Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất

LỜI CAM ĐOAN Em, Dương Xuân Hào Sinh ngày: 29/11/1993, CMND số: 125496095, cấp ngày: 08/04/2009, Bắc Ninh Quê quán: Tiên Sơn – Việt Yên – Bắc Giang Nơi tại: số 205 Vương Thừa Vũ – Thanh Xuân – Hà Nội Công tác Công ty Cổ phần tư vấn thiết kế xây dựng ACE Xin cam đoan luận văn tốt nghiệp cao học “Ảnh hưởng việc mơ hình hóa gối cao su đến kết tính tốn cơng trình cách chấn chịu động đất” cá nhân em thực hiện, tham khảo dùng giảng thầy giáo tài liệu công khai Các số liệu, kết luận văn hoàn toàn trung thực Em xin hồn tồn chịu trách nhiệm tính xác thực luận văn Hà Nội, tháng /2018 Tác giả luận văn Dương Xuân Hào i LỜI CẢM ƠN Em, Dương Xuân Hào xin khắc cốt ghi tâm công ơn dạy bảo, tình cảm thân thương Ts Nguyễn Anh Dũng, quý thầy, quý cô trường Đại học Thủy Lợi Em xin bày tỏ cảm động với giúp đỡ vô điều kiện anh, chị, em, đồng nghiệp để hoàn thành luận văn Trong trình nghiên cứu làm luận văn khó tránh khỏi sai xót nghiên cứu chưa sâu, kính mong q thầy bảo thông cảm! Hà Nội, tháng 2/2018 i MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH VẼ v DANH MỤC BẢNG vii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục đích đề tài 3 Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu Kết dự kiến đạt CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ CÁCH CHẤN ĐÁY .4 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Các phương pháp giảm chấn .5 1.2.1 Phương pháp giảm chấn thụ động 1.2.2 Phương pháp giảm chấn chủ động 17 1.2.3 Phương pháp giảm chấn bán chủ động .20 1.3 Gối cách chấn bảo vệ cơng trình 22 1.3.1 Nguyên lý hiệu gối cách chấn 22 1.3.2 Các loại gối cách chấn 23 1.4 Sự phát triển phương pháp sử dụng gối cách chấn để bảo vệ cơng trình giới 26 1.4.1 Đối với gối đàn hồi 26 1.4.2 Đối với dạng trượt đơn FPS 28 1.4.3 Đối với dạng trượt đôi DCFP 30 1.5 Gối cách chấn Việt Nam 31 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VIỆC MƠ HÌNH HĨA GỐI CAO SU TRONG CÁC TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ 33 2.1 Nguyên lý làm việc mơ hình ứng sử cách chấn cơng trình chịu động đất 33 3 2.2 Thiết lập mơ hình tính tốn cách chấn đáy theo tiêu chuẩn TCVN 9386:2012 tiêu chuẩn JRA 2004, AASHTO 2010 33 2.2.1 Thiết lập mơ hình tính tốn cách chấn đáy theo tiêu chuẩn TCVN 9386:2012 .33 2.2.2 Thiết lập mơ hình tính tốn cách chấn đáy theo tiêu chuẩn JRA 2004, AASHTO 2010 43 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH HỆ CÁCH CHẤN ĐÁY 53 KHI CHỊU ĐỘNG ĐẤT .53 3.1 Ví dụ áp dụng 53 3.1.1 Giới thiệu công trình 53 3.1.2 Giới thiệu phần mềm ứng dụng tính toán SAP 2000 v14 53 3.1.3 Lập mơ hình tính tốn 54 3.1.4 Khai báo tải trọng động đất tác dụng lên cơng trình thơng qua phần mềm SAP .55 3.1.5 Tiêu chí chọn gối cao su .58 3.1.6 Khai báo tính chất gối cao su thông qua phần mềm SAP 59 3.2 Phân tích kết cấu cơng trình khơng cách chấn đáy 61 3.2.1 Kết chuyển vị từ mơ hình phân tích 61 3.2.2 Kết gia tốc từ mơ hình phân tích 62 3.3.3 Tải trọng chân cột từ mô hình phân tích 63 3.3 Phân tích kết cấu cơng trình sử dụng hệ cách chấn đáy .64 3.3.1 Kết chuyển vị từ mơ hình phân tích 64 3.3.2 Kết gia tốc từ mơ hình phân tích 64 3.3.3 Tải trọng chân cột từ mô hình phân