Cầu vòm ống thép nhồi bê tông chương 06

Chơng thứ sáu Phơng pháp tính toán thiết kế cầu vòm ống thép nhồi bê tông Tiết thứ Tính toán nội lực I Tính toán mặt cắt Phần lớn cầu vòm ống thép nhồi bê tông đợc tính toán l vòm không chốt, độ cứng mặt cắt ảnh hởng tới tính toán phân bố tải trọng hớng ngang v nội lực kết cấu siêu tĩnh Vòm ống thép nhồi bê tông đa phần sử dụng vòm không chốt, trớc tính toán nội lực, cần phải tiến hnh tính toán mặt cắt trớc Phân tích cách tính tay vòm không chốt thờng dùng l phơng pháp lực, lấy hệ nh biểu thị hình 6-1: chia tính toán kết cấu thnh hai phần gồm phần có tính co nén đn hồi v không tính co nén đn hồi Do tính đối xứng kết cấu, phơng trình cân lực siêu tĩnh mặt cắt đối xứng vòm l : δ11 X1 + Δ1P = δ22 X2 + Δ2P = δ33 X3 + Δ3P = ( 6- ) Trong c«ng thøc: Xi Lực siêu tĩnh hệ bản; ii Hệ số độ mềm (hay gọi l chuyển vị đơn vị - ND); iP Chuyển vị tải trọng gây Khi không tính toán co nén đn hồi bỏ qua ảnh hởng lực cắt, Xi công thức tính biến dạng mô men uốn gây nên Đối với vòm có mặt cắt, Xi đà tìm không liên quan đến độ cứng mặt cắt Mô hình học có xét co nén đn hồi xem hình 6-2, phơng trình cân biến dạng chúng l: Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 331 - Hình 6-1- Hệ vòm không chốt Hình 6-2- Tính toán co nén đn hồi vòm không chốt Trong công thức: Hg- Lực siêu tĩnh co nén đn hồi gây ra; L Lợng co ngắn vi phân phơng ngang trục vòm co nén đn hồi gây ra; Hg Lực nằm ngang vòm không tính co nén đn hồi; EA, EI - Độ cứng kháng nén v độ cứng chống uốn vòm; - Góc nghiêng trục vòm so víi ph−¬ng ngang ; μ1, μ - HƯ sè tÝnh to¸n Do lùc n»m ngang phơ (lùc kÐo) sinh mômen uốn, lực dọc trục v lực cắt phụ thêm, từ công thức ( 6-2) thấy, xét nội lực vòm không chốt sau co ngót đn hồi có quan hệ với độ cứng kháng nén v chống uốn mặt cắt Nội lực phụ thêm co nén đn hồi gây ra, lực nén dọc trục giảm nhỏ, mômen uốn tăng thêm, không lợi vòm không tính ảnh hởng hạng mục ny thiên không an ton Quy định điều 3.3.1- [[ JTJ 023 -85 ]] [1], “khi tÝnh to¸n ẩn số lực siêu tĩnh vòm siêu tĩnh, mặt cắt tính toán lấy ton mặt cắt bê tông, không tính ảnh hởng cốt thép Đối với cầu vòm bê tông cốt thép, tỷ lệ bố trí cốt thép không lớn, nên không tính diện tích tính toán v ảnh hởng cốt thép, ảnh hởng lực nằm ngang phụ thêm không lớn, ảnh hởng chịu lực tổng hợp kết cấu lại cng nhỏ Đối với cầu vòm ống thép nhồi bê tông, mặt cắt chúng có hm lợng thép tơng đối cao, không tính đến có mặt ống thép l không hợp lý Lấy cầu lớn Qn Ých Phóc An, Phóc KiÕn tμi liƯu tham khảo [2] lm ví dụ: EI v EA mặt cắt bê tông nghèo riêng biệt l 0.523 E6kN m vμ 14.04 kN, sư dơng c«ng thøc (2- 37) tính toán EI v EA riêng biệt l 1.073 E6kN ⋅ m vμ 21.165kN Cho ta thÊy ®é cứng mặt cắt sờn vòm ống thép nhồi bê tông tính toán theo phơng pháp bê tông cốt thép v tính toán theo dạng ống thép nhồi bê tông có đợc kết độ cứng chênh lệch tơng đối lớn Tính toán độ cứng mặt cắt ống thép nhồi bê tông đà đợc giới thiệu tiết VI chơng II, kết tính toán ba Quy trình thiết kế v thi công ống thép nhồi bê tông chênh không lớn, v trị số chênh kết tính toán độ cứng theo ba tính toán nội lực cầu vòm co nén đn hồi gây nên ảnh hởng nhỏ, xét đến [[ CECS 28: 90]] [3] có khái niệm Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 332 - mạch lạc, công thức đơn giản, đề nghị sử dụng phơng pháp tính toán chúng [tức công thức (2- 37)] Khi tính toán biến dạng kết cấu siêu tĩnh bê tông cốt thép, [[JTJ 023 85]] quy định sử dụng 0.67 EI, E l môđun đn hồi bê tông, I l mômen quán tính mặt cắt tính đổi cấu kiện Tại chủ yếu l xét nứt cấu kiện bê tông cốt thép ảnh hởng giảm yếu độ cứng mặt cắt, cấu kiện ống thép nhồi bê tông, vết nứt bê tông mở rộng tơng đối chậm đồng thời không phát triển chịu rng buộc ống thép, tính đn hồi, tính dẻo lớn so với kết cấu bê tông cốt thép, đồng thời tỷ lệ thnh phần thép tơng đối cao, không xét đến triết giảm Vì vậy, tính toán lực siêu tĩnh v tính toán biến dạng cầu vòm ống thép nhồi bê tông, sử dụng công thức tính toán mặt cắt kết cấu ống thép nhồi bê tông II Tính toán phân bố tải trọng ngang Cầu vòm ống thép nhồi bê tông cờng độ vật liệu cao, độ cứng vnh vòm chủ thấp so với vòm đá v vòm bê tông cốt thép tơng ứng, đồng thời hệ mặt cầu l kết cấu kiểu (dn chạy đa phần l kiểu dầm treo mềm), tác dụng phân bố tải trọng ngang rõ rệt, m tác dụng liên hợp kiến trúc vòm tơng đối yếu, nên tính toán hoạt tải dùng sờn vòm đơn lm mô hình tính toán, trớc tiên phải tính toán hệ số phân bố tải trọng ngang chúng Đối với vòm sờn đôi, thông thờng sử dụng phơng pháp đòn bẩy, v coi dầm ngang l đòn bẩy Sơ đồ tính toán phân bố tải trọng ngang cầu vòm kiểu sờn đôi có hai loại, nh thể hình 6-3[4] Hình 6-3- Sơ đồ tính toán phân bố tải trọng ngang vòm sờn đôi Phơng thức phân bố thứ coi dầm ngang l dầm cánh