Phân tích khung thép không gian tiết diện chữ i có liên kết nửa cứng bằng phương pháp nâng cao

Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA **** NGUYỄN TRUNG PHÂN TÍCH KHUNG THÉP KHÔNG GIAN CÓ LIÊN KẾT NỬA CỨNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NÂNG CAO CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP MÃ SỐ NGÀNH : 23.04.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG NĂM 2003 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cán bộ hướng dẫn khoa học: Tiến Sĩ Bùi Công Thành Người chấm nhận xét 1: Người chấm nhận xét 2: Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm 2003 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA *** CỢNG HÒA XÃ HỢI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Đợc Lập -Tự Do - Hạnh Phúc *** NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ HỌ VÀ TÊN HỌC VIÊN: NGUYỄN TRUNG NGÀY THÁNG NĂM SINH: 13/03/1978 CHUYÊN NGÀNH: XD DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP KHÓA: 12 ( NĂM 2001 ÷2003) PHÁI : NAM NƠI SINH: NHA TRANG MÃ SỐ: 23.04.10 I-TÊN ĐỀ TÀI: PHÂN TÍCH KHUNG THÉP KHƠNG GIAN CĨ LIÊN KẾT NỬA CỨNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NÂNG CAO II-NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: -Nghiên cứu liên kết nửa cứng khung thép -Nghiên cứu phương pháp phân tích nâng cao cho khung khơng gian có liên kết nửa cứng -Xây dựng phần mềm phân tích khung khơng gian có liên kết nửa cứng So sánh kết nhận xét III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : IV-NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : V-HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẨN : CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 3/2003 30/9/2003 TS BÙI CÔNG THÀNH CHỦ NHIỆM NGÀNH BỘ MÔN QUẢN LÝ NGÀNH TS BÙI CÔNG THÀNH Nội dung và đề cương Luận Văn Thạc Sĩ đã được thông qua Hội đồng chuyên ngành Ngày tháng năm 2003 PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH KHOA QUẢN LÝ NGÀNH Lời cảm ơn Tôi xin trân trọng và chân thành cảm ơn các Thầy Cô của Trường Đại Học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh, những người đã tận tình dạy dỗ và truyền đạt các kiến thức quý giá cho những năm học Đại học và Cao học tại trường Khối kiến thức của các thầy cô đã trang bị thực sự đã cho một hành trang quý báu để giúp bước vào đời một cách vững vàng công việc chuyên môn, góp phần nhỏ lực của mình để xây dựng đất nước Việt nam ngày càng giàu đẹp Đặc biệt, xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn Tiến Sĩ Bùi Cơng Thành, người thầy đã tận tình hướng dẫn, thường xuyên động viên, tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Ngoài ra, xin gởi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè và đồng nghiệp, những người đã cho những lời khuyên hữu ích và giúp đỡ śt thời gian vừa qua TÓM TẮT Thông thường để phân tích hệ kết cấu khung thép, người kỹ sư thường giả sử liên kết cột dầm liên kết cứng hay liên kết khớp lý tưởng Tuy nhiên thực tế qua kết thí nghiệm cho thấy ứng xử thực liên kết dầm cột nằm hai trạng thái gọi tính chất nửa cứng liên kết Để tính toán nội lực mô tả ứng xử của hệ khung thép cách xác, cần phải xét đến tính nửa cứng liên kết phân tích hệ khung Hai vấn đề nghiên cứu luận văn là: Nghiên cứu tính chất ứng xử liên kết nửa cứng Nghiên cứu phương pháp phân tích nâng cao cho khung không gian có kể đến tính nửa cứng liên kết Với vấn đề thứ nhất: Nghiên cứu cho thấy ứng xử liên kết kết cấu khung thép mô tả thông qua mối quan hệ moment góc xoay liên kết Mối quan