Chẩn đoán vết nứt trong cần trục tháp bằng phương pháp thử nghiệm động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - ĐẶNG XUÂN TRỌNG CHẨN ĐOÁN VẾT NỨT TRONG CẦN TRỤC THÁP BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỬ NGHIỆM ĐỘNG LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT CƠ KHÍ VÀ CƠ KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH – 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - ĐẶNG XUÂN TRỌNG CHẨN ĐOÁN VẾT NỨT TRONG CẦN TRỤC THÁP BẰNG PHƯƠNG PHÁP THỬ NGHIỆM ĐỘNG Chuyên ngành: Cơ kỹ thuật Mã số: 52 01 01 LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT CƠ KHÍ VÀ CƠ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TSKH NGUYỄN TIẾN KHIÊM TS LÊ DUY THẠC TP HỒ CHÍ MINH – 2021 i LỜI CẢM ƠN Trong q trình thực luận án “Chẩn đốn vết nứt cần trục tháp phương pháp thử nghiệm động”, Tôi nhận nhiều giúp đỡ, tạo điều kiện mặt tập thể lãnh đạo, nhà khoa học, cán quản lý, đào tạo Viện Cơ Học, Viện Cơ học Tin học ứng dụng; Ban Giám đốc phòng, ban chức Học Viện Khoa Học Công Nghệ Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành giúp đỡ Tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc tới GS.TSKH Nguyễn Tiến Khiêm, TS Lê Duy Thạc tận tình hướng dẫn định hướng cho tơi thực đề tài nghiên cứu Thầy người dạy cho nghiêm túc khoa học, ln ủng hộ dìu dắt tơi suốt thời gian học tập nghiên cứu khoa học Tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè đồng nghiệp Công ty Cổ Phần Kiểm Định Huấn Luyện An Toàn Vệ Sinh Lao Động TP.Hồ Chí Minh; quan, đơn vị liên quan trình tổng hợp, khảo sát thực tế, xây dựng mơ hình thử nghiệm để đạt kết nghiên cứu đề tài Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả luận án Đặng Xuân Trọng ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học độc lập riêng Các số liệu, liệu kết sử dụng luận án có nguồn gốc rõ ràng; kết nghiên cứu luận án trung thực, khách quan chưa công bố cơng trình nghiên cứu khác Tác giả luận án Đặng Xuân Trọng iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ……………………………………………………………………… i LỜI CAM ĐOAN ………………………………………………………………… ii MỤC LỤC ………………………………………………………………………… iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ……………………………… v DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ………………………………………………… vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ………………………………………… viii MỞ ĐẦU …………………………………………………………………………… CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan thiết bị nâng hạ 1.1.1 Sơ lược thiết bị nâng hạ 1.1.2 Một số hư hỏng cần trục tháp kiểm tra không phá huỷ quy trình kiểm định thiết bị nâng 1.1.3 Một số tai nạn điển hình vấn đề an tồn vận hành cần trục tháp 1.1.4 Công tác kiểm định kỹ thuật an toàn cần trục tháp Việt Nam 10 1.2 Tổng quan vấn đề chẩn đoán hư hỏng cần trục tháp 11 1.2.1 Tổng quan động lực học kết cấu cần trục 11 1.2.2 Tổng quan chẩn đoán vết nứt kết cấu khung 14 1.3 Đặt vấn đề nghiên cứu 16 CHƯƠNG MƠ HÌNH ĐỘ CỨNG ĐỘNG LỰC CỦA KẾT CẤU THÁP CÓ VẾT NỨT ………………………………………………………… 19 2.1 Phương pháp độ cứng động lực [48] 19 2.1.1 Nội dung phương pháp độ cứng động lực 19 2.1.2 Ma trận độ cứng động lực phần tử thanh, dầm 21 2.1.2.1 Mơ hình độ cứng động phần tử thanh, dầm chịu tải trọng phân bố 21 2.1.2.2 Ma trận độ cứng động lực phần tử thanh, dầm có vết nứt 24 2.2 Mơ hình độ cứng động kết cấu tháp có vết nứt 28 iv 2.2.1 Lưới chia nút phần tử 28 2.2.2 Chuyển vị nút (cục tổng thể) 29 2.2.3 Lực đầu nút 30 2.3 Kết luận Chương 36 CHƯƠNG CHẨN ĐOÁN VẾT