Phân tích hiệu quả sử dụng gối cách chấn có độ cản cao trong công trình dân dụng

LỜI CAM ĐOAN Học viên Nguyễn Thị Quỳnh Thơ Sinh ngày: 20/05/1993, CMND số: 184046585, cấp ngày: 12/06/2010, Hà Tĩnh Quê quán: Cẩm Quang – Cẩm Xuyên – Hà Tĩnh Nơi tại: Cẩm Quang – Cẩm Xuyên – Hà Tĩnh Công tác tại: Viện Kỹ thuật Công trình Xin cam đoan luận văn tốt nghiệp cao học “Phân tích hiệu sử dụng gối cách chấn có độ cản cao cơng trình dân dụng” cá nhân em thực hiện, tham khảo dùng giảng thầy giáo tài liệu công khai Các số liệu, kết luận văn hoàn toàn trung thực Em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm tính xác thực luận văn Hà Nội, tháng 06/2019 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Quỳnh Thơ i LỜI CẢM ƠN Em, Nguyễn Thị Quỳnh Thơ, xin chân thành cảm ơn thầy, cô Trường Đại học Thủy lợi tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức cho em học viên, đặc biệt với hướng dẫn tận tình Ts Nguyễn Anh Dũng giúp em hoàn thành luận văn Em xin bày tỏ cảm động với giúp đỡ anh, chị, em, đồng nghiệp để hoàn thành luận văn Trong q trình nghiên cứu làm luận văn khó tránh khỏi sai sót nghiên cứu chưa sâu, kính mong q thầy cô bảo thông cảm! Hà Nội, tháng 06/2019 ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH ẢNH .v MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài .1 Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu .2 Nội dung nghiên cứu đề tài Phương pháp nghiên cứu .2 Kết dự kiến đạt CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ SỬ DỤNG GỐI CAO SU CÓ ĐỘ CẢN CAO CHO VIỆC BẢO VỆ CƠNG TRÌNH KHỎI MỐI NGUY HẠI ĐỘNG ĐẤT 1.1 Giới thiệu chung .3 1.2 Các nguyên tắc yêu cầu hệ cách chấn 1.3 Phân loại gối cách chấn đáy .6 1.4 Các công trình ứng dụng gối HDRB giới 1.4.1 TELECOM - Công ty viễn thông Italian Ancona, Italy 1.4.2 Cây cầu bắc qua Kênh Corinth Hy Lạp .9 1.4.3 Tượng đồng Riace Reggio Calabria, Italy 12 1.4.4 Nhà máy hóa chất Visp, Thụy Sĩ .14 1.4.5 Cầu bắc qua sông Tagus Santarem, Bồ Đào Nha 16 1.5 Sự cần thiết nghiên cứu 20 Kết luận chương 21 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA THIẾT BỊ CÁCH CHẤN ĐÁY CĨ ĐỘ CẢN CAO (HDRB) CHO CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG THIẾT KẾ CHỊU ĐỘNG ĐẤT 22 2.1 Giới thiệu đặc điểm thiết bị cách chấn đáy có độ cản cao cho cơng trình chịu động đất 22 2.2 Quá trình kiểm tra gối cao su 29 iii 2.2.1 Các kiểm tra điển hình kiểm tra thơng thường 29 2.2.2 Các kiểm tra lão hóa 32 2.3 Các mơ hình mơ gối cao su có độ cản cao 34 2.2.3 Mơ hình tuyến tính tương đương 36 2.2.4 Mơ hình song tuyến tính 36 2.4 Mơ hình lưu biến cải tiến Nguyen đồng nghiệp (2015) 37 2.4.1 Cấu tạo mơ hình 37 2.4.2 Xác định tham số mô số 39 2.5 Mơ hình gối cách chấn đàn hồi có độ cản cao phần mềm