Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất (Luận văn thạc sĩ)

Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất (Luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất (Luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất (Luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất (Luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất (Luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất (Luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất (Luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất (Luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất (Luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất (Luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất (Luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất (Luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất (Luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất (Luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất (Luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất (Luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất (Luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất (Luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất (Luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất (Luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất (Luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất (Luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất (Luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất (Luận văn thạc sĩ)

LỜI CAM ĐOAN Em, Dương Xuân Hào Sinh ngày: 29/11/1993, CMND số: 125496095, cấp ngày: 08/04/2009, tại Bắc Ninh Quê quán: Tiên Sơn – Việt Yên – Bắc Giang Nơi ở hiện tại: số 205 Vương Thừa Vũ – Thanh Xuân – Hà Nội Công tác tại Công ty Cổ phần tư vấn và thiết kế xây dựng ACE Xin cam đoan luận văn tốt nghiệp cao học “Ảnh hưởng việc mô hình hóa gối cao su đến kết quả tính toán của công trình cách chấn khi chịu động đất” là do cá nhân em thực hiện, mọi tham khảo đều dùng trong các bài giảng của thầy giáo và các tài liệu công khai Các số liệu, kết quả trong luận văn hoàn toàn trung thực Em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực của luận văn này Hà Nội, tháng 2 /2018 Tác giả luận văn Dương Xuân Hào i LỜI CẢM ƠN Em, Dương Xuân Hào xin khắc cốt ghi tâm công ơn dạy bảo, tình cảm thân thương của Ts Nguyễn Anh Dũng, cùng quý thầy, quý cô của trường Đại học Thủy Lợi Em xin bày tỏ sự cảm động với sự giúp đỡ vô điều kiện của các anh, các chị, em, và của các đồng nghiệp để hoàn thành luận văn này Trong quá trình nghiên cứu làm luận văn khó tránh khỏi sai xót hoặc nghiên cứu chưa sâu, kính mong quý thầy cô chỉ bảo và thông cảm! Hà Nội, tháng 2/2018 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH VẼ v DANH MỤC BẢNG vii MỞ ĐẦU 1 1 Tính cấp thiết của đề tài 1 2 Mục đích của đề tài 3 3 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 3 4 Kết quả dự kiến đạt được 3 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ CÁCH CHẤN ĐÁY .4 1.1 Giới thiệu chung 4 1.2 Các phương pháp giảm chấn 5 1.2.1 Phương pháp giảm chấn thụ động 5 1.2.2 Phương pháp giảm chấn chủ động 17 1.2.3 Phương pháp giảm chấn bán chủ động 20 1.3 Gối cách chấn bảo vệ công trình 22 1.3.1 Nguyên lý và hiệu quả của gối cách chấn 22 1.3.2 Các loại gối cách chấn 23 1.4 Sự phát triển của phương pháp sử dụng gối cách chấn để bảo vệ công trình trên thế giới 26 1.4.1 Đối với gối đàn hồi 26 1.4.2 Đối với dạng trượt đơn FPS 28 1.4.3 Đối với dạng trượt đôi DCFP 30 1.5 Gối cách chấn ở Việt Nam 31 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VIỆC MÔ HÌNH HÓA GỐI CAO SU TRONG CÁC TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ 33 2.1 Nguyên lý