Đang tải... (xem toàn văn)
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là ứng dụng phần mềm Midas civil để phân tích ứng xử của trụ cầu: Phân tích các ứng suất tập trung tại những nơi thay đổi về mặt cắt, hoặc vật liệu của trụ cầu. Đề xuất quan hệ các bổ sung cho thiết kế tổng thể trụ cầu.
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẶNG HOÀNG LONG NGHI N CỨ C C À I CC C C NG NH C Chuyên ngành : Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình giao thơng Mã số : 858.02.05 Ó Ắ ẬN ĂN HẠC Ĩ Ỹ H Ậ XÂY D NG C NG NH GIAO H NG Đà Nẵng - Năm 2019 Cơng trình đƣợc hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: Õ D Y HÙNG Phản biện 1: TS Nguyễn Lan Phản biện 2: TS Đặng Việt Dũng Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Giao thông họp Trường Đại học Bách Khoa vào ngày 21 tháng 12 năm 2019 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin-Học liệu, ĐHĐN trường ĐHBK - Thư viện Khoa Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Giao thơng – ĐHBK 1 MỞ Đ U ý chọn đề tài Việc tính tốn, phân tích ứng suất cục vị trí phức tạp như: t cấu trụ cột, t cấu mố trụ cơng trình c u Ln ln tốn phức tạp khó khăn, kỹ sư thi t k k t cấu C u Đã có nhiều nghiên cứu thực t vị trí trụ cột thường xuất nhiều v t nứt hư hỏng khác Những hư hỏng làm giảm làm việc an toàn, ảnh hưởng đ n hiệu hai thác tuổi thọ công trình Để giúp cho kỹ sư thi t k có nhìn sâu sắc hơn, giải quy t triệt để vấn đề làm việc cục t cấu trụ cột cơng trình c u n u tr n, đề tài: Nghi n cứu làm việc cục t cấu trụ cột cơng trình c u c n thi t Đối tƣợng nghiên cứu K t cấu trụ cột Cơng trình c u Ứng suất cục hay ứng suất tập trung trụ c u Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu ứng suất tập trung nơi thay đổi hình dáng ch thước đột ngột t cấu trụ cột công trình c u đưa khuy n nghị Đối tƣợng khảo sát - Trụ cột công trình c u - Ứng suất tập trung ục tiêu nghiên cứu a Mục tiêu tổng quát: Nghiên cứu làm việc cục t cấu Trụ cột c u, t đưa giải pháp hạn ch làm việc bất lợi t cấu Đưa t luận hướng phát triển đề tài b Mục tiêu cụ thể: Ứng dụng ph n mềm Midas civil để phân tích ứng xử trụ c u: Phân t ch ứng suất tập trung nơi thay đổi mặt cắt, vật liệu trụ c u Đề xuất quan hệ bổ sung cho thi t tổng thể trụ c u Phƣơng pháp nghiên cứu Thu thập tài liệu có li n quan đ n đề tài Các thông số phận C u Dùng ph n mềm ph n tử hữu hạn Sử dụng phương pháp lý thuy t t nh toán để đánh giá k t phân tích Ý nghĩa khoa học giá trị thực tiễn đề tài Xác định làm việc cục t cấu trụ c u Sớm đưa cảnh báo để phịng ng a rủi ro ngồi ý muốn Đề xuất giải pháp hạn ch ứng suất tập trung t cấu trụ c u Dự kiến nội dung luận văn Nội dung đề