Ảnh hưởng của bể nước mái có gắn tấm nổi lên kết cấu khung phẳng chịu tải trọng động

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LÊ NGỌC LINH ẢNH HƯỞNG CỦA BỂ NƯỚC MÁI CÓ GẮN TẤM NỔI LÊN KẾT CẤU KHUNG PHẲNG CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG Chuyên ngành : Kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp Mã số ngành : 60580208 LUẬN VĂN THẠC SĨ Tp Hồ Chí Minh, tháng 1-2019 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Trọng Phước Cán chấm nhận xét 1: PGS.TS Đào Đình Nhân Cán chấm nhận xét 2: PGS.TS Lương Văn Hải Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 01 năm 2019 Thành phần Hội đồng đánh giá đề cương luận văn thạc sĩ gồm: PGS.TS Chu Quốc Thắng PGS.TS Đào Đình Nhân PGS.TS Lương Văn Hải PGS.TS Nguyễn Văn Hiếu TS Cao Văn Vui CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên:Lê Ngọc Linh MSHV: 1570101 Ngày, tháng, năm sinh: 24/05/1991 Nơi sinh: Bình Thuận Chun ngành: KTXD cơng trình dân dụng công nghiệp Mã số: 60580208 I TÊN ĐỀ TÀI:Ảnh hưởng bể nước mái có gắn lên kết cấu khung phẳng chịu tải trọng động II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Tìm hiểu mơ hình TLD có lắp lên bể nước mái (Tuned Liquid Damper With Floating Roof-ILDFR) tác động lên phản ứng chất lỏng Thiết lập mô hình chuyển động cho hệ kết Cấu-TLDFR Xây dựng chương trình tính tương tác kết cấu TLDFR mơ Ansys từ đánh giá hiệu giảm dao động cho kết cấu Khảo sát thông số ảnh hưởng đến hiệu giảm dao động TLDFR bao gồm lượng nước bể, ảnh hưởng tác động tải điều hòa, tải động đất III.NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 26/02/2018 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 02/12/2018 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : PGS.TS Nguyễn Trọng Phước Tp HCM, ngày 02 tháng 12 năm 2018 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG NGÀNH PGS.TS Nguyễn Trọng Phước TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG ii LỜI CẢM ƠN Trước tiên, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến người hướng dẫn luận văn này, thầy PGS.TS Nguyễn Trọng Phước Với tận tụy nhiệt tình, Thầy giúp tơi phát triển ý tưởng, định hướng đề tài, hướng dẫn chi tiết giúp đỡ tơi việc tìm tài liệu cần thiết Luận văn hoàn thành với nỗ lực thân với khơng giúp đỡ từ gia đình, bạn bè cá nhân khác Tơi xin chân thành cảm ơn Anh (Chị) khóa trước, luận văn mà Anh (Chị) để lại nguồn tài liệu tham khảo quý giá, định hướng cho Tôi thực luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình người thân, họ dành cho ủng hộ định Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng, trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM truyền đạt kiến thức quý giá cho tơi; Luận văn hồn thành thời hạn với nỗ lực thân, khơng thể tránh khỏi thiếu sót Kính mong q Thầy Cô dẫn thêm để bổ sung kiến thức hồn thiện thân Tơi xin trân trọng cảm ơn! Tp HCM, ngày 02 tháng 12 năm 2018 Lê Ngọc Linh TÓM TẮT Giảm chấn cho kết cấu cản chất lỏng ( Tuned Liquid Damper-TLD) ngày phổ biến năm gần TLD-FR bao gồm TLD truyền thống với việc bổ sung cứng mặt nước, thiết kế với vật liệu mỏng, mật độ nhỏ (giảm trọng lượng chất lỏng) Ý tưởng đằng sau điều cứng nhiều so với nước, ngăn chặn sóng vỡ, làm cho phản ứng tuyến tính biên độ lớn Tấm bổ sung thiết bị cản (thụ động, bán chủ động chủ động) tăng cường cản đáng kể Mơ hình kết cấu luận văn bao gồm kết cấu bên bể nước có (Tuned Liquid Damper With Floating Roof -TLDFR) chịu tải trọng động Kết cấu mơ tả rời rạc hóa phần tử phương pháp phần tử hữu hạn ANSYS Đặc trưng thể thông qua độ cứng Chuyển vị phần tử nước bề mặt phần tử Thông qua ví dụ số kết cấu tầng chịu nhiều tải trọng động khác nhau, hiệu giảm chấn đánh giá thơng qua kết tính chuyển vị hệ chịu kích động tải điều hòa động đất LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng việc tơi thực hướng dẫn thầy PGS.TS Nguyễn Trọng Phước Các kết Luận văn thực xác, nhận xét khách quan Tôi xin chịu trách nhiệm cơng việc thực Tp HCM, ngày 02 tháng 12 năm 2018 Lê Ngọc Linh MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ I LỜI CẢM ƠN II TÓM TẮT III LỜI CAM ĐOAN IV MỤC LỤC V DANH MỤC HÌNH VẼ VII DANH MỤC BẢNG X DANH MỤC KÝ HIỆU XI CHƯƠNG GIỚI THIỆU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.3 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 1.4 CẤU TRÚC LUẬN VĂN CHƯƠNG TỔNG QUAN 2.1 GIỚI THIỆU 2.2 PHÂN LOẠI CẢN CHẤT LỎNG 2.2.1 Hệ cản cột chất lỏng 10 2.2.2 Hệ cản sử dụng sóng chất lỏng TSD 11 2.2.3 Các cơng trình sử dụng TLD để giảm chấn 13 2.3 TỔNG QUAN VỀ GIẢM CHẤN SỬ DỤNG CHẤT LỎNG 17 2.3.1 Nghiền cứu nước 17 2.3.2 Nghiền cứu nước 19 2.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 20 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 22 3.1 GIỚI THIỆU 22 3.2 NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA TLDFR 22 3.2.1 Giói thiệu bể nước mái có gắn TLD-FR 22 vi 3.3 PHƯƠNG PHÁP PHẰN TỬ HỮU HẠN 26 3.4 PHẦN TỬ BÊ TÔNG VÀ PHẰN TỬ NƯỚC TRONG ANSYS .30 3.5 BIẾN ĐỔI FOURIER FFT 32 3.6 CẤU TRÚC CƠ BẢN CỦA ANSYS 38 3.6.1 Một số nét phần mềm ANSYS 38 3.6.2 Quy trình phương pháp mơ hình hệ kết Cấu-TLDFR 39 3.7 KẾT LUẬN CHƯƠNG 41 CHƯƠNG VÍ DỤ SỐ 42 4.1 GIỚI THIỆU 42 4.2 KIỂM CHỨNG MƠ HÌNH TÍNH 42 4.2.1 Bài toán dạng dao động riêng 42 4.2.2 Bài toán hệ kết Cấu-TLD chịu tải động đất 45 4.3 MỰC NƯỚC THAY ĐỔI 48 4.3.1 Chu kì dao động 48 4.3.2 Phân tích đáp ứng hệ miền tần số 49 4.3.3 Phân tích đáp ứng hệ tác động gia tốc Elcentro .50 4.3.4 Phân tích đáp ứng hệ tác động gia tốc tải động Sanfernando 55 4.4 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA TẤM NỔI 60 4.4.1 Ảnh hưởng hệ chịu tải trọng điều hòa 60 4.4.2 Ảnh hưởng hệ chịu tải trọng động đất Elcentro 63 4.4.3 Ảnh hưởng hệ chịu tải trọng động đất Sanfersico 67 ^9 • • • ^9 • ^9 4.5 Kết luận chương 71 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 72 5.1 KẾT LUẬN 72 5.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 79 PHỤ LỤC 80 vii DANH MỤC HÌNH VẼ Hĩnh 1.1: Trận động đất mạnh 6,4 độ Đài Loan ngày 08-02-2018 Hình 1.2: Trần động đẩt Tứ Xuyên mạnh 7,9 độ ngày 12-05-2008 Hĩnh 1.3: Động đẩt Mexico mạnh 8,1 độ ngày 07-09-2017 Hình 2.1: Thiết bị TLD giữ thẵng sử dụng cho tàu bè 10 Hĩnh 2.2: Mô tả cho hệ cản cột chẩt lỏng 11 Hĩnh 2.3: Ví dụ hĩnh ảnh sóng vỡ thực tế 12 Hĩnh 2.4: Tháp hàng không Nagasaki, Nhật Bản 13 Hĩnh 2.5: Tháp Yokohama Marine Yokohama, Nhật Bản 14 Hĩnh 2.6: Khách sạn Shi Yokohama Prince Yokohama, Nhật Bản 14 Hĩnh 2.7: Tòa nhà Once Wall Centre Vancouver, British Columbia, Canada 15 Hĩnh 2.8: Tòa nhà