tích 65 3.4 Nhận xét đánh giá 66 4 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Tác động tải trọng động đất lên cơng trình Hình 1.2 Nguyên lý cách chấn đáy cơng trình Hình 1.3 Các loại thiết bị cách chấn đáy:(a) Gối đỡ đàn hồi;(b) Gối đỡ đàn hồi có lõi chì(LRB);(c) Gối đỡ dạng lắc ma sát (FPS) .9 Hình 1.4 (a) Thiết bị cản nhớt; (b) Thiết bị cản ma sát Hình 1.5 Thiết bị cản đàn nhớt khung thép 10 Hình 1.6 Mơ hình cấu tạo hệ cơng trình bậc tự có gắn thiết bị TMD .11 Hình 1.7 Thiết bị TMD tòa nhà Taipei 101 12 Hình 1.8 Thiết bị giảm chấn khối lượng dự chỉnh tòa nhà Fukuoka Tower, Fukuoka, Nhật Bản 12 Hình 1.9 Tháp điều khiển sân bay quốc gia Washington 13 Hình 1.10 Giảm chấn thụ động dao động dạng TLD 14 Hình 1.11 Sơ đồ nguyên lý hệ thống giảm chấn dao động dạng giảm chấn va chạm .15 Hình 1.12 AMD tòa nhà Applause Tower , Osaka, Nhật Bản 18 Hình 1.13 Tòa nhà Kyobashi Seiwa sử dụng giảm chấn dao động chủ động .19 Hình 1.14 Sơ đồ nguyên lý AMD-TMD .19 Hình 1.15 Tòa nhà Shinsuk Park Tower sử dụng giảm chế dao động “lai” 20 Hình 1.16 Sơ đồ hệ thống giảm chấn dao động dạng bán chủ dộng .21 Hình 1.17 Các dạng thiết bị bán chủ động: 21 Hình 1.18 Thiết bị giảm chấn bán chủ động thực tế .21 Hình 1.19 Giảm chấn dao động bán chủ động tòa nhà Kajima Shizuoka 22 Hình 1.20 Cách chấn đáy bảo vệ cơng trình chịu động đất 23 a) Kết cấu thơng thường, b) Kết cấu có cách chấn đáy .23 Hình 1.21 Hệ cách chấn từ vật liệu đàn hồi 24 Hình 1.22 Hệ cách chấn với lõi chì (LRB) 25 Hình 1.23 Hệ thống lắc trượt ma sát .25 Hình 2.1 Lý tưởng hóa hệ thống trụ cầu lập địa chấn 44 5 Hình 2.2 Chu kỳ kết cấu kiểu hàm k2/k1(m1= 70 kN-s2/m, m2= 274 kN-s2/m, and k1=26400 kN/m) 45 6 Hình 2.3 Phổ gia tốc tiêu chuẩn cho dịch chuyển động đất loại II loại 2, cấp (JRA, 2002) 46 Hình 2.4 Sơ đồ thiết kế cô lập địa chấn (JRA,2002) 48 Hình 2.5 Mối quan hệ song tuyến tính lực cắt chuyển vị đệm cô lập 49 Hình 3.1 Mơ hình tính tốn khơng sử dụng cách chấn đáy 54 Hình 3.2 Mơ hình tính tốn sử dụng hệ cách chấn đáy .55 Hình 3.3 Giản đồ giá trị (lấy ví dụ động đất CENTRO tương ứng với động đất cấp VIII IX theo TCVN 9386:2012) .57 Hình 3.4 Định nghĩa trường hợp phân tích 57 Hình 3.5 Mặt cắt ngang gối cao su 58 Hình 3.6 Khai báo đặc tính gối cao su 59 Hình 3.7 Khai báo hệ số theo phương thẳng đứng U1 gối cao su 59 Hình 3.8 Khai báo hệ số theo phương thẳng ngang U2 gối cao su 60 Hình 3.9 Khai báo hệ số theo phương thẳng ngang U3 gối cao su 61 Hình 3.10 Mặt Point tầng 12 (Z =39.6m) 61 Hình 3.11 Chuyển vị theo phương Y điểm 10192 (Z =39.6m) 62 Hình 3.12 Gia tốc theo phương Y điểm 10192 (Z =39.6m) 62 Hình 3.13 Chuyển vị theo phương Y điểm 10192 (Z =39.6m) 64 Hình 3.14 Gia tốc theo phương Y điểm 10192 (Z =39.6m) 64 7 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Cơ cấu cản TMD (trong 11 cơng trình Nhật Bản) 13 Bảng 1.2 So sánh tỷ số cản LRB với đường kính lõi chì khác 27 8 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Để hạn chế tác động tải trọng động đất lên cơng trình, từ nhiều năm qua nhà nghiên cứu, kỹ sư xây dựng giới tìm kiếm đề xuất giải pháp giảm chấn cho cơng trình Mục đích giải pháp đảm bảo cho cơng trình xây dựng đủ khả chịu lực, không hư hại kết cấu hư hỏng thiết bị, đồ đạc sử dụng công trình, tồn đứng vững tác dụng tải trọng động đất Theo quan điểm thiết kế công trình chịu động đất đại, việc thiết kế cơng trình xây dựng cần đảm bảo hai tiêu chí liên quan chặt chẽ với nhau: + Đảm bảo kết cấu có khả chịu lực lớn miền đàn hồi; + Đảm bảo cho kết cấu có khả tiêu tán lượng động đất truyền vào, thông qua biến dạng dẻo giới hạn cho phép thông qua thiết bị hấp thụ lượng Một quy định tiêu chuẩn thiết kế cơng trình chịu động đất đại tạo cho kết cấu cơng trình độ bền đủ lớn độ dẻo thích hợp: + Độ bền đủ lớn nhằm gia tăng khả chịu lực kết cấu + Độ dẻo thích hợp nhằm giúp cơng trình có khả tiêu tán lượng có cân hài hòa mặt động lực học Bởi tác dụng rung lắc động đất làm phát sinh chuyển vị gia tốc cơng trình Nếu cơng trình có độ cứng q lớn gia tốc sinh vô lớn, gây rơi nghiêng đổ đồ đạc bên nhà dẫn đến thiệt hại mặt kinh tế Ngược lại, cơng trình q mềm chuyển vị tương đối tầng lớn, gây biến dạng đáng kể cho cơng trình, làm hư hại nút liên kết khung chịu lực, nứt tường, vênh cửa…, dao động cơng trình phát sinh đáng kể gây ảnh hưởng đến tâm lý người sinh sống làm việc tòa nhà Như vậy, quan niệm thiết kế đại lưu ý thêm phương diện lượng động đất truyền vào cơng trình Việc thiết kế tính tốn cho kết cấu có khả tiêu 1 Để định nghĩa hàm thời gian ta sử dụng hàm thời gian cung cấp sẵn phần mềm lập hàm thời gian theo dạng hàm đơn giản (sin, cos…) Tuy nhiên hàm thời gian có sẵn phần mềm khơng phù hợp với điều kiện địa chất cung 56 56 cường độ động đất Việt Nam Để khắc phục điều ta tự lập hàm lấy hàm từ file liệu có sẵn Define/Time History Functions sau chọn mục Add Funtion from file thực điền thông số liên quan: Chọn Browse chọn đường dẫn đến thư mục chứa hàm thời gian Chọn vào mục View file đề xem cách thức trình bày file phục vụ cho việc khai báo Nếu file có dạng giá trị thời gian tương đương chọn Time and Funtion Values Nếu file có dạng giá trị cách khoảng thời gian chọn Values at Equal Intervals of Và nhập bước thời gian đọc từ file liệu Xem kỹ file liệu khai báo thông số quan trọng sau: Header Line to Skip: số dòng thích cho bảng liệu Number of Points per Line: số “cột liệu” yêu cầu máy đọc Cột cặp số bao gồm cột thời gian cột giá trị Kích Display Graph để xem giản đồ giá trị: 57 57 Hình 3.3 Giản đồ giá trị (lấy ví dụ động đất CENTRO tương ứng với động đất cấp VIII IX theo TCVN 9386:2012) 3.1.4.2 Định nghĩa trường hợp phân tích: Define/Load Case /Add New Load Case/Load Case Type/Time History Hình 3.4 Định nghĩa trường hợp phân tích 58 58 3.1.5 Tiêu chí chọn gối cao su Kích thước gối cao su lựa chọn dựa theo cơng trình tương tự báo S.K JAIN S K THAKKAR (2000) Cụ thể kích thước gối là: Kích thước gối cách chấn: 1.2m x 1.2m Chiều cao gối cách chấn: 0.163m Số lớp cao su: lớp Số lớp thép: lớp Độ dày lớp cao su: 19mm Độ dày lớp thép: 3mm Đặc tính học loại gối chọn theo bảng số RAZZAQ đồng nghiệp (2012) Các giá trị tham số bảng quy đổi tham số mơ hình song tuyến tính theo cơng thức sau: Ka Ab C1 h Kb Ab C2 h Q A bcr Trong đó: A b diện tích mặt cắt ngang gối cao su Hình 3.5 Mặt cắt ngang gối cao su 59 59 3.1.6 Khai báo tính chất gối cao su thông qua phần mềm SAP Define/Section Property/Link/Support Property/Add