ngày càng bức thiết. Để thực hiện được các mục đích đó, chúng ta cần phải đầu tư vào công tác nghiên cứu khoa học và công nghệ để có thể đi đến thiết kế, chế tạo được những công trình có khả năng hoạt động ở vùng nước sâu. Một trong những công trình đang được quan tâm và phát triển mạnh mẽ hiện nay là giàn khoan tự nâng. Theo thống kê 9, tính tới năm 2012 có 515 giàn tự nâng trong tổng số 876 giàn khoan các loại, đến năm 2014 sẽ có 550 giàn tự nâng trong tổng số 951 giàn các loại, chiếm xấp xỉ 60% số lượng giàn khoan trên thế giới. Nghiên cứu chế tạo giàn khoan dầu khí cũng là một trong những mục tiêu mũi nhọn trong chiến lược phát triển kinh tế biển của nước ta hiện nay. Năm 2011, sau 26 tháng thi công, lắp đặt và hạ thủy thành công giàn khoan tự nâng 90m nước đầu tiên đã đánh dấu bước ngoặt trong lĩnh vực chế tạo giàn khoan dầu khí ở nước ta. Cùng với sự phát triển của ngành công nghiệp chế tạo giàn khoan là nhu cầu về nhân lực đáp ứng cho lĩnh vực này. Nắm bắt nhu cầu đó, năm 2011 chuyên ngành “Kĩ thuật Công trình ngoài khơi – Offshore Engineering” thuộc Khoa Kĩ thuật Tàu thủy – Trường Đại học Giao thông Vận tải Thành phố Hồ Chí Minh” đã được thành lập và tuyển sinh đào tạo đại học khóa đầu tiên. Cấu tạo của giàn tự nâng gồm hai phần: thân giàn và chân giàn. Kết cấu chân giàn tự nâng được thiết kế để chống chịu nhiều loại tải trọng khác nhau khi làm việc. Các tải trọng bao gồm có: tải trọng thường xuyên (tải bản thân – tải tĩnh); tải trọng hoạt động; tải trọng môi trường; tải trọng do lắp đặt, xây dựng và tải trọng do tai nạn. Khi làm việc, chân giàn chịu ảnh hưởng lớn bởi các tác dụng của tải trọng môi trường gồm có: tải trọng do sóng, gió, dòng chảy, động đất, nhiệt độ, băng đá, hà bám và chuyển động của đáy biển. Trong đó tải trọng sóng và dòng chảy có ảnh hưởng lớn và thường xuyên nhất đến độ bền kết cấu chân giàn tự nâng. Với những lý do trên, tác giả đã đề xuất đề tài luận văn tốt nghiệp cao học: “Phân tích độ bền kết cấu chân giàn tự nâng bằng phương pháp phần tử hữu hạn”.

-i- MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lục………………………………………………………………………………i Danh mục hình iii Danh mục bảng iv Danh mục chữ viết tắt iv Danh mục ký hiệu v MỞ ĐẦU .1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu đề tài Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu đề tài .2 Phƣơng pháp nghiên cứu đề tài .2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài .2 CHƢƠNG - TỔNG QUAN .4 1 GIÀN KHOAN TỰ NÂNG VÀ XU HƢỚNG PHÁT TRIỂN .4 1.1.1 Giới thiệu chung giàn tự nâng .4 1.1.2 Xu phát triển giàn tự nâng 1.2 ĐẶC ĐIỂM KẾT CẤU CHÂN GIÀN TỰ NÂNG 1.2.1 Đặc điểm thiết kế giàn tự nâng 1.2.2 Đặc điểm kết cấu chân giàn tự nâng .10 CHƢƠNG - TẢI TRỌNG MÔI TRƢỜNG TÁC DỤNG .12 LÊN GIÀN TỰ NÂNG .12 2.1 TẢI TRỌNG SÓNG .13 2.1.1 Một số lý thuyết sóng phạm vi áp dụng 13 2.1.2 Tải trọng sóng 24 -ii- 2.1.3 Đặc trƣng sóng vùng biển phía nam Việt Nam 30 2.2 TẢI TRỌNG GIÓ 32 CHƢƠNG - PHÂN TÍCH ĐỘ BỀN CHÂN GIÀN TỰ NÂNG THEO PHƢƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN 34 3.1 KHÁI QUÁT VỀ PHƢƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN 34 3.1.1 Xấp xỉ phần tử hữu hạn .34 3.1.2 Phƣơng pháp phần tử hữu hạn học 35 3.2 MÔ HÌNH PHẦN TỬ HỮU HẠN KẾT CẤU CHÂN GIÀN TỰ NÂNG 38 3.2.1 Phân tích liệu đầu vào 38 3.2.2 Mô hình PTHH kết cấu chân giàn tự nâng .39 CHƢƠNG - PHÂN TÍCH ĐỘ BỀN KẾT CẤU CHÂN GIÀN TAM ĐẢO 01 45 4.1 THÔNG SỐ GIÀN TAM ĐẢO 01 45 4.2 MÔ HÌNH PTHH CHÂN TƢƠNG ĐƢƠNG 47 4.3 TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN 49 4.4 ĐIỀU KIỆN BIÊN 50 4.5 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 