Nghiên cứu ảnh hưởng dầm chủ đến nội lực và biến dạng trong cầu treo dây võng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ]^ - NGUYEÃN VĂN KHƯƠNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG DẦM CHỦ ĐẾN NỘI LỰC VÀ BIẾN DẠNG TRONG CẦU TREO DÂY VÕNG CHUYÊN NGÀNH : XÂY DỰNG CẦU, HẦM LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, Tháng 11 năm 2008 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: TS PHÙNG MẠNH TIẾN Cán chấm nhận xét 1: TS NGUYỄN BÁ HOÀNG Cán chấm nhận xét 2: TS PHẠM QUANG NHẬT Luận văn thạc sĩ bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 25 tháng 04 năm 2009 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -oOo Tp HCM, ngày tháng năm 200 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN VĂN KHƯƠNG Phái: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 02-03-1981 Nơi sinh: Khánh Hòa Chuyên ngành: Xây dựng cầu, hầm MSHV: 03806722 1- TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG DẦM CHỦ ĐẾN NỘI LỰC VÀ BIẾN DẠNG TRONG CẦU TREO DÂY VÕNG 2- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG LUẬN VĂN: 2.1- Nhiệm vụ: Cầu treo dây võng hệ siêu tĩnh bậc cao Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến phân bố nội lực cầu treo dây võng như: sơ đồ kết cấu nhịp, chiều dài nhịp, cấu tạo dầm chính, số lượng dây treo, chiều cao tháp cầu, vật liệu…Trong cấu tạo dầm nhân tố ảnh hưởng đến nội lực cầu Việc thay đổi tiết diện dầm chủ kéo theo thay đổi nội lực cầu Chính từ việc phân tích cấu tạo hình dạng kích thước dầm để đưa ảnh hưởng dầm chủ đến phân bố nội lực biến dạng kết cấu cầu treo dây võng Thông qua việc phân tích kết nghiên cứu đưa biểu đồ quan hệ dầm chủ nội lực biến dạng cầu 2.2- Nội dung: Chương 1: Lịch sử phát triễn cầu treo dây võng Chương 2: Các đặc điểm cầu treo dây võng Chương 3: Kết cấu dầm chủ cầu treo dây võng Chương 4: Phương pháp tính tốn cầu treo dây võng Chương 5: Phân tích ảnh hưởng tiết diện dầm chủ đến nội lực biến dạng cầu treo dây võng KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC TÍNH TỐN 3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS PHÙNG MẠNH TIẾN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH TS PHÙNG MẠNH TIẾN TS LÊ BÁ KHÁNH Nội dung đề cương luận văn thạc sĩ Hội đồng chuyên ngành thông qua Ngày … tháng ….… năm 200 TRƯỞNG PHÒNG ĐT - SĐH TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH LỜI CẢM ƠN Luận văn “Nghiên cứu ảnh hưởng dầm chủ đến nội lực biến dạng cầu treo dây võng” thực từ tháng 02/2008 đến tháng 11/2008 với mục đích nghiên cứu phân tích ảnh hưởng chiều cao dầm chủ đến nội lực biến dạng phận kết cấu cầu giai đoạn thi công giai đoạn khai thác Tôi xin trân trọng cảm ơn Thầy TS Phùng Mạnh Tiến tận tình giúp đỡ, hướng dẫn định hướng cung cấp thơng tin cần thiết để tơi hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy Cô giáo Bộ môn Cầu đường Khoa Sau Đại học Trường Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh, bạn lớp CĐ K2006, đồng nghiệp giúp suốt thời gian học tập thực luận văn để thực tốt đề