Nghiên cứu ảnh hưởng thành phần kích động đứng của các trận động đất mạnh đến phản ứng kết cấu công trình khi sử dụng gối con lắc 2 mặt trượt ma sát - DFP

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN HỒNG QUỐC NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG THÀNH PHẦN KÍCH ĐỘNG ĐỨNG CỦA CÁC TRẬN ĐỘNG ĐẤT MẠNH ĐẾN PHẢN ỨNG KẾT CẤU CƠNG TRÌNH KHI SỬ DỤNG GỐI CON LẮC MẶT TRƯỢT MA SÁT – DFP Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng Cơng trình Giao thơng Mã số: 85.80.205 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG Đà Nẵng - Năm 2019 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Hoàng Phương Hoa Phản biện 1: GVC.TS Nguyễn Văn Mỹ Phản biện 2: TS Đặng Việt Dũng Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông họp Trường Đại học Bách khoa vào ngày 24 tháng 11 năm 2019 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa - Thư viện Khoa Xây dựng - Cầu Đường, Trường Đại học Bách khoa ĐHĐN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Một số thảm họa động đất thiên tai gần châu Á đáng quan ngại: Ngày 27/9/2018: thảm họa kép động đất sóng thần xảy đảo Sulawesi (Indonesia) với 2.100 người chết, 1.300 người tích, 4.400 người bị thương nặng, 133.000 người phải bỏ xứ Trong vòng năm, Indonesia gặp hai thảm họa lớn có sức tàn phá khủng khiếp Ngày 11/3/2011: thảm họa kép động đất kèm sóng thần xảy Nhật Bản 15.000 người chết thiệt hại Nhà máy điện hạt nhân Fukushima đến nặng nề Theo OCHA, năm 2011 năm 90% thảm họa thiên nhiên lớn xảy châu Á Ngày 25/10/2010: động đất sóng thần Mentawai (Indonesia) làm 435 người chết Ngày 17/7/2006: động đất sóng thần Pangandaran làm 668 người chết Ngày 26/12/2004: thảm họa kép động đất kéo theo sóng thần Ấn Độ Dương đánh vào bờ biển 10 nước có Indonesia, Thái Lan làm chết 225.000 người Ở Việt Nam, không nằm “vành đai lửa” chấn tâm động đất mạnh giới Tuy nhiên, Việt Nam quốc gia nằm khu vực có mối hiểm họa động đất cao Tại Việt Nam, lịch sử ghi nhận số trận động đất với cấp độ mạnh (6,7-6,8 độ richter) đới đứt gãy dài hàng trăm km, đới đứt gãy: sông Hồng, sông Chảy, Sơn La, Sông Mã, đới đứt gãy 109… Đối với nguy sóng thần Việt Nam, theo nhà khoa học thuộc Viện Vật lý địa cầu: Động đất gây sóng thần nguy hiểm cho vùng ven biển Việt Nam động đất xảy đới hút chìm Manila Khi động đất từ 6-7 độ Richter dư chấn động đất gây xuất nhiều tỉnh, thành phố lớn nơi tập trung số lượng lớn nhà cao tầng, cầu lớn nhu cầu xây dựng cơng trình lớn ngày tăng số lượng chiều cao Các loại cơng trình nhạy cảm với gia tốc trận động đất ảnh hưởng hầu hết cơng trình, đặc biệt kết cấu phần bị hư hỏng Tuy nhiên, cơng trình thiết kế kháng chấn tốt hư hỏng hạn chế quan trọng cứu sinh mạng người nên việc điều khiển kết cấu bền vững tác động ngoại lực lĩnh