NGHIÊN CỨU, XÂY DỰNG PHẦN MỀM TÍNH TOÁN, HỖ TRỢ ĐÁNH GIÁ CÁC CÔNG TRÌNH CẦU DẦM NHỊP GIẢN ĐƠN ĐANG SỬ DỤNG MỤC LỤC MỤC LỤC 1 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 5 DANH MỤC BẢNG BIỂU 6 DANH MỤC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ 8 MỞ ĐẦU 11 CHƯƠNG 1: CÔNG TÁC KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CẦU BTCT 13 1.1. Sơ lược về các công trình cầu ở Việt Nam 13 1.2. Hiện trạng hệ thống cầu trên mạng lưới giao thông đường bộ Việt Nam 14 1.2.1. Tổng quan về hệ thống cầu trên mạng lưới giao thông đường bộ Việt Nam 14 1.2.2. Một số đặc trưng tiết diện cầu ở Việt Nam 16 1.3. Tình hình nghiên cứu các phương pháp tính toán kiểm tra kết cấu cầu BTCT 19 1.3.1. Tổng quan về kiểm tra, đánh giá các cầu BTCT trên thế giới 19 1.3.2. Hiện trạng công tác kiểm tra, đánh giá cầu ở Việt Nam 20 1.4. Phân loại công tác kiểm tra 22 1.4.1. Kiểm tra thường xuyên 22 1.4.2. Kiểm tra định kỳ 22 1.4.3. Kiểm tra đột xuất 23 1.4.4. Kiểm tra đặc biệt 23 1.4.5. Kiểm định 23 1.5. Phương pháp đánh giá 24 1.5.1. Cơ sở để đánh giá 24 1.5.2. Mô hình thực trạng 24 1.5.3. Phương pháp đánh giá 25 1.5.4. Yêu cầu của công tác khảo sát hiện trường 25 1.5.5. Phương pháp thử tải công trình 26 1.6. Các dấu hiệu hư hỏng và nguyên nhân gây ra các hư hỏng trong các cầu BTCT 32 1.6.1. Vỡ 32 1.6.2. Nứt 32 1.6.3. Gỉ cốt thép thường 33 1.6.4. Tình trạng của các cáp dự ứng lực 34 1.6.5. Mài mòn 34 1.6.6. Hư hỏng bê tông và cốt thép do các xâm thực hóa học và điện hóa 34 1.6.7. Thạch nhũ và sản phẩm hư hỏng trên bề mặt bê tông 34 1.6.8. Chuyển vị và biến dạng lớn 35 1.6.9. Các hư hỏng của hệ thống thoát nước và lớp phòng nước mặt cầu 35 1.6.10. Những sai sót trong thiết kế 35 1.6.11. Những sai sót trong thi công 36 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN LẠI CÁC THÔNG SỐ CỦA KẾT CẤU NHỊP CẦU QUA CÁC SỐ LIỆU ĐO ĐẠC 37 2.1. Một số phương pháp phân tích kết cấu nhịp cầu 37 2.1.1. Phương pháp đòn bẩy 37 2.1.2. Phương pháp nén lệch tâm 38 2.1.3. Phương pháp dầm kê trên gối tựa đàn hồi 39 2.1.4. Nhóm phương pháp Guyon Massonnet 40 2.1.5. Phương pháp phần tử hữu hạn 40 2.2. Phương pháp phần tử hữu hạn 41 2.2.1. Tổng quan về phương pháp PTHH 41 2.2.2. Các loại phần tử 42 2.2.3. Nội dung của phương pháp PTHH mô hình chuyển vị 43 2.2.4. Trình tự phân tích kết cấu theo phương pháp PTHH 47 2.2.5. Một số phần mềm tính toán kết cấu phổ biến hiện nay dựa trên phương pháp PTHH 49 2.3. Phương pháp tính toán lại các thông số của cầu qua các số liệu đo đạc 54 2.3.1. Tổng quan về bài toán cần giải quyết 54 2.3.2. Trình tự các bước tính toán lại thông số của cầu qua các số liệu đo đạc 55 2.3.3. Lựa chọn phương pháp thử mô đun đàn hồi E và đặc trưng hình học I tại các điểm nghi ngờ 57 2.3.4. Tiêu chí đánh giá mức sai lệch giữa độ võng tính toán và độ võng đo được thực tế 59 2.3.5. Lựa chọn phương pháp phân tích kết cấu nhịp 61 2.3.6. Lựa chọn sơ đồ tính 62 2.3.7. Tổng hợp phương pháp tính toán lại các thông số của cầu qua các số liệu đo đạc 63 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH 64 3.1. Công cụ lập trình 64 3.1.1. Lựa chọn công cụ và ngôn ngữ lập trình 64 3.1.2. Tổng quan về Microsoft Visual Studio.NET và .NET framework 64 3.1.3. Các thành phần của .NET 66 3.1.4. Ưu điểm của ứng dụng .NET 67 3.2. Xây dựng nội