tài Xin cảm ơn người gia đình tơi giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi thời gian để tơi hồn thành luận văn tiến độ Vì kiến thức thời gian thực luận văn có hạn nên khơng tránh khỏi hạn chế thiếu sót Tơi mong đóng góp Q Thầy giáo, bạn bè đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn TÁC GIẢ LUẬN VĂN NGUYỄN VĂN KHƯƠNG TÓM TẮT LUẬN VĂN Luận văn bao gồm 05 chương chính: Chương 1: Lịch sử phát triễn cầu treo dây võng Giới thiệu phát triển cầu treo dây võng giới phát triển cầu treo dây võng Việt Nam Chương 2: Các đặc điểm cầu treo dây võng Giới thiệu đặc điểm cầu treo dây võng bao gồm sơ đồ nhịp cấu tạo phận cầu treo dây võng bao gồm Trụ tháp cầu, Các dạng mặt cắt ngang dầm chính; Bộ phận neo cáp chủ ; Cáp dùng cho dây võng Chương 3: Kết cấu dầm chủ cầu treo dây võng Giới thiệu cấu tạo dầm chủ cầu treo dây võng Giới thiệu số hình ảnh thi cơng dầm chủ Chương 4: Phương pháp tính tốn cầu treo dây võng Cầu treo dây võng kết cấu phức tạp, có độ cứng nhỏ, độ mảnh lớn, q trình thi cơng có ảnh hưởng lớn đến nội lực biến dạng kết cấu cầu treo dây võng Cầu treo dây võng thuộc loại kết cấu siêu tĩnh bậc cao nên việc tính tốn cầu treo phức tạp Nội dung chương trình bày giới thiệu chung phương pháp tính tốn cầu treo dây võng: tính tốn cầu treo theo sơ đồ biến dạng giới thiệu lý thuyết tính cầu treo - phương trình lực, lý thuyết tính tốn cầu treo-phương trình chuyển vị giới thiệu phương pháp phần tử hữu hạn tính tốn cầu treo dây võng Giới thiệu số phần mềm tính tốn cầu treo dây võng, ngun lý tính tốn cầu treo dây võng phần mềm MIDAS phần mềm sử dụng rộng rãi giới Chương 5: Phân tích ảnh hưởng tiết diện dầm chủ đến nội lực biến dạng cầu treo dây võng Với phương pháp phân tích kết cấu phần mềm lựa chọn chương 4, luận văn thực phân tích tính toán số trường hợp cầu treo dây võng cụ thể để nghiên cứu ảnh hưởng chiều cao dầm chủ đến phân bố nội lực biến dạng cầu Luận văn tập trung nghiên cứu số trường hợp tải trọng định Các trường hợp lựa chọn nghiên cứu với sơ đồ nhịp L=125+400+125=650m, L=187.5+600+187.5=975m, L=250+800+250=1300m Khổ ngang cầu S=21m Cầu bố trí hai mặt phẳng dây, dây treo thẳng đứng song song Để nghiên cứu ảnh hưởng chiều cao dầm chủ đến phân bố nội lực biến dạng cầu treo dây võng, tiến hành lập mơ hình tính tóan nội lực cầu với sơ đồ nhịp, thông số kỹ thuật tải trọng chọn kết hợp với thay đổi với chiều cao dầm từ H=3.5-10m Trên sở mơ hình trường hợp nghiên cứu, dùng phần mềm Midas phân tích xác định nội lực biến dạng số mặt cắt điển hình Thơng qua việc so sánh nội lực biến dạng trường hợp nghiên cứu nội dung luận văn nêu ảnh hưởng chiều cao dầm chủ đến phân bố nội lực biến dạng cầu treo dây võng thể biểu đồ Kết luận Kiến Nghị Luận văn nêu số kết luận tổng quan ảnh hưởng chiều cao dầm chủ đến phân bố nội lực biến dạng cầu treo dây võng trường hợp nghiên cứu Thơng qua đó, luận văn trình bày số kiến nghị liên quan đến chiều cao dầm chủ tính tốn thiết kê cầu treo dây võng Mặt khác, số hướng nghiên cứu nêu luận văn nhằm góp phần hiểu rõ chất cầu treo dây võng MỤC LỤC CHƯƠNG 1.  