NỨT TRONG KẾT CẤU KHUNG THÁP BẰNG TẦN SỐ RIÊNG …………………………………………… 37 3.1 Bài toán chẩn đoán hư hỏng kết cấu đặc trưng động lực học 37 3.2 Đáp ứng kết cấu khung tháp chịu tải trọng di động 41 3.3 Ảnh hưởng vết nứt đến tần số riêng kết cấu khung tháp 47 3.4 Tiêu chuẩn đồng dạng để xác định phần tử bị nứt tần số riêng 56 3.4.1 Bài toán xác định phần tử bị nứt kết cấu khung tháp 56 3.4.2 Xây dựng sở liệu cho toán xác định phần tử bị nứt 57 3.5 Kết luận Chương 63 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM MƠ HÌNH KẾT CẤU KHUNG THÁP CÓ VẾT NỨT ……………………………………………… 64 4.1 Cơ sở phương pháp thử nghiệm động [55] 64 4.2 Mơ hình thiết bị thí nghiệm 66 4.3 Kết đo đạc thực nghiệm xử lý số liệu đo 70 4.4 Áp dụng tiêu chuẩn đồng dạng để xác định phần tử bị nứt 72 4.5 Kết luận Chương 74 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ …………………………………………………… 76 DANH SÁCH CƠNG TRÌNH ĐƯỢC CÔNG BỐ ……………………………… 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………………………………………… 79 v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT A tiết diện mặt cắt ngang BLĐTBXH Bộ Lao động Thương binh Xã hội BXD Bộ Xây Dựng 𝐃(𝜔) ma trận độ cứng động lực DSM Dynamic Stiffness Method – Phương pháp ma trận độ cứng động lực e, a vị trí độ sâu vết nứt E,  mô đun đàn hồi mật độ khối vật liệu Ej phần tử thanh, dầm thứ j FEM Phương pháp phần tử hữu hạn  độ lớn vết nứt tỷ lệ với độ sâu vết nứt H() Hàm đáp ứng tần số K Độ cứng tương đương lò xo xoắn L chiều dài phần tử thanh, dầm 𝓛 toán tử vi phân tuyến tính khơng gian m Khối lượng [M], [C], [K] ma trận khối lượng, hệ cản độ cứng 𝓜 toán tử quán tính Nj điểm nút phần tử dầm Nij, Qij, Mij Lực đầu nút phần tử  tần số riêng QTKĐ Quy trình kiểm định QCVN Quy chuẩn Việt Nam vi SWL Tải trọng làm việc an toàn T Độ cứng tương đương lò xo dọc trục TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam UBND Uỷ ban Nhân dân u( x, y, z, t ) U ( x, y, z, ), Q( x, y, z, ) trường chuyển vị phần tử miền thời gian trường chuyển vị phần tử phân bố tải trọng miền tần số {𝑼}, {𝑷} véc tơ chuyển vị nút tải trọng nút 𝑼𝒆 (𝜔) 𝑵𝑒 (𝜔) 𝑷(𝜔) véc tơ chuyển vị nút véc tơ lực đầu nút, tải trọng nút miền tần số 𝑈(𝑥, 𝜔), 𝑄(𝑥, 𝜔) biên độ phức (biến đổi Fourier) chuyển vị dọc trục tải trọng phân bố vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Chuyển vị nút – bậc tự cục phần tử biểu diễn qua chuyển vị nút tổng thể .29 Bảng 3.1 Các tham số vật liệu hình học kết cấu tháp …………………… 43 Bảng 3.2 Năm tần số riêng kết cấu tháp có vết nứt phần tử khác với độ sâu khác từ 0% - 50% 58 Bảng 3.3 Năm tần số riêng cần trục có hai ba vết nứt hai phần tử khác với độ sâu khác từ 0% - 50% 59 Bảng 4.1 Số liệu thiết kế mơ hình thực nghiệm cần trục tháp…………………… 66 Bảng 4.2 So sánh tần số riêng đo đạc thực nghiệm với tính tốn mô số… 71 Bảng 4.3 Sự thay đổi ba tần số riêng cần trục ba phương án thực nghiệm vết nứt………………………………………………………… 74 Bảng 4.4 Kết chẩn đoán phần tử bị nứt từ số liệu đo đạc cho Bảng 4.3 74 viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Một số máy trục thông dụng .4 Hình 1.2 Kết cấu chung tổng thể cần trục tháp Hình 1.3 Mơ hình thí nghiệm cầu trục [17] 12 Hình 1.4 Mơ hình cần trục tháp sử dụng nhiều puly [19] 13 Hình 1.5 Một số mơ hình rút gọn cần trục tháp [22] 13 Hình 2.1 Chuyển vị nút lực đầu nút phần tử 21 Hình 2.2 Chuyển vị nút lực đầu nút cho phần tử dầm .22 Hình 2.3 Sơ đồ nút phần tử kết cấu tháp .29 Hình 2.4 Xác định chuyển vị nút tổng thể 30 Hình 2.5 Xác định lực nút cần trục .31 