1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực

194 52 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Cấu trúc

  • LỜI CÁM ƠN

  • LỜI CAM ĐOAN

    • Tác giả luận văn

  • MỤC LỤC

  • DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH

  • DANH MỤC BẢNG BIỂU

  • MỞ ĐẦU

    • I. Tính cấp thiết của đề tài:

    • II. Mục đích của đề tài:

    • III. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:

    • IV. Kết quả dự kiến đạt được:

  • CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH SỬA CHỮA, NÂNG CẤP CỐNG DƯỚI ĐẬP

    • 1.1. Khái quát hiện trạng hồ chứa và các sự cố thường gặp ở cống

      • 1.1.1. Hiện trạng an toàn hồ chứa ở Việt Nam

      • 1.1.2. Các sự cố thường gặp ở cống

    • 1.2. Tình hình sửa chữa nâng cấp cống lấy nước ở Việt Nam

    • 1.3. Những khó khăn trong việc thi công sửa chữa, xây mới tháp van cống

    • 1.4. Đề xuất giải pháp kết cấu bê tông cốt thép lắp ghép ứng suất trước trong thiết kế, thi công tháp van cống

    • 1.5. Kết luận chương 1

  • CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP ỨNG SUẤT TRƯỚC

    • 2.1. Khái quát về kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước và tình hình nghiên cứu, ứng dụng kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước ở Việt Nam

      • 2.1.1. Khái quát về kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước

      • 2.1.2. Lịch sử nghiên cứu và ứng dụng kết cấu bê tông ứng suất trước trên thế giới

      • 2.1.3. Lịch sử nghiên cứu và ứng dụng kết cấu bê tông ứng suất trước ở Việt Nam

    • 2.2. Vật liệu và thiết bị dùng cho bê tông cốt thép ứng suất trước

      • 2.2.1. Bê tông

    • Bảng 2.1: Bảng quy định sử dụng cấp độ bền với bê tông trong kết cấu

      • 2.2.2. Cốt thép

    • Bảng 2.2: Đặc tính của tao thép xoắn 7 sợi không vỏ bọc theo ASTM A416

    • 2.3. Phương pháp tính toán kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước.

      • 2.3.1. Sự hình thành và phát triển vết nứt ở tiết diện thẳng góc cấu kiện chịu uốn

      • 2.3.2. Sự tổn hao ứng suất trước

    • Bảng 2.3: Bảng tổng hợp các loại tổn hao ứng suất

    • Bảng 2.4: Bảng độ lớn tổn hao ứng suất trước ước tính (%)

      • 2.3.3. Các phương pháp tính toán kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước

    • 2.4. Phương pháp phần tử hữu hạn trong phân tích ứng suất biến dạng kết cấu bê tông cốt thép

    • 2.5. Lựa chọn phần mềm tính toán

    • 2.6. Các bước mô hình và giải bài toán ứng suất biến dạng bằng phần mềm ANSYS

    • 2.7. Các dạng phần tử sử dụng để mô phỏng kết cấu tháp van trong ANSYS

      • 2.7.1. Phần tử LINK8

    • Bảng 2.5: Số liệu đầu vào của phần tử LINK8

    • Bảng 2.6: Số liệu đầu ra của phần tử LINK8

      • 2.7.2. Phần tử SOLID45

    • Bảng 2.7: Số liệu đầu vào của phần tử SOLID45

    • Bảng 2.8: Số liệu đầu ra của phần tử SOLID45

      • 2.7.3. Phần tử SHELL63

      • 2.7.4. Cặp phần tử CONTA173-TARGE170

    • 2.8. Kết luận chương 2

  • CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG KẾT CẤU THÁP VAN LẮP GHÉP ỨNG SUẤT TRƯỚC