làm việc và mô hình ứng sử của cách chấn đấy trong công trình chịu động đất 33 2.2 Thiết lập mô hình tính toán của cách chấn đáy theo tiêu chuẩn TCVN 9386:2012 và tiêu chuẩn JRA 2004, AASHTO 2010 33 2.2.1 Thiết lập mô hình tính toán của cách chấn đáy theo tiêu chuẩn TCVN 9386:2012 33 2.2.2 Thiết lập mô hình tính toán của cách chấn đáy theo tiêu chuẩn JRA 2004, AASHTO 2010 43 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH HỆ CÁCH CHẤN ĐÁY 53 KHI CHỊU ĐỘNG ĐẤT 53 3.1 Ví dụ áp dụng 53 3.1.1 Giới thiệu công trình 53 3.1.2 Giới thiệu phần mềm ứng dụng tính toán SAP 2000 v14 53 3.1.3 Lập mô hình tính toán 54 3.1.4 Khai báo tải trọng động đất tác dụng lên công trình thông qua phần mềm SAP 55 3.1.5 Tiêu chí chọn gối cao su 58 3.1.6 Khai báo tính chất của gối cao su thông qua phần mềm SAP 59 3.2 Phân tích kết cấu công trình không cách chấn đáy 61 3.2.1 Kết quả chuyển vị từ mô hình phân tích 61 3.2.2 Kết quả gia tốc từ mô hình phân tích 62 3.3.3 Tải trọng chân cột từ mô hình phân tích 63 3.3 Phân tích kết cấu công trình sử dụng hệ cách chấn đáy 64 3.3.1 Kết quả chuyển vị từ mô hình phân tích 64 3.3.2 Kết quả gia tốc từ mô hình phân tích 64 3.3.3 Tải trọng chân cột từ mô hình phân tích 65 3.4 Nhận xét và đánh giá 66 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Tác động của tải trọng động đất lên công trình 4 Hình 1.2 Nguyên lý cách chấn đáy công trình 6 Hình 1.3 Các loại thiết bị cách chấn đáy:(a) Gối đỡ đàn hồi;(b) Gối đỡ đàn hồi có lõi chì(LRB);(c) Gối đỡ dạng con lắc ma sát (FPS) 9 Hình 1.4 (a) Thiết bị cản nhớt; (b) Thiết bị cản ma sát 9 Hình 1.5 Thiết bị cản đàn nhớt trong khung thép 10 Hình 1.6 Mô hình cấu tạo hệ công trình một bậc tự do có gắn thiết bị TMD .11 Hình 1.7 Thiết bị TMD ở tòa nhà Taipei 101 12 Hình 1.8 Thiết bị giảm chấn khối lượng dự chỉnh của tòa nhà Fukuoka Tower, Fukuoka, Nhật Bản 12 Hình 1.9 Tháp điều khiển ở sân bay quốc gia Washington 13 Hình 1.10 Giảm chấn thụ động dao động dạng TLD 14 Hình 1.11 Sơ đồ nguyên lý hệ thống giảm chấn dao động dạng bộ giảm chấn va chạm .15 Hình 1.12 AMD trong tòa nhà Applause Tower , Osaka, Nhật Bản 18 Hình 1.13 Tòa nhà Kyobashi Seiwa sử dụng giảm chấn dao động chủ động .19 Hình 1.14 Sơ đồ nguyên lý của AMD-TMD 19 Hình 1.15 Tòa nhà Shinsuk Park Tower sử dụng giảm chế dao động “lai” 20 Hình 1.16 Sơ đồ hệ thống giảm chấn dao động dạng bán chủ dộng 21 Hình 1.17 Các dạng thiết bị bán chủ động: 21 Hình 1.18 Thiết bị giảm chấn bán chủ động thực tế 21 Hình 1.19 Giảm chấn dao động bán chủ động tòa nhà Kajima Shizuoka 22 Hình 1.20 Cách chấn đáy trong bảo vệ công trình chịu động đất 23 a) Kết cấu thông thường, b) Kết cấu có cách chấn đáy 23 Hình 1.21 Hệ cách chấn từ vật liệu đàn hồi 24 Hình 1.22 Hệ cách chấn với lõi chì (LRB) 25 Hình 1.23 Hệ thống con lắc trượt ma sát 25 Hình 2.1 Lý tưởng hóa hệ thống trụ cầu cô lập địa chấn 44 Hình 2.2 Chu kỳ kết cấu kiểu 1 và 2 như 1 hàm của k2/k1(m1= 70 kN-s2/m, m2= 274 kN-s2/m, and k1=26400 kN/m) 45 Hình 2.3 Phổ gia tốc tiêu chuẩn cho dịch chuyển động đất loại II của nền loại 2, cấp 2 (JRA, 2002) 46 Hình 2.4 Sơ đồ thiết kế cô lập địa chấn (JRA,2002) 48 Hình 2.5 Mối quan hệ song tuyến tính của lực cắt và chuyển vị đệm cô lập .49 Hình 3.1 Mô hình tính toán không sử dụng cách chấn đáy 54 Hình 3.2 Mô hình tính toán sử dụng hệ cách chấn đáy 55 Hình 3.3 Giản đồ giá trị (lấy ví dụ động đất CENTRO tương ứng với động đất cấp VIII và IX theo TCVN 9386:2012) 57 Hình 3.4 Định nghĩa trường hợp phân tích 57 Hình 3.5 Mặt cắt ngang của gối cao su 58 Hình 3.6 Khai báo đặc tính gối cao su 59 Hình 3.7 Khai báo hệ số theo phương thẳng đứng U1 của gối cao su 59 Hình 3.8 Khai báo hệ số theo phương thẳng ngang U2 của gối cao su 