New Property sau khai báo thơng số sau: Hình 3.6 Khai báo đặc tính gối cao su Chọn vào mục Modify/Show for U1 để khai báo cách tính chất chuyển vị theo phương đứng: 60 60 Hình 3.7 Khai báo hệ số theo phương thẳng đứng U1 gối cao su 61 61 Chọn vào mục Modify/Show for U2 để khai báo cách tính chất chuyển vị theo phương ngang: Hình 3.8 Khai báo hệ số theo phương thẳng ngang U2 gối cao su Chọn vào mục Modify/Show for U3 để khai báo cách tính chất chuyển vị theo phương ngang lại: 62 62 Hình 3.9 Khai báo hệ số theo phương thẳng ngang U3 gối cao su 3.2 Phân tích kết cấu cơng trình khơng cách chấn đáy 3.2.1 Kết chuyển vị từ mơ hình phân tích 63 63 Hình 3.10 Mặt Point tầng 12 (Z =39.6m) 64 64 Hình 3.11 Chuyển vị theo phương Y điểm 10192 (Z =39.6m) Chuyển vị đỉnh lõi thang máy tầng 12 (Join 10192) theo phương y Uy = -2 6.997x10 m 3.2.2 Kết gia tốc từ mơ hình phân tích Hình 3.12 Gia tốc theo phương Y điểm 10192 (Z =39.6m) Gia tốc max đỉnh lõi thang máy tầng 12 (Join 10192) theo phương y -3.426 m/s 62 3.3.3 Tải trọng chân cột từ mơ hình phân tích TABLE: Joint Reactions Joint Output CaseT StepTy Text CaseTex ypeTex pe Text t t Max DD-UY NonMo dHist Min DD-UY NonMo dHist DD-UY NonMo Max dHist Min DD-UY NonMo dHist Max DD-UY NonMo dHist Min DD-UY NonMo DD-UY dHist NonMo Max dHist Min DD-UY NonMo dHist Max DD-UY NonMo DD-UY dHist NonMo Min dHist Max DD-UY NonMo dHist Min DD-UY NonMo dHist Max DD-UY NonMo dHist Min DD-UY NonMo dHist Max DD-UY NonMo dHist Min DD-UY NonMo DD-UY dHist NonMo Max dHist Min DD-UY NonMo dHist Max 10 DD-UY NonMo dHist Min 10 DD-UY NonMo dHist Max 11 DD-UY NonMo dHist Min 11 DD-UY NonMo dHist Max 12 DD-UY NonMo 12 DD-UY dHist NonMo Min dHist Max 13 DD-UY NonMo dHist Min 13 DD-UY NonMo dHist Max 14 DD-UY NonMo dHist Min 14 DD-UY NonMo dHist Max 15 DD-UY NonMo dHist Min 15 DD-UY NonMo 16 DD-UY dHist NonMo Max dHist Min 16 DD-UY NonMo dHist Max 17 DD-UY NonMo dHist Min 17 DD-UY NonMo dHist Max 18 DD-UY NonMo dHist Min 18 DD-UY NonMo dHist Max 19 DD-UY NonMo 19 DD-UY dHist NonMo Min dHist Max 20 DD-UY NonMo dHist Min 20 DD-UY NonMo dHist Max 21 DD-UY NonMo dHist Min 21 DD-UY NonMo dHist Max 22 DD-UY NonMo dHist Min 22 DD-UY NonMo 23 DD-UY dHist NonMo Max dHist Min 23 DD-UY NonMo dHist Max 24 DD-UY NonMo dHist Min 24 DD-UY NonMo dHist Max 25 DD-UY NonMo dHist Min 25 DD-UY NonMo dHist Max 26 DD-UY NonMo 26 DD-UY dHist NonMo Min dHist Max 27 DD-UY NonMo dHist Min 27 DD-UY NonMo dHist Max 28 DD-UY NonMo dHist Min 28 DD-UY NonMo dHist Max 29 DD-UY NonMo dHist Min 29 DD-UY NonMo 30 DD-UY dHist NonMo Max dHist Min 30 DD-UY NonMo dHist Max 31 DD-UY NonMo dHist Min 31 DD-UY NonMo dHist Max 32 DD-UY NonMo dHist Min 32 DD-UY NonMo dHist Max 33 DD-UY NonMo 33 DD-UY dHist NonMo Min dHist Max 34 DD-UY NonMo dHist Min 34 DD-UY NonMo 35 DD-UY dHist NonMo Max dHist Min 35 DD-UY NonMo dHist Max 36 DD-UY NonMo dHist Min 36 DD-UY NonMo 37 DD-UY dHist NonMo Max dHist Min 37 DD-UY NonMo dHist Max 38 DD-UY NonMo 38 DD-UY dHist NonMo Min dHist Max 39 DD-UY NonMo dHist Min 39 DD-UY NonMo dHist Max 40 DD-UY NonMo 40 DD-UY dHist NonMo Min dHist Max 41 DD-UY NonMo dHist Min 41 DD-UY NonMo 42 DD-UY dHist NonMo Max dHist Min 42 DD-UY NonMo dHist Max 