dung chương trình 68 3.2.1. Phạm vi nghiên cứu của chương trình 68 3.2.2. Xây dựng sơ đồ tương tác người dùng (User case) 68 3.3. Nội dung chương trình 70 3.3.1. Nhập số liệu đầu vào 70 3.3.2. Nội dung phân tích 70 3.3.3. Kết quả số liệu đầu ra 71 3.3.4. Một số tiện ích khác 71 3.4. Xây dựng cấu trúc thuật toán chương trình 72 3.4.1. Cấu trúc thuật toán tổng quan 72 3.4.2. Cấu trúc thuật toán nhập, xử lý số liệu đầu vào 73 3.4.3. Cấu trúc thuật toán duyệt các bộ số liệu 75 3.4.4. Cấu trúc thuật toán phân tích phần tử hữu hạn 76 3.4.5. Cấu trúc thuật toán đối chiếu các bộ số liệu đo võng 77 3.4.6. Cấu trúc thuật toán xuất kết quả 78 3.5. Xây dựng cơ sở dữ liệu chương trình 78 3.5.1. CSDL về sơ đồ cầu, vật liệu, bản mặt cầu 78 3.5.2. CSDL về tiết diện 80 3.5.3. CSDL về thử tải 82 3.5.4. CSDL về Nhóm nghi ngờ 85 3.6. Phạm vi ứng dụng chương trình 85 3.6.1. Theo sơ đồ cầu 85 3.6.2. Theo vật liệu 85 3.6.3. Theo tiết diện 86 3.6.4. Theo sự làm việc giữa dầm với bản mặt cầu 86 3.6.5. Theo loại xe 86 3.6.6. Theo thế tải 86 3.7. Tổng kết xây dựng chương trình 87 CHƯƠNG 4: VÍ DỤ TÍNH TOÁN 88 4.1. Cầu Phụng Hiệp 88 4.1.1. Dữ liệu chung về cầu 88 4.1.2. Thử tải trọng tĩnh 91 4.1.3. Phân tích bằng chương trình 93 4.1.4. Kết quả tính toán trong hồ sơ kiểm định cầu Phụng Hiệp 101 4.1.5. So sánh kết quả phân tích bằng chương trình với kết quả kiểm toán trong hồ sơ kiểm định cầu Phụng Hiệp 103 4.2. Cầu Cái Dầy 105 4.2.1. Dữ liệu chung về cầu 105 4.2.2. Thử tải trọng tĩnh 108 4.2.3. Phân tích bằng chương trình 110 4.2.4. Kết quả tính toán trong hồ sơ kiểm định cầu Cái Dầy 119 4.2.5. So sánh kết quả phân tích bằng chương trình với kết quả kiểm toán trong hồ sơ kiểm định cầu Cái Dầy 121 4.3. Nhận xét qua 2 ví dụ 123 KẾT LUẬN KHUYẾN NGHỊ 125 TÀI LIỆU THAM KHẢO 127
Trang BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG Nguyễn Công Chức NGHIÊN CỨU, XÂY DỰNG PHẦN MỀM TÍNH TỐN, HỖ TRỢ ĐÁNH GIÁ CÁC CƠNG TRÌNH CẦU DẦM NHỊP GIẢN ĐƠN ĐANG SỬ DỤNG PHỤ LỤC LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Nguyễn Công Chức - Lớp Cao học Cầu hầm khóa T2/2009 Trang Nguyễn Cơng Chức - Lớp Cao học Cầu hầm khóa T2/2009 Trang Hà Nội 2011 Nguyễn Công Chức - Lớp Cao học Cầu hầm khóa T2/2009 Trang MỤC LỤC HÀ NỘI 2011 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ MỞ ĐẦU 11 CHƯƠNG 1: CÔNG TÁC KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CẦU BTCT 13 1.1 Sơ lược cơng trình cầu Việt Nam 13 1.2 Hiện trạng hệ thống cầu mạng lưới giao thông đường Việt Nam 14 1.3 Tình hình nghiên cứu phương pháp tính tốn kiểm tra kết cấu cầu BTCT 19 1.4 Phân loại công tác kiểm tra 22 1.5 Phương pháp đánh giá 24 1.6 Các dấu hiệu hư hỏng nguyên nhân gây hư hỏng cầu BTCT 32 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN LẠI CÁC THÔNG SỐ CỦA KẾT CẤU NHỊP CẦU QUA CÁC SỐ LIỆU ĐO ĐẠC 37 2.1 Một số phương pháp phân tích kết cấu nhịp cầu .37 2.2 Phương pháp phần tử hữu hạn 41 2.3 Phương pháp tính tốn lại thơng số cầu qua số liệu đo đạc 55 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH 64 3.1 Cơng cụ lập trình 64 3.2 Xây dựng nội dung chương trình 68 3.3 Nội dung chương trình 69 3.4 Xây dựng cấu trúc thuật toán chương trình .71 3.5 Xây dựng sở liệu chương trình 78 3.6 Phạm vi ứng dụng chương trình 85 3.7 Tổng kết xây dựng chương trình 87 CHƯƠNG 4: VÍ DỤ TÍNH TỐN 88 4.1 Cầu Phụng Hiệp 88 4.2 Cầu Cái Dầy 105 4.3 Nhận xét qua ví dụ 123 KẾT LUẬN & KHUYẾN NGHỊ 125 TÀI LIỆU THAM KHẢO 127 Nguyễn Công Chức - Lớp Cao học Cầu hầm khóa T2/2009 Trang DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Danh mục chữ viết tắt: BT BTCT CSDL CT DƯL PPTT PTHH QL QLĐB TL : : : : : : : : : : Bê tông Bê tông cốt thép Cơ sở liệu Cốt thép Dự ứng lực Phân phối tải trọng Phần tử hữu hạn Quốc lộ Quản lý đường Tỉnh lộ Danh mục ký hiệu: E I My Qy Tx : : : : : Mô đun đàn hồi vật liệu Mô men kháng uốn tiết diện Mô men uốn mặt phẳng thẳng đứng Lực cắt mặt phẳng thẳng đứng Mô men xoắn Nguyễn Công Chức - Lớp Cao học Cầu hầm khóa T2/2009 Trang DANH MỤC BẢNG BIỂU BẢNG 1.1: PHÂN LOẠI CẦU TRÊN HỆ THỐNG ĐƯỜNG QUỐC LỘ VÀ TỈNH LỘ 14 BẢNG 3.2: CSDL VỀ SƠ ĐỒ CẦU 78 BẢNG 3.3: CSDL VỀ VẬT LIỆU 79 BẢNG 3.4: CSDL VỀ BẢN MẶT CẦU 79 BẢNG 3.5: CSDL VỀ TIẾT DIỆN CHỮ I 80 BẢNG 3.6: CSDL VỀ TIẾT DIỆN CHỮ T 80 BẢNG 3.7: CSDL VỀ TIẾT DIỆN CHỮ NHẬT 81 BẢNG 3.8: CSDL VỀ ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC TIẾT DIỆN 82 BẢNG 3.9: CSDL VỀ XE KIỂM TOÁN 82 BẢNG 3.10: CSDL CÁC MẪU XE CÓ SẴN 83 BẢNG 3.11: CSDL VỀ THẾ TẢI 84 BẢNG 3.12: CSDL VỀ ĐỘ VÕNG ĐO ĐƯỢC TẠI ĐIỂM ĐO 84 BẢNG 3.13: CSDL VỀ ĐỘ VÕNG ĐO ĐƯỢC TẠI ĐIỂM ĐO 85 BẢNG 3.14: PHẠM VI ÁP DỤNG CỦA CHƯƠNG TRÌNH 86 BẢNG 4.15: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ BÊ TƠNG CẦU PHỤNG HIỆP 90 BẢNG 4.16: : KẾT QUẢ ĐO ĐỘ VÕNG NHỊP N1 CẦU PHỤNG HIỆP 93 BẢNG 4.17: E, I TÍNH TỐN - KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CẦU PHỤNG HIỆP LẦN 94 BẢNG 4.18: ĐỘ VÕNG TÍNH TỐN - KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CẦU PHỤNG HIỆP LẦN 94 BẢNG 4.19: E, I TÍNH TỐN - KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CẦU PHỤNG HIỆP LẦN 95 BẢNG 4.20: ĐỘ VÕNG TÍNH TỐN - KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CẦU PHỤNG HIỆP LẦN 96 BẢNG 4.21: KẾT QUẢ TÍNH TỐN LÝ THUYẾT ĐỘ VÕNG DẦM CHỦ CẦU PHỤNG HIỆP 101 BẢNG 4.22: KẾT QUẢ TÍNH TỐN LÝ THUYẾT HỆ SỐ PPTT CẦU PHỤNG HIỆP 102 BẢNG 4.23: SO SÁNH ĐỘ VÕNG TÍNH BẰNG CHƯƠNG TRÌNH VỚI ĐỘ VÕNG KIỂM TỐN TRONG HỒ SƠ KIỂM ĐỊNH CẦU PHỤNG HIỆP 103 BẢNG 4.24: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ BÊ TÔNG CẦU CÁI DẦY 108 BẢNG 4.25: KẾT QUẢ ĐO ĐỘ VÕNG CẦU CÁI DẦY 110 BẢNG 4.26: E, I TÍNH TỐN - KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CẦU CÁI DẦY LẦN 111 BẢNG 4.27: ĐỘ VÕNG TÍNH TỐN - KẾT QUẢ PHÂN TÍCH SƠ BỘ CẦU CÁI DẦY LẦN 112 BẢNG 4.28: E, I TÍNH TỐN - KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CẦU CÁI DẦY LẦN 113 BẢNG 4.29: ĐỘ VÕNG TÍNH TỐN - KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CẦU CÁI DẦY LẦN 114 BẢNG 4.30: KẾT QUẢ TÍNH TỐN LÝ THUYẾT ĐỘ VÕNG DẦM CHỦ CẦU CÁI DẦY 119 BẢNG 4.31: KẾT QUẢ TÍNH TỐN LÝ THUYẾT HỆ SỐ PPTT CẦU CÁI DẦY 120 BẢNG 4.32: SO SÁNH ĐỘ VÕNG TÍNH BẰNG CHƯƠNG TRÌNH VỚI ĐỘ VÕNG KIỂM TOÁN TRONG HỒ SƠ KIỂM ĐỊNH CẦU CÁI DẦY 121 Nguyễn Công Chức - Lớp Cao học Cầu hầm khóa T2/2009 Trang Nguyễn Cơng Chức - Lớp Cao học Cầu hầm khóa T2/2009 Trang DANH MỤC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ HÌNH 1.1: PHÂN LOẠI CẦU TRÊN QUỐC LỘ THEO SỐ LƯỢNG 15 HÌNH 1.2: PHÂN LOẠI CẦU TRÊN QUỐC LỘ THEO CHIỀU DÀI 15 HÌNH 1.3: VÍ DỤ VỀ MẶT CẮT NGANG CẦU DẦM BTCT 16 HÌNH 1.4: MỘT SỐ DẠNG TIẾT DIỆN DẦM BTCT 17 HÌNH 1.5: VÍ DỤ MẶT CẮT NGANG CẦU DẦM THÉP LIÊN HỢP VỚI BẢN BTCT 18 HÌNH 1.6: MỘT SỐ DẠNG TIẾT DIỆN DẦM THÉP 18 HÌNH 1.7: MỘT SỐ DẠNG TIẾT DIỆN DẦM THÉP LIÊN HỢP BẢN BTCT 18 HÌNH 1.8: MINH HỌA CÁC KẾT QUẢ ĐO VÕNG 29 HÌNH 2.9: ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG ÁP LỰC LÊN DẦM CHỦ THEO PHƯƠNG PHÁP ĐỊN BẨY 37 HÌNH 2.10: ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG ÁP LỰC LÊN DẦM CHỦ THEO PHƯƠNG PHÁP NÉN LỆCH TÂM 38 HÌNH 2.11: ĐƯỜNG ẢNH HƯỞNG ÁP LỰC LÊN DẦM CHỦ THEO PHƯƠNG PHÁP DẦM LIÊN TỤC TRÊN GỐI TỰA ĐÀN HỒI 39 HÌNH 2.12: MƠ HÌNH HĨA KẾT CẤU CẦU ĐỂ PHÂN TÍCH THEO PHƯƠNG PHÁP PTHH 41 HÌNH 2.13: CÁC LOẠI PHẦN TỬ MỘT CHIỀU 42 HÌNH 2.14: CÁC LOẠI PHẦN TỬ HAI CHIỀU 42 HÌNH 2.15: CÁC LOẠI PHẦN TỬ TỨ DIỆN 43 HÌNH 2.16: CÁC LOẠI PHẦN TỬ LĂNG TRỤ 43 HÌNH 2.17: PHẦN MỀM SAP2000 VERSION 14 51 HÌNH 2.18: PHẦN MỀM MIDAS/CIVIL2006 53 HÌNH 2.19: PHẦN MỀM STAAD.PRO2006 54 HÌNH 2.20: TRÌNH TỰ CÁC BƯỚC TÍNH TỐN LẠI THƠNG SỐ CỦA CẦU QUA CÁC SỐ LIỆU ĐO ĐẠC 57 HÌNH 2.21: MINH HỌA PHƯƠNG PHÁP CHIA KHOẢNG CÁC GIÁ TRỊ NGHI NGỜ ĐỂ THỬ 58 HÌNH 2.22: MINH HỌA PHƯƠNG PHÁP THAY ĐỔI GIÁ TRỊ NGHI NGỜ ĐỂ KẾT QUẢ HỘI TỤ 59 HÌNH 2.23: SƠ ĐỒ CÁC GIÁ TRỊ ĐỘ VÕNG (DẠNG CÂY) 61 HÌNH 2.24: SƠ ĐỒ PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦU THEO MƠ HÌNH MẠNG DẦM 63 HÌNH 3.25: VỊ TRÍ CỦA NET FRAMEWORK TRONG HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG 65 HÌNH 3.26: CÁC THÀNH PHẦN CỦA NET FRAMEWORK 67 HÌNH 3.27: SƠ ĐỒ TƯƠNG TÁC NGƯỜI DÙNG 69 HÌNH 3.28: THUẬT TỐN TỔNG QUAN CỦA CHƯƠNG TRÌNH 72 HÌNH 3.29: THUẬT TOÁN NHẬP, XỬ LÝ SỐ LIỆU SƠ ĐỒ CẦU, ĐẶC TRƯNG CỦA CÁC PHẦN TỬ 73 HÌNH 3.30: THUẬT TỐN NHẬP, XỬ LÝ SỐ LIỆU NHĨM NGHI NGỜ, THẾ TẢI VÀ ĐỘ VÕNG 74 HÌNH 3.31: THUẬT TỐN DUYỆT CÁC BỘ SỐ LIỆU 75 HÌNH 3.32: THUẬT TỐN PHÂN TÍCH PTHH 76 Nguyễn Cơng Chức - Lớp Cao học Cầu hầm khóa T2/2009 Trang HÌNH 3.33: THUẬT TOÁN ĐỐI CHIẾU CÁC BỘ SỐ LIỆU ĐO VÕNG 77 HÌNH 3.34: THUẬT TỐN XUẤT KẾT QUẢ 78 HÌNH 3.35: CÁC KÍCH THƯỚC KHAI BÁO SƠ ĐỒ CẦU 79 HÌNH 3.36: CÁC KÍCH THƯỚC KHAI BÁO TIẾT DIỆN CHỮ I 80 HÌNH 3.37: CÁC KÍCH THƯỚC KHAI BÁO TIẾT DIỆN CHỮ T 81 HÌNH 3.38: CÁC KÍCH THƯỚC KHAI BÁO TIẾT DIỆN CHỮ NHẬT 82 HÌNH 3.39: CÁC THƠNG SỐ KHAI BÁO VỀ XE KIỂM TỐN 83 HÌNH 3.40: CÁC THƠNG SỐ KHAI BÁO THẾ TẢI 84 HÌNH 4.41: SƠ ĐỒ CÁC NHỊP CẦU PHỤNG HIỆP 88 HÌNH 4.42: MẶT CẮT NGANG CẦU PHỤNG HIỆP 89 HÌNH 4.43: XẾP XE THEO PHƯƠNG DỌC CẦU PHỤNG HIỆP ĐỂ THỬ TẢI 91 HÌNH 4.44: XẾP XE THEO PHƯƠNG NGANG CẦU PHỤNG HIỆP - THẾ TẢI ĐÚNG TÂM 91 HÌNH 4.45: XẾP XE THEO PHƯƠNG NGANG CẦU PHỤNG HIỆP - THẾ TẢI LỆCH TÂM 92 HÌNH 4.46: SƠ ĐỒ BỐ TRÍ ĐIỂM ĐO VÀ THIẾT BỊ ĐO ĐỘ VÕNG CẦU PHỤNG HIỆP 92 HÌNH 4.47: BIỂU ĐỒ ĐỘ VÕNG - KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CẦU PHỤNG HIỆP LẦN 97 HÌNH 4.48: BIỂU ĐỒ HỆ SỐ PPTT - KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CẦU PHỤNG HIỆP LẦN 98 HÌNH 4.49: BIỂU ĐỒ ĐỘ VÕNG - KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CẦU PHỤNG HIỆP LẦN 99 HÌNH 4.50: BIỂU ĐỒ HỆ SỐ PPTT - KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CẦU PHỤNG HIỆP LẦN 100 HÌNH 4.51: BIỂU ĐỒ HỆ SỐ PPTT TRÊN PHƯƠNG NGANG THEO HỒ SƠ KIỂM ĐỊNH CẦU PHỤNG HIỆP 102 HÌNH 4.52: BIỂU ĐỒ SO SÁNH ĐỘ VÕNG TÍNH BẰNG CHƯƠNG TRÌNH VỚI ĐỘ VÕNG KIỂM TỐN TRONG HỒ SƠ KIỂM ĐỊNH CẦU PHỤNG HIỆP - THẾ TẢI ĐÚNG TÂM 104 HÌNH 4.53: BIỂU ĐỒ SO SÁNH ĐỘ VÕNG TÍNH BẰNG CHƯƠNG TRÌNH VỚI ĐỘ VÕNG KIỂM TỐN TRONG HỒ SƠ KIỂM ĐỊNH CẦU PHỤNG HIỆP - THẾ TẢI LỆCH TÂM 104 HÌNH 4.54: SƠ ĐỒ CÁC NHỊP CẦU CÁI DẦY 105 HÌNH 4.55: MẶT CẮT NGANG CẦU CÁI DẦY 106 HÌNH 4.56: XẾP XE THEO PHƯƠNG DỌC CẦU CÁI DẦY ĐỂ THỬ TẢI 108 HÌNH 4.57: XẾP XE THEO PHƯƠNG NGANG CẦU CÁI DẦY - THẾ TẢI ĐÚNG TÂM 109 HÌNH 4.58: XẾP XE THEO PHƯƠNG NGANG CẦU CÁI DẦY - THẾ TẢI LỆCH TÂM 109 HÌNH 4.59: SƠ ĐỒ BỐ TRÍ ĐIỂM ĐO VÀ THIẾT BỊ ĐO ĐỘ VÕNG CẦU CÁI DẦY 109 HÌNH 4.60: BIỂU ĐỒ ĐỘ VÕNG - KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CẦU CÁI DẦY LẦN 115 HÌNH 4.61: BIỂU ĐỒ HỆ SỐ PPTT - KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CẦU CÁI DẦY LẦN 116 HÌNH 4.62: BIỂU ĐỒ ĐỘ VÕNG - KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CẦU CÁI DẦY LẦN 117 HÌNH 4.63: BIỂU ĐỒ HỆ SỐ PPTT - KẾT QUẢ PHÂN TÍCH CẦU CÁI DẦY LẦN 118 HÌNH 4.64: BIỂU ĐỒ PHÂN PHỐI TẢI TRỌNG TRÊN PHƯƠNG NGANG THEO HỒ SƠ KIỂM ĐỊNH CẦU CÁI DẦY 120 Nguyễn Công Chức - Lớp Cao học Cầu hầm khóa T2/2009 Trang 10 HÌNH 4.65: BIỂU ĐỒ SO SÁNH ĐỘ VÕNG TÍNH BẰNG CHƯƠNG TRÌNH VỚI ĐỘ VÕNG KIỂM TOÁN TRONG HỒ SƠ KIỂM ĐỊNH CẦU CÁI DẦY - THẾ TẢI ĐÚNG TÂM 122 HÌNH 4.66: BIỂU ĐỒ SO SÁNH ĐỘ VÕNG TÍNH BẰNG CHƯƠNG TRÌNH VỚI ĐỘ VÕNG KIỂM TOÁN TRONG HỒ SƠ KIỂM ĐỊNH CẦU CÁI DẦY - THẾ TẢI LỆCH TÂM 122 Nguyễn Cơng Chức - Lớp Cao học Cầu hầm khóa T2/2009 Trang 110 Bảng 4.25: Kết đo độ võng cầu Cái Dầy Điểm đo - Thế tải Đúng tâm Số đọc trung bình Kí hiệu Vị trí V (Ii+Ij)/2 V1 Giữa nhịp dầm 363 25,5 3,38 V2 Giữa nhịp dầm 400 30,0 3,70 V3 Giữa nhịp dầm 556 33,0 5,23 V4 Giữa nhịp dầm 624 40,5 5,84 V5 Giữa nhịp dầm 741 44,0 6,97 V6 Giữa nhịp dầm 748 39,5 7,09 V7 Giữa nhịp dầm 610 35,0 5,75 V8 Giữa nhịp dầm 476 31,0 4,45 V9 Giữa nhịp dầm 409 25,5 3,84 V10 Giữa nhịp dầm 10 302 23,0 2,79 Độ võng (mm) Điểm đo - Thế tải Lệch tâm Số đọc trung bình Kí hiệu Vị trí V (Ii+Ij)/2 V1 Giữa nhịp dầm 543 32,5 5,11 V2 Giữa nhịp dầm 567 33,0 5,34 V3 Giữa nhịp dầm 657 36,0 6,21 V4 Giữa nhịp dầm 710 36,5 6,74 V5 Giữa nhịp dầm 732 40,5 6,92 V6 Giữa nhịp dầm 686 32,5 6,54 V7 Giữa nhịp dầm 507 29,0 4,78 V8 Giữa nhịp dầm 332 28,5 3,04 V9 Giữa nhịp dầm 272 21,0 2,51 V10 Giữa nhịp dầm 10 157 16,0 1,41 Độ võng (mm) V- Võng kế I- Indicator (Nguồn: Báo cáo kiểm định thử tải cầu Cái Dầy) 4.2.3 Phân tích chương trình Tiến hành phân tích chương trình lần Lần phân tích sơ với khoảng nghi ngờ rộng để thu hẹp phạm vi nghi ngờ Lần phân tích với khoảng nghi ngờ nhỏ để đạt kết xác Kết cuối kết phân tích lần Nguyễn Cơng Chức - Lớp Cao học Cầu hầm khóa T2/2009 Trang 111 4.2.3.1 Khai báo tùy chọn phân tích - Số khoảng chia nghi ngờ/mỗi loại nghi ngờ: - Số mặt cắt tính nội lực/ phần tử: 17 4.2.3.2 Phân tích lần (sơ bộ) Khai báo Nhóm nghi ngờ sau: * Nghi ngờ 1: - Tên nhóm nghi ngờ : NNdDoc - Nghi ngờ E nằm khoảng: + min: 90 % giá trị khai báo + max: 150% giá trị khai báo - Gán cho: tất dầm dọc * Nghi ngờ 2: - Tên nhóm nghi ngờ : NNdNgang - Nghi ngờ I nằm khoảng: + min: 10 % giá trị khai báo + max: 60% giá trị khai báo - Gán cho: tất dầm ngang Kết phân tích: - Nghi ngờ 1: E = 130% giá trị khai báo - Nghi ngờ 2: I = 10% giá trị khai báo Bảng 4.26: E, I tính tốn - Kết phân tích cầu Cái Dầy lần Loại TT dầm Tiết diện E tính Nhóm nghi E khai báo tốn ngờ (T/m2) (T/m2) Dầm Dọc T114 n24.7 NNdDoc 2,900,000 3,770,000 