Thiết kế tối ưu cầu dầm hộp bêtông cốt thép dự ứng lực bằng thuật toán di truyền

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN TRUNG SƠN THIẾT KẾ TỐI ƯU CẦU DẦM HỘP BÊTÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC BẰNG THUẬT TOÁN DI TRUYỀN CHUYÊN NGÀNH : CẦU, TUYNEL & CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG KHÁC TRÊN ĐƯỜNG ÔTÔ VÀ ĐƯỜNG SẮT Mà SỐ NGÀNH : 2.15.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP.HỒ CHÍ MINH, THÁNG 7/2006 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc WœX NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : Nguyễn Trung Sơn Ngày sinh : 29-08-1978 Chuyên ngành : Cầu, tuynen công trình xây dựng khác đường ôtô đường sắt Khóa : K13 Phái : Nam Nơi sinh : Quảng Ninh Mã số ngành : 2.15.10 MSHV : CAUD13.023 A TÊN ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ TỐI ƯU CẦU DẦM HỘP BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC BẰNG THUẬT TOÁN DI TRUYỀN B NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : • Nghiên cứu thuật toán di truyền (GAs) • Áp dụng GAs để giải toán tối ưu cầu dầm hộp BTCT DƯL C NGÀY GIAO NHIỆM VỤ (Ngày bảo vệ đề cương) : 10/01/2006 D NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ (Ngày bảo vệ LATN) : 16/9/2006 Nội dung đề cương luận văn thạc sỹ Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH PGS.TS.BÙI CÔNG THÀNH ThS.PHẠM SANH TS.LÊ THỊ BÍCH THỦY PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC Tp.HCM, ngày 24 tháng 09 năm 2006 CHỦ NHIỆM NGÀNH CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : PGS.TS Bùi Công Thành Chữ ký PGS.TS Bùi Công Thành Cán hướng dẫn khoa học : ThS Phạm Sanh Chữ ký ThS Phạm Sanh Cán chấm nhận xét : Chữ ký Cán chấm nhận xét : Chữ ký Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM, ngày 16 tháng 09 năm 2006 LỜI CẢN ƠN Đầu tiên, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc thầy hướng dẫn Bùi Công Thành thầy Phạm Sanh người tận tình hướng dẫn, định hướng nghiên cứu khoa học động viên tinh thần cho em vượt qua khó khăn suốt trình thực luận án Em xin cảm ơn quý thầy cô Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng truyền đạt kiến thức quý giá cho em suốt thời gian học trường, Xin cảm ơn Quý Ban Giám Hiệu, Phòng Quản Lý Sau Đại Học, Ban Chủ Nhiệm Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng Bộ môn Cầu Đường trường đại học Bách Khoa, Tp.Hồ Chí Minh tạo điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành luận án Cuối xin cảm ơn Ba, Mẹ đồng hành suốt bao năm qua, để có thành ngày hôm Xin chân thành cảm ơn Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2006 NGUYỄN TRUNG SƠN Thiết kế tối ưu cầu dầm hộp BTCT DƯL thuật toán di truyền MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC CHƯƠNG MỞ ĐẦU Đặt