Xác định sự phân bố nội lực do ảnh hưởng của biến dạng theo thời gian trong kết cấu nhịp liên tục thi công theo phương pháp đúc hẫng

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -^ ] - TRẦN VĂN GIÀU # ĐỀ TÀI : XÁC ĐỊNH SỰ PHÂN BỐ NỘI LỰC DO ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC BIẾN DẠNG THEO THỜI GIAN TRONG KẾT CẤU NHỊP LIÊN TỤC THI CÔNG THEO PHƯƠNG PHÁP ĐÚC HẪNG CHUYÊN NGÀNH : CẦU, TUYNEN VÀ CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG KHÁC TRÊN ĐƯỜNG ÔTÔ VÀ ĐƯỜNG SẮT MÃ NGÀNH : 2.15.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ Thành phố Hồ Chí Minh 05/2004 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH -^ ] - CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS VŨ XUÂN HÒA CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT : ……………………………………………………… CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT : ……………………………………………………… Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày …… tháng …… năm 2005 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM PHÒNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM -oooooo - -^ ] - Đọc lập - Tự - Hạnh phúc Tp HCM ngày ………… tháng ………… năm 2005 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên : TRẦN VĂN GIÀU - Phái : Nam - Mã số học viên : CA13.005 Ngày,tháng,năm sinh : 01 – 02 – 1972 - Nơi sinh : Đồng Tháp Chuyên ngành : CẦU,TUYNEN & CÁC CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG KHÁC TRÊN ĐƯỜNG ÔTÔ & ĐƯỜNG SẮT I Tên đề tài : Xác định phân bố nội lực ảnh hưởng biến dạng theo thời gian kết cấu nhịp liên tục thi công theo phương pháp đúc hẫng II Nhiệm vụ nội dung : Nhiệm vụ : Xác định phân bố nội lực ảnh hưởng biến dạng theo thời gian kết cấu nhịp liên tục thi công theo phương pháp đúc hẫng Nội dung : Chương : Mở đầu Chương : Tổng quan công nghệ đúc hẫng thi công cầu bê tông cốt thép – dự ứng lực liên tục Chương : Các biến dạng theo thời gian kết cấu nhịp liên tục ảnh hưởng biến dạng Chương : Nghiên cứu phân bố lại nội lực ảnh hưởng biến dạng theo thời gian kết cấu nhịp liên tục thi công theo phương pháp đúc hẫng Chương : Kết luận III Ngày giao nhiệm vụ : …… - …… - 2004 IV Ngày hoàn thành nhiệm vụ : …… - …… - 2005 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS VŨ XUÂN HÒA CÁN BỘ BỘ MÔN QL CHUYÊN NGHÀNH TS VŨ XUÂN HÒA Nội dung đề cương luận văn thạc só Hội đồng chuyên ngành thông qua Ngày …… tháng …… năm 2005 TRƯỞNG PHÒNG ĐT - SĐH TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH LỜI CẢM ƠN -^ ] - Trong trình tham gia học tập khóa học, cao học nghành “Cầu, Tuynen công trình xây dựng khác đường ôtô đường sắt” trường Đại Học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh Em thật xúc động xin nói lời cảm ơn chân thành nhiệt tình giảng dạy thầy cô, giúp chúng em nắm bắt kiến thức bổ ích Xin cảm ơn thầy cô Phòng Đào Tạo Sau Đại Học Cảm ơn thầy tiến só Vũ Xuân Hòa hướng dẫn, giúp đỡ tận tình thời gian thực luận văn Kính chúc q thầy cô lời chúc sức khỏe hạnh phúc Thành phố Hồ Chí Minh ngày 20/02/2005 TRẦN VĂN GIÀU TÓM TẮT NỘI DUNG -^ ] Công tác thi công theo công nghệ đúc hẫng cầu bê tông cốt thép dự ứng lực liên tục nhịp ngày phổ biến Việt Nam Cầu bê tông cốt thép liên tục nhịp có dáng vẽ thẫm mỹ cao, có nhịp lớn lên đến 200m Một ưu điểm khác là, với sơ đồ kết cấu nhịp siêu tónh, tránh khe biến dạng cầu, làm cho xe chạy cầu êm thuận dể dàng cho công tác tu sửa