hệ diễn tả đường cong phi tuyến Đã có nhiều mô hình diễn tả mối quan hệ phi tuyến mô hình thông số Kishi-Chen xây dựng từ thực nghiệm mô hình mạnh, hiệu cho độ xác cao Tuy nhiên nhược điểm mô hình KishiChen áp dụng cho liên kết cấu tạo thép góc bulông liên kết mà chưa áp dụng cho loại liên kết khác liên kết thép chữ T, liên kết thép ốp đầu dầm… Với vấn đề thứ hai: Phân tích nâng cao phương pháp phân tích tìm độ bền trạng thái giới hạn độ bền, độ ổn định hệ kết cấu cấu kiện riêng lẻ Do không cần phải kiểm tra độ ổn định cấu kiện riêng lẻ theo phương pháp thông thường Có nhiều phương pháp phân tích nâng cao, phương pháp hiệu chỉnh khớp dẻo nghiên cứu vận dụng luận văn để phân tích khung không gian có xét đến liên kết nửa cứng Với phương pháp xét cách đồng thời toán phi tuyến hình học, toán phi tuyến vật liệu toán phi tuyến liên kết cách sử dụng hàm ổn định, môđun tiếp tuyến CRC,ø hàm parabol mô hình thông số Kishi-Chen Từ nghiên cứu lý thuyết, chương trình phân tích khung không gian có liên kết nửa cứng xây dựng Đây cầu nối lý thuyết việc phân tích hệ khung thực tế Kết giải toán khung phẳng chương trình so sánh với chương trình VB2D (phân tích khung phẳng có liên kết nửa cứng tác giả Trần Tuấn Kiệt) kết giải toán khung không gian so sánh với chương trình Sap2000 cho kết hợp lý MỤC LỤC *** CHƯƠNG 0: CHƯƠNG MỞ ĐẦU 0.1 Sự cần thiết nghiên cứu về kết cấu thép 0.2 Giới thiệu một số công trình bằng thép thế giới và nước 0.3 Các ưu điểm của vật liệu thép xây dựng công trình 0.4 Đặt vấn đề nghiên cứu 0.5 Mục đích và phạm vi của đề tài CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu 1.2 Tình hình nghiên cứu về khung thép có liên kết nửa cứng 1.3 Các tiêu chuẩn có xét đến ảnh hưởng của liên kết nửa cứng 1.4 Liên kết nửa cứng 1.5 Phương pháp phân tích nâng cao 1 5 9 11 CHƯƠNG 2: LIÊN KẾT NỬA CỨNG VÀ MÔ HÌNH HÓA LIÊN KẾT NỬA CỨNG13 2.1 Phân loại liên kết, các kiểu liên kết kết cấu khung thép 13 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ cứng của liên kết 16 2.2.1 Ảnh hưởng của bản thân liên kết 16 2.2.2 Ảnh hưởng của kiểu liên kết 16 2.2.3 Ảnh hưởng của phân tố được nối 18 2.3 Tính chất và ứng xử của liên kết nửa cứng 18 2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến ứng xử của khung thép 20 2.4.1 Phi tuyến về liên kết 20 2.4.2 Phi tuyến về hình học 21 2.4.3 Phi tuyến về vật liệu 23 2.5 Mô hình hóa liên kết nửa cứng 23 2.5.1 Các thực nghiệm về liên kết nửa cứng 23 2.5.2 Mô hình hóa liên kết nửa cứng 24 -Các yêu cầu cần thiết cho mô hình 24 -Các giả thiết bản để mô hình hóa 25 2.6 -Mô hình tuyến tính -Mô hình đa thức -Mô hình đường B-spline -Mô hình lũy thừa -Mô hình quy luật số mũ Mô hình thông số của Kishi-Chen 25 26 26 26 27 29 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH NÂNG CAO, PHÂN TÍCH KHUNG KHÔNG GIAN BẰNG PHƯƠNG PHÁP HIỆU CHỈNH KHỚP DẺO 37 3.1 Một số hạn chế phân tích và thiết kế khung thép có liên kết nửa cứng 37 3.2 Các phương pháp phân tích nâng cao 37 3.2.1 Phương pháp vùng dẻo 39 3.2.2 Phương pháp giả khớp dẻo 39 3.2.3 Phương pháp khớp đàn dẻo 40 3.2.4 Phương pháp lực liên quan đến khớp dẻo 40 3.2.5 Phương pháp hiệu chỉnh khớp dẻo 41 3.3 Các giả thiết được sử dụng việc mô hình hóa các phần tử dầm-cột tiến hành phân tích nâng cao 42 3.4 Phương pháp hiệu chỉnh khớp dẻo để phân tích khung không gian có liên kết nửa cứng 42 3.4.1 Hàm ổn định kể đến ảnh hưởng bậc 43 3.4.2 Độ bền chảy dẻo của mặt cắt tiết diện 49 3.4.3 Mô hình module tiếp tuyến CRC liên quan đến ứng suất dư 50 3.4.4 Hảm parabol