Bảng tính toán phục vụ cho việc bố trí thiết bị sửa chữa thay gối cầu

BẢNG TÍNH TỐN PHỤC VỤ CHO VIỆC BỐ TRÍ THIẾT BỊ SỬA CHỮA, THAY THẾ GỐI CẦU I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CƠNG TRÌNH: Cầu Hòa Xn nằm địa bàn thuộc hai quận Hải Châu quận Cẩm Lệ - thành phố Đà Nẵng, thi công đưa vào sử dụng năm 2010 I.1 TIÊU CHUÂN THIẾT KẾ: - Qui mô xây dựng: Vĩnh cửu - Tần suất: Tần suất thiết kế, P =1% - Tải trọng thiết kế: + Hoạt tải thiết kế HL93 có hệ số giảm 0,65 + Đoàn người 3kN/m2 + Cấp động đất: Động đất cấp VII - Khổ cầu: B = 10,5 + 2x2 = 14,5m - Khổ thông thuyền: Sông thông thuyền cấp V (khổ thông thuyền BxH = 25x3,5m) - Đường hai đầu cầu: Theo quy hoạch Bn=27m, Bm=15m I.2 GIẢI PHÁP KẾT CẤU: Kết cấu nhịp: - Cầu gồm 07 nhịp dầm BTCT DƯL Sơ đồ nhịp 7x42m, liên tục hóa dầm mặt cầu Chiều dài toàn cầu Ltc=303,55m Cắt ngang cầu gồm 05 dầm đặt cách 2,50m Chiều cao dầm 1,90m, mặt cầu đổ chỗ BTCT 25MPa dày 20cm - Các lớp mặt cầu gồm: Lớp BTN dày 5cm, lớp phòng nước dày 0,4cm Kết cấu hạ bộ: - Mố cầu: Hai mố thiết kế dạng mố tường BTCT 25MPa Móng mố móng cọc khoan nhồi BTCT 25MPa, mố bố trí 06 cọc đường kính D = 120cm Sau mố có bố trí dẫn BTCT 20 MPa - Trụ cầu: Các trụ thiết kế dạng chữ T BTCT 25MPa Móng trụ móng cọc khoan nhồi BTCT 25MPa, trụ bố trí 05 cọc đường kính D = 120cm Đường hai đầu cầu: - Đường hai đầu cầu có Bn=27m, Bm=15m - Taluy đường đoạn 20m đầu cầu phía Hòa Xn gia cố đá hộc xây vữa M100 dày 25cm, lớp dăm sạn đệm dày 10cm I.3 HIỆN TRẠNG CẦU: - Căn kết khảo sát, vị trí mố trụ kết cấu nhịp khơng có tượng chuyển vị (chuyển vị đứng, chuyển vị dọc, chuyển vị ngang chuyển vị xoay) - Tuy nhiên trình khai thác, xe chạy qua với tải trọng lớn, vượt tải trọng thiết kế nên gây chuyển vị lớn (theo phương thẳng đứng) kết cấu nhịp đỉnh trụ Kết hợp với lực xung kích mố, trụ nên làm cho số gối cầu bị biến dạng, số gối cầu dịch chuyển khỏi vị trí thiết kế ban đầu II MƠ HÌNH HĨA KẾT CẤU: Sử dụng phần mềm RM Bridge (bản quyền) để mô hình hóa kết cấu phân tích hiệu ứng + Dầm I mô phần tử Space Frame + Dầm ngang mô phần tử Space Frame III TÍNH TỐN LỰC KÍCH VÀ KIỂM SỐT TRONG Q TRÌNH SỬA CHỮA, THAY THẾ GỐI CẦU: Hình 1: Mơ hình rời rạc hóa phần tử Hình 2: Mơ hình cầu hồn thiện 3D Hình 3: Mặt cắt ngang dầm III.1 Tính tốn kiểm sốt q trình sửa chữa, thay gối cầu: - Trong trình nâng hạ kết cấu nhịp, ta tiến hành bố trí hệ thống cảm biến đo đạc ứng xử kết cấu để giám sát an toàn trình nâng hạ kết cấu nhịp, kịp thời điều chỉnh để đảm bảo an toàn cho kết cấu Tại vị trí mố M1: - Tiến hành kích 05 dầm, tính tốn với chiều cao kích nâng dầm 10mm, 15mm, 20mm - Trong trình nâng hạ dầm, bố trí cảm biến kiểm sốt chuyển vị vị trí đầu dầm ứng suất mặt cầu (chi tiết xem vẽ bố trí) Hình 4: Chuyển vị gối cầu mố M1: 10mm Hình 5: Chuyển vị gối cầu mố M1: 15mm