hẫng, cho gối dầm ngang có khả chịu kéo, thông thờng cột đứng với dầm Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Tμi liƯu dÞch - - 333 - ngang lμ kÕt cấu khung, loại hình ny tơng đối hợp lý, xem hình 6- 3a Phơng thức thứ hai cho gối dầm ngang không chịu kéo, nh treo để treo dầm ngang, dầm ngang đặt trực tiếp sờn vòm, đồng thời liên kết dọc cầu hệ mặt cầu mỏng v yếu, hiển nhiên hệ số phân phối chúng nhỏ loại thứ nhất, xem hình 6- 3b Trên thực tế, tính đối xứng nên không xét đến phân bố ngang xác định lực trọng lợng thân vòm đợc chia Vì vậy, mặc gối dầm ngang không chịu kéo hoạt tải tác dụng ngoi treo, chúng gây nên biến đổi phân phối tĩnh tải, nên coi chúng l dầm hẫng (phơng thức phân phối thứ nhất) hợp lý hơn; Ngoi ra, phận dầm cánh hẫng chủ yếu l đờng hnh, trị số tải trọng chúng không lớn, nên sử dụng phơng thức phân phối no ảnh hởng chúng không lớn Sờn vòm ống thép nhồi bê tông có mặt cắt tơng đối nhỏ, mặt cắt cột đứng tơng đối nhỏ, dùng treo lại cng nhỏ hơn, lấy đờng trục sờn vòm lm điểm đỡ tính toán Cầu vòm sờn thông thờng cần thông qua liên kết ngang (chống ngang) để liên kết thnh tổng thể, tính toán thiết kế chủ yếu xét vấn đề ổn định hớng ngang cđa s−ên vßm, mμ thùc tÕ chèng ngang cßn có tác dụng phân bố tải trọng ngang sờn vòm Từ đo kiểm tải trọng tĩnh nhiều cầu vòm sờn ống thép nhồi bê tông cho thấy trị số thực đo tải trọng tĩnh nhỏ trị số lý thuyết, nguyên nhân chúng l cha xét đến có tác dụng chống ngang gây nên Tác dụng phân bố hớng ngang chống ngang sờn vòm chủ yếu đợc định mômen quán tính hớng đứng v cự ly chống ngang Đối với cầu vòm kiểu dn, chiều cao sờn vòm tơng đối cao, mômen quán tính hớng đứng chống ngang tơng đối lớn, cần phải xem xét tác dụng phân phối bậc cđa chèng ngang, cịng tøc lμ sư dơng m¸y tính để phân tích, phải sử dụng phần tử hữu hạn hệ không gian để phân tích Lấy cầu lớn Thạch Đm Khê Mân Thanh, Phúc Kiến lm ví dụ, kết trị số nội lực đo kiểm tĩnh tải cầu thực tế xét tác dụng chống ngang theo tính toán phân tích không gian so với kết tính toán theo mô hình sờn đơn nhỏ khoảng 10% (xem tiết I chơng V) Tất nhiên, tiến hnh hoạch định phơng án thiết kế ban đầu, để phân tích đợc đơn giản hoá, tính toán theo sờn vòm phiến đơn Đối với vòm nhiều sờn (nhiều hai sờn), phơng pháp dầm liên tục gối đn hồi l phơng pháp hữu hiệu thờng dùng Sau giới thiệu kỹ phơng pháp ny Giả định mặt cầu nằm dọc, đơn giản đặt dầm ngang, dầm ngang đơn giản chống vo cột đứng treo, bỏ qua tác dụng xoắn vặn treo cột đứng sờn vòm v dầm ngang, coi dầm ngang l dầm liên tục đn hồi, kê gối đn hồi (sờn vòm), quan hệ độ võng, góc quay Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 334 - tiết điểm để tìm lực tiết ®iĨm (tøc ph¶n lùc), tõ ®ã gi¶i qut vÊn ®Ị phân bố tải trọng ngang Mô hình tính toán học chúng xem hình 6-4 Hình 6-4- Sơ đồ tính toán theo phơng pháp dầm liên tục gối đn hồi phân bố ngang vòm nhiều sờn Trong h×nh 6-4, I01, I12, , I I, I + 1l mômen quán tính mặt cắt dầm ngang sờn vòm; Kw0, Kw1, , Kwi +1 l độ cứng thẳng đứng sờn vòm v treo chống đn hồi dầm ngang, tức lực đơn vị tác dụng tiếp điểm dầm ngang v treo cầu vòm v l số ngợc với độ võng sờn vòm sinh từ điểm ny Khi phân tích đn hồi phần tử hữu hạn hệ mặt sờn vòm, mô đun đn hồi đơn nguyên lấy mô đun đn hồi tổ hợp EBc[5] (xem bảng 2-12 sách ny) Sơ đồ khối trình tự tính toán Kwi xem hình 6-5 Phân tích chịu lực chỗ tiếp điểm treo với dầm ngang xem hình 6-6 Bắt đầu Tính toán đặc trng hình học mặt cắt sờn vòm v chia đơn nguyên P=1 tác dụng tiếp điểm dầm ngang v treo hình thnh ma trận tải trọng Hình thnh độ cứng đơn nguyên Xác định độ võng điểm kết dầm ngang với treo Tìm độ cứng thẳng đứng chống đn hồi KWi Hình 6-5- Sơ đồ khối trình tự tính toán KWi Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 335 - Hình 6-6- Phân tích chịu lực điểm nối treo với dầm ngang Từ KWi đà tìm phần trớc v mô hình lực đợc biểu thị hình 6-6, di chuyển lực P=1tác dụng dầm ngang, l tìm đờng ảnh hởng phân bố ngang sờn vòm, sơ đồ khối trình tự tính toán chúng xem hình 6-7 Bắt đầu Vận dụng trình tự tính toán để tính hệ số phơng trình tuyến tính Di chuyển P=1 hình thnh ma trận tải trọng di động KWi Giải nhóm phơng trình tuyến tính có đợc chuyển vị thẳng đứng tiết điểm Wi Tìm trị số toạ độ đờng ảnh hởng phân bố ngang sờn vòm F1- KWi Wi Tải trị số đờng ảnh hởng F1 v vị trí chỗ tơng ứng P =1 Vẽ sơ đồ toạ độ đờng ảnh hởng điểm (Fbx1) Kết thúc Hình 6-7- Sơ đồ khối trình tự tính toán đờng ảnh hởng phân bố ngang Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 336 - Trong ti liệu tham khảo[6] đà dựa nguyên lý trên, tiến hnh tính toán phân bố ngang vòm bê tông kiểu chạy giữa, ống thép dạng sờn - cầu lớn Ngọc Dung, Phóc Thanh, Phóc KiÕn (chi tiÕt cđa cÇu xem tiÕt V chơng IV), kết tính toán xem bảng 6-1 v hình 