43 DD-UY NonMo dHist Min 43 DD-UY NonMo 44 DD-UY dHist NonMo Max dHist Min 44 DD-UY NonMo dHist Max 45 DD-UY NonMo 45 DD-UY dHist NonMo Min dHist Max 46 DD-UY NonMo dHist Min 46 DD-UY NonMo dHist Max 47 DD-UY NonMo dHist Min 47 DD-UY NonMo dHist Max 48 DD-UY NonMo dHist Min 48 DD-UY NonMo dHist F K1 N 39.52 30.41 27.89 -9 10.1 - 2.49 18.41 9.58 -2 9.22 20.31 11.19 10.84 7- 7.15 23.23 47.24 35.96 17.85 15.55 -9 7.92 - 2.6 13.82 7.56 -4 7.34 22.42 23.50 9.2 -8 - 6.4 20.85 32.13 335.79 4123.0 223.20 -9 116.98 119.8 -4 70.89 50.63 -8 49.25 119.08 5169.3 52.02 - 174.74 150.96 -5 347.50 11.93 41.05 1.63 51.5 2.43 - 12.73 11.98 21.89 1.73 -4 1.68 1.39 - 11.43 332.75 -8 166.05 229.19 -4 419.67 471.1 - 235.93 8.00 -6 7.77 229.6 - 454.96 426.42 -4 241.98 162.20 -5 323.61 35.32 18.73 65.03 -7 8.06 21.65 -2 13.56 13.12 818.5 10.45 5- 6.94 20.30 33.52 41.98 29.24 38.51 - 10.17 - 3.63 31.37 10.59 24.59 3- 4.2 10.30 25.31 58.05 12.77 6- 9.50 24.04 46.42 F F K2 K3 N N 210.73 3703.4 48 -5 2032.7 170.66 195.96 01 4541.1 04 -6 3499.8 153.85 62 193.87 4342.7 26 -5 3111.8 157.70 247.06 59 5001.3 16 -5 2498.2 191.39 71 194.3 4337.4 42 3111.5 158.28 34 197.05 4539.9 62 -2 3499.4 155.04 34 212.79 3702.6 16 -4 2040.5 172.82 34 211.78 3955.0 52 -6 3663.3 211.23 181.96 26 5510.8 76 -3 5284.2 177.44 55 177.4 4545.2 27 - 3619.2 183.52 41 251.25 5361.2 14 -2 292.4 335.10 36 178.27 4547.4 309 3632 184.3 5510.6 06 183.19 64 -8 5284.6 178.71 89 214.24 3948.1 613665 -8 213.81 658.41 3013.8 -3 -91 480.88 1753.30 36.32 2728.7 -1 -15 27.17 38.06 1533.84 2682.3 -8 -02 28.52 1463.46 760.24 4122.1 -5 -71 580.42 37.96 2352.94 2692 -1 - 91 28.41 36.88 1490.26 2753.5 7-09 27.7 1596.56 669.41 3157.4 -1 -04 492.11 813.37 1863.43 1296.7 46 -7 172.3 674.58 58 914.77 1256.5 34 -3 254.7 770.39 83 791.92 1500.0 9335.9 -5 650.26 25 706.43 2354.1 38 -4 715.60 859.5 504.99 2251 - -73 881.87 702.17 477.58 2277 -5 -41 710.88 474.50 533.13 4063.4 -5 -14 751.71 12.27 1901.61 1791 -5 -47 15.64 883.20 10.62 1809.8 22 -6 17.14 5394.1 898.37 572.41 -4 -06 815.90 11.24 2587.19 1770.0 135 17.7 1799.3 882.79 10.76 66 14.18 886.09 513 3993.1 - -59 732.13 1873.62 205.80 3926.3 12 -2 3619.6 222.46 61 178.73 5520.4 527 5261.6 188.3 230.35 62 4941.2 16 -5 4252.6 196.44 230.57 92 4956 144 4263.0 196.7 5518.9 87 179.96 99 -8 5260.4 189.68 97 208.29 3922.1 14 3625.8 225.07 86 160.40 3713.2 68 -2 2047.0 207.77 148.89 42 4633.5 973 3498.8 192.9 15 42 5756 3198.4 18 227.90 31 17.4 2699.2 82 - 1494.4 70.31 69 17.63 2704.5 53 -5 1496 70.41 5756.0 06 155.76 37 -4 3195.0 228.57 12 150.06 4634.3 02 -6 3498.6 194.13 64 162.37 3707.2 74 -2 2050 209.84 31 63 M KN-m 499.47 -23 483.260 484.94 -59 470.577 489 - 46 469.579 521.30 -36 519.366 491.59 -04 471.543 489.57 -55 474.971 506.9 - 27 490.408 536.85 -43 484.229 506.68 -03 457.672 513.25 -36 454.405 653.74 -83 523.225 515.64 -88 456.735 511.38 -49 462.203 544.70 -21 491.747 60.1 - 68 61.124 41.27 -05 44.298 42.06 -32 45.114 93.63 -31 98.513 42.1 - 39 45.188 41.48 -97 44.512 59.70 -55 60.668 83.58 - 93 100.206 84.20 -68 94.292 81.52 -46 98.185 90.09 -61 70.581 109.23 61 97.672 89.77 -86 70.261 62.74 -01 60.240 21.09 -07 17.418 21.61 -84 17.050 86.58 -07 73.764 