    • 3.1. Tổng quan

    • 3.2. Vị trí bố trí tháp van cống

    • 3.3. Các giả thiết trong nghiên cứu

    • 3.4. Xây dựng các trường hợp tính toán

    • Bảng 3.1: Bảng tổng hợp các trường hợp tính toán

    • 3.5. Phân tích các hình thức kết cấu tháp van ứng suất trước

    • 3.6. Xác định mối quan hệ giữa chiều dày tháp cống và lực kéo cáp yêu cầu

      • 3.6.1. Lý luận chung

      • 3.6.2. Các ẩn của bài toán

    • Bảng 3.2: Bảng hệ số động đất

      • 3.6.3. Các đặc trưng hình học của tiết diện ngang tháp van

      • 3.6.4. Các lực tác dụng lên tháp van cống

      • 3.6.5. Kiểm tra độ bền và ổn định của tháp cống

      • 3.6.6. Kết quả tính toán

    • Bảng 3.3: Bảng quan hệ giữa Tyc – t, trường hợp B=2,0m x L=2,0m, tháp van bố trí ở vị trí II

    • Bảng 3.4: Bảng quan hệ giữa Tyc – t, trường hợp B=2,0m x L=2,0m, tháp van bố trí ở vị trí III

    • Bảng 3.5: Bảng quan hệ giữa Tyc – t, B=3,8m x L=4,0m, H = 25m, TH4

    • 3.7. Kết luận chương 3

  • CHƯƠNG 4: ÁP DỤNG KẾT CẤU THÁP VAN CỐNG LẮP GHÉP ỨNG SUẤT TRƯỚC CHO CỐNG VĨNH TRINH – QUẢNG NAM

    • 4.1. Giới thiệu về cụm công trình đầu mối hồ chứa nước Vĩnh Trinh

      • 4.1.1. Vị trí địa lý

      • 4.1.2. Hiện trạng cống lấy nước thời điểm sửa chữa, nâng cấp

      • 4.1.3. Giải pháp sửa chữa, nâng cấp cống

    • Bảng 4.1: Bảng thông số cơ bản hồ chứa nước Vĩnh Trinh

    • 4.2. Lựa chọn các thông số, hình thức kết cấu tháp cống

      • 4.2.1. Lựa chọn vị trí và chiều cao tháp van cống

      • 4.2.2. Lựa chọn kích thước tháp van

      • 4.2.3. Lựa chọn chiều dày và chiều cao đoạn tháp van

    • 4.3. Xác định lực kéo cáp yêu cầu

      • 4.3.1. Trường hợp tính toán

      • 4.3.2. Tính toán xác định lực kéo cáp yêu cầu

    • 4.4. Lựa chọn thông số kỹ thuật của cáp ứng suất trước

    • Bảng 4.2: Bảng tổng hợp thông số để chọn cáp thép

    • 4.5. Kiểm tra độ bền và ổn định kết cấu tháp van lắp ghép ứng suất trước

      • 4.5.1. Trường hợp tính toán

      • 4.5.2. Nội dung kiểm tra

      • 4.5.3. Các thông số đầu vào

      • 4.5.4. Kết quả kiểm tra

    • Bảng 4.3: Kết quả kiểm tra ổn định và độ bền tháp van cống TH1

    • 4.6. Mô hình tính toán bằng phần mềm ANSYS và phân tích kết quả tính toán

      • 4.6.1. Mô hình tính toán bằng phần mềm ANSYS

      • 4.6.2. Kết quả tính toán

      • 4.6.3. Phân tích kết quả

    • 4.7. Kết luận chương 4

  • KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

    • 1. Những kết quả đạt được

    • 2. Tồn tại và kiến nghị

  • TÀI LIỆU THAM KHẢO