Hình 3.1 Sơ đồ chẩn đốn hư hỏng kết cấu cơng trình .39 Hình 3.2 Mơ hình cần cẩu chịu tải trọng di động .42 Hình 3.3 Đáp ứng tần số nút 2(a), 3(b) 4(c) với vận tốc di chuyển tải trọng .45 Hình 3.4 Phân bố độ võng (a), mô men uốn (b) lực cắt (c) phần tử E2 ứng với vận tốc di chuyển tải trọng 46 Hình 3.5 Sự thay đổi ba tần số đầu theo vị trí vết nứt thay đổi dọc theo cột ứng với độ sâu vết nứt khác từ 10% - 40% 48 Hình 3.6 Sự thay đổi ba tần số theo vị trí vết nứt thay đổi dọc theo cần ứng với độ sâu khác từ 10 % – 40 % 50 Hình 3.7 Sự thay đổi ba tần số theo vị trí vết nứt thay đổi cần đối trọng ứng với độ sâu khác từ 10 % – 40% 52 Hình 3.8 Sự thay đổi tần số thứ tư theo vị trí vết nứt:(a) - vết nứt cột chính; (b) - vết nứt cần chính; (c) - vết nứt cần đối trọng ứng với độ sâu khác từ 10 % – 40% .53 70 + Mô đun giao diện phân tích tín hiệu 7521 điều khiển truyền thơng giao diện TAXI máy tính mô đun khối 2825 Mô đun 7521 bao gồm đồng hồ lấy mẫu tín hiệu trigger Ngưỡng tín hiệu Trigger thiết lập tiền định 1,2V có thể chỉnh từ 0,1V tới 5V Các đầu đo rung động: đầu đo có thể sử dụng cho hệ thống PULSE đầu đo vận tốc, gia tốc, đầu đo lực âm Trong Hình 4.3 cho ta hình ảnh đầu đo gia tốc sử dụng hiệu ứng áp điện 4.3 Kết đo đạc thực nghiệm xử lý số liệu đo Số liệu đo hàm đáp ứng tần số xác định thông qua biên độ lực xung búa lực vị trí tác động biên độ gia tốc đo vị trí đo đáp ứng (Hình 4.4) Hình 4.4 Hàm đáp ứng tần số đo đạc Tần số riêng xác định phương pháp cộng hưởng trình bày (là tần số đỉnh cộng hưởng) hệ số cản thép nhỏ Mỗi phép đo tiến hành với vị trí tác dụng búa lực khác kết đo tần số riêng tính giá trị trung bình phép đo Đã tiến hành đo đạc trường hợp sau: 71  Trường hợp khơng có vết nứt: tức vết nứt có độ sâu 0;  Trường hợp kết cấu có vết nứt (Phương án I): Kết cấu có vết nứt cột với độ sâu 10-20-30-40%;  Trường hợp kết cấu có hai vết nứt (Phương án II): Kết cấu có hai vết nứt cột (40%) cần (từ 10% đến 40%);  Trường hợp kết cấu có ba vết nứt (Phương án III): Kết cấu có ba vết nứt cột (40%), cần (40%) cần đối trọng (từ 10% đến 40%) Kết đo đạc ba tần số phương án vết nứt khác thực thực nghiệm trình bày Bảng 4.2, đó có so sánh với tính tốn lý thuyết phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) phương pháp độ cứng động (DSM) Bảng 4.2 So sánh tần số riêng đo đạc thực nghiệm với tính tốn mơ số Tần số thứ Kịch vết nứt Tính tốn Thực nghiệm Tần số thứ hai Tính tốn Thực nghiệm Tần số thứ ba Tính tốn Thực nghiệm Kết cấu khơng có vết nứt FEM 18.44 DSM 18.5866 18.47 35.69 35.5896 35.28 174.40 177.5291 176.9 Một vết nứt cột (E1) 10 % 18.1512 18.04 34.8265 34.69 171.0326 170.4 20 % 17.1214 17.08 33.3943 33.13 158.8484 158.65 30 % 15.8677 15.31 32.1281 31.59 148.9218 148.25 40 % 14.6659 14.57 31.2195 30.94 142.3194 141.8 Hai vết nứt cột (E1) cần (E2) 40% +10 % 14.4433 14.35 30.5906 30.32 140.2371 139.74 40% +20 % 13.9862 13.89 29.4925 29.23 136.197 135.71 40% +30 % 13.5174 13.43 28.5778 28.32 132.604 132.13 40% +40 % 13.1085 13.02 27.9151 27.5 130.0592 129.25 Ba vết nứt cột, cần cần đối trọng (E4) 40% +40 %+10% 12.9463 12.83 25.1252 24.9 124.1505 123.7 40% +40 %+20% 12.3941 12.31 20.6883 20.35 116.7653 116.1 40% +40 %+30% 11.2207 10.94 17.6675 16.72 111.9149 111.15 40% +40 %+40% 9.5071 9.44 16.2456 16.035 107.9844 107.07 72 So sánh kết đo đạc tính tốn ta thấy: Trường hợp khơng có vết nứt sai lệch kết đo đạc với kết tính toán hai phương pháp FEM DSM nhỏ 1%; Trường hợp có vết nứt cột sai lệch