TỔNG QUAN VỀ CẦU TREO DÂY VÕNG 1  1.1.  GIỚI THIỆU SỰ PHÁT TRIỄN CẦU TREO DÂY VÕNG TRÊN THẾ GIỚI 1.2.  QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỄN CẦU TREO DÂY VÕNG Ở VIỆT NAM 6  CHƯƠNG 2.  CÁC ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA CẦU TREO DÂY VÕNG 8  2.1.  PHÂN LOẠI CẦU TREO 8  2.1.1.  Phân loại theo số lượng nhịp 8  2.1.2.  Phân loại theo phân bố dây treo 10  2.1.3.  Phân loại theo số mặt phẳng dây 11  2.2.  CẤU TẠO CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA CẦU TREO DÂY VÕNG 12  2.2.1.  Trụ tháp cầu 13  2.2.2.  Các dạng mặt cắt ngang dầm 15  2.2.3.  Bộ phận neo cáp chủ 15 2.2.4.  Cáp dùng cho dây võng 16 CHƯƠNG 3.  KẾT CẤU DẦM CHỦ TRONG CẦU TREO DÂY VÕNG 18  3.1.  CẤU TẠO DẦM CHỦ CỦA CẤU 18  3.2.  MỘT SỐ MẶT CẮT NGANG DẦM CHỦ DÙNG CHO CÁC CẦU 21  3.3.  MỘT SỐ HÌNH ẢNH VỀ THI CƠNG DẦM CHỦ 22  CHƯƠNG 4.  PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN CẦU TREO DÂY VÕNG 25  4.1.  GIỚI THIỆU CHUNG CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN CẦU TREO DÂY VÕNG 25  4.2.  TÍNH CẦU TREO-PHƯƠNG PHÁP LỰC 25 4.3.  TÍNH CẦU TREO-PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN VỊ 27 4.4.  PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN 29 4.5.  MỘT SỐ PHẦN MỀM TÍNH TỐN CẦU TREO DÂY VÕNG 36 4.5.1.  Phần mềm SAP2000 36  4.5.2.  Phần mềm Midas/Civil 36  4.6.  NGUN LÝ TÍNH TỐN CẦU TREO DÂY VÕNG TRONG PHẦN MÊM MIDAS 37  CHƯƠNG 5.  PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG TIẾT DIỆN DẦM CHỦ ĐẾN NỘI LỰC VÀ BIẾN DẠNG TRONG CẦU TREO DÂY VÕNG 40  5.1.  CÁC TRƯỜNG HỢP NGHIÊN CỨU 40  5.1.1.  Thơng số vật liệu kích thước hình học phận kết cấu 41  5.1.1.1.  Vật liệu 41  5.1.1.2.  Kích thước hình học phận 42  5.1.2.  Các trường hợp tải trọng nghiên cứu 45  5.1.2.1.  Tĩnh tải 45  5.1.2.2.  Tải trọng tập trung 45  5.1.2.3.  Tải trọng HL93 45  5.2.  CÁC MƠ HÌNH TÍNH TỐN 47  5.2.1.  Mơ hình biến dạng lớn 47  5.2.2.  Mơ hình biến dạng nhỏ 48  5.3.  KẾT QUẢ PHÂN TÍCH TÍNH TỐN THEO MƠ HÌNH BIẾN DẠNG LỚN 48  5.3.1.  Ảnh hưởng đến phân bố nội lực 48  5.3.1.1.  Nội lực trụ tháp 49  5.3.1.2.  Nội lực cáp chủ 53  5.3.2.  Ảnh hưởng đến biến dạng 55  5.3.2.1.  Biến dạng trụ tháp 55  5.3.2.2.  Biến dạng cáp chủ 60  5.4.  KẾT QUẢ PHÂN TÍCH TÍNH TỐN THEO MƠ HÌNH BIẾN DẠNG NHỎ 62  5.4.1.  Ảnh hưởng đến phân bố nội lực 62  5.4.1.1.  Nội lực dầm chủ 62  5.4.1.1.1.  Trường hợp tải trọng thân 62  5.4.1.1.2.  Trường hợp tải trọng tập trung 67  5.4.1.1.3.  Trường hợp tải trọng HL93 77  5.4.1.2.  Nội lực trụ tháp 85  5.4.1.2.1.  Trường hợp tải trọng thân 85  5.4.1.2.2.  Trường hợp tải trọng tập trung 88  5.4.1.2.3.  Trường hợp tải trọng HL93 97  5.4.1.3.  Nội lực dây treo cáp chủ 105  5.4.1.3.1.  Trường hợp tải trọng thân 105  5.4.1.3.2.  Trường hợp tải trọng tập trung 107  5.4.1.3.3.  Trường hợp tải trọng HL93 .110  5.4.2.  Ảnh hưởng đến biến dạng 113  5.4.2.1.  Biến dạng dầm chủ 113  5.4.2.1.1.  Trường hợp tải trọng thân 113  5.4.2.1.2.  Trường hợp tải trọng tập trung 115  5.4.2.1.3.  