chữa Một yếu tố ảnh hưởng đến nội lực kết cấu nhịp liên tục thi công theo công nghệ hẫng biến dạng theo thời gian kết cấu nhịp Một phương pháp để ước lượng giá trị nội lực đo phản lực gối cầu theo thời gian Tuy nhiên, tính phức tạp tượng nên kết phương pháp thường xem giá trị ước lượng Hơn nữa, phương pháp thực cầu xây dựng xong Luận văn trình bày phương pháp tính toán phân bố lại nội lực ảnh hưởng biến dạng theo thời gian cụ thể kết cấu nhịp cầu liên tục thi công theo công nghệ đúc hẫng, xét điều kiện khí hậu khu vực Nam Bộ nước ta Nội dung chủ yếu phương pháp tính toán lại phân bố nội lực theo công thức gần tính phần mềm RM Từ có so sánh, đánh giá kết tìm Các nội dung trình bày cụ thể chương SUMMARY OF CONTENT -^ ] The execution work by the technology of elevation casting of span constant stressed concrete bridge is becoming popular in Vietnam The span constant bridge has high aesthetic style; its large span is up to 200m Another advantage is that with the structure of super satic span, the deformation of joint in bridge will be avoided and it makes the vehicle running on bridge smothly and its maintenance is also easy One of factors that affect to the internal force of constant span structure executed by elevation technology is deformations by the time in span structure One method to estimate this value of internal force is to measure support reactive force of bridges by the time However, because of the complication of phenomenon, the result of this method has usually been considered as estimated value Moreover, this method is implemented as the construction of the bridge is completed This essay would present the caculation method of distribution of internal force by the impact of deformations by the time on one span structure particularly that is executed by technology of elevation casting in the weather condition of Nam Bo region in our contry The main content of this method is to recalculate the distribution of internal force by approximate formular and it is caculated by the RM sostware Then, the results can be compared and assessed These contents will be presented in details in chapters here in Luận văn Cao học Ngành : Cầu, Tuynen Các công trình xây dựng khác đường ôtô đường sắt WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZWXYZWX MỤC LỤC -^ ] Nhiệm vụ luận văn thạc só Lời cảm ơn Tóm tắt nội dung luận văn Mục lục Phần I : Nội dung luận văn Chương I : Mở đầu I.1 Đặt vấn đề……………………………………………………………………………………………………………………………………….2 I.2 Phạm vi đề tài……………………………………………………………………………………………………………………………… Chương II : Tổng quan công nghệ đúc hẫng thi công cầu bê tông cốt thép – dự ứng lực liên tục ………………………………………………………………………………………………………….…………………4 II.1 Giới thiệu chung công nghệ hẫng………………………………………………………………………………….4 II.1.1 Nguyên tắc chung ………………………………………………………………………………………………………………… II.1.2 Đánh giá ưu nhược điểm công nghệ hẫng……………………………………………….6 II.2 Công nghệ thi công đúc hẫng & trình tự tính toán kết cấu nhịp………………………………8 II.2.1 Công nghệ thi công đúc hẫng………………………………………………………………………………………………8 II.2.1.1 Các kích thước bản…………………………………………………………………………………………………………8 II.2.1.2 Các trường hợp đúc hẫng…………………………………………………………………………………………………10 II.2.2 Khái quát trình tự thi công đúc hẫng 12 II.2.3 Tóm tắt trình tự tính nội lực giai đoạn thi công…………………………………………….15 II.2.3.1 Xác định thay đổi sơ đồ tónh học theo giai đoạn thi công…………15 II.2.3.2 Nội lực từ biến ………….