One Rincon Hill Ở San Fransisco, California, USA 16 Hĩnh 2.9: cầu Bãi Cháy, Quảng Ninh, Việt Nam 17 Hình 3.1 Sơ đồ TLD-FR hình chữ nhật 23 Hình 3.2 Sơ đồ lưới trùng chất lỏng, ví dụ minh họa cho ma trận cản hệ 24 Hình 3.3: Mơ hình hệ kết Cẩu-TLDFR 26 Hĩnh 3.4: Phần tử dầm Beaml89 biến dạng tuyến tính 31 Hình 3.5: Phẩn tủ tẩm Shelll81 biến dạng tuyến tính 31 Hình 3.6: Mơ hình phần tủ Fluid80 khơng gian 32 Hình 4.1: Chia lưới phần tủ ANSYS 43 Hình 4.2: Chu kỳ dao động riêng kết cẩu 44 Hình 4.3: Dạng dao động riêng kết cẩu (Dạng dao động 1,2,3,4,5,6) 44 Hình 4.4: Dữ liệu gia tốc trận động đẩt ElCentro 45 Hình 4.5: Phố lượng trận động đẩt ElCentro 46 Hình 4.6: Biểu đồ chuyển vị hệ kết Cẩu-TLD tầng ỉm nước tác động trận động đẩt Elcentro 46 viii Hĩnh 4.7: Biểu đồ chuyển vị hệ kết Cẩu-TLD tầng ỉm nước tác động trận động đất ElCentro 47 Hình 4.8: Biểu đồ đáp ứng chu kỳ hệ Kết Cấu-TLDFR 48 Hĩnh 4.9: So sảnh đáp ứng tần số hệ Kết Cẩu-TLDFR 49 »A t S' A A r., - (JJ Hĩnh 4.10: Bảng chuyên vị đỉnh cộng hưởng hệ kêt câu-TLDFR điêu chỉnh = 50 Cữ Hĩnh 4.11: Dữ liệu gia tốc trận động đất Elcentro 50 Hĩnh 4.12: Phổ lượng trận động đẩt Elcentro 51 Hĩnh 4.13: Kết phân tích chuyển vị hệ kết Cẩu-TLDFR 51 Hĩnh 4.14: Kết phân tích chuyển vị hệ kết Cẩu-TLDFR 52 Hĩnh 4.15: Kết phân tích chuyển vị hệ kết Cẩu-TLDFR 53 Hĩnh 4.16: Kết phân tích chuyển vị hệ kết Cẩu-TLDFR 53 Hĩnh 4.17: Kết phân tích chuyển vị hệ kết Cẩu-TLDFR 53 Hĩnh 4.18: Kết phân tích chuyển vị hệ kết Cẩu-TLDFR 54 Hĩnh 4.19: Độ giảm chuyển vị đỉnh lớn nhẩt khỉ chịu động đẩt Elcentro 55 Hĩnh 4.20: Dữ liệu gia tốc trận động đẩt Sanfemando 56 Hĩnh 4.21: Phổ lượng trận động đẩt Sanfemando 56 Hình 4.22: Kết phân tích chuyển vị hệ kết Cấu-TLDFR 57 Hĩnh 4.23: Kết phân tích chuyển vị hệ kết Cẩu-TLDFR 57 Hình 4.24: Kết phân tích chuyển vị hệ kết Cấu-TLDFR 58 Hình 4.25: Kết phân tích chuyển vị hệ kết Cẩu-TLDFR 58 Hình 4.26: Kết phân tích chuyển vị hệ kết Cẩu-TLDFR 59 Hình 4.27: Kết phân tích chuyển vị hệ kết Cẩu-TLDFR 59 Hình 4.28: Độ giảm chuyển vị đỉnh lớn chịu động đẩt Sanfernando 60 Hình 4.29: Đáp ủng hệ kết Cẩu-TLD miền tan so 1Hz đến 3Hz 61 Hình 4.30: Đáp ứng biên độ hệ kết cẩu với thiết bị TLDFR thiết bị TLD mực nước 0.25m 61 Hình 4.31: Đáp ứng biên độ hệ kết cẩu với thiết bị TLDFR thiết bị TLD mực nước 0.5m 61 Hình 4.32: Đáp ứng biên độ hệ kết cẩu với thiết bị TLDFR thiết bị TLD khỉ mực 72 SO SÁNH THIẾT BỊ KHI BẺ ĐẰY NƯỚC CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT SANFERSICO BỂ CẠN Nước - THIẾT B|TLD THIẾT B|TLDFR Hĩnh 4.45: Kết phân tích chuyển vị hệ kết cẩu khỉ sử dụng thiết bị giảm chấn bể đầy nước Bảng 4.12: Bảng độ giảm chuyển vị đỉnh lớn hệ kết cấu chịu tải động đất Sanfersico Độ giảm chuyển Độ giảm chuyển Trường hợp Kết cấu có vị Kết cấu có vị TLDFR (cm) TLDFR TLD (cm) TLD Bể khơng có 5.23 0% 5.23 0% nước Bể có 0.25m 5.45 -4.2% 5.43 -3.8% nước Bể có 0.5m nước 3.97 24.1% 5.44 -4.0% Bể có 0.75m nước 5.23 0% 5.07 3.0% Bể đầy nước 8.51 -62.7% 5.43 -3.8% Nhận xét: Khi hệ chịu tải họng động đất Sanfersico thiết bị TLD hầu nhu không mang lại hiệu suốt thời gian khảo sát So với thiết bị TLD, thiết bị TLDFR mang lại khả giảm chấn tốt bể chứa 0.5m 0.75m nước Khi chịu tải trọng động đất Sanfersico ảnh hưởng giúp giảm dao động