Trường hợp tải trọng HL93 .120  5.4.2.2.  Biến dạng trụ tháp .124  5.4.2.2.1.  Trường hợp tải trọng thân 124  5.4.2.2.2.  Trường hợp tải trọng tập trung 126  5.4.2.2.3.  Trường hợp tải trọng HL93 .127  5.4.2.3.  Biến dạng dây treo cáp chủ .129  5.4.2.3.1.  Trường hợp tải trọng thân 129  5.4.2.3.2.  Trường hợp tải trọng tập trung 130  5.4.2.3.3.  Trường hợp tải trọng HL93 .132  KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 135  A   KẾT LUẬN 135  B.  KIẾN NGHỊ 136  C.  HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP 137  Trang CHƯƠNG 1:LỊCH SỬ PHÁT TRIỄN CẦU TREO DÂY VÕNG 1.1 Giới thiệu phát triển cầu treo dây võng giới: Cầu treo dây võng loại cầu phận chịu lực dây cáp, tận dụng tối đa làm việc vật liệu Do ưu điểm nên cầu treo dây võng vượt độ lớn mà loại kết cấu khác không làm kể cầu dây văng Ngoài ra, cầu dây võng cịn ưu điểm khác có kiến trúc đẹp Cầu dây võng thích hợp với đoạn mặt cắt có độ lớn nước sâu mà khó khăn việc thi công trụ cầu Trong lịch sử phát triển cầu, cầu treo dây võng loại cầu có lịch sử phát triển lâu đời Cầu treo dây võng với kết cấu cáp treo dây xích sắt xây dựng Trung Quốc cách từ 2000 trước cầu tương tự xây dựng Ấn Độ Nguồn gốc đời cầu treo dây võng Phương Đông lại xuất Châu Âu vào kỷ 16 thực bùng nổ cơng nghệ luyện thép phát triển mạnh vào kỷ 19 Cho đến 20 cầu có nhịp lớn giới cầu treo dây võng Vào kỷ 18, với phát triển kết cấu công nghệ luyện thép, số cầu cơng trình sư người Mỹ James Finley xây dựng vào năm 1801 Jacob’s Creek, Pennsylvania Chiếc cầu dùng cho xe ô tô xưa cầu Clifton Anh (hình 1.1) xây dựng vào năm 1831 hoàn thành vào năm 1864 Đây cầu với cáp chủ có dạng xích sắt Hình 1.1 ( Cầu clifton – Anh) Trang 132 Nhận xét: So sánh kết chuyển vị biểu đồ 5.2 nhận thấy chiều cao dầm chủ thay đổi từ H=3.5m đến H=5.0m ứng với tỷ lệ 1.14 đến 1.43 lần chuyển vị Dz cáp chủ giảm, tỷ lệ thay đổi khoảng 0.82 đến 0.58 lần, biến dạng theo phương thẳng đứng cáp chủ nhịp biên có hướng ngược với biến dạng cáp chủ nhịp b) Tải tập trung ¼ nhịp Kết biến dạng xuất cáp chủ tải tập trung ¼ nhịp trình bày biểu đồ 5.3 sau: Biểu đồ 5.3 Biến dạng cáp chủ tải tập trung ¼ nhịp Chuyển vị thẳng đứng cáp chủ tải trọng tập trung 1/4 nhịp Chuyển vị cáp chủ(mm) 0.04 0.02 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 425 450 475 500 525 550 575 600 625 650 -0.02 -0.04 -0.06 -0.08 -0.1 Chiều dài dầm chủ(m) H=3.5m H=4.0m H=4.5m H=5.0m Nhận xét: So sánh kết chuyển vị biểu đồ 5.3 nhận thấy chiều cao dầm chủ thay đổi từ H=3.5m đến H=5.0m ứng với tỷ lệ 1.14 đến 1.43 lần chuyển vị Dz cáp chủ giảm, tỷ lệ thay đổi khoảng 0.88 đến 0.72 lần c) Tải tập trung ½ nhịp Kết biến dạng xuất cáp chủ tải tập trung ½ nhịp trình bày biểu đồ 5.4 sau: Trang 133 Biểu đồ 5.4 Biến dạng cáp chủ tải tập trung ½ nhịp Chuyển vị thẳng đứng cáp chủ tải tập trung 1/2 nhịp 0.01 Chuyển vị cáp chủ(mm) -0.01 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 425 450 475 500 525 550 575 600 625 650 -0.02 -0.03 -0.04 -0.05 -0.06 -0.07 -0.08 Chiều