vực mẻ Với thực tế trên, công trình xây dựng cần thiết kế kháng chấn, đặc biệt thiết kế kháng chấn theo quan điểm đại, khái niệm gắn với thuật ngữ “điều khiển dao động kết cấu” tương đối mẻ Việt Nam Do đó, việc nghiên cứu tìm hiểu về ảnh hưởng tải trọng động đất giải pháp làm giảm chấn động tải trọng động đất đến cơng trình xây dựng cần thiết, có ý nghĩa khoa học thực tiễn cao Đây lý để em nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng thành phần kích động đứng trận động đất mạnh đến phản ứng kết cấu công trình sử dụng gối lắc mặt trượt ma sát - DFP” Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu xây dựng mơ hình tính tốn kết cấu cách chấn gối lắc mặt trượt ma sát – DFP có xét đến thành phần kích động đứng chịu tác động trận động đất mạnh Đánh giá hiệu giảm chấn cho công trình xây dựng sử dụng gối cách chấn Từ đó, nghiên cứu ứng dụng gối DFP cho cơng trình nhà cao tầng xây dựng Việt Nam Mục tiêu tổng quát: Nghiên cứu hiệu giảm chấn gối lắc mặt trượt ma sát – DFP có xét thành phần kích động đứng trận động đất mạnh Mục tiêu cụ thể: ➢ Tính tốn hiệu giảm chấn dùng gối lắc mặt trượt ma sát – DFP ➢ Tính tốn tối ưu hóa kích thước kết cấu gối lắc mặt trượt ma sát – DFP có xét đến thành phần kích động đứng Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu cách chấn đáy cho gối DFP cho kết cấu xây dựng Việt Nam Đề tài tập trung vào vấn đề trọng tâm sau: Nghiên cứu phản ứng kết cấu cách chấn gối lắc mặt trượt ma sát - DFP có động đất mạnh xảy cơng trình nhà nhiều tầng Phương pháp nghiên cứu Xây dựng mô hình tính tốn kết cấu cách chấn gối lắc mặt trượt ma sát - DFP Đánh giá chi tiết hiệu giảm chấn dạng gối cho cơng trình Nghiên cứu mơ hình tính tốn lý thuyết, kết nghiên cứu mô ngôn ngữ Matlab, áp dụng để giải số trực tiếp phương trình vi phân chuyển động thuật tốn Runge-Kutta dùng code tính trường Đại học Berkeley (Mỹ) Kết dự kiến Xác định hiệu giảm chấn dùng gối lắc mặt trượt ma sát – DFP Tối ưu hóa kích thước kết cấu gối lắc mặt trượt ma sát – DFP Bố cục đề tài Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan động đất giải pháp công trình chụi động đất 1.1.1 Động đất a) Động đất có nguồn gốc từ hoạt động kiến tạo b) Động đất có nguồn gốc từ đứt gãy c) Động đất phát sinh từ nguồn gốc khác 1.1.2 Giải pháp công trình chịu động đất a) Giải pháp giảm chấn b) Giải pháp cách chấn 1.2.1 Sơ lược lịch sử ứng dụng kỹ thuật cách chấn a) Khái niệm kỹ thuật cách chấn b) Kỹ thuật cách chấn gối lắc mặt trượt ma sát – DPF 1.2 Kỹ thuật cách chấn gối lắc mặt trượt ma sát – DFP 1.2.1 Sơ lược lịch sử ứng dụng kỹ thuật cách chấn 1.2.2.Tình hình nghiên cứu gối lắc trượt ma sát – DPF a) Tình hình nghiên cứu nước b) Tình hình nghiên cứu nước c) Tình hình nghiên cứu công trình chịu lực kích động đứng 1.2.3 Nhận