0.0581 0.0581 Dầm Ngang DN 20x75 NNdNgang 2,900,000 2,900,000 0.0127 0.0013 Nguyễn Công Chức - Lớp Cao học Cầu hầm khóa T2/2009 I khai báo (m4) I tính tốn (m4) Trang 112 Bảng 4.27: Độ võng tính tốn - Kết phân tích sơ cầu Cái Dầy lần TT Thế tải Số hiệu dầm chủ K/c từ đầu dầm (m) Độ võng đo (mm) Độ võng tính với số liệu gốc (mm) Độ võng Sai số tính tốn % (mm) DungTam 12.2 3.38 5.58 2.68 -21 DungTam 12.2 3.70 5.98 3.91 DungTam 12.2 5.23 6.35 5.08 -3 DungTam 12.2 5.84 6.62 5.93 DungTam 12.2 6.97 6.77 6.46 -7 DungTam 12.2 7.09 6.77 6.46 -9 DungTam 12.2 5.75 6.61 5.92 DungTam 12.2 4.45 6.33 5.07 14 DungTam 12.2 3.84 5.96 3.89 10 DungTam 10 12.2 2.79 5.55 2.66 -5 11 LechTamTrai 12.2 5.11 8.15 4.91 -4 12 LechTamTrai 12.2 5.34 7.97 5.70 13 LechTamTrai 12.2 6.21 7.73 6.27 14 LechTamTrai 12.2 6.74 7.42 6.62 -2 15 LechTamTrai 12.2 6.92 6.97 6.49 -6 16 LechTamTrai 12.2 6.54 6.39 5.87 -10 17 LechTamTrai 12.2 4.78 5.69 4.94 18 LechTamTrai 12.2 3.04 4.90 3.70 22 19 LechTamTrai 12.2 2.51 4.06 2.40 -4 20 LechTamTrai 10 12.2 1.41 3.22 1.20 -15 4.2.3.3 Phân tích lần Khai báo lại Nhóm nghi ngờ sau: * Nghi ngờ 1: - Tên nhóm nghi ngờ : NNdDoc - Nghi ngờ E nằm khoảng: + min: 130 % giá trị khai báo + max: 170% giá trị khai báo Nguyễn Công Chức - Lớp Cao học Cầu hầm khóa T2/2009 Trang 113 - Gán cho: dầm dọc 2, 3, 4, 7, 8, 9, 10 * Nghi ngờ 2: - Tên nhóm nghi ngờ : NNdNgang - Nghi ngờ I nằm khoảng: + min: % giá trị khai báo + max: 17% giá trị khai báo - Gán cho: tất dầm ngang * Nghi ngờ 3: - Tên nhóm nghi ngờ : NNdDoc156 - Nghi ngờ E nằm khoảng: + min: 50 % giá trị khai báo + max: 130% giá trị khai báo - Gán cho: dầm dọc 1, 5, Kết phân tích: - Nghi ngờ 1: E = 140% giá trị khai báo - Nghi ngờ 2: I = 9% giá trị khai báo - Nghi ngờ 3: E = 110% giá trị khai báo Bảng 4.28: E, I tính tốn - Kết phân tích cầu Cái Dầy lần Loại TT dầm Tiết diện Nhóm nghi ngờ E khai báo (T/m2) E tính tốn (T/m2) I khai báo (m4) I tính tốn (m4) Dầm Dọc 2, 3, 4, 7, 8, 9, 10 T114 n24.7 NNdDoc 2,900,000 4,060,000 0.0581 0.0581 Dầm Ngang DN 20x75 2,900,000 2,900,000 0.0127 0.0011 Dầm Dọc 1, 5, T114 n24.7 NNdDoc156 2,900,000 3,190,000 0.0581 0.0581 NNdNgang Nguyễn Công Chức - Lớp Cao học Cầu hầm khóa T2/2009 Trang 114 Bảng 4.29: Độ võng tính tốn - Kết phân tích cầu Cái Dầy lần TT Thế tải Số hiệu dầm chủ K/c từ đầu dầm (m) Độ võng đo (mm) Độ võng tính với số liệu gốc (mm) Độ võng tính tốn (mm) Sai số % DungTam 12.2 3.38 5.58 2.67 -21 DungTam 12.2 3.70 5.98 3.91 DungTam 12.2 5.23 6.35 5.12 -2 DungTam 12.2 5.84 6.62 6.04 DungTam 12.2 6.97 6.77 6.64 -5 DungTam 12.2 7.09 6.77 6.62 -7 DungTam 12.2 5.75 6.61 5.97 DungTam 12.2 4.45 6.33 12 DungTam 12.2 3.84 5.96 3.71 -3 10 DungTam 10 12.2 2.79 5.55 2.38 -15 11 LechTamTrai 12.2 5.11 8.15 4.98 -3 12 LechTamTrai 12.2 5.34 7.97 5.75 13 LechTamTrai 12.2 6.21 7.73 6.32 14 LechTamTrai 12.2 6.74 7.42 6.73 15 LechTamTrai 12.2 6.92 6.97 6.65 -4 16 LechTamTrai 12.2 6.54 6.39 6.01 -8 17 LechTamTrai 12.2 4.78 5.69 5 18 LechTamTrai 12.2 3.04 4.9 3.67 21 19 LechTamTrai 12.2 2.51 4.06 2.29 -9 20 LechTamTrai 10 12.2 1.41 3.22 1.04 -26 4.2.3.4 Nhận xét - Tỷ lệ phân phối tải trọng dầm gần với vị trí đặt tải lớn so với lý thuyết Sự sai khác lớn - Liên kết ngang dầm yếu Chỉ 9% so với tính tốn lý thuyết Như liên hợp bê tông đổ thêm hệ dầm không đảm bảo, thân