……………………………………………………………………………………………….17 II.2.3.3 Nội lực ảnh hưởng nhiệt độ…………………………………………………………………………………….17 II.2.3.4 Tính toán ổn định lật trình đúc hẫng………………………………………………… 18 II.3 Một số vấn đề đặc thù công nghệ hẫng……………………………………………………………….19 Chương III : Các biến dạng theo thời gian kết cấu nhịp liên tục ảnh hưởng biến dạng……………………………………………………………………………………………………………………20 III.1 Các biến dạng theo thời gian…………………………………………………………………………………………….20 III.1.1 Khái niệm ảnh hưởng co ngót từ biến……………………………………………………20 WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZWXYZW GVHD : TS Vũ Xuân Hòa HVTH: Trần Văn Giàu Luận văn Cao học Ngành : Cầu, Tuynen Các công trình xây dựng khác đường ôtô đường sắt WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZWXYZWX III.1.2 Xác định hệ số từ biến …………………………………………………………………………………………………….21 Hệ số từ biến xác định (theo tiêu chuẩn kỹ thuật 22TCN 272-01)…………….21 Hệ số từ biến xác định cách tra bảng (Theo tài liệu Viện Bê tông Dự ứng lực Hoa Kỳ)……………………………………………………………………………………………………………… 21 III.1.3 Tiêu chuẩn xét ảnh hưởng thay đổi nhiệt độ……………………………………….24 III.1.3.1 Ảnh hưởng thay đổi nhiệt độ kết cấu nhịp cầu liên tục………… 24 III.1.3.2 Tiêu chuẩn xét ảnh hưởng thay đổi nhiệt độ…………………………………….25 III.1.3.3 Hiệu ứng gradien nhiệt kết cấu nhịp có mặt cắt ngang hình hộp…….26 III.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến biến dạng tượng từ biến, co ngót……………….28 Thời gian tác dụng tải trọng Cường độ bê tông chất tải Điều kiện môi trường (nhiệt độ, độ ẩm, … ) Điều kiện vật liệu (loại xi măng, loại cốt lệu cho bê tông) Cấp phối bê tông Kích thước cấu kiện bê tông III.3 Ảnh hưởng tượng co ngót từ biến lên kết cấu nhịp cầu liên tục… 32 Mất mát ứng suất Ảnh hưởng đến trị số độ võng kết cấu nhịp bê tông cốt thép Phân bố lại nội lực mặt cắt phận kết cấu siêu tónh Gây tượng nứt bê tông III.4 Một số giải pháp áp dụng để giảm thiểu ảnh hưởng co ngót từ biến………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….34 Chương IV : Nghiên cứu phân bố lại nội lực ảnh hưởng biến dạng theo thời gian kết cấu nhịp liên tục thi công theo phương pháp đúc hẫng ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….35 IV.1 Các tiêu chuẩn phương pháp tính toán…………………………………………………………………….35 IV.1.1 Tiêu chuẩn …35 IV.1.2 Phương pháp tính toán 35 IV.2 Phân tích phân bố lại nội lực ảnh hưởng biến dạng theo thời gian kết cấu nhịp liên tục phương pháp gần ………………………………………….35 IV.2.1 Xác định hệ số từ biến điều kiện khí hậu khu vực Nam Bộ………………….36 WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZWXYZW GVHD : TS Vũ Xuân Hòa HVTH: Trần Văn Giàu Luận văn Cao học Ngành : Cầu, Tuynen Các công trình xây dựng khác đường ôtô đường sắt WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZWXYZWX Một số đặc điểm khí hậu khu vực Nam Bộ Thu thập số liệu khí hậu khu vực Nam Bộ Kết tính toán hệ số từ biến điều kiện khí hậu khu vực Nam Bộ IV.2.2 Phân tích phân bố lại nội lực ảnh hưởng biến dạng theo thời gian kết cấu nhịp liên tục phương pháp gần đúng…………………………………38 IV.2.2.1 Sự phân bố lại nội lực ảnh hưởng tượng từ biến……………………….38 Nguyên tắc phân bố lại nội lực ảnh hưởng từ biến………………………………………38 Phương pháp gần xác định nội lực ảnh hưởng từ biến…………………….39 a Theo tài liệu Viện Bê Tông Dự Ứng Lực Viện Bê Tông Dự Ứng Lực Hậu p Hoa Kỳ (Prestressed