dài dầm chủ(m) H=3.5m H=4.0m H=4.5m H=5.0m Nhận xét: So sánh kết chuyển vị biểu đồ 5.4 nhận thấy chiều cao dầm chủ thay đổi từ H=3.5m đến H=5.0m ứng với tỷ lệ 1.14 đến 1.43 lần chuyển vị Dz cáp chủ vị trí ½ nhịp giảm, tỷ lệ thay đổi khoảng 0.93 đến 0.82 lần 5.4.2.3.3 Trường hợp tải trọng HL93 Kết biến dạng xuất cáp chủ hoạt tải HL93 trình bày biểu đồ 5.5 biểu đồ 5.6 sau: Trang 134 Biểu đồ 5.5 Biến dạng cáp chủ hoạt tải xe trục thiết kế + tải trọng Chuyển vị thẳng đứng cáp chủ hoạt tải xe truc thiết kế 0.4 0.2 Chuyển vị cáp chủ(mm) 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 425 450 475 500 525 550 575 600 625 650 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 -1.2 -1.4 -1.6 Chiều dài dầm chủ(m) H=3.5m(max) H=3.5m(min) H=4.0m(max) H=4.5m(min) H=5.0m(max) H=5.0m(min) H=4.0m(min) H=4.5m(max) Biểu đồ 5.6 Biến dạng cáp chủ hoạt tải xe tải thiết kế + tải trọng Chuyển vị thẳng đứng cáp chủ hoạt tải xe thiết kế 0.5 Chuyển vị cáp chủ(mm) 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300 325 350 375 400 425 450 475 500 525 550 575 600 625 650 -0.5 -1 -1.5 -2 Chiều dài dầm chủ(m) H=3.5m(max) H=3.5m(min) H=4.0m(max) H=4.0m(min) H=4.5m(max) H=4.5m(min) H=5.0m(max) H=5.0m(min) Trang 135 Nhận xét: So sánh kết chuyển vị biểu đồ 5.5 5.6 nhận thấy chiều cao dầm chủ thay đổi từ H=3.5m đến H=5.0m ứng với tỷ lệ 1.14 đến 1.43 lần chuyển vị Dz cáp chủ giảm Các trường hợp chiều cao dầm nhịp L=600m L=800m trình bày phần phụ lục Trang 136 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ: A Kết luận: Sau phân tích tính tốn cho cầu treo dây võng với sơ đồ nhịp L=125+400+125=650m, L=187.5+600+187.5=975m, L=250+800+250=1300m với trường hợp chiều cao dầm thay đổi từ H=3.5-10m, kết nghiên cứu luận văn cho thấy chiều cao dầm chủ ảnh hưởng đến phân bố nội lực biến dạng phận kết cấu cầu (dầm chủ, trụ tháp, cáp chủ dây treo) tính tốn với mơ hình biến dạng lớn mơ hình biến dạng nhỏ Khi chiều cao dầm chủ cao nội lực biến dạng kết cấu cầu treo dây võng thay đổi sau: a) Khi tính tốn với mơ hình biến dạng lớn (giai đoạn thi cơng) Trụ tháp: Tại chân trụ tháp lực dọc trục bất lợi; momen uốn quanh trục y (My) thay đổi giá trị từ âm sang dương, độ ngửa trụ tháp lớn Phạm vi chuyển vị ngang đỉnh trụ tháp lớn Cáp chủ: Lực căng lớn; cáp chủ có phạm vi thay đổi độ võng lớn b) Khi tính tốn với mơ hình biến dạng nhỏ (giai đoạn khai thác) Dầm chủ: ƒ Đối với trường hợp tải trọng thân mơmen, lực cắt lực dọc tăng ƒ Đối với trường hợp tải trọng ½ nhịp biên mơmen lực cắt tăng, lực dọc thay đổi tùy theo vị trí chiều dài nhịp xem xét ƒ Đối với trường hợp tải trọng ¼ nhịp mơmen ½ nhịp giảm; ½ nhịp biên ¼ nhịp tăng.Lực cắt tăng cịn lực dọc thỡ ti ẵ nhp biờn tng; ti ẳ v ẵ nhịp giảm ƒ Đối với trường hợp tải trng ti ẵ nhip gia thỡ mụmen ti ẳ nhp giảm; ½ nhịp biên ½ nhịp tăng Lực cắt tăng cịn lực dọc ½ nhp biờn tng; ti ẳ v ẵ nhp gia gim ƒ Đối với trường hợp hoạt tải HL93 mơmen lực cắt tăng, lực dọc thay đổi tùy theo vị trí chiều dài nhịp xem xét Trang 137 Trụ tháp: ƒ Đối với trường hợp