tối đa 3,5% tần số độ sâu vết nứt 30% - Phương án I; Trường hợp có hai vết nứt sai lệch tính tốn đo đạc cao 1,5% tần số thứ hai độ sâu vết nứt 40% - Phương án II; Trường hợp có ba vết nứt sai lệch đo đạc tính tốn lớn 5,3% (tần số thứ hai độ sâu vết nứt 30%) - Phương án III Như vậy, sai số đo đạc tính tốn nói chung 5%, hồn tồn chấp nhận sử dụng kết tính tốn đọc để chẩn đoán vết nứt kết cấu cần trục tháp nêu 4.4 Áp dụng tiêu chuẩn đồng dạng để xác định phần tử bị nứt Bây ta tính tốn thay đổi tần số thực nghiệm vết nứt cách lấy trung bình tần số đo theo độ sâu khác Kết cho Bảng 4.3 minh họa Hình 4.5 ÷ 4.7 Sự thay đổi (%) ba tần số vết nứt cột (Kết đo đạc thực nghiệm) 14 12 10 2 Hình 4.5 Sự thay đổi ba tần số riêng vết nứt xuất cột 73 Sự thay đổi (%) ba tần số hai vết nứt cột cần (Kết đo đạc thực nghiệm) 30 25 20 15 10 Hình 4.6 Sự thay đổi ba tần số hai vết nứt cột cần Sự thay đổi (%) ba tần số ba vết nứt cột, cần cần đối trọng (kết đo đạc thực nghiệm) 45 40 35 30 25 20 15 10 Hình 4.7 Sự thay đổi ba tần số ba vết nứt cột, cần cần đối trọng 74 Bảng 4.3 Sự thay đổi ba tần số riêng cần trục ba phương án thực nghiệm vết nứt Phương án thực nghiệm vết nứt Tần số thứ Tần số thứ hai Tần số thứ ba Phương án I 12.01949 (%) 7.631803 (%) 12.50707 (%) Phương án II 25.97455(%) 6.493638(%) 24.13369 (%) Phương án III 38.38657 (%) 31.41111 (%) 35.27134 (%) So sánh đồ thị ba hình vẽ với hình vẽ mơ tả trường hợp vết nứt tính tốn sở liệu (Hình 3.10 ÷ 3.12) hay áp dụng tiêu chuẩn chẩn đốn nêu mục 3.3, đưa kết luận sau đây: Bảng 4.4 Kết chẩn đoán phần tử bị nứt từ số liệu đo đạc cho Bảng 4.3 Phương án thực nghiệm Kết chẩn đoán Phương án I Phần tử cột bị nứt Phương án II Phần tử cột cần bị nứt Phương án III Ba phần tử: cột, cần cần đối trọng bị nứt Như vậy, kết thực nghiệm cho thấy: (1) Mô hình tính tốn chấp nhận sai khác với thực nghiệm đo đạc khoảng 5%; (2) Từ số liệu đo đạc ta xác định xác phần tử bị nứt từ số liệu đo đạc ba tần số riêng cần trục 4.5 Kết luận Chương Trong chương trình bày kết nghiên cứu thực nghiệm mơ hình cần trục tháp phịng thí nghiệm Các kết thí nghiệm đạt chủ yếu tần số dao động riêng kết cấu khung tháp có vết nứt hay xác có phần tử bị nứt với độ sâu khác Kết đo đạc so sánh với kết tính tốn lý thuyết cho thấy sai lệch tính tốn lý thuyết thực nghiệm khoảng 5% Kết minh chứng cho tính đắn mơ hình độ cứng động lực xây dựng luận án cho phép ta khẳng định mơ hình số liệu đo đạc sử dụng để chẩn đoán vết nứt kết cấu tháp tần số riêng 75 Kết đo đạc sử dụng để tính tốn thay đổi tần số riêng phương án vết nứt khác nhau: kết cấu có một, hai ba phần tử bị nứt làm sở để chẩn đoán vết nứt theo tiêu chuẩn đồng dạng trình bày Chương Áp dụng tiêu chuẩn đồng dạng số liệu đo đạc với sở liệu xây dựng Chương có thể xác định phần tử bị nứt kết cấu thí nghiệm 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Trong luận án này, tác giả nhận kết sau đây: Đã xây dựng mơ hình độ cứng động lực cho kết cấu khung phẳng bao gồm phần tử dầm hai chiều khối lượng tập trung nút (khối lượng đối trọng, khối lượng tải nâng khối lượng cabin điều khiển), mô cần trục tháp giản lược (gọi tắt kết cấu tháp) có vết nứt Đây mơ hình giải tích thuận tiện cho việc phân tích động lực học cần trục phụ thuộc vào tham số kết cấu vết nứt; Đã phân tích đáp ứng cần trục tháp tải trọng nâng di chuyển dọc theo cần Cụ thể tính tốn đáp ứng tần số độ võng cần đầu tự biểu đồ phân bố lực cắt, mô men uốn dọc theo cần Kết cho thấy hồn tồn sử dụng đáp