Đang tải... (xem toàn văn)
Phân tích động lực học của khung dầm FGM chịu tải trọng động đất bằng phương pháp phần tử hữu hạn Phân tích động lực học của khung dầm FGM chịu tải trọng động đất bằng phương pháp phần tử hữu hạn Phân tích động lực học của khung dầm FGM chịu tải trọng động đất bằng phương pháp phần tử hữu hạn luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ - NGUYỄN QUANG HUÂN PHÂN TÍCH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA KHUNG DẦM FGM CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN LUẬN VĂN THẠC SĨ CƠ KỸ THUẬT Hà Nội - 2018 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ - NGUYỄN QUANG HUÂN PHÂN TÍCH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA KHUNG DẦM FGM CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN Ngành: Cơ kỹ thuật Chuyên ngành: Cơ kỹ thuật Mã số: 8520101.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ CƠ HỌC KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH KIÊN Hà Nội - 2018 i LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành hướng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Đình Kiên Tơi xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến Thầy, người tận tâm giúp đỡ tơi q trình nghiên cứu Trong q trình thực Luận văn, nhận nhiều giúp đỡ, tạo điều kiện tập thể Lãnh đạo, nhà khoa học, cán bộ, chuyên viên Khoa Cơ học kỹ thuật Tự động hóa, Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội; tập thể Ban lãnh đạo, cán Viện Cơ học Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành giúp đỡ Tơi xin chân thành cảm ơn đến nghiên cứu viên phòng Cơ học vật rắn, Viện Cơ học; anh chị em nhóm Seminar giúp đỡ, chia sẻ kinh nghiệm cho trình thực Luận văn Tơi xin bày tỏ biết ơn sâu sắc đến người thân gia đình chia sẻ, động viên, giúp đỡ để tơi hoàn thành Luận văn Tác giả Nguyễn Quang Huân ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu kết trình bày luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Học viên Nguyễn Quang Huân iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT v Danh mục hình vẽ viii Danh mục bảng x MỞ ĐẦU Chương - CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ỨNG XỬ CỦA KẾT CẤU CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 1.1 Quá trình phát triển phương pháp 1.2 Một số phương pháp tính tốn 1.2.1 Phương pháp tính tốn tĩnh tương đương 1.2.2 Phương pháp tính toán tĩnh phi tuyến 1.2.3 Phương pháp phân tích dạng dao động phổ phản ứng 1.2.4 Phương pháp tích phân trực tiếp phương trình chuyển động 1.3 Kết luận chương Chương - XÂY DỰNG MƠ HÌNH PHẦN TỬ HỮU HẠN ĐỂ TÍến đáp ứng động lực học khung nhiều tầng trường hợp tham 32 số nx cho trước khác so với khung giản đơn Biên độ lớn chuyển vị theo phương ngang vận tốc đỉnh B khung khơng có sai khác nhiều hai trường hợp tham số nz=0.2 nz=3 Do đó, thấy phản ứng địa chấn khung dầm 2D-FGM không phụ thuộc vào tham số vật liệu nz nx mà phụ thuộc vào cấu hình thực kết cấu 0.03 0.02 u (m) 0.01 -0.01 -0.02 nz = 0.2 nz = (nx = 0.5) -0.03 10 Time (s) 12 14 16 18 20 Hình 3.23 Chuyển vị ngang tương đối theo thời gian đỉnh B khung (nx=0.5) 0.4 