6-8, hình 6-9 Trị số toạ độ tuyến ảnh hởng phân bố ngang tải trọng cầu lớn Ngọc Dung Bảng 6-1 Trị số toạ độ ngang 28.4 Trị số toạ độ vòm bên -0.25 trái 0.0 2.8 1.46 1.16 5.9 10.5 14.2 18.3 22.5 0.898 0.515 0.204 0.015 -0.10 25.3 -0.17 Trị số toạ độ vòm -0.21 -0.21 0.007 0.204 0.471 0.592 0.471 0.204 0.007 TrÞ sè toạ độ vòm phải 1.46 -0.17 -0.10 -0.25 0.015 0.204 0.515 0.898 1.16 So sánh với trị số tải trọng tĩnh thực đo cầu ny, kết tính toán nªu trªn rÊt khíp víi chóng, thĨ xem tμi liệu tham khảo [7] Từ hình 6-8 v hình 6-9 thấy, hệ mặt cầu dầm ngang vòm ba sờn l kết cấu chịu lực chủ yếu, thông thờng không đợc coi độ cứng lớn vô m sử dụng phơng pháp hệ dầm ngang cứng, l sờn vòm giữa, không sai số lớn Đồng thời, coi dầm ngang l dầm liên tục gối đn tính, dầm ngang vị trí khác dọc cầu, độ cứng chống đỡ thẳng đứng sờn vòm v treo dầm ngang (tức hệ số lò so) khác nhau, đờng ảnh hởng phân bố ngang tải trọng dầm ngang khác Sử dụng máy tính để phân tích, dễ dng tìm đợc đờng ảnh hởng chỗ dầm ngang, nhằm tìm mặt ảnh hởng sờn no đó, tận dụng chơng trình giải bi toán động để tiến hnh tính toán chất tải hoạt tải Hình 6-8-Đờng ảnh hởng sờn vòm trái (đối xứng sờn phải) chỗ dầm ngang cầu Ngọc Dung Hình 6-9-Đờng ảnh hởng phân bố ngang tải trọng sờn vòm chỗ dầm ngang cầu Ngọc Dung Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 337 - III Cách lấy trị số tính toán nhiệt độ, co ngót, từ biến bê tông Cầu vòm bê tông ống thÐp cđa Trung Qc øng dơng tõ x−a ®Õn ®Ịu lμ kÕt cÊu siªu tÜnh, sù thay ®ỉi nhiƯt độ, co ngót v từ biến bê tông sinh nội lực Do cầu vòm xây v cầu vòm bê tông cốt thép l loại hình cầu chđ u thêi gian dμi cđa Trung Qc, phÇn lớn cán kỹ thuật cầu đà quen thuộc với phơng pháp tính toán thiết kế chúng Sau cầu vòm bê tông ống thép xuất hiện, nghiên cứu lý luận bị chậm trễ, nên cách tự nhiên ngời thiết kế sử dụng phơng pháp tính toán cầu vòm xây v cầu vòm bê tông cốt thép để tiến hnh tính toán thiết kế cầu vòm ống thép nhồi bê tông Khi kết cấu giai đoạn đn hồi, tính toán thay đổi nhiệt độ, co ngót v từ biến bê tông gây nội lực cầu vòm ống thép nhồi bê tông khác với cầu vòm xây v cầu vòm bê tông cốt thép m chủ yếu độ cứng mặt cắt v cách lấy trị số tải trọng nêu Cách lấy trị số độ cứng mặt cắt phần đà đợc diễn giải, sau chủ yếu thảo luận vấn đề lấy trị số tính toán thay đổi nhiệt độ, co ngót v từ biến bê tông Còn tính toán chuyển vị gối chân vòm, cách lấy trị số chúng nh loại cầu vòm khác, không thảo luận tiếp 1- Cách lấy trị số tải trọng nhiệt độ Tính toán ứng lực nhiệt độ cầu gồm chênh nhiệt độ bình quân năm, chênh nhiệt độ bất thờng v chênh nhiệt độ nắng Chênh nhiệt độ bình quân năm l vấn đề nhiệt độ tuyến tính, chênh nhiệt độ bất thờng v chênh nhiệt độ nắng l chênh nhiệt độ phi tuyến tính, chúng đợc quy thnh Chênh nhiệt độ tuyến tính tơng đơng v Chênh nhiệt độ phi tuyến tính tơng đơng để tiến hnh tính toán Cái trớc sinh néi lùc, øng suÊt, c¸i sau chØ sinh ứng suất phụ Tính toán thiết kế trớc mắt cầu vòm ống thép nhồi bê tông thờng xem xét tính toán chênh nhiệt độ bình quân năm Mấu chốt tính toán chênh nhiệt độ bình quân năm l cách lấy trị số nhiệt độ (nhiệt độ hợp long) với cách lấy trị số nhiệt độ tính toán bình quân năm Trong tính toán thiết kế thờng lấy nhiệt độ hợp long khung ống thép lm nhiệt độ hợp long, lấy nhiệt độ cao bình quân tháng v nhiệt độ thấp bình quân tháng nhiều năm để tiến hnh tính toán trị số tính toán nhiệt độ bình quân năm; Hoặc trực tiếp tiến hnh tính toán theo nhiệt độ tăng từ 150C ~ 200C Tiết V chơng V đà đề xuất khái niệm nhiệt độ hợp long tính toán phân tích đặc tính nhiệt độ cầu vòm ống thép nhồi bê tông, chứng tỏ quan hệ nhiệt độ hợp long tính toán với nhiệt độ hợp long khung ống thép không lớn, m quan hệ nhiệt độ hợp long tính toán không lớn với nhiệt độ bình quân tháng sau hợp long l tơng đối lớn, v chịu ảnh hởng trình thuỷ hoá xi măng bê tông ống Cách lấy trị số nhiệt độ tính toán bình Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 338 - quân năm m sử dụng nhiệt độ bình quân tháng v bình quân nhiệt độ cực trị không hợp lý, lấy nhiệt độ bình quân ngy l tơng đối phù hợp thực tế Cho nên, kiến nghị tính toán nội lực chênh nhiệt độ cầu vòm ống thép nhồi bê tông, lấy ống thép không sau hợp long nhiệt độ bình quân tháng tháng tiến hnh đổ bê tông ống cộng thêm 40C ~ 50C (xét ảnh hởng trình thuỷ hoá xi măng bê tông ống) để lm nhiệt độ hợp long tính toán, lấy nhiệt độ bình quân ngy ngy xuất nhiệt độ cực trị nhiều năm lm nhiệt độ tính toán bình quân năm 2- Cách lấy trị số tính toán co ngót, từ biến bê tông Tính toán nội lực cầu vòm ống thép nhồi bê tông sinh co ngót, từ biến bê tông, cha có nghiên cứu, nên vận dụng phơng pháp tính toán cầu vòm bê tông cốt thép, tức l nội lực co ngót bê tông gây ra, đợc xem nh tơng đơng với phơng