SAP2000 43 Kết luận chương 45 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ CÁCH CHẤN CỦA CƠNG TRÌNH CHỊU ĐỘNG ĐẤT SỬ DỤNG GỐI CAO SU CÓ ĐỘ CẢN CAO 46 3.1 Các thơng số cơng trình phân tích động 46 3.1.1 Phương pháp phân tích 46 3.1.2 Chuyển động động đất 46 3.2 Tính tốn kích thước gối HDRB sử dụng cho cơng trình dân dụng chịu động đất Việt Nam 47 3.2.1 Tính tốn lựa chọn kích thước gối HDRB cho cơng trình nhà BTCT (11 tầng) 47 3.2.2 Tính tốn lựa chọn kích thước gối HDRB cho cơng trình nhà BTCT (08 tầng) 53 3.3 Lập mơ hình tính tốn 60 3.4 Phân tích kết tính tốn cơng trình “Tịa Telin” 61 3.4.1 Kết gia tốc từ mơ hình phân tích 61 3.4.2 Kết lực cắt đáy từ mô hình phân tích 62 3.5.1 Kết gia tốc từ mơ hình phân tích 62 3.5.2 Kết lực cắt đáy từ mô hình phân tích 63 3.5 Nhận xét đánh giá 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66 iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Phổ phản ứng gia tốc hàm giảm chấn (được định nghĩa theo EC8 cho gia tốc 0,8g, đất trung bình) Hình 1.2 Phổ phản ứng chuyển vị hàm giảm chấn (được định nghĩa theo EC8 cho gia tốc 0,8g, đất trung bình) Hình 1.3 Ảnh hưởng gối cách chấn đến phản ứng kết cấu Hình 1.4 Mặt tổng thể Công ty Viễn thông Hình 1.5 Cơng trình thực tế thi cơng .9 Hình 1.6 Chi tiết gối cao su có độ cản cao Hình 1.7 mặt cắt ngang cầu qua kênh Corinth 10 Hình 1.8 Mặt cắt dọc dầm .10 Hình 1.9 Chi tiết gối HDRB cầu Corinth 12 Hình 1.10 Cầu Corinth trình thi công 12 Hình 1.11 Thí nghiệm mơ hình tượng đồng Riace 14 Hình 1.12 Chi tiết HDRB 14 Hình 1.13 Mặt đứng bể chứa 15 Hình 1.14 Mặt bể chứa 15 Hình 1.15 Cách chấn đáy bể 16 Hình 1.16 Chi tiết gối HDRB 16 Hình 1.17 Nhịp cầu cắc qua song Tagus Santarem 16 Hình 1.18 Mặt cắt ngang cầu với hai HDRB 17 Hình 1.19 Chi tiết bố trí HDRB trụ nhịp 17 Hình 2.1 Gối cao su có độ cản cao điển hình 25 Hình 2.2 Biểu đồ biến dạng tải trọng điển hình HDRB 25 Hình 2.3 Cấu tạo chi tiết gối HDRB 25 Hình 2.4 HDRB cố định hốc 28 Hình 2.5 HDRB cố định buloong 27 Hình 2.6 Mơ hình song tuyến tính gối cách chấn 37 v Hình 2.7 Hình dạng mơ hình đề xuất Ba nhánh mơ hình định nghĩa ứng xuất đàn-dẻo  ep , ứng xuất phi tuyến đàn hồi  ee , ứng xuất dư phụ thuộc tốc  oe 38 Hình 3.1 Gia tốc động đất loại I – Kanto (1923) 46 Hình 3.2 Mặt cắt ngang gối cao su 47 Hình 3.3 Mặt tầng điển hình tồn Telin 47 Hình 3.4 Mặt tầng điển hình cơng trình “Tịa Gamuda” 54 Hình 3.5 Mơ hình cơng trình “Tịa Telin” 60 Hình 3.6 Mơ hình cơng trình “Tòa Gamuda” 61 Hình 3.7 Kết so sánh gia tốc đỉnh theo phương Y đỉnh thang máy tầng 12 điểm 10189 mơ hình sử dụng gối cách chấn mơ hình khơng sử dụng gối cách chấn 62 Hình 3.8 Kết so sánh gia tốc đỉnh theo phương Y đỉnh thang máy tầng điểm 6605 mơ hình sử dụng gối cách chấn