59 I KẾT LUẬN .59 II KIẾN NGHỊ 60 TÀI LIỆU THAM KHẢO 61 PHỤ LỤC 62 -iii- DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1 Giàn tự nâng Hình Cấu tạo giàn khoan tự nâng .5 Hình Các trạng thái làm việc giàn tự nâng Hình Sơ thiết kế kết cấu giàn tự nâng Hình Các dạng mặt cắt ngang kết cấu chân giàn 11 Hình Kết cấu chân đế dạng 11 Hình Kết cấu chân đế dạng nón 12 Hình Hệ thống nâng hạ chân giàn .12 Hình Biên dạng sóng Airy .13 Hình 2 Biên dạng sóng Stokes bậc 16 Hình Biên dạng sóng Airy sóng Stokes bậc 22 Hình Biên dạng sóng Cnoidal bậc 23 Hình Phạm vi ứng dụng lý thuyết sóng (Dean, 1970) 24 Hình Thành phần vận tốc sóng tác dụng lên phần tử ống trụ 25 Hình Tải trọng sóng tác dụng lên ống trụ đứng .26 Hình Cực trị, góc pha tải trọng sóng thay đổi theo KC 28 Hình Cực trị góc pha tải trọng sóng thay đổi theo KZ 29 Hình 10 Hệ số CD, CM theo qui phạm DNV 30 Hình Sơ đồ phân tích độ bền kết cấu theo phƣơng pháp PTHH .38 Hình Mô hình đơn giản chân giàn tự nâng 40 Hình 3 Mô hình phần tử hữu hạn chân tƣơng đƣơng 41 Hình Rời rạc kết cấu chân tƣơng tƣơng PTHH 42 Hình Mô hình phức tạp giàn tự nâng .44 Hình Sơ đồ bố trí chân giàn tự nâng Tam Đảo 01 45 Hình Kết cấu chân giàn tự nâng Tam Đảo 01 45 Hình Trạng thái làm việc giàn Tam Đảo 01 46 Hình 4 Bố trí tổng thể giàn tự nâng Tam Đảo 01 47 Hình Mô hình chân tƣơng đƣơng giàn Tam Đảo 01 48 Hình Mô hình PTHH giàn Tam Đảo 01 49 Hình Điều kiện biên liên kết chân giàn-nền đất 51 Hình Sơ đồ nguyên lý hoạt động SAP2000 53 -iv- DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1 Thông số số giàn khoan tự nâng khai thác Bảng Thống kê số lƣợng giàn khoan giới Bảng Thống kê giàn tự nâng theo số chân [1] 10 Bảng Thông số sóng tuyến tính .14 Bảng 2 Thông số sóng Stokes bậc 17 Bảng Hệ số CM, CD theo tiêu chuẩn API, SNAME 30 Bảng Biểu đồ phân tán sóng vùng biển phía Nam 31 Bảng Tần suất sóng theo hƣớng vùng biển phía Nam 32 Bảng Hệ số hình dạng Cs cho loại mặt chắn gió 33 Bảng Hệ số chiều cao Ch cho mặt chắn gió .33 Bảng Đặc trƣng chân tƣơng đƣơng 40 Bảng Thông số giàn Tam Đảo 01 46 Bảng Tọa độ chân tƣơng đƣơng 48 Bảng Đặc trƣng hình học chân tƣơng đƣơng 48 Bảng 4 Kết tính mô men uốn lực cắt cho hai chân sau 53 Bảng Kết tính mô men uốn lực cắt cho chân trƣớc .55 Bảng Phản lực liên kết chân giàn-thân giàn chân giàn-nền đất 55 Bảng Bảng tính ứng suất chân giàn 56 Bảng Kiểm tra độ bền kết cấu chân giàn 58 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Ý nghĩa PTHH Phần tử hữu hạn USA United State of America USSR Union of Soviet Socialist Republics API American Petroleum Institute SNAME Society of Naval Architecture and Marine Engineering -v- DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Ký hiệu  Tên gọi Độ dâng mặt sóng Đơn vị m a  H  T k c Biên độ dao động sóng Tần số góc dao động Chiều cao sóng Chiều dài bƣớc sóng Chu kỳ dao động sóng Số sóng Vận tốc truyền sóng m rad m m s - g u w Gia tốc trọng trƣờng Vận tốc hạt nƣớc theo phƣơng x Vận tốc hạt nƣớc theo phƣơng z m/s2 m/s m/s Gia tốc hạt nƣớc theo phƣơng x m/s2 Gia tốc hạt nƣớc theo phƣơng z m/s2 Fx,Fy,Fz F Lực tác dụng tƣơng ứng theo phƣơng x,y,z Lực tổng hợp N N fd Lực cản N fm Lực quán tính N CM Hệ số lực quán tính - CD KC D D Hệ số lực cản Số Keuler-Carpenter Độ sâu vùng nƣớc Đƣờng kính vật thể m m W Mô men chống uốn tiết diện cm3 I d, q u, Q   Mô men quán tính tiết diện Chuyển vị nút Chuyển vị điểm Độ võng Góc xoay cm4 mm mm mm rad  Ứng suất pháp MN/m2  Ứng suất tiếp MN/m2 ch Ứng suất chảy vật liệu MN/m2 -1- MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Trong năm gần đây, vấn