xét, đề xuất hướng nghiên cứu 1.3 Kết luận chương Chương MÔ HÌNH VÀ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN GỐI CƠ LẬP HAI MẶT TRƯỢT MA SÁT - DFP 2.1 Các mô hình tính tốn gối lập trượt ma sát 2.1.1 Cấu tạo dạng gối cô lập mặt trượt ma sát –DFP a) Cơ sở tính tốn cơng trình chịu động đất Trong trường hợp toán phẳng, tầng có bậc tự chuyển vị ngang Mơ hình tính tốn kết cấu nhà n tầng chịu tải trọng động đất (chịu chuyển động với gia tốc ug ) trình bày Hình 2.1 Hình 2.1b mơ hình tính tốn lý tưởng sau chấp nhận giả thiết Hình 2.1c mơ hình tính tốn đơn giản thay cho mơ Hình 2.1b Tầng n kn mn cn Taàng k2 Taàng k1 ug a b m2 c2 u1 m1 c1 ug u2 k1 k2 c1 m1 c2 c un kn m2 cn mn ug a Khung thực n tầng; b Mơ hình tính tốn lý tưởng; c Mơ hình tương đương Hình 2.1 Mơ hình hệ kết cấu nhiều bậc tự chịu động đất b) Phương trình chuyển động Phương trình vi phân chuyển động mơ hình kết cấu thiết lập theo phương pháp chuyển vị (phương pháp ma trận độ cứng) Khi chịu động đất, móng cơng trình xem tuyệt đối cứng chịu chuyển vị cưỡng ug, chuyển vị ngang tương đối ui chuyển vị ngang tuyệt đối là: ug+ ui Vận tốc tương đối ui , vận tốc tuyệt đối: ui + ug Gia tốc tương đối ui gia tốc tuyệt đối khối lượng thứ i là: ui + ug Các thành phần lực tác dụng lên khối lượng thứ i bao gồm: lực quán tính gia tốc tuyệt đối, lực đàn hồi chuyển vị tương đối lực cản vận tốc tương đối Áp dụng nguyên lý cân động d’Alembert cho khối lượng, ta có phương trình chuyển động sau [9]: m1 (u1 + ug ) + c1u1 + k1u1 + c2 (u1 − u2 ) + k2 (u1 − u2 ) =  m2 (u2 + ug ) + c2 (u2 − u1 ) + k2 (u2 − u1 ) + c3 (u2 − u3 ) + k3 (u2 − u3 ) =    m (u + u ) + c (u − u ) + k (u − u ) = n n n −1 n n n −1  n n g Sắp xếp lại hệ phương trình 2.1, ta viết dạng ma trận sau: [M]{ u }+[C]{ u }+[K]{ u }= -[M]{1} ug đó: [M] ma trận khối lượng, [K] ma trận độ cứng [C] ma trận cản { u }, { u } { u } lần lượt vec tơ chuyển vị tương đối, vận tốc tương đối gia tốc tương đối c) Phương pháp xác định phản ứng kết cấu Có nhiều phương pháp tính tốn phản ứng kết cấu chịu động đất khác Mỗi phương pháp có độ xác, độ phức tạp mức độ tiêu tốn thời gian khác Trong phương pháp phương pháp tích phân trực tiếp phương trình chuyển động (phân tích theo lịch sử thời gian) phương pháp cho kết xác nhất, phản ánh chất toán động, phù hợp cho toán nghiên cứu Đây phương pháp tổng quát cho tốn tuyến tính phi tuyến Tuy nhiên, phương pháp tương đối phức tạp thời gian [9] Ngày nay, với sự phát triển mạnh phương pháp số phần mềm máy tính nên khó khăn phương pháp hầu hết khắc phục Đây phương pháp lựa chọn nghiên cứu 2.1.2 Mô hình xác định hệ số ma sát thiết bị gối trượt a) Mơ hình Coulomb b) Mơ hình Coulomb hiệu chỉnh 2.2 Lựa chọn phương pháp số cho nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp Newmark 2.2.2 Phương pháp Runge - Kutta Đây phương pháp số số nghiên cứu đánh giá tốt để giải phương trình vi phân chuyển động Với phương trình vi phân chuyển động cấp 2, ta hạ bậc xuống phương trình vi phân cấp giải trực tiếp cấp Phương pháp khơng hạ bậc trình bày phương pháp giải sau [10]: Nghiệm biết thời điểm i: u i , u i , ui = M −1 ( Pi − Cui − Kui ) Nghiệm thời điểm i+1 xác định sau: ui +1 = ui + t (ui1 + 2ui2 + 2ui3 + ui4 ) ui +1 = ui + t (ui1 + 2ui2 + 2ui3 + ui4 ) ui+1 = M −1 ( Pi+1 − Cui+1 − Kui+1 ) đó: ui1 = ui  ui1 = ui  −1 ui1 = M ( Pi − Cui1 − Kui1 ) 10 thứ i+2 tính thơng qua bước thứ i) Trong nghiên cứu này, ta sử dụng tính chất: đạo hàm chuyển vị vận tốc ( u = v ) đạo hàm vận tốc gia tốc ( v = a ) để chuyển hệ phương trình vi phân cấp cấp (hạ bậc) với biến chuyển vị vận tốc Ta sử dụng hàm ode15s (hay ode45) Matlab [32] để giải chúng cách nhanh chóng theo phương pháp Runge - Kutta Yếu tố phi tuyến thành phần lực bên gối lồng vào hệ phương trình vi phân cấp cập nhật theo bước thời gian Chi tiết chương trình tính ngơn ngữ Matlab trình bày Phụ lục 2.3 Mơ hình chuyển động gối trượt ma sát chịu tác động tải trọng động đất 2.3.1 Gối hai mặt trượt (DFP, Double friction pendulum) Mơ hình gối DFP với ý tưởng xem gối DFP phần tử ma sát [23] Phần tử thứ sự trượt mặt với đặc trưng vật lý là: khối lượng mb1, độ cứng kb1, hệ số ma sát  khả trượt d1 Phần tử thứ hai sự trượt mặt với đặc trưng vật lý là: khối lượng mb2, độ cứng kb2, hệ số ma sát  khả trượt d2 Kết nối mơ hình gối DFP kết cấu ta có mơ hình kết cấu gắn gối DFP Hình 2.4 Hệ có (n+2) bậc tự 11 a Mơ hình kết cấu b Mơ hình tính Hình 2.4 Mơ hình tính tốn nhà cao tầng gắn gối DFP Phân tích cấu tạo Gối DFP ta thấy: Hai mặt cong có bán kính tương ứng R1 cho mặt R2 cho mặt trên, R1= R2 Hệ số ma sát tương ứng hai mặt cong µ1 µ2, với µ1 < µ2 Khả chuyển vị lớn mặt cong d1 d2 Với cấu tạo trên, chuyển động gối tác dụng gia tốc Fenz mô tả chi tiết nghiên cứu [23] Sự trượt gối trải qua giai đoạn trượt khác Giai đoạn I: Khi chuyển động đủ lớn, lực ngang gối F lớn lực ma sát Ff1 mặt 1, mặt trượt trước (mặt chưa trượt), chuyển vị ngang gối u1 Giai đoạn II: Khi lực ngang gối F lớn lực ma sát Ff2 mặt 2, mặt trượt với mặt (cả hai mặt trượt), chuyển vị ngang gối u1+ u2 Giai đoạn III: Khi chuyển vị ngang mặt u1 đạt giá trị lớn (u1= d1), xuất lực va chạm Fr1 ngăn chuyển động mặt 1, lúc sự trượt xảy mặt (mặt dừng 12 trượt) Khi u2= d2, gối đạt chuyển vị umax= d1+d2, lực va chạm Fr2 xuất mặt Các thành phần lực chuyển vị ngang gối thể Hình 2.5 1 W F u1 R2,   u2 2 F n2 F r2 h1 Ff F n1 F r1 Ff h2 F 1 R1,   u1 W 2 Hình 2.5 Chuyển động gối DPF 2.2.2 Hệ phương trình vi phân chuyển động Hệ phương trình vi phân chuyển động, gồm (n+2) phương trình, kết cấu cách chấn chịu gia