mơ hình khơng sử dụng gối cách chấn 63 vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thông số kỹ thuật gối HDRB – cầu Tagus Santarem 18 Bảng 2.1 Biến dạng cắt thiết kế hàm kết thí nghiệm 26 Bảng 2.2 Các kiểm tra điển hình thơng thường cho trước dự thảo tiêu chuẩn châu âu cho HDRB .31 Bảng 2.3 Các kiểm tra cho trước dự thảo tiêu chuẩn châu âu cho mẫu nguyên HDRB 31 Bảng 2.4 Tham số cân thu từ thí nghiệm MSR 39 Bảng 2.5 Tham số phụ thuộc tốc độ xác định từ thí nghiệm hình sin 41 Bảng 3.1 Giá trị tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi .48 Bảng 3.2 Bảng 11.4-2 Hệ số vùng Fv (Theo tiêu chuẩn ASCE/SEI 7-10) 49 Bảng 3.3 Bảng 17.5-1 tiêu chuẩn ASCE/SEI 7-10 50 Bảng 3.4 Tham số Nguyễn (2017) 53 Bảng 3.5 Tham số mơ hình song tuyến tính cơng trình “Tịa nhà Telin” .53 Bảng 3.6 Tham số mơ hình song tuyến tính cơng trình “Tòa Gamuda” .60 Bảng 3.7 Lực cắt đáy cơng trình động đất gây theo phương Y .63 vii MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Ở Việt Nam, theo đồ phân vùng động đất chu kỳ lặp 500 năm Viện Vật lý địa cầu lập nước ta phần lãnh thổ phía Bắc có khả xảy động đất mạnh cấp VIII (theo thang MSK-1964) tương ứng với gia tốc từ 0,12g đến 0,24g (trong g gia tốc trọng trường), phần lãnh thổ lại xảy động đất trung bình, yếu yếu Từ năm 1900 đến 2006 ghi nhận 115 trận động đất từ cấp VI  VII khắp vùng lãnh thổ nước ta, 17 trận động đất cấp VII số trận động đất mạnh cấp VIII Điện Biên Phủ năm 1935, Tuần Giáo - Lai Châu năm 1983 Trận động đất Điện Biên Phủ ngày 19/2/2001 xảy vùng núi Nam Oun (thuộc Lào), cách thành phố Điện Biên khoảng 15 km phía Tây, với độ sâu 12 km Cường độ chấn động vùng tâm chấn đạt tới cấp VII  VIII theo thang MSK–1964 Trận động đất không gây thiệt hại người làm hư hỏng số nhà công trình thành phố Điện Biên Trận động đất độ richter xảy Myanmar ngày 24/3/2011 gần biên giới nước Lào – Thái Lan – Myanmar gây chấn động cấp V Hà Nội cấp VI số nơi khu vực Tây Bắc Do đó, việc thiết kế chịu tải trọng động đất cho cơng trình dân dụng khu vực cần thiết Gối cách chấn đáy sử dụng cho cơng trình dân dụng nhiều nước giới để giảm hư hỏng cho cơng trình động đất xảy Nhật Bản, Hy Lạp, Italia, Thụy Sĩ, Bồ Đào Nha Ở Việt Nam, thiết kế cơng trình chịu động đất cách sử dụng gối cách chấn đáy đưa vào tiêu chuẩn thiết kế đề cập từ năm 2006 TCXDVN 375:2006 Tuy nhiên nghiên cứu cách chấn đáy hạn chế Với lý trên, đề tài “Phân tích hiệu sử dụng gối cách chấn có độ cản cao cơng trình dân dụng” đề tài mới, cần thiết nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu - Tìm hiều nguyên tắc vè yêu cầu hệ cách chấn, phân loại loại gối cách chấn đáy sử dụng cho cơng trình chịu động đất - Tìm hiểu ứng dụng gối cách chấn cao su có độ cản cao