(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu ảnh hưởng của dao động bậc cao đến khả năng kháng chấn của kết cấu khung nhà cao tầng ở TP hồ chí minh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SỸ NGUYỄN VAN HIỆP NGHIÊN CỨU ẢNH HUỞNG CỦA DAO ÐỘNG BẬC CAO ÐẾN KHẢ NANG KHÁNG CHẤN CỦA KẾT CẤU KHUNG NHÀ CAO TẦNG Ở TP HỒ CHÍ MINH NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP : 60.58.02.08 SKC005072 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN HIỆP NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA DAO ĐỘNG BẬC CAO ĐẾN KHẢ NĂNG KHÁNG CHẤN CỦA KẾT CẤU KHUNG NHÀ CAO TẦNG Ở TP HỒ CHÍ MINH NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP - 60580208 Tp Hồ Chí Minh, tháng……./2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN HIỆP NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA DAO ĐỘNG BẬC CAO ĐẾN KHẢ NĂNG KHÁNG CHẤN CỦA KẾT CẤU KHUNG NHÀ CAO TẦNG Ở TP HỒ CHÍ MINH NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP – 60580208 Hướng dấn khoa học: TS NGƠ VIỆT DŨNG Tp Hồ Chí Minh, tháng……./2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN HIỆP NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA DAO ĐỘNG BẬC CAO ĐẾN KHẢ NĂNG KHÁNG CHẤN CỦA KẾT CẤU KHUNG NHÀ CAO TẦNG Ở TP HỒ CHÍ MINH NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP - 60580208 Tp Hồ Chí Minh, tháng……./2016 i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN HIỆP NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA DAO ĐỘNG BẬC CAO ĐẾN KHẢ NĂNG KHÁNG CHẤN CỦA KẾT CẤU KHUNG NHÀ CAO TẦNG Ở TP HỒ CHÍ MINH NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP – 60580208 Hƣớng dấn khoa học: TS NGÔ VIỆT DŨNG Tp Hồ Chí Minh, tháng……./2016 ii LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: NGUYỄN VĂN HIỆP Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 06/03/1989 Nơi sinh: Phú Yên Quê quán: Hòa Quang Nam, Phú Hòa, Phú yên Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: Số nhà 30A, đƣờng số 26, Linh Đông, Thủ Đức Điện thoại quan: Điện thoại nhà riêng: 0988.557.080 Fax: E-mail: nguyenvanhiepxd08@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo:Thời gian đào tạo từ ……/…… đến ……/ …… Nơi học (trƣờng, thành phố): Ngành học: Đại học: Hệ đào tạo: Chính qui Thời gian đào tạo từ 10/2008 đến 05 /2013 Nơi học (trƣờng, thành phố): Đại học Mở Tp.HCM Ngành học: Xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: Đại học Mở Tp.HCM Ngƣời hƣớng dẫn: TS.Hồ Hữu Chỉnh III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUN MƠN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian iii LỜI CAM ĐOAN Tên là: Nguyễn Văn Hiệp Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 03 năm 2016 Nguyễn Văn Hiệp iv LỜI CÁM ƠN Tác giả luận án xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành TS Ngô Việt Dũng tận tình hƣớng dẫn, cho nhiều dẫn khoa học có giá trị thƣờng xuyên động viên, tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tác