pháp giảm nhiệt độ 150C ~ 200C để tính toán; không tính ảnh hởng bất lợi từ biến gây ra, tính đến tác dụng điều chỉnh nội lực phụ thêm từ biến gây ®èi víi nhiƯt ®é thay ®ỉi vμ co ngãt bª t«ng, tøc lμ kh«ng cã tμi liƯu tin cËy, lấy nội lực nhiệt độ thay đổi nhân với 0.7 hệ số xét ảnh hởng từ biến, trị số nội lực bê tông co ngót sinh nhân với 0.45 hệ số xét ảnh hởng từ biến Còn ảnh hởng co ngót, từ biến bê tông cầu vòm ống thép nhồi bê tông thông qua máy tính để phân tích, cầu có độ đặc biệt lớn phải phối hợp với thí nghiệm mô hình, nh cầu lớn Trờng Giang Vạn Huyện Tứ Xuyên, chi tiết xem tiết VI chơng V tiết thứ hai Phơng pháp kiểm toán thiết kế I Thảo luận phơng pháp cộng dồn nội lực v phơng pháp cộng dồn ứng suất Cầu vòm ống thép nhồi bê tông sử dụng phơng pháp thi công tự đỡ, vnh vòm chủ đợc hình thnh bớc, phận chịu lực trớc sau không đồng nhất, điều ny giống nh cầu vòm hai chiều v cầu vòm cốt cứng thép hình Kiểm toán cờng độ có hai phơng pháp khác nhau, phơng pháp cộng dồn ứng suất v phơng pháp cộng dồn nội lực, kết tính toán hai phơng pháp chênh lớn Phơng pháp cộng dồn ứng suất l xét đặc tính mặt cắt v tình trạng tải trọng giai đoạn trình hình thnh vnh vòm để tính toán riêng biệt nội lực chúng, sau cộng dồn lại thớ tơng ứng mặt cắt Phơng pháp cộng dồn nội lực không xem xét trình tích luỹ ứng suất, m Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 339 - trực tiếp tính toán trạng thái ứng suất trớc mắt, theo tất tải trọng giai đoạn kiểm toán v đặc tính mặt cắt Phơng pháp cộng dồn ứng suất, vật liệu tổ hợp nằm phạm vi đn hồi phản ánh tình trạng thực tế, tiến hnh tính toán mặt cắt tổ hợp cầu vòm nh cầu vòm hai chiều, cầu vòm bê tông thép hình, sử dụng hệ số tính đổi để thể chênh lệch[8] vật liệu khác Trớc tiên lựa chọn vật liệu tiêu chuẩn, lấy hm lợng mặt cắt loại chiếm số nhiều lm vật liệu tiêu chuẩn Trong bê tông cốt thép thờng lấy bê tông, vòm hai chiều vòm lm vật liệu tiêu chuẩn, Mô đun đn hồi vật liệu khác Ei tỷ lệ với Mô đun đn håi vËt liƯu tiªu chn Eb, tøc lμ: ni = Ei / Eb Thì đặc tính hình học mặt cắt lμ Ao = Ab + ∑niAi Io = Ib+ ∑ni II (6–3) } (6–4) Trong c«ng thøc: Ai, II – L diện tích mặt cắt v Mô nen quán tính loại vật liệu Ab, Ib L diện tích mặt cắt v Mô men quán tính vật liệu lớp tiêu chuẩn Sau dùng đặc tính hình học mặt cắt tổ hợp để tính toán nội lực vμ øng st σ, øng st líp tiªu chn lμ σb, øng st thùc tÕ cđa c¸c vËt liƯu kh¸c lμ σi = niσ (6–5) Sau ®ã lÊy øng suÊt tính toán nêu so sánh với ứng suất cho phép thân chúng, xem có thoả mÃn yêu cầu không Phơng pháp kiểm toán đối ứng phơng pháp cộng dồn ứng suất l phơng pháp ứng suất cho phép Loại phơng pháp ứng suất cho phép ny, ngoi tính không hợp lý l dùng líp thí khèng chÕ nμo ®ã kÕt cÊu vËt liệu đơn để lm chảy ton mặt cắt v khống chế phá hoại ton kết cấu, chúng bỏ qua ứng suất mặt cắt phân bố lại loại vật liệu rơi vo khu vực chảy trớc sau gây ra, lm cho tổ hợp vật liệu phát huy tác dụng cho hi ho, cng xem xét tình trạng chịu lực tổng thể kết cấu siêu tĩnh v khả chịu tải cực hạn Trong bê tông cốt thép thông thờng có tỷ lệ bố trí cốt thép tơng đối thấp ( = 0.3% ~ 3%) kết cấu bê tông thép hình ( = 2% ~ 4%), phơng pháp ứng suất cho phép loại mặt cắt tính đổi nêu đà tồn vấn đề cân đối tỷ lệ ứng suất với cờng độ, dùng kết cấu ống thép nhồi bê tông có hm lợng thép đạt 5% ~ 8%, vấn đề cng rõ nét Lấy cấu kiện ống thép nhồi bê tông dùng thép 16 Mn độn bê tông C50 lm ví dụ, dùng bê tông lm vật liệu tiêu chuÈn, n1 = 1.0, n2 = 2.1 x 105 Pa/ 3.5 x 104 Pa = 6.0, mμ tû lÖ c−êng độ Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 340 - Trạng thái thi công số X I: Trị số Q tối đa chân vòm (Ôtô cấp HS -20) P = 168.8 kN Trạng thái thi công số X II: Trị số Q tối đa chân vßm ( xe mỗc -120) P = 141.1 kN Tỉ hợp nội lực bụng xem bảng 6-14 Bảng tổ hợp nội lực bụng Bảng 6-14 TT Tổng tổ hỵp néi lùc HƯ sè P (kN) TT Tỉng tỉ hợp nội lực Ôtô - cấp HS 20 1.4 168.8 Hằng tải +Ôtô cấp HS 20 Xe mỗc -120 1.1 141.1 (4)nh©n víi hƯ sè n©ng cao H»ng t¶i 1.2 27.6 (4) sau nâng cao Hằng tải+xe moóc-120 Hệ P (kN) số 269.4 3% 5.7 193.9 188.3 Néi lùc lÊy P = 269.4kN Lùc däc trơc tèi ®a bơng (thanh kéo) chịu (không tính tác dụng bê tông) l: P0 = 215 x x ( 0.252 0.232 ) / x 103 = 1620.24kN > 269.4kN Cờng độ bụng thoả mÃn yêu cầu IV Kiểm toán tính ổn định tổng thể sờn vòm Kiểm toán tính ổn định tổng thể sờn vòm cầu ny đợc tiến hnh từ ba mặt Một l tiến hnh phân tích phần tử hữu hạn không gian ổn định loại I tổng thể cầu, tìm đợc trạng thái mô hình ổn định v hệ số ổn định ổn định lại I; hai l sử dụng phơng pháp tính toán giản đơn cuả cột kết cấu gin tính đổi tiến hnh kiểm toán tính ổn định mặt phẳng sờn vòm chủ; ba l sử dụng phơng pháp tính toán đơn giản tổ hợp vòm tiến hnh kiểm toán tính ổn định ngoi mặt phẳng sờn vòm chủ 