cơng trình dân dụng chịu động đất giới - Tìm hiểu đặc trưng học gối cách chấn cao su có độ cản cao (HDRB) - Phân tích hiệu cách chấn cơng trình dân dụng sử dụng gối cách chấn cao su có độ cản cao (với kích thước vừa thiết kế) so với cơng trình thơng thường chịu động đất Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Gối cách chấn cao su có độ cản cao (HDRB) - Phạm vi nghiên cứu: Cơng trình dân dụng trung tầng sử dụng gối cách chấn cao su có độ cản cao (HDRB) chịu động đất Nội dung nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu tổng quan đặc trưng học gối cách chấn cao su có độ cản cao (HDRB) - Phân tích hiệu cách chấn cơng trình dân dụng sử dụng gối cách chấn cao su có độ cản cao (với kích thước vừa thiết kế) so với cơng trình thơng thường chịu động đất Phương pháp nghiên cứu - Thu thập thông tin, tài liệu nghiên cứu: Tiêu chuẩn thiết kế công trình chịu động đất Việt Nam TCVN 9386:2012, Tiêu chuẩn ASCE/SEI 7-10, báo khoa học, giáo trình, tài liệu tham khảo liên quan đến đề tài nghiên cứu - Phương pháp phân tích mơ hình số phần mềm SAP2000 - Phương pháp tính tốn, xử lý, tổng hợp số liệu, từ rút kết luận kiến nghị Kết dự kiến đạt Đánh giá hiệu cơng trình sử dụng gối cách chấn cao su có độ cản cao HDRB chịu động đất Hình 3.4 Mặt tầng điển hình cơng trình “Tịa Gamuda” I hệ số tầm quan trọng, tra theo Bảng phụ lục E phần TCVN 9386:2012, I =1 - Bước 1: Xác định gia tốc ag tham mô tả phổ phản ứng đàn hồi 𝑎𝑔 = 𝛾𝐼 𝑎𝑔𝑅 Trong đó: (3.11) agR đỉnh gia tốc tham chiếu loại D Tra theo Bảng phụ lục H phần TCVN 9386:2012, agR =0,0747g I hệ số tầm quan trọng Tra theo Bảng phụ lục E phần TCVN 9386:2012, I =1 54 𝑎𝑔 = 1𝑥0,0747𝑔 = 0,0747𝑔 Bảng 3.5 - Giá trị tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi Loại đất S TB (s) TC (s) TD (s) A 1,0 0,15 0,4 2,0 B 1,2 0,15 0,5 2,0 C 1,15 0,20 0,6 2,0 D 1,35 0,20 0,8 2,0 E 1,4 0,15 0,5 2,0 Theo Bảng 3.5 TCVN 9386:2012 ta tra tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi ứng với đất loại C là: S=1,15 (hệ số nền); TB=0,20 (s); TC=0,6 (s); TD=2,0 (s) - Bước 2: Đánh giá phổ gia tốc đàn hồi theo phương nằm ngang chu kỳ giây S1 𝑇 𝑇𝐶 ≤ 𝑇 ≤ 𝑇𝐷 : 𝑆1 = 𝑆𝑒 (𝑇) = 𝑎𝑔 𝑆 𝜂 2,5 [ 𝐶] 𝑇 Trong đó: (3.12) ag gia tốc  hệ số điều chỉnh độ cản =1 với độ cản nhớt kết cấu 5% S hệ số Tc, T tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi 𝑆1 = 𝑆𝑒 (𝑇) = 0,0747𝑔𝑥1,15𝑥1𝑥2,5𝑥 [ 0,6 ] = 0,1289𝑔 - Bước 3: Xác định hệ số vùng F theo Bảng 11.4-2 Tiêu chuẩn ASCE/SEI 7-10 chu kỳ giây 55 Với loại C phổ gia tốc đàn hồi T=1 giây S1=0,1289g => F=1,67 - Bước 4: Tính tốn hệ số động SM1 SD1 theo công thức (3)&(4) 𝑆𝑀1 = 𝐹𝜈 𝑆1 = 1,67𝑥0,1289𝑔 = 0,215𝑔 2 3 (3.13) 𝑆𝐷1 = 𝑆𝑀1 = 0,215𝑔 = 0,143𝑔 (3.14) Trong đó: Fv hệ số vùng S1 tham số mô tả phổ gia tốc đàn