Tính toán và tối ưu hóa kết cấu đập tràn phím piano áp dụng cho công trình thủy điện đăc mi2

Trường Đại học Thủy lợi Luận văn thạc sĩ LỜI CẢM ƠN Với giúp đỡ phòng Đào tạo Đại học Sau Đại học, Khoa Cơng trình trường Đại học thuỷ lợi, Công ty CP Tư vấn Xây dựng Điện - PECC1, thầy cô giáo, gia đình, bạn bè, đồng nghiệp, đến Luận văn Thạc sĩ chun ngành Xây dựng cơng trình thủy với đề tài: “Tính tốn tối ưu hóa kết cấu đập tràn phím Piano-Áp dụng cho cơng trình thủy điện Đăk Mi 2” hoàn thành Tác giả xin chân thành cảm ơn thày cô giáo, bạn bè, đồng nghiệp giúp đỡ, đóng góp ý kiến quý báu để tác giả hoàn thành luận văn Tác giả xin cảm ơn chân thành tập thể cán bộ, lãnh đạo Đồn TKTĐ Sơn La, Cơng ty CP Tư vấn Xây dựng Điện giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trình học tập nghiên cứu vừa qua Đặc biệt tác giả xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Ngọc Thắng, người trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ tận tình cho tác giả trình thực luận văn Với thời gian trình độ cịn hạn chế, luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Tác giả mong nhận đóng góp ý kiến thầy giáo, Quý vị quan tâm bạn bè đồng nghiệp Luận văn hồn thành Khoa Cơng trình, Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội, tháng năm 2011 Tác giả Lại Tuấn Anh Chuyên ngành Xây dựng cơng trình thủy Lại Tuấn Anh - CH16C2 Trường Đại học Thủy lợi Luận văn thạc sĩ MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐẬP TRÀN XẢ LŨ 1.1 Các loại đập tràn áp dụng cho công trình dâng nước 1.1.1 Khái niệm [2], [3] 1.1.2 Phân loại [1], [2], [3] 10 1.1.3 Tình hình xây dựng đập dâng tràn giới Việt Nam 15 1.2 Các kết nghiên cứu lưu lượng qua tuyến tràn có hình dạng khác 16 1.2.1 Ngưỡng tràn thực dụng kiểu Creager-Ophixerop 17 1.2.2 Ngưỡng tràn zíc zắc kiểu trùn thớng(Traditional labyrinth weir) 19 1.2.3 Ngưỡng tràn zíc zắc kiểu phím Piano (Piano Keys Weir) 27 1.3 Áp dụng tràn Piano cho cơng trình thủy điện Đăk Mi 39 1.3.1 Mục đích 39 1.3.2 Quy mô loại tràn Piano 40 CHƯƠNG 41 PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT BIẾN DẠNG ĐẬP TRÀN PIANO BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN 41 2.1 Các phương pháp giải toán vật rắn biến dạng, toán đàn hồi [6], [7] 41 2.1.1 Phương pháp xác (hay phương pháp tích phân trực tiếp) 42 2.1.2 Các phương pháp gần đúng(Các phương pháp biến phân) 42 2.1.3 Phương pháp sai phân hữu hạn 43 2.2 Phương pháp phần tử hữu hạn [6], [7], [13] 43 2.2.1 Khái niệm nội dung phương pháp 43 2.2.2 Trình tự phân tích tốn theo PP PTHH 44 2.2.3 Tính kết cấu theo mơ hình tương thích 46 2.2.4 Giải hệ phương trình 52 2.3 Phần tử bậc cao phần tử đẳng tham số [6], [7], [12], [13] 53 2.3.1 Toạ độ tự nhiên phần tử ba chiều 53 2.3.2 Phần tử cạnh cong Phần tử đẳng tham số 56 Chuyên ngành Xây dựng cơng trình thủy Lại Tuấn Anh - CH16C2 Trường Đại học Thủy lợi Luận văn thạc sĩ 2.3.3 Phần tử hữu hạn ba chiều toán không gian 56 2.4 Lựa chọn phương pháp cơng cụ tính tốn 63 CHƯƠNG 65 ÁP DỤNG TÍNH TỐN KẾT CẤU ĐẬP TRÀN PHÍM ĐÀN PIANO CƠNG TRÌNH THỦY ĐIỆN ĐĂK MI 65 3.1 Giới thiệu cơng trình [5] 65 3.1.1 Vị trí dự án 65 3.1.2 Nhiệm vụ dự án 65 3.2 Các giải pháp cơng trình kết cấu [5] 67 3.2.1 Cấp cơng trình tiêu chuẩn thiết kế chủ yếu 67 3.2.2 Tuyến đấu mối 67 3.2.3 Tuyến lượng 69 3.2.4 Các hạng mục cơng trình phụ trợ đồng 70 3.3 Các thơng số cơng trình thủy điện Đăk Mi giai đoạn TKKT 70 3.4 Số liệu tính tốn 73 3.4.1 Các tiêu chuẩn quy phạm áp dụng (Bảng 3.2) 73 3.4.2 Tính chất vật liệu 73 3.4.3 Các số liệu đập tràn 74 3.5 Phân tích kết cấu đập tràn 75 3.5.1 Trường hợp tính tốn 75 3.5.2 Sơ đồ lực tác dụng 75 3.5.3 Mơ hình tính tốn 76 3.6 Kết tính tốn 77 3.6.1 Kết tính với H=6m 77 3.6.2 Kết tính với H=6.75m 88 3.6.3 Kết tính với H=7.5m 99 3.7 Nhận xét kết tính tốn lựa chọn chiều cao console thượng lưu 110 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO 113 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1-1: Các đại lượng đặc trưng của đập tràn Chuyên ngành Xây dựng cơng trình thủy Lại Tuấn Anh - CH16C2 Trường Đại học Thủy lợi Luận văn thạc sĩ Hình 1-2: Mặt cắt tràn thực dụng 10 Hình 1-3: Mặt cắt tràn đỉnh rộng 11 Hình 1-4: Các hình dạng cửa tràn 11 Hình 1-6: Một số dạng đập gỗ 12 Hình 1-7: Một số dạng đập đá tràn nước 13 Hình 1-8: Đập dâng phân theo vật liệu làm đập 13 Hình 1-9: Đập cao su 14 Hình 1-10: Một số loại đập trọng lực cải tiến 14 Hình 1-11: Sơ đồ đập vịm 14 Hình 1-12: Các dạng đập chắn nước 15 Hình 1-12a: Các dạng mặt cắt đập trụ chống tràn nước 15 Hình 1-13: Một số dạng mặt cắt đập tràn 17 Hình 1-14: Tràn zíc zắc - Mỹ (nhìn từ hạ lưu) 19 Hình 1-15: Cấu tạo tràn labyrinth 20 Hình 1-16: Mặt dạng ngưỡng tràn đặc biệt 21 Hình 1-17: Các dạng đỉnh tràn 22 Hình 1-18: Mơ hình tràn Sơng Móng 25 Hình 1-19: Mơ hình 1/2 tràn Phước Hịa (nhìn từ thượng lưu) 25 Hình 1-20: Đập tràn phím Piano Ghrib Algeria 27 Hình 1-21: Đập tràn phím Piano Goulou Pháp 27 Hình 1-22: Mơ hình đập tràn phím Piano Văn Phong Việt Nam 28 Hình 1-23: Mặt bằng, cắt ngang tràn PK-A 29 Hình 1-24: Mặt bằng, cắt ngang tràn PK-B 30 Hình 1-25: Đồ thị so sánh khả xả đập tràn kiểu Creager kiểu PKA với H=4m [16] 31 Hình 1-26: Thay ngưỡng tràn kiểu Creager ngưỡng tràn kiểu PKA với H=4m [16] 31 Hình 1-27: Thí nghiệm dịng chảy qua tràn phím đàn 31 Hình 1-28: Các đặc trưng hình học của một đơn vị tràn