Vấn Đề Nghiên Cứu Mục Tiêu Và Phạm Vi Nghiên Cứu Phương pháp nghiên cứu Nội dung nghiên cứu 1 CHƯƠNG : TỔNG QUAN 1.1 Dầm Hộp Bêtông Cốt Thép Dự ng Lực 1.1.1 Giới thiệu 1.1.2 Một số ưu điểm cầu dầm hộp 1.3 Beâ Tông Cường Độ Cao 1.3.1 Tổng quát bê tông cường độ cao 1.3.2 Phân loại bê tông cường độ cao 1.3.2.1 Phân loại theo cường độ nén 1.3.2.2 Phân loại theo thành phần chế tạo 1.3.3 Khả áp dụng bê tông cường độ cao 1.4 Tình Hình Công Nghệ Thi Công Cầu Bê Tông Cốt Thép Dự ng Lực Trên Đà Giáo Di Động Hiện Nay 1.4.1 Công nghệ đổ bê tông chỗ đà giáo cố định 1.4.2 Công nghệ đổ bê tông chỗ theo phương pháp đúc đẩy 1.4.3 Công nghệ đổ bê tông chỗ đà giáo di động 1.4.4 Công nghệ đổ bê tông chỗ theo phương pháp đúc hẫng đúc hẫng cân 1.4.5 Tính công nghệ thi công đà giáo động 1.5 Bài Toán Tối Ưu 1.6 Các Phương Pháp Thiết Kế Tối Öu 1.6.1 Phương pháp cổ điển 1.6.2 Phương pháp tiêu chuẩn tối ưu 1.6.3 Phương pháp quy hoạch toán học 1.7 Thuật Toán Di Truyền Các Nghiên Cứu ng Dụng Của GAs vào Trong Lónh Vực Tối Ưu Kết Cấu 1.7.1 Khái niệm 1.7.2 Sự phát triển thuật toán di truyeàn 5 7 8 8 10 10 10 11 11 12 13 14 14 14 14 15 15 16 Thiết kế tối ưu cầu dầm hộp BTCT DƯL thuật toán di truyền CHƯƠNG : THUẬT TOÁN DI TRUYỀN 18 2.1 Tổng Quan Về Thuật Toán Di Truyền Trong Thiết Kế Tối Ưu 2.1.1 Khái niệm 2.1.2 Đặc điểm chủ yếu thuật toán di truyền 2.1.3 Mã hóa giải mã biến thiết kế GAs 2.1.3.1 Chuỗi nhị phaân 2.1.3.2 Chuỗi số thực 2.1.4 Đánh giá độ thích nghi 2.1.5 So sánh thuật toán di truyền với thuật toán tìm kiếm khác 2.2 Trình Tự Áp Dụng Của Thuật Toán Di Truyền 2.3 Nội Dung Cơ Bản Thuật Toán Di Truyền 2.3.1 Toán tử chọn lọc 2.3.2 Toaùn tử lai ghép 2.3.3 Toán tử đột biến 2.3.4 Toán tử chọn lọc tinh hoa 2.4 Điều Kiện Kết Thúc Lặp Của GAs 2.5 Nguyên Lý Hoạt Động Của Thuật Toán Di Truyền 2.6 Xử Lý Các Ràng Buộc Trong Thuật Toán Di Truyền 2.6.1 Dạng tổng quát hàm phạt 2.6.2 Hàm phạt tónh 2.6.3 Hàm phạt động 2.6.4 Hàm phạt thích nghi 2.6.5 Hàm phạt chết 19 19 19 20 20 21 21 22 23 24 25 26 27 27 28 28 31 31 32 33 33 33 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP DƯL DẦM HỘP - CẦU NHỊP LIÊN TỤC 3.1 Cơ Sở Lý Thuyeát 3.1.1 Thiết kế theo trạng thái giới hạn 3.1.2 Thiết kế theo trạng thái giới hạn sử dụng 3.1.2.1 Định nghóa 3.1.2.2 Kiểm tra ứng suất với bê tông 3.1.2.3 Kiểm tra độ võng dầm hoạt tải tùy ý 3.1.3 Thiết kế kết cấu theo trạng thái giới hạn mặt cường độ 3.1.3.1 Khái nieäm 3.1.3.2 Tính toán kết cấu chịu uốn nén Tính ứng suất trung bình cốt thép dự ứng lực 34 34 34 34 34 34 35 35 35 36 36 Thiết kế tối ưu cầu dầm hộp BTCT DƯL thuật toán di truyền Thiết kế choáng uoán Các giới hạn cốt thép 3.2 Phaùt Biểu Bài Toán Thiết Kế Cầu Dầm Hộp Btct Dưl – Nhịp Liên Tục 3.3 Xác Định Các Thông Số Đầu Vào 3.3.1 Kết cấu nhịp theo phương dọc 3.3.2 Maët caét ngang 3.3.2.1 Một số yêu cầu kích thước tối thiểu cho mặt cắt ngang dầm hộp 3.3.2.2 Khổ cầu 3.3.2.3 Chọn mặt cắt ngang 3.3.3 Đặc trưng vật liệu 3.3.4 Đặc trưng hình học 3.3.5 Xác định tải trọng 3.3.5.1 Tải trọng thường xuyên 3.3.5.2 Hoạt tải 3.3.5.3 Tải trọng hành 3.4 Xác Định Nội Lực, Chuyển Vị Trong Kết Cấu Nhịp 3.4.1 Thiết lập đường ảnh hưởng moment, chuyển vị 3.4.1.1 Thiết lập đường ảnh hưởng momen liên kết gối 3.4.1.2 Thiết lập đường ảnh hưởng momen mặt cắt tiết diện k 3.4.1.3 Thiết lập đường ảnh hưởng chuyển vị đứng(độ võng) 3.4.2 Xác định nội lực, chuyển vị kết cấu nhịp 3.4.2.1 Xác định moment tónh tải 3.4.2.2 Xác định moment hoạt tải 3.4.2.3 Thiết lập biểu đồ bao moment tónh tải hoạt tải 3.4.2.4 Nội lực cáp dự ứng lực giai đoạn khai thác 3.4.2.5 Xác định độ võng hoạt tải 3.4.3 Xác định trị số moment độ võng lớn đại diện 3.5 Kiểm Toán Theo Các Trạng Thái Giới Hn 3.5.1 Kiểm toán theo trạng thái giới hạn sử dụng 3.5.1.1 Các giới hạn ứng suất bê tông 3.5.1.2 Kiểm tra độ võng dầm hoạt tải tùy ý 3.5.2 Kiểm toán theo trạng thái giới hạn cường độ 3.5.2.1 Sức kháng uoán 3.5.2.2 Các giới hạn cốt thép 37 38 39 39 39 39 40 41 41 42 43 45 45 46 47 47 47 47 50 51 52 52 52 54 54 55 56 57 57 58 59 59 60 62 CHƯƠNG : BÀI TOÁN TỐI ƯU 65 4.1 Phát Biểu Bài Toán Tối Ưu 65 Thiết kế tối ưu cầu dầm hộp BTCT DƯL thuật toán di truyền 4.1.1 Các biến số 4.1.2 Hàm mục tieâu 4.2 Các Điều Kiện Ràng Buộc 4.2.1 Xác định miền trị biến thiết kế 4.2.1.1.Miền trị biến vị trí trụ a.Trường hợp số nhịp lẻ không đối xứng b Trường hợp số nhịp chẵn không đối xứng c Trường hợp số nhịp lẻ đối xứng d Trường hợp số nhịp chẵn đối xứng 4.2.1.2 Miền trị biến chiều cao dầm 4.2.1.3 Miền trị biến diện tích cốt thép dự ứng lực 4.2.2 Xác định ràng buộc cho chiều dài nhịp 4.2.3 Xác định ràng buộc chiều cao dầm 4.2.4.Xác định ràng buộc ứng suất chịu nén bê tông TTGH sử dụng 4.2.5 Xác định ràng buộc độ voõng 4.2.6 Xác định ràng buộc moment chống uốn TTGH cường độ 4.2.7 Xác định ràng buộc hàm lượng cốt thép 4.2.7.1 Hàm lượng cốt thép tối đa tiết diện i 4.2.7.2 Hàm lượng cốt thép cần thiết tiết diện i 4.3 Hàm Phạt Ngoài 66 66 66 67 67 67 68 69 70 71 71 72 72 73 74 74 75 75 75 76 CHƯƠNG : XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH THIẾT KẾ TỐI ƯU BẰNG NGÔN NGỮ MATLAB 5.1 Vài nét ngôn ngữ Matlab 5.2 Qui Trình Thiết Kế Tối Ưu Dầm Hộp Btct Dưl Bằng Thuật Toán Di Truyền 5.3 Xây Dựng Chương Trình Thiết Kế Tối Ưu 5.4 Thuật Toán Di Truyền Trong Ngôn Ngữ Matlab 5.4.1 Các thiết lập cho quần thể ban đầu 5.4.1.1.Dạng quần thể 5.4.1.2 Kích thước quần thể 5.4.1.3 Khởi tạo quần thể ban đầu 5.4.1.4 Chỉ định quần thể ban đầu 5.4.1.5 Chæ định độ thích nghi ban đầu 5.4.1.6.Xác định miền trị biến 5.4.2 Đánh giá độ thích nghi cá