hồi theo phương nằm ngang chu kỳ SM1 hệ số động - Bước 5: Tra hệ số BD BM theo hệ số cản nhớt hiệu dụng D Theo loại gối cao su có độ cản cao dùng [1] thí hệ số cản nhớt hiệu dụng D=25% Bảng 17.5-1 tiêu chuẩn ASCE/SEI 7-10 Theo bảng 17.5-1 tiêu chuẩn ASCE/SEI 7-10, với D=25%, BD=1,6 56 - Bước 6: Chọn chu kỳ hệ cách chấn giá trị chuyển vị ngang thiết kế, Td theo (5) 3𝑇𝑓 ≤ 𝑇𝑑 ≤ 3(𝑠) (3.15) Tf chu kỳ dao động riêng kết cấu bên với giả thiết có móng cứng, sơ nhà tầng ước tính theo cơng thức thực nghiệm 0,1n=1,0 (s), nên chọn Td=3(s) - Bước 7: Đánh giá độ cứng ngang hiệu dụng gối cách chấn, Keff theo công thức (3.16) 𝑇𝑑 = 2𝜋√ 𝑊 (3.16) 𝐾𝑑,𝑚𝑖𝑛 Trong đó: W tổng tải trọng thẳng đứng thiết kế tĩnh tải hoạt tải gây lên chân cột, lấy kết từ phần mềm Sap2000 ta có W= 189532 (kN) Td chu kỳ hệ cách chấn giá trị chuyển vị ngang thiết kế Keff độ cứng ngang hiệu dụng gối cách chấn  𝐾𝑒𝑓𝑓 = 𝑊 2𝜋 𝑔 (𝑇 ) = 189532 2x3,14 𝑑 9,81 ( ) = 190490(𝑘𝑁/𝑚) - Bước 8: Đánh giá chuyển vị ngang thiết kế gối cách chấn, DD theo công thức (3.17) DD = ( 4π2 Trong đó: ) SD1 Td BD = 0,143x9,81x2 4x3,14 1,6 = 0,0445(m) (3.17) Td chu kỳ hệ cách chấn giá trị chuyển vị ngang thiết kế Keff độ cứng ngang hiệu dụng gối cách chấn BD hệ số theo bảng 17.5-1 tiêu chuẩn ASCE/SEI 7-1 So sánh với chuyển vị theo phương ngang tính theo TCVN 9386:2012 (3.18) 𝑑𝑔 = 0,025𝑥𝑎𝑔 𝑥𝑆𝑥𝑇𝐶 𝑥𝑇𝐷 = 0,025𝑥0,0747x9,81x1,15𝑥0,6𝑥2 = 0,0253(𝑚) (3.18) 57  DD = 0,0445(m) Trong đó: Tc, Td tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi ag gia tốc S hệ số - Bước 9: Xác định tổng chiều dày yêu cầu lớp cao su (tr) gối theo chuyển vị ngang lớn cho phép gối cách chấn theo công thức (3.19) 𝛾= 𝐷𝐷 𝑡𝑟 → 𝑡𝑟 = 𝐷𝐷 (3.19) 𝛾  giá trị biến dạng theo tiêu chuẩn thiết kế JRA2004 cho gối cách Trong chấn 175% DD chuyển vị ngang thiết kế gối cách chấn  Tr = 𝐷𝐷d 1,75 = 0,045 1,75 = 0,0245(m) = 25,4mm - Bước 10: Tính tốn tổng diện tích mặt cắt ngang gối A theo cơng thức (3.20) 𝐴= Trong 𝐾𝑒𝑓𝑓 𝑡𝑟 (3.20) 𝐺 G=1,2 Mpa cho gối cao su có độ cản cao loại với Nguyễn (2015) tr tổng chiều dày yêu cầu lớp cao su Keff độ cứng ngang hiệu dụng gối cách chấn Keff=190490 (kN/mm) thay vào (10)  A= 190490x25,4 1,2 = 4046210(mm2) - Bước 11: Tính diện tích mặt cắt ngang gối cao su Chọn bố trí gối cao su tất chân cột, gối thang máy nên tổng số gối cách chấn 38 58 A𝑖 = 4046210 38 = 206479(mm2)~326𝑥326𝑚𝑚2 Căn vào bước bước 11, chọn 38 gối cao su có kích thước 350x350 (mm2) chiều dày 26 (mm) - Bước 12: Xác định tham số mô hình song tuyến tính Loại cao su nghiên cứu chọn giống loại cao su Nguyễn (2017), tham số mơ hình song tuyến tính xác định từ thí nghiệm hình sin trình bày bảng 3.6 Các giá trị tham số bảng 3.6 quy đổi tham số mơ hình song tuyến tính phù hợp với kích thước gối thiết