  • PHỤ LỤC 1: THÔNG SỐ KỸ THUẬT MỘT SỐ LOẠI TAO THÉP THEO TCVN 6284-1997

    • Bảng PL 1.1: Bảng thông số kỹ thuật một số loại tao thép xoắn theo TCVN 6284-

  • PHỤ LỤC 2: QUAN HỆ GIỮA LỰC KÉO CÁP YÊU CẦU VÀ CHIỀU DÀY THÁP VAN TRONG GIAI ĐOẠN KHAI THÁC

    • PL 2.1. Trường hợp tháp van đặt ở vị trí II

    • Bảng PL 2.2: Bảng quan hệ trường hợp B=2,8m x L=2,5m

    • Bảng PL 2.3: Bảng quan hệ trường hợp B=3,3m x L=3,3m

    • Bảng PL 2.4: Bảng quan hệ trường hợp B=3,8m x L=4,0m

    • PL 2.2. Trường hợp tháp van đặt ở vị trí III

    • Bảng PL 2.6: Bảng quan hệ trường hợp B=2,8m x L=2,5m

    • Bảng PL 2.7: Bảng quan hệ trường hợp B=3,3m x L=3,3m

    • Bảng PL 2.8: Bảng quan hệ trường hợp B=3,8m x L=4,0m

  • PHỤ LỤC 3: QUAN HỆ GIỮA LỰC KÉO CÁP YÊU CẦU VÀ CHIỀU DÀY THÁP VAN, TH4

    • PL 3.1. Trường hợp B=2,0m x L=2,0m

    • Bảng PL 3.1: Bảng quan hệ trường hợp H = 10m

    • Bảng PL 3.2: Bảng quan hệ trường hợp H = 15m

    • Bảng PL 3.3: Bảng quan hệ trường hợp H = 20m

    • Bảng PL 3.4: Bảng quan hệ trường hợp H = 25m

    • PL 3.2. Trường hợp B=2,8m x L=2,5m

    • Bảng PL 3.5: Bảng quan hệ trường hợp H = 10m

    • Bảng PL 3.6: Bảng quan hệ trường hợp H = 15m

    • Bảng PL 3.7: Bảng quan hệ trường hợp H = 20m

    • Bảng PL 3.8: Bảng quan hệ trường hợp H = 25m

    • PL 3.3. Trường hợp B=3,3m x L=3,3m

    • Bảng PL 3.9: Bảng quan hệ trường hợp H = 10m

    • Bảng PL 3.10: Bảng quan hệ trường hợp H = 15m

    • Bảng PL 3.11: Bảng quan hệ trường hợp H = 20m

    • Bảng PL 3.12: Bảng quan hệ trường hợp H = 25m

    • PL 3.4. Trường hợp B=3,8m x L=4,0m

    • Bảng PL 3.13: Bảng quan hệ trường hợp H = 10m

    • Bảng PL 3.14: Bảng quan hệ trường hợp H = 15m

    • Bảng PL 3.15: Bảng quan hệ trường hợp H = 20m

    • Bảng PL 3.16: Bảng quan hệ trường hợp H = 25m

  • PHỤ LỤC 4: BẢNG TỔNG HỢP TRỌNG LƯỢNG BẢN THÂN ĐOẠN THÁP VAN CỐNG ỨNG VỚI CÁC TRƯỜNG HỢP

  • PHỤ LỤC 5: CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG KẾT CẤU THÁP VAN CỐNG ỨNG SUẤT TRƯỚC LẮP GHÉP BẰNG PHẦN MỀM ANSYS

    • PL 5.1. Chương trình tính toán cho TH1

    • PL 5.2. Chương trình tính toán cho TH2

    • PL 5.3. Chương trình tính toán cho TH3

  • PHỤ LỤC 6: KẾT QUẢ PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT BIẾN DẠNG BẰNG PHẦN MỀM ANSYS

    • PL 6.1. Kết quả tính toán cho TH1

    • PL 6.2. Kết quả tính toán cho TH2

    • PL 6.3. Kết quả tính toán cho TH3

Nội dung

(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực(Luận văn thạc sĩ file word) Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực

i LỜI CÁM ƠN Luận văn thạc sĩ:“ Nghiên cứu trạng thái ứng suất biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt thép lắp ghép dự ứng lực” tác giả hoàn thành đảm bảo đầy đủ yêu cầu đề cương phê duyệt Tác giả xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Cảnh Thái, TS Hồ Sỹ Tâm, Trường Đại học Thuỷ Lợi Hà Nội tận tình hướng dẫn, giúp đỡ để tác giả hồn thành luận văn, thầy trường Đại học Thuỷ Lợi Hà Nội, thầy cô khoa Cơng trình tận tụy giảng dạy tác giả suốt trình học trường Tác giả xin gửi cám ơn chân thành đến lãnh đạo đồng nghiệp môn Thủy công tạo điều kiện giúp đỡ tận tình suốt thời gian học hoàn thành luận văn Tuy có cố gắng song thời gian có hạn, trình độ thân cịn hạn chế, luận văn tránh khỏi tồn tại, tác giả mong nhận ý kiến đóng góp trao đổi chân thành thầy cô giáo, anh chị em bạn bè đồng nghiệp Tác giả mong muốn vấn đề tồn tác giả phát triển mức độ nghiên cứu sâu góp phần ứng dụng kiến thức khoa học vào phục vụ đời sống sản xuất Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2015 Học viên Trần Duy Quân LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài luận văn tơi hồn tồn tơi làm, kết nghiên cứu tính tốn trung thực Trong q trình làm luận văn tơi có tham khảo tài liệu liên quan nhằm khẳng định thêm tin cậy tính cấp thiết đề tài Tơi không chép từ nguồn khác, vi phạm xin chịu trách nhiệm trước Khoa Nhà trường Hà Nội, Ngày tháng năm 2015 Tác giả luận văn Trần Duy Quân MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH vi DANH MỤC BẢNG BIỂU x MỞ ĐẦU I Tính cấp thiết đề tài: II Mục đích đề tài: III Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu: IV Kết dự kiến đạt được: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH SỬA CHỮA, NÂNG CẤP CỐNG DƯỚI ĐẬP 1.1 Khái quát trạng hồ chứa cố thường gặp cống 1.1.1 Hiện trạng an toàn hồ chứa Việt Nam 1.1.2 Các cố thường gặp cống 1.2 Tình hình sửa chữa nâng cấp cống lấy nước Việt Nam 1.3 Những khó khăn việc thi công sửa chữa, xây tháp van cống 1.4 Đề xuất giải pháp kết cấu bê tông cốt thép lắp ghép ứng suất trước thiết kế, thi công tháp van cống 11 1.5 Kết luận chương 12 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP ỨNG SUẤT TRƯỚC 13 2.1 Khái quát kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước tình hình nghiên cứu, ứng dụng kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước Việt Nam 13 2.1.1 Khái quát kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước 13 2.1.2 Lịch sử nghiên cứu ứng dụng kết cấu bê tông ứng suất trước giới 15 2.1.3 Lịch sử nghiên cứu ứng dụng kết cấu bê tông ứng suất trước Việt Nam 18 2.2 Vật liệu thiết bị dùng cho bê tông cốt thép ứng suất trước 20 2.2.1 Bê tông 20 2.2.2 Cốt thép 21 2.3 Phương pháp tính tốn kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước .23 2.3.1 Sự hình thành phát triển vết nứt tiết diện