tài nghiên cứu gồm ph n mở đ u chương Phần mở đầu - Lý chọn đề tài (Sự cần thiết phải nghiên cứu) - Mục đích, đối tượng phạm vi nghiên cứu + Mục đích nghiên cứu + Đối tượng nghiên cứu + Phạm vi nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu Bố cục luận văn: Phần mở đầu: Giới thi u chung 1.1 Đặt vấn đề nghiên cứu 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Những vấn đề cần giải 1.4 Nhiệm vụ 1.5 Hướng nghiên cứu đề tài Chƣơng 1: Tổng quan làm vi c trụ cầu cố liên quan 1.1 iới thiệ ề ự iệc t ụ cầ ác hư h ng ự cố iên an đến t ụ cầ nh h nh nghiên ph n tích cục ầ an t ọng ph n tích cục t ụ cầ Chƣơng 2: Cơ sở lý thu ết ph n t ch cục ộ cầu 2.1 Giới thiệu lý thuyết h nh h a ph n tích cục xây dựng mơ hình h nh h a ph n tích cục th phương pháp phần t hữ hạn phân tích phần t hữu hạn Chƣơng 3: Ph n t ch ứng cục ộ kết c u trụ cầu h nh h a Ph n tích ự iệc cục ết cấ t ụ cầ Đưa a h ến ngh Kết luận kiến nghị Kết luận Kiến ngh Hướng phát triển đề tài CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ S LÀM VI C CỦA TR C U VÀ CÁC S CỐ LIÊN QUAN 1.1 Giới thi u làm vi c trụ cầu 1.1.1 Giới thiệu chung Bộ phận hai mố c u k t cấu nhịp tựa lên gọi trụ c u Do nhiều yêu c u kinh t ĩ thuật chiều dài k t cấu nhịp dài Để vượt khoảng cách lớn yêu c u phải có cọc chống đỡ trung gian trụ c u Trụ c u truyền tải t k t cấu nhịp xuống móng cơng trình 1.1.2 Phân loại trụ cầu Trụ c u xây dựng phạm vi dịng chảy nên ti t diện ngang có dạng hợp lý thủy động học để thoát nước tốt Bên ngồi trụ có lớp vỏ đặt biệt để chống xâm thực Hình dạng trụ c u vượt c u cạn phải đảm bảo mỹ quan không cản trở lại c u - Theo sơ đồ tĩnh học - Theo độ cứng dọc c u - Theo vật liệu - Theo phương pháp xây dựng 1.2 Các hƣ h ng cố liên quan đến trụ cầu 1.2.1 Các Hư hỏng nứt Hư hỏng nứt thường xuất bề mặt k t cấu trụ Dựa biểu bề ngồi xác định ngun nhân xuất phát triển 1.2.2 Hư hỏng số nguyên nhân khác - Do mưa lũ, thi n tai - Do động đất, sạt lở - Do ăn mòn, xâm thực - Do va chạm 1.2.3 Hư hỏng sai sót q trình thiết kế Khi t nh toán thi t đơn vị tư vấn chưa dự báo h t phát triển ứng suất, tải trọng q trình thi cơng khai thác 1.2.4 Hư hỏng sai sót trình thi cơng 1.2.5 Hư hỏng q trình sử dụng 1.3 ình hình nghiên cứu ph n t ch cục ộ Trước đây, nhiều nhà khoa học chuy n gia nghiên cứu làm việc cục khu vực d m tr n đỉnh trụ, trình thi t k khai thác cơng trình, khu vực xuất nhiều v t nứt hư hỏng khác Những hư hỏng làm giảm làm việc an tồn hiệu khai thác cơng trình Tuy nhiên, năm g n đây, với việc áp dụng k t cấu d m với chiều cao ki n trúc nhỏ, xuất số hư hỏng Do vậy, c n thi t phải ti p tục nghiên cứu ảnh hưởng ứng suất cục bộ, gây phản lực trụ c u 1.4 ầm quan trọng ph n t ch cục ộ trụ cầu Việc tính tốn, phân tích ứng suất cục vị trí phức tạp t cấu trụ cột, t cấu mố trụ cơng trình c u Ln ln tốn phức tạp hó hăn, kỹ sư thi t k k t cấu C u Đã có nhiều nghiên cứu thực t vị trí trụ cột thường xuất nhiều v t nứt hư hỏng khác Những hư hỏng làm giảm làm việc an toàn, ảnh hưởng đ n hiệu hai thác tuổi thọ cơng trình 6 CHƢƠNG CƠ Ở LÝ THUY T CỦA ĐỀ TÀI 2.1 Giới thi u lý thu ết mơ hình hóa ph n t ch cục ộ Mơ hình mô tả khái quát đối tượng Mô hình xây dựng nhằm mục đ ch nghi n cứu làm việc đối tượng trước xây dựng sửa đổi đối tượng Về chất, mơ hình cách thể đơn giản hóa đối tượng thực Sự đơn giản hóa c n thi t đối tượng thực thường phức tạp hay lớn nhiều ph n phức hợp hông quan trọng vấn đề xem xét Ý nghĩa mơ hình mơ hình cung cấp công cụ để xây dựng biểu đạt hó đạt th giới thực chúng thường mâu thuẫn với Cùng đối tượng có nhiều mơ hình khác tùy thuộc vào mục ti u phương pháp xem xét Việc đơn giản hóa xây dựng mơ hình thường dựa giả thi t định Các giả thi t đưa để loại bỏ ảnh hưởng không c n thi t đ n vấn đề xem xét giản đơn hóa quan hệ đ n mức xử lý cơng cụ sẵn có 2.2 Cơ sở dựng mơ hình Mơ hình hóa phân tích k t cấu dựa tr n sở lý thuy t học môi trường liên tục lý thuy t phương pháp t nh phát triển dựa tr n đó, phương pháp ph n tử hữu hạn, phương pháp ph n tử biên, v.v Các nguyên tắc cân lực, liên tục (tương th ch) chuyển vị hay bi n dạng đặc trưng học vật liệu thể qua quan hệ ứng suất bi n dạng Cả ba nguyên tắc áp dụng quán phức tạp k t cấu Sự cân cân tĩnh học nội lực ngoại lực toàn k t cấu phận k t cấu Sự tương th ch hay li n tục bi n dạng phản ánh điều kiện liên tục bi n dạng chuyển vị toàn k t cấu Quan hệ ứng suất bi n dạng phản ánh tính chất học vật liệu Các tính chất học vật liệu thay đổi phụ thuộc vào trạng thái ứng suất-bi n dạng cụ thể Cơ sở xây dựng mơ hình dựa vào đặc điểm làm việc vật liệu, k t cấu tương th ch ph n mềm phân tích theo phương pháp PTHH Khi mơ hình phân tích trụ cột cơng trình giai đoạn thi cơng dựa theo phương pháp mơ hình hóa ngược bắt đ u trạng thái hoàn thành c u Các bước ch nh để thực sau: Xác định giai đoạn thi công thông số k t cấu, điều kiện biên tải trọng tương ứng Mơ hình hóa giai đoạn thi cơng tương ứng theo trình tự ngược Thực phân tích xử lý k t 2.3 hình hóa ph n t ch cục ộ theo phƣơng pháp phần t h u hạn 2.3.1 Q trình mơ hình hóa kết cấu cục Q trình mơ hình hóa k t cấu cục phục vụ việc phân tích ứng suất tập trung thực sau: Nghiên cứu kỹ cấu tạo cấu kiện đặc tính vật liệu, mối nối hay liên k t, đặc điểm phân bố tải trọng Dự đoán trạng thái ứng suất cục (trạng thái ứng suất phẳng, không gian) Lựa chọn mơ hình ph n tử hữu hạn thích hợp để mơ hình hóa phàn k t cấu cục Xác định sơ ch thước vùng cục 8 Xây dựng mô hình tính tốn k t cấu tổng thể có chứa phận k t cấu c n phân tích cục Xác định nội lực chuyển vị mặt cắt biên khu vực c n phân tích ứng suất cục Xây dựng mơ hình k t cấu cục Đưa điều kiện biên, bao gồm lực chuyển vị có t phân tích tổng thể, vào k t cấu cục Thực tính tốn hiệu chỉnh lại mơ hình lưới ph n tử hữu hạn tr n sở phân tích k t tính tốn 2.3.2 Một số loại phần tử hữu hạn hay sử dụng để mơ hình hóa kết cấu cục 2.3.2.1 Phần t 2.3.2.2 Phần t phẳng 2.3.2.3 Phần t tấm, v 2.3.2.4 Phần t khối 2.3.2.5 Phần t liên kết 2.3.3 Một số dẫn việc xây dựng mơ hình phân tích Khi phân tích ứng suất cục bộ, c n phải ý đ n đặc điểm phá hoại t ng loại vật liệu Ví dụ, vật liệu thép thường phá hoại dẻo vật liệu b tơng thường phá hoại giịn Như vậy, ứng suất tương ứng c n xem xét kỹ ứng suất ti p lớn ứng suất pháp cực trị Phương pháp phân t ch hay áp dụng ứng suất cục phân t ch đàn hồi Trong h u h t trường hợp, n u k t cấu đảm bảo khả chịu lực theo phân t ch đàn hồi đảm bảo khả chịu lực trạng thái hác, dẻo hay nứt chẳng hạn 2.4 Cơ sở ph n t ch ằng phần t h u hạn Cơ sở phương pháp làm rời rạc hóa miền xác định tốn, cách chia thành nhiều miền (ph n tử) 9 Các ph n tử liên k t với điểm nút chung Trong phạm vi ph n tử nghiệm chọn hàm số xác định thơng qua giá trị chưa bi t điểm nút ph n tử gọi hàm xấp xỉ thoả mãn điều kiện cân ph n tử Tập tất ph n tử có ý đ n điều kiện liên tục bi n dạng chuyển vị điểm nút liên k t ph n tử K t dẫn đ n hệ phương trình đại số n tính mà ẩn số giá trị hàm xấp xỉ điểm nút giải hệ phương trình tìm giá trị hàm xấp xỉ điểm nút ph n tử, nhờ hàm xấp xỉ hoàn toàn xác định ph n tử ƣớc 1: Rời rạc hóa k t cấu: ƣớc 2: Chọn hàm nội suy hay mô hình chuyển vị thích hợp ƣớc 3: Tập hợp phương trình ph n tử để hệ phương trình c n tổng thể cho hệ: ƣớc 4: Dựa vào tốn điều kiện biên: ƣớc 5: Tính toán ứng suất bi n mode ph n tử 10 CHƢƠNG PHÂN TÍCH ỨNG XỬ C C B CỦAK T C U TR C U 3.1 Mô hình hóa kết c u 3.1.1 Giới thiệu thơng số mơ hình trụ cột cơng trình cầu 3.1.1.1 Các thơng số tính tốn dùng mơ hình Trụ cột dùng làm mơ hình trụ tồn khối thân cột cấu tạo BTCT, thân trụ theo phương ngang c u gồm cột tròn đặc, thi t k với đường kính 1,6m, chiều cao trụ 6,0m (t đáy xà mũ đ n đỉnh bể trụ) Bệ trụ cấu tạo hình chữ nhật đơn giản với chiều rộng bệ 7,0m, chiều dài bệ trụ 16,0m, chiều cao bệ trụ 2,0m.Xà mũ nằm trụ với ch thước chiều dài xà mũ theo phương dọc c u 16,0m, chiều rộng xà mũ theo phương ngang c u 2,0m, chiều cao xà mã thay đổi t 1,5m ÷ 2,5m K ch thước cấu tạo trụ xem Hình 3.1 Hình 3.2 16.000 2.000 1.500 