(Luận văn thạc sĩ) phân tích đáp ứng kết cấu khung nhà cao tầng với sự hiện diện TMD dưới tác dụng tải trọng động đất

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN VĂN THIÊN PHÂN TÍCH ĐÁP ỨNG KẾT CẤU KHUNG NHÀ CAO TẦNG VỚI SỰ HIỆN DIỆN TMD DƯỚI TÁC DỤNG TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP – 60580208 SKC005850 Tp Hồ Chí Minh, tháng 05/2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN VĂN THIÊN PHÂN TÍCH ĐÁP ỨNG KẾT CẤU KHUNG NHÀ CAO TẦNG VỚI SỰ HIỆN DIỆN TMD DƯỚI TÁC DỤNG TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP – 60580208 Tp Hồ Chí Minh, tháng 5/2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN VĂN THIÊN PHÂN TÍCH ĐÁP ỨNG KẾT CẤU KHUNG NHÀ CAO TẦNG VỚI SỰ HIỆN DIỆN TMD DƯỚI TÁC DỤNG TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP – 60580208 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN HỒI SƠN Tp Hồ Chí Minh, tháng 5/2018 %Ӝ*,È2'Ө&9¬ Ҥ27Ҥ2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH PHIẾU NHẬN XÉT LUẬN VĂN THẠC SỸ (Dành cho JiảnJ viên phản biện) Tên đề tài luận văn thạc sỹ: 3KkQWtFKÿiSӭQJNӃWFҩXNKXQJQKjFDRWҫQJYӟLVӵKLӋQGLӋQ70'GѭӟLWiF GөQJWҧLWUӑQJÿӝQJÿҩW Tên tác Jiả: 75Ҫ19 17+,Ç1 MSHV: 1680860 Ngành: WKXұW[k\GӵQJF{QJWUuQKGkQGөQJYjF{QJQJKLӋS Khóa: 2016 Định hướng: ӬQJGөQJ Họ tên nJười phản biện: 3*676/r9 Q&ҧQK Cơ quDn cônJ tác: 7UѭӡQJ ҥLKӑF4XӕFWӃ +4*73+&0 Điện thoại liên hệ: 0908427010 I Ý KIẾN NHẬN XÉT Về hình thức & kết cấu luận văn: /XұQY QJӗPFKѭѫQJWUDQJÿѭӧFWUuQKEj\ÿҥWWKHR\rXFҫXFӫDPӝWOXұQY QWKҥFV Về nội dunJ: 2.1 Nhận xét tính khoa học, rõ ràng, mạch lạc, khúc chiết luận văn /XұQY QÿѭӧFWUuQKEj\U}UjQJPҥFKOҥFYjFyWtQK[~FWtFKFӫDFӫDQӝLGXQJNKRDKӑF 2.2 Nhận xét đánh giá việc sử dụng trích dẫn kết NC người khác có qui định hành pháp luật sở hữu trí tuệ 3KKӧSYjÿ~QJTX\ÿӏQK 2.3 Nhận xét mục tiêu nghiên cứu, phương pháp nghiên cứu sử dụng LVTN 0өFWLrXQJKLrQFӭXU}UjQJFyWtQKFҩSWKLӃWYjWtQKӭQJGөQJSKѭѫQJSKiSP{SKӓQJEҵQJOұSWUuQK 0DWODEOjSKKӧSÿӇWKӵFKLӋQFiFQJKLrQFӭXOLrQTXDQFiFWK{QJVӕÿҫXYjRQKѭNKӕLOѭӧQJYjWӍ VӕFҧQ 2.4 