thẳng góc cấu kiện chịu uốn 23 2.3.2 Sự tổn hao ứng suất trước 26 2.3.3 Các phương pháp tính tốn kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước 28 2.4 Phương pháp phần tử hữu hạn phân tích ứng suất biến dạng kết cấu bê tông cốt thép 31 2.5 Lựa chọn phần mềm tính tốn 33 2.6 Các bước mơ hình giải tốn ứng suất biến dạng phần mềm ANSYS 35 2.7 Các dạng phần tử sử dụng để mô kết cấu tháp van ANSYS 36 2.7.1 Phần tử LINK8 36 2.7.2 Phần tử SOLID45 38 2.7.3 Phần tử SHELL63 41 2.7.4 Cặp phần tử CONTA173-TARGE170 42 2.8 Kết luận chương 42 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG KẾT CẤU THÁP VAN LẮP GHÉP ỨNG SUẤT TRƯỚC 43 3.1 Tổng quan 43 3.2 Vị trí bố trí tháp van cống 43 3.3 Các giả thiết nghiên cứu 44 3.4 Xây dựng trường hợp tính tốn 46 3.5 Phân tích hình thức kết cấu tháp van ứng suất trước 47 3.6 Xác định mối quan hệ chiều dày tháp cống lực kéo cáp yêu cầu 50 3.6.1 Lý luận chung 50 3.6.2 Các ẩn toán 53 3.6.3 Các đặc trưng hình học tiết diện ngang tháp van .55 3.6.4 Các lực tác dụng lên tháp van cống 55 3.6.5 Kiểm tra độ bền ổn định tháp cống 57 3.6.6 Kết tính tốn .58 3.7 Kết luận chương 62 CHƯƠNG 4: ÁP DỤNG KẾT CẤU THÁP VAN CỐNG LẮP GHÉP ỨNG SUẤT TRƯỚC CHO CỐNG VĨNH TRINH – QUẢNG NAM .63 4.1 Giới thiệu cụm cơng trình đầu mối hồ chứa nước Vĩnh Trinh 63 4.1.1 Vị trí địa lý 63 4.1.2 Hiện trạng cống lấy nước thời điểm sửa chữa, nâng cấp 64 4.1.3 Giải pháp sửa chữa, nâng cấp cống 65 4.2 Lựa chọn thơng số, hình thức kết cấu tháp cống 71 4.2.1 Lựa chọn vị trí chiều cao tháp van cống 72 4.2.2 Lựa chọn kích thước tháp van 72 4.2.3 Lựa chọn chiều dày chiều cao đoạn tháp van .72 4.3 Xác định lực kéo cáp yêu cầu 73 4.3.1 Trường hợp tính tốn 73 4.3.2 Tính tốn xác định lực kéo cáp u cầu 74 4.4 Lựa chọn thông số kỹ thuật cáp ứng suất trước 74 4.5 Kiểm tra độ bền ổn định kết cấu tháp van lắp ghép ứng suất trước 76 4.5.1 Trường hợp tính tốn 76 4.5.2 Nội dung kiểm tra 76 4.5.3 Các thông số đầu vào 77 4.5.4 Kết kiểm tra 78 4.6 Mơ hình tính tốn phần mềm ANSYS phân tích kết tính tốn 78 4.6.1 Mơ hình tính tốn phần mềm ANSYS 78 4.6.2 Kết tính tốn 86 4.6.3 Phân tích kết 101 4.7 Kết luận chương 102 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 104 Những kết đạt 104 Tồn kiến nghị 105 TÀI LIỆU THAM KHẢO 106 PHỤ LỤC TÍNH TỐN 108 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Tháp van hồ Triệu Thượng - Quảng Trị .4 Hình 1.2: Tháp van hồ Khe Làng - Nghệ An .4 Hình 1.3: Tháp van hồ Chấn Sơn – Quảng Nam Hình 1.4: Khớp nối 2, sau tháp van cống hồ chứa nước Bản Muông – Sơn La bị hỏng Hình 1.5: Cống dẫn dòng hồ Ia Krel bị gãy Hình 1.6: Hiện tượng xâm thực bêtơng bên cống La Ngà vị trí tháp van Hình 1.7: Hiện tượng rị nước qua khe van cống La Ngà .6 Hình 1.8: Thân cống hồ Suối Hai bị xâm thực, dột Hình 1.9: Hiện tượng thấm dọc theo mang cống gây vỡ đập Z20-Hà Tĩnh Hình 1.10: Thi cơng cống hồ Đồng Sương – Hà Tây Hình 1.11: Biểu đồ biến thiên mực nước hồ lưu lượng nước yêu cầu đầu mối hồ chứa nước La Ngà – Quảng Trị, năm 2014 10 Hình 1.12: Biểu đồ biến thiên mực nước hồ lưu lượng nước yêu cầu đầu mối hồ chứa nước La Ngà – Quảng Trị, tháng 8-9, năm 2014 .11 Hình 2.1: Đập trọng lực ứng suất trước .17 Hình 2.2: Một số cấu kiện bê tông cốt thép ứng suất trước 19 Hình 2.3: Sơ đồ ứng suất tiết diện thẳng góc giai đoạn I 24 Hình 2.4: Sơ đồ ứng suất tiết diện thẳng góc giai đoạn II 25 Hình 2.5: Sơ đồ ứng suất tiết diện thẳng góc giai đoạn III 26 Hình 2.6: Sơ đồ ứng suất dùng để tính tốn theo phương pháp ứng suất cho phép 28 Hình 2.7: Sơ đồ ứng suất dùng để tính tốn theo phương pháp giai đoạn phá hoại 29 Hình 2.8: Giao diện hiển thị phần mềm ANSYS .35 Hình 2.9: Phần tử LINK8 37 Hình 2.10: Phần tử SOLID45 38 Hình 2.11: Sơ đồ thành phần ứng suất phần tử SOLID45 .39 Hình 2.12: Sơ đồ hình dạng hình học, hệ tọa độ phần tử SHELL63 41 Hình 2.13: Ứng suất đầu phần tử SHELL63 41 Hình 3.1: Sơ đồ bố trí tháp van cống ngầm thân đập 44 Hình 3.2: Sơ đồ hình học tháp van lắp ghép ứng suất trước .46 Hình 3.3: Mặt tháp van lắp ghép ứng suất trước .46 Hình 3.4: Sơ đồ nối tiếp đoạn tháp van cống dạng phẳng 48 Hình 3.5: Sơ đồ bố trí nối tiếp đoạn tháp van dạng khớp âm dương mố vng 48 Hình 3.6: Sơ đồ bố trí nối tiếp đoạn tháp van dạng khớp âm dương mố vát 49 Hình 3.7: Sơ đồ bố trí nối tiếp đoạn tháp van dạng khớp âm dương toàn cạnh 50 Hình 3.8: Sơ đồ bố trí tháp van cống vị trí II 51 Hình 3.9: Sơ đồ tính tốn tháp van cống vị trí II, TH1, 2, .51 Hình 3.10: Sơ đồ bố trí tháp van cống vị trí III .51 Hình 3.11: Sơ đồ tính tốn tháp van cống vị trí III, TH1, 2, 52 Hình 3.12: Sơ đồ tính tốn tháp van cống, TH4 52 Hình 3.13: Các kích thước tháp van cống 53 Hình 3.14: Biểu đồ quan hệ Tyc – t, trường hợp B=2,0m x L=2,0m, tháp van bố trí vị trí II 59 Hình 3.15: Biểu đồ quan hệ Tyc – t, trường hợp B=2,0m x L=2,0m, tháp van bố trí vị trí III 60 Hình 3.16: Biểu đồ quan hệ Tyc – t, B=3,8m x L=4,0m, H = 25m, TH4 61 Hình 4.1: Vị trí địa lý hồ chứa nước Vĩnh Trinh 63 Hình 4.2: Bong tróc trần cống, thấm qua thân cống 64 Hình 4.3: Thấm qua thân cống 65 Hình 4.4: Biểu đồ biến thiên mực nước hồ lưu lượng nước yêu cầu đầu mối hồ chứa nước Vĩnh Trinh – Quảng Nam, năm 2014 .70 Hình 4.5: Biểu đồ biến thiên mực nước hồ lưu lượng nước yêu cầu đầu mối hồ chứa nước Vĩnh Trinh – Quảng Nam, tháng 8,9 - năm 2014 .71 Hình 4.6: Các phần tử mặt PLANE42 để tạo khối đoạn tháp van .79 Hình 4.7: Mơ hình phần tử đoạn tháp van TH1 79 Hình 4.8: Mơ hình hình học tháp van TH1 80 Hình 4.9: Mơ hình phần tử tháp van TH1 80 Hình 4.10: Gán phần tử tiếp xúc bó cáp ứng suất trước TH1 81 Hình 4.11: Gán liên kết tai đáy tháp van gia tốc trường TH1 81 Hình 4.12: Gán điều kiện