phím đàn 33 Hình 1-29: Mặt bằng một phân đoạn tràn phím đàn 33 Hình 1-30: Hệ số lưu lượng phụ thuộc vào quan hệ W/H [17] 34 Hình 1-31: Hệ số lưu lượng phụ thuộc vào quan hệ L/W [17] 34 Chuyên ngành Xây dựng công trình thủy Lại Tuấn Anh - CH16C2 Trường Đại học Thủy lợi Luận văn thạc sĩ Hình 1-32: Hệ số lưu lượng phụ thuộc vào quan hệ b/a [17] 35 Hình 1-33: Hệ số lưu lượng phụ thuộc vào quan hệ d/c [17] 36 Hình 1-34: Hệ số lưu lượng phụ thuộc vào hình dạng cửa vào cơng xơn [17] 36 Hình 1-35: Vận hành PKW với tắc nghẽn vật [17] 37 Hình 1-36: Hệ số lưu lượng phụ thuộc vào có mặt vật [17] 37 Hình 1-37: Các dạng mặt cắt thay thế 38 Hình 1-38: Thi cơng tràn phím đàn- ống dẫn khí đặt console hạ lưu 39 Hình 1-39: Mơ hình thí nghiệm mặt cắt tràn loại PKB, ô có dạng bậc thang áp dụng tại Thủy điện Đăk Mi2 - Quảng Nam 40 Hình 2-1: Sơ đồ phương pháp giải 41 Hình 2-2: Hình dạng phần tử 44 Hình 2-3: Sơ đồ khối lập giải toán theo phương pháp PTHH 51 Hình 2-4: Xử lý điều kiện biên 53 Hình 2-5: Hệ tọa độ tự nhiên phần tử tứ diện 54 Hình 2-6: Hệ tọa độ tự nhiên phần tử lục diện 55 Hình 2-7: Phần tử cạnh cong, đẳng tham số chiều 56 Hình 2-8: Phần tử lục diện điểm nút 58 Hình 2-9: Phần tử lục diện bậc cao 20 điểm nút 58 Hình 2-10: Phần tử chuẩn khối lập phương 59 Hình 2-11: Phần tử lục diện bậc cao 32 điểm nút 62 Hình 3-1: Vị trí dự án thủy điện Đăk mi 66 Hình 3-2: Mặt cắt dọc tuyến đập 67 Hình 3-3: Mặt cắt ngang đập tràn Piano 74 Hình 3-4: Mặt cắt dọc tràn Piano 75 Hình 3-5: Sơ đồ lực tác dụng 76 Hình 3-6: Sơ đồ hình học phần tử solid 186 76 Hình 3-7: Sơ đồ ứng suất phần tử solid 186 77 Hình 3-9: Chuyển vị ux (m) 78 Hình 3-10: Chuyển vị uy (m) 78 Hình 3-11: Ứng suất σx (T/m2) 79 Hình 3-12: Ứng suất σy (T/m2) 79 Hình 3-13: Chuyển vị ux (m) 80 Chun ngành Xây dựng cơng trình thủy Lại Tuấn Anh - CH16C2 Trường Đại học Thủy lợi Luận văn thạc sĩ Hình 3-14: Chuyển vị uy (m) 80 Hình 3-15: Ứng suất σx (T/m2) 81 Hình 3-16: Ứng suất σy (T/m2) 81 Hình 3-17: Chuyển vị ux (m) 82 Hình 3-18: Chuyển vị uy (m) 82 Hình 3-19: Chuyển vị uz (m) 83 Hình 3-20: Ứng suất σx (T/m2) 83 Hình 3-21: Ứng suất σy (T/m2) 84 Hình 3-22: Ứng suất σz (T/m2) 84 Hình 3-23: Ứng suất σ1 (T/m2) 85 Hình 3-24: Ứng suất σ2 (T/m2) 85 Hình 3-25: Ứng suất σ3 (T/m2) 86 Hình 3-26: Chuyển vị ux (m) 86 Hình 3-27: Chuyển vị uy (m) 87 Hình 3-28: Ứng suất σx (T/m2) 87 Hình 3-29: Ứng suất σy (T/m2) 88 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Thông số số đập tràn labyrinth xây dựng giới.