Nhận xét Tổng quan đề tài 7әQJTXDQYLӃWÿҥW\rXFҫXWX\FҫQSKkQWtFKVRViQKQKLӅXKѫQYLӋFÿѫQWKXҫQOLӋWNrYjQrXÿһFÿL ӇPFiF QJKLrQFӭXWUѭӟF 2.5 Nhận xét đánh giá nội dung & chất lượng LVTN 1ӝLGXQJYjFKҩWOѭӧQJQJKLrQFӭXÿҥW\rXFҫXWKDPVӕÿһFWUѭQJFӫD70'VRYӟLNӃWFҩXKӋQKLӅX EұFWӵ GR0'2)YjYӏWUtWӕWQKҩWFӫD7XQHGPDVVGDPSHUWURQJF{QJWUuQKÿmÿѭӧFQJKLrQFӭXÿiQKJ LiYjÿӅ [XҩWWURQJOXұQY Q 2.6 Nhận xét đánh giá khả ứng dụng, giá trị thực tiễn đề tài &yNKҧQ QJiSGXQJFKRF{QJWiFWKLӃWNӃQKjFDRWҫQJ 2.7 Luận văn cần chỉnh sửa, bổ sung nội dung (thiết sót tồn tại): 1rQ[HP[pWYLӃWOҥLSKҫQWәQJTXDQWӕWKѫQYӟLYLӋFSKkQWtFKÿiQKJLiFiFQJKLrQFӭXWUѭӟFWӯÿyQ rXOrQ WtQKFҩSWKLӃWFӫDQJKLrQFӭXQj\ II CÁC VẤ0Ề CẦN LÀM RÕ (Các câu hỏi giảng viên phản biện) Theo Hình 4.1NKLWӹVӕFҧQW QJWKuFKX\ӇQYӏÿӍQKJLҧPQKѭQJWKHR+uQK4.2NKLWӹVӕFҧQW QJÿӃQ5 WKuFKX\ӇQYӏÿӍQKFӫDKӋFy70'OҥLEҵQJYӟLFKX\ӇQYӏÿӍQKFӫDKӋNK{QJFy70'JLҧLWKtFKU}KѫQKLӋQ WѭӧQJQj\" TT Mục đánh Jiá 7tQKNKRDKӑFU}UjQJPҥFKOҥFNK~FFKLӃWWURQJOXұQY Q iQKJLiYLӋFVӱGөQJKRһFWUtFKGүQNӃWTXҧ1&FӫDQJѭӡLNKiFFy ÿӏQKKLӋQKjQKFӫDSKiSOXұWVӣKӳXWUtWXӋ 0өFWLrXQJKLrQFӭXSKѭѫQJSKiSQJKLrQFӭXVӱGөQJWURQJ/9 7әQJTXDQFӫDÿӅWjL iQKJLiYӅQӝLGXQJ FKҩWOѭӧQJFӫD/971 iQKJLiYӅNKҧQ QJӭQJGөQJJLiWUӏWKӵFWLӉQFӫDÿӅWjL 0žžžžНžžž±ž ž žžžØžžгž0žžžžžž (Giảng viên phản biện ghi rõ ý kiến “Tán thành luận văn” hay “Không tán thành luận văn”) 7iQWKjQKOXұQY Q 73+&0QJj\WKiQJQ P NJười nhận xét ê JKLU}KӑWrQ 3*676/r9 Q&ҧQK %Ӝ*,È2'Ө&9¬ Ҥ27Ҥ2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH PHIẾU NHẬN XÉT LUẬN VĂN THẠC SỸ (Dành cho JiảnJ viên phản biện) Tên đề tài luận văn thạc sỹ: 3KkQWtFKÿiSӭQJNӃWFҩXNKXQJQKjFDRWҫQJYӟLVӵKLӋQGLӋQ70'GѭӟLWiF GөQJWҧLWUӑQJÿӝQJÿҩW Tên tác Jiả: 75Ҫ19 17+,Ç1 MSHV: 1680860 Ngành: WKXұW[k\GӵQJF{QJWUuQKGkQGөQJYjF{QJQJKLӋS Khóa: 2016 Định hướng: ӬQJGөQJ Họ tên nJười phản biện: TS.Lê Trung Kiên Cơ quDn cônJ tác: KRD;k\GӵQJ Điện thoại liên hệ: 0902927890 I Ý KIẾN NHẬN XÉT Về hình thức & kết cấu luận văn: ӃWFҩXOXұQY QJӗP5FKѭѫQJYjSKөOөF7URQJOXұQY QFzQQKLӅXOӛLFKtQKWҧYjQJӳSKiSQKѭFkX NK{QJKRjQFKӍQKWUDQJLYGzQJ56ÿRҥQ2ÿRҥQ3VDLQJӳSKiSWUDQJYVӭFNK}HWUDQJ1); câu1, câu 