kế phần theo công thức sau: 𝐾1 = 𝐴𝑖 𝐶 𝑡𝑟 𝐾2 = 𝐴𝑖 𝐶 𝑡𝑟 𝑄𝑦 = 𝐴𝑖 𝜏𝑐𝑟 Trong đó: K1 độ cứng ban đầu gối cao su mơ hình song tuyến tính; K2 độ cứng chảy dẻo gối cao su mơ hình song tuyến tính; Qy cường độ chảy gối cao su mơ hình song tuyến tính; C1; C2; cr tham số lấy bảng Nguyễn (2017) Bảng 3.6 Tham số Nguyễn (2017) C1 (MPa) C2 (MPa) cr (MPa) 17.29 1.136 1.215 59 Bảng 3.7 Tham số mơ hình song tuyến tính cơng trình “Tòa Gamuda” K1 (N/mm) K2 (N/mm) Qy (N) N hệ số độ cứng = K2/K1 81463 5352 148838 0.0657 3.3 Lập mơ hình tính tốn Hình 3.5 Mơ hình cơng trình “Tịa Telin” 60 Hình 3.6 Mơ hình cơng trình “Tịa Gamuda” Mơ hình khơng gian 3D với phần tử frame cột, dầm; phần tử shell sàn Gối cách chấn cao su có độ cản cao HDRB dạng phần tử link rubber isolater với đặc trưng học tính tốn Tiến hành phân tích kết tính tốn so sánh cho trường hợp cơng trình sử dụng gối cách chấn HDRB cơng trình khơng sử dụng gối cách chấn 3.4 Phân tích kết tính tốn cơng trình “Tịa Telin” 3.4.1 Kết gia tốc từ mơ hình phân tích 61 Gia tốc nút 10189 - động đất loại I - HDRB Gia tốc [m/s2] 15 10 -5 -5 15 25 35 45 -10 -15 Ngàm Gối HDRB Thời gian (giây) Hình 3.7 Kết so sánh gia tốc đỉnh theo phương Y đỉnh thang máy tầng 12 điểm 10189 mơ hình sử dụng gối cách chấn mơ hình khơng sử dụng gối cách chấn Kết phân tích: Gia tốc max đỉnh lõi thang máy tầng 12 (Join 10189) theo phương Y mơ hình khơng sử dụng gối kháng chấn 11,07 m/s2 với mơ hình sử dụng gối HDRB 6,23m/s2 3.4.2 Kết lực cắt đáy từ mơ hình phân tích F1 F2 F3 Tonf Tonf Tonf Ngàm chân cột 7.10 659.27 49473.96 Có cách chấn đáy -1.97 81.75 49657.07 Tổng phản lực chân cột Động đất loại I Bảng 3.8 Lực cắt đáy cơng trình động đất gây theo phương Y 3.5 Phân tích kết tính tốn cơng trình “Tịa Gamuda” 3.5.1 Kết gia tốc từ mơ hình phân tích 62 Gia tốc nút 6605 - động đất loại I - HDRB Gia tốc [m/s2] 15 10 -5 -5 15 25 35 45 -10 -15 Ngàm Gối HDRB Thời gian (giây) Hình 3.8 Kết so sánh gia tốc đỉnh theo phương Y đỉnh thang máy tầng điểm 6605 mô hình sử dụng gối cách chấn mơ hình khơng sử dụng gối cách chấn Kết phân tích: Gia tốc max đỉnh lõi thang máy tầng 08 (Join 6605) theo phương Y mơ hình khơng sử dụng gối kháng chấn 8,01 m/s2 với mô hình sử dụng gối HDRB 3,18m/s2 3.5.2 Kết lực cắt đáy từ mơ hình phân tích F1 F2 Tonf Tonf Ngàm chân cột 83900 82693 Có cách chấn đáy 18043 10403 Tổng phản lực chân cột Động đất loại I Bảng 3.9 Lực cắt đáy công trình động đất gây theo phương Y 3.5 Nhận xét đánh giá Hình vẽ 3.7 3.8 thể so sánh phản ứng động công trình sử dụng khơng sử dụng cách chấn đáy Biểu đồ gia tốc cơng trình chịu gia tốc thể nét liền màu đỏ thể phản ứng công trình khơng cách chấn đáy nét đứt màu xanh thể phản ứng cơng trình có sử dụng cách chấn đáy 63 Bảng 3.8 