thể 5.4.3 Hàm lựa chọn cá thể 5.4.4 Lựa chọn tái sinh 5.4.4.1 Choïn loïc tinh hoa 5.4.4.2 Xác suất lai 5.4.5.Hàm lai tạo 5.4.6 Hàm Đột biến 78 78 80 80 84 84 84 84 84 85 85 85 85 86 86 86 87 87 88 Thiết kế tối ưu cầu dầm hộp BTCT DƯL thuật toán di truyền 5.4.7 Sự di trú 5.4.8 Taùi sinh lại kết lần chạy trước 5.4.9 Đồ họa Matlab 5.4.10 Vector hàm thích nghi 5.4.11 Tiêu chuẩn hội tụ 5.5 Đánh Giá Độ Tin Cậy Chương Trình Phân Tích Tónh Học 5.5.1 Bài toán kiểm tra 5.5.2 Đánh giá độ tin cậy chương trình phân tích kết cấu luận án 88 89 89 90 90 91 91 92 CHƯƠNG : NGHIÊN CỨU BẰNG SỐ 94 6.1 Lựa Chọn Một Số Các Thông Số Ban Đầu 94 6.2 Phân Tích Ảnh Hưởng Của Tham Số Trong Hàm Phạt Tới Nghiệm Bài Toán 95 6.3 Phân Tích nh Hưởng Của Số Cá Thể Trong Quần Thể 97 6.4 Phân Tích nh Hưởng Của Xác Suất Lai 98 6.5 Phân Tích nh Hưởng Của Xác Suất Đột Biến 100 6.6 Các Điều Kiện Hội Tụ 101 6.7 Tổng Hợp Các Thông Số Chọn 101 6.8 Trình Bày Kết Quả .103 6.8.1 Trường hợp nhịp không đối xứng .103 6.8.2 Trường hợp nhịp đối xứng 105 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 110 7.1 Tóm tắt nội dung thực 110 7.1 Kết Luận .110 7.2 Các Vấn Đề Tồn Tại Và Hướng Phát Triển 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO 114 PHỤ LỤC Phụ lục Chương trình tính toán tối ưu kết cấu cầu dầm hộp nhịp liên tục + Chương trình (ditruyen.m) + Hàm mục tiêu cực tiểu trọng lượng dầm (hammuctieu.m) + Hàm mục tiêu cực tiểu nghiệm số cốt thép + Chương trình tính đặc trưng hình học + Chương trình phân tích kết cấu tính giá trị điều kiện ràng buộc + Chương trình phân tích kết cấu tính giá trị điều kiện ràng buộc, xét riêng cho biến số cốt thép phương án chọn + Biểu đồ bao moment Phụ lục Phân tích nội lực Sap2000 1 11 11 12 13 28 28 30 Thiết kế tối ưu cầu dầm hộp BTCT DƯL thuật toán di truyền CHƯƠNG MỞ ĐẦU ĐẶT VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Ở nước ta nay, cầu dầm hộp ngày xây dựng nhiều công trình cầu đại đặc tính ưu việt độ cứng chống xoắn, khả vượt nhịp lớn phù hợp với hầu hết công nghệ thi công cầu đại ngày giới nước, mà tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN272-05 ban hành năm 2005 nước ta khuyến khích sử dụng dầm hộp cầu nhịp trung dài, đồng thời đưa chi tiết qui trình qui phạm thiết kế cầu dầm hộp Trong công tác thiết kế dầm cầu nước ta thực chủ yếu cách lựa chọn trước kích thước tiết diện dầm theo kinh nghiệm, sau dùng quy chuẩn để phân tích đánh giá đảm bảo tiết diện lựa chọn, không thỏa kích thước tiết diện dầm đưa tiếp tục thực phân tích kiểm tra tìm tiết diện thỏa mãn tìm thấy Với phương pháp thiết kế thông thường nêu để tìm phương án thiết kế khả thi thời gian công sức, kết cuối thu chưa phải tốt Để giải vấn đề phương pháp phát triển phương pháp thiết kế tối ưu Đây phương pháp thiết kế