Hình 6: Chuyển vị gối cầu mố M1: 20mm Tại vị trí trụ T1: - Tiến hành kích 10 dầm vị trí trụ T1, tính tốn chiều cao kích nâng dầm 10mm, 15mm, 20mm - Trong trình nâng hạ dầm, bố trí cảm biến kiểm sốt chuyển vị vị trí đầu dầm ứng suất mặt cầu (chi tiết xem vẽ bố trí) Hình 7: Chuyển vị gối cầu trụ T1: 10mm Hình 8: Chuyển vị gối cầu trụ T1: 15mm Hình 9: Chuyển vị gối cầu trụ T1: 20mm Tại vị trí trụ T2: - Tiến hành kích 10 dầm vị trí trụ T2, tính tốn chiều cao kích nâng dầm 10mm, 15mm, 20mm - Trong q trình nâng hạ dầm, bố trí cảm biến kiểm sốt chuyển vị vị trí đầu dầm ứng suất mặt cầu (chi tiết xem vẽ bố trí) Hình 10: Chuyển vị gối cầu trụ T2: 10mm Hình 11: Chuyển vị gối cầu trụ T2: 15mm Hình 12: Chuyển vị gối cầu trụ T2: 20mm Tại vị trí trụ T3: - Tiến hành kích 10 dầm vị trí trụ T3, tính tốn chiều cao kích nâng dầm 10mm, 15mm, 20mm - Trong trình nâng hạ dầm, bố trí cảm biến kiểm sốt chuyển vị vị trí đầu dầm ứng suất mặt cầu (chi tiết xem vẽ bố trí) Hình 13: Chuyển vị gối cầu trụ T3:10mm Hình 14: Chuyển vị gối cầu trụ T3:15mm Hình 15: Chuyển vị gối cầu trụ T3:20mm Các vị trí khác: - Tại vị trí mố M2: Tương tự mố M1 - Tại vị trí trụ T6: Tương tự trụ T1 - Tại vị trí trụ T5: Tương tự trụ T2 - Tại vị trí trụ T4: Tương tự trụ T3 Kết tính tốn: 5.1 Kết ứng suất dầm kích mố M1, M2 Hình 16: Ứng suất dầm với chuyển vị mố M1, M2, 10mm Hình 17: Ứng suất dầm với chuyển vị mố M1, M2, 15mm Hình 18: Ứng suất dầm với chuyển vị mố M1, M2, 20mm 5.2 Kết ứng suất dầm kích trụ T1, T2, T3, T4, T5, T6 Hình 19: Ứng suất dầm với chuyển vị trụ 10mm Hình 20: Ứng suất dầm với chuyển vị trụ 15mm Hình 21: Ứng suất dầm với chuyển vị trụ 20mm Tổng hợp kết tính tốn Vị trí kích Trụ T1 (Tại mố M1) Trụ T1 Trụ T2 Trụ T3 Giá trị ứng suất (kN/m2); (+) Ứng suất kéo; (-) Ứng suất nén Chuyển vị Max (mm) Min Max Min Max Min Max Min 597 896 1194 -287 -430 -574 1077 1615 2154 -1116 -1675 -2233 1243 1864 2485 -613 -913 -1226 1243 1864 2485 -613 -913 -1226 10 15 20 Ứng suất cho phép 3162 -18000 3162 -18000 3162 -18000 3162 -18000 Kết Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt Đạt *Kết luận: Trong q trình kích dầm lên Vy max = 20mm để sửa chữa, thay gối cầu kết cấu đảm bảo PHỤ LỤC TÍNH TỐN 10 ... mặt cầu (chi tiết xem vẽ bố trí) Hình 4: Chuyển vị gối cầu mố M1: 10mm Hình 5: Chuyển vị gối cầu mố M1: 15mm Hình 6: Chuyển vị gối cầu mố M1: 20mm Tại vị trí trụ T1: - Tiến hành kích 10 dầm vị trí. .. vị vị trí đầu dầm ứng suất mặt cầu (chi tiết xem vẽ bố trí) Hình 13: Chuyển vị gối cầu trụ T3:10mm Hình 14: Chuyển vị gối cầu trụ T3:15mm Hình 15: Chuyển vị gối cầu trụ T3:20mm Các vị trí khác:... trình nâng hạ dầm, bố trí cảm biến kiểm sốt chuyển vị vị trí đầu dầm ứng suất mặt cầu (chi tiết xem vẽ bố trí) Hình 10: Chuyển vị gối cầu trụ T2: 10mm Hình 11: Chuyển vị gối cầu trụ T2: 15mm Hình