tốc u g viết phương trình (2.16) mb1 (ub1 + u g ) + kb1ub1 + Ff + Fr1 + kb (ub1 − ub ) − Ff − Fr =  mb (ub + u g ) + kb (ub − ub1 ) + Ff + Fr + k1 (ub − u1 ) + c1 (ub − u1 ) =  m1 (u1 + u g ) + k1 (u1 − ub ) + c1 (u1 − ub ) + k2 (u1 − u2 ) + c2 (u1 − u2 ) =   mn (un + u g ) + kn (un − un −1 ) + cn (un − un −1 ) =  Các thành phần lực ma sát mặt cong phương trình (2.33) xác định sau:  F f = 1WZ1   F f = 2WZ đó: µi Zi xác định theo phương trình sau: 13  = max − ( max − min )e− u YZ +  u Z Z  −1 +  uZ  − Au = Với: A=1; Y=0.25mm = = = =0.02s/mm, max min hệ số ma sát vận tốc lớn nhỏ [19] Các thành phần lực va chạm xác định theo phương trình (2.33)  Fr1 = kr1 ( ub1 − d1 ) sign(ub1 ) H ( ub1 − d1 )   Fr = kr ( ub − ub1 − d ) sign(ub − ub1 ) H ( ub − ub1 − d ) Hệ phương trình vi phân chuyển động (2.33) giải phương pháp số Runge - Kutta bậc (sử dụng hàm ode15s Matlab) để xác định phản ứng kết cấu gối DFP theo lịch sử thời gian 2.3.2 Gối DFP chịu ảnh hưởng lực kích động đứng Trong q trình chuyển động, bỏ qua thành phần gia tốc theo phương đứng tổng trọng lượng W khơng đổi Khi xét thêm thành phần kích động đứng, tổng trọng lượng bên gối W thay đổi (cộng thêm thành phần lực quán tính gia tốc theo phương đứng Az gây ra) Thơng thường, kết cấu có độ cứng dao động đứng lớn nhiều so với dao động theo phương ngang Khi xét kích động đứng ta xem toàn kết cấu bên khối cứng có trọng lượng N(t) thay đổi xác định sau [13]: N (t ) = W (1 + agz g ) 14 đó: agz thành phần gia tốc theo phương đứng (tạo kích động đứng), g gia tốc trọng trường 2.4 Kết luận chương Với nội dung nghiên cứu chương 2, kết luận rút sau: - Cơ sở lý thuyết tính tốn cơng trình chịu động đất bao gồm: Xây dựng mơ hình tính tốn, phương trình vi phân chuyển động phương pháp số để khảo sát phản ứng kết cấu đánh giá hiệu giảm chấn gối - Trình bày chi tiết cấu tạo nguyên lý chuyển động dạng gối trượt ma sát DFP Quan hệ lực, chuyển vị ngang thành phần lực kích động đứng dạng gối thiết lập Mô hình tính tốn phương trình vi phân chuyển động kết cấu cách chấn dạng gối trượt ma sát chịu động đất thiết lập Phương pháp số để giải phương trình vi phân chuyển động để tìm phản ứng kết cấu có xét đến thành phần kích động đứng đề xuất 15 Chương VÍ DỤ TÍNH TỐN HIỆU QUẢ GIẢM CHẤN GỐI CÔ LẬP HAI MẶT TRƯỢT MA SÁT- DFP 3.1 Ảnh hưởng thành phần kích động đứng đến cơng trình 3.1.1 Giới thiệu kết cấu 3.1.1.1.Thơng số kết cấu 3.1.1.2 Thông số kỹ thuật gối DFP 3.1.2 Gia tốc phân tích 3.1.3 Ảnh hưởng thành phần kích động đứng Để nghiên cứu ảnh hưởng thành phần kích động đứng khảo sát trường hợp kết cấu cơng trình nhà tầng có thông số kỹ thuật sau: Kết cấu nhà tầng thép, với giả thiết sàn tuyệt đối cứng, khối lượng độ cứng tầng giả định giống nhau: khối lượng mi=102Ns2/mm, độ cứng