thực thi cách tự động máy tính, phương án liên tục đưa để phân tích kiểm tra thời gian nhanh phương án tối ưu phương án có chí phí xây dựng nhỏ đảm bảo yêu cầu thiết kế đặt Một phương pháp sử dụng thiết kế tối ưu chủ yếu phương pháp quy hoạch toán học, nhiên phương pháp hạn chế định gặp biến số rời rạc, hàm mục tiêu hàm ràng buộc không liên tục, có tính phi tuyến cao, dẫn đến có nhiều điểm tối ưu mang tính cục Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ công nghệ máy tính, thuật toán tỏ hữu hiệu đơn giản lónh vực thiết kế tối ưu thuật toán di truyền Đây phương pháp tối ưu sử dụng phổ biến giới số chuyên ngành kỹ thuật nước ta nông nghiệp, điện tử, điện tử viễn thông , nhiên ngành xây dựng bắt đầu nghiên cứu áp dụng vài năm trở lại Trong lónh vực thiết kế tối ưu cầu, tác giả Bùi Công Thành Nguyễn Trường Sơn [21], áp dụng Thuật toán di truyền để tối ưu hoá tiết diện dầm I cầu bê tông cốt thép dự ứng lực (BTCT DƯL), nhịp giản đơn Tác giả Nguyễn Trọng Bình Trang Phuï luïc if rem(i,2)~=0 Ncab(i) = Aps(i)*0.7*fpj; % luc nen cap DUL tho duoi (kN) Mcab(i) = Ncab(i)*(Ycg-at) ; % moment cap DUL tho duoi (Kn.m) % Xet tiet dien giua nhip, cap DUL o tho duoi, chieu cao h, kc tu dinh dam hop toi TTH Yc else Ncab(i) = Aps(i)*0.7*fpj; % luc nen cap DUL tho duoi (kN.m) Mcab(i) = Ncab(i)*(h-Yc-at); % moment cap DUL tho duoi (kN) end end % RANG BUOC UNG SUAT BETONG TTGH SU DUNG n=length(Aps); j=0; for i=1:n k=j+1; % Xet tiet dien giua nhip, chieu cao h,dien tich F, kc toi tth Yc,moment qt I, if rem(i,2)~=0 %rang buoc tho tren rangbuocUS(k)= Ncab(i)/F-Mcab(i)/I*Yc+Msd(i+1)/I*Yc-0.45*fc; %rang buoc tho duoi rangbuocUS(k+1)=-Ncab(i)/F-Mcab(i)/I*(h-Yc)+Msd(i+1)/I*(h-Yc)-0.5*sqrt(fc); % Xet tiet dien goi, chieu cao H ,dien tich Fg, kc toi tth Ycg , moment qt Ig , else %rang buoc tho tren rangbuocUS(k)= -Ncab(i)/Fg-Mcab(i)/Ig*Ycg+Msd(i+1)/Ig*Ycg-0.5* sqrt(fc); %rang buoc tho duoi rangbuocUS(k+1)=Ncab(i)/Fg-Mcab(i)/Ig*(H-Ycg)+Msd(i+1)/Ig*(H-Ycg)-0.45*fc; end j=k+1; end % -RANG BUOC TRANG THAI GIOI HAN CUONG DO -%***** Rang buoc moment uon Mu va ham luong cot thep Aps ***** beta1=0.85-0.05*(fc-28000)/(7*1000); at=0.125; ab=0.125; % kc tu mat tho chiu nen den tam cot thep DUL bw=0.52; % chieu day suon hft = 0.362 ; hfb=0.328 ; % chieu cao ban canh tren va duoi tiet dien giua nhip Trang 24 Phuï luïc k = 2*(1.04-fpy/fpu); n=length(Aps); % =====XET TIET DIEN GIUA NHIP (h,F,Yc,I)=========== hf=hft; % chieu day ban canh tren dp=h-ab; % kc tu mat chiu nen den tam cot thep DUL ho=h-ab-hf/2; % kc tu tam vung chiu nen toi tam cot thep % ***tinh be rong ban canh tren huu hieu tiet dien giua nhip**** if hf/h >= 0.1 b=2*(bw+2*6*hf); % chieu rong ban canh tren td giua nhip elseif (hf/h > 0.05 && hf/h 0.05 & Hft/H =4 n=nbay/2; % truong