tốt có 73 4.5 Kết luận chương Hồn thành ví dụ số để đánh giá hiệu giảm dao động TLDFR Mực nước bể, thông số khảo sát có ảnh hường đến hiệu giảm chấn TLDFR Một hệ kết cấu khảo sát tác động tài điều hòa tải trọng gây động đất Elcentro, động đất Sanfersico Hiệu giảm dao động TLDFR đánh giá dựa vào kết tính chuyển vị thu từ chương trình tính ANSYS Nhìn chung khả giảm chấn thiết bị TLDFR có hiệu quả, hiệu tốt nhiều so với thiết bị TLD truyền thống trường hợp chịu tác dụng tải điều hòa Tại mực nước 0.75m thiết bị cho khả giảm dao động tới 82% so với 10% thiết bị TLD Tại mực nước 0.5m thiết bị TLDFR cho khả giảm dao động tới 67% so với 39% thiết bị TLD Đi kèm bể đẩy nước thiết bị TLDFR làm tăng chuyển vị lớn -206% so với -39% thiết bị TLD Vì vậy, chúng nên cân nhắc nghiên cứu kĩ trước thực lắp đặt thiết bị TLDFR Khi chịu tác động tải trọng động đất khả giảm chấn thiết bị TLDFR có hiệu quả, kèm thiết bị TLDFR làm tăng chuyển vị hệ kết cấu nhiều Điều tương tự với trường hợp hệ chịu tác động tải trọng điều hòa 74 CHƯƠNG KÉT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐÈ TÀI 5.1 KẾT LUẬN Luận văn phân tích hiệu giảm dao động cho kết cấu chịu tải trọng động hệ bể chất lỏng có Một số kết luận sơ lược sau: - Đã hồn thành nhiệm vụ đề tài: Tìm hiểu mơ hình bể chất lỏng có nổi; Mô tả tương tác bể nước và kể tương tác kết cấu hệ bể nước nổi; Thực kết với nhiều tình khác hệ; Hiệu giảm chấn hệ phân tích rõ - Đã lựa chọn phương pháp thực nghiên cứu này: Bằng phần mềm ANSYS mã nguồn mở dựng mô hình kết cấu dạng khung khơng gian chiều, bể chất lỏng có với chia lưới cho hệ có độ mịn chấp nhận được, đặc biệt phần bể chất lỏng, liên kết nước với bể nước - nổi, liên kết toàn bể chứa với kết cấu chính, tốn tốn nhiều tài ngun máy tính; Lựa chọn mơ đun phân tích động lực học kết cấu với số dạng tải trọng động điều hòa với tần số thay đổi vùng rộng gia tốc động đất, viết thêm chương trình phân tích tần số trội gia tốc chương trình MATLAB; Kết từ việc phân tích kiểm chứng độc lập với số cơng bố trước kể phần mềm phổ biến ETABS cho thấy phù hợp định mơ hình phương pháp giải - Ket số cho thấy hệ TLDFR mang lại hiệu giảm dao động tốt việc lựa chọn liệu gia tốc động đất theo tần số trội tần số tải điều hòa biến thiên vùng rộng so với tần số riêng hệ, đồng thời thơng số khảo sát có ảnh hưởng đến hiệu giảm chấn TLDFR, thông qua nhận xét chi tiết kết sau: + Trong hầu hết trường hợp khảo sát, thiết bị TLDFR có hiệu giảm 75 dao động định cho tải điều hòa gia tốc động đất; Qua thí dụ số có nhận xét thơng số chiều sâu mực nước nhạy đến kết quả; Tuy vậy, bể đầy nước sơ đồ kết cấu phản tác dụng kể tải điều hòa gia tốc động đất + Hiệu giảm chấn hệ TLDFR cao tần số riêng hệ gần với tần số tải điều hòa tần số trội gia tốc + Tấm hệ TLDFR ảnh hưởng tương đối mạnh đến hiệu giảm, tăng dao động cho hệ so với hệ TLD truyền thống; Tuy hiệu nhiều phản tác dụng nhiều - Mơ hình đề tài có độ xác tốt số bậc tự lớn gần với mơ hình thật lợi dụng sức mạnh chương trình mã nguồn mở ANSYS; nhiên số nhược điểm như: chưa phân tích chi tiết khối lượng, độ cứng nổi; chưa khảo sát thiết bị cản gắn thêm lên 5.2 HVỚNG PHÁT TRIỂN Luận văn thực việc đánh giá giảm chấn bể nước có mơ hình hóa kết cấu có thiết bị TLDFR, số hướng cho nghiên