tải trọng thân mơmen uốn My,Mz lực cắt tăng, lực dọc vị trí cách đỉnh trụ tháp 2.5m giằng ngang giảm; lực dọc vị trí mặt cầu chân trụ tháp tăng ƒ Đối với trường hợp tải trọng ½ nhịp biên mơmen uốn My, Mz, lực cắt lực dọc giảm ƒ Đối với trường hợp tải trọng ¼ nhịp mơmen uốn My, lực cắt, lực dọc giảm ƒ Đối với trường hợp tải trọng ½ nhịp mơmen uốn My giảm, Mz tăng Lực cắt giảm cịn lực dọc vị trí cách đỉnh trụ tháp 2.5m giằng ngang tăng; lực dọc vị trí mặt cầu chân trụ tháp giảm ƒ Đối với trường hợp hoạt tải HL93 mơmen uốn My giảm, Mz tăng Lực cắt giảm lực dọc Fxmax tăng, Fxmin giảm Dây treo cáp chủ ƒ Dây treo: Đối với trường hợp tĩnh tải lực căng dây treo tăng trường hợp tải tập trung hoạt tải lực căng giảm Chuyển vị dây treo giảm trường hợp tải trọng nghiên cứu ƒ Cáp chủ: Lực căng cáp chủ chuyển vị cáp chủ giảm trường hợp tải trọng nghiên cứu B Kiến nghị: Qua kết nghiên cứu, luận văn kiến nghị số vấn đề sơ thiết kế cầu treo dây võng ™ Nếu muốn giảm tiết diện cáp chủ, dây treo, trụ tháp xem xét đến tăng chiều cao dầm chủ Tuy nhiên cần kiểm toán sơ tiết diện dầm chủ trụ tháp để đảm bảo khả chịu lực ™ Nếu muốn giảm chuyển vị dầm chủ, trụ tháp, cáp chủ xem xét tăng chiều cao dầm chủ Trang 138 C Hướng nghiên cứu tiếp: Ngoài kết nghiên cứu luận văn trên, để hoàn thiện hướng nghiên cứu làm rõ chất nội lực, độ võng, biến dạng cầu treo dây võng cần xem xét phát triễn thêm số hướng nghiên cứu sau đây: ™ Xét phân bố nội lực đặc trưng hình học thay đổi( hình dạng tiết diện, chiều dày dầm chủ, ) ™ Xét thêm thông số ảnh hưởng thiết kế cầu co ngót, từ biến, nhiệt độ, tải trọng gió, động đất trường hợp tổ hợp tải trọng khác ™ Xem xét thêm ảnh hưởng chiều cao trụ tháp đến nội lực cầu treo dây võng ™ Phân tích tính kinh tế việc lựa chọn tiết diện dầm thích hợp cầu treo dây võng Trang 139 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05 Tiêu chuẩn thiêt kế đường ôtô 22TCN-273-05 GS.TS Nguyễn Viết Trung, TS Hoàng Hà Thiết kế Cầu treo dây võng Nhà xuất Xây dựng Bùi Khương Lý thuyết tính tốn Hệ treo Cầu Treo Nhà xuất Giao Thông Vận Tải Trần Phương Hùng khóa 14 - Trường Đại Học Bách Khoa TP.Hồ Chí Minh.Luận văn thạc sĩ Phân tích tĩnh động cầu treo dầm cứng có khớp Ed Wai-Fah Chen and Lian Duan Bridge Engineering Handbook TS Phùng Mạnh Tiến Hướng dẫn phân tích, tính tốn cầu treo dây võng phần mềm Midas 6.71 Bài giảng chương trình cao học TS Phùng Mạnh Tiến Những cầu với nhịp dài Tạp chí cầu đường tháng 07/2002 Lê Thị Bích Thủy; Phùng Mạnh Tiến Nguyễn Trường Hồng Nguyễn Văn Sỹ Phân tích tần số dao động cầu treo dây võng theo mơ hình khác Hội nghị khoa học công nghệ lần thứ 10 Nguyễn Lan - Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng Bài báo: Phân tích kết cấu cầu treo dây võng theo sơ đồ biến dạng tương tác đất 11 Ngô Đăng Quang, Nguyễn Đức Thanh Mơ hình hóa phân tích cầu treo dây võng phần mềm MIDAS/Civil Tạp chí cầu đường Việt Nam 12 MIDAS IT, MIDAS/Civil – Analysis Reference, 2005 13 Một số hình ảnh tài liệu dùng luận văn tham khảo internet Trang 140 PHẦN