1- Phân tích phần tử hữu hạn không gian ổn định loại I Sử dụng phần mềm SAP93 tiến hnh phân tích phần tử hữu hạn không gian ổn định loại I cầu ny, mô hình tính toán phần tử hữu hạn xem hình 5-76 Kết tính toán, dới trạng thái mô hình ổn định bậc I kết cấu loại trạng Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 379 - thái thi công l ổn định dạng nửa sóng ngoi mặt phẳng Hệ số ổn định dới loại trạng thái thi công xem bảng 6-15 Hệ số ổn định giai đoạn thi công Bảng 6-15 Trạng thái thi công Chống K gần cạnh đỉnh vòm Trạng thái thi công Chống K gần cạnh đỉnh vòm 1- Đỉnh vòm MmaxÔtô cấp HS 20 5.11597 6- 1/4 Mmin Ôtô cấp HS 20 6.56029 2- Đỉnh vòm MminÔtô cấp HS 20 6.44879 7- 1/4 Mmin Xe mỗc- 120 5.19597 3- §Ønh vòm Mmax Xe moóc-120 5.21827 8- Chân vòm MminÔtô cấp HS 20 6.73035 4- Đỉnh vòm Mmin Xe moóc-120 6.91029 9-Chân vòm Mmin Xe moóc-120 6.95505 5.11701 10- Lực đẩy ngang tối đa 4.87523 5- 1/4 Mmax Ôtô cấp HS 20 Từ bảng 6-15 thấy, ngoi mặt phẳng sờn vòm dới tác dụng hoạt tải có độ cứng tơng đối nhỏ, trạng thái thi công lực ®Èy ngang tèi ®a cđa chóng cã hƯ sè ỉn định thấp nhất, l 4.87523, lớn 4, chứng tỏ khả sinh ổn định loại I kết cấu tơng đối nhỏ Trong tiết II chơng V đà rằng, lực chịu tải cực hạn ổn định loại II mặt vòm nhỏ lực chịu tải ổn định loại I nhiều, phải tiến hnh kiểm toán lực chịu tải ổn định loại II mặt vòm Sức chịu tải ổn định loại I ngoi mặt phẳng vòm thông thờng tơng đối gần với lực chịu tải ổn định loại II chúng Khi sử dụng hệ số ổn định tơng đối lớn (thông thờng l 4~6), ổn định ngoi mặt phẳng thờng cho thoả mÃn yêu cầu, nhng từ phân tích phần tử hữu hạn không gian vòm nêu thấy, độ cứng ngoi mặt cầu ny tơng đối thấp Để kiểm nghiệm chứng minh tính xác tính toán phần tử hữu hạn nêu dùng phơng pháp tính toán đơn giản vòm tổ hợp để tiến hnh kiểm toán tính ổn định ngoi mặt phẳng cầu ny 2- Kiểm toán ổn định mặt phẳng sờn vòm sử dụng phơng pháp tính toán giản đơn cuả cột kết cấu gin tính đổi Khi kiểm toán ổn định tổng thể mặt phẳng sờn vòm, dùng sờn vòm mô theo cột kết cấu gin bê tông ống thép đơn giản tơng đơng cao 0.36s (s lμ chiỊu dμi cung), sau ®ã lÊy quy trình có liên quan kết cấu bê tông ống thép hiÖn hμnh [[ CECS 28: 90]], [[JCJ 01 – 89]], v [[DLGJ 99-91]] để kiểm toán Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 380 - Trớc tiên kết tính toán phần tử hữu hạn, lấy nội lực chân vòm mặt cắt điển hình; nội lực L/ v mặt cắt đỉnh vòm mạ trên, dới trạng thái thi công, tính đổi thnh nội lực mặt cắt, sau lại nội lực bất lợi để tiến hnh kiểm toán tổng thể Tổ hợp nội lực xem bảng 6-16 Tổ hợp nội lực mặt cắt kiểm toán ổn định mặt sờn vòm (đơn vị tính: kN, kN m) Bảng 6-16 TT Tổng nội lực Hệ số Đỉnh vòm 1/4 Mặt cắt Chân vòm M N M N M N 1.2/ 0.9 1185.8 16676.0 304.9 18109.0 2263.5 21808.0 Ôtô cấp HS 20Mmax 1.4/1.3 5362.2 1469.3 7502.1 1051.4 Ôtô cấp HS 20Mmin 1.4/1.3 -4430.3 1476.2 -7158.9 1765.6 -6376.3 1445.0 Xe moãc-120 Mmax 1.1 4630.4 1025.9 8163.4 854.5 Xe mỗc-120 Mmin 1.1 -1640.3 400.2 -4395.0 731.4 NhiƯt ®é h¹ thÊp 1.3 1003.2 -179.3 327.6 -81.7 -2059.9 -163.8 Co ngót bê tông 1.3 742.7 -63.0 233.1 -57.6 -1329.0 -46.4 Mj Nj Mj Nj Mj Nj H»ng t¶i + Ôtômax 8930.0 22068.2 10868.8 23202.8 Hằng tải + Ôtômin -5132.2 17075.1 -9748.0 18770.0 -6889.7 21650.2 Hằng tải + Ôtômax+ hạ 10544.8 19938.7 Tổ hợp II nhiệt độ + bê tông 11 Hằng tải + Ôtômin+hạ -2541.2 14944.9 nhiệt độ + bê tông 10817.0 21105.6 -8333.7 16601.4 10883.9 19051.6 12 Hằng t¶i+ Xe mỗcmax 6516.2 21139.7 10243.6 22670.8 13 H»ng t¶i+ Xe moãcmin 737.2 15448.6 -2797.4 20431.7 -83.9 613.0 -2881.3 21044.7 Hằng tải Tổ hợp tải trọng Tổ hợp I 10 14 Tỉ hỵp III (12)x HƯ sè n©ng cao 195.5 634.2 15 (13)x HƯ sè n©ng cao 22.1 463.5 16 (12)Sau n©ng cao 6711.7 21773.9 17 (13)Sau n©ng cao 15912.1 759.3 307.3 10550.9 680.1 23350.9 Khi lựa chọn tổ hợp tải trọng có trị số m«men n lín nhÊt, lùc däc trơc cịng lín nhÊt, nội lực chỗ L/ mặt cắt l nội lực kiểm toán Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Tμi liƯu dÞch - - 381 - (1)- TiÕn hμnh kiĨm to¸n tỉng thĨ theo [[CECS 28: 90]] ① Tỷ lệ lệch tâm giới hạn b Từ công thức (4.2.7-1) quy trình [ Hoặc công thức (2-25a) sách ny] có đợc: Mômen lệch tâm Từ công thức (4.2.2-3) quy trình [ Hoặc công thức (2-24a) sách ny] có đợc: e0 = M / N = 10817.0/ 21105.6 = 0.5125m Tỉ hỵp II mômen lệch tâm lớn Hệ số điều chỉnh ảnh hởng tỷ lệ lệch tâm Từ công thức (4.2.6-1) quy trình [ Hoặc công thức (2-24a) sách ny] có đợc: Hệ số ảnh hởng tỷ lệ độ mảnh Tính toán chiều di L0 = 0.36s = 0.36 x 1.023985 x 148 = 59.89m DiÖn tÝch π A1x = x x (0.252 – 0.232) / 0.7399 = 0.0203709 m2 EgA1x = 2.1 x 105 x 0.0203709 = 4277.76kN Tính đổi diện tích mặt cắt Từ công thức (4.2.8-6) quy trình [ Hoặc công thức ( 2-20a ) sách ny] có đợc: Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 