ứng kết cấu chịu tải trọng di động để đo đạc tần số riêng kết cấu thay gia tải lực xung đo hàm đáp ứng tần số; Đã phân tích độ nhạy cảm tần số riêng kết cấu tháp với vị trí độ sâu vết nứt từ đó xây dựng sở liệu cho việc chẩn đoán vết nứt cần trục tháp cách đo đạc tần số riêng Cụ thể tính tốn thay đổi tần số riêng phụ thuộc vào vị trí vết nứt chạy dọc theo phần tử đó cho thấy vết nứt xuất vị trí phần tử nguy hiểm không nguy hiểm; Đã tiến hành thực nghiệm mơ hình vật lý kết cấu tháp, cụ thể đo đạc tần số riêng kết cấu khung có khơng có vết nứt vừa để kiểm chứng mơ hình tính tồn xây dựng đồng thời làm số liệu đầu vào để giải toán chẩn đoán vết nứt tần số riêng; Sử dụng số liệu đo đạc, sở liệu tính tốn tiêu chuẩn đồng dạng, xác định xác phương án vết nứt khởi tạo mơ hình thí nghiệm Cụ thể xác định kết cấu có một, hai ba phần tử bị nứt Tuy nhiên, số vấn đề mà tác giả chưa giải được, cần phải nghiên cứu tiếp tục là: 77 (a) Tính tốn đáp ứng động cần trục tháp có vết nứt chịu tải trọng di động phục vụ việc chẩn đoán vết nứt cách đo đạc đáp ứng động, tránh việc thử nghiệm động phức tạp để đo tần số riêng thực tế; (b) Nghiên cứu phát triển thuật toán đề xuất luận án để xác định vị trí cụ thể vết nứt phần tử (trong luận án xác định phần tử bị nứt); (c) Mơ hình cần trục tháp nghiên cứu luận án cịn đơn giản, mơ hình kết cấu khung phẳng cịn xa với cần trục tháp thực làm việc khung không gian chiều Vì vậy, cần phải nghiên cứu xây dựng mơ hình khơng gian cho cần trục có vết nứt để tiến tới ứng dụng vào việc kiểm định cần trục tháp thực tế 78 DANH SÁCH CƠNG TRÌNH ĐƯỢC CƠNG BỐ Nguyễn Tiến Khiêm, Nguyễn Thị Cẩm Lai, Lê Khánh Toàn, Đặng Xuân Trọng Đo đạc thực nghiệm dao động dầm đàn hồi có vết nứt Hội nghị Cơ học kỹ thuật tồn quốc, Đà Nẵng 2015 2015, Tập 1, 353-361 Nguyen Tien Khiem, Nguyen Ngoc Huyen, Dang Xuan Trong Frequency response of tower crane under moving load Hội nghị Cơ học toàn quốc, Hà Nội 12-2017 2017, Tập 1, 312-320 Dang Xuan Trong and Nguyen Tien Khiem Modal analysis of cracked tower cranes by the dynamic stiffness method Topics in Modal Analysis & Testing, 2017, Volume 10, pp 11-22 (SCOPUS) Dang Xuan Trong, Le Khanh Toan, Ha Thanh Ngoc, Nguyen Tien Khiem Modal analysis of cracked tower crane with an experimental validation Vietnam Journal of Science and Technology, 2020, 58(6), pp 776-788 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO M.P Alecxandrôp Máy nâng Nhà xuất Đại học Maxcơva, 1993 N.A Baranốp Phân tích so sánh kết tính tốn áp lực lên bánh xe di chuyển bốn gối tựa cần trục tháp chuyển đường ray Tuyển tập Trường Đại Học Bách Khoa Lêningrad (Liên Bang Nga), 1965 Vũ Liêm Chính cộng Nghiên cứu thiết kế, chế tạo cần trục tháp Báo cáo tổng kết đề tài NCKH mã số RDN 14-01, Bộ Xây Dựng, 2006 QTKĐ 01 - 2016/BXD Quy trình kiểm định kỹ thuật an tồn cần trục tháp thi cơng xây dựng QCVN 29/2016/BLĐTBXH Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn lao động cần trục TCVN 5208-3-2008 Cần trục: Yêu cầu cấu công tác Phần 3- Cần trục tháp TCVN 8590-3-2010 Cần trục: Phân loại theo chế độ làm việc Phần 3- Cần trục tháp TCVN 4244 - 2005 Thiết bị nâng: thiết kế, chế tạo kiểm tra kỹ thuật TCVN 5206 - 1990 Máy nâng hạ: Yêu cầu an toàn đối trọng ổn trọng 10 TCVN 5207 - 1990 Máy nâng hạ: Yêu cầu an toàn chung 11 TCVN 7549-3-2007 Cần trục: Sử dụng an toàn cần trục tháp 12 E M Abdel-Rahman, A H Nayfeh and Z N Masoud Dynamics and Control of Cranes A Review Journal of Vibration and Control, 2003, 