cứu sau: Thực với bể chứa có dạng hình học khác như: hình trụ, hình nón, với có kích thước khối lượng khác Khảo sát tương quan kết cấu qui mô hệ giảm chấn tổng quát 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] A.Kareem and W.J Sun,’’Stochastic response of structures with fluid-containing appendages”, Journal of Sound and Vibration, vol.119, no 3, pp.389-408, 1986 [2] Syed Saqib Mehboob, Qaiser uz Zaman Khan, Fiaz Tahir, Muhammad Jamil Ahmad, “Investigation of Water Tank as TLD for Vibration Control of Frame Structures under Seismic Excitations,” Life Science Journal 2013;10(7s) [3] L M Sun, Y Fujino, p Chaiseri and B M Pacheco, “Properties of tuned liquid dampers using a TMD analogy”, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, vol 24, pp 967-976,1995 [4] J Yu, T Wakahara and D Reed, “A non-linear numerical model of the tuned liquid damper", Earthquake Engineering & Structural Dynamics, vol 28, no 6, pp.671-686, 1999 [5] V.J Modi, S.R.Munshi (1998), “An efficient Liquid Sloshing Damper for Vibration Control”, Journal of Fluids & Structures, (12), pp.1055-1071 [6] s Kaneko and M Ishikawa, “Modeling of tuned liquid damper with submerged nets”, A.SME Journal of Pressure Vessel Technology, vol 121, pp.334-343, 1999 [7] s Gardarsson, H Yeh and D Reed, “Behavior of Sloped-Bottom Tuned Liquid Dampers”, Journal of Engineering Mwchanics, vol 127 , no.3(266), pp.266-271, 2001 [8] S.J Li et al, “Shallow Rectangular TLD for Structural Control Implementation”, Applied Acoustics 63, pp.l 125-1135, 2002 [9] Banerji, p Murudi, M.Shah, A.H Popplewell: “Tuned liquid dampers for controlling earthquake response of structures” Earthq Eng Struct Dyn 29,587-602, 2000 [10] Banerji and p Samanta: “Earthquake vibration control of structures” Eng Struct 33, 1291-1301,2011 77 [11] Zahrai, S.M Abbasi, s Samali, B Vrcelj: “Experimental investigation of utilizing TLD with baffles in a scaled down 5-story benchmark building” J Fluids Struct 28, 194-210, 2012 [12] Hadi Malekghasemi et al (2013), “Experimental and numerical investigations of the dynamic interaction of tuned liquid damper-structure systems”, Journal of Vibration and Control, DOI: 10.1177/077546313514759 [13] Rafael O.Ruiz,” A new type of tuned liquid damper and its effectiveness in enhancing seismic performance; Numerical characterization, expermental validation, parametric anlysis and life-cycle based design”, Santiago de Chile, August, 2015 [14] V Modi and M Seto, “Suppression of Flow-Induced Oscillations using Sloshing Liquid Dampers: Analysis and Experiments,” Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Vols 67-68, pp.611-625, 1997 [15] c G Koh, s Mahatma and c M Wang, "Reduction of structural vibrations by multiplemode liquid dampers," Engineering Structures, vol 17, p 2, 1995 [16] H Li and Y Wang, "Theoretical and Experimental Studies on Reduction foe MultiModal Seismic Response of High-Rise Structure by Tuned Liquid Dampers," Journal of Vibration and Contro, vol 10, p 1041, 2004 [17] J Love and M Tait, "Equivalent mechanical model for tuned liquid damper of complex tank geometry coupled to a 2D structure," Structural Control Health Monitoring, vol 21, no 1, pp 43 - 60, 2013 [18] A Chopra, Dynamics of