60 Hình 3.9 Khai báo hệ số theo phương thẳng ngang U3 của gối cao su 61 Hình 3.10 Mặt bằng Point tầng 12 (Z =39.6m) 61 Hình 3.11 Chuyển vị theo phương Y tại điểm 10192 (Z =39.6m) .62 Hình 3.12 Gia tốc theo phương Y tại điểm 10192 (Z =39.6m) 62 Hình 3.13 Chuyển vị theo phương Y tại điểm 10192 (Z =39.6m) .64 Hình 3.14 Gia tốc theo phương Y tại điểm 10192 (Z =39.6m) 64 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Cơ cấu cản trong TMD (trong 11 công trình ở Nhật Bản) 13 Bảng 1.2 So sánh tỷ số cản của các LRB với đường kính lõi chì khác nhau 27 MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết của đề tài Để hạn chế tác động của tải trọng động đất lên công trình, từ nhiều năm qua các nhà nghiên cứu, kỹ sư xây dựng trên thế giới đã tìm kiếm và đề xuất các giải pháp giảm chấn cho công trình Mục đích của giải pháp là đảm bảo cho công trình xây dựng đủ khả năng chịu lực, không hư hại về kết cấu cũng như hư hỏng về thiết bị, đồ đạc sử dụng trong công trình, tồn tại và đứng vững dưới tác dụng của tải trọng động đất Theo quan điểm thiết kế công trình chịu động đất hiện đại, việc thiết kế một công trình xây dựng cần đảm bảo hai tiêu chí liên quan chặt chẽ với nhau: + Đảm bảo kết cấu có khả năng chịu lực lớn trong miền đàn hồi; + Đảm bảo cho kết cấu có khả năng tiêu tán năng lượng do động đất truyền vào, thông qua biến dạng dẻo trong giới hạn cho phép hoặc thông qua các thiết bị hấp thụ năng lượng Một trong những quy định cơ bản của các tiêu chuẩn thiết kế công trình chịu động đất hiện đại là tạo cho kết cấu công trình một độ bền đủ lớn và một độ dẻo thích hợp: + Độ bền đủ lớn nhằm gia tăng khả năng chịu lực của kết cấu + Độ dẻo thích hợp nhằm giúp công trình có khả năng tiêu tán năng lượng và có sự cân bằng hài hòa về mặt động lực học Bởi tác dụng rung lắc của động đất làm phát sinh chuyển vị và gia tốc trong công trình Nếu công trình có độ cứng quá lớn thì gia tốc sinh ra sẽ vô cùng lớn, gây rơi và nghiêng đổ đồ đạc bên trong nhà dẫn đến thiệt hại về mặt kinh tế Ngược lại, nếu công trình quá mềm thì chuyển vị tương đối giữa các tầng quá lớn, gây biến dạng đáng kể cho cả công trình, làm hư hại các nút liên kết của khung chịu lực, nứt tường, vênh cửa…, ngoài ra dao động của công trình cũng phát sinh đáng kể gây ảnh hưởng đến tâm lý của người sinh sống và làm việc trong tòa nhà Như vậy, quan niệm thiết kế hiện đại đã lưu ý thêm phương diện năng lượng do động đất truyền vào công trình Việc thiết kế và tính toán sao cho kết cấu có khả năng tiêu tán phần năng lượng này có một ý nghĩa quan trọng nhằm giúp công trình làm việc hiệu quả nhất khi có động đất xảy ra 9 Với quan niệm trên, một số giải pháp thiết kế công trình chịu động đất được đưa ra nhằm hấp thụ và tiêu tán đều năng lượng động đất cho toàn bộ công trình cũng như tránh hiện tượng suy yếu cục bộ dẫn đến phá hoại đó là giải pháp giảm chấn và cách chấn cho công trình Giải pháp giảm chấn: trong trường hợp năng lượng dao động truyền trực tiếp vào công trình do không được tách rời, người ta có thể gia tăng độ cản của bản thân công trình để giải phóng năng lượng dao động này bằng cách lắp đặt các thiết bị giảm chấn vào công trình Có nhiều hình thức giảm chấn: thụ động, chủ động hay bán chủ động  Giảm chấn thụ động: đây là hình thức giảm chấn mà nguồn năng lượng hoạt động của các thiết bị giảm chấn được lấy từ chính năng lượng dao động của bản thân công trình Năng lượng có thể được tiêu tán nhờ cản ma sát, biến dạng dẻo của kim lọai, cản nhớt hoặc cản thủy lực + Giảm chấn chủ động: các thiết bị dạng này hoạt động được nhờ vào các nguồn năng lượng từ bên ngoài (điện, khí nén…) Thông qua các cảm biến, thông tin về tải trọng, về dao động của công trình