3.9 kết tổng phản lực chân cột cơng trình trường hợp sử dụng không sử dụng gối cách chấn đáy HDRB Từ hình vẽ bảng biểu thể thấy, đỉnh gia tốc cơng trình khơng sử dụng cách chấn đáy ln lớn đỉnh gia tốc cơng trình có sử dụng cách chấn đáy vị trí khảo sát khoảng 1,5 đến lần chịu trận động đất Như vậy, thành phần lực ngang moment lực ngang sinh tham gia dao động cơng trình sử dụng gối HDRB nhỏ so với cơng trình khơng sử dụng gối Bảng so sánh phản lực cho thấy giảm tổng phản lực chân cột cơng trình có sử dụng gối cách chấn đáy so với cơng trình khơng sử dụng gối 64 Kết luận chương Chương trình bày hiệu cách chấn cơng trình nhà BTCT sử dụng gối cách chấn cao su có độ cản cao (HDRB) so với cơng trình sử dụng móng cứng chịu động đất thơng qua việc tính tốn thiết kế kích thước gối đặc trưng học để mơ hình hóa phần mềm SAP2000 Tiến hành phân tích cơng trình sử dụng gối cao su có độ cản cao so với cơng trình sử dụng móng cứng So sánh ứng xử trường hợp thông qua biểu đổ gia tốc vị trí khảo sát cơng trình để thấy hiệu việc sử dụng gối cách chấn cơng trình Các kết luận rút từ chương sau: giá trị xác định sau tính tốn đỉnh gia tốc sàn tổng phản lực chân cột cơng trình sử dụng gối cách chấn giảm đáng kể từ 1,5 đến lần so với giá trị tương ứng cơng trình sử dụng móng cứng Như thấy việc sử dụng cách chấn đáy hiệu thiết kế kháng chấn cho nhà cao tầng nói riêng cơng trình xây dựng nói chung 65 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Gối cách chấn cao su có độ cản cao (HDRB) loại gối cách chấn vừa có khả giảm chấn, vừa dịch chuyển chu kỳ dao động cơng trình Gối cách chấn vừa chịu tải trọng đứng với biến dạng khơng đáng kể chịu biến dạng lớn chịu tải trọng ngang HDRB bao gồm lớp cao su có độ cản cao đặt xen kẽ với thép chúng liên kết với q trình lưu hóa Nghiên cứu trình bày đặc tính học gối HDRB, quy trình thiết kế quy trình kiểm tra gối Ứng dụng lên cơng trình theo phương pháp mơ hình hóa hệ kết cấu sử dụng gối cách chấn mơ hình song tuyến tính đặc trưng học Phân tích phản ứng cơng trình sử dụng gối khơng sử dụng gối cho trận động đất Các kết phân tích cho thấy việc sử dụng gối cách chấn đem lại an tồn cho cơng trình so với khơng sử dụng gối cách chấn Kiến nghị Sử dụng gối HDRB làm giảm tải trọng động tác dụng lên cơng trình đảm bảo ngun vẹn kết cấu chịu lực không chịu lực chịu mức động đất cao thay làm tăng khả kháng cự kết cấu Đặc biệt, làm giảm hư hỏng cấu kiện không chịu lực trang thiết bị, phận bên cơng trình Cách chấn giải pháp đủ tin cậy để áp dụng rộng rãi cho cơng trình xây bổ sung cho kết cấu tồn nhiều loại cơng trình nhà cao tầng cơng trình khác như: cầu nhà máy khác 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] J M Kelly (1993), Earthquake-Resistant