Structures, Prentice Hall, 2011 [19] H Malekghasemi, A Ashasi-Sorkhabi, A Ghaemmaghami and o Mercan, "Experimental and numerical investigations of the dynamic interaction of tuned liquid damper-structure systems," Journal of Vibration and Control, 2013 [20] V J Modi and F Welt, "Damping of wind induced oscillations through liquid sloshing," Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Vols 30(1-3), 78 pp 85-94, 1988 [21] V Modi and M Seto, "Suppression of Flow-Induced Oscillations using Sloshing Liquid Dampers: Analysis and Experiments," Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, Vols 67-68, pp 611-625, 1997 [22] H Morsy, M Marivani and Hamed, "Effect of A Tuned Liquid Damper Screen Configuration on Structure Response," in Ninth International Congress of Fluid Dynamics & Propulsion - ASME 2008, Alexandria, Egypt, 2008 [23] D Olson and D Reed, "A Nonlinear Numerical Model for Sloped-Bottom Tuned Liquid Dampers," Earthquake Engineering & Structure Dynamics, vol 30, pp 731 - 743, 2001 [24] A Samanta and p Banerji, "Structural Vibration Control using Modified Tuned Liquid Dampers," The IES Journal Part A: Civil & Structural Engineering, vol 3, pp 14 - 17, 2010 [25] I Soliman, M Tait and A El Damatty, "Development and Validation of Finite Element Structure-Tuned Liquid Damper System Models," Journal of Dynamic Systems Measurement and Control, vol 137, no 11, 2015 [26] T Soong and G Dargush, Passive Energy Dissipation Systems in Structural Engineering, New York, NY, USA: John Wile and Sons, 1997 [27] L M Sun, Y Fujino, p Chaiseri and B M Pacheco, "Properties of tuned liquid dampers using a TMD analogy," Earthquake Engineering and Structural Dynamics, vol 24, pp 967-976, 1995 [28] L Sun, Y Fujino, B Pacheco and p Chaiseri, "Modelling of tuned liquid damper (TLD)," Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, vol 43, no 1-3, pp 18831894, 1992 [29] M Tait, "Modelling and preliminary design of a Structure-TLD system," Engineering Structures, vol 30, no 10, pp 2644-2655, 2008 79 [30] M Tait, A Damatly, N Isyumov and M Siddique, "Numerical flow models to simulate tuned liquid dampers (TLD) with slat screens," Journal of Fluids and Structures, vol 20, no 8, p 1007-1023, 2005 [31] M Tait, A Damatty and Isyumov, "An investigation of tuned liquid dampers equipped with damping screens under 2D excitation," Earthquake Engineering and Structural Dynamics, vol 34, no 7, pp 719 - 735, 2005 [32] M Tait, N Isyumov and A Damatty, "Effectiveness of a 2D TLD and Its Numerical Modeling," Journal of Structural Engineering, vol 133, no 2, pp 251 - 263, 2007 [33] Y Tamura, K Fujii, T Ohtsuki, T Wakahara and R Kohsaka, "Effectiveness of tuned liquid dampers under wind excitation," Engineering Structures, vol 17, no 9, pp 609621,1995 [34] T Wakahara, T Ohyama and K Fujii, "Suppression of wind-induced vibration of a tall building using Tuned Liquid Damper," Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, vol 43, no 1-3, pp 1895-1906, 1992 [35] J Yu, "Nonlinear characteristics of tuned liquid dampers," Phd Thesis, University of Washington, 1997 [37] Rafael O.Ruiz, "A new type of tuned liquid damper and its effectiveness in enhancing seismic performance;Numerical