hop nhip chan % vi tri nhip giua cau, phia ben trai rangbuoccd1 =[lmin-l(1:n-1),lgmin-l(n:n+1),lmin-l(n+2:end)]; rangbuoccd2=[l(1:n-1)-lmax,l(n:n+1)-lgmax,l(n+2:end)-lmax]; rangbuoccd3=[l(1:n-1)-l(2:n),l(n+2:end)-l(n+1:end-1)]; rangbuoccd=[rangbuoccd1,rangbuoccd2,rangbuoccd3]; end %******* Rang buoc chieu cao toi thieu ****************** rangbuoccc = 100*[0.04*max(l)-h]; %******* Toan bo cac rang buoc *************** rangbuoc = [rangbuocDV, rangbuoccd , rangbuoccc, rangbuocMu, rangbuocUS, rangbuocApsmax , rangbuocApsmin]; Trang 27 Phuï luïc %FUNCTION : PHAN TICH KET CAU VA TINH TRI SO CAC RANG BUOC VOI CAC BIEN SO DIEN TICH COT THEP CUA PHUONG AN CHON (constraist_ct.m) function rangbuoc=constraint_ct(x) global nbay neb fcab fc nbienct lbest hbest baitoan format short % -Xac dinh chieu dai nhip, chieu cao, dien tich cot thep cua ket cau nhip -Aps=fcab*ceil(x/fcab); % lam tron bien cot thep toi bo cap gan nhat l=lbest; % chieu dai nhip h=hbest; % chieu cao dam tai giua nhip H=h; % chieu cao dam tai goi % -Cac thong so cho ket cau nhip Nneb=neb*nbay+1; % Tong so tiet dien tren ket cau nhip lpd=l/neb; % Chieu dai cua mot phan doan % Dac trung vat lieu -………………………………………………………………………… Cac phan khac giong nhu function rangbuoc=constraint(x), nhung co the bo qua cac tinh toan va kiem tra rang buoc ve chieu dai nhip, vong, boi phuong an chon da thoa man cac dieu kien tu phan tinh toan truoc %FUNCTION : VE BIEU DO BAO MOMENT (bieudobao.m) function dothi=bieudobao(x) global nbay neb lbest hbest baitoan format short % -Xac dinh chieu dai nhip, chieu cao, dien tich cot thep cua ket cau nhip -l=x; % chieu dai nhip h=hbest; % chieu cao dam tai giua nhip H=h; % chieu cao dam tai goi % -Cac thong so khac cho ket cau nhip Nneb = neb*nbay+1; % Tong so tiet dien tren ket cau nhip lpd=l/neb; % Chieu dai cua mot phan doan ……………………………………………………………………… Cac phan khac giong nhu function rangbuoc=constraint(x), nhung chi can tinh toi phan "Thiet lap bieu bao moment TTGH su dung va TTGH cuong do", cong voi phan ve bieu bao nhu sau : % -Ve bieu bao moment TTGH su dung subplot(1,2,1); plot(z,Msdmax,'r-',z,Msdmin,'b-'); Trang 28 Phuï luïc hold on w=[0 l 0]; k=0; for i=1:nbay+1 w(i)=k+w(i); k=w(i); m=repmat(200,1,nbay+1); plot(w(i),m(i),'ko'); % Ve cac vi tri goi end plot(1:1:max(z),0,'k-'); % Ve duong gach ngang title('BIEU DO BAO MOMENT TTGH SU DUNG'); xlabel('Chieu dai nhip (m)'); ylabel('MOMENT TTGH SU DUNG (kN/m)') set(gca,'YDir','reverse'); % nghich dao truc toa OY % -Ve bieu bao moment TTGH cuong subplot(1,2,2); plot(z,Mcdmax,'r-',z,Mcdmin,'b-'); hold on w=[0 l 0]; k=0; for i=1:nbay+1 w(i)=k+w(i); k=w(i); m=repmat(120,1,nbay+1); plot(w(i),m(i),'ko') end plot(1:1:max(z),0,'k-'); title('BIEU DO BAO MOMENT TTGH CUONG