9(7), 863-909 13 J F Eden, P Homer and A J Butler The Dynamic Stability of Mobile Cranes Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, 1985, 199(D4), 283-293 14 R M Ghigliazza and P Holmes On the Dynamics of Cranes or Spherical Pendula with Moving Supports Intern J of Nonlinear Mechanics, 2002, 37(6), 1211-1221 15 K Sato and Y Sakawa Modelling and control of flexible rotary crane International Journal of control, 1988, 48(10), 2085-2105 80 16 D C Oguamanam, J.S Hansen and G R Happler Dynamics of threedimensional overhead crane system Journal of Sound and Vibration, 2001, 242(3), 411-426 17 M A Nasser, Dynamic Analysis of Cranes Proc IMAC XIX, 2006, paper No 194301, 1592-1599 18 F Ju and Y S Choo Dynamic characteristics of tower cranes Proc 2nd Int Conf on Structural Stability and Dynamics World Scientific, Singapore, 2002, 260-266 19 F Ju and Y S Choo Dynamic Analysis of Tower Cranes Journal of Engineering Mechanics, 2005, 131(1), 88-96 20 F Ju and Y S Choo and F S Cui Dynamic response of tower induced by the pendulum motion of the payload International Journal of Solids and Structures, 2006, 43(2), 376-389 21 S Hasan, M Al-Hussein and P Gillis, Advanced Simulation of Tower Crane Operation Utilizing System Dynamics Modeling and Lean Principles Proc 2010 Winter Simulation Conference, 2010, pp 3262-3271 ISBN 978-1-4244-9864-2 22 H Sohn, C Farrar, F Hemez, D Shunk, D Stinemates and B Nadler A review of structural health monitoring literature, 1996-2001 Los Alamos Laboratory, 2003, USA 23 Y Yu and Z Han The modeling analysis of crane based on finite element technology Dev Innov Mach Electr Prod 2007, 20(3), 93-95 24 R D Adams, P Cawley, C.J Pye and B.J Stone A vibration technique for nondestructively assessing the integrity of structures Journal of Mechanical Engineering Science, 1978, 20(2), 93-101 25 S Caddemi and I Caliò, Exact closed-form solution for the vibration modes of the Euler-Bernoulli beam with multiple open cracks Journal of Sound and Vibration, 2009, 327(3-5), 73-489 26 Chondros T.G., Dimarogonas A.D., and Yao J (1998), "Longitudinal vibration of a continous cracked bar", Engineering Fracture Mechanics 61, pp 593-606 27 T G Chondros, A D Dimarogonas and J Yao A continuous cracked beam vibration theory Journal of Sound and Vibration, 1998, 215 (1), 17-34 81 28 S Christides and A.D.S Barr One-dimensional theory of cracked BernoulliEuler beams International Journal of Mechanical Sciences, 1984, 26 (11-12), 639-648 29 R R Y Liang, J Hu, and F Choy Quantitative NDE technique for assessing damages in beam structures Journal of Engineering Mechanics, 1992, 118(7), 1468 -1487 30 Y Narkis, Identification of crack location in vibrating simply supported beams Journal of Sound and Vibration, 1994, 172, 549-558 31 D P Patil and S K Maiti Detection of multiple cracks using frequency measurements Engg Fract Mech, 2003, 70(12), 1553-1572 32 P F Rizos, N Aspragathos and A D Dimarogonas Identifcation of crack location and magnitude in a cantilever beam from the vibration modes Journal of Sound and Vibration, 1990, 138(3), 318-388 33 P.G Nikolakopoulos, D.E Katsareas and C.A Papadopoulos, Crack identification in frame structures Computer and Structures, 1997, 64(1-4), 389406 34 A Greco and A Pau, Damage identification of Euler frames Computer and Structures, 2012, 92-93, 328-336 35 N T Khiem and T V Lien, Multi-crack detection in beam by natural frequencies Journal of Sound and Vibration, 