characterization, experimental validation, parametric analysis and life-cycle based design," Santiago de Chile, August, 2015 [38] Ima Tavakkoli Awal B.Eng, “Dynamic response of concrete rectangular liquid tanks in three-dimensional space,” Tabriz University, Tabriz, Iran, 2007 [39] Jun Zheng Chen, P.Eng, “Generalized sdof system for dynamic analysis of concrete rectangular liquid storage tanks,” Doctor of Philosophy, 2010, Department of Civil Engineering Ryerson University [40] Nguyễn Dức Thị Thu Định, “Nghiên cứu ứng dụng hệ giảm chấn chất lỏng kiểm 80 soát dao động cho cầu dây văng Việt Nam, Luận án tiến sĩ,” Trường đại học giao thông vận tải, Hồ Chí Minh, 2015 [41] Bùi Phạm Đức Tường, "Phân tích khả kháng chấn cơng trình sử dụng bể chứa ưong có xét đến tương tác chất lòng thành bể, Luận văn thạc sĩ," Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia TP HCM, Hồ Chí Minh, 2010 [42] Nguyễn Ngọc Viên, "Phân tích ảnh hưởng bể nước đến khả kháng chấn cơng trình, Luận văn thạc sĩ," Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia TP HCM, Hồ Chí Minh, 2016 [43] Nguyễn Thành Trung,” Phân tích khả kháng chấn nước kết cấu tháp nước có xét tương tác chất lỏng thành bể,” Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia TP HCM, Hồ Chí Minh, 2017 [44] Đỗ Kiến Quốc; Lương Văn Hải, Động Lực Học Kết cấu, Hồ Chí Minh: Đại Học Quốc Gia TP.HCM, 2010 81 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Lê ngọc Linh Ngày, tháng, năm sinh: 24/05/1991 Nơi sinh: Bình Thuận Địa liên lạc: 12/11A quốc lộ 13, P.Hiệp Bình Chánh, Q Thủ Đức , Tp.HCM ĐTDĐ: 0938119204 Email: lensoclinhxd09 @ small, com QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 2009 - 2014: Sinh viên đại học chun ngành Xây dựng cơng trình dân dụng công nghiệp, Trường Đại học Kiến trúc Tp HCM 2015-2018: Học viên cao học chuyên ngành Xây dựng công trình dân dụng cơng nghiệp, Trường Đại học Bách Khoa Tp HCM 82 PHỤ LỤC Phụ lục chương Phần trình bày chương trình MATLAB s tìm tần số trội gia tốc động đất Elcentro động đất Sanfersico theo lý thuyết tính FFT, bảng biểu dùng để vẽ biểu đồ, bao gồm đồ thị: • Đáp ứng hệ miền tần số 1Hz đến 3Hz • Kiểm chứng kết phân tích tải điều hòa ANSYS báo • Kết phân tích tải điều hòa ANSYS 4- Tìm tần số trội gia tốc động đất Elcentro %% TIM TANG SO TROI THEO Fast Fourier Transform (FFT) %% PHAN CHIA BUOC THOI GIAN clc clear all tf = 60; dt = 0.02; t = O:dt:tf; nt = length(t); load El Centro data 002 ground = El Centro data 002; m = length(ground); g = ground; n = pow2(nextpow2(m)); y = fft(g); fs = 1/dt; omega = (0:n-l)*2*pi*(fs/n); p = y.*conj(y)/n; 83 power = p(l:floor(n/2)); omega = omega(l:floor(n/2)); plot(omega,power);grid on;hold on; xlabel('tan so(rad/s)'); ylabel('Nang luong'); axis([0 60 100]) index = find(power == max(power)); mainPeriodStr = num2str(omega(index)); plot(omega(index),power(index),'r.', 'MarkerSize',25); text(omega(index),power(index), ['omega = ',mainPeriodStr], 'Fontsize', 12); 4- Tìm tần số trội gia tốc động đất SanFemando %% TIM TANG SO TROI THEO Fast Fourier Transform (FFT) %% PHAN CHIA BUOC THOI GIAN clc clear all tf = 60; dt = 0.001; t = O:dt:tf; nt = length(t); load SanFemando_data_0001 ground = SanFemando_data_0001; m = length(ground); g = ground; n = pow2(nextpow2(m)); y = fft(g); fs = 1/dt; omega = (0:n-l)*2*pi*(fs/n); p = y.