[15] 23 Bảng 3.1: Các thông số phương án chọn TĐ Đăk Mi 70 Bảng 3.2: Các tiêu chuẩn quy phạm áp dụng 73 Bảng 3.3: Chỉ tiêu lý bê tông 73 Bảng 3.4: Chỉ tiêu lý đá 74 Chun ngành Xây dựng cơng trình thủy Lại Tuấn Anh - CH16C2 Trường Đại học Thủy lợi Luận văn thạc sĩ MỞ ĐẦU I Tính cấp thiết đề tài Trong trình phát triển kinh tế, cơng trình xây dựng mọc lên ngày nhiều, bao gồm cơng trình thủy lợi nhằm điều tiết dịng chảy tạo thuận lợi cho cơng việc sản xuất đáp ứng nhu cầu cấp nước cho hộ dùng nước, cơng trình thủy điện nhằm phục vụ nhu cầu lượng ngày tăng ngành sản xuất, dịch vụ phục vụ đời sống nhân dân Khi xây dựng đầu mối cơng trình hồ chứa nước, ngồi đập, cơng trình lấy nước số cơng trình phục vụ cho mục đích chun mơn, cần phải xây dựng cơng trình để tháo phần lượng nước thừa tháo cạn phần hay toàn hồ chứa để kiểm tra sửa chữa đảm bảo hồ chứa làm việc bình thường an tồn Đập tràn phần cơng trình khơng thể thiếu xây dựng cơng trình thủy lợi, thủy điện Hầu hết đập tự tràn lòng sơng nay, thuộc hệ thống cơng trình đầu mối thủy lợi, thủy điện, thường có dạng đập tràn thực dụng Creager dạng Creager-Ophixerov Vì để tăng khả tháo nước lũ qua đập tràn người ta dùng đập tràn có cửa van để hạ thấp cao trình ngưỡng tràn xuống (hay tăng chiều cao lớp nước tràn) để chủ động điều tiết lượng nước xả Tuy đập tràn có cửa van có khả tháo lớn làm cho tổn thất lượng nước hồ nhiều hơn, vận hành phức tạp an tịan (kẹt cửa van) so với đập tự tràn Để cải thiện khả tháo lũ đập tự tràn, có hàng chục đập tràn thiết kế theo kiểu tường đứng đáy phẳng với sơ đồ cưa (mỏ vịt) có chiều dài đường tràn dài nhiều bề rộng đập tràn (thường gấp lần) Kiểu thiết kế thường tăng gấp đôi lưu lượng so với kiểu đập tràn thực dụng Creager Tuy nhiên, lọai đập tràn mỏ vịt, đặc điểm hình dạng tường tràn đặt bệ móng phẳng, khơng thể áp dụng đỉnh mặt cắt đập bê tơng trọng lực thơng thường Vì kiểu thiết kế áp dụng để nâng cao khả tháo lũ cho số đập tràn có điều kiện thích hợp định thực tế chiếm phần ngàn đập lớn Chun ngành Xây dựng cơng trình thủy Lại Tuấn Anh - CH16C2 Trường Đại học Thủy lợi Luận văn thạc sĩ Chính hạn chế đập tràn truyền thống, đập tràn có cửa van đập tràn cưa đặt vấn đề cho nhóm ơng F Lempérière (Hydrocoop-France) nghiên cứu tìm kiểu đập tràn có lưu lượng tràn lớn, dễ xây dựng, có hình dạng giống bàn phím đàn Piano gọi đập tràn phím Piano Từ vấn đề để đảm bảo điều kiện kỹ thuật đảm bảo tính hiệu đập tràn phím Piano tiết kiệm tối đa chi phí q trình xây dựng Chúng ta cần nghiên cứu, tính tốn tối ưu hóa kết cấu đập tràn phím Piano từ có sở lựa chọn kích thước bố trí cốt thép cho tràn II Mục đích Đề tài Trên sở nghiên cứu phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH), áp dụng để tính tốn trạng thái ứng suất biến dạng đập tràn phím Piano, từ lựa chọn chiều cao hợp lý console thượng lưu đảm bảo điều kiện