được đưa về bộ xử lý trung tâm Bộ điều khiển trung tâm sẽ xử lý tín hiệu và phát lệnh cho bộ phận thi hành để thực hiện việc tang độ cản hay phát lực điều khiển chống lại dao động, chẳng hạn như các hệ thống TMD, TLD… Giải pháp cách chấn: do chấn động lan truyền trong đất nền nên phương pháp hiệu quả nhất để hạn chế tác động của động đất là tách rời hẳn công trình khỏi đất nền Tuy nhiên, do không thể tách rời hoàn toàn, người ta bố trí lớp thiết bị đặc biệt nằm bên dưới khối lượng chính của kết cấu (kết cấu bên trên) và nằm bên trên móng (kết cấu bên dưới) gọi là gối cách chấn đáy Thiết bị này có độ cứng theo phương đứng lớn nhưng độ cứng theo phương ngang thấp nên khi nền đất dao động, thiết bị có biến dạng lớn, kết cấu phía trên nhờ có quán tính lớn nên chỉ chịu một dao động nhỏ Hư hại kết cấu và thiết bị trong công trình do đó được giảm thiểu Ngoài ra, người ta còn sử dụng kết hợp thiết bị giảm chấn với thiết bị cách chấn, cũng như đưa thêm khả năng chủ động vào hệ thống để tăng thêm hiệu quả giảm chấn cho công trình Hình 3.2 Mô hình tính toán sử dụng hệ cách chấn đáy 3.1.4 Khai báo tải trọng động đất tác dụng lên công trình thông qua phần mềm SAP Đối với công trình này tải động đất được tính theo phương pháp phân tích theo lịch sử thời gian và được thực hiện các bước khai báo như sau: 3.1.4.1 Định nghĩa hàm thời gian: Để định nghĩa hàm thời gian ta có thể sử dụng hàm thời gian được cung cấp sẵn bởi phần mềm hoặc lập hàm thời gian theo dạng hàm đơn giản (sin, cos…) Tuy nhiên các hàm thời gian có sẵn trong phần mềm không phù hợp với điều kiện về địa chất cung như cường độ động đất tại Việt Nam Để khắc phục được điều này ta có thể tự lập một hàm bất kỳ hoặc lấy hàm từ một file dữ liệu có sẵn Define/Time History Functions sau đó chọn mục Add Funtion from file và thực hiện điền các thông số liên quan: Chọn Browse và chọn đường dẫn đến thư mục chứa hàm thời gian Chọn vào mục View file đề xem cách thức trình bày của file phục vụ cho việc khai báo Nếu file có dạng giá trị và thời gian tương đương thì chọn Time and Funtion Values Nếu file có dạng giá trị cách nhau một khoảng thời gian thì chọn Values at Equal Intervals of Và nhập bước thời gian đọc được từ file dữ liệu Xem kỹ file dữ liệu và khai báo 2 thông số quan trọng sau: Header Line to Skip: số dòng đầu tiên chú thích cho bảng dữ liệu Number of Points per Line: số “cột dữ liệu” yêu cầu máy đọc Cột ở đây cặp số bao gồm một cột thời gian và một cột giá trị Kích Display Graph để xem giản đồ giá trị: Hình 3.3 Giản đồ giá trị (lấy ví dụ động đất CENTRO tương ứng với động đất giữa cấp VIII và IX theo TCVN 9386:2012) 3.1.4.2 Định nghĩa trường hợp phân tích: Define/Load Case /Add New Load Case/Load Case Type/Time History Hình 3.4 Định nghĩa trường hợp phân tích 3.1.5 Tiêu chí chọn gối cao su Kích thước của gối cao su được lựa chọn dựa theo công trình tương tự như trong bài báo của S.K JAIN và S K THAKKAR (2000) Cụ thể kích thước gối là: + Kích thước gối cách chấn: 1.2m x 1.2m + Chiều cao của gối cách chấn: 0.163m + Số lớp cao su: 7 lớp + Số lớp thép: 6 lớp + Độ dày của mỗi lớp cao su: 19mm + Độ dày của mỗi lớp thép: 3mm Đặc tính cơ học của loại gối này được chọn theo bảng số 6 trong RAZZAQ và các đồng nghiệp (2012) Các giá trị tham số trong bảng 6 được quy đổi về tham số của mô hình song tuyến tính theo công thức sau: K = a K = b Ab h Ab C 1 C h 2 Q = Abτcr Trong đó: Ab là diện tích mặt cắt ngang của gối cao su Hình 3.5 Mặt cắt ngang của gối cao su 3.1.6 Khai báo tính chất của gối cao su thông qua phần mềm SAP Define/Section Property/Link/Support Property/Add New Property sau đó khai báo các thông số như sau: Hình 3.6 Khai báo đặc tính gối cao su