biên tải trọng TH1 82 Hình 4.13: Mơ hình hình học tháp van TH2 82 Hình 4.14: Mơ hình phần tử tháp van TH2 83 Hình 4.15: Mơ hình điều kiện biên TH2 83 Hình 4.16: Mơ hình hình học tháp van TH3 84 Hình 4.17: Mơ hình phần tử tháp van TH3 84 Hình 4.18: Mơ hình điều kiện biên TH3 85 Hình 4.19: Mơ hình phần tử mơ tả vật liệu thép TH3 85 Hình 4.20: Sơ đồ bố trí mặt cắt xuất kết .86 Hình 4.21: Phổ chuyển vị theo phương y (UY) tháp van cống, TH1 87 Hình 4.22: Phổ chuyển vị theo phương y (UY) tháp van cống, TH2 87 Hình 4.23: Phổ chuyển vị theo phương y (UY) tháp van cống, TH3 88 Hình 4.24: Phổ ứng suất SY tháp van cống, TH1 .88 Hình 4.25: Phổ ứng suất SY tháp van cống, TH2 .89 Hình 4.26: Phổ ứng suất SY tháp van cống, TH3 .89 Hình 4.27: Biểu đồ chuyển vị theo phương Y (UY) mặt cắt 1-1, TH1 .90 Hình 4.28: Biểu đồ chuyển vị theo phương Y (UY) mặt cắt 1-1, TH2 .90 Hình 4.29: Biểu đồ chuyển vị theo phương Y (UY) mặt cắt 1-1, TH3 .91 Hình 4.30: Biểu đồ ứng suất theo phương Y (SY) mặt cắt 1-1, TH1 91 Hình 4.31: Biểu đồ ứng suất theo phương Y (SY) mặt cắt 1-1, TH2 92 Hình 4.32: Biểu đồ ứng suất theo phương Y (SY) mặt cắt 1-1, TH3 92 Hình 4.33: Biểu đồ chuyển vị theo phương Y (UY) mặt cắt 2-2, TH1 .93 Hình 4.34: Biểu đồ chuyển vị theo phương Y (UY) mặt cắt 2-2, TH2 .93 Hình 4.35: Biểu đồ chuyển vị theo phương Y (UY) mặt cắt 2-2, TH3 .94 Hình 4.36: Biểu đồ ứng suất theo phương Y (SY) mặt cắt 2-2, TH1 94 Hình 4.37: Biểu đồ ứng suất theo phương Y (SY) mặt cắt 2-2, TH2 95 Hình 4.38: Biểu đồ ứng suất theo phương Y (SY) mặt cắt 2-2, TH3 95 Hình 4.39: Biểu đồ chuyển vị theo phương Y (UY) mặt cắt 3-3, TH1 .96 Hình 4.40: Biểu đồ chuyển vị theo phương Y (UY) mặt cắt 3-3, TH2 .96 Hình 4.41: Biểu đồ chuyển vị theo phương Y (UY) mặt cắt 3-3, TH3 .97 Hình 4.42: Biểu đồ ứng suất theo phương Y (SY) mặt cắt 3-3, TH1 97 Hình 4.43: Biểu đồ ứng suất theo phương Y (SY) mặt cắt 3-3, TH2 98 Hình 4.44: Biểu đồ ứng suất theo phương Y (SY) mặt cắt 3-3, TH3 98 Hình 4.45: Biểu đồ chuyển vị theo phương Y (UY) mặt cắt 4-4, TH1 .99 Hình 4.46: Biểu đồ chuyển vị theo phương Y (UY) mặt cắt 4-4, TH3 .99 Hình 4.47: Biểu đồ ứng suất theo phương Y (SY) mặt cắt 4-4, TH1 100 Hình 4.48: Biểu đồ ứng suất theo phương Y (SY) mặt cắt 4-4, TH3 100 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Bảng quy định sử dụng cấp độ bền với bê tông kết cấu 21 ứng suất trước 21 Bảng 2.2: Đặc tính tao thép xoắn sợi khơng vỏ bọc theo ASTM A416 22 Bảng 2.3: Bảng tổng hợp loại tổn hao ứng suất 27 Bảng 2.4: Bảng độ lớn tổn hao ứng suất trước ước tính (%) 27 Bảng 2.5: Số liệu đầu vào phần tử LINK8 37 Bảng 2.6: Số liệu đầu phần tử LINK8 .37 Bảng 2.7: Số liệu đầu vào phần tử SOLID45 38 Bảng 2.8: Số liệu đầu phần tử SOLID45 40 Bảng 3.1: Bảng tổng hợp trường hợp tính tốn 47 Bảng 3.2: Bảng hệ số động đất 55 Bảng 3.3: Bảng quan