làm việc tràn áp dụng cho cơng trình Thuỷ điện Đăk Mi III Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu : Nghiên cứu tính tốn trạng thái ứng suất - biến dạng đập tràn phím piano Phương pháp nghiên cứu : - Trên sở thu thập tài liệu, tìm hiểu cơng trình nghiên cứu - Tìm hiểu ảnh hưởng ngưỡng cưa đến lưu lượng tháo qua đập tràn - Kết hợp lý thuyết với phương pháp tính tốn đại - phương pháp PTHH, lựa chọn phần mềm phù hợp để áp dụng tính tốn Chun ngành Xây dựng cơng trình thủy Lại Tuấn Anh - CH16C2 Trường Đại học Thủy lợi Luận văn thạc sĩ CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐẬP TRÀN XẢ LŨ 1.1 Các loại đập tràn áp dụng cho công trình dâng nước 1.1.1 Khái niệm [2], [3] Vật kiến trúc ngă n một dòng không áp làm cho dòng đó chảy tràn qua đỉnh gọi là đập tràn Đập tràn là một những bộ phận chủ yếu của nhiều công trình thủy lợi : phần tràn nước tháo lũ của hồ chứa , đập ngăn sông dâng nước , một số loại cống … Đập dâng tràn: là một hạng mục hệ thống đầu mối cơng trình , chắn ngang sơng vừa có tác dụng chắn nước vừa cho nước tràn qua để khai thác dòng chảy tự nhiên (lưu lượng bản) và nguồn nước điều tiết từ hồ chứa thượng lưu (nếu có) Đập dâng tràn xây dựng khi: - Có nhu cầu nâng cao mực nước - Lưu lượng nước dùng nhỏ lưu lượng nước đến tự nhiên tháng Qđi >Qyci Qđi: Lưu lượng nước đến tháng năm Qyci: lưu lượng nước cần tháng năm - Khi địa hình khơng cho phép xây dựng hồ chứa không tạo bụng hồ Đập dâng tràn là biện pháp công trình để dâng cao mực nước sông suối phục vụ tưới tự chảy cho khu vực nhỏ lân cận mà vốn đầu tư không cao , xây dựng không phức tạp biện pháp hồ đập B H b Z δ hh P P1 Vo Hình 1-1: Các đại lượng đặc trưng của đập tràn Chun ngành Xây dựng cơng trình thủy Lại Tuấn Anh - CH16C2 Trường Đại học Thủy lợi với: b: P1: Luận văn thạc sĩ 10 Chiều rộng đập tràn: là chiều dài đoạn tràn nước Chiều cao của đập so với đáy kênh hoặc sông thượng lưu P: Chiều cao của đập so với đáy hạ lưu H: Cột nước tràn: là chiều cao mặt nước thượng lưu so với đỉnh đập δ: Chiều dày đỉnh đập hh: Chiều sâu cột nước hạ lưu hn: Độ ngập hạ lưu : là chiều sâu từ mặt nước hạ lưu đến đỉnh đ ập (khi nước hạ lưu cao đỉnh đập), hn = hh - P 1.1.2 Phân loại [1], [2], [3] 1) Phân loại theo hình dạng kích thước mặt cắt ngang tràn: Theo cách phân loại này đập tràn có thể chia làm loại sau đây: a Đập tràn thành mỏng (hình 1-1) Khi chiều dày của đỉnh đập δ < 0.67H, làn nước sau tràn qua mép thượng lưu của đỉnh đập thì tách rời khỏi đỉnh đập , không chạm vào toàn bộ mặt đỉnh đập, đó hình dạng và chiều dày của đập không ảnh hưởng đ ến làn nước tràn và lưu lượng tràn b Đập tràn có mặt cắt thực dụng (hình 1-2) Khi chiều dày