DO'); xlabel('Chieu dai nhip (m)'); ylabel('MOMENT TTGH CUONG DO (kN/m)') set(gca,'YDir','reverse'); *** Trang 29 Phụ lục PHỤ LỤC PHÂN TÍCH KẾT NỘI LỰC TRONG SAP 2000 (BÀI TOÁN CẦU LIÊN TỤC NHỊP) Khai báo chiều dài nhịp ràng buộc nút: Khai báo số phân đoạn nhịp : neb = 20 phân đoạn Chọn phân tử dầm ⇒ Assign ⇒ Frame ⇒ Output Segments ⇒ Number of Segment : 20 Khai báo gán đặc trưng vật liệu cho phần tử: A Define ⇒ Material ⇒ Cons ⇒ Add new material Do ta quy tải trọng thân dầm tải trọng phân bố nên ta không khai báo trọng lượng riêng dầm Trang 30 Phụ lục Khai báo gán tải trọng tónh giai đoạn 1, giai đoạn lên phần tử A.Define ⇒ Static Load Case B Chọn phân tử dầm ⇒ Assign ⇒ Frame Static Load ⇒ Point and Uniform Khai báo số xe Define ⇒ Moving Load Cases ⇒ Lanes ⇒ Add new Lane Trang 31 Phuï luïc Độ lệch tâm xe Khai báo trị số hoạt tải HL93 hoạt tải người Define ⇒ Moving Load Cases ⇒ Vehicles ⇒ Add General Vehicle Hoạt tải xe tải thiết kế trục (HL93) Tải truc thứ I Khoảng cách truc max Trang 32 Phụ lục Hoạt tải xe xe 9,3 x 3m/lànxe = 27,3kN/m Hoạt tải người : x 1.5m lề = 4,5kN/m Khai báo gán trường hợp tải trọng động A.Define ⇒ Moving Load Case ⇒ Vehicle Classes ⇒ Add New Class (3 lần) Trang 33 Phụ lục - Nhập tương tự cho hoạt tải người B Define ⇒ Moving Load Case ⇒ Moving Load Case ⇒ Add New Load (3 lần) Hệ số xe Hoạt tải xe Hệ số xe Hoạt tải xe Hệ số xung kích Chọn xe bấm Hoạt tải người Trang 34 Phụ lục Khai báo trường hợp tổ hợp tải trọng Define ⇒ Load Combination ⇒ Add New Combo TTGH CƯỜNG ĐỘ TTGH SỬ DỤNG Hệ số tải trọng Hệ số tải trọng Trang 35 Phụ lục KẾT QUẢ TÍNH TOÁN NỘI LỰC DẦM LIÊN TỤC NHỊP BẰNG PHẦM MỀM SAP2000 SAP2000 v7.42 File: KIEMTRANOILUC KN-m Units PAGE 5/12/06 7:29:05 LOAD COMBINATION MULTIPLIERS COMBO TYPE CASE FACTOR TYPE TITLE CUONGDO ADD TINHTAI1 TINHTAI2 MOVE1 MOVE2 MOVE3 1.5000 1.2500 1.7500 1.7500 1.7500 cuongdo STATIC(DEAD) STATIC(DEAD) MOVING MOVING MOVING SUDUNG ADD TINHTAI1 TINHTAI2 MOVE1 MOVE2 MOVE3 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 sudung STATIC(DEAD) STATIC(DEAD) MOVING MOVING MOVING SAP2000 v7.42 File: KIEMTRANOILUC KN-m Units 5/12/06 7:44:13 FRAME ELEMENT FORCES FRAME LOAD P V2 V3 T M2 M3 Minima 0.00 -5713.31 SUDUNG SUDUNG Maxima 0.00 8419.68 SUDUNG SUDUNG 0.00 SUDUNG 0.00 SUDUNG -1983.27 SUDUNG 1983.27 SUDUNG 0.00 SUDUNG 0.00 SUDUNG -64382.08 SUDUNG 45973.20 SUDUNG Minima 0.00 -8311.20 SUDUNG SUDUNG Maxima 0.00 9091.16 SUDUNG SUDUNG 0.00 SUDUNG 0.00 SUDUNG -2287.23 SUDUNG 2287.23 SUDUNG 0.00 SUDUNG 0.00 SUDUNG -88948.96 SUDUNG 40464.20 SUDUNG Minima 0.00 -10042.46 SUDUNG SUDUNG Maxima 0.00 10221.99 SUDUNG SUDUNG 0.00 SUDUNG 0.00 SUDUNG -2584.37 SUDUNG 2584.37 SUDUNG 0.00 SUDUNG 0.00 SUDUNG -95000.78 SUDUNG 66873.84 SUDUNG Minima 0.00 SUDUNG 0.00 SUDUNG -2436.42 SUDUNG 2436.42 SUDUNG 0.00 SUDUNG 0.00 SUDUNG -95000.78 SUDUNG 49776.97 SUDUNG 0.00 -9632.42 SUDUNG SUDUNG Maxima 0.00 9215.26 SUDUNG SUDUNG Trang 36 Phuï luïc Minima 0.00 -9352.49 SUDUNG SUDUNG Maxima 0.00 6272.91 SUDUNG SUDUNG 0.00 SUDUNG 0.00 SUDUNG -2136.39 SUDUNG 2136.39 SUDUNG 0.00 SUDUNG 0.00 SUDUNG -80450.04 SUDUNG 56350.37 SUDUNG SAP2000 v7.42 File: KIEMTRANOILUC KN-m Units 5/12/06 7:29:05 FRAME ELEMENT FORCES FRAME LOAD P V2 V3 T M2 M3 Minima 0.00 -8967.13 0.00 -3470.72 0.00 -99945.10 CUONGDO CUONGDO CUONGDO CUONGDO CUONGDO CUONGDO Maxima 0.00 13067.11 0.00 3470.72 0.00 72589.72 SUDUNG CUONGDO CUONGDO CUONGDO CUONGDO CUONGDO Minima 0.00 CUONGDO Maxima 0.00 CUONGDO -12962.52 CUONGDO 14118.49 CUONGDO 0.00 CUONGDO 0.00 CUONGDO -4002.65 CUONGDO 4002.65 CUONGDO 0.00 CUONGDO 0.00 CUONGDO -137713.37 CUONGDO 65065.74 CUONGDO 0.00 -15575.36 0.00 -4522.64 0.00 CUONGDO CUONGDO CUONGDO CUONGDO CUONGDO Maxima 0.00 15839.68 0.00 4522.64 0.00 CUONGDO CUONGDO CUONGDO CUONGDO SUDUNG -146808.17 CUONGDO 105366.35 CUONGDO Minima 0.00 CUONGDO Maxima 0.00 CUONGDO -14945.60 CUONGDO 14327.41 CUONGDO 0.00 CUONGDO 0.00 CUONGDO -4263.73 CUONGDO 4263.73 CUONGDO 0.00 CUONGDO 0.00 CUONGDO -146808.17 CUONGDO 79505.85 CUONGDO Minima -14485.22 CUONGDO 9823.41 CUONGDO 0.00 CUONGDO 0.00 CUONGDO -3738.67 CUONGDO 3738.67 CUONGDO 0.00 CUONGDO 0.00 CUONGDO -124419.95 CUONGDO 88766.81 CUONGDO Minima 0.00 CUONGDO Maxima 0.00 CUONGDO \\@\\ Trang 37 LÝ LỊCH HỌC VIÊN Họ tên Sinh ngày Nơi sinh Địa thường Điện thoại nhà Email : Nguyễn Trung Sơn : 29 - 08 -1978 : Quaûng Ninh : 94/2 Khu Phố 1, Phường Tân Hòa, Tp.Biên Hòa, Đồng Nai : 061-3981514 - 0955141727 : nguyentrungson2003@yahoo.com Quá trình đào tạo : - Từ năm 1996 – 2001 : Học đại học ĐH Bách Khoa, Tp.Hồ Chí Minh, chuyên ngành thứ xây dựng cầu đường - Từ năm 2001 – 2002 : Học đại học ĐH Bách Khoa, Tp.Hồ Chí Minh, chuyên ngành thứ hai xây dựng dân dụng công nghiệp - Từ năm 2002 đến : Học cao học chuyên ngành xây dựng cầu đường trường Bách Khoa, Tp.Hồ Chí Minh Quá trình công tác : Từ 2002 đến : Cán Ban Quán Lý Dự Án Giao Thông tỉnh Đồng Nai ... dụng Thuật toán di truyền để tối ưu hoá tiết di? ??n dầm I cầu bê tông cốt thép dự ứng lực (BTCT DƯL), nhịp giản đơn Tác giả Nguyễn Trọng Bình Trang Thiết kế tối ưu cầu dầm hộp BTCT DƯL thuật toán di. .. cấp cho người thiết kế chiều dài hợp lý nhịp cầu tương ứng tiết di? ??n dầm hộp tối ưu Trang Thiết kế tối ưu cầu dầm hộp BTCT DƯL thuật toán di truyền Thực khảo sát thông số toán tử di truyền để tìm... tính toán phần mềm SAP2000 so sánh kết phương án thiết kế tối ưu thuật toán di truyền với thiết kế thực Trang Thiết kế tối ưu cầu dầm hộp BTCT DƯL thuật toán di truyền NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Nội dung