2004, 73, 175-184 36 A Labib, D Kennedy, C.A Featherston Crack localization in frames using natural frequency degradations Computer and Structures, 2015, 157, 51-59 37 H P Chen, Application of Regularization Method to Damage Detection in Large Scale Plane Frame Structures Using Incomplete Noisy Modal Data Engineering Structures, 2008, 30, 3219-3227 38 S Caddemi, I Caliò, F Cannizzaro and A Morassi A procedure for the identification of multiple cracks on beams and frames by static measurement Structural Control and Health Monitoring, 2018, 25(8), e2194 (19 pp.) 39 W Li, H Zhu, H Luo, Y Xia Statistical damage detection method for frame structures using a confidence interval Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 2010, 9, 133-140 DOI: 10.1007/s11803-009-8084-x 82 40 S Caddemi and I Caliò, The exact explicit dynamic stiffness matrix of multicracked Euler-Bernoulli beams and application to damaged frame structures Journal of Sound and Vibration, 2013, 332, 3049-3063 41 N.T Khiem, Crack detection for structure based on the dynamic stiffness model and the inverse problem of vibration Inverse Problems in Science and Engineering, 2006, 14(1), 85-96 42 Trần Văn Liên, Trịnh Anh Hào, Xác định vết nứt kết cấu hệ phân tích wavelet dừng chuyển vị động Tạp chí khoa học cơng nghệ xây dựng, Trường Đại học Xây dựng, 2014, 21/10, 53-59 43 Tran Van Lien, Nguyen Tien Khiem, Trinh Anh Hao Crack identification in frame structures by using the stationary wavelet transform of mode shapes Jokull Journal, 2014, 64(6), 251-262 44 Nguyễn Việt Khoa, Trần Văn Liên, Trịnh Anh Hào, “Kiểm tra thực nghiệm phương pháp xác định vết nứt khung phân tích wavelet dừng dạng dao động”, Tạp chí khoa học cơng nghệ xây dựng, Trường Đại học Xây dựng, 2014, 22/12, 3-11 45 Dương Trường Giang, Phạm Quang Dũng, Trần Nhất Dũng Tính tốn kết cấu thép cần trục tháp xây dựng theo TCVN4244-2005 Tuyển tập cơng trình khoa học hội nghị Cơ học tồn quốc, Viện khoa học Công nghệ Việt Nam Hội Cơ học, 2009, 40-48 46 Dương Trường Giang, Phạm Quang Dũng, Trần Nhất Dũng Xác định tiết diện hợp lý cho kết cấu thép cần trục tháp Tạp chí KHCN Xây dựng, 2010, 8, 57- 65 47 Dương Trường Giang Nghiên cứu xác định thông số hợp lý kết cấu thép cần trục tháp theo tiêu chuẩn Việt Nam Luận án tiến sỹ kỹ thuật, 2011 48 Nguyễn Tiến Khiêm Cơ sở động lực học cơng trình NXB ĐHQGHN, 2003, Hà Nội 49 S Doebling, C Farrar, M Prime and D Shevits, Damage detection and health monitoring of structures and mechanical systems from changes in their vibration characteristics: A literature review Los Alamos Laboratory, USA, 1996, 1-136 50 R Hou and Y Xia, Review on the new development of vibration-based damage identification for civil engineering structures: 2010–2019, Journal of Sound and Vibration, 2021, 491, 115741 DOI: 10.1016/j.jsv.2020.115741 83 51 O Salawu, Detection of structural damage through changes in frequency: A review Engineering Structures, 1997, 19(9), 718-723 52 S Wang, R Shen, T Jin and S Song Dynamic Behavior Analysis and Its Application in Tower Crane Structure Damage Identification Advanced Materials Research, 2012, 368-373, 2478-2482 53 N T Khiem and T V Lien, Multi-crack detection in beam by natural frequencies Journal of Sound and Vibration, 2004, 73, 175-184 54 T Contursi, A Messina, E.J Williams A Multiple-Damage Location Assurance Criterion Based on Natural Frequency Changes Journal of Vibration and Control, 1998, 4(5), 619-633 55 Nguyễn Tiến