đỉnh đập ảnh hưởng đến làn nước tràn , không quá lớn, cụ thể là: 0.67H < δ < (2÷3)H Mặt cắt đập có thể là đa giác hoặc hình cong H O = 90 O a Đá xây a) b) c) Hình 1-2: Mặt cắt tràn thực dụng a) Đập thực dụng hình cong; b) Đập thực dụng hình thang; c) Đập tràn thực dụng có cửa van điều tiết lưu lượng Chun ngành Xây dựng cơng trình thủy Lại Tuấn Anh - CH16C2 Trường Đại học Thủy lợi 100 Luận văn thạc sĩ Hình 3-51: Chuyển vị ux (m) Hình 3-52: Chuyển vị uy (m) Chuyên ngành Xây dựng cơng trình thủy Lại Tuấn Anh - CH16C2 Trường Đại học Thủy lợi 101 Luận văn thạc sĩ Hình 3-53: Ứng suất σx (T/m2) Hình 3-54: Ứng suất σy (T/m2) Chun ngành Xây dựng cơng trình thủy Lại Tuấn Anh - CH16C2 Trường Đại học Thủy lợi 102 Luận văn thạc sĩ a Ứng suất-biến dạng ô Hình 3-55: Chuyển vị ux (m) Hình 3-56: Chuyển vị uy (m) Chun ngành Xây dựng cơng trình thủy Lại Tuấn Anh - CH16C2 Trường Đại học Thủy lợi 103 Luận văn thạc sĩ Hình 3-57: Ứng suất σx (T/m2) Hình 3-58: Ứng suất σy (T/m2) Chuyên ngành Xây dựng cơng trình thủy Lại Tuấn Anh - CH16C2 Trường Đại học Thủy lợi 104 Luận văn thạc sĩ b Ứng suất-biến dạng vào Hình 3-59: Chuyển vị ux (m) Hình 3-60: Chuyển vị uy (m) Chuyên ngành Xây dựng cơng trình thủy Lại Tuấn Anh - CH16C2 Trường Đại học Thủy lợi 105 Luận văn thạc sĩ Hình 3-61: Chuyển vị uz (m) Hình 3-62: Ứng suất σx (T/m2) Chun ngành Xây dựng cơng trình thủy Lại Tuấn Anh - CH16C2 Trường Đại học Thủy lợi 106 Luận văn thạc sĩ Hình 3-63: Ứng suất σy (T/m2) Hình 3-64: Ứng suất σz (T/m2) Chuyên ngành Xây dựng cơng trình thủy Lại Tuấn Anh - CH16C2 Trường Đại học Thủy lợi 107 Luận văn thạc sĩ Hình 3-65: Ứng suất σ1 (T/m2) Hình 3-66: Ứng suất σ2 (T/m2) Chun ngành Xây dựng cơng trình thủy Lại Tuấn Anh - CH16C2 Trường Đại học Thủy lợi 108 Luận văn thạc sĩ Hình 3-67: Ứng suất σ3 (T/m2) c Ứng suất-biến dạng tường tràn Hình 3-68: Chuyển vị ux (m) Chun ngành Xây dựng cơng trình thủy Lại Tuấn Anh - CH16C2 Trường Đại học Thủy lợi 109 Luận văn thạc sĩ Hình 3-69: Chuyển vị uy (m) Hình 3-70: Ứng suất σx (T/m2) Chuyên ngành Xây dựng công trình thủy Lại Tuấn Anh - CH16C2 Trường Đại học Thủy lợi 110 Luận văn thạc sĩ Hình 3-71: Ứng suất σy (T/m2) 3.7 Nhận xét kết tính tốn lựa chọn chiều cao console thượng lưu Kết tính tốn cho ta thấy, ứng với bề rộng khoang tràn không thay đổi thay đổi chiều cao console thượng lưu H ứng suất biến dạng đập tràn piano thay đổi đặc biệt vị trí phía ngàm console thượng lưu (điểm A), giá trị chuyển vị ứng suất vị trí A sau : Giá trị chuyển vị : - Khi H=6m, ux=0,00142 (m), uy= 0,73.10-4 (m) - Khi H=6.75m, ux = 0,00133 (m), uy =-0,32.10-4 (m) - Khi H=7.5m, ux = 0,00125 (m, uy =- 0,114.10-4 (m) Giá trị ứng suất : - Khi