đề đánh dấu chủ quyền biển đảo, thăm dò, khai thác dầu khí thềm lục địa khu vực biển Đông ngày thiết Để thực đƣợc mục đích đó, cần phải đầu tƣ vào công tác nghiên cứu khoa học công nghệ để đến thiết kế, chế tạo đƣợc công trình có khả hoạt động vùng nƣớc sâu Một công trình đƣợc quan tâm phát triển mạnh mẽ giàn khoan tự nâng Theo thống kê [9], tính tới năm 2012 có 515 giàn tự nâng tổng số 876 giàn khoan loại, đến năm 2014 có 550 giàn tự nâng tổng số 951 giàn loại, chiếm xấp xỉ 60% số lƣợng giàn khoan giới Nghiên cứu chế tạo giàn khoan dầu khí mục tiêu mũi nhọn chiến lƣợc phát triển kinh tế biển nƣớc ta Năm 2011, sau 26 tháng thi công, lắp đặt hạ thủy thành công giàn khoan tự nâng 90m nƣớc đánh dấu bƣớc ngoặt lĩnh vực chế tạo giàn khoan dầu khí nƣớc ta Cùng với phát triển ngành công nghiệp chế tạo giàn khoan nhu cầu nhân lực đáp ứng cho lĩnh vực Nắm bắt nhu cầu đó, năm 2011 chuyên ngành “Kĩ thuật Công trình khơi – Offshore Engineering” thuộc Khoa Kĩ thuật Tàu thủy – Trƣờng Đại học Giao thông Vận tải Thành phố Hồ Chí Minh” đƣợc thành lập tuyển sinh đào tạo đại học khóa Cấu tạo giàn tự nâng gồm hai phần: thân giàn chân giàn Kết cấu chân giàn tự nâng đƣợc thiết kế để chống chịu nhiều loại tải trọng khác làm việc Các tải trọng bao gồm có: tải trọng thƣờng xuyên (tải thân – tải tĩnh); tải trọng hoạt động; tải trọng môi trƣờng; tải trọng lắp đặt, xây dựng tải trọng tai nạn Khi làm việc, chân giàn chịu ảnh hƣởng lớn tác dụng tải trọng môi trƣờng gồm có: tải trọng sóng, gió, dòng chảy, động đất, nhiệt độ, băng đá, hà bám chuyển động đáy biển Trong tải trọng sóng dòng chảy có ảnh hƣởng lớn thƣờng xuyên đến độ bền kết cấu chân giàn tự nâng Với lý trên, tác giả đề xuất đề tài luận văn tốt nghiệp cao học: “Phân tích độ bền kết cấu chân giàn tự nâng phƣơng pháp phần tử hữu hạn” -2- Mục đích nghiên cứu đề tài Thiết lập đƣợc mô hình tính toán, phân tích độ bền kết cấu chân giàn tự nâng sở nghiên cứu vấn đề sau: - Phân tích đặc điểm kết cấu chân giàn tự nâng - Nghiên cứu xác định lý thuyết sóng phạm vi áp dụng lý thuyết sóng để tính toán tải trọng tác dụng lên chân giàn tự nâng - Thiết lập mô hình tính toán độ bền kết cấu chân giàn tự nâng Ứng dụng phƣơng pháp phần tử hữu hạn để giải toán độ bền kết cấu giàn tự nâng - Nghiên cứu ứng dụng phần mềm tích hợp phƣơng pháp phần tử hữu hạn (SAP2000) để phân tích độ bền kết cấu chân giàn tự nâng cụ thể Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu đề tài Đối tƣợng nghiên cứu: độ bền kết cấu chân giàn tự nâng Phạm vi nghiên cứu: phân tích độ bền phá hủy kết cấu chân giàn tự nâng dƣới tác dụng tải trọng cực đại sóng dòng chảy Lý thuyết sóng áp dụng để tính toán tải trọng sóng theo lý thuyết sóng tiền định Phƣơng pháp nghiên cứu đề tài Nghiên cứu lý thuyết, thuật toán xác định thông số mô hình sóng tiền định kết hợp với tìm hiểu số liệu thống kê để xác định đặc trƣng sóng biển vùng biển phía nam Việt Nam Nghiên cứu lý thuyết ứng dụng phƣơng pháp phần tử hữu hạn tính toán học Nghiên cứu ứng dụng phần mềm tích hợp phƣơng pháp phần tử hữu hạn (SAP2000) để tính toán, mô đặc trƣng sóng, tải trọng sóng phân tích độ bền kết cấu chân giàn tự nâng Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài  Ý nghĩa khoa học đề tài: Đề tài xây dựng sở lý thuyết, trình tự để tính toán độ bền kết cấu chân giàn tự nâng phƣơng pháp phần tử hữu hạn Trên sở phát triển đƣợc phƣơng pháp tính toán, kiểm tra độ bền kết cấu thiết kế giàn khoan tự nâng -3-  Ý nghĩa thực tiễn đề tài: Nội dung nghiên cứu đề tài tạo điều kiện thuận lợi cho việc học tập, nghiên cứu trình thiết kế giàn khoan tự nâng