Khiêm Nhập môn Cơ học thực nghiệm NXB ĐHQGHN, 2015, Hà Nội 56 J.J Sinou, A review of damage detection and health monitoring of mechanical systems from changes in the measurement of linear and nonlinear vibration Robert C Sapri Mechanical Vibrations: Measurement, Effects and Control Nova Science Publishers, Ins 2009, 643-702 57 Trần Thanh Hải, Chẩn đoán vết nứt dầm phương pháp đo rung động Luận án tiến sỹ học, Viện Cơ học, 2011 58 Phí Thị Hằng, Phương pháp phổ tần số phân tích dao động dầm có vết nứt chịu tải trọng di động Luận án Tiến sỹ kỹ thuật, Học Viện Khoa học Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, 2016 59 Huỳnh Văn Hoàng, Đào Trọng Thường Tính tốn máy trục NXB khoa học kỹ thuật, 1967, Hà Nội 60 Nguyễn Văn Hợp, Phạm Thị Nghĩa Kết cấu thép máy xây dựng- Xếp dỡ Trường Đại học Giao Thông Vận Tải, 1996 61 Nguyễn Tiến Khiêm Nhập mơn Chẩn đốn kỹ thuật cơng trình NXB KHTN&CN, 2008, Hà Nội 62 Nguyễn Tiến Khiêm, Trần Thanh Hải Lời giải xác tốn dao động dầm đàn hồi có nhiều vết nứt ứng dụng Hội nghị khoa học kỷ niệm 35 năm Viện Khoa học công nghệ Việt nam 1975-2010 ISBN: 978-604-913-0090, Hà Nội, 2010 63 I IA Kogan Cần trục tháp xây dựng Nhà xuất Chế tạo máy Maxcơva, 1976 84 64 Trần Văn Liên, Nguyễn Tiến Khiêm Phương pháp độ cứng động lực phân tích chẩn đốn kết cấu Nhà Xuất Bản Xây Dựng, 2017, Hà Nội 65 C Bilello (2001) Theoretical and Experimental Investigation on Damaged Beam under Moving Systems Ph D Thesis, Universita degli Studi di Palermo, Italy 66 N.T Khiem and T.H Tran A procedure for multiple crack identification in beam-like structure from natural vibration mode Journal of Vibration and Control, 2013, 20(19), pp 1417-1427 67 N T Khiem and T V Lien, A simplified method for natural frequency analysis of a multiple cracked beam Journal of Sound and Vibration, 2001, 245(4), 737751 68 N.T Khiem and L.K Toan, A novel method for crack detection in beam-like structures bymeasurements of natural frequencies Journal of Sound and Vibration, 2014, 333 (18), 4048–4103 69 Nguyen Tien Khiem and Phi Thi Hang, Frequency Response of Beam-like Structures subjected to Moving Harmonic Forces Vietnam Journal of Mechanics, 2016, 38(4), 223-238 70 H Okamura, H.W Liu, C S Chu and H Liebowitz A Cracked column under Compression Engineering Fracture Mechanics, 1969, 1, 547-564 71 W M Ostachowicz and M Krawczuk Analysis of the effect of cracks on the natural frequencies of a cantilever beam Journal of Sound and Vibration, 1991, 50, 191-201 72 M.-H.H Shen and C Pierre Natural modes of Bernoulli-Euler beams with symmetric cracks Journal of Sound and Vibration, 1990, 138 (1), 115-134 73 E I Shifrin and R Ruotolo Natural frequencies of a beam with an arbitrary number of cracks Journal of Sound and Vibration, 1999, 222(3), 409-423 74 Nguyễn Tiến Khiêm, Trần Thanh Hải Dao động kỹ thuật NXB ĐHQGHN, 2020, Hà Nội ... hưởng vết nứt phần tử vết nứt xuất đồng thời phần tử đến tần số riêng cần trục tháp làm sở liệu để chẩn đoán vết nứt cần trục tháp cách đo đạc tần số riêng; Đã nghiên cứu thực nghiệm mô hình cần trục. .. dạng vết nứt Vì vậy, việc phát triển ứng dụng phương pháp độ cứng động để phân tích chẩn đốn hư hỏng cần trục tháp vấn đề cần thiết tính ưu việt trội phương pháp độ cứng động so với phương pháp. .. nứt cần trục tháp phương pháp đo đạc tần số riêng Phương pháp nghiên cứu tác giả chọn phương pháp độ cứng động lực, phương pháp xác để mơ tính tốn kết 18 cấu [18] Nội dung phương pháp độ cứng động