2.500 1.500 0.200 3.000 1.600 1.600 1.600 6.000 3.200 6.400 2.700 2.000 2.000 7.000 16.000 7.000 16.000 Kích thước cấu tạo trụ mơ hình 11 900 16000 R50 R50 200 30 120 80 2000 200 1000 650 650 1000 2000 3000 200 1600 200 1500 3000 1500 200 1600 200 3000 6000 1000 1500 250 100 200 1650 120 1570 250 1800 2000 1040 1800 1800 110 200 500 200 1600 6400 1600 3200 2000 3200 16000 Mặt cắt ngang cầu mơ hình Hệ d m gồm d m chữ I cao H=1.8m Chiều dài toàn d m : Lnhịp = 36m Khoảng cách đ u d m đ n tim gối: a = 0.3 m Khẩu độ tính tốn : L = Lnhịp – 2a = 36 – 2×0.3 = 35.4 m Tải trọng thi t k : + Hoạt tải HL 93 + Tải trọng ngưới : 3.0 kN/m2 Khổ c u : B1 = 16 - 2x1.0m – 2x0.5(lan can) – 2x0.25 = 12.5m Dạng k t cấu nhịp : C u d m nhịp giản đơn Dạng mặt cắt : Chữ I Vật liệu k t cấu : Bêtông cốt thép dự ứng lực Công nghệ ch tạo : Căng sau ' Cấp bêtông d m chủ : f c = 45 Mpa 12 Tỷ trọng bêtông : c = 2500 kg/m3 Loại cốt thép ứng suất trước : Tao thép sợi xoắn đường kính : Dps = 15.2mm Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn : f pu = 1860 Mpa Thép thường : G60 có f u = 620 Mpa, f y =400 Mpa Quy trình thi t k : 22TCN 272 – 05 *Đối với dầm biên: Bảng tổ hợp n i lực xét mặt cắt x Tải trọng ũ K hiệu Nx(kN) DCkcn 1470.97 Phản lực gối hoạt tải TTL LLbiên 1601.628 Phản lực gối tải trọng người PLbiên 117.78 Phản lực gối tải trọng lớp phủ DWbiên 253.89 Đá DCĐá Phản lực gối tĩnh tải t cấu tr n gối Trọng lượng thân 5.76 DCxm 141.48 Tổng áp lực t d m biên truyền xuống 3591.508 KN *Đối với dầm trong: Kết ả thể ảng ưới Bảng tổ hợp nội lực xét mặt cắt mũ Tải trọng K hiệu Nx(kN) DCkcn 1470.97 Phản lực gối hoạt tải TTL LLtrong 1405.85 Phản lực gối tải trọng người PLtrong 13.8 DW 253.89 Phản lực gối tĩnh tải t cấu tr n Phản lực gối tải trọng lớp phủ Đá gối Trọng lượng thân Tổng áp lực t d m truyền xuống DCĐá DCxm 5.76 141.48 3291.75 KN 13 3.1.4 Mơ hình hóa Midas Civil: Thơng qua tài liệu hướng dẫn sử dụng ph n mềm MiDAS/Cilvil 2011, mơ hình mố trụ ti n hành theo bước sau: Bước 1: Khai báo đơn vị Bước 2: Khai báo đặc trưng vật liệu Bước 3: Khai báo đặc trưng mặt cắt ngang t ng cấu kiện Bước 4: Xây dựng mơ hình nút ph n tử Bước 5: Khai báo điều kiện biên Bước 6: Khai báo tải trọng Bước 7: Phân tích k t nhận xét 3.1.5 Các trạng thái nghiên cứu Phạm vi đề tài nghiên cứu ứng xử trụ c u chịu tác dụng tải trọng thẳng đứng vị trí khác trụ c u Việc mơ hình hóa ti n hành việc mơ hình hồn thiện sau gán tải trọng vào để xem xét ứng xử mơ hình 3.2 Ph n t ch làm vi c cục ộ kết c u trụ cầu 3.2.1 Phân tích l m việc cục kết cấu trụ cầu ch u tác dụng tải trọng thẳng đứng Phạm vi đề tài nghiên cứu ứng xử trụ c u chịu tác dụng tải trọng thẳng