để đễn tả sự chảy dẻo từ từ uốn 51 3.4.5 Ảnh hưởng của liên kết nửa cứng 55 3.4.6 Ma trận độ cứng phần tử 56 3.4.7 Hiệu chỉnh ma trận độ cứng để kể đến sự hiện diện của khớp dẻo 59 CHƯƠNG 4: CHƯƠNG TRÌNH PHÂN TÍCH KHUNG KHÔNG GIAN CÓ LIÊN KẾT NỬA CỨNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NÂNG CAO 4.1 Giới thiệu 4.2 Lưu đồ thực hiện chương trình 4.3 Các bước thực hiện chương trình 4.3.1 Nhập dữ liệu của bài toán 63 63 64 65 65 4.3.2 Lưu dữ liệu của bài toán 4.3.3 Mở một bài toán đã có sẵn 4.3.4 Thực hiện giải bài toán và xem kết quả 68 68 68 CHƯƠNG 5: CÁC BÀI TOÁN MINH HỌA 70 5.1 Giới thiệu 70 5.2 Bài toán 1: phân tích khung phẳng tầng nhịp có liên kết nửa cứng 70 5.3 Bài toán 2: phân tích khung phẳng tầng nhịp có liên kết nửa cứng 74 5.4 Bài toán 3: phân tích khung không gian tầng nhịp, có liên kết nửa cứng 79 5.5 Bài toán 4: phân tích khung không gian hai tầng, một nhịp có liên kết nửa cứng 85 5.6 Bài toán 5: phân tích khung không gian tầng, nhịp có liên kết nửa cứng 92 5.7 Bài toán 6: phân tích khung không gian tầng (lệch tầng) , nhịp có liên kết cứng.100 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Kết luận 6.2 Phương hướng phát triển 107 107 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO 109 PHỤ LỤC Mã nguồn chương trình 112 Phân tích nâng cao khung không gian có liên kết nửa cứng Chương mở đầu CHƯƠNG 0: CHƯƠNG MỞ ĐẦU 0.1 SỰ CẦN THIẾT NGHIÊN CỨU VỀ KẾT CẤU THÉP Ngành Xây Dựng là một ngành phục vụ trực tiếp cho đời sống nhân loại và sự phát triển của xã hội Cùng với thời gian, ngành xây dựng đã có những tiến bộ vượt bậc việc nghiên cứu khoa học, phát triển các kỹ thuật từ đó ứng dụng vào thực tế, nhằm tạo nên những công trình thẩm mĩ hơn, bền chắc hơn, vĩ đại Kết cấu công trình bằng thép là một phần quan trọng của Ngành Xây Dựng Với vật liệu thép, người đã làm được những công trình khung nhà cao tầng thép, kết cấu dàn không gian nhịp lớn, nhà khung thép tiền chế Ngồi cịn có cơng trình chun dụng đặc biệt thép dàn khoan dầu biển, tháp trụ angten, bể chứa … Mục tiêu của người kĩ sư việc phân tích, thiết kế các kết cấu là muốn phân tích các kết cấu một cách chính xác nhất, tìm ứng xử thực tế của vật liệu và của công trình đưa vào sử dụng thật sự Do vậy, việc áp dụng khoa học và công nghệ tiên tiến cũng những nghiên cứu hoàn thiện phương pháp tính là hết sức cần thiết đối với ngành xây dựng và thiết kế kết cấu thép 0.2 GIỚI THIỆU MỘT SỐ CÔNG TRÌNH BẰNG THÉP TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC Công trình sử dụng xà ngang thép đầu tiên tại Nga đó là Điện Kremlin vào thế kỷ mười bảy Vào năm 1849, những dầm chữ I bằng thép cao 0,14 m, dài 5,4 m đã được sản xuất làm xà gồ mái cho ga tầu hoả ở Pari Dầm đinh tán đã được dùng làm xà ngang cho khung thép của cung điện Crystal Palace ở Luân đôn năm 1851 Nhà khung thép 10 tầng đầu tiên là nhà Home Insurance Building được xây tại Chicago năm 1883 Vào cuối thế kỷ mười chín đầu thế kỷ hai mươi, các loại nhà sử dụng khung thép phát triển rất mạnh ở New York Sau là một vài số liệu về cao ốc sử dụng khung thép đã được xây dựng khoảng đầu thế kỷ hai mươi: năm 1902 Flatiron cao 87m, năm 1904 Times Square cao 114m, năm 1908 Metropolitan Tower cao 200m, năm 1912 Woolworth cao 234m, năm 1929 Chrysler cao 319m và năm 1931 Empire State Building cao 381m.Theo thời gian nhà cao tầng sử dụng kết cấu khung thép vẫn tiếp tục được xây dựng tại Mỹ, một vài nhà điển hình được Trang Phân tích nâng cao khung không gian có liên kết nửa cứng Phần Phụ lục 'BETA :MA TRAN CHUYEN DOI TU MA TRAN PHAN TU SANG MA TRAN TONG THE (12X12) Call INITM(TCGF, 6, 12) LO = Sqr(XO ^ + YO ^ + ZO ^ 2) XF=XO+DGF(7)-DGF(1) YF=YO+DGF(8)-DGF(2) ZF=ZO+DGF(9)-DGF(3) LF = Sqr(XF ^ + YF ^ + ZF ^ 2) TCGF(1, 1) = -1 TCGF(1, 7) = TCGF(2, 3) = -1 / LO TCGF(2, 5) = TCGF(2, 9) = / LO TCGF(3, 3) = -1 / LO TCGF(3, 9) = / LO TCGF(3, 11) = TCGF(4, 2) = / LO TCGF(4, 6) = TCGF(4, 8) = -1 / LO TCGF(5, 2) = / LO TCGF(5, 8) = -1 / LO TCGF(5, 12) = TCGF(6, 4) = TCGF(6, 10) = -1 Call Call Call Call INITM(BETA, 12, 12) INITM(MATRAN_N1, 3, 3) INITM(MATRAN_N2, 3, 3) INITM(MATRAN_N, 3, 3) If Abs(XO) < 0.001 And Abs(ZO) < 0.001 Then MATRAN_N(1, 1) = MATRAN_N(1, 2) = MATRAN_N(1, 3) = MATRAN_N(2, 1) = -1 MATRAN_N(2, 2) = MATRAN_N(2, 3) = MATRAN_N(3, 1) = MATRAN_N(3, 2) = MATRAN_N(3, 3) = Else / D D = Sqr((XF / LF) MATRAN_N1(1, 1) = MATRAN_N1(1, 2) = MATRAN_N1(1, 3) = MATRAN_N1(2, 1) = MATRAN_N1(2, 2) = * (XF / LF) + (ZF / LF) * (ZF / LF)) XF / LF YF / LF ZF / LF -(XF / LF) * (YF / LF) / D ((XF / LF) * (XF / LF) + (ZF / LF) * (ZF / LF)) Trang 146 Phân tích nâng cao khung không gian có liên kết nửa cứng Phần Phụ lục MATRAN_N1(2, MATRAN_N1(3, MATRAN_N1(3, MATRAN_N1(3, 3) 1) 2) 3) = = = = -(YF / LF) * (ZF / LF) / D -(ZF / LF) / D (XF / LF) / D MATRAN_N2(1, MATRAN_N2(1, MATRAN_N2(1, MATRAN_N2(2, MATRAN_N2(2, MATRAN_N2(2, MATRAN_N2(3, MATRAN_N2(3, MATRAN_N2(3, 1) 2) 3) 1) 2) 3) 1) 2) 3) = = = = = = = = = 0 0 Call NHANMATRAN(MATRAN_N, MATRAN_N1, MATRAN_N2, 3) End If For i = To For j = To BETA(i, j) = MATRAN_N(i, j) Next j Next i For i = To For j = To BETA(i, j) = MATRAN_N(i - 3, j - 3) Next j Next i For i = To For j = To BETA(i, j) = MATRAN_N(i - 6, j - 6) Next j Next i For i = 10 To 12 For j = 10 To 12 BETA(i, j) = MATRAN_N(i - 9, j - 9) Next j Next i End Sub Public Sub FRAMEE(KFRAME, XO, YO, ZO, E, INERT_Y, INERT_Z, AREA, DGF, ICNT, RCF, IEND, RKT_Z, G, Jp) 'Chuong trinh tinh ma tran cung phan tu khung 'UNG VOI CAC NOI UC VA CHUYEN VI TONG THE DA CO CUA BUOC TAI TRUOC 'dong thoi co (ICNT =1) hay khong co (ICNT = 0) 'su hieu chinh ve su hien dien cua lien ket 'KFRAME_GLO : Ma tran cung tiep tuyen phan tu khung HE TOA DO TONG THE KET CAU 'XO : Chieu dai hinh chieu ngang 'YO : Chieu cao hinh chieu dung 'INERT : Moment quan tinh Trang 147 Phân tích nâng cao khung không gian có liên kết nửa cứng Phần Phụ lục 'AREA : Dien tich mat cat ngang 'G : Module dan hoi truot cua vat lieu 'J : Momen quan tinh doc cuc cua tiet dien 'DGF : Ma tran chuyen vi phan tu he toa tong the (public)'12x1 'RCF : Ma tran luc co so '6x1 'ICNT : Dau hieu cho thay su hien dien cua lien ket 'IEND : So hieu lien ket o dau phan tu A hay B 'RKT : Do cung moi noi o vi tri bat ky 'IULTMO : Dau hieu dat toi momen cuc han cua lien ket 'JFLAGH = : khong co khop deo ' : khop deo o dau B ' : khop deo o dau A ' : khop deo o ca dau 'Bien toan cuc dua vao chuong trinh: DELMPC, RCF, JFLAG 'Bien toan cuc xuat khoi chuong trinh: RGFPSD_GLO cho chuong trinh chinh; 'RCFPSD, KC cho ham FRMBFC 'Khoi gan Call INITM(KFRAME, 12, 12 Call INITM(KFRAME_TAM, 12, 12 Call INITM(TCGF, 6, 12) Call INITM(KCC, 6, 6) Call INITRV(RGFPSD, 12) Call INITRV(RGFPSD_TAM, 12) Call INITRV(RCFPS, 6) ' LO = Sqr(XO ^ + YO ^ + ZO ^ 2) ' 'Tinh toan YIELD LOAD If (ILRFD = 1) Then CPHIC = 0.85 CPHIB = 0.9 Else CPHIC = CPHIB = End If PY = AREA * FYF * CPHIC ' -' Tinh cac ham on dinh S1,S2,S3,S4 RCFA = RCF(IDFRM, 1) 'luc doc truc cua phan tu Call ETSTIF(RCFA, ET, E, PY) 'giam cung doc truc Call