H=6m, σx = 58,40 (T/m2), σy = 163,55 (T/m2) - Khi H=6.75m, σx = 23,36 (T/m2), σy = 94,35 (T/m2) - Khi H=7.5m, σx = 11,25 (T/m2), σy = 74,23 (T/m2) Chuyên ngành Xây dựng công trình thủy Lại Tuấn Anh - CH16C2 Trường Đại học Thủy lợi 111 Luận văn thạc sĩ Khi chiều cao H thay đổi dẫn tới hình dạng mặt cắt ô thay đổi Nếu chọn giá trị H nhỏ tiết kiệm bê tơng làm tràn ứng suất phần console thượng tăng lên dẫn đến phải tăng diện tích cốt thép phần Hơn nữa, giá trị H nhỏ khó khăn thi cơng phần console thượng Để đảm bảo cho kết cấu đủ khả chịu lực có vật trơi va chạm vào dễ dàng việc thi cơng, chọn hình dạng mặt cắt đón nước tràn piano giai đoạn TKKT nên chọn chiều cao console thượng với chiều cao tường tràn H Trong giai đoạn thiết kế vẽ thi cơng cần xem xét có nên hay không bọc thép phần đầu console thượng để tránh trường hợp bê tông bị vỡ có vật trơi lớn va chạm với tràn thời gian làm việc lâu dài Chuyên ngành Xây dựng cơng trình thủy Lại Tuấn Anh - CH16C2 Trường Đại học Thủy lợi 112 Luận văn thạc sĩ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I Những kết đạt Tổng quan hình thức đập tràn ứng dụng xây dựng cơng trình thủy lợi, thủy điện Sơ lược kết cấutràn xả lũ dạngphím đàn Piano ứng dụng loại tràn Việt nam giới Ứng dụng cơng nghệ tính tốn đại - Phương pháp phần tử hữu hạn, đặc biệt có sử dụng phần tử bậc cao tính tốn Lập mơ hình tính tốn theo phương pháp phần tử hữu hạn tính tốn trạng thái ứng suất - biến dạng đập tràn phím Piano áp dụng cho cơng trình Thủy điện Đăk Mi Từ so sánh chọn mặt cắt ô hợp lý đảm bảo điều kiện chịu lực thuận lợi cho q trình thi cơng II Những tồn trình thực luận văn Với kết đạt nêu ở trên, luận văn thực đầy đủ yêu cầu đặt đề cương Do thời gian nghiên cứu có hạn nên bên cạnh kết đạt được, luận văn có tồn chưa giải sau: - Mới tính tốn tốn ứng suất - biến dạng đập tràn phím Piano trường hợp tải trọng, chưa xét đến tải trọng động đất, thi cơng - Do khơng có đủ thời gian nên chưa tính ứng suất - biến dạng đập tràn Piano trường hợp khoang tràn thay đổi - Luận văn phân tích chiều dày console thượng lưu mà chưa có kết luận console hạ lưu III Những kiến nghị hướng nghiên cứu Đập tràn phím Piano loại kết cấu đập tràn áp dụng Việt Nam nên chưa có tiêu chuẩn tính tốn cho loại đập này, để có kết cấu hợp lý cần phải kết hợp với nghiên cứu thủy lực thí nghiệm mơ hình, tính tốn nhiều trường hợp tải trọng khác để có mặt cắt tràn tối ưu Trong tính tốn kết cấu cần xem xét trường hợp có vật trơi lớn va chạm với tràn Chun ngành Xây dựng cơng trình thủy Lại Tuấn Anh - CH16C2 Trường Đại học Thủy lợi 113 Luận văn thạc sĩ TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn (2003), Quy phạm tính