PHỤ LỤC: Chuyển vị cáp chủ(mm) -1 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 -2 -3 -4 -5 -6 Chiều dài dầm chủ(m) H=5.0m H=5.5m H=6.0m H=6.5m H=7.0m H=7.5m Biểu đồ5.7.Biến dạng cáp chủ tải trọng thân(L=600m) Chuyển vị cáp chủ(mm) 0 200 400 600 800 1000 1200 -2 -4 -6 -8 -10 Chiều dài dầm chủ(m) H=7.0m H=7.5m H=8.0m H=8.5m H=9.0m H=9.5m H=10m Biểu đồ 5.8.Biến dạng cáp chủ tải trọng thân(L=800m) Chuyển vị cáp chủ(mm) 0.01 -0.01 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 -0.02 -0.03 -0.04 -0.05 Chiều dài dầm chủ(m) H=5.0m H=5.5m H=6.0m H=6.5m H=7.0m H=7.5m Biểu đồ5.9 Biến dạng cáp chủ tải tập trung ½ nhịp biên(L=600m) Trang 141 Chuyển vị cáp chủ(mm) 0.02 0.01 0 200 400 600 800 1000 1200 H=9.5m H=10m -0.01 -0.02 -0.03 -0.04 -0.05 Chiều dài dầm chủ(m) H=7.0m H=7.5m H=8.0m H=8.5m H=9.0m Biểu đồ 5.10 Biến dạng cáp chủ tải tập trung ½ nhịp biên(L=800m) Chuyển vị cáp chủ(mm) 0.04 0.02 -0.02 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 -0.04 -0.06 -0.08 -0.1 -0.12 Chiều cao dầm chủ(m) H=5.0m H=5.5m H=6.0m H=6.5m H=7.0m H=7.5m Biểu đồ 5.11.Biến dạng cáp chủ tải tập trung ¼ nhịp giữa(L=600m) 0.04 Chuyển vị cáp chủ(mm) 0.02 -0.02 200 400 600 800 1000 1200 -0.04 -0.06 -0.08 -0.1 -0.12 -0.14 Chiều dài dầm chủ(m) H=7.0m H=7.5m H=8.0m H=8.5m H=9.0m H=9.5m H=10m Biểu đồ 5.12.Biến dạng cáp chủ tải tập trung ¼ nhịp giữa(L=800m) Trang 142 Chuyển vị cáp chủ(mm) 0.02 -0.02 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 -0.04 -0.06 -0.08 -0.1 -0.12 Chiều dài dầm chủ(m) H=5.0m H=5.5m H=6.0m H=6.5m H=7.0m H=7.5m Biểu đồ 5.13.Biến dạng cáp chủ tải tập trung ½ nhịp giữa(L=600m) 0.02 Chuyển vị cáp chủ(mm) -0.02 200 400 600 800 1000 1200 -0.04 -0.06 -0.08 -0.1 -0.12 -0.14 Chiều dài dầm chủ(m) H=7.0m H=7.5m H=8.0m H=8.5m H=9.0m H=9.5m H=10m Biểu đồ 5.14.Biến dạng cáp chủ tải tập trung ½ nhịp giữa(L=800m) Chuyển vi cáp chủ(mm) 0.5 -0.5 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 -1 -1.5 -2 -2.5 -3 -3.5 Chiều dài dầm chủ(m) H=5.0m(max) H=5.0m(min) H=5.5m(max) H=5.5m(min) H=6.0m(max) H=6.0m(min) H=6.5m(max) H=6.5m(min) H=7.0m(max) H=7.0(min) H=7.5m(max) H=7.5m(min) Biểu đồ 5.15.Biến dạng cáp chủ hoạt tải xe trục thiết kế + tải trọng làn(L=600m) Trang 143 Chuyển vị cáp chủ(mm) -1 200 400 600 800 1000 1200 -2 -3 -4 -5 -6 Chiều dài dầm chủ(m) H=7.0m(max) H=7.0m(min) H=7.5m(max) H=7.5m(min) H=8.0m(max) H=8.0m(min) H=8.5m(max) H=8.5m(min) H=9.0m(max) H=9.0m(min) H=9.5m(max) H=9.5m(min) H=10m(max) H=10m(min) Biểu đồ 5.16.Biến dạng cáp chủ hoạt tải xe trục thiết kế + tải trọng làn(L=800m) Chuyển vị cáp chủ(m) 0.5 -0.5 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 -1 -1.5 -2 -2.5 -3 -3.5 Chiều dài dầm chủ(m) H=5.0m(max) H=5.0m(min) H=5.5m(max) H=5.5m(min) H=6.0m(max) H=6.0m(min) H=6.5m(max) H=6.5m(min) H=7.0m(max) H=7.0m(min) H=7.5m(max) H=7.5m(min) Biểu đồ 5.17.Biến dạng cáp chủ hoạt tải xe tải thiết kế + tải trọng làn(L=600m) Chuyển vị cáp chủ(mm) -1 200 400 600 800 1000 1200 -2 -3 -4 -5 -6 Chiều dài dầm