Design with Rubber – Springer Verlag [2] G C Guiliani, Gtrevisan (1993), seismically isolated buildings for the new resional SIP centre in Ancona – L’Industria italiana [3] A Marioni (1996), the Base Isolation of the Corinth Canal Bridge – Fourth World Congress on Joint and Bearings [4] R Delgado, R Farria, J Delgado (1995), IC10 – Ponte sobre o Rio Tejo em Santarem e Accessos Imediatos – Estudo Comportamento Sismico [5] TCVN 9386:2012, Thiết kế cơng trình chịu động đất [6] Euro Code 8: Design of structures for earthquake resistance [7] Japan road association (JRA – 2012), Bearings support design guide for highway bridges (in Japanese), Tokyo: Maruzem [8] American association of state highways and transportation officials (AASHTO – 2010), Washington DC: Guide Specification for Seismic Isolation Design [9] Hwang, J.S., Wu, J.D., Pan, T.C., Yang, G (2002), A mathematical hysteretic model for elastomeric isolation bearings Earthquake Engineering and Structure Dynamics, 31, pp 771-789 [10] C.S Tsai et al., Tsu-Cheng Chiang, Bo-Jen Chen, Shih-Bin Lin (2003), Anadvanced analytical model for high damping rubber bearings - Earthquake Engineering and Structural Dynamics, pp 1373-1387 [11] A Dall’Asta, L Ragni (2006), Experimental tests and analytical model of high damping rubber dissipating devices - Engineering Structures, pp 1874-1884 [12] Bhuiyan, A.R., Okui, Y., Mitamura, H., Imai (2009), T A rheology model of high damping rubber bearings for seismic analysis: Identification of nonlinear viscosity, International Jourrnal of Solid and Structures, 46, pp 1778-1792 67 [13] Nguyen, D.A., J., Okui, Y., Amin, A.F.M.S., Okada, S., Imai, T (2015), An improved rheology model for the description of the rate-dependent cyclic behavior of high damping rubber bearings, Soil Dynamics and Earthquake Engineering [14] ASCE/SEI 7-10, American Society of Civil Engineers (2013), USA [15] Ngơ Văn Thuyết (2018) “Phương pháp thiết kế kích thước gối cách chấn đàn hồi sử dụng cho cơng trình dân dụng chịu động đất Việt Nam”, Tạp chí KHCN Xây dựng, Viện KHCN Xây dựng, Bộ Xây dựng, ISSN: 1859-1566, số 3/2018 68 ... trưng học gối cách chấn cao su có độ cản cao (HDRB) - Phân tích hiệu cách chấn cơng trình dân dụng sử dụng gối cách chấn cao su có độ cản cao (với kích thước vừa thiết kế) so với cơng trình thơng... sử dụng cho cơng trình chịu động đất - Tìm hiểu ứng dụng gối cách chấn cao su có độ cản cao cơng trình dân dụng chịu động đất giới - Tìm hiểu đặc trưng học gối cách chấn cao su có độ cản cao. .. Đối tượng nghiên cứu: Gối cách chấn cao su có độ cản cao (HDRB) - Phạm vi nghiên cứu: Công trình dân dụng trung tầng sử dụng gối cách chấn cao su có độ cản cao (HDRB) chịu động đất Nội dung nghiên