ki=150kN/mm, tỷ số cản = Chu kỳ T1=0.992s Thông số kỹ thuật gối DFP lấy theo kinh nghiệm số thiết kế trước [40] sau: R1 =2000; h1=40; Reff1= R1 – h1; d1 = 600; fmax1 = 0.08; fmin1 = 0.04; a1 = 0.02 Và R2 =2000; h2=40; Reff2= R2 – h2; d2 = 600; fmax2 = 0.08; fmin2 = 0.04; a2 = 0.02 Các đặc trưng hình học A =1; Yz = 0.25; gama = 0.9; Beeta = 0.1 eta= Trong Hình 3.1, giới thiệu gia tốc trận động đất tuần tự theo phương X Z (phương Z phương có xét ảnh hưởng lực kích động đứng) [23] 16 Hình 3.1 Gia tốc theo phương ngang (Ax) đứng (Az) Phân tích phổ đồ thị đường ứng xử trễ gối chịu động đất lên cơng trình trình bày Hình 3.2 3.3 ta thấy đường phổ đồ thị có xét ảnh hưởng lực kích động đứng (đường màu đỏ -XYZ) chuyển lệch có trị số lớn so với đường phổ đồ thị (đường màu xanh -XY) Kết tính tốn giới thiệu Hình 3.2 3.3 cho thấy: thành phần lực kích động đứng có ảnh hưởng đáng kể đến hệ kết cấu mà bỏ qua ảnh hưởng Ảnh hưởng lực kích động đứng đến cơng trình xây dựng Hình 3.2 3.3, giới thiệu đường ứng xử trễ kết cấu gối 17 không kể đến (các nghiên cứu trước bỏ qua ảnh hưởng lực kích động đứng này) có kể đến ảnh hưởng lực kích động theo phương đứng Hình 3.2 Đường ứng xử trễ gối theo phương X khơng có xét ảnh hưởng lực kích động đứng Hình 3.3 Đường ứng xử trễ gối theo phương Y không có xét ảnh hưởng lực kích động đứng Cũng nghiên cứu xây dựng mơ hình tính vẽ dịch chuyển lắc ma sát kết cấu gối lắc mặt trượt ma sát DFP Trong Hình 3.4 3.5, giới thiệu dịch chuyển mặt cong gối DFP theo phương X 18 Y Trong Hình 3.6 giới thiệu dịch chuyển lắc mặt mặt cong gối Hình 3.4 Dịch chuyển mặt cong theo phương X lắc gối DFP Hình 3.5 Dịch chuyển mặt cong theo phương Y lắc gối DFP 19 Hình 3.6 Dịch chuyển mặt lắc theo phương X Y gối DFP Mơ hình tính phương trình vi phân chuyển động thiết lập theo sở lý thuyết Hiệu giảm chấn thiết bị đánh giá thông qua đại lượng quan trọng gia tốc tuyệt đối (đặc biệt tầng trên) lực cắt (đặc biệt tầng dưới) tầng đáy Hiệu giảm gia tốc tuyệt đối theo lịch sử thời gian tầng lực cắt tầng thể Hình 3.7 3.8 Hình 3.7 Hiệu giảm gia tốc tuyệt đối lớn tầng 20 Hình 3.8 Hiệu giảm lực cắt lớn tầng 3.1.4 Đánh giá ảnh hưởng kích động đứng Ta tiến hành phân tích kết cấu có gắn gối DFP trường hợp: chịu gia tốc theo phương ngang XY tương ứng với gia tốc (Ax, Ay) chịu gia tốc theo phương Z tương ứng với gia tốc (Az) Kết minh chứng cho ảnh hưởng thành phần kích động đứng trận động đất đến phản ứng kết cấu cho thấy sai số ta bỏ qua thành phần Kết sự thay đổi gia tốc tuyệt đối tầng xét thêm kích động đứng thể Hình 3.9 3.10 Trong Hình 3.9 3.10, ta thấy gia tốc đỉnh có xét tới ảnh hưởng lực kích động đứng ảnh hưởng đáng kể đến phản ứng kết cấu, (phần khoanh trịn) 21 Hình 3.9 Gia tốc tuyệt đối tầng theo phương X với ảnh hưởng kích động