đứng vị trí khác trụ c u Việc mơ hình hóa ti n hành việc mơ hình hồn thiện sau gán tải trọng vào để xem xét ứng xử mơ hình Như vậy, trụ c u mơ hình hóa trạng thái chịu tác dụng lực theo phương thẳng đứng xem xét ứng xử trụ vị trí khác trụ 3.2.2 Phân tích l m việc cục kết cấu trụ cầu theo Max-shear 14 Biể đồ phân bố ứng suất trụ xét TH Max-shear Ta nhận thấy trụ chịu tác động tải trọng ứng suất tập trung vị tr màu đỏ lớn nhất, vị trí có lực cắt lớn lên tới 11.416kN/m2, giảm d n vị tr bệ trụ thể màu xanh tr n biểu đồ 3.2.2.1 Phân tích làm việc cục b m t số v trí trụ cầu Max-shear * TH1: Xét vị trí ti p giáp với bệ trụ Ta nhận thấy xét vị trí ứng suất lớn vị tr giảm nhiều so với ta xét toàn trụ cụ thể, vị trí lực cắt lớn đạt 9.441,610kN/m2 7,730 kN/m2 * TH2: Xét vị trí cách bệ trụ 2m Khi xét vị trí ta nhận thấy ứng suất lớn giảm nhiều so với ta xét toàn trụ nhỏ so với vị trí ta xét TH1 cụ thể, vị trí lực cắt lớn đạt 7.702,22 kN/m2 7,73 kN/m2 * TH3: Xét vị trí cách bệ trụ 4m Ta nhận thấy xét vị trí ứng suất lớn vị trí giảm so với ta xét toàn trụ TH1, lại tăng l n so với ta xét TH2 cụ thể, vị trí lực cắt lớn đạt 8.625,47kN/m2, TH2(7.702,22kN/m2) TH3(5.969,41kN/m2)> TH1(3.890,30kN/m2) > 7,73kN/m2 * TH4: Xét vị trí ti p giáp với xà mũ Ta nhận thấy xét vị trí ứng suất lớn vị trí với ta xét tồn trụ, cụ thể vị trí lực cắt lớn đạt 11.416kN/m2, ứng suất nhỏ vị trí lại lớn so với ta xét toàn trụ, lại nhỏ TH1, TH2, TH3 cụ thể lúc lực cắt nhỏ có giá trị TH2(7.055,08kN/m2) > TH3(5.969,41kN/m2) >TH1(3.890,30kN/m2) > TH4(3.693,56 kN/m2) > 7,73 kN/m2 3.2.2.2 So sánh làm việc cục b v trí khác trụ c t cầu Max-shear Biể đồ thể tha đổi ƯS, ứng với v trí xét trụ c t 16 3.2.2 Phân tích l m việc cục kết cấu trụ cầu theo ứng suất pháp theo phương X Biể đồ phân bố ứng suất trụ xét th phương X Ta nhận thấy vị trí tập trung trụ (phía thớt trụ) ứng với màu xanh biểu đồ ứng suất kéo lớn lên đ n 5.531,94 kN/m2 Tại vị tr nách trụ ứng với màu đỏ biểu đồ xuất ứng suất nén lớn l n đ n 6.096,48kN/m2 giảm d n theo vị trí cách xa trụ 3.2.3.1 Phân tích làm việc cục b m t số v trí trụ cầu theo ứng suất pháp th phương X * TH1: Xét vị trí ti p giáp với bệ trụ Ta nhận thấy xét vị trí ứng suất lớn vị tr giảm nhiều so với ta xét toàn trụ cụ thể, vị trí ứng suất cắt lớn đạt 393,252kN/m2 < 5.531,94kN/m2, ứng suất nén lúc có giá trị 2.530,01kN/m2< 6.096,48 kN/m2 * TH2: Xét vị trí cách bệ trụ 2m Khi xét vị trí ta nhận thấy ứng suất lớn giảm nhiều so với ta xét toàn trụ nhỏ so với vị trí ta xét TH1 cụ thể, vị trí lực cắt lớn đạt TH2(32,499 kN/m2) < TH1(393,252kN/m2) < 5.531,94kN/m2 17 ứng suất nén lúc có giá trị TH2(13,405 kN/m2) < TH1(2.530,01 