21.73 -14 17.161 20.55 -28 16.891 62.16 -15 59.670 547.2 - 05 478.714 516.74 -35 454.697 525.16 - 13 503.199 527.03 - 99 504.933 521.49 -34 459.226 555.08 01 486.26 533.66 -59 436.873 520.97 -32 427.201 554.1 - 57 433.752 105.90 58 47.844 106.04 08 48.121 556.37 -15 435.991 525.59 -73 431.669 541.04 -49 443.938 M2 KN-m 48.247 217.336 19.614 -9 21.366 9.660 - 28.943 21.165 -9 20.529 31.053 -8 13.043 22.331 -5 18.620 - 9.093 55.568 46.255 23.900 18.234 -1 20.067 8.379 - 24.091 20.082 319.54 33.775 -2 15.780 21.663 -4 18.739 - 6.765 42.376 16.425 66.544 19.934 -3 10.106 10.33 -5 8.457 5.75 - 5.599 14.444 -1 17.185 3.564 - 15.120 2.512 - 13.973 7.13 - 0.236 2.091 -4 2.034 1.791 -8 7.852 6.113 -2 0.401 2.208 -2 2.147 1.886 -2 7.274 9.741 36.1 9.03 -9 9.12 13.552 78.250 3.854 -1 3.745 6.261 - 12.039 10.938 -9 10.814 8.45 - 13.193 46.530 93.877 18.615 -5 21.022 33.605 -5 25.999 23.658 -3 23.816 23.608 -7 19.989 - 4.774 44.481 53.318 312.625 22.595 -4 23.705 11.399 -6 43.244 11.893 72.948 -4 2.806 11.44 37.06 -1 5.993 26.523 -7 23.081 - 7.547 57.114 M3 KN-m 0.144 -3 0.1518 0.144 -3 0.1518 0.144 -3 0.1518 0.144 -3 0.1518 0.144 -3 0.1518 0.144 -3 0.1518 0.144 -3 0.1518 0.144 -3 0.1518 0.144 -3 0.1518 0.144 -3 0.1518 0.144 -3 0.1518 0.144 -3 0.1518 0.144 -3 0.1518 0.144 -3 0.1518 3.465 -3 3.6384 0.212 -7 0.2646 0.287 -6 0.2317 0.1 - 0.1748 0.227 -4 0.2835 0.275 -4 0.2237 3.268 -7 3.1033 0.10 - 0.0531 0.007 -1 0.0069 0.07 - 0.1225 0.057 -3 0.0896 0.009 -3 0.0096 0.072 70.04 3.444 -6 3.8628 4.124 13.407 3.364 -4 4.3008 0.211 -4 0.2055 4.341 -6 3.4042 3.267 -2 3.9813 4.259 -1 3.8321 0.144 -3 0.1518 0.144 -3 0.1518 0.144 -3 0.1518 0.144 -3 0.1518 0.144 -3 0.1518 0.144 -3 0.1518 0.144 -3 0.1518 0.144 -3 0.1518 0.144 -3 0.1518 0.015 -4 0.0162 0.015 -4 0.0162 0.144 -3 0.1518 0.144 -3 0.1518 0.144 -3 0.1518 3.3 Phân tích kết cấu cơng trình sử dụng hệ cách chấn đáy 3.3.1 Kết chuyển vị từ mơ hình phân tích Hình 3.13 Chuyển vị theo phương Y điểm 10192 (Z =39.6m) Chuyển vị đỉnh lõi thang máy tầng 12 (Join 10192) theo phương y Uy = -2 8.869x10 m 3.3.2 Kết gia tốc từ mơ hình phân tích Hình 3.14 Gia tốc theo phương Y điểm 10192 (Z =39.6m) Gia tốc max đỉnh lõi thang máy tầng 12 (Join 10192) theo phương y -1.788 m/s 64 3.3.3 Tải trọng chân cột từ mơ hình phân tích TABLE: Joint Reactions Joi Outp Cas StepT nt Tex utCas Te eTyT ypeTe e Max xt t DD- xt NonM UY odHis Min DDNonM UY odHis Max DDNonM UY DD- odHis NonM Min UY odHis Max DDNonM UY odHis Min DDNonM UY odHis Max DDNonM UY DD- odHis NonM Min UY odHis Max DDNonM UY odHis Min DDNonM UY odHis Max DDNonM UY odHis Min DDNonM UY DD- odHis NonM Max UY odHis Min DDNonM UY odHis Max DDNonM UY odHis Min DDNonM UY DD- odHis NonM Max UY odHis Min DD- NonM UY odHis Max 10 DDNonM UY odHis 10 DDNon Min UY 11 DD- ModH Non Max UY 11 DD- ModH Non Min UY ModH Max 12 DDNon UY ModH Min 12 DDNon UY ModH Max 13 DDNon UY 13 DD- ModH Non Min UY ModH Max 14 DDNon UY ModH Min 14 DDNon UY ModH Max 15 DDNon UY 15 DD- ModH Non Min UY ModH Max 18 DDNon UY ModH Min 18 DDNon UY ModH Max 21 DDNon UY ModH Min 21 DDNon UY 28 DD- ModH Non Max UY ModH Min 28 DDNon UY ModH Max 31 DDNon UY ModH Min 31 DD- Non UY ModH Max 34 DDNonM UY