SFUNC(RCFA, S1, S2, S3, S4, LO, E, INERT_Y, INERT_Z) ' -' Xac dinh cac he so giam khop deo PPY = Abs(RCF(IDFRM, 1)) / PY MP_Y = ZP_Y * FYF * CPHIB MP_Z = ZP_Z * FYF * CPHIB XM1 XM2 XM3 XM4 = = = = RCF(IDFRM, RCF(IDFRM, RCF(IDFRM, RCF(IDFRM, 2) 4) 3) 5) 'Momen 'Momen 'Momen 'Momen dau dau dau dau A: A: B: B: M_Y_A M_Z_A M_Y_B M_Z_B Call ESTIFF(PPY, XM1, XM2, MP_Y, MP_Z, PHIA) Trang 148 Phân tích nâng cao khung không gian có liên kết nửa cứng Phần Phụ lục Call ESTIFF(PPY, XM3, XM4, MP_Y, MP_Z, PHIB) ' 'Cap nhat cac he so lam giam de in chuong trinh chinh PHIAA(IDFRM) = PHIA PHIBB(IDFRM) = PHIB ETFRM(IDFRM) = ET If (PHIA < 0.001) Then PHIA = 0.0001 End If If (PHIB < 0.001) Then PHIB = 0.0001 End If If (RKT_Z < 0.00001) Then RKT_Z = 0.00001 End If 'Tinh toan moment deo theo cong thuc ben tiet dien ngang AISC-LRFD If PPY >= Then 'if Call INITM(KFRAME, 12, 12) GoTo L606 End If KCC(1, 1) = ET * AREA / LO KCC(6, 6) = PHIA * PHIB * G * Jp / LO KC22 KC23 KC32 KC33 = = = = PHIA * (S1 - (1 - PHIB) * S2 ^ / S1) PHIA * PHIB * S2 KC23 PHIB * (S1 - (1 - PHIA) * S2 ^ / S1) KC44 KC45 KC54 KC55 = = = = PHIA * (S3 - (1 - PHIB) * S4 ^ / S3) PHIA * PHIB * S4 KC45 PHIB * (S3 - (1 - PHIA) * S4 ^ / S3) 'Xet den tinh mem '' Ca dau khong If (ICNT = 0) KCC(2, 2) KCC(2, 3) KCC(3, 2) KCC(3, 3) KCC(4, 4) KCC(4, 5) KCC(5, 4) KCC(5, 5) KCC(1, 2) KCC(1, 3) KCC(1, 4) KCC(1, 5) KCC(1, 6) KCC(2, 1) KCC(2, 4) KCC(2, 5) KCC(2, 6) cua lien ket, xem nhu co lien ket mem nao Then = KC22 * ET * INERT_Y = KC23 * ET * INERT_Y = KCC(2, 3) = KC33 * ET * INERT_Y = KC44 * ET * INERT_Z = KC45 * ET * INERT_Z = KCC(4, 5) = KC55 * ET * INERT_Z = = = = = = = = = KCC(3, 1) = Trang 149 la lo xo quay / LO / LO / LO / LO / LO / LO Phân tích nâng cao khung không gian có liên kết nửa cứng Phần Phụ lục KCC(3, 4) = KCC(3, 5) = KCC(3, 6) = KCC(4, KCC(4, KCC(4, KCC(4, 1) 2) 3) 6) = = = = 0 0 KCC(5, KCC(5, KCC(5, KCC(5, 1) 2) 3) 6) = = = = 0 0 KCC(6, KCC(6, KCC(6, KCC(6, KCC(6, 1) 2) 3) 4) 5) = = = = = 0 0 '' Lien ket mem o ElseIf (ICNT = KCC(2, 2) KCC(2, 3) KCC(3, 2) KCC(3, 3) dau A And IEND = 1) Then = = = = KC33 * ET * INERT_Y / LO FACTOR2 = KCC(4, 4) KCC(4, 5) KCC(5, 4) KCC(5, 5) KCC(1, 2) KCC(1, 3) KCC(1, 4) KCC(1, 5) KCC(1, 6) (LO * RKT_Z) / (ET * INERT_Z) = (ET * INERT_Z / LO) * (KC44 = (ET * INERT_Z / LO) * (KC45 = KCC(4, 5) = (ET * INERT_Z / LO) * (KC55 = = = = = KCC(2, KCC(2, KCC(2, KCC(2, 1) 4) 5) 6) = = = = 0 0 KCC(3, KCC(3, KCC(3, KCC(3, 1) 4) 5) 6) = = = = 0 0 KCC(4, KCC(4, KCC(4, KCC(4, 1) 2) 3) 6) = = = = 0 0 KCC(5, KCC(5, KCC(5, KCC(5, 1) 2) 3) 6) = = = = 0 0 Trang 150 + KC44 - KC44 * KC44 / FACTOR2) - KC44 * KC45 / FACTOR2) - KC45 * KC45 / FACTOR2) Phân tích nâng cao khung không gian có liên kết nửa cứng Phần Phụ lục KCC(6, KCC(6, KCC(6, KCC(6, KCC(6, 1) 2) 3) 4) 5) = = = = = 0 0 '' Lien ket mem o dau B ElseIf (ICNT = And IEND = 2) Then KCC(2, KCC(2, KCC(3, KCC(3, 2) 3) 2) 3) = = = = KC22 * ET * INERT_Y / LO 0 FACTOR2 = KCC(4, 4) KCC(4, 5) KCC(5, 4) KCC(5, 5) KCC(1, 2) KCC(1, 3) KCC(1, 4) KCC(1, 5) KCC(1, 6) (LO * RKT_Z) / (ET * INERT_Z) = (ET * INERT_Z / LO) * (KC44 = (ET * INERT_Z / LO) * (KC45 = KCC(4, 5) = (ET * INERT_Z / LO) * (KC55 = = = = = KCC(2, KCC(2, KCC(2, KCC(2, 1) 4) 5) 6) = = = = 0 0 KCC(3, KCC(3, KCC(3, KCC(3, 1) 4) 5) 6) = = = = 0 0 KCC(4, KCC(4, KCC(4, KCC(4, 1) 2) 3) 6) = = = = 0 0 KCC(5, KCC(5, KCC(5, KCC(5, 1) 2) 3) 6) = = = = 0 0 KCC(6, KCC(6, KCC(6, KCC(6, KCC(6, 1) 2) 3) 4) 5) = = = = = 0 0 + KC55 - KC45 * KC45 / FACTOR2) - KC45 * KC55 / FACTOR2) - KC55 * KC55 / FACTOR2) End