kN/m2) < 6.096,48 kN/m2 * TH3: Xét vị trí cách bệ trụ 4m Ta nhận thấy xét vị trí ứng suất lớn vị trí giảm nhiều so với ta xét toàn trụ với TH1, lại tăng l n so với ta xét TH2 cụ thể, vị trí lực cắt lớn đạt TH2(32,499 kN/m2) < TH3(54,454kN/m2) < TH1(393,252 kN/m2) < 5.531,94 kN/m2 ứng suất nén lúc có giá trị TH2(13,405 kN/m2) < TH3(20,77 kN/m2) < TH1(2.530,01 kN/m2) < 6.096,48 kN/m2 * TH4: Xét vị trí ti p giáp với xà mũ Ta nhận thấy xét vị trí ứng suất lớn vị trí giảm so với ta xét toàn trụ, lại tăng l n so với trường hợp hác ta xét cụ thể, vị trí lực cắt lớn đạt TH2(32,499 kN/m2) TH1(5211,25 19 kN/m2), ứng suất nén lớn lúc nhỏ ứng suất nén ta xét toàn trụ lớn ứng suất nén ta xét TH1, có giá trị sau TH2(7711,62 kN/m2) < TH1(9426,23 kN/m2) < 11160,80 kN/m2 * TH3: Xét vị trí cách bệ trụ 4m Ta nhận thấy xét vị trí khơng thấy xuất ứng suất kéo mà xuất ứng suất nén có tăng t so với ta xét TH1 lại giảm so với ta xét TH2, có giá trị sau TH2(7065,37kN/m2)> TH3(5946,89 kN/m2) > TH1(5211,25 kN/m2), ứng suất nén lớn lúc nhỏ ứng suất nén ta xét toàn trụ, xét TH1 lớn ứng suất nén ta xét TH2, có giá trị sau TH2(7711,62 kN/m2)< TH3(8597,52 kN/m2) < TH1(9426,23 kN/m2) < 11160,80 kN/m2 * TH4: Xét vị trí ti p giáp với xà mũ Ta nhận thấy xét vị trí xuất ứng suất nén giảm so với ta xét TH khác cụ thể có giá trị sau TH2(7065,37 kN/m2)> TH3(5946,89 kN/m2) > TH1(5211,25 kN/m2)> TH4(4753,11 kN/m2), ứng suất nén lớn lúc ứng suất nén ta xét toàn trụ, lớn ứng suất nén ta xét TH khác, có giá trị sau TH2(7711,62 kN/m2)< TH3(8597,52 kN/m2) < TH1(9426,23 kN/m2) < TH4(11160,80 kN/m2) 3.2.3.2 So sánh làm việc cục b m t số v trí trụ cầu theo ứng suất pháp th phương Z 20 Biể đồ ƯS pháp th phương Z, ứng với v trí xét trụ c t 3.2.4 Phân tích chuyển v trụ cột cơng trình cầu theo phương ch u tải trọng theo phương thẳng đứng Chuyển v trụ c t ch u tác dụng tải trọng Dựa vào biểu đồ ta nhận thấy chịu tác dụng tải trọng k t cấu trụ cột chuyển vị lớn vùng biên xà mũ có giá trị 4,7mm giảm d n phía trụ, xuống bệ trụ có giá trị khơng 21 K T LUẬN VÀ KI N NGHỊ Kết luận: Qua phân tích thảo luận chương 3, luận văn đ n số k t luận cụ thể sau: Phân tích cục cho rõ vị trí làm việc bất lợi k t cấu trụ cột cơng trình c u Rõ ràng ứng suất cục vấn đề c n ý cao trình thi t k xây dựng Đây thông tin bổ sung tốt cho phân tích tổng thể Qua phân tích cục thấy rõ, trụ cột cơng trình c u chịu tải trọng (tĩnh tải hoạt tải) ứng suất cục tập trung hai cột lớn, cụ thể vị trí ti p giáp với xà mũ có lực cắt lớn lên tới 11.416 kN/m2 Tại vị trí ti p giáp với bệ trụ có ứng suất cắt lớn khơng lớn, vị trí lực cắt lớn đạt 9.441,610 kN/m2 Cịn vị trí cách bệ 2m 4m lực