5NK{QJU}QJK DWUDQJ4); câu 3ÿRҥQ2 không rõ ràng (trang 5QKLӅXFKӛWKLӃXGҩXSKҭ\WUDQJ7); câu NKyKLӇXEӝJLҧPFKҩQFyNKҧQ QJJLҧP40%FKLӅXFDRFӫDWKiSWUDQJ7), 1KLӅXF{QJWKӭFNK{QJÿiQKVӕNK{QJWUtFKGүQ&{QJWKӭFӣFXӕLWUDQJ16ÿӇWtQKFKX\ӇQYӏÿѫQY ӏOj khơng xác &ҫQWUuQKEj\U}ӣ+uQK3ÿҥLOѭӧQJ[OLrQTXDQJӃQFiFF{QJWKӭF22-25 Về nội dunJ: 2.1 Nhận xét tính khoa học, rõ ràng, mạch lạc, khúc chiết luận văn 7URQJOXұQY QFyTXiQKLӅXOӛLFKtQKWҧQJӳSKiSQKLӅXFkXOӫQJFӫQJNK{QJU}QJK D9uYұ\OXұQY Q FKѭDÿѭӧFPҥFKOҥFU}UjQJ 2.2 Nhận xét đánh giá việc sử dụng trích dẫn kết NC người khác có qui định hành pháp luật sở hữu trí tuệ 7URQJGDQKViFKWjLOLӋXWKDPNKҧRFyNKRҧQJJҫQWjLOLӋXQKѭQJWURQJOXұQY QWUtFKGүQUҩWtW 2.3 Nhận xét mục tiêu nghiên cứu, phương pháp nghiên cứu sử dụng LVTN 0өFWLrXQJKLrQFӭXOjSKkQWtFKÿiSӭQJFKX\ӇQYӏÿӍQKF{QJWUuQKFӫDNKXQJQKjFDRWҫQJGQJ70' FKӏXWҧLWUӑQJÿӝQJÿҩW3KѭѫQJSKiSQJKLrQFӭXOjGQJ0DWODEOұSFKѭѫQJWUuQKJLҧLTX\ӃWFKREjL WRiQP{ KuQKNKXQJWҫQJNKҧRViWWiFÿӝQJFӫD70'OrQÿӝJLҧPFKX\ӇQYӏÿӍQKF{QJWUuQKYӟLFiFKӋVӕ FҧQ NKiFQKDX7X\QKLrQP{KuQKF{QJWUuQKFKѭDSKҧQiQKÿѭӧFWӕWVӵOjPYLӋFFӫDNKXQJQKjFDRWҫQJ 2.4 Nhận xét Tổng quan đề tài 3KҫQWәQJTXDQFӫDÿӅWjLÿmQrXOrQÿѭӧFPӝWVӕF{QJWUuQKQJKLrQFӭXYjF{QJWUuQKWKӵFWӃVӱGө QJKӋ 70'ÿӇÿLӅXNKLӇQGDRÿӝQJFӫDF{QJWUuQK7iFJLҧFҫQQKҩQPҥQKWKrPÿyQJJySFӫDÿӅWjLVRYӟLQKӳQJ QJKLrQFӭXWUѭӟF 2.5 Nhận xét đánh giá nội dung & chất lượng LVTN 7iFJLҧÿmQJKLrQFӭXҧQKKѭӣQJFӫD70'ÿӃQӭQJ[ӱFKX\ӇQYӏÿӍQKFӫDF{QJWUuQKYӟLYӏWUtWӹOӋNKӕL NKӕLOѭӧQJWӹVӕFҧQNKiFQKDX&KҩWOѭӧQJFӫDOXұQY QӣPӭFWUXQJEuQKYuP{KuQKF{QJWUuQKQJKLrQ FӭXFKѭDSKҧQiQKÿѭӧFViWYӟLVӵOjPYLӋFFӫDNӃWFҩXQKjFDRWҫQJFiFKWUuQKEj\FKѭDU}UjQJ 2.6 Nhận xét đánh giá khả ứng dụng, giá trị thực tiễn đề tài 0{KuQKF{QJWUuQKFKѭDViWYӟLWKӵFWӃQrQNKҧQ QJӭQJGөQJFKѭDFDR PHỤ LỤC Chương trình tính matlab clear all; close all;clc; g=9.81;%m/s2 k=75870.5;%kN/m m=96.8;%tan zeta=5/100; % TINH MATRIX MASS AND SIFFNES M_diag= [m m m m m m m m m m ]; nh=length(M_diag); M=zeros(nh,nh); for i=1:nh M(i,i)=M_diag(i); end Me=sum(M_diag); disp( 'mass matix'); M; K_diag= [k k k k k k k k k k ]; K=zeros(nh,nh); K(1,1)=K_diag(1) + K_diag(2); K(1,2)=-K_diag(2); K(nh,nh)=K_diag(nh); K(nh,nh-1)=-K_diag(nh); for i=2:nh-1 K(i,i-1)=-K_diag(i); K(i,i)=K_diag(i) + K_diag(i+1); K(i,i+1)=-K_diag(i+1); end disp('stiffness matrix'); 48 K; % TÍNH TAN SO DAO DONG RIÊNG [ff w]=eig(K,M); disp ('the natural frequency'); omega=(diag(sqrt(w)))'; for i=1:nh T=2*pi/omega(:,i); Tn(i,:)=T; end disp(' Tn matrix'); Tn; % TINH DANG DAO DONG RIENG [V_mode JH]=polyeig(K,M); I=ones(nh,1); cc=V_mode'*2*zeta*(M*K)^0.5*V_mode; %DAMPING MATRIX mm=V_mode'*M*V_mode; kk=V_mode'*K*V_mode; %Newmark's method load ElCentro.txt; load kobe.txt; ug=ElCentro(:,2)*g; %ug=kobe(:,2)*g; L=length(ug); dt=0.01; anpha=0.5; beta=1/4; F=V_mode'*M*I*ug'; Q(:,1)=zeros(nh,1);%CHUYEN VI 49 V(:,1)=zeros(nh,1);% VAN TOC a1=mm + cc*dt*anpha + kk*dt*dt*beta; a2= cc*dt*(1- anpha) + kk*dt*dt*(0.5 - beta); a3=cc + kk*dt; a4=kk; A=(mm^-1)*(-F(:,1) - cc*V(:,1) - kk*Q(:,1)); for i=1:L-1 FC(:,i)=-F(:,i+1) - a2*A(:,i) - a3*V(:,i) - a4*Q(:,i); A(:,i+1)=a1^-1*FC(: , i); Q(:,i+1)=Q(:,i) + dt*V(:,i) + dt*dt*((0.5-beta)*A(:,i) + beta*A(:,i+1)); V(:,i+1)=V(:,i) + dt*(1-anpha)*A(:,i) + dt*anpha*A(:,i+1); U(:,i+1)=V_mode*Q(:,i+1); end %A LÝ THUYẾT % TÍNH DAO DONG VOI TMD %TÍNH THÀNH PHAN CUA TMD muy =0.01;% ti so khoi luong Omegat = omega(1)*(1/(1 + muy)); zetat = sqrt(3*muy/(8*(1 + muy))); mt = muy*mm(1);%khoi luong tmd kt = mt*omegat^2;%do cung tmd ct = 2*zetat*(mt*kt)^0.5;% can tmd %TÍNH CÁC MA TRAN CUA TMD 50 Kt= zeros(nh,1); Ct= zeros(nh,1); Kt(n,1)= kt; Ct(n,1)= ct; % CÁC GÍA TRi BAN DAU CUA HE THONG q(:,1)=zeros(nh,1);%chuyen vi ban dau cua he thong v(:,1)=zeros(nh,1);% van toc ut=0;%chuyen vi ban dau cua tmd vt=0;% van toc ban dau cua tmd % TÍNH CÁC GIÁ TRI A1 ĐẾN A13 A1=mm + cc*dt*anpha + kk*dt*dt*beta; A2= cc*dt*(1- anpha) + kk*dt*dt*(0.5 - beta); A3=cc+kk*dt; A4=kk; A5=Ct*dt*anpha + Kt*dt*dt*beta; A6=Ct*dt*(1-anpha) + Kt*dt*dt*(0.5 - beta); A7=Ct + Kt*dt; A8=Kt; A9= mt + ct*dt*anpha + kt*dt*dt*beta; A10= ct*dt*(1- anpha)+ kt*dt*dt*(0.5 - beta); A11= ct + kt*dt; A12= kt; A13=mt; L1=A5*A13/A9 A1(:,n)=A1(:,n)-L1; a=(mm^-1)*(-F(:,1)+Ct*vt+Kt*ut-cc*v(:,1)-kk*q(:,1)); %(gia toc ban dau cua he thong) at=((mt)^-1)*( mt*ug(1)- mt*a(n,1)- ct*vt - kt*ut); %(gia toc ban dau cua tmd) 51 for i=1:L-1 FA(:,i)=-F(:,i+1)+A6*at(i)+A7*vt(i)+A8*ut(i)-A2*a(:,i)-A3*v(:,i)-A4*q(:,i); FB(i)=n1*mt*ug(i+1)+A10*at(i)+A11*vt(i)+A12*ut(i); L2(:,i)=FA(:,i)-(A5*FB(i))/A9; a(:,i+1)=A1^-1*L2(:,i); %(gia toc cua he thong voi t+1) at(:,i+1)=(A13*a(n,i+1)-FB(i))/A9; %(gia toc cua tmd voi t+1) q(:,i+1)=q(:,i)+dt*v(:,i)+dt*dt*((0.5-beta)*a(:,i)+beta*a(:,i+1)); v(:,i+1)=v(:,i)+dt*(1-anpha)*a(:,i)+dt*anpha*a(:,i+1); ut(i+1)=ut(:,i)+dt*vt(:,i)+dt*dt*(0.5-beta)*at(:,i)+dt*dt*beta*at(:,i+1); vt(i+1)=vt(:,i)+dt*(1-anpha)*at(:,i)+dt*anpha*at(:,i+1); u(:,i+1)=V_mode*q(:,i+1); end % B LÝ THUYẾT muy =0.01;% ti so khoi luong Omegat = omega(1)*(1/(1 + muy)); zetat = sqrt(3*muy/(8*(1 + muy))); mt = muy*mm(1);%khoi luong tmd kt = mt*omegat^2;%do cung tmd ct = 2*zetat*(mt*kt)^0.5;% can tmd M1_diag= [m m m m m m m m m m mt]; hh=length(M1_diag); M1=zeros(hh,hh); for i=1:hh M1(i,i)=M1_diag(i); end Mee=sum(M1_diag); disp( 'mass matix'); M1; 52 K1_diag= [k k k k k k k k k k kt ]; K1=zeros(hh,hh); K1(1,1)=K1_diag(1) + K1_diag(2); K1(1,2)=-K1_diag(2); K1(hh,hh)=K1_diag(hh); K1(hh,hh-1)=-K1_diag(hh); for i=2:hh-1 K1(i,i-1)=-K1_diag(i); K1(i,i)=K1_diag(i) + K1_diag(i+1); K1(i,i+1)=-K1_diag(i+1); end disp('stiffness matrix'); K1; % TÍNH TAN SO DAO DONG RIÊNG [ff w1]=eig(K1,M1); disp ('the natural frequency'); omegaa=(diag(sqrt(w1)))'; % TINH DANG DAO DONG RIENG [v_mode HH]=polyeig(K1,M1); I=ones(nh,1); cc1=v_mode'*2*zeta*(M1*K1)^0.5*v_mode; %DAMPING MATRIX mm1=v_mode'*M1*v_mode; kk1=v_mode'*K1*v_mode; %TÍNH THÀNH PHAN CUA TMD Q1(:,1)=zeros(hh,1);%CHUYEN VI V1(:,1)=zeros(hh,1);% VAN TOC a11=mm1+cc1*dt*anpha+kk1*dt*dt*beta; 53 a22= cc1*dt*(1-anpha)+kk1*dt*dt*(0.5-beta); a33=cc1+kk1*dt; a44=kk1; I1=ones(hh,1); F=v_mode'*M1*I1*ug'; AA=(mm1^-1)*(-F(:,1)-cc1*V1(:,1)-kk1*Q1(:,1)); for i=1:L-1 