If 'Thiet lap vec to luc co so gia tao RCFPS, va hieu chinh quan he luc co so - chuyen vi Select Case JFLAGH(IDFRM) Trang 151 Phân tích nâng cao khung không gian có liên kết nửa cứng Phần Phụ lục Case 'Khop deo o ca dau ''Thiet lap RCFPS RCFPS(1) = If (ICNT = 0) THEN RCFPS(2) = DELMPC(IDFRM, 2) If (ICNT = 0) THEN RCFPS(3) = DELMPC(IDFRM, 3) RCFPS(4) = DELMPC(IDFRM, 4) RCFPS(5) = DELMPC(IDFRM, 5) RCFPS(6) = ''Hieu KCC(1, KCC(1, KCC(1, KCC(1, KCC(1, chinh KCC 2) = 3) = 4) = 5) = 6) = KCC(2, KCC(2, KCC(2, KCC(2, KCC(2, KCC(2, 1) 2) 3) 4) 5) 6) = = = = = = 0 0 0 KCC(3, KCC(3, KCC(3, KCC(3, KCC(3, KCC(3, 1) 2) 3) 4) 5) 6) = = = = = = 0 0 0 KCC(4, KCC(4, KCC(4, KCC(4, KCC(4, KCC(4, 1) 2) 3) 4) 5) 6) = = = = = = 0 0 0 KCC(5, KCC(5, KCC(5, KCC(5, KCC(5, KCC(5, 1) 2) 3) 4) 5) 6) = = = = = = 0 0 0 KCC(6, KCC(6, KCC(6, KCC(6, KCC(6, 1) 2) 3) 4) 5) = = = = = 0 0 Case 'Khop deo chi tai dau A, nghia la PHIA = '' Thiet lap RCFPS RCFPS(1) = If (ICNT = 0) THEN RCFPS(2) = DELMPC(IDFRM, 2) Trang 152 Phân tích nâng cao khung không gian có liên kết nửa cứng Phần Phụ lục If (ICNT KCC(2, 2) RCFPS(4) RCFPS(5) RCFPS(6) ''Hieu KCC(1, KCC(1, KCC(1, KCC(1, KCC(1, = 0) THEN RCFPS(3) = KCC(2, 3) * DELMPC(IDFRM, 2) / = DELMPC(IDFRM, 4) = KCC(4, 5) * DELMPC(IDFRM, 4) / KCC(4, 4) = chinh KCC 2) 3) 4) 5) 6) = = = = = 0 0 KCC(2, 1) = KCC(2, 4) = KCC(2, 5) = KCC(2, 6) = KCC(3, 1) = 2) If (ICNT = 0) Then KCC(3, 3) = KCC(3, 3) - KCC(2, 3) ^ / KCC(2, If (ICNT = And IEND = 1) Then KCC(3, 3) = KCC(3, 3) If (ICNT = And IEND = 2) Then KCC(3, 3) = KCC(3, KCC(2, KCC(2, KCC(3, KCC(3, KCC(3, 2) 2) 3) 4) 5) 6) = = = = = = 0 0 0 KCC(4, 1) = KCC(4, 2) = KCC(4, 3) = KCC(4, 6) = KCC(5, 1) = KCC(5, 2) = KCC(5, 3) = KCC(5, KCC(5, KCC(4, KCC(4, KCC(5, 5) 4) 4) 5) 6) = = = = = KCC(5, 5) - KCC(4, 5) ^ / KCC(4, 4) 0 0 KCC(6, KCC(6, KCC(6, KCC(6, KCC(6, 1) 2) 3) 4) 5) = = = = = 0 0 Case Trang 153 Phân tích nâng cao khung không gian có liên kết nửa cứng Phần Phụ lục 'Khop deo chi tai dau B, nghia la PHIB = ' Thiet lap RCFPS RCFPS(1) = If (ICNT = 0) THEN RCFPS(2) = KCC(2, 3) * DELMPC(IDFRM, 3) / KCC(3, 3) If (ICNT = 0) THEN RCFPS(3) = DELMPC(IDFRM, 3) RCFPS(4) = KCC(4, 5) * DELMPC(IDFRM, 5) / KCC(5, 5) RCFPS(5) = DELMPC(IDFRM, 5) RCFPS(6) = '' Hieu chinh KCC KCC(1, 2) = KCC(1, 3) = KCC(1, 4) = KCC(1, 5) = KCC(1, 6) = 3) KCC(2, 1) = If (ICNT = 0) Then KCC(2, 2) = KCC(2, 2) - KCC(2, 3) ^ / KCC(3, If (ICNT = And IEND = 1) Then KCC(2, 2) = If (ICNT = And IEND = 2) Then KCC(2, 2) = KCC(2, 2) KCC(2, KCC(2, KCC(2, KCC(2, 3) 4) 5) 6) = = = = 0 0 KCC(3, KCC(3, KCC(3, KCC(3, KCC(3, KCC(3, 1) 2) 3) 4) 5) 6) = = = = = = 0 0 0 KCC(4, KCC(4, KCC(4, KCC(4, KCC(4, KCC(4, 1) 2) 3) 4) 5) 6) = = = = = = 0 KCC(4, 4) - KCC(4, 5) ^ / KCC(5, 5) 0 KCC(5, KCC(5, KCC(5, KCC(5, KCC(5, KCC(5, 1) 2) 3) 4) 5) 6) = = = = = = 0 0 0 KCC(6, 1) KCC(6, 2) KCC(6, 3) KCC(6, 4) KCC(6, 5) End Select = = = = = 0 0 'Cap nhat RCFPSD va KC For i = To Trang 154 Phân tích nâng cao khung không gian có liên kết nửa cứng Phần Phụ lục RCFPSD(IDFRM, i) = RCFPS(i) For j = To KC(IDFRM, i, j) = KCC(i, j) Next j Next i 'Thiet lap quan he luc phan tu gia tang - chuyen vi he toa tong the ket cau 'Thiet lap ma tran chuyen tri, TCGF va ma tran chuyen tri tong the BETA Call FMTCGF(TCGF, BETA, XO, YO, ZO, DGF) ''Thiet lap vec to luc phan tu gia tao HE TOA DO KET CAU TONG THE, RGFPSD Call MUATV(RGFPSD_TAM, TCGF, RCFPS, 6, 12) Call MUATV(RGFPSD, BETA, RGFPSD_TAM, 12, 12) ''Thiet lap KFRAME Call MUATBA(KFRAME_TAM, TCGF, KCC, 6, 12) Call