độ cứng dầm ngang nhỏ - Độ cứng dầm chủ lớn so với tính tốn lý thuyết Giá trị sai khác: 140 % dầm 2, 3, 4, 7, 8, 9, 10 110% dầm 1, 5, Nguyễn Công Chức - Lớp Cao học Cầu hầm khóa T2/2009 Trang 115 Hình 4.60: Biểu đồ độ võng - Kết phân tích cầu Cái Dầy lần Nguyễn Công Chức - Lớp Cao học Cầu hầm khóa T2/2009 Trang 116 Hình 4.61: Biểu đồ Hệ số PPTT - Kết phân tích cầu Cái Dầy lần Nguyễn Công Chức - Lớp Cao học Cầu hầm khóa T2/2009 Trang 117 Hình 4.62: Biểu đồ độ võng - Kết phân tích cầu Cái Dầy lần Nguyễn Cơng Chức - Lớp Cao học Cầu hầm khóa T2/2009 Trang 118 Hình 4.63: Biểu đồ Hệ số PPTT - Kết phân tích cầu Cái Dầy lần Nguyễn Cơng Chức - Lớp Cao học Cầu hầm khóa T2/2009 Trang 119 4.2.4 Kết tính tốn hồ sơ kiểm định cầu Cái Dầy 4.2.4.1 Thông tin hồ sơ - Tên hồ sơ: Báo cáo kiểm định - Thử tải cầu Cái Dầy Km274+581-Quốc lộ 1A [4] - Đơn vị lập hồ sơ: Công ty Tư vấn Đại học Xây dựng - Thời điểm lập hồ sơ: năm 2004 4.2.4.2 Phương pháp tính tốn lý thuyết Tính toán lý thuyết thực với kết cấu nhịp có thơng số hình học xác định theo trạng, liên kết ngang xem đảm bảo thiết kế ban đầu có xét tới lớp mặt cầu đổ thêm Q trình tính tốn hỗ trợ phần mềm SAP2000 Kết cấu cầu mơ hình hóa thành phần tử (dầm dọc dầm ngang) phần tử (bản mặt cầu) 4.2.4.3 Kết tính tốn lý thuyết * Độ võng dầm chủ: Bảng 4.30: Kết tính tốn lý thuyết độ võng dầm chủ cầu Cái Dầy THẾ TẢI ĐÚNG TÂM THẾ TẢI LỆCH TÂM Điểm đo Tính (mm) Đo (mm) Tính (mm) Đo (mm) V1 5.59 3.38 7.62 5.11 V2 5.79 3.70 7.38 5.34 V3 5.99 5.23 7.10 6.21 V4 6.13 5.84 6.79 6.74 V5 6.21 6.97 6.40 6.92 V6 6.21 7.09 5.94 6.54 V7 6.13 5.75 5.42 4.78 V8 5.99 4.45 4.85 3.04 V9 5.79 3.84 4.26 2.51 V10 5.59 2.79 3.67 1.41 (Nguồn: Báo cáo kiểm định thử tải cầu Cái Dầy) Nguyễn Công Chức - Lớp Cao học Cầu hầm khóa T2/2009 Trang 120 Hệ số phân phối tải trọng: Bảng 4.31: Kết tính tốn lý thuyết hệ số PPTT cầu Cái Dầy THẾ TẢI ĐÚNG TÂM THẾ TẢI LỆCH TÂM Tính Đo Tính Đo 0,188 0,138 0,257 0,210 0,195 0,151 0,248 0,220 0,202 0,213 0,239 0,256 0,206 0,238 0,228 0,277 0,209 0,284 0,215 0,285 0,209 0,289 0,200 0,269 0,206 0,235 0,182 0,197 0,202 0,182 0,163 0,125 0,195 0,156 0,143 0,103 10 0,188 0,114 0,123 0,058 Dầm (Nguồn: Báo cáo kiểm định thử tải cầu Cái Dầy) * Biểu đồ phân phối tải trọng: Hình 4.64: Biểu đồ phân phối tải trọng phương ngang theo hồ sơ kiểm định cầu Cái Dầy Nguyễn Công Chức - Lớp Cao học Cầu hầm khóa T2/2009 Trang 121 4.2.4.4 Đánh giá kiểm định - Tỉ lệ phân phối tải trọng cho dầm gần với vị trí đặt tải lớn so với lý thuyết, liên kết ngang thực tế dầm nhỏ so với giả thiết - Độ võng dầm chủ gần với vị trí đặt tải bánh xe có giá trị lớn so với tính tốn lý thuyết, với dầm xa độ võng nhỏ Điều cho thấy liên kết ngang kết cấu nhịp yếu, liên hợp bê tông đổ thêm dầm chủ khơng đảm bảo không cải thiện độ cứng dầm 4.2.5 So sánh kết phân tích chương trình với kết kiểm toán hồ sơ kiểm định cầu Cái Dầy 4.2.5.1 So sánh độ võng tính tốn Do hồ sơ kiểm định cầu Cái Dầy tính tốn với số liệu gốc nên so sánh với kết tính tốn tương ứng với số liệu gốc chương trình Bảng 4.32: So sánh độ võng tính chương trình với độ võng kiểm tốn hồ sơ kiểm định cầu Cái Dầy TT Thế tải Số hiệu dầm chủ Độ võng tính chương trình (mm) Độ võng kiểm toán Hồ sơ (mm) DungTam 5.58 5.59 -0.2 DungTam 5.98 5.79 3.3 DungTam 6.35 5.99 6.0 DungTam 6.62 