0.3 0.2 v (m/s) 0.1 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 nz = 0.2 nz = (nx = 0.5) 10 Time (s) 12 14 16 18 Hình 3.24 Vận tốc theo thời gian đỉnh B khung (nx=0.5) 20 33 10 a (m/s2) -5 nz = 0.2 nz = (nx = 0.5) -10 10 Time (s) 12 14 16 18 20 Hình 3.25 Gia tốc theo thời gian đỉnh B khung (nx=0.5) Khung bất đối xứng 3.5 Cuối cùng, khung bất đối xứng mơ tả hình 3.1(d) xem xét Phần khung hình thành từ hai cột với chiều dài cột dọc L=20 m, kích thước thiết diện ngang b = h = 0.25 m khoảng cách hai chân cột L/4 = m Mười phần tử, năm cho cột sử dụng phân tích khung -4 x 10 u (m) -2 -4 nx = 0.2 nx = (nz = 0.5) 10 Time (s) 12 14 16 18 Hình 3.26 Chuyển vị ngang tương đối theo thời gian đỉnh C khung (nz=0.5) 20 34 Hình 3.26 đến 3.31 mô tả chuyển vị theo phương ngang, vận tốc gia tốc khung bất đối xứng Có thể thấy rằng, trường hợp với tham số nz cho trước, giảm đáp ứng động lực học đỉnh C khung bất đối xứng tham số nx tăng lên Ngược lại, trường hợp tham số nx cho trước, dễ nhận thấy tăng đáp ứng động lực học đỉnh C khung tham số nz tăng lên Đáng ngạc nhiên, đáp ứng động lực học khung bất đối xứng tốt nhiều so với khung nhiều tầng, hình thành từ hai cột Biên 0.01 v (m/s) 0.005 -0.005 nx = 0.2 nx = (nz = 0.5) -0.01 10 Time (s) 12 14 16 18 20 Hình 3.27 Vận tốc theo thời gian đỉnh C khung (nz=0.5) a (m/s2) 0.5 -0.5 nx = 0.2 nx = (nz = 0.5) -1 10 Time (s) 12 14 16 Hình 3.28 Gia tốc theo thời gian đỉnh C khung (nz=0.5) 18 20 35 độ dịch chuyển, vận tốc gia tốc phía trên, đỉnh C khung bất đối xứng thấp nhiều so với khung 2D-FGM nhiều tầng Các số liệu tính tốn lần cho thấy đáp ứng động lực học khung 2D-FGM không phụ thuộc vào tham số vật liệu nz, nx mà phụ thuộc nhiều vào cấu hình thực khung -4 x 10 u (m) -2 -4 nz = 0.2 nz = (nx = 0.5) -6 10 Time (s) 12 14 16 18 20 Hình 3.29 Chuyển vị ngang tương đối theo thời gian đỉnh C khung (nx=0.5) 0.01 v (m/s) 0.005 -0.005 nz = 0.2 nz = (nx = 0.5) -0.01 10 Time (s) 12 14 16 Hình 3.30 Vận tốc theo thời gian đỉnh C khung (nx=0.5) 18 20 36 a (m/s2) 0.5 -0.5 nz = 0.2 nz = (nx = 0.5) -1 10 Time (s) 12 14 16 18 20 Hình 3.31 Gia tốc theo thời gian đỉnh C khung (nx=0.5) 3.6 Kết luận chương Chương tiến hành thiết lập chương trình tính tốn số để phân tích số kết cấu khung, dầm 2D-FGM với cấu hình khác Việc phân tích dựa sở phần tử xây dựng thuật toán số chương Xem xét ảnh hưởng hai tham số vật liệu tới ứng xử động lực học kết cấu tác động tải trọng động đất khảo sát chi tiết thảo luận chương ...ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ - NGUYỄN QUANG HUÂN PHÂN TÍCH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA KHUNG DẦM FGM CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN Ngành: Cơ..., dầm 2D -FGM chịu tải trọng động đất 2) Hai tham số vật liệu xác định phân bố vật liệu theo chiều cao chiều dài dầm có ảnh hưởng khác đến đáp ứng động lực học khung, dầm 2D -FGM chịu tải trọng độn...g đàn hồi động phần tử Đáp ứng động lực học kết cấu tác động trận động đất El Centro tính tốn với trợ giúp phương pháp tích phân trực tiếp Newmark Khung 2DFGM với dạng hình học khác phân tích ản