MUATBA(KFRAME, BETA, KFRAME_TAM, 12, 12) L606: End Sub Public Sub MUATV(ATV, A, V, M, N) 'ATV = AT V ' (NxM) (M) For IROW = To N ATV(IROW) = For L = To M ATV(IROW) = ATV(IROW) + A(L, IROW) * V(L) Next L Next IROW End Sub Public Sub MUATBA(ATBA, A, B, M, N) 'ATBA = AT B A ' NxM MxM MxN Dim IROW As Integer Dim ICOL As Integer Dim K As Integer Dim L As Integer For IROW = To N For ICOL = To N ATBA(IROW, ICOL) = For K = To M For L = To M ATBA(IROW, ICOL) = ATBA(IROW, ICOL) + A(K, IROW) * B(K, L) * A(L, ICOL) Next L Next K Next ICOL Next IROW End Sub Public Sub NHANMATRAN(C, A, B, N) 'C=A.B MATRAN NXN Dim IROW, ICOL, K As Integer For IROW = To N For ICOL = To N Trang 155 Phân tích nâng cao khung không gian có liên kết nửa cứng Phần Phụ lục C(IROW, ICOL) = For K = To N C(IROW, ICOL) = C(IROW, ICOL) + A(IROW, K) * B(K, ICOL) Next K Next ICOL Next IROW End Sub Public Sub MULTMV(C, A, B, M, N) 'Chuong trinh tinh tich cua ma tran A(MxN) va vecto cot B(N) For i = To M C(i) = For j = To N C(i) = C(i) + A(i, j) * B(j) Next j Next i End Sub Public Sub ASSEMB(KSTRCT, KELEMT, NCODE, NDOFE, NDIM) 'Ham dung de ket noi ma tran cung ket cau KSTRCT 'KSTRCT : Ma tran cung tuyen tinh ket cau 'KELEMT : Ma tran cung tuyen tinh phan tu 'NCODE : Ma tran toa phan tu 'NDOFE : So bac tu cua phan tu 'NDIM : Kich thuoc cua KSTRCT chuong trinh goi 'KSTRCT = zeros(NDIM,NDIM); For i = To NDOFE IROW = NCODE(i) If (IROW = 0) Then GoTo THOATKETNOI End If For j = To NDOFE ICOL = NCODE(j) If (ICOL = 0) Then GoTo THOATVONGLAPJ End If KSTRCT(IROW, ICOL) = KSTRCT(IROW, ICOL) + KELEMT(i, j) THOATVONGLAPJ: Next j THOATKETNOI: Next i End Sub Public Sub FMRGSP(RGSPSD, RGE, NCODE, NDOFE, NDIM) 'Ham dung de thiet lap vecto luc ket cau gia tao he toa tong the 'RGSPSD : Vecto luc ket cau gia tao 'RGE : Vecto luc phan tu gia tao 'NCODE : Ma tran toa bac tu phan tu 'NDOFE : So bac tu cua phan tu 'NDIM : Kich thuoc cua RGSPSD chuong trinh dang goi For i = To NDOFE II = NCODE(i) If (II = 0) Then GoTo ralap End If Trang 156 Phân tích nâng cao khung không gian có liên kết nửa cứng Phần Phụ lục RGSPSD(II) = RGSPSD(II) + RGE(i) ralap: Next i End Sub Public Sub solvdt(X, DET, trace, A, B, N, NDIM, NORDER) 'Chuong trinh tim vecto X tu phuong trinh a(nxn)*x(nx1)=b(nx1) 'Ben canh do, xac dinh dinh thuc va vet cua ma tran an so X 'det : dinh thuc 'trace : vet cua ma tran cung 'a : ma tran he so 'b : ma tran vec to o ve phai 'n : kich thuoc cua ma tran a 'ndim : kich thuoc cua ma tran chuong trinh no dang goi 'norder: vec to so nguyen tri trat tu hang sau pivoting ' ' KHOI GAN Call INITRV(X, NDIM) ISTOP = DET = trace = MPOWER = NPOWER = ' Tinh vet cua a For i = To N trace = trace + A(i, i) Next i If (trace >= 1) Then quaylai: trace = trace / 10 MPOWER = MPOWER + If (trace >= 1) Then GoTo quaylai End If End If 'Tinh dinh thuc cua a Call DETERM(DET, A, N, NDIM, NORDER) If (ISTOP = 1) Then GoTo L1000 End If 'Giai vecto x Call SOLVLU(X, A, B, N, NDIM, NORDER) L1000: End Sub Public Sub DETERM(DET, A, N, NDIM, NORDER) 'Chuong trinh tim dinh thuc cua ma tran A(NxN) 'A : Ma tran he so NxN 'N : So phuong trinh 'NDIM : Kich thuoc cua A phuong trinh duoc goi 'NORDER : Vec to nguyen luu thu tu cac hang sau pivot ISTOP = ' Thiet lap NORDER For i = To N NORDER(i) = i Trang 157 Phân tích nâng cao khung không gian có liên kết nửa cứng Phần Phụ lục Next i M = ' Tim PIVOT cho cot Call PVTM(A, N, NDIM, NORDER, 1, M) 'In thong bao neu phan tu pivot qua nho If (Abs(A(1, 1)) < 0.0000000001) Then GoTo L99 End If 'Tinh cac