odHis Min 34 DDNonM UY odHis Max 35 DDNonM UY odHis Min 35 DDNonM UY odHis Max 36 DDNonM UY 36 DD- odHis NonM Min UY odHis Max 37 DDNonM UY odHis Min 37 DDNonM UY odHis Max 38 DDNonM UY 38 DD- odHis NonM Min UY odHis Max 39 DDNonM UY odHis Min 39 DDNonM UY odHis Max 40 DDNonM UY odHis Min 40 DDNonM UY 41 DD- odHis NonM Max UY odHis Min 41 DDNonM UY odHis Max 42 DDNonM UY 42 DD- odHis Non Min UY 43 DD- ModH Non Max UY ModH Min 43 DDNon UY ModH Max 44 DDNon UY ModH Min 44 DDNon UY 45 DD- ModH Non Max UY 45 DD- ModH Non Min UY ModH Max 46 DDNon UY ModH Min 46 DDNon UY ModH Max 47 DDNon UY 47 DD- ModH Non Min UY ModH Max 48 DDNon UY ModH Min 48 DDNon UY ModH F K1 N62 81 13 62 17 -06 18.7 10 -86 27.9 21 -07 18.5 29 -61 10.8 25 -93 18.3 - 9.5 67.0 58 52 18 -06 19.8 14 83 30 20 -63 21.6 33 06 11 24 - 81 21.8 - 5.5 52.7 23 -68 21.2 - 21.2 20 -22 21.2 22 -43 21.1 22 -37 21.9 22 - 31 22.7 58 085 19 41 22 29 -92 20.6 26 -06 40.2 25 -40 23.0 - 4.1 53.3 65 12 13 72 22 28 24 - 47.7 68 69 0.4 - 4.8 63.5 38 46 4.42 - 22.6 - 9.3 73.5 F F M K2 K3 KNN N m 369 7518 856 -956 4221 365.8 557 355 9192 -284 552 7047 350.5 162 354 8895 221 -383 6305 355.9 677 394 10304 -496 617 5242 368.7 354 .878 88 94 -924 6295 356.6 547 356 9193 943 -373 7045 351.8 361 .258 7556 104 -344 4221 367.3 619 364 8012 802 -576 7069 391.4 576 341 11414 -105 909 1006 377.3 1.41 337 9515 816 -199 7080 384.4 685 371 10916 -939 223 1134 442.5 756 337 9557 178 -892 7050 384.9 786 341 11417 998 373 10059 378 .266 356 7992 857 - 269 7063 393.0 122 434 9226 - 078 782 423 443.2 63 433 179 589 - 17 443 1501 433 9659 099 442 443 9630 173 433 -484 259 444.2 261 433 15270 015 615 444 5118 432 9127 -542 -.331 444.4 358 2257 8041 387 - 312 6949 399.8 085 335 11300 - 071 631 10235 387.1 377 .294 9904 887 -966 8538 375.6 055 375 9897 -598 314 8643 376.0 996 336 11302 395 -305 10237 388.2 349 .424 8071 078 -985 6940 401.4 315 .873 7179 991 -944 4146 402.9 648 324 9246 -711 994 697 404.4 6.4 307 11719 -154 863 5611 421.1 434 246 5572 155 -427 2487 491.5 246 .005 5580 -075 618 2484 491.7 192 307 11697 - 857 607 5616 421.7 715 325 9243 - 878 576 6975 405.4 428 317 7151 925 883 4200 404 .826 M KNm 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 65 M KNm 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3.4 Nhận xét đánh giá Sau chạy phân tích hai mơ hình ta nhận thấy chuyển vị tổng thể cơng trình sử cách chấn đáy lớn hơn, tính chất gối cao su làm tăng độ mềm theo phương ngang.Tuy nhiên chuyển vị tương đối tầng cơng trình có cách chấn nhỏ cơng trình khơng có cách chấn, điều giúp cho nội lực cơng trình có cách chấn sinh động đất giảm Đối với thành phần gia tốc, kết từ mơ hình phân tích đưa cho thấy gia tốc mơ hình khơng sử dụng cách chấn gấp hai lần so với cơng trình sử dụng hệ cách chấn đáy, khối lượng tham gia vào dao động tương đương Điều cho thấy thành phần lực ngang tham gia vào dao động sử dụng gối cao su nhỏ hơn, moment lực ngang sinh nhỏ Lúc thiết kế tính tốn khối lượng cốt thép tiết kiệm với phương pháp kết cấu phần thân ngàm cứng với kết cấu phần Ngoài hai thành phần chuyển vị gia tốc, luận văn em kiểm tra xem tải trọng chân cột mà hai phương án phải chịu Về tải trọng đứng hai