Nghiên cứu trạng thái ứng suất và biến dạng cầu máng bê tông cốt thép ứng suất trước nhịp lớn

L IC M N Lu n v n th c s :“ Nghiên c u tr ng thái ng su t bi n d ng c a c u máng bê tông c t thép ng su t tr c nh p l n” đ c tác gi hoàn thành th i h n quy đ nh đ m b o đ y đ yêu c u đ c ng đ c phê t Trong trình th c hi n, nh s giúp đ t n tình c a Giáo s , Ti n s Tr ng i H c Thu L i, công ty t v n đ ng nghi p, tác gi hoàn thành lu n v n Tác gi chân thành c m n TS V Hoàng H ng, Tr Hà N i t n tình h ng i h c Thu L i ng d n giúp đ đ tác gi hoàn thành lu n v n Tác gi xin chân thành c m n th y cô tr ng i h c Thu L i Hà N i, th y khoa Cơng trình t n t y gi ng d y tác gi su t trình h c đ i h c cao h c t i tr ng Tuy có nh ng c g ng song th i gian có h n, trình đ b n thân cịn h n ch , lu n v n không th tránh kh i nh ng t n t i, tác gi mong nh n đ c nh ng ý ki n đóng góp trao đ i chân thành c a th y cô giáo, anh ch em b n bè đ ng nghi p Tác gi r t mong mu n nh ng v n đ t n t i s đ gi phát tri n c tác m c đ nghiên c u sâu h n góp ph n ng d ng nh ng ki n th c khoa h c vào ph c v đ i s ng s n xu t Xin chân thành c m n! Hà N i, ngày tháng n m 2014 H c viên Lê Bá Nh t Tuân L I CAM OAN H tên h c viên: LÊ BÁ NH T TUÂN L p cao h c: CH21C11 Chun ngành: Xây d ng cơng trình th y Tên đ tài lu n v n: “Nghiên c u tr ng thái ng su t bi n d ng c a c u máng bê tông c t thép ng su t tr c nh p l n” Tôi xin cam đoan đ tài lu n v n c a tơi hồn tồn tơi làm, nh ng k t qu nghiên c u tính tốn trung th c Trong q trình làm lu n v n tơi có tham kh o tài li u liên quan nh m kh ng đ nh thêm s tin c y tính c p thi t c a đ tài Tôi không chép t b t k ngu n khác, n u vi ph m xin ch u trách nhi m tr c Khoa Nhà tr ng Hà N i, ngày tháng n m 2014 H c viên Lê Bá Nh t Tuân M CL C M U 1.1 TÍNH C P THI T C A 1.2 M C ÍCH C A TÀI TÀI 1.3 CÁCH TI P C N VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U 1.4 CÁCH TI P C N VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U CH NG I: T NG QUAN V C U MÁNG 1.1 Khái quát v c u máng 1.1.1 Khái ni m c u máng b ph n c u máng 1.1.1.1 K t c u c a vào, c a 1.1.1.2 K t c u thân máng 1.1.1.3 K t c u g i đ 1.1.2 M t c t ngang c u máng 1.1.2.1 Thân máng có m t c t hình ch nh t 1.1.2.2 Thân máng có m t c t ngang hình ch U 1.2 Tính tốn c u máng 1.2.1 Các t i tr ng tác d ng lên c u máng 1.2.2 Ph ng pháp truy n th ng tính tốn c u máng 10 1.2.2.1 Tính tốn thân máng theo ph ng d c 10 1.2.2.2 Tính tốn thân máng theo ph ng ngang 11 1.2.3 Tính tốn c u máng theo tốn khơng gian 13 K t lu n ch CH ng 15 NG II: K T C U BÊ TÔNG NG SU T TR C 16 2.1 Khái quát v k t c u bê tông c t thép ng su t tr 2.1.1 Ph 2.1.1.1 Ph ng pháp c ng tr ng pháp c ng tr c 16 c c ng sau 16 c 16 2.1.1.2 Ph ng pháp c ng sau 17 2.1.2 Các t n th t ng su t tr c 18 2.1.2.1 T n th t ng su t tr c bi n d ng c a thi t b neo 2.1.2.2 T n th t ng su t tr h1 19 c ma sát gi a l lu n thép c t thép σ h 20 2.1.2.3 T n th t ng su t tr c chênh l ch nhi t đ gi a c t thép giá c ng σ h3 20 2.1.2.4 T n th t ng su t tr c co ngót c a bê tông σ h 21 ng su t tr c t bi n c a bê tông σ h5 21 2.1.2.6 T n th t ng su t tr c chùng c t thép σ h 22 2.1.2.7 T n th t ng su t tr c d m bê tông b ép co σ h 22 2.1.2.5 T n th t 2.1.3 L c c ng tr c gi i h n 23 2.2 Tính tốn k t c u c u máng bê tông c t thép ng su t tr c 23 2.2.1 S làm vi c c a c u máng 23 2.2.2 Tính tốn c 2.2.2.1 S đ ng đ m t c t vng góc 24 ng su t 24 2.2.2.2 Công th c c b n 24 2.2.3 Tính tốn c ng đ m t c t nghiêng 25 2.2.4 Tính tốn đ võng 26 2.2.4.1 Xác đ nh đ võng t i tr ng sinh 26 2.2.4.2 Xác đ nh đ v ng sinh ng su t tr 2.2.4.3 c 28 võng toàn ph n ch u tác d ng c a t i tr ng 28 2.2.5 Ví d b ng s 