phan tu cho hang dau tien cua U For KCOL = To N A(1, KCOL) = A(1, KCOL) / A(1, 1) Next KCOL 'Hoan tinh toan cac phan tu cua L va U NM1 = N - For JCOL = To NM1 'Tinh cot dau tien cua L JM1 = JCOL - For IROW = JCOL To N Sum = For KCOL = To JM1 Sum = Sum + A(IROW, KCOL) * A(KCOL, JCOL) Next KCOL A(IROW, JCOL) = A(IROW, JCOL) - Sum Next IROW ' Giao hoan cac hang can Call PVTM(A, N, NDIM, NORDER, JCOL, M) If (Abs(A(JCOL, JCOL)) < 0.0000000001) Then GoTo L99 End If 'Tinh hang cua U JP1 = JCOL + For KCOL = JP1 To N Sum = For IROW = To JM1 Sum = Sum + A(JCOL, IROW) * A(IROW, KCOL) Next IROW A(JCOL, KCOL) = (A(JCOL, KCOL) - Sum) / A(JCOL, JCOL) Next KCOL Next JCOL ' Tim cac phan tu cuoi cung cua L Sum = For KCOL = To NM1 Sum = Sum + A(N, KCOL) * A(KCOL, N) Next KCOL A(N, N) = A(N, N) - Sum 'Tinh dinh thuc DET = For IJ = To N DET = DET * A(IJ, IJ) If (Abs(DET) >= 1) Then L102: DET = DET / 10 NPOWER = NPOWER + If (Abs(DET) >= 1) Then GoTo L102 End If Trang 158 Phân tích nâng cao khung không gian có liên kết nửa cứng Phần Phụ lục End If Next IJ ' Doi dau, neu can, giao hoan cac hang SIGN = -1 DET = SIGN ^ M * DET Exit Sub L99: ISTOP = End Sub Public Sub PVTM(A, N, NDIM, NORDER, JCOL, M) 'Chuong trinh tim phan tu lon nhat cho PIVOT JCOL 'cua ma tran A, thuc hien giao hoang cac phan tu A 'va vecto NORDER 'A : ma tran he so 'N : so phuong trinh 'NDIM : kich thuoc cua A 'NORDER : vecto nguyen luu thu tu cac hang 'JCOL cot dang tm pivot 'M : chi so bao hieu thay doi dau dinh thuc ' Tim pivot hang IPVT = JCOL BIG = Abs(A(JCOL, JCOL)) JP1 = JCOL + For IROW = JP1 To N ANEXT = Abs(A(IROW, JCOL)) If ANEXT > BIG Then IPVT = IROW End If Next IROW ' Giao hoan cac phan tu hang If (IPVT = JCOL) Then GoTo L25 End If M = M + For KCOL = To N Save = A(JCOL, KCOL) A(JCOL, KCOL) = A(IPVT, KCOL) A(IPVT, KCOL) = Save Next KCOL ISAVE = NORDER(JCOL) NORDER(JCOL) = NORDER(IPVT) NORDER(IPVT) = ISAVE L25: End Sub Public Sub SOLVLU(X, LU, B, N, NDIM, NORDER) 'Chuong trinh giai vecto X cua phuong trinh ma tran AX=B 'sau A duoc phan tich ma tran tam giac duoi L va 'ma tran tam giac tren U 'Cac phan tu cua vecto B se duoc sap xep lai neu giao hoan 'cac hang cua A 'LU Ma tran he so can bang 'B vecto nhap vao 'X vecto can tinh 'N so phuong trinh Trang 159 Phân tích nâng cao khung không gian có liên kết nửa cứng Phần Phụ lục 'NDIM kich thuoc cua A 'NORDER day nguyen luu thu tu hang sap xep lai 'trong suot qua trinhpivot For i = To N j = NORDER(i) X(i) = B(j) Next i 'Tinh vecto b, luu lai X X(1) = X(1) / LU(1, 1) For IROW = To N IM1 = IROW - Sum = For JCOL = To IM1 Sum = Sum + LU(IROW, JCOL) * X(JCOL) Next JCOL X(IROW) = (X(IROW) - Sum) / LU(IROW, IROW) Next IROW 'Tinh vecto nghiem For IROW = To N NVBL = N - IROW + Sum = NP1 = NVBL + For JCOL = NP1 To N Sum = Sum + LU(NVBL, JCOL) * X(JCOL) Next JCOL X(NVBL) = X(NVBL) - Sum Next IROW End Sub Trang 160 ... LIÊN KẾT NỬA CỨNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP NÂNG CAO II-NHIỆM VỤ VÀ NÔ? ?I DUNG: -Nghiên cứu liên kết nửa cứng khung thép -Nghiên cứu phương pháp phân tích nâng cao cho khung khơng gian có liên kết nửa cứng. .. tính nửa cứng liên kết phân tích hệ khung Hai vấn đề nghiên cứu luận văn là: Nghiên cứu tính chất ứng xử liên kết nửa cứng Nghiên cứu phương pháp phân tích nâng cao cho khung không gian có kể đến... kết cấu tạo thép góc bulông liên kết mà chưa áp dụng cho lo? ?i liên kết khác liên kết thép chữ T, liên kết thép ốp đầu dầm… V? ?i vấn đề thứ hai: Phân tích nâng cao phương pháp phân tích tìm độ