Đang tải... (xem toàn văn)
(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định định hướng ngang của trụ pin đập tràn cao
LỜI CAM ĐOAN Tên là: Nguyễn Quang Thanh Học viên: Lớp 24C21 Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu khoa học thực hướng dẫn TS Nguyễn Phương Dung & GS.TS Nguyễn Chiến Các thơng tin, tài liệu trích dẫn luận văn ghi rõ nguồn gốc Kết nêu luận văn trung thực Hà nội, tháng năm 2018 Tác giả luận văn Nguyễn Quang Thanh i LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập nghiên cứu Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội, dạy bảo, giúp đỡ tận tình thầy cô giáo Trường Đại học Thủy lợi, giúp đỡ tận tình bạn bè lớp với nỗ lực phấn đấu thân tác giả hoàn thành luận văn Thạc sĩ kỹ thuật, chun ngành Kỹ thuật xây dựng Cơng trình thủy với đề tài: “NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG ĐỘNG ĐẤT ĐẾN ỔN ĐỊNH HƯỚNG NGANG CỦA TRỤ PIN ĐẬP TRÀN CAO” Để có thành này, trước tiên tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Phương Dung & GS.TS Nguyễn Chiến tận tình hướng dẫn, bảo cung cấp thông tin khoa học cần thiết thời gian tác giả thực luận văn Bên cạnh đó, Tác giả xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo môn Trường Đại học Thủy lợi giảng dạy, tạo điều kiện giúp đỡ tác giả suốt trình thực luận văn Mặc dù tác giả cố gắng hạn chế nhiều trình độ chun mơn thân nên luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót, mong nhận đóng góp ý kiến, bảo thầy cô giáo, bạn đọc để luận văn hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn! ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i LỜI CẢM ƠN ii MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ ĐẬP TRÀN CAO VÀ VẤN ĐỀ ỔN ĐỊNH HƯỚNG NGANG CỦA TRỤ ĐẬP 1.1 Tổng quan xây dựng đập tràn cao 1.1.1 Tình hình xây dựng đập bê tông trọng lực lớn giới 1.1.2 Tình hình xây dựng đập Bê tông trọng lực Việt Nam 1.2 Tràn xả lũ bố trí phận cơng trình đập tràn cao 10 1.2.1 Tràn xả lũ .10 1.2.2 Bố trí phận cơng trình đập tràn cao .10 Khe lún khe nhiệt độ .10 Trụ pin 12 Cửa van khe van 13 Bộ phận tiêu 13 Cầu giao thông 14 1.3 Tổng quan nghiên cứu ổn định trụ đập tràn cao 14 1.3.1 Trụ đập tràn cao 14 1.3.2 Các tiêu chí đánh giá an toàn trụ đập 15 1.3.3 Các khả ổn định trụ đập .16 1.4 Các cố hư hỏng đập có liên quan đến trụ đập .17 iii 1.4.1 Đập Sông Tranh 17 1.4.2 Đập Thủy điện Hố Hô 18 1.5 Nhiệm vụ nghiên cứu Luận văn 19 1.6 Kết luận chương 19 Chương NGHIÊN CỨU TỔNG QUÁT VỀ ỔN ĐỊNH HƯỚNG NGANG CỦA TRỤ ĐẬP TRÀN CAO 20 2.1 Cơ sở tính tốn ổn định hướng ngang trụ 20 2.1.1 Tác động động đất lên trụ đập 20 Ảnh hưởng động đất lên công trình 20 Động đất Việt Nam 21 2.1.2 Cơ sở phân tích ứng suất – biến dạng đập có động đất 24 Các phương pháp phân tích ứng suất- biến dạng 24 Phân tích ứng suất – biến dạng theo phương pháp phần tử hữu hạn 25 Phân tich ứng suất – biến dạng trường hợp có động đất 27 2.1.3 Hệ số an toàn ổn định hướng ngang trụ đập 27 2.2 Các phương pháp tính tốn động đất 28 2.2.1 Phương pháp tĩnh 28 2.2.2 Phương pháp động lực học 30 2.2.3 Phương pháp lịch sử thời