Phƣơng pháp tính toán đƣa đề tài phƣơng pháp đƣợc sử dụng mạnh mẽ tính linh hoạt, độ xác rút ngắn thời gian tính toán Đồng thời phƣơng pháp đƣợc tích hợp nhiều phần mềm chuyên dụng Do kết hợp việc nghiên cứu phƣơng pháp phần tử hữu hạn với ứng dụng phần mềm chuyên dụng giúp cho kỹ sƣ thiết kế giàn khoan giải đƣợc công việc nhanh hơn, hiệu trình thiết kế -4- CHƢƠNG - TỔNG QUAN 1 GIÀN KHOAN TỰ NÂNG VÀ XU HƢỚNG PHÁT TRIỂN 1.1.1 Giới thiệu chung giàn tự nâng Giàn tự nâng có kết cấu gồm thân giàn giống nhƣ sà lan chân giàn di chuyển theo phƣơng thẳng đứng Sau chế tạo, giàn đƣợc kéo đến nơi làm việc chân đƣợc hạ xuống, cắm vào đáy biển nâng thân giàn lên cao Loại giàn khoan chủ yếu đƣợc dùng để khoan thăm dò có đặc điểm làm việc nhƣ sau: - Chiều sâu vùng nƣớc khai thác: 90 - 140 m, - Tính động cao nhờ chân giàn có khả nâng hạ để di chuyển cố định giàn nơi khai thác, - Thân giàn ổn định khai thác nhờ chống đỡ chân giàn, - Giá thành đầu tƣ thấp khai thác hiệu quả, - Tuy nhiên việc lắp đặt giàn loại phụ thuộc vào điều kiện thời thiết; bị hạn chế chiều sâu vùng nƣớc làm việc phụ thuộc lớn vào địa chất nơi lắp đặt, khai thác Mực nƣớc biển Đáy biển Chân đế giàn Hình 1 Giàn tự nâng Cấu tạo giàn tự nâng: Cấu tạo giàn tự nâng gồm có thân giàn chân đế giàn Thân giàn chứa thiết bị máy móc, phòng sinh hoạt, phân xƣởng, sàn hạ -5- máy bay đƣợc thiết kế nhằm đảm bảo tính cho thân toàn thiết bị máy móc chân giàn Chân giàn thƣờng có kết cấu dạng khung giàn bao gồm ống trụ thẳng đứng giằng nằm ngang nằm xiên liên kết với ống trụ mối hàn Cuối chân giàn có kết cấu đế thƣờng dạng hộp làm từ dầy - gọi “spud cans” Các chân đế có khả di chuyển lên phía xuống dƣới thân giàn nhờ hệ thống nâng hạ - “pinion jacking system” - đƣợc gắn thân giàn chân đế Ở trạng thái làm việc, chân đế đƣợc cắm xuống cố định dƣới đáy biển thân giàn đƣợc nâng đỡ chân đế Ở trạng thái không làm việc giàn nƣớc, chân đƣợc rút lên cao; trƣờng hợp giàn nhƣ tàu thủy thông thƣờng Chân giàn Thân giàn Chân giàn Hình Cấu tạo giàn khoan tự nâng Các trạng thái làm việc giàn tự nâng: Giàn tự nâng đƣợc thiết kế cần phải đảm bảo an toàn vận hành khai thác trạng thái làm việc sau: Chịu bão lớn; chế độ khai thác di chuyển vùng làm việc Các trạng thái làm việc biển giàn tự nâng đƣợc mô tả nhƣ sau: - Di chuyển giàn: Thân giàn mặt nƣớc nhƣ tàu thủy, chân giàn đƣợc kéo lên toàn phần bán phần giàn đƣợc tàu hỗ trợ kéo đến vị trí làm việc vị trí trú bão -60- II KIẾN NGHỊ Ở trạng thái khai thác, tải trọng tác dụng lên kết cấu giàn tự nâng phức tạp Tải trọng sóng tải trọng thƣờng xuyên, có tính chu kỳ có ảnh hƣởng lớn đến độ bền tuổi thọ kết cấu chân giàn tự nâng Do việc phân tích độ bền phá hủy trạng thái tải trọng sóng đạt giá trị cực đại cần thiết phải phân tích dao động độ bền mỏi kết cấu chân giàn Đây kiến nghị hƣớng nghiên cứu đề tài -61- TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS.TS Trần Công Nghị (2008), Động lực học công trình khơi, NXB ĐH Quốc gia Tp Hồ Chí Minh [2] Trần Ích Thịnh, Ngô Nhƣ Khoa (2007), Phương pháp Phần tử hữu hạn, Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật, Hà Nội [3] ABS (2004), Guidence note on Dynamic Analysis Procedure for SelfElevating Drilling Units [4] Günther Clausset et al (1992), Offshore Structures -Volume I,II,  SpringerVerlag London Limited [5] N Haritos (2007), Introduction to the analysis and Design of Offshore Structures- An Overview, The University of Melbourne, Australia [6] API (2005), Recommended Practice for Planning, Designing and Constructing Fixed Offshore Platforms – Working Stress Design, American Petroleum Institute [7] SAP2000 v10.0.1, SAP2000 Documentation [8] Energo Engineering, Inc (2007); Assessment of Fixed Offshore Platform Performance in Hurricanes Katrina and Rita, Final Report [9] www.narime.gov.vn/ /PVT%20Phan%20Dang%2 [10] MATLAB R2008b, Help -62- PHỤ LỤC I Mã nguồn tính toán sóng nƣớc sâu  Vẽ cấu hình sóng Airy sóng Stokes bậc k1 = 0.20; k2 = 0.25; k3 = 0.30; wt=0:2*pi/100:2*pi; % Cac ham so x1=cos(wt); x2=k1*cos(2*wt); x3=k2*cos(2*wt); x4=k3*cos(2*wt); for i=1:101 y1(i)=x1(i)+x2(i); y2(i)=x1(i)+x3(i); y3(i)=x1(i)+x4(i); end % Ve thi plot(wt,x1,'r-'); hold on; plot(wt,x3,'k-'); hold on; plot(wt,y1,'m '); hold on; plot(wt,y2,'k '); hold on; plot(wt,y3,'b '); xlabel ('\theta = kx - \omegat','Fontname','VNITimes','FontSize',13,'color','b') ylabel ('\xi/\xi_a','Fontname','VNITimes','FontSize',13,'color','b') -63- title ('Song Airy: \xi=\xi_acos\theta; 2nd Stokes: \xi=\xi_acos\theta+a\xi_acos2\theta','Fontname','VNITimes','FontSize',13,'color','b') legend('Song Airy: \xi=\xi_acos\theta','\xi=0.25*a*cos(kxwt)','a=0.20','a=0.25','a=0.30') grid on  Tính toán đồ thị lực sóng nước sâu theo KC % Do thi li KC1 = 10; KC2=20; KC3=30; Cm = 2; Cd=1; wt=0:2*pi/100:2*pi; % Li lido = cos(wt); % tinh tich vecto: tam3 = abs(cos(wt))*cos(wt) for i=1:101, tam1 = abs(cos(wt)); tam2 = cos(wt); tam3(i)=tam1(i)*tam2(i); end % Truong hop1 (KC=10) fm1 = -Cm*sin(wt); fd1= (KC1/pi)*Cd*tam3; f01 = fm1 + fd1; % Truong hop2 (KC=20) fm2 = -Cm*sin(wt); fd2 = (KC2/pi)*Cd*tam3; f02 = fm2 + fd2; % Truong hop1 (KC=30) -64- fm3 = -Cm*sin(wt); fd3 = (KC3/pi)*Cd*tam3; f03 = fm3 + fd3; % Ve thi %Li subplot(2,2,1) plot(wt,lido,'b-') xlabel ('\omegat (rad)','Fontname','VNITimes','FontSize',13,'color','b') ylabel ('\xi/\xi_a','Fontname','VNITimes','FontSize',13,'color','b') title ('Do dang mat song: \xi=\xi_a cos(kx\omegat)','Fontname','VNITimes','FontSize',13,'color','b') legend('kx=0,\xi=\xi_a cos\omegat') grid on %Truong hop 1, KC = 10 subplot(2,2,2) plot(wt,fm1,'b-') hold on plot(wt,fd1,'r-') hold on plot(wt,f01,'k-') xlabel ('\omegat (rad)','Fontname','VNITimes','FontSize',13,'color','b') ylabel ('f_0=(f_m+f_d)/(k\xi_a.g_0)','Fontname','VNITimes','FontSize',13,'color','b') title ('KC=10 (Luc quan troi)','Fontname','VNITimes','FontSize',13,'color','b') legend('f_m','f_d','f = f_m + f_d') grid on %Truong hop 2, KC = 20 subplot(2,2,3) tinh vuot -65- plot(wt,fm2,'b-') hold on plot(wt,fd2,'r-') hold on plot(wt,f02,'k-') xlabel ('\omegat (rad)','Fontname','VNITimes','FontSize',13,'color','b') ylabel ('f_0=(f_m+f_d)/(k\xi_a.g_0)','Fontname','VNITimes','FontSize',13,'color','b') title ('KC=20 (Luc can vuot troi)','Fontname','VNITimes','FontSize',14,'color','b') legend('f_m','f_d','f = f_m + f_d') grid on %Truong hop 3, KC = 30 subplot(2,2,4) plot(wt,fm3,'b-') hold on plot(wt,fd3,'r-') hold on plot(wt,f03,'k-') xlabel ('\omegat (rad)','Fontname','VNITimes','FontSize',13,'color','b') ylabel ('f_0=(f_m+f_d)/(k\xi_a.g_0)','Fontname','VNITimes','FontSize',13,'color','b') title ('KC=30 (Luc can vuot troi)','Fontname','VNITimes','FontSize',13,'color','b') legend('f_m','f_d','f = f_m + f_d') grid on  Tính toán đồ thị lực sóng nước sâu độ sâu khác % Do thi li KC = 30; KZ1 = 0; KZ2=-0.5; KZ3=-1; -66- Cm = 2; Cd=1; wt=0:2*pi/100:2*pi; % Li lido = cos(wt); % tinh tich vecto: tam3 = abs(cos(wt))*cos(wt) for i=1:101, tam1 = abs(cos(wt)); tam2 = cos(wt); tam3(i)=tam1(i)*tam2(i); end % Truong hop1 (KZ1=0) fm1 = -Cm*exp(KZ1)*sin(wt); fd1= (KC/pi)*exp(KZ1)*Cd*tam3; f01 = fm1 + fd1; % Truong hop2 (KZ2=-0.5) fm2 = -Cm*exp(KZ2)*sin(wt); fd2 = (KC/pi)*exp(KZ2)*Cd*tam3; f02 = fm2 + fd2; % Truong hop3 (KC=30) fm3 = -Cm*exp(KZ3)*sin(wt); fd3 = (KC/pi)*exp(KZ3)*Cd*tam3; f03 = fm3 + fd3; % Ve thi %Li subplot(2,2,1) plot(wt,lido,'b-') xlabel ('\omegat (rad)','Fontname','VNITimes','FontSize',14,'color','b') ylabel ('\xi/\xi_a','Fontname','VNITimes','FontSize',14,'color','b') -67- title ('Do dang mat song \xi=\xi_a cos(kx\omegat)','Fontname','VNITimes','FontSize',14,'color','b') legend('kx = 0, \xi=\xi_a cos\omegat') grid on % Do thi tai song theo thoi gian subplot(2,2,2) plot(wt,f01,'b-') hold on plot(wt,f02,'r-') hold on plot(wt,f03,'k-') xlabel ('\omegat (rad)','Fontname','VNITimes','FontSize',14,'color','b') ylabel ('f_0 = (f_m + f_d)/(k\xi_a.g_0)','Fontname','VNITimes','FontSize',14,'color','b') title ('KC= 30 (Luc can vuot troi)','Fontname','VNITimes','FontSize',14,'color','b') legend('kz = 0','kz = -0.5','kz = -1') grid on II Tính toán độ bền kết cấu chân tƣơng đƣơng giàn tự nâng Tam Đảo 01 công cụ SAP2000v10.0.1 JointElem JointObject GlobalX GlobalY GlobalZ Text Text cm cm cm 35 2880 0 36 2880 596.9 37 2880 1193.8 38 2880 1790.7 39 2880 2387.6 40 2880 2984.5 41 2880 3581.4 42 2880 4178.3 -68- 43 2880 4775.2 10 44 2880 5372.1 11 45 2880 5969 12 46 2880 6565.9 13 47 2880 7162.8 14 48 2880 7759.7 15 49 2880 8356.6 16 50 2880 8953.5 17 51 2880 9454.3 18 52 -1440 -2500 19 53 -1440 -2500 596.9 20 54 -1440 -2500 1193.8 21 55 -1440 -2500 1790.7 22 56 -1440 -2500 2387.6 23 57 -1440 -2500 2984.5 24 58 -1440 -2500 3581.4 25 59 -1440 -2500 4178.3 26 60 -1440 -2500 4775.2 27 61 -1440 -2500 5372.1 28 62 -1440 -2500 5969 29 63 -1440 -2500 6565.9 30 64 -1440 -2500 7162.8 31 65 -1440 -2500 7759.7 32 66 -1440 -2500 8356.6 33 67 -1440 -2500 8953.5 34 68 -1440 -2500 9454.3 35 69 -1440 2500 36 70 -1440 2500 596.9 37 71 -1440 2500 1193.8 -69- 38 72 -1440 2500 1790.7 39 73 -1440 2500 2387.6 40 74 -1440 2500 2984.5 41 75 -1440 2500 3581.4 42 76 -1440 2500 4178.3 43 77 -1440 2500 4775.2 44 78 -1440 2500 5372.1 45 79 -1440 2500 5969 46 80 -1440 2500 6565.9 47 81 -1440 2500 7162.8 48 82 -1440 2500 7759.7 49 83 -1440 2500 8356.6 50 84 -1440 2500 8953.5 51 85 -1440 2500 9454.3 Phần tử V2 M3 A W  Text KG KG-cm cm2 cm3 KG/cm2   KG/cm2 KG/cm2 4694.62 -49.24 2015 698700 0.00 2.33 4.04 789.55 -818809.23 2015 698700 -1.17 0.39 1.35 -3133.88 -469647.51 2015 698700 -0.67 -1.56 2.78 -3133.88 -469647.51 2015 698700 -0.67 -1.56 2.78 -7098.36 1056092.23 2015 698700 1.51 -3.52 6.29 -11121.11 3773027.83 2015 698700 5.40 -5.52 10.98 -11121.11 3773027.83 1600 554900 6.80 -6.95 13.83 -15224.04 7702240.38 1600 554900 13.88 -9.52 21.55 -19431.18 12870795.16 1600 554900 23.19 -12.14 31.31 -19431.18 12870795.16 852 295400 43.57 -22.81 58.81 -23762.03 19312758.22 852 295400 65.38 -27.89 81.29 -70- -28245.34 27069648.06 852 295400 91.64 -33.15 108.14 -28245.34 27069648.06 852 295400 91.64 -33.15 108.14 -32907.63 36190239.79 852 295400 122.51 -38.62 139.59 -37776.23 46732506.89 852 295400 158.20 -44.34 175.86 -37776.23 46732506.89 852 295400 158.20 -44.34 175.86 -42888.25 58763365.07 852 295400 198.93 -50.34 217.20 -48276.22 72359785.34 852 295400 244.96 -56.66 263.88 -48276.22 72359785.34 852 295400 244.96 -56.66 263.88 -53980.35 87610795.26 852 295400 296.58 -63.36 316.23 -60050.81 104617451.60 852 295400 354.16 -70.48 374.61 -60050.81 104617451.60 852 295400 354.16 -70.48 374.61 -66530.43 123495313.30 852 295400 418.06 -78.09 439.40 -73483.24 144376714.50 852 295400 488.75 -86.25 511.07 -73483.24 144376714.50 852 295400 488.75 -86.25 511.07 -80974.22 167411135.60 852 295400 566.73 -95.04 