28 2.2.5.1 S li u c b n 29 2.2.5.2 Tính tốn n i l c 29 2.2.5.3 c tr ng hình h c ti t di n 31 2.2.5.4 Kh ng ch ng su t kéo c a cáp ng su t tr 2.2.5.5 T n th t ng su t tr c 32 c 32 2.2.5.6 Tính tốn kh n ng ch u u n ti t di n vng góc th i gian làm vi c 33 2.2.5.7 Tính tốn kh n ng ch u c t ti t di n nghiêng góc th i gian làm vi c 34 2.2.5.8 Tính tốn đ võng 35 K t lu n ch ng 37 CH NG III: TÍNH TỐN K T C U BÊ TƠNG C T THÉP NG SU T TR C B NG PH N M M SAP2000 38 3.1 Ph n m m SAP2000 38 3.1.1 Khái quát v ph n m m SAP2000 38 3.1.2 Các b c tính tốn k t c u b ng SAP2000 38 3.2 Tính tốn k t c u bê tơng c t thép ng su t tr 3.2.1 Khái quát v d m bê tông c t thép ng su t tr 3.2.2 X lí v n đ K t lu n ch CH ng su t tr c b ng SAP2000 39 c 39 c SAP2000 40 ng 64 NG 4: TÍNH TỐN C U MÁNG BÊ TƠNG C T THÉP 65 CƠNG TRÌNH TH Y I N SÔNG ÂM – T NH THANH HÓA 65 4.1 Gi i thi u cơng trình 65 4.1.1 Quy mơ cơng trình 65 4.1.2 K t c u c u máng 65 4.1.3 S li u tính tốn 66 4.1.4 Tr ng h p tính tốn 67 4.2 Phân tích k t c u c u máng theo tốn khơng gian b ng SAP2000 67 4.2.1 Mơ hình hóa k t c u thân máng b ng ph n t kh i (Solid) 67 4.2.2 Gán t i tr ng tác d ng lên thân máng 70 4.2.3 Phân tích tr ng thái ng su t bi n d ng c a thân máng nh p c u máng thay đ i, m t c t ngang v n gi nguyên 72 4.2.3.1 K t qu tính toán ng su t chuy n v c a c u máng ch a có ng su t tr c, chi u dài nh p tính tốn L= 15,5 m 72 4.2.3.2 K t qu tính tốn ng su t chuy n v c a c u máng ch a có ng su t tr c, chi u dài nh p 25,5 m 73 4.2.4 Phân tích tr ng thái ng su t bi n d ng c a thân máng nh p c u máng thay đ i, gi nguyên l c nén tr 4.2.4.1 Xác đ nh l c nén tr 4.2.4.2 c, m t c t ngang 74 c 74 ng su t kh ng ch c a thép ng su t tr c σk 77 4.2.4.3 T n hao ng su t 77 4.2.4.4 K t qu tính tốn ng su t chuy n v c a c u máng có ng su t tr c, chi u dài nh p 25,5 m 80 4.2.4.5 K t qu tính toán ng su t chuy n v c a c u máng có ng su t tr c, chi u dài nh p 30,5 m 82 4.2.4.6 T ng h p k t qu tính tốn c a c u máng 83 4.2.5 B trí c t thép ng su t tr K t lu n ch c 84 ng 84 K T LU N VÀ KI N NGH .85 TÀI LI U THAM KH O 87 DANH M C CÁC HÌNH V Hình 1-1 S đ m t c t d c c u máng Hình 1-2 C a vào, c a c a c u máng Hình 1-3 M t c t ngang thân máng Hình 1-4 K t c u thân máng hình thang ch U có gi ng ngang Hình 1-5 S đ b trí giá đ ki u công xôn kép Hình 1-6 Giá đ c u máng ki u vòm (a) ki m vòm treo(b) Hình 1-7 K t c u g i đ Hình 1-8 Các ki u tr đ Hình 1-9 M t c t ngang máng ch nh t Hình 1-10 M t c t ngang máng ch U khơng gi ng có gi ng Hình 1-11 S đ phân ph i l c c t không cân b ng 11 Hình 1-12– S đ tính tốn máng hình thang 12 Hình 1-13 S đ tính tốn máng ch U 13 Hình 2-1.Ph Hình 2-2 Ph ng pháp c ng tr c (c ng b ) 17 ng pháp c ng sau (c ng bê tông) 18 Hình 2-3 Bi n đ i m t c t th c t c a c u máng v m t c t tính tốn 23 Hình 2-4: S đ tính ti t di n ch T, cánh n m vùng nén, tr c trung hòa qua s n 24 Hình 2-5: S đ tính tốn n i l c ti t di n nghiêng 26 Hình 2-6: M t c t thân máng c u máng thành m ng ng su t tr Hình 3-1: S đ ng su t d m bê tơng ng su t tr Hình 3-2: S đ tính tốn d m bê tơng c (mm) 29 c 40 ST 41 ... N VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U 1.4 CÁCH TI P C N VÀ PH NG PHÁP NGHIÊN C U CH NG I: T NG QUAN V C U MÁNG 1.1 Khái quát v c u máng 1.1.1 Khái ni m c u máng b ph n c u máng. .. tài lu n v n: ? ?Nghiên c u tr ng thái ng su t bi n d ng c a c u máng bê tông c t thép ng su t tr c nh p l n” Tôi xin cam đoan đ tài lu n v n c a tơi hồn tồn tơi làm, nh ng k t qu nghiên c u tính... thân máng theo ph ng ngang 11 1.2.3 Tính tốn c u máng theo tốn khơng gian 13 K t lu n ch CH ng 15 NG II: K T C U BÊ TÔNG NG SU T TR C 16 2.1 Khái quát v k t c u bê tông