đứng Hình 3.10 Gia tốc tuyệt đối tầng theo phương Y với ảnh hưởng kích động đứng Trong Hình 3.11 3.12 cho thấy có xét đến ảnh hưởng lực kích động đứng Lực tác động lên kết cấu cơng trình gia tốc trận động đất đáng kể Đặc biệt trận động đất mạnh cơng trình nằm gần tâm chấn 22 Hình 3.11 Lực tác động lên kết cấu theo phương X khơng có xét ảnh hưởng lực kích động đứng Hình 3.12 Lực tác động lên kết cấu theo phương Y khơng có xét ảnh hưởng lực kích động đứng 3.1.5 Hiệu giảm lực cắt gia tốc kết cấu Mơ hình tính tốn phương trình vi phân chuyển động kết cấu gắn gối DFP chịu tải trọng động đất thiết lập, tính xác mơ hình kiểm chứng với kết công bố kết hình 3.7 3.8 Khi kết cấu gắn gối DFP chịu trận động đất mạnh, gần phay đứt gãy, thành phần gia tốc theo phương đứng lớn Nếu ta bỏ qua thành phần có sai số phân tích ứng xử 23 kết cấu gối DFP, đặc biệt lực cắt gối gia tốc tuyệt đối tầng kết cấu Cụ thể, sai số chuyển vị gối khơng đáng kể (hình 3.4, hình 3.5, 3.6), sai số lực cắt lớn bên gối (hình 3.7 3.8) khoảng 30%, sai số gia tốc tuyệt đối lớn tầng (hình 3.9 3.10) khoảng 50% Trong phân tích trên, với kết cấu cứng (có chu kỳ nhỏ), ảnh hưởng thành phần kích động đứng động đất đến gia tốc tuyệt đối tầng lớn Tuy nhiên, chuyển vị lực cắt lớn bên gối khơng có sự thay đổi nhiều 3.2 Thiết kế tối ưu kết cấu gối DFP có xét kích động đứng 3.2.1 Giới thiệu chung 3.2.2 Thiết kế thông số kỹ thuật hợp lý gối mặt trượt ma sát DFP có xét kích động đứng để chịu tải trọng động đất mạnh 3.2.2.1 Trường hợp d thay đổi R cố định 1/ Kết đường ứng xử trễ kết cấu 2/ Kết Lực cắt 3/ Kết Gia tốc 4/ Kết vận tốc 5/ Kết chuyển vị 3.2.2.2 Trường hợp d cố định, R thay đổi 1/ Kết đường ứng xử trễ kết cấu 2/.Kết Lực cắt 3/.Kết gia tốc 4/.Kết Vận tốc 24 5/.Kết chuyển vị *Kết luận: Như với d1=d2 = 300mm ; R1=R2 = 800mm gối DFP thông số kỹ thuật hợp lý có: đường ứng xử trễ, lực cắt, gia tốc, vận tốc, chuyển vị đạt yêu cầu đảm bảo chịu tải trọng trận động đất xảy với cường độ mạnh trận Imperial_01 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1.Về nghiên cứu lý thuyết Về mơ ví dụ số Những hướng nghiên cứu cần thiết tương lai ... nghiên cứu đề tài: ? ?Nghiên cứu ảnh hưởng thành phần kích động ? ?ứng trận động đất mạnh đến phản ứng kết cấu công trình sử dụng gối lắc mặt trượt ma sát - DFP? ?? 3 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu. .. ưu kết cấu gối DFP có xét kích động ? ?ứng 3 .2. 1 Giới thiệu chung 3 .2. 2 Thiết kế thông số kỹ thuật hợp lý gối mặt trượt ma sát DFP có xét kích động ? ?ứng để chịu tải trọng động đất mạnh 3 .2. 2.1... DPF 1 .2 Kỹ thuật cách chấn gối lắc mặt trượt ma sát – DFP 1 .2. 1 Sơ lược lịch sử ứng dụng kỹ thuật cách chấn 1 .2. 2.Tình hình nghiên cứu gối lắc trượt ma sát – DPF a) Tình hình nghiên cứu nước