phương án chịu nội lực tương đương Tuy nhiên cơng trình thêm gối cao su lúc thành phân momnet không xuất không bị giới hạn xoay so với phương án thông thường Từ kết trên, việc thiết kế cơng trình sử dụng cách chấn đáy đem lại lợi thiết kế dụng sau: cơng trình làm việc hạn chế biến dạng (đảm bảo cơng trình khơng xảy phá hủy, đồ đạc vật dụng người đảm bảo an toàn) chịu tải trọng ngang lớn Việc không xuất thành phần moment chân cột (moment tầng giảm thành phần lực ngang tham gia dao động nhỏ) đem lại tiết kiệm chi phí cốt thép cho chủ đầu tư mà cơng trình đảm bảo ổn định khả chịu lực 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Xây Dựng, (2006) Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCVN 9386 : 2012 Thiết kế cơng trình chịu động đất, NXB Xây dựng [2] Japan road association (JRA), (2004) Specifications for highway bridges Part V: seismic design Tokyo: Maruzen [3] Razzaq MK., Okui Y., Bhuiyan AR., Amin AFMS., Mitamura H., Imai T (2012) Application of rheology modeling to natural rubber and lead rubber bearing: a simplidied model and low temperature behavior, Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser A1., 68(3)., pp526-541 [4] Sarvesh K JAIN And Shashi K THAKKAR Seismic response of building base isolated with filled rubber bearings under earthquakes of different characteristics [5] Trần Tuấn Long (2007) Dao động tự kết cấu khung nhà nhiều tầng có thiết bị giảm chấn HDR Luận văn thạc sỹ, Trường Đại học xây dựng [6] Nguyễn Xuân Thành (2006) Hiệu đệm giảm chấn chế ngự dao động kết cấu nhà cao tầng chịu tải trọng động đất, Hội nghị khoa học toàn quốc học vật rắn biến dạng lần thứ [7] Kelly, J M., (1997) The role of damphing in seismic isolation, Earthquake Engineering Research Center, University of California, Berkeley, CA 94804 [8] Mayes, R.L and F Naiem, 2001 “Design of Structures with Seismic Isolation,” in The Seismic Design Handbook, 2nd ed., Naiem, F., Ed., Kluwer Academic Publishers, Boston.and Naeim 2001 [9] Naeim, F., and Kelly, J M., (1999) Design of Seismic Isolated Structures – From Theory to Practice John Wiley and Sons, Inc [10] Yeong - Bin Yang and Kuo-Chun Chang (2003) Base Isolation, Earthquake Engineering Handbook, chapter 17 [11] International Code Council (2000) International Building Code (IBC) Whittier, California, USA [12] American association of state highways and transportation officials (AASHTO) (2010) 3rd Edition Washington DC: Guide Specification for Seismic Isolation Design [13] Japan road association (JRA), (2002) Specifications for highway bridges Part V: seismic design Tokyo: Maruzen 67 ... hoạt động gối cách chấn mang tính chất thụ động nên đơn giản, dễ dàng vận hành, bảo trì có giá thành rẻ Với lý đề tài luận án Ảnh hưởng việc mơ hình hóa gối cao su đến kết tính tốn cơng trình cách. .. Dùng phương pháp tính tốn để so sánh kết Từ rút kết luận kiến nghị Kết dự kiến đạt Đánh giá hiệu cơng trình sử dụng cách chấn đáy chịu động đất ảnh hưởng việc mơ hình hóa gối cao su theo tiêu chuẩn... thiết kế kháng chấn khác nhau, qua đánh giá ảnh hưởng việc mơ hình hóa đến kết tính tốn cơng trình cách chấn chịu động đất Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết tính tốn Dùng