Chọn vào mục Modify/Show for U1 để khai báo cách tính chất của chuyển vị theo phương đứng: Hình 3.7 Khai báo hệ số theo phương thẳng đứng U1 của gối cao su Chọn vào mục Modify/Show for U2 để khai báo cách tính chất của chuyển vị theo phương ngang: Hình 3.8 Khai báo hệ số theo phương thẳng ngang U2 của gối cao su Chọn vào mục Modify/Show for U3 để khai báo cách tính chất của chuyển vị theo phương ngang còn lại: Hình 3.9 Khai báo hệ số theo phương thẳng ngang U3 của gối cao su 3.2 Phân tích kết cấu công trình không cách chấn đáy 3.2.1 Kết quả chuyển vị từ mô hình phân tích Hình 3.10 Mặt bằng Point tầng 12 (Z =39.6m) Hình 3.11 Chuyển vị theo phương Y tại điểm 10192 (Z =39.6m) Chuyển vị tại đỉnh lõi thang máy tầng 12 (Join 10192) theo phương y là Uy = 6.997x10-2 m 3.2.2 Kết quả gia tốc từ mô hình phân tích Hình 3.12 Gia tốc theo phương Y tại điểm 10192 (Z =39.6m) Gia tốc max tại đỉnh lõi thang máy tầng 12 (Join 10192) theo phương y là -3.426 m/s2 3.3.3 Tải trọng chân cột từ mô hình phân tích TABLE: Joint Reactions Joint OutputCase Text Text 1 DD-UY 1 DD-UY 2 DD-UY 2 DD-UY 3 DD-UY 3 DD-UY 4 DD-UY 4 DD-UY 5 DD-UY 5 DD-UY 6 DD-UY 6 DD-UY 7 DD-UY 7 DD-UY 8 DD-UY 8 DD-UY 9 DD-UY 9 DD-UY 10 DD-UY 10 DD-UY 11 DD-UY 11 DD-UY 12 DD-UY 12 DD-UY 13 DD-UY 13 DD-UY 14 DD-UY 14 DD-UY 15 DD-UY 15 DD-UY 16 DD-UY 16 DD-UY 17 DD-UY 17 DD-UY 18 DD-UY 18 DD-UY 19 DD-UY 19 DD-UY 20 DD-UY 20 DD-UY 21 DD-UY 21 DD-UY 22 DD-UY 22 DD-UY 23 DD-UY 23 DD-UY 24 DD-UY 24 DD-UY 25 DD-UY 25 DD-UY 26 DD-UY 26 DD-UY 27 DD-UY 27 DD-UY 28 DD-UY 28 DD-UY 29 DD-UY 29 DD-UY 30 DD-UY 30 DD-UY 31 DD-UY 31 DD-UY 32 DD-UY 32 DD-UY 33 DD-UY 33 DD-UY 34 DD-UY 34 DD-UY 35 DD-UY 35 DD-UY 36 DD-UY 36 DD-UY 37 DD-UY 37 DD-UY 38 DD-UY 38 DD-UY 39 DD-UY 39 DD-UY 40 DD-UY 40 DD-UY 41 DD-UY 41 DD-UY 42 DD-UY 42 DD-UY 43 DD-UY 43 DD-UY 44 DD-UY 44 DD-UY 45 DD-UY 45 DD-UY 46 DD-UY 46 DD-UY 47 DD-UY 47 DD-UY 48 DD-UY 48 DD-UY CaseType Text NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist StepType Text Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min F1 KN 39.523 30.412 7.899 -10.13 -2.491 -18.411 9.582 -9.222 20.311 -1.193 10.847 -7.151 -23.235 -47.241 35.964 17.851 5.559 -7.921 -2.68 -13.825 7.564 -7.349 22.422 -3.504 9.28 -6.48 -20.856 -32.139 335.794 -123.06 223.209 -116.989 119.84 -70.896 50.638 -49.259 119.085 -169.34 52.027 -174.745 150.965 -347.508 11.934 -1.059 1.635 -1.59 2.431 -12.733 11.982 -1.895 1.734 -1.685 1.395 -11.433 332.758 -166.052 229.194 -419.678 471.15 -235.939 8.006 -7.772 229.61 -454.964 426.424 -241.989 162.205 -323.618 35.327 18.736 5.037 -8.067 21.652 -13.562 13.128 -18.54 10.455 -6.946 -20.306 -33.522 41.989 29.243 8.513 -10.178 -3.635 -31.379 10.592 4.593 -4.22 -10.308 25.315 8.052 12.776 -9.501 -24.046 -46.429 F2 KN 210.735 -170.669 195.966 -153.858 193.875 -157.706 247.065 -191.392 194.34 -158.284 197.052 -155.049 212.794 -172.827 211.786 -211.231 181.963 -177.441 177.41 -183.524 251.252 -335.104 178.273 -184.39 183.198 -178.714 214.248 -213.816 658.413 -480.887 36.321 -27.172 38.068 -28.522 760.245 -580.421 37.961 -28.412 36.887 -27.75 669.411 -492.112 813.377 -674.584 914.773 -770.397 791.925 -650.266 706.434 -715.608 859.57 -881.877 702.175 -710.884 533.135 -751.719 12.275 -15.643 10.626 -17.142 572.414 -815.909 11.241 -17.77 10.769 -14.189 513.9 -732.138 205.802 -222.462 178.735 -188.36 230.355 -196.445 230.571 -196.75 179.968 -189.682 208.298 -225.077 160.402 -207.772 148.899 -192.95 155 -227.907 17.42 -70.312 17.635 -70.419 155.764 -228.577 150.066 -194.135 162.372 -209.848 F3 KN 3703.448 2032.701 4541.104 3499.862 4342.726 3111.859 5001.316 2498.271 4337.442 3111.534 4539.962 3499.434 3702.616 2040.534 3955.052 3663.326 5510.876 5284.255 4545.227 3619.241 5361.214 292.436 4547.409 3632.06 5510.664 5284.689 3948.161 3665.8 3013.891 -1753.303 2728.715 -1533.849 2682.302 -1463.467 4122.171 -2352.945 2692.91 -1490.264 2753.509 -1596.562 3157.404 -1863.438 1296.746 172.358 1256.534 254.783 1500.093 35.925 2354.138 -504.998 2251.73 -477.584 2277.41 -474.506 4063.414 -1901.617 1791.47 -883.205 1809.822 -898.376 5394.106 -2587.196 1770.035 -882.793 1799.366 -886.098 3993.159 -1873.627 3926.312 3619.661 5520.427 5261.662 4941.216 4252.692 4956.44 4263.087 5518.999 5260.497 3922.114 3625.886 3713.268 2047.042 4633.573 3498.842 5756.18 3198.431 2699.282 1494.469 2704.553 1496.06 5756.037 3195.012 4634.302 3498.664 3707.274 2050.31 M1 KN-m 499.4723 -483.2604 484.9459 -470.5779 489.46 -469.5798 521.3036 -519.3668 491.5904 -471.5433 489.5755 -474.9714 506.927 -490.4082 536.8543 -484.2292 506.6803 -457.6728 513.2536 -454.4057 653.7483 -523.2253 515.6488 -456.7359 511.3849 -462.2037 544.7021 -491.7475 60.168 -61.1242 41.2705 -44.2989 42.0632 -45.1143 93.6331 -98.5132 42.139 -45.1882 41.4897 -44.5129 59.7055 -60.6688 83.5893 -100.2061 84.2068 -94.2929 81.5246 -98.1851 90.0961 -70.5817 109.2361 -97.6725 89.7786 -70.2617 62.7401 -60.2401 21.0907 -17.4185 21.6184 -17.0509 86.5807 -73.7644 21.7314 -17.1614 20.5528 -16.8911 62.1615 -59.6708 547.205 -478.7141 516.7435 -454.6978 525.1613 -503.1994 527.0399 -504.9334 521.4934 -459.2269 555.0801 -486.264 533.6659 -436.8737 520.9732 -427.2012 554.157 -433.7529 105.9058 -47.8442 106.0408 -48.1218 556.3715 -435.9911 525.5973 -431.6692 541.0449 -443.9388 M2 M3 KN-m KN-m 48.2472 0.1443 17.3366 -0.1518 19.6149 0.1443 -21.3664 -0.1518 9.6603 0.1443 -28.9436 -0.1518 21.1659 0.1443 -20.5296 -0.1518 31.0538 0.1443 -13.0432 -0.1518 22.3315 0.1443 -18.6209 -0.1518 -9.0936 0.1443 -55.5681 -0.1518 46.2552 0.1443 3.9005 -0.1518 18.2341 0.1443 -20.0678 -0.1518 8.3797 0.1443 -24.0915 -0.1518 20.0823 0.1443 -19.541 -0.1518 33.7752 0.1443 -15.7804 -0.1518 21.6634 0.1443 -18.7398 -0.1518 -6.7657 0.1443 -42.3769 -0.1518 16.4256 3.4653 -6.5448 -3.6384 19.9343 0.2127 -10.1063 -0.2646 10.335 0.2876 -8.4575 -0.2317 5.755 0.17 -5.5991 -0.1748 14.4441 0.2274 -17.1853 -0.2835 3.5643 0.2754 -15.1203 -0.2237 2.5124 3.2687 -13.9732 -3.1033 7.137 0.104 -0.2365 -0.0531 2.0914 0.0071 -2.0343 -0.0069 1.7918 0.072 -7.8529 -0.1225 6.1132 0.0573 -0.4017 -0.0896 2.2082 0.0093 -2.1471 -0.0096 1.8862 0.0727 -7.2749 -0.04 9.7413 3.4446 -6.19 -3.8628 9.039 4.1241 -9.124 -3.407 13.5527 3.3644 -8.2503 -4.3008 3.8541 0.2114 -3.7459 -0.2055 6.2613 4.3416 -12.0396 -3.4042 10.9389 3.2672 -10.8141 -3.9813 8.457 4.2591 -13.1932 -3.8321 46.5309 0.1443 3.8772 -0.1518 18.6155 0.1443 -21.0221 -0.1518 33.6055 0.1443 -25.9992 -0.1518 23.6583 0.1443 -23.8161 -0.1518 23.6087 0.1443 -19.9893 -0.1518 -4.7741 0.1443 -44.4818 -0.1518 53.3183 0.1443 12.6252 -0.1518 22.5954 0.1443 -23.7056 -0.1518 11.3996 0.1443 -43.2447 -0.1518 11.8937 0.0154 2.9484 -0.0162 -2.8063 0.0154 -11.448 -0.0162 37.061 0.1443 -5.9931 -0.1518 26.5237 0.1443 -23.0818 -0.1518 -7.5473 0.1443 -57.1146 -0.1518 3.3 Phân tích kết cấu công trình sử dụng hệ cách chấn đáy 3.3.1 Kết quả chuyển vị từ mô hình phân tích Hình 3.13 Chuyển vị theo phương Y tại điểm 10192 (Z =39.6m) Chuyển vị tại đỉnh lõi thang máy tầng 12 (Join 10192) theo phương y là Uy = 8.869x10-2 m 3.3.2 Kết quả gia tốc từ mô hình phân tích Hình 3.14 Gia tốc theo phương Y tại điểm 10192 (Z =39.6m) Gia tốc max tại đỉnh lõi thang máy tầng 12 (Join 10192) theo phương y là -1.788 m/s2 3.3.3 Tải trọng chân cột từ mô hình phân tích TABLE: Joint Reactions Joint OutputCase Text Text 1 DD-UY 1 DD-UY 2 DD-UY 2 