giả suốt trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn tác giả Tác giả xin chân thành cám ơn Thầy khoaTrƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật, đặc biệt TS Châu Đình Thành, TS Phan Đức Hùng, TS.Trần Văn Tiếng, tận tình giúp đỡ, dẫn đóng góp ý kiến để luận văn đƣợc hồn thiện Tác giả xin trân trọng cám ơn cán bộ, giảng viên Bộ môn Khoa Xây dựng, Khoa sau đại học Trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.HCM; phòng, ban, khoa tạo điều kiện thuận lợi, động viên, giúp đỡ q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Cuối tác giả bày tỏ lòng biết ơn ngƣời thân gia đình động viên khích lệ chia sẻ khó khăn với tác giả suốt thời gian thực luận văn Tác giả Nguyễn Văn Hiệp v MỤC LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN iv LỜI CÁM ƠN v DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮC ix DANH SÁCH CÁC HÌNH xi DANH SÁCH CÁC BẢNG xiv CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU .15 1.1 Tổng quan chung lĩnh vực nghiên cứu, nghiên cứu nƣớc 15 1.1.1 Giới thiệu 15 1.1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu 16 1.1.3 Tình hình nghiên cứu nƣớc 16 1.1.4 Tình hình nghiên cứu nƣớc ngồi 17 1.2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 17 1.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 17 CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 19 2.1 Tóm tắt 19 2.2 Phƣơng pháp phân tích Pushover .20 2.2.1 Phƣơng pháp phân tích lịch sử phản ứng 20 2.2.2 Phƣơng thức phân tích pushover 22 2.2.3 Phƣơng pháp phân tích đẩy dần với nhiều dạng dao động 23 2.3 Tính chất phi tuyến thành phần kết cấu 23 2.4 Phần mềm hỗ trợ 26 2.4.1 Etabs 2015 26 2.4.2 Bispec 2.20 26 2.5 Ảnh hƣởng dạng dao động bậc cao .27 vi 2.6 Các bƣớc thực phân tích phƣơng pháp Modal Pushover Analysis (MPA) 27 2.7 Các bƣớc thực phân tích phƣơng pháp Response History Analysis (RHA) 29 CHƢƠNG PHÂN TÍCH KHẢ NĂNG KHÁNG CHẤN CỦA CƠNG TRÌNH Ở DẠNG DAO ĐỘNG BẬC CAO VỚI HAI PHƢƠNG PHÁP MPA & RHA 30 3.1 Phân tích cơng trình với ETABS 2015 .30 3.1.1 Các bƣớc phân tích .30 3.1.2 Mơ hình cơng trình đƣợc phân tích 30 3.1.2.1 Cơng trình tầng 30 3.1.2.2 Cơng trình 10 tầng 35 3.1.2.3 Cơng trình 15 tầng 38 3.1.3 Xây dựng đƣờng cong Pushover 42 3.1.4 Chuyển đổi đƣờng cong lý tƣởng pushover qua mối quan hệ lực biến dạng .46 3.1.4.1 Cơng trình tầng 47 3.1.4.2 Cơng trình 10 tầng 53 3.1.4.3 Cơng trình 15 tầng 57 3.2 Phân tích cơng trình với BISPEC 2.20 60 3.2.1 Cơng trình tầng 62 3.2.2 Cơng trình 10 tầng 67 3.2.3 Cơng trình 15 tầng 73 3.3 Phƣơng pháp phân tích lịch sử thời gian( RHA) với Etabs 2015 .79 3.4 Phƣơng pháp phân tích đẩy dần với nhiều dạng dao động 81 3.4.1 Kết tính tốn từ phân tích pushower 82 3.4.2 Kết từ phƣơng pháp phân tích lịch sử thời gian (RHA) vii 83 Hình 72Chuyển vị độ lệch tầng – RHA & MPA (1mode - 2mode - 3mode) el-centrol (cơng trình tầng) 102 Bảng 52Bảng so sánh phƣơng pháp MPA-RHA (10-story-building ) No Mode 0 No Mode 0 Hình 73Chuyển vị độ lệch tầng – RHA & MPA (1mode - 2mode - 3mode) 0.25 el-centrol (cơng trình 10 tầng) 103 Hình 74Chuyển vị độ lệch tầng – RHA & MPA (1mode - 2mode - 3mode) 0.5 el-centrol (cơng trình 10 tầng) Hình 75Chuyển vị độ lệch tầng – RHA & MPA (1mode - 2mode - 3mode) 0.75 el-centrol (cơng trình 10 tầng) 104 Hình 76Chuyển vị độ lệch tầng – RHA & MPA (1mode - 2mode - 3mode) 0.85 el-centrol (cơng trình 10 tầng) Hình 77Chuyển vị độ lệch tầng – RHA & MPA (1mode - 2mode - 3mode) el-centrol (cơng trình 10 tầng) 105 Floor Story drift ratio (1.5el- Story drift ratio (%) Hình 78Chuyển vị độ lệch tầng – RHA & MPA (1mode - 2mode - 3mode) 1.5 el-centrol (cơng trình 10 tầng) Hình 79Chuyển vị độ lệch tầng – RHA & MPA (1mode - 2mode - 3mode) el-centrol (cơng trình 10 tầng) 106 Hình 80Chuyển vị độ lệch tầng – RHA & MPA (1mode - 2mode - 3mode) el-centrol (cơng trình 10 tầng) Hình 81Chuyển vị độ lệch tầng – RHA & MPA (1mode - 2mode - 3mode) el-centrol (cơng trình 10 tầng) 107 Hình 82Chuyển vị độ lệch tầng – RHA & MPA (1mode - 2mode - 3mode) el-centrol (cơng trình 10 tầng) Bảng 53Bảng so sánh phƣơng pháp MPA-RHA (15-story-building ) (0.25el-centrol) No Mode 0.2 0.42 0.43 0.41 No Mode 0.2 1.72 0.90 0.74 108 Hình 83Chuyển vị độ lệch tầng – RHA & MPA (1mode - 2mode - 3mode) 0.25 el-centrol (công trình 15 tầng) Hình 84Chuyển vị độ lệch tầng – RHA & MPA (1mode - 2mode - 3mode) 0.5 el-centrol (cơng trình 15 tầng) 109 Hình 85Chuyển vị độ lệch tầng – RHA & MPA (1mode - 2mode - 3mode) 0.75 el-centrol (cơng trình 15 tầng) Hình 86Chuyển vị độ lệch tầng – RHA & MPA (1mode - 2mode - 3mode) 0.85 el-centrol (công trình 15 tầng) 110 Hình 87Chuyển vị độ lệch tầng – RHA & MPA (1mode - 2mode - 3mode) el-centrol (cơng trình 15 tầng) Hình 88Chuyển vị độ lệch tầng – RHA & MPA (1mode - 2mode - 3mode) 1.5 el-centrol (cơng trình 15 tầng) 111 Hình 89Chuyển vị độ lệch tầng – RHA & MPA (1mode - 2mode - 3mode) el-centrol (cơng trình 15 tầng) Hình 90Chuyển vị độ lệch tầng – RHA & MPA (1mode - 2mode - 3mode) el-centrol (cơng trình 15 tầng) 112 Hình 91Chuyển vị độ lệch tầng – RHA & MPA (1mode - 2mode - 3mode) el-centrol (cơng trình 15 tầng) Hình 92Chuyển vị độ lệch tầng – RHA & MPA (1mode - 2mode - 3mode) el-centrol (cơng trình 15 tầng) 113 ... KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN HIỆP NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA DAO ĐỘNG BẬC CAO ĐẾN KHẢ NĂNG KHÁNG CHẤN CỦA KẾT CẤU KHUNG NHÀ CAO TẦNG Ở TP HỒ CHÍ MINH NGÀNH: XÂY DỰNG... KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN HIỆP NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA DAO ĐỘNG BẬC CAO ĐẾN KHẢ NĂNG KHÁNG CHẤN CỦA KẾT CẤU KHUNG NHÀ CAO TẦNG Ở TP HỒ CHÍ MINH NGÀNH: XÂY DỰNG... Tp Hồ Chí Minh, tháng……./2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ NGUYỄN VĂN HIỆP NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA DAO ĐỘNG BẬC CAO ĐẾN KHẢ NĂNG