382 - Tõ c«ng thøc (4.2.8-6) cđa quy trình ny có đợc hệ số hiệu chỉnh độ mảnh cét kÕt cÊu dμn lμ: Tõ c«ng thøc (4.2.5-1) cđa quy trình [ Hoặc công thức (2-21) sách ny], sức chịu tải thiết kế sau xét lệch tâm v tỷ lệ độ mảnh cột kết cấu dμn lμ: Nu* = N0* x ϕl* x ϕe* = ( 23326.42 x 0.797 x 0.687 ) x = 51088.5kN Nu* = 51088.5 kN > Nj = 21105.6kN V× vậy, ổn định tổng thể mặt phẳng thoả mÃn yêu cầu (2)- Tiến hnh kiểm toán ổn định tổng thể mặt phẳng theo [[JCJ 01 -89]] Tiến hnh kiểm toán tổng thể theo chịu nén dọc trục Từ y = 28.50 tra bảng phụ II quy trình (hoặc bảng 2-10 sách ny) có đợc x (y) = 0.9445 TrÞ sè nμy lμ trÞ sè cđa thép A3, phải nhân với hệ số tính đổi sè thÐp Ks = (315 /220) 1/ = 1.1966, có đợc x (y) = 1.130 > 1.0, phải lấy l 1.0 Sức chịu tải nén dọc trục mặt phẳng từ công thức ( 5.0.6 ) quy trình [ Hoặc công thức (2-26) sách ny] có đợc: Trong công thức, N0 có đợc từ phần thứ III cđa “ TÝnh to¸n vμ kiĨm to¸n néi lùc sờn vòm Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liƯu dÞch - - 383 - Do N* = 78948.3kN > Nj = 21105.6kN, kiểm toán ổn định mặt phẳng theo chịu nén dọc trục thoả mÃn yêu cầu Tiến hnh kiểm toán ổn định mặt phẳng theo chịu nén lệch tâm Từ công thức (5.0.10-1) quy trình [ Hoặc công thức ( 2-27) sách ny], công thức kiểm toán ổn định mặt phẳng chịu nén lệch tâm l: Từ hệ số mômen uốn tơng đơng mx= 1.0, hệ số triết giảm độ mảnh l x = 1.0, môđun chống uốn cét kÕt cÊu dμn Wx = 1.531 m3, diÖn tÝch mặt cắt A = 1.767 m2, có đợc: Công thức bên trái = 38145.6 kN Công thức bên trái < N* = 78948.3kN Cho nên kiểm toán ổn định mặt phẳng chịu nén dọc trục thoả mÃn yêu cầu (3)- Tiến hnh kiểm toán ổn định tổng thể mặt phẳng theo DLGJ 99-91 Tiến hnh kiểm toán tỉng thĨ chÞu nÐn däc trơc Tõ λy = 28.50 tra bảng 3.3.1 Quy định tạm thời (hoặc bảng 2- 11 sách ny) có đợc hệ số ổn định cột kết cấu dn chịu nén dọc trục = 0.98, từ công thức 3.3.1-1 quy phạm tạm thời [hoặc công thức (2-39) sách ny] có đợc sức chịu tải ổn định tổng thể cđa chóng lμ: N* = φ ∑NOI = 0.98 x x 19446.41 = 76214.37 kN Cho nên kiểm toán ổn định mặt phẳng theo chịu nén dọc trục thoả mÃn yêu cầu Từ công thức (3.3.6) quy trình [ Hoặc công thức ( 2-31) sách ny] l: Trong công thức: Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 384 - Từ hệ số mômen uốn tơng đơng mx= 1.0, hệ số triết giảm độ mảnh l = 0.98, môđun chống uèn cét kÕt cÊu dμn W = 1.531 m3, diÖn tích mặt cắt A = 1.767 m2 v NE = 1089007, có đợc: Công thức bên trái = Do hm lợng thép = 0.0672, tra bảng 3.2.5 Quy định tạm thời (Hoặc bảng 2-2 sách ny) có đợc sc = 52.376 MPa = 52376 kPa Công thức bên trái < sc= 52376 kPa, kiểm toán ổn định mặt phẳng chịu nén dọc trục thoả mÃn yêu cầu 3Tính ổn định tổng thể ngoi mặt phẳng sờn vòm sử dụng phơng pháp tính vòm tổ hợp đơn giản để kiểm toán Lấy sờn vòm lm đối tợng phân tích, phơng pháp tính toán tμi liƯu tham kh¶o [24] cung cÊp tiÕn hμnh phân tích ổn định mặt ngoi sờn vòm (1)- Mômen quán tính vnh vòm chủ trục y y (hình 6-16) Mômen quán tính ống thép đơn trục y y Iy = π ( D4ngoμi – D4trong) + a2 A = π x (0.754 – 0.7264) / 64 + (1 – 0.375)2 x π x (0.752 – 0.7262) / = 0.0127561 m4 Bèn èng thÐp I′y = Iy′′ = 0.0510244 m2 Iy bê tông ống Iy = π x 0.7264 / 64 + (1-0.375)2 x π x 0.7262 / = 0.1752528 m4 Bê tông bốn èng I′y= x I′y = 0.7010112 m4 ③ EI hợp thnh từ vnh vòm chủ trục y – y′ EI = 2.1 x 105 x 0.0510244 + 3.5 x 104 x 0.7010112 = 35250.52 MPa • m4 Mônen quán tính sờn vòm tổng thể trục y y Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 385 - èng thÐp Iy = 0.0510244 + x 9.252 x π x (0.752 – 0.7262 ) /4 = 9.56825 m4 Bê tông ống Iy = 0.7010112+4 x 9.252 x π x 0.7262 /4 = 142.30853 m4 Hỵp thμnh EIy = 2.1 x 105 x 9.56825 + 3.5 x 142.30853 x 104 = 699.01312 x 104 MPa • m4 (2)- Tải trọng giới hạn nghiêng cạnh Từ có đợc R = 99.69 Thì vòm l: Tính ®æi EJd thμnh èng thÐp EJd = Eg Jd′ ( Eg = 2.1 x 105 MPa) Sau tÝnh ®ỉi J d = 0.6746 Lấy môdun cắt l G = 0.81 x 108 kPa áp lực giới hạn Ncr (3)- Tính máy lực đẩy ngang lực trục tối đa Nmax mặt cắt chân vòm lớn Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 386 - Lực dọc trục chân vòm N = 3193.6kN Lực dọc trục chân vòm Nmax tổ hợp I tải v Ôtô HS 20 sinh lμ Nmax = 1.2 x 21808 + 1.4 x 3193.6 = 30640.64 kN (4)- Hệ số ổn định h−íng ngang K K = Ncr / Nmax = 234677.33/ 30640.64 = 7.66 > ~ Cho nªn tÝnh ổn định đn tính loại I hớng ngang thoả mÃn yêu cầu So sánh với hệ số ổn định đn tính 4.87523 phần tử hữu hạn không gian loại I lực đẩy ngang lớn trạng thái thi công 10 bảng 6-15, trị số tính tay hệ số ổn định 7.66 lớn nhiều, l tính tay đà bỏ qua số hệ số ảnh hởng ổn định gây nên V Độ võng hệ mặt cầu v sờn vòm Tơng ứng với trạng thái thi công bảng 6-12, có đợc độ võng sờn vòm với hệ mặt cầu dới tác dụng tải v hoạt tải đơn độc, độ võng ny l tơng ứng với đờng trục vòm lý luận 1- Bố trí độ vồng sờn vòm với nhồi bê tông ống thép Trong phân tích không gian, tiến hnh phân tích nội lực giai đoạn thi công chủ yếu, không xem xét trình thi công Phân tích ti liệu tham khảo[10] cầu lớn Thạch Đm Khê Mân Thanh Phúc Kiến cho rằng, mạ đổ trớc, mạ dới đổ sau có lợi cho tải trọng thời kỳ sau, mặt ngoi đổ trớc, mặt đổ sau có lợi cho ổn định, vi thứ tự đổ bê tông ống cầu ny tạm thời l ống số 2, sè – èng sè 1, sè 5- èng sè 4, sè – èng sè 3, sè Bè trí EA to vô cùng, EI bé vô cùng, lần lợt tính toán độ võng giai đoạn, xem bảng 6-17 Độ võng đỉnh vòm giai đoạn thi công Bảng 6- 17 Trạng thái thi công Độ võng đỉnh vòm (m) Trạng thái thi công Độ võng đỉnh vòm (m) ống thép không 0.015858 Đổ ống số 3, sè 0.002332 §ỉ èng sè 2, sè 0.007291 Lắp dầm dọc, dầm ngang 0.016198 Đổ ống số 1, sè 0.004272 0.017399 §ỉ èng sè 4, sè 0.003101 Lắp kết cấu mặt cầu, hệ mặt cầu Cộng dồn độ võng tính từ trạng thái trình thi công, v xem xét độ võng sinh từ từ biến bê tông, có đợc độ vồng, bố trí trị số độ vồng xem bảng 6-18 Đờng cong độ vồng xem hình 6-21 v 6-22 Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 387 - Bảng bố trí độ vồng Bảng 6-18 Số điểm Độ vồng (m) Số điểm - 0.005783 - 0.007025 10 - 0.009012 §é vång (m) Sè ®iĨm §é vång (m) 17 - 0.051129 - 0.030027 18 - 0.054233 11 - 0.032741 19 - 0.057007 - 0.012318 12 - 0.035707 20 - 0.059868 - 0.015355 13 - 0.038889 21 - 0.062847 - 0.018307 14 - 0.042052 22 - 0.06577 - 0.02098 15 - 0.044909 23 - 0.068305 - 0.02383 16 - 0.047934 24 - 0.070866 - 0.026908 B¶ng bè trí độ vồng Tiếp bảng 6-18 Số điểm Độ vồng (m) Số điểm Độ vồng (m) Số điểm Độ vồng (m) 25 - 0.073549 42 - 0.091322 59 - 0.051129 26 - 0.076094 43 - 0.089865 60 - 0.047934 27 - 0.078231 44 - 0.088067 61 - 0.044909 28 - 0.080387 45 - 0.086424 62 - 0.042052 29 - 0.082651 46 - 0.08475 63 - 0.038889 30 - 0.08475 47 - 0.082651 64 - 0.035707 31 - 0.086424 48 - 0.080387 65 - 0.032741 32 - 0.088067 49 - 0.078231 66 - 0.030027 33 - 0.089865 50 - 0.076094 67 - 0.026908 34 - 0.091322 51 - 0.073549 68 - 0.02383 35 - 0.092307 52 - 0.070866 69 - 0.02098 36 - 0.093193 53 - 0.068305 70 - 0.018307 37 - 0.094116 54 - 0.06577 71 - 0.015355 38 - 0.094678 55 - 0.062847 72 - 0.012318 39 - 0.094116 56 - 0.059868 73 - 0.009012 40 - 0.093193 57 - 0.057007 74 - 0.007025 41 - 0.092307 58 - 0.054233 75 - 0.005783 Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 388 - Hình 6-21- Đờng cong trị số tính toán phân hạng độ vồng Chữ hình: 1- ống thép không; - Đổ èng sè 4, sè 8; 2- §ỉ èng sè 2, sè 6; 3- §ỉ èng sè sè 5- Đổ ống số 3, số 7; 6- Lắp dầm ngang, dầm dọc; 7- Lắp lớp kết cấu mặt cầu v lớp rải mặt cầu; 8- Bê tông từ biến Hình 6-22- Đờng cong độ vồng 2- Chuyển vị nằm ngang chân vòm Chuyển vị bảng 6-19 v bảng 6-20 l tơng vị trí đờng trục vòm lý thuyết Chuyển vị sau căng kéo xem bảng 6-19; chuyển vị chân vòm sau gia tải xem bảng 6-20, số điểm chân vòm xem hình 6-23 Chuyển vị sau căng kéo Bảng 6-19 Trạng thái thi công Căng kéo lần thứ (ống thép không) Lực căng kéo (kN) Chuyển vị Chuyển vị nằm ngang thẳng dứng chân vòm (m) đỉnh vòm (m) 4600 0.055859 0.122832 Căng kéo lần thứ hai (bê tông ống thép) 4600 0.044021 0.103586 Căng kéo lần thứ ba (bê tông ống thép) 5500 0.052634 0.123853 Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 389 - Chuyển vị chân vòm sau gia tải Bảng 6-20 Trạng thái thi công ®iÓm (m) ®iÓm ( m) ®iÓm (m) ®iÓm (m) 6.6199 x10 -5 9.0249 x10 -5 1.0813 x10 -4 1.0012 x10 -4 2.9838 x10 -4 3.0304 x10 -4 3.1039 x10 -4 3.162 x10 -4 - 0.001564 - 0.001564 - 0.001555 - 0.001555 2.5429 x10 -5 - 1.223 x10 -5 - 1.115 x10 -5 - 1.303 x10 -5 - 0.005894 - 0.005895 - 0.005926 - 0.005927 - 0.012024 - 0.01202 - 0.012088 - 0.012088 0.011841 0.0011839 0.012035 0.012037 - 0.006717 - 0.006717 - 0.006885 - 0.006885 - 0.013347 - 0.013349 - 0.013227 - 0.013227 10 - 0.00526 - 0.005259 - 0.004925 - 0.005189 11 - 4.412 x10 -4 - 4.444 x10 -4 - 4.687 x10 -4 - 4.703 x10 -4 12 - 0.012486 - 0.012486 - 0.012333 - 0.012332 13 - 0.003743 - 0.004629 - 0.003233 - 0.004498 H×nh 6-23 Trị số chuyển vị ngang chân vòm bảng 6-19 v bảng 6-20 tơng đối nhỏ, số bảng ny cấp để bên khống chế thi công tham khảo 3- Kiểm toán biến dạng dới tác dụng hoạt tải Trị số biến dạng mặt cắt chủ yếu vòm hoạt tải loại trạng thái thi công xem bảng 6-21 Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 390 - Trị số biến dạng mặt cầu dới tác dụng hoạt tải (đơn vị: mm) Bảng 6-21 Trạng thái thi công L/4 Đỉnh vòm 3L/8 Đỉnh vòm Mmax Ôtô HS - 20 2.9 - 35.5 5.4 Đỉnh vòm Mmin ¤t« HS - 20 - 13.5 13.2 - 22.6 §Ønh vßm Mmax Xe mỗc -120 3.3 - 32.4 3.3 Đỉnh vòm Mmin Xe moóc -120 22.0 5.6 - 37.6 L/ 4Mmax Ôtô HS - 20 3.4 3.7 - 50.5 L/ 4Mmin Ôtô HS - 20 - 40.5 - 20.0 - 50.5 L/ 4Mmax Xe moãc -120 28.1 4.9 - 50.9 Chân vòm Mmin Ôtô HS - 20 32.9 7.0 - 48.7 Chân vòm Mmin Xe moãc -120 15.0 5.5 - 20.0 10 Lùc ®Èy ngang tèi ®a - 4.5 - 28.5 - 8.2 Ghi chú: Dấu dơng l vồng lên, dấu âm l võng xuống Trong bảng 6-21, tổng trị số tuyệt đối tối đa biến dạng l trạng thái thi công 8, trị số tuyệt đối biến dạng l 32.9 mm + 48.7 mm = 81.6 mm, nhỏ trị số biến dạng cho phép cầu vòm xây cầu vòm bê tông cốt thép L/ 1000 = 148 mm v L/ 800 = 185 mm, thoả mÃn yêu cầu Ti liệu tham khảo [1]- Bộ Giao thông Quy phạm thiết kế cầu cống bê tông cốt thép v bê tông cốt thép dự ứng lực đờng (JTJ 023 85) Bắc Kinh: Nh xuất giao thông nhân dân, 1985 [2]- Trần Bảo Xuân, Thảo luận tính toán thiết kế sờn tròn đơn cầu vòm bê tông ống thép Báo trờng đại học Phúc Châu (Trang khoa häc tù nhiªn) 1988 (6) [3]- Tiªu chn HiƯp héi Tiêu chuẩn xây dựng công trình Trung Quốc, Quy trình thiết kế v thi công kết cấu bê tông ống thép (CECS 28: 90) Bắc Kinh, Nh xuất kế hoạch Trung Quốc 1990 [4]- Hớng Trung Phú Thảo luận vấn đề tính toán thiết kế cầu vòm Hội công trình kết cấu v cầu Hiệp hội đờng Trung Quốc Tập luận văn hội thảo kỹ thuật cầu năm 1996, Bắc Kinh: Nh xuất giao thông Nhân dân, 1996 Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Tμi liƯu dÞch - - 391 - [5]- Bé Năng lợng Quy định tạm thời thiết kế kết cấu tổ hợp bê tông thép phân xởng Nh máy nhiệt điện (DLGJ 99- 91), Bắc Kinh, 1991 [6]- Trịnh Chấn Phi, Tứ Nha Tính toán tải trọng phân bố ngang cầu Ngọc Dung Phúc Thanh Báo trờng đại học Phúc Châu (trang Khoa học từ nhiên), 1986 (4) [7]- TrÞnh ChÊn, TrÞnh ChÊn Phi ThiÕt kÕ v phân tích mẫu cầu trình tự tính toán hệ số tải trọng phân bố ngang cầu vòm bê tông ống thép kiểu đa sờn độ lớn Báo trờng đại học Phúc Châu, đặc san năm 1996 [8]- Trờng đại học Đồng tế hai trờng biên soạn Công trình cầu Bắc Kinh: Nh xuất giao thông Nhân dân, 1980 [9]- Từ Phong Vân, Tính toán v đánh giá lực chịu tải mạ bê tông ống thép cầu vòm SRC v cầu vòm CFST Tập luận văn hội thảo kỹ thuật cầu năm 1996 Hội công trình kết cấu v cầu, Hiệp hội đờng Trung Quốc Bắc Kinh: Nh xuất giao thông Nhân dân, 1996 [10]- Trần Bảo Xuân, Tôn Triều Phân tích chịu lực thi công cầu lớn Thạc Đm Khê, Báo Đờng Trung Quốc, 1998 (4) [11]- Chung Thiện Đồng, Tra Hiểu Hùng Nghiên cứu ảnh hởng ứng suất ban đầu lực chịu tải cấu kiện bê tông ống thép Báo trờng Đại học xây dựng Cáp Nhĩ Tân, 1997 (3) [12]- Lu Trung Phân tích thời gian, hình học, vật liệu, phân tích không gian tính phi tuyến nhiệt độ cầu liên hợp bê tông thép độ lớn, luận văn tiến sỹ trờng đại học Đồng Tế, 1994 [13]- Bộ Giao thông Quy phạm thiết kế cầu cống gạch đá xây v bê tông (JTJ 022 85) Bắc Kinh: Nh xuất giao thông Nhân dân, 1985 [14]- Bộ Giao thông, Quy ph¹m thiÕt kÕ kÕt cÊu thÐp vμ kÕt cÊu gỗ cầu cống đờng (JTJ 025 86) Bắc Kinh: Nh xuất giao thông Nhân dân, 1986 [15]- Tiêu chuẩn nớc Cộng ho Nhân dân Trung Hoa Quy ph¹m thiÕt kÕ kÕt cÊu thÐp (GBJ 17 – 88) Bắc Kinh: Nh xuất Kế hoạch Trung Quốc, 1989 [16]- Tiêu chuẩn nớc Cộng ho Nhân dân Trung Hoa Quy phạm thiết kế bê tông (GBJ 10 89) Bắc Kinh: Nh xuất xây dựng công nghiệp Trung Quốc, 1989 [17]- Bộ Năng lợng Quy định tạm thời thiết kế kết câú tổ hợp bê tông thép phân xởng nh máy nhiệt điện (DLGJ 99- 91), Bắc Kinh, 1991 [18]- Dơng Nhà Hoa ứng dụng bê tông ống thép v bê tông cờng độ cao thiết kế cầu đờng Trờng Giang Vạn Huyện Tập luận văn hội thảo kỹ Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 392 - thuật cầu Hội công trình kết cấu v cầu Hiệp hội đờng Trung Quốc, năm 1994, Đồng Lâm An Huy [19]- Lý Thục Phong, Hồ Ngọc Sơn Nghiên cứu thí nghiệm tính học bê tông ống thép Hội thảo kỹ thuật cầu hiệp hội đờng tỉnh Tứ Xuyên, Thnh Đô: Nh xuất đại học giao thông Tây Nam, 1996 [20]- Trần Hữu Kiệt Nghiên cứu trình chịu lực mặt sờn bê tông ống thép Luận văn thạc sỹ trờng đại häc Phóc Ch©u, 1998 [21]- L−u Kim Phóc ThiÕt kÕ mặt cắt sờn vòm cầu vòm bê tông ống thép hình tạ tay Tập san Kiến trúc Phúc Châu 1996 (3) [22]- ThiÖu Dung Quang Lý luËn thiÕt kÕ kÕt cấu Bắc Kinh: Nh xuất giao thông Nhân dân, 1987 [23]- Ngô Hằng Lập Tính toán ổn định hệ kiểu vòm Bắc Kinh: Nh xuất giao thông Nhân dân, 1979 [24]- Hứa Hải Phm, Lu Quang Đống ổn định v chấn động kết cấu vòm Bắc Kinh: Nh xuất giao thông Nhân dân, 1991 [25]- Tiêu chuẩn Bộ Giao thông Quy phạm thiết kế cầu dây văng đờng (ban hnh thử) (JTJ 027 96) Bắc Kinh: Nh xuất giao thông Nhân dân, 1997 [26]- Phân tích chịu lực không gian cầu lớn Trạm Bắc Thâm Quyến Viện Nghiên cứu Thiết kế GT Công Chính Thâm Quyến, Viện nghiên cứu thiết kế kiến trúc trờng đại học Phúc Châu, 1998 [27]- Từ Diệm Phân tích chịu lực điểm cố kết trụ vòm cầu lớn Trạm Bắc Thâm Quyến Luận văn thạc sỹ trờng đại học Phúc Châu, 1999 Đề ti Nghiên cứu Khoa học : Xây dựng cầu vòm ống thép nhồi bê tông - Ti liệu dịch - - 393 -