DD-UY 3 DD-UY 3 DD-UY 4 DD-UY 4 DD-UY 5 DD-UY 5 DD-UY 6 DD-UY 6 DD-UY 7 DD-UY 7 DD-UY 8 DD-UY 8 DD-UY 9 DD-UY 9 DD-UY 10 DD-UY 10 DD-UY 11 DD-UY 11 DD-UY 12 DD-UY 12 DD-UY 13 DD-UY 13 DD-UY 14 DD-UY 14 DD-UY 15 DD-UY 15 DD-UY 18 DD-UY 18 DD-UY 21 DD-UY 21 DD-UY 28 DD-UY 28 DD-UY 31 DD-UY 31 DD-UY 34 DD-UY 34 DD-UY 35 DD-UY 35 DD-UY 36 DD-UY 36 DD-UY 37 DD-UY 37 DD-UY 38 DD-UY 38 DD-UY 39 DD-UY 39 DD-UY 40 DD-UY 40 DD-UY 41 DD-UY 41 DD-UY 42 DD-UY 42 DD-UY 43 DD-UY 43 DD-UY 44 DD-UY 44 DD-UY 45 DD-UY 45 DD-UY 46 DD-UY 46 DD-UY 47 DD-UY 47 DD-UY 48 DD-UY 48 DD-UY CaseType Text NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist NonModHist StepType Text Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min Max Min F1 KN 62.812 13.624 17.068 -18.755 10.867 -27.957 21.073 -18.508 29.611 -10.853 25.938 -18.305 -9.572 -67.003 58.521 4.137 18.069 -19.832 14.838 -30.85 20.637 -21.675 33.069 -11.17 24.818 -21.838 -5.519 -52.705 23.681 -21.225 21.95 -21.278 20.229 -21.286 22.437 -21.168 22.373 -21.968 22.315 -22.751 58.086 5.16 19.418 -22.04 29.924 -20.602 26.065 -40.279 25.401 -23.099 -4.179 -53.325 65.121 13.724 22.286 -24.78 7.433 -47.778 68.694 -0.429 -4.866 -63.527 38.467 -4.451 25.2 -22.662 -9.303 -73.598 F2 KN 369.956 -365.885 355.284 -350.585 354.383 -355.964 394.496 -368.702 354.924 -356.636 356.373 -351.804 361.344 -367.322 364.576 -391.422 341.105 -377.381 337.199 -384.417 371.939 -442.503 337.892 -384.988 341.998 -378.46 356.269 -393.076 434.078 -443.245 433.589 -443.44 433.099 -443.49 433.484 -444.252 433.015 -444.48 432.542 -444.472 358.312 -399.849 335.071 -387.134 377.966 -375.608 375.598 -376.027 336.305 -388.287 349.985 -401.486 315.944 -402.958 324.711 -404.451 307.154 -421.168 246.427 -491.572 246.075 -491.783 307.857 -421.702 325.878 -405.482 317.925 -404.31 F3 M1 M2 M3 KN KN-m KN-m KN-m 7518.856 0 0 0 4221.557 0 0 0 9192.552 0 0 0 7047.162 0 0 0 8895.221 0 0 0 6305.677 0 0 0 10304.617 0 0 0 5242.878 0 0 0 8894.8 0 0 0 6295.547 0 0 0 9193.943 0 0 0 7045.258 0 0 0 7556.104 0 0 0 4221.619 0 0 0 8012.802 0 0 0 7069.576 0 0 0 11414.909 0 0 0 10061.41 0 0 0 9515.816 0 0 0 7080.685 0 0 0 10916.223 0 0 0 1134.756 0 0 0 9557.178 0 0 0 7050.786 0 0 0 11417.373 0 0 0 10059.266 0 0 0 7992.857 0 0 0 7063.122 0 0 0 9226.782 0 0 0 423.633 0 0 0 17917.1 0 0 0 -1501.118 0 0 0 9659.442 0 0 0 -173.371 0 0 0 9630.259 0 0 0 -2615.85 0 0 0 15270.615 0 0 0 -5118.324 0 0 0 9127.331 0 0 0 -2257.528 0 0 0 8041.387 0 0 0 6949.085 0 0 0 11300.631 0 0 0 10235.294 0 0 0 9904.887 0 0 0 8538.055 0 0 0 9897.314 0 0 0 8643.996 0 0 0 11302.395 0 0 0 10237.424 0 0 0 8071.078 0 0 0 6940.873 0 0 0 7179.991 0 0 0 4146.648 0 0 0 9246.994 0 0 0 6976.42 0 0 0 11719.863 0 0 0 5611.434 0 0 0 5572.155 0 0 0 2487.005 0 0 0 5580.618 0 0 0 2484.192 0 0 0 11697.607 0 0 0 5616.715 0 0 0 9243.576 0 0 0 6975.428 0 0 0 7151.883 0 0 0 4200.826 0 0 0 3.4 Nhận xét và đánh giá Sau khi chạy phân tích hai mô hình ta nhận thấy chuyển vị tổng thể của công trình sử cách chấn đáy là lớn hơn, đúng như tính chất của gối cao su là làm tăng độ mềm theo phương ngang.Tuy nhiên chuyển vị tương đối giữa các tầng của công trình có cách chấn sẽ nhỏ hơn công trình không có cách chấn, điều này sẽ giúp cho nội lực trong công trình có cách chấn sinh ra do động đất giảm đi Đối với thành phần gia tốc, kết quả từ mô hình phân tích đưa ra cho thấy gia tốc của mô hình không sử dụng cách chấn gấp hai lần so với công trình được sử dụng hệ cách chấn đáy, trong khi khối lượng tham gia vào dao động là tương đương Điều này cho thấy thành phần lực ngang tham gia vào dao động khi sử dụng gối cao su là nhỏ hơn, khi đó moment do lực ngang sinh ra là nhỏ hơn Lúc này