chủ(m) H=7.0m(max) H=7.0m(min) H=7.5m(max) H=7.5m(min) H=8.0m(max) H=8.0m(min) H=8.5m(max) H=8.5m(min) H=9.0m(max) H=9.0m(min) H=9.5m(max) H=9.5m(min) H=10m(max) H=10m(min) Biểu đồ 5.87.Biến dạng cáp chủ hoạt tải xe tải thiết kế + tải trọng làn(L=800m) Luận Văn Thạc Sĩ PHẦN B : TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN, LÝ LỊCH KHOA HỌC TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN Thời gian thực luận án quy định 06 tháng, thời gian thực phân bổ sau: Tuần lễ : Lập đề cương chi tiết Tuần lễ : Thu thập tài liệu lý thuyết thực tế Tuần lễ : Thực phần I - chương Tuần lễ đến tuần lễ : Thực phần II - chương 2, chương Tuần lễ đến tuần lễ 21 : Thực phần II - chương 4, chương Tính tốn lập mơ hình cho nhiều loại chiều cao trụ tháp tính với chiều dài nhịp thay đổi Tuần lễ 22 đến tuần lễ 23 : Thực phần III Tuần lễ 24 : Rà sốt, hồn chỉnh, đóng tập Chun ngành : Xây Dựng Cầu Hầm Luận Văn Thạc Sĩ TÓM TẮT LÝ LỊCH KHOA HỌC I TÓM TẮT - Họ tên: NGUYỄN VĂN KHƯƠNG - Phái: Nam - Sinh ngày : 02/03/1981 - Nơi sinh : Nha Trang – Khánh Hòa II ĐỊA CHỈ LIÊN LẠC - Nhà riêng : 91 Nguyễn Xí - P26 - Q.Bình Thạnh - Tp.Hồ Chí Minh Điện thoại: 08-38993219 Di động: 0905354381 - Cơ quan : Cơng ty tư vấn quốc tế Thái Bình Dương 05 Nguyễn Gia Thiều – Tầng 6-Tòa nhà Thiên Sơn, Quận 3, Tp.HCM Điện thoại: (08) 35260722 III QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Năm 2000 – 2005 : Sinh viên trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM Tốt nghiệp đại học : năm 2005 Hệ: Chính quy Trường : Đại học Bách Khoa Tp.HCM Chuyên ngành : Xây dựng Cầu Đường Năm 2006 : Trúng tuyển cao học Khóa 2006 Mã số học viên : 03806722 IV Q TRÌNH CƠNG TÁC ¾ Tháng 01/2005 – 05/2005 công tác công ty xây dựng Trường Sơn • Thiết lập hợp đồng đấu thầu • Tham gia thi cơng đường Trường Sơn đoạn Đức Hịa – Long An • Vẽ vẽ thi cơng ¾ Tháng 06/2005 – 10/2005 công tác công ty tư vấn xây dựng Dầu khí(PVE) Chuyên ngành : Xây Dựng Cầu Hầm Luận Văn Thạc Sĩ • Tham gia thiết kế đường tạm, quản lý gói thầu thí nghiệm phục vụ công tác san lấp dự án Khí điện đạm Cà Mau • Tham gia khảo sát địa chất dự án nhà máy lọc dầu Dung Quốc – Tỉnh Quảng Ngãi ¾ Tháng 10/2005 – 06/2007 cơng tác công ty tư vấn xây dựng Hưng Nghiệp • Thiết kế cơng trình cầu đường Tp.HCM tỉnh lân cận ¾ Tháng 06/2007 – đến nay: • Chuẩn bị, chỉnh sửa vẽ thi công phục vụ cho công tác thi công dự án đại lộ Đông Tây-Tp.HCM Chuyên ngành : Xây Dựng Cầu Hầm ... TIẾT DIỆN DẦM CHỦ ĐẾN NỘI LỰC VÀ BIẾN DẠNG TRONG CẦU TREO DÂY VÕNG Dầm chủ phận tạo nên cầu nói chung cầu treo dây võng nói riêng Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến phân bố nội lực cầu treo dây võng... cầu treo dây võng Chương 3: Kết cấu dầm chủ cầu treo dây võng Chương 4: Phương pháp tính tốn cầu treo dây võng Chương 5: Phân tích ảnh hưởng tiết diện dầm chủ đến nội lực biến dạng cầu treo dây. .. định nội lực biến dạng số mặt cắt điển hình Thơng qua việc so sánh nội lực biến dạng trường hợp nghiên cứu nội dung luận văn nêu ảnh hưởng chiều cao dầm chủ đến phân bố nội lực biến dạng cầu treo