*conj(y)/n; power = p(l:floor(n/2)); 84 omega = omega(l:floor(n/2)); plot(omega,power);grid on;hold on; xlabel('tan so(rad/s)'); ylabel('Nang luong'); axis([0 60 100]) index = find(power == max(power)); mainPeriodStr = num2str(omega(index)); plot(omega(index),power(index),'r.', 'MarkerSize',25); text(omega(index),power(index), ['omega = ',mainPeriodStr], 'Fontsize', 12); Bảng A: Phổ phản ứng miền tần số hệ kết Cấu-TLDFR Chuyển vị hệ (m) Tần số (Hz) Không nước 0.25m 0.5m 0.75m Đầy nước 1.04 3.68E-04 3.74E-04 3.93E-04 4.07E-05 4.78E-04 1.08 3.76E-04 3.82E-04 4.03E-04 4.21E-05 5.02E-04 1.12 3.85E-04 3.91E-04 4.15E-04 4.37E-05 5.30E-04 1.16 3.94E-04 4.01E-04 4.28E-04 4.56E-05 5.63E-04 1.2 1.24 4.04E-04 4.12E-04 4.43E-04 4.76E-05 6.00E-04 4.16E-04 4.23E-04 4.59E-04 4.99E-05 6.46E-04 1.28 1.32 4.28E-04 4.36E-04 4.77E-04 5.26E-05 7.00E-04 4.41E-04 4.50E-04 4.97E-04 5.56E-05 7.66E-04 1.36 4.56E-04 4.66E-04 5.19E-04 5.92E-05 8.50E-04 1.4 4.72E-04 4.83E-04 5.44E-04 6.34E-05 9.57E-04 1.44 4.90E-04 5.02E-04 5.72E-04 6.83E-05 1.10E-03 1.48 5.11E-04 5.23E-04 6.05E-04 7.43E-05 1.30E-03 1.52 5.33E-04 5.47E-04 6.43E-04 8.16E-05 1.60E-03 85 1.56 5.58E-04 5.73E-04 6.87E-04 9.08E-05 2.10E-03 1.6 1.64 5.86E-04 6.04E-04 7.38E-04 1.03E-04 3.09E-03 6.19E-04 6.38E-04 8.00E-04 1.19E-04 5.98E-03 1.68 1.72 6.56E-04 6.78E-04 8.75E-04 1.41E-04 1.53E-01 6.98E-04 7.24E-04 9.68E-04 1.75E-04 6.32E-03 1.76 7.48E-04 7.78E-04 1.09E-03 2.32E-04 3.06E-03 1.8 1.84 8.07E-04 8.42E-04 1.24E-03 3.49E-04 2.00E-03 8.78E-04 9.20E-04 1.45E-03 7.18E-04 1.48E-03 1.88 1.92 9.64E-04 1.02E-03 1.76E-03 8.53E-03 1.16E-03 1.07E-03 1.14E-03 2.24E-03 6.02E-04 9.57E-04 1.96 1.21E-03 1.30E-03 3.12E-03 3.09E-04 8.09E-04 2.04 1.39E-03 1.51E-03 5.18E-03 2.06E-04 6.99E-04 1.65E-03 1.81E-03 1.60E-02 1.54E-04 6.14E-04 2.08 2.02E-03 2.29E-03 1.42E-02 1.22E-04 5.46E-04 2.12 2.64E-03 3.11E-03 4.86E-03 1.01E-04 4.90E-04 2.16 3.82E-03 4.91E-03 2.91E-03 8.59E-05 4.44E-04 2.2 2.24 7.04E-03 1.20E-02 2.06E-03 7.44E-05 4.05E-04 4.92E-02 2.54E-02 1.59E-03 6.55E-05 3.71E-04 2.28 2.32 9.65E-03 6.09E-03 1.29E-03 5.84E-05 3.42E-04 4.35E-03 3.44E-03 1.08E-03 5.26E-05 3.17E-04 2.36 2.79E-03 2.38E-03 9.32E-04 4.79E-05 2.95E-04 2.4 2.05E-03 1.81E-03 8.15E-04 4.37E-05 2.76E-04 2.44 1.61E-03 1.46E-03 7.23E-04 4.02E-05 2.58E-04 2.48 1.32E-03 1.22E-03 6.49E-04 3.71E-05 2.42E-04 2.52 1.12E-03 1.04E-03 5.87E-04 3.45E-05 2.28E-04 2.56 9.68E-04 9.10E-04 5.36E-04 3.21E-05 2.15E-04 2.6 2.64 8.52E-04 8.05E-04 4.92E-04 3.01E-05 2.04E-04 7.59E-04 7.21E-04 4.54E-04 2.82E-05 1.93E-04 86 ... Mã số: 60580208 I TÊN ĐỀ TÀI :Ảnh hưởng bể nước mái có gắn lên kết cấu khung phẳng chịu tải trọng động II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG Tìm hiểu mơ hình TLD có lắp lên bể nước mái (Tuned Liquid Damper With... (thụ động, bán chủ động chủ động) tăng cường cản đáng kể Mơ hình kết cấu luận văn bao gồm kết cấu bên bể nước có (Tuned Liquid Damper With Floating Roof -TLDFR) chịu tải trọng động Kết cấu mơ... giá ứng xử kết cấu không gian chịu tác động tải điều hòa động đất Đánh giá ảnh hưởng thiết bị TLDFR đến khả kháng chấn cơng trình Đánh giá ảnh hưởng thơng số mực nước bể, ảnh hưởng lên khả kháng