cắt lớn l n lượt 7.702,22 kN/m2 8.625,47kN/m2 Đặc biệt vị trí ti p giáp với xà mũ trụ Như khẳng định ứng suất cắt phân bố khơng t tính theo chiều cao trụ mà tập trung ti p giáp với xà mũ bệ trụ Về ứng suất pháp theo phương X, tập trung lớn vị trí ti p giáp cột (thân trụ) với xà mũ, ứng suất pháp lớn 5.531,94 kN/m2 Khi so sánh ứng suất pháp theo phương X dọc theo hai cột ( thân trụ), ta nhận thấy ứng suất phân bố phi n, lớn ti p giáp cột xà mũ Các vị trí thân cột ứng suất pháp không lớn không nguy hiểm Khi xét ứng suất pháp theo phương Z ( thẳng đứng ) có phân bố tương tự, ứng suất nén lớn tập trung vị trí 22 ti p nối trụ, bệ xà mũ Tại vị trí ti p giáp với bệ trụ đạt giá trị 9.426,23 kN/m2 cịn ví trí cách bệ 2m ứng suất lớn đạt 7.711,62 kN/m2 vị trí cách bệ trụ 4m đạt giá trị 8.597,52 kN/m2 Còn vị trí ti p giáp với xà mũ trụ đạt giá trị 11.160,80 kN/m2 Việc phân tích cục trụ cột đưa nhìn tổng quan làm việc cục k t cấu trụ cột cơng trình c u Có nhiều thơng tin ứng bổ sung vào thi t k tổng thể Kiến ngh : Và Qua việc phân tích làm rõ chương 3, luận văn đ n số ki n nghị sau: Qua tổng k t phân tích cục thấy rõ, ứng suất tập trung phân bố phi n theo chiều cao trụ, vị trí nguy hiểm nằm vị trí ti p giáp Do c n xem xét đ n phân tích cục phân tích k t cấu c u Các vị trí ứng suất tập trung lớn vị trí ti p giáp c n có biện pháp gia cường th m để tăng cường độ cứng cho k t cấu trụ cột Việc phân tích cục trụ cột cơng trình c u rõ, ứng suất phân bố phi n k t cấu trụ cột c n ý lựa chọn bố trí thép k t cấu trụ cột Khi có điều kiện nên ti n hành phân tích cục thi t k tổng thể cơng trình c u để tránh phá hoại cục 23 Hướng phát triển đề t i Trong nghiên cứu chưa xét đ n làm việc cốt thép, t ứng suất cục lớn, hướng nghiên cứu ti p theo đề tài nghiên cứu có xét đ n làm việc đồng thời bê tông cốt thép Nghiên cứu phân tích cục cho k t cấu hác mố c u, tháp c u t cấu tương tự để có nhìn ch nh xác làm việc cục cơng trình c u Nghiên cứu làm việc cục có xét đ n ảnh hưởng nhiệt độ môi trường k t cấu ... cơng trình Để giúp cho kỹ sư thi t k có nhìn sâu sắc hơn, giải quy t triệt để vấn đề làm việc cục t cấu trụ cột cơng trình c u n u tr n, đề tài: Nghi n cứu làm việc cục t cấu trụ cột cơng trình. .. đề tài (Sự cần thiết phải nghiên cứu) - Mục đích, đối tượng phạm vi nghiên cứu + Mục đích nghiên cứu + Đối tượng nghiên cứu + Phạm vi nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu Bố cục luận văn: Phần... tƣợng nghiên cứu K t cấu trụ cột Cơng trình c u Ứng suất cục hay ứng suất tập trung trụ c u Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu ứng suất tập trung nơi thay đổi hình dáng ch thước đột ngột t cấu trụ cột