Concrete Institute and Post – Tensioning Institute) b Theo giaùo sư Ing.Kurt Schafer (Đức) c Theo tài liệu Bộ Giao Thông Pháp Một số ví dụ tính toán…………………………………………………………………………………………………………….44 IV.2.2.2 Sự phân bố lại nội lực ảnh hưởng nhiệt độ………………………………………………49 Phân tích tác động nhiệt độ…………………………………………………………………………………………49 Ví dụ tính toán………………………………………………………………………………………………………………………….53 Nhận xét………………………………………………………………………………………………………………………………………… 55 IV.3 Tính toán phân bố lại nội lực ảnh hưởng biến dạng theo thời gian kết cấu nhịp liên tục cách sử dụng phần mềm RM………………………………55 IV.3.1 Cơ sở số liệu tính toán……………………………………………………………………………………………… 55 IV.3.1.1 Cơ sở tính toán………………………………………………………………………………………………………………….55 IV.3.1.2 Số liệu tính toán………………………………………………………………………………………………………………55 IV.3.2 Kết tính toán……………………………………………………………………………………………………………… 55 Chương V : Kết luaän .57 Tài liệu tham khảo………………………………………………………………………………………………………………………….58 Phần II : Phụ lục…………………………………………………………………………………………………………………………… 59 Phụ lục – Thông báo khí tượng thủy văn khu vực nam bộ……………………………………………60 Phụ lục – Các kết tính toán hệ số từ biến……………………………………………………………………61 Phụ lục – Các kết tính toán nội lực từ biến………………………………………………………….65 WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZWXYZW GVHD : TS Vũ Xuân Hòa HVTH: Trần Văn Giàu Luận văn Cao học Ngành : Cầu, Tuynen Các công trình xây dựng khác đường ôtô đường sắt WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZWXYZWX Phụ lục – Các kết tính toán nội lực ảnh hưởng nhiệt độ…………………………70 Phụ lục – Các kết tính toán nội lực ảnh hưởng co ngót từ biến nhiệt độ theo phần mềm RM…………………………………………………………………………………………………………………….71 Lý lịch trích ngang WXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXYZWXWXYZWXYZW GVHD : TS Vũ Xuân Hòa HVTH: Trần Văn Giàu LÝ LỊCH TRÍCH NGANG -^ ] - Họ tên : TRẦN VĂN GIÀU - Phái : Nam Ngày,tháng,năm sinh : 01 – 02 – 1972 - Nôi sinh : Đồng Tháp Địa liên lạc : 71/5T, khu phố 6, Tân Thới Nhất, Q12, Tp.Hồ Chí Minh Địện thoại : 08.7.191.076 - 0913.72.74.78 QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO : Tốt nghiệp kỹ sư xây dựng Cầu Đường trường ĐHBK Tp Hồ Chí Minh năm 1996 Trúng tuyển vào cao học nghành Cầu, Tuynen công trình xây dựng khác đường ôtô đường sắt trường ĐHBK Tp Hồ Chí Minh năm 2002 Học chương trình cao học trường ĐHBK Tp Hồ Chí Minh từ 2002 đến QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC : Từ 1996 đến 1998, công tác BQLDA ĐTXDCT Quận Phú Nhuận TP.HCM Từ 1998 đến 2003, công tác Công ty Xây Dựng – Thương Mại 12, Quận 12 - TP.HCM Từ 2003 đến nay, công tác Khu Đường Sông TP.HCM ... IV.2.2 PHÂN TÍCH SỰ PHÂN BỐ LẠI NỘI LỰC DO ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC BIẾN DẠNG THEO THỜI GIAN TRONG KẾT CẤU NHỊP LIÊN TỤC BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP GẦN ĐÚNG : IV.2.2.1 SỰ PHÂN BỐ LẠI NỘI LỰC DO ẢNH HƯỞNG CỦA... tượng từ biến đến phân bố lại nội lực kết cấu nhịp liên tục thi công theo phương pháp đúc hẫng Nguyên tắc phân bố lại nội lực ảnh hưởng từ biến : Xét dầm AB thi công theo phương pháp đúc hẫng hợp... NỘI LỰC DO ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC BIẾN DẠNG THEO THỜI GIAN TRONG KẾT CẤU NHỊP LIÊN TỤC BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP GẦN ĐÚNG : Như nói chương III, biến dạng theo thời gian kết cấu nhịp liên tục biến dạng