khi thiết kế và tính toán khối lượng cốt thép sẽ tiết kiệm hơn với phương pháp kết cấu phần thân ngàm cứng với kết cấu phần dưới Ngoài hai thành phần chuyển vị và gia tốc, trong luận văn em cũng kiểm tra xem tải trọng chân cột mà hai phương án phải chịu Về tải trọng đứng thì hai phương án chịu một nội lực là tương đương nhau Tuy nhiên khi công trình được thêm gối cao su thì lúc này các thành phân momnet không xuất hiện do không bị giới hạn xoay so với phương án thông thường Từ các kết quả trên, việc thiết kế công trình sử dụng cách chấn đáy thì sẽ đem lại những lợi thế trong thiết kế và sự dụng như sau: công trình có thể làm việc và hạn chế được biến dạng (đảm bảo được công trình không xảy ra phá hủy, đồ đạc vật dụng và con người được đảm bảo an toàn) khi chịu tải trọng ngang lớn Việc không xuất hiện các thành phần moment tại chân cột (moment các tầng giảm do thành phần lực ngang tham gia dao động nhỏ) sẽ đem lại sự tiết kiệm chi phí về cốt thép cho chủ đầu tư mà công trình vẫn đảm bảo được ổn định và khả năng chịu lực TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Xây Dựng, (2006) Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCVN 9386 : 2012 Thiết kế công trình chịu động đất, NXB Xây dựng [2] Japan road association (JRA), (2004) Specifications for highway bridges Part V: seismic design Tokyo: Maruzen [3] Razzaq MK., Okui Y., Bhuiyan AR., Amin AFMS., Mitamura H., Imai T (2012) Application of rheology modeling to natural rubber and lead rubber bearing: a simplidied model and low temperature behavior, Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser A1., 68(3)., pp526-541 [4] Sarvesh K JAIN1 And Shashi K THAKKAR2 Seismic response of building base isolated with filled rubber bearings under earthquakes of different characteristics [5] Trần Tuấn Long (2007) Dao động tự do của kết cấu khung nhà nhiều tầng có thiết bị giảm chấn HDR Luận văn thạc sỹ, Trường Đại học xây dựng [6] Nguyễn Xuân Thành (2006) Hiệu quả của đệm giảm chấn trong chế ngự dao động kết cấu nhà cao tầng chịu tải trọng động đất, Hội nghị khoa học toàn quốc cơ học vật rắn biến dạng lần thứ 8 [7] Kelly, J M., (1997) The role of damphing in seismic isolation, Earthquake Engineering Research Center, University of California, Berkeley, CA 94804 [8] Mayes, R.L and F Naiem, 2001 “Design of Structures with Seismic Isolation,” in The Seismic Design Handbook, 2nd ed., Naiem, F., Ed., Kluwer Academic Publishers, Boston.and Naeim 2001 [9] Naeim, F., and Kelly, J M., (1999) Design of Seismic Isolated Structures – From Theory to Practice John Wiley and Sons, Inc [10] Yeong - Bin Yang and Kuo-Chun Chang (2003) Base Isolation, Earthquake Engineering Handbook, chapter 17 [11] International Code Council (2000) International Building Code (IBC) Whittier, California, USA [12] American association of state highways and transportation officials (AASHTO) (2010) 3rd Edition Washington DC: Guide Specification for Seismic Isolation Design [13] Japan road association (JRA), (2002) Specifications for highway bridges Part V: seismic design Tokyo: Maruzen ... hoạt động gối cách chấn mang tính chất thụ động nên đơn giản, dễ dàng vận hành, bảo trì có giá thành rẻ Với lý đề tài luận án ? ?Ảnh hưởng việc mơ hình hóa gối cao su đến kết tính tốn cơng trình cách. .. Dùng phương pháp tính tốn để so sánh kết Từ rút kết luận kiến nghị Kết dự kiến đạt Đánh giá hiệu cơng trình sử dụng cách chấn đáy chịu động đất ảnh hưởng việc mơ hình hóa gối cao su theo tiêu chuẩn... thiết kế kháng chấn khác nhau, qua đánh giá ảnh hưởng việc mơ hình hóa đến kết tính tốn cơng trình cách chấn chịu động đất Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết tính tốn Dùng