gian 32 2.2.4 Tính ứng suất – biến dạng trụ đập trường hợp có xét tới động đất 32 Các tổ hợp lực 32 Các lực có động đất 33 iv 2.3 Nghiên cứu tổng quát ổn định hướng ngang trụ đập 33 2.3.1 Giới hạn phạm vi nghiên cứu 33 2.3.2 Lựa chọn phần mềm tính tốn .34 2.4 Tính tốn trường hợp 38 2.4.1 Sơ đồ hóa sơ đồ tính tốn .39 2.4.2 Q trình tính tốn .40 2.4.3 Kết tính tốn 46 Kết tính tốn TH1 (H=30 m; D= 4m) 46 Kết tính tốn TH2 (H=30 m; D= 5m) 47 Kết tính tốn TH3 (H=30 m; D= m) 48 Kết tính tốn TH4 (H=25 m; D= m) 49 Kết tính tốn TH5 (H=25 m; D= m) 50 Kết tính tốn TH6 (H=25 m; D= m) 51 Kết tính tốn TH7 (H=20 m; D= m) 52 Kết tính toán TH8 (H=20 m; D= m) 53 Kết tính tốn TH9 (H=20 m; D= m) 54 2.5 Kết luận chương 65 Chương ÁP DỤNG TÍNH TỐN CHO ĐẬP THỦY ĐIỆN LAI CHÂU 67 3.1 Giới thiệu chung dự án thủy điện Lai Châu 67 3.2 Bố trí kết cấu đập tràn thủy điện Lai Châu 69 3.2.1 Bố trí đập tràn thủy điện Lai Châu 69 3.2.2 Thông số đập tràn 71 v 3.3 Tính tốn ổn định hướng ngang trụ 72 3.3.1 Tài liệu tính tốn 72 Trường hợp thơng số tính tốn trụ đập tràn 72 Sơ đồ lực tác dụng 74 3.3.2 Q trình tính tốn 76 Quá trình mơ hình hóa 76 Quá trình khai báo vật liệu 77 Quá trình khai báo tải trọng tác dụng 78 Xây dựng phổ phản ứng tính tốn với động đất vùng Lai Châu 79 3.3.3 Kết tính tốn 80 Kết tính tốn tốn khơng có dầm chống ngang 80 Kết tính toán làm thêm dầm chống ngang trụ 84 3.3.4 Phân tích kết tính tốn 87 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 91 PHỤ LỤC TÍNH TỐN 93 vi DANH MỤC HÌNH ẢNH Đập thủy điện Lai Châu Đập Grande Dixence Thụy Sĩ đập bê tông trọng lực cao giới (đập cao 285 m) Đập Tam Hiệp – Trung Quốc (đập cao 181 m) Đập thủy điện Sơn La, tỉnh Sơn La (đập bê tông đầm lăn, cao 138,1 m) Thủy điện Lai Châu, tỉnh Lai Châu (đập bê tông đầm lăn, cao 137 m) 10 Bố trí khe lún khe nhiệt độ [3] 11 Cấu tạo khe lún a) dạng phẳng b) dạng khớp [3] 12 Hình thức tiêu mũi phun 14 Hình thức cầu giao thơng 14 Mô trụ đập tràn cao 15 Dự án thủy điện Sông Tranh [5] 17 Nước thấm qua thân đập chảy mái hạ lưu đập 18 Đập thủy điện Hố Hô ( Hà Tĩnh ) cao 50 m gặp cố không mở cửa van xả lũ năm 2010 làm nước tràn qua đỉnh đập 1m , dội xuống hạ lưu, phá hỏng nhà máy thủy điện sau đập [7] 18 Bản đồ phân vùng động đất phân bố cường độ động đất tối đa lãnh thổ Việt Nam [9] 23 Đường cong phổ phản ứng thiết kế đập lớn 31 Mô lịch sử thời gian 32 Sơ đồ khối chương trình phần tử hữu hạn [14] 35 Trình tự giải tốn Ansys 38 vii Mơ hình tính tốn đập tràn Autocad 39 Sơ đồ lực tính tốn 40 Mơ hình hóa tính tốn ổn định trụ pin Ansys 41 Chia lưới phần tử 41 Sơ đồ lực tác dụng điều kiện biên toán 43 Dạng phổ phản ứng đàn hồi [16] 44 Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH1 ứng với động đất cấp 46 Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH1 ứng với động đất cấp 46 Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH1 ứng với động đất cấp 47 Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH2 ứng với động đất cấp 47 Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH2 ứng với động đất cấp 47 Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH2 ứng với động đất cấp 48 Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH3 ứng với động đất cấp 48 Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH3 ứng với động đất cấp 48 Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH3 ứng với động đất cấp 49 viii Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH4 ứng với động đất cấp 49 Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH4 ứng với động đất cấp 49 Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH4 ứng với động đất cấp 50 Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH5 ứng với động đất cấp 50 Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH5 ứng với động đất cấp 50 Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH5 ứng với động đất cấp 51 Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH6 ứng với động đất cấp 51 Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH6 ứng với động đất cấp 51 Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH6 ứng với động đất cấp 52 Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH7 ứng với động đất cấp 52 Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH7 ứng với động đất cấp 52 Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH7 ứng với động đất cấp 53 Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH8 ứng với động đất cấp 53 ix Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH8 ứng với động đất cấp 53 Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH8 ứng với động đất cấp 54 Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH9 ứng với động đất cấp 54 Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH9 ứng với động đất cấp 54 Sơ đồ chuyển vị Uz ứng suất S1 trụ pin TH9 ứng với động đất cấp 55 Quan hệ chuyển vị độ mảnh trụ đập H =30 m 56 Quan hệ chuyển vị độ mảnh trụ đập H = 25 m 57 Quan hệ chuyển vị độ mảnh trụ đập H = 20 m 57 Quan hệ ứng suất S1 độ mảnh trụ đập (H=30 m) 58 Quan hệ ứng suất S1 độ mảnh trụ đập (H=25 m) 58 Quan hệ ứng suất S1 độ mảnh trụ đập (H=20 m) 59 Quan hệ ứng suất tương đương chiều dày trụ D với mác BT 61 Bảng tra λ cho phép tối đa cho cấp động đất 62 Quan hệ chiều dày trụ chiều cao trụ với mác bê tông M400 63 Quan hệ chiều dày trụ chiều cao trụ với mác bê tông M350 64 Quan hệ chiều dày trụ chiều cao trụ với mác bê tông M300 65 Vị trí tổng thể cơng trình thủy điện Lai Châu [18] 67 Bố trí tuyến cơng trình tràn xã lũ thủy điện [18] 70 x ... mảnh-chiều cao- độ lớn động đất áp dụng đánh giá độ ổn định khả làm việc cơng trình IV Bố cục luận văn Luận văn Thạc sỹ ? ?Nghiên cứu tác động động đất đến ổn định hướng ngang trụ pin đập tràn cao? ?? gồm... 1.3 Tổng quan nghiên cứu ổn định trụ đập tràn cao 1.3.1 Trụ đập tràn cao Trụ đập cơng trình thủy điện bao gồm trụ pin trụ biên Đối với trụ biên tác dụng việc phân cách đập tràn đập khơng tràn. .. toàn trụ đề xuất giải pháp xử lý cần thiết 19 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU TỔNG QUÁT VỀ ỔN ĐỊNH HƯỚNG NGANG CỦA TRỤ ĐẬP TRÀN CAO 2.1 Cơ sở tính tốn ổn định hướng ngang trụ 2.1.1 Tác động động đất lên trụ đập