590.15 -89070.92 192769933.90 852 295400 652.57 -104.54 677.23 10 -89070.92 192769933.90 852 295400 652.57 -104.54 677.23 10 -97867.32 220647727.90 852 295400 746.95 -114.87 772.99 10 -107438.37 251263593.40 852 295400 850.59 -126.10 878.18 11 -107438.37 251263593.40 852 295400 850.59 -126.10 878.18 11 -117909.85 284867261.80 852 295400 964.34 -138.39 993.69 11 -129410.32 321746286.00 852 295400 1089.19 -151.89 1120.51 12 -129410.32 321746286.00 852 295400 1089.19 -151.89 1120.51 12 -134762.76 361616888.00 852 295400 1224.16 -158.17 1254.44 12 -134762.76 401836834.00 852 295400 1360.31 -158.17 1387.63 13 -134762.76 401836834.00 852 295400 1360.31 -158.17 1387.63 13 -134762.76 442056779.00 852 295400 1496.47 -158.17 1521.34 13 -134762.76 482276724.00 852 295400 1632.62 -158.17 1655.45 14 -134762.76 482276724.00 852 295400 1632.62 -158.17 1655.45 -71- 14 -134762.76 522496670.00 852 295400 1768.78 -158.17 1789.87 14 -134762.76 562716615.00 852 295400 1904.93 -158.17 1924.53 15 0.00 0.00 852 295400 0.00 0.00 0.00 15 0.00 0.00 852 295400 0.00 0.00 0.00 15 0.00 0.00 852 295400 0.00 0.00 0.00 16 0.00 0.00 852 295400 0.00 0.00 0.00 16 0.00 0.00 852 295400 0.00 0.00 0.00 16 0.00 0.00 852 295400 0.00 0.00 0.00 17 4794.98 -49.99 2015 698700 0.00 2.38 4.12 17 981.19 -862408.80 2015 698700 -1.23 0.49 1.49 17 -2852.19 -583925.72 2015 698700 -0.84 -1.42 2.59 18 -2852.19 -583925.72 2015 698700 -0.84 -1.42 2.59 18 -6729.44 844643.64 2015 698700 1.21 -3.34 5.91 18 -10669.20 3438950.97 2015 698700 4.92 -5.29 10.41 19 -10669.20 3438950.97 1600 554900 6.20 -6.67 13.11 19 -14695.36 7221662.28 1600 554900 13.01 -9.18 20.55 19 -18834.53 12222036.76 1600 554900 22.03 -11.77 30.01 20 -18834.53 12222036.76 852 295400 41.37 -22.11 56.37 20 -23108.80 18477144.34 852 295400 62.55 -27.12 78.23 20 -27551.01 26032530.59 852 295400 88.13 -32.34 104.42 21 -27551.01 26032530.59 852 295400 88.13 -32.34 104.42 21 -32192.33 34942187.05 852 295400 118.29 -37.78 135.18 21 -37065.58 45270944.82 852 295400 153.25 -43.50 170.78 22 -37065.58 45270944.82 852 295400 153.25 -43.50 170.78 22 -42215.75 57094493.81 852 295400 193.28 -49.55 211.48 22 -47683.90 70500959.05 852 295400 238.66 -55.97 257.60 23 -47683.90 70500959.05 852 295400 238.66 -55.97 257.60 23 -53521.24 85593622.15 852 295400 289.75 -62.82 309.51 23 -59792.60 102491373.00 852 295400 346.96 -70.18 367.63 -72- 24 -59792.60 102491373.00 852 295400 346.96 -70.18 367.63 24 -66556.01 121332145.70 852 295400 410.74 -78.12 432.45 24 -73897.29 142276350.80 852 295400 481.64 -86.73 504.52 25 -73897.29 142276350.80 852 295400 481.64 -86.73 504.52 25 -81906.55 165508050.80 852 295400 560.28 -96.13 584.50 25 -90679.89 191241675.90 852 295400 647.40 -106.43 673.13 26 -90679.89 191241675.90 852 295400 647.40 -106.43 673.13 26 -100350.66 219724850.50 852 295400 743.82 -117.78 771.29 26 -111031.72 251240941.80 852 295400 850.51 -130.32 879.95 27 -111031.72 251240941.80 852 295400 850.51 -130.32 879.95 27 -122906.88 286118451.00 852 295400 968.58 -144.26 1000.29 27 -136169.78 324742010.00 852 295400 1099.33 -159.82 1133.65 28 -136169.78 324742010.00 852 295400 1099.33 -159.82 1133.65 28 -150073.22 367549586.00 852 295400 1244.24 -176.14 1281.10 28 -150073.22 412338939.00 852 295400 1395.87 -176.14 1428.82 29 -150073.22 412338939.00 852 295400 1395.87 -176.14 1428.82 29 -150073.22 457128292.00 852 295400 1547.49 -176.14 1577.28 29 -150073.22 501917645.00 852 295400 1699.11 -176.14 1726.28 30 -150073.22 501917645.00 852 295400 1699.11 -176.14 1726.28 30 -150073.22 546706999.00 852 295400 1850.73 -176.14 