6.13 8.0 DungTam 6.77 6.21 9.0 DungTam 6.77 6.21 9.0 DungTam 6.61 6.13 7.8 DungTam 6.33 5.99 5.7 DungTam 5.96 5.79 2.9 10 DungTam 10 5.55 5.59 -0.7 11 LechTamTrai 8.15 7.62 7.0 12 LechTamTrai 7.97 7.38 8.0 13 LechTamTrai 7.73 7.10 8.9 14 LechTamTrai 7.42 6.79 9.3 Nguyễn Công Chức - Lớp Cao học Cầu hầm khóa T2/2009 Sai khác % Trang 122 15 LechTamTrai 6.97 6.40 8.9 16 LechTamTrai 6.39 5.94 7.6 17 LechTamTrai 5.69 5.42 5.0 18 LechTamTrai 4.9 4.85 1.0 19 LechTamTrai 4.06 4.26 -4.7 20 LechTamTrai 10 3.22 3.67 -12.3 Hình 4.65: Biểu đồ so sánh độ võng tính chương trình với độ võng kiểm toán hồ sơ kiểm định cầu Cái Dầy - Thế tải Đúng tâm Hình 4.66: Biểu đồ so sánh độ võng tính chương trình với độ võng kiểm toán hồ sơ kiểm định cầu Cái Dầy - Thế tải Lệch tâm Nguyễn Công Chức - Lớp Cao học Cầu hầm khóa T2/2009 Trang 123 * Nhận xét: - Độ võng trung bình tính tốn chương trình lớn Giá trị sai lệch trung bình xấp xỉ 5% độ võng tính tốn - Độ võng tính chương trình phân bố nhiều điểm đặt tải 4.2.5.2 So sánh kết phân tích độ cứng dầm Kết kiểm toán hồ sơ kiểm định cầu Cái Dầy Kết phân tích chương trình - Tỉ lệ phân phối tải trọng cho dầm gần với vị trí đặt tải lớn so với lý thuyết, liên kết ngang thực tế dầm nhỏ so với giả thiết - Tỷ lệ phân phối tải trọng dầm gần với vị trí đặt tải lớn so với lý thuyết Sự sai khác lớn - Liên kết ngang dầm yếu Chỉ - Độ võng dầm chủ gần với vị trí đặt 9% so với tính tốn lý thuyết Như tải bánh xe có giá trị lớn so với tính khơng liên hợp bê tơng tốn lý thuyết, với dầm đổ thêm hệ dầm khơng đảm bảo, xa độ võng nhỏ Điều thể thân độ cứng dầm ngang liên kết ngang kết cấu nhịp yếu, nhỏ liên hợp bê tông đổ thêm dầm - Độ cứng dầm chủ lớn so với chủ khơng đảm bảo khơng cải thiện tính tốn lý thuyết Giá trị sai khác: 140 % độ cứng dầm dầm 2, 3, 4, 7, 8, 9, 10 110% dầm 1, 5, * Nhận xét: Phân tích chương trình cho kết cụ thể độ cứng dầm ngang dầm dọc Nhờ đánh giá xác trạng cầu 4.3 Nhận xét qua ví dụ Qua ví dụ phân tích so sánh kết với hồ sơ kiểm định cầu Phụng Hiệp cầu Cái Dầy cho thấy: - Tính tốn độ võng với số liệu gốc cho kết gần giống Có nghĩa modul phân tích PTHH phần mềm hoạt động xác Sự sai lệch nhỏ tính tốn phần mềm cho kết độ võng trung bình lớn hơn, vị trí đặt tải phần mềm chưa kể đến ảnh hưởng cốt thép thép Nguyễn Công Chức - Lớp Cao học Cầu hầm khóa T2/2009 Trang 124 cường độ cao đến độ cứng dầm - Các hồ sơ kiểm định cầu thường so sánh độ võng đo với kết tính tốn lý thuyết để đánh giá cách tương đối độ cứng dầm Phân tích chương trình cho kết cụ thể độ cứng dầm ngang dầm dọc Nhờ đánh giá xác trạng cầu - Tiêu chí đánh giá mức gần số liệu đo võng có xu hướng hội tụ Nguyễn Cơng Chức - Lớp Cao học Cầu hầm khóa T2/2009 ... cấu cầu dầm nhịp giản đơn sở kết đo đạc độ võng thử tải để phục vụ công tác đánh giá lại khả chịu tải cầu Từ nghiên cứu phương pháp xây dựng phần mềm tính tốn, hỗ trợ cơng tác đánh giá cầu sử dụng. .. nhiều cầu BTCT thường thuộc hệ bản, dầm giản đơn, dầm hẫng đúc bêtông chỗ xây dựng Các đề tài ứng dụng cầu BTCT dự ứng lực xây dựng cầu lần tiến hành Một số cầu giản đơn BTCT dự ứng lực xây dựng cầu. .. trọng Các quy trình LB Nga có quy trình kiểm tra cầu sở để xây dựng quy trình kiểm tra đánh giá cầu Việt Nam Trong quy trình LB Nga việc đánh giá cầu BTCT, BTCT DƯL dựa việc khảo sát, đánh giá