tốn thủy lực đập tràn (QP.TL.C-8-76), Hà nội Bộ mơn thuỷ lực, Giáo trình thuỷ lực Tập 2, Tập 3, NXB Đại học & trung học chuyên nghiệp Bộ mơn thuỷ cơng, Giáo trình thuỷ cơng Tập 1, Tập 2, Trường Đại học Thuỷ Lợi Nguyễn Văn Cung, Nguyễn Xn Đặng, Ngơ Trí Viềng ( 1977), Cơng trình tháo lũ đầu mối hệ thống Thuỷ lợi, NXB KHKT Công ty CP Tư vấn Xây dựng Điện - PECC2 (2009), Hồ sơ TKKT Công trình Thủy Điện Đăk Mi Phạm Ngọc Khánh, Nguyễn Công Thắng (2007), Phương pháp số, Nhà xuất từ điển Bách Khoa, Hà Nội Chu Quốc Thắng (1997), Phương pháp phần tử hữu hạn, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hồng Đình Trí, nnk (2001), Cơ học kết cấu, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà nội P.G.Kixêlep & số tác giả (1984), Sổ tay tính tốn Thuỷ lực, Lưu Cơng Đào, Nguyễn Tài dịch từ tiếng Nga, NXB “MIR” Matxcơva (bản dịch tiếng việt) 10 Lý Trường Thành (2007), Cơ học kết cấu , Nhà xuất Xây Dựng, Hà Nội 11 Ngơ Trí Viềng, Nguyễn Chiến nnk (2004), Thủy công tập II , Nhà xuất Xây Dựng, Hà Nội Tiếng Anh 12 A.J Davies, (1980), The finite element method : A first approach, Clarendor press - Oxford 13 Zenkiewiez O.C (1983), The Finite Element Method in Engineering Science, London Chun ngành Xây dựng cơng trình thủy Lại Tuấn Anh - CH16C2 Trường Đại học Thủy lợi 114 Luận văn thạc sĩ 14 Hay, N., and Taylor, G., (1970) “Performance and Design of labyrinth weirs” American Society of Civil Engineering, Journal of Hydraulic Engineering, 96(11), 2337-2357 15 Henry T.Falvey (2003) “Hydraulic design of Labyrinth weirs” 16 Lempérière, F., Ouamane, A 2003 The piano keys weir: a new cost-effective solution for spillways The international journal on Hydropower and Dams volume ten, issue Five 17 Ouamane, A Lempérière, F Conception d'une nouvelle forme économique de déversoir 18 Tullis, J.P., Nostratollah, A., and Waldron, D., (1995) “Design of labyrinth spillways” American Society of Civil Engineering, Journal of Hydraulic Engineering, 121(3), 247-255 Chuyên ngành Xây dựng cơng trình thủy Lại Tuấn Anh - CH16C2 ... Đập tràn phần cơng trình khơng thể thiếu xây dựng cơng trình thủy lợi, thủy điện Hầu hết đập tự tràn lịng sơng nay, thuộc hệ thống cơng trình đầu mối thủy lợi, thủy điện, thường có dạng đập tràn. .. tính tốn tối ưu hóa kết cấu đập tràn phím Piano từ có sở lựa chọn kích thước bố trí cốt thép cho tràn II Mục đích Đề tài Trên sở nghiên cứu phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH), áp dụng để tính tốn... bàn phím đàn Piano gọi đập tràn phím Piano Từ vấn đề để đảm bảo điều kiện kỹ thuật đảm bảo tính hiệu đập tràn phím Piano tiết kiệm tối đa chi phí trình xây dựng Chúng ta cần nghiên cứu, tính