hệ Tyc – t, trường hợp B=2,0m x L=2,0m, tháp van bố trí vị trí II 58 Bảng 3.4: Bảng quan hệ Tyc – t, trường hợp B=2,0m x L=2,0m, tháp van bố trí vị trí III 59 Bảng 3.5: Bảng quan hệ Tyc – t, B=3,8m x L=4,0m, H = 25m, TH4 60 Bảng 4.1: Bảng thông số hồ chứa nước Vĩnh Trinh .66 Bảng 4.2: Bảng tổng hợp thông số để chọn cáp thép 75 Bảng 4.3: Kết kiểm tra ổn định độ bền tháp van cống TH1 78 Hình PL 6.15: Biểu đồ chuyển vị UX, mặt cắt 4-4, TH1 Hình PL 6.16: Biểu đồ chuyển vị UY, mặt cắt 4-4, TH1 Hình PL 6.17: Biểu đồ ứng suất SY, mặt cắt 4-4, TH1 PL 6.2 Kết tính tốn cho TH2 Hình PL 6.18: Biến dạng tổng thể tháp van cống, TH2 Hình PL 6.19: Phổ chuyển vị theo phương x (UX) tháp van cống, TH2 Hình PL 6.20: Phổ chuyển vị theo phương y (UY) tháp van cống, TH2 Hình PL 6.21: Phổ ứng suất SX, tháp van cống, TH2 Hình PL 6.22: Phổ ứng suất SY, tháp van cống, TH2 Hình PL 6.23: Biểu đồ chuyển vị UX, mặt cắt 1-1, TH2 Hình PL 6.24: Biểu đồ chuyển vị UY, mặt cắt 1-1, TH2 Hình PL 6.25: Biểu đồ ứng suất SY, mặt cắt 1-1, TH2 Hình PL 6.26: Biểu đồ chuyển vị UX, mặt cắt 2-2, TH2 Hình PL 6.27: Biểu đồ chuyển vị UY, mặt cắt 2-2, TH2 Hình PL 6.28: Biểu đồ ứng suất SY, mặt cắt 2-2, TH2 Hình PL 6.29: Biểu đồ chuyển vị UX, mặt cắt 3-3, TH2 Hình PL 6.30: Biểu đồ chuyển vị UY, mặt cắt 3-3, TH2 Hình PL 6.31: Biểu đồ ứng suất SY, mặt cắt 3-3, TH2 PL 6.3 Kết tính tốn cho TH3 Hình PL 6.32: Biến dạng tổng thể tháp van cống, TH3 Hình PL 6.33: Phổ chuyển vị theo phương x (UX) tháp van cống, TH3 Hình PL 6.34: Phổ chuyển vị theo phương y (UY) tháp van cống, TH3 Hình PL 6.35: Phổ ứng suất SX, tháp van cống, TH3 Hình PL 6.36: Phổ ứng suất SY, tháp van cống, TH3 Hình PL 6.37: Biểu đồ chuyển vị UX, mặt cắt 1-1, TH3 Hình PL 6.38: Biểu đồ chuyển vị UY, mặt cắt 1-1, TH3 Hình PL 6.39: Biểu đồ ứng suất SY, mặt cắt 1-1, TH3 Hình PL 6.40: Biểu đồ chuyển vị UX, mặt cắt 2-2, TH3 Hình PL 6.41: Biểu đồ chuyển vị UY, mặt cắt 2-2, TH3 Hình PL 6.42: Biểu đồ ứng suất SY, mặt cắt 2-2, TH3 Hình PL 6.43: Biểu đồ chuyển vị UX, mặt cắt 3-3, TH3 Hình PL 6.44: Biểu đồ chuyển vị UY, mặt cắt 3-3, TH3 ... nghiên cứu trạng thái ứng suất biến dạng tháp cống dạng lắp nghép dự ứng lực để giải nội dung luận văn II Mục đích đề tài: Trên sở phân tích ứng suất biến dạng kết cấu tháp van cống bê tông cốt. .. Khái quát kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước tình hình nghiên cứu, ứng dụng kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước Việt Nam 13 2.1.1 Khái quát kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước... cấu bê tông ứng suất trước hay bê tông dự ứng lực, bê tông tiền chế Ngày nay, kết cấu bê tông ứng suất trước ngày ứng dụng nhiều giới Việt Nam kết cấu có số ưu điểm so với kết cấu bê tông cốt thép

Ngày đăng: 12/04/2021, 16:10

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w