1875.71 30 -150073.22 591496352.00 852 295400 2002.36 -176.14 2025.47 31 0.00 0.00 852 295400 0.00 0.00 0.00 31 0.00 0.00 852 295400 0.00 0.00 0.00 31 0.00 0.00 852 295400 0.00 0.00 0.00 32 0.00 0.00 852 295400 0.00 0.00 0.00 32 0.00 0.00 852 295400 0.00 0.00 0.00 32 0.00 0.00 852 295400 0.00 0.00 0.00 33 4794.98 -49.99 2015 698700 0.00 2.38 4.12 33 981.19 -862408.80 2015 698700 -1.23 0.49 1.49 -73- 33 -2852.19 -583925.72 2015 698700 -0.84 -1.42 2.59 34 -2852.19 -583925.72 2015 698700 -0.84 -1.42 2.59 34 -6729.44 844643.64 2015 698700 1.21 -3.34 5.91 34 -10669.20 3438950.97 2015 698700 4.92 -5.29 10.41 35 -10669.20 3438950.97 1600 554900 6.20 -6.67 13.11 35 -14695.36 7221662.28 1600 554900 13.01 -9.18 20.55 35 -18834.53 12222036.76 1600 554900 22.03 -11.77 30.01 36 -18834.53 12222036.76 852 295400 41.37 -22.11 56.37 36 -23108.80 18477144.34 852 295400 62.55 -27.12 78.23 36 -27551.01 26032530.59 852 295400 88.13 -32.34 104.42 37 -27551.01 26032530.59 852 295400 88.13 -32.34 104.42 37 -32192.33 34942187.05 852 295400 118.29 -37.78 135.18 37 -37065.58 45270944.82 852 295400 153.25 -43.50 170.78 38 -37065.58 45270944.82 852 295400 153.25 -43.50 170.78 38 -42215.75 57094493.81 852 295400 193.28 -49.55 211.48 38 -47683.90 70500959.05 852 295400 238.66 -55.97 257.60 39 -47683.90 70500959.05 852 295400 238.66 -55.97 257.60 39 -53521.24 85593622.15 852 295400 289.75 -62.82 309.51 39 -59792.60 102491373.00 852 295400 346.96 -70.18 367.63 40 -59792.60 102491373.00 852 295400 346.96 -70.18 367.63 40 -66556.01 121332145.70 852 295400 410.74 -78.12 432.45 40 -73897.29 142276350.80 852 295400 481.64 -86.73 504.52 41 -73897.29 142276350.80 852 295400 481.64 -86.73 504.52 41 -81906.55 165508050.80 852 295400 560.28 -96.13 584.50 41 -90679.89 191241675.90 852 295400 647.40 -106.43 673.13 42 -90679.89 191241675.90 852 295400 647.40 -106.43 673.13 42 -100350.66 219724850.50 852 295400 743.82 -117.78 771.29 42 -111031.72 251240941.80 852 295400 850.51 -130.32 879.95 43 -111031.72 251240941.80 852 295400 850.51 -130.32 879.95 -74- 43 -122906.88 286118451.00 852 295400 968.58 -144.26 1000.29 43 -136169.78 324742010.00 852 295400 1099.33 -159.82 1133.65 44 -136169.78 324742010.00 852 295400 1099.33 -159.82 1133.65 44 -150073.22 367549586.00 852 295400 1244.24 -176.14 1281.10 44 -150073.22 412338939.00 852 295400 1395.87 -176.14 1428.82 45 -150073.22 412338939.00 852 295400 1395.87 -176.14 1428.82 45 -150073.22 457128292.00 852 295400 1547.49 -176.14 1577.28 45 -150073.22 501917645.00 852 295400 1699.11 -176.14 1726.28 46 -150073.22 501917645.00 852 295400 1699.11 -176.14 1726.28 46 -150073.22 546706999.00 852 295400 1850.73 -176.14 1875.71 46 -150073.22 591496352.00 852 295400 2002.36 -176.14 2025.47 47 0.00 0.00 852 295400 0.00 0.00 0.00 47 0.00 0.00 852 295400 0.00 0.00 0.00 47 0.00 0.00 852 295400 0.00 0.00 0.00 48 0.00 0.00 852 295400 0.00 0.00 0.00 48 0.00 0.00 852 295400 0.00 0.00 0.00 48 0.00 0.00 852 295400 0.00 0.00 0.00 ... phân tích độ bền kết cấu chân giàn tự nâng cụ thể Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu đề tài Đối tƣợng nghiên cứu: độ bền kết cấu chân giàn tự nâng Phạm vi nghiên cứu: phân tích độ bền phá hủy kết cấu. .. PHẦN TỬ HỮU HẠN KẾT CẤU CHÂN GIÀN TỰ NÂNG 38 3.2.1 Phân tích liệu đầu vào 38 3.2.2 Mô hình PTHH kết cấu chân giàn tự nâng .39 CHƢƠNG - PHÂN TÍCH ĐỘ BỀN KẾT CẤU CHÂN GIÀN TAM ĐẢO 01... cao học: Phân tích độ bền kết cấu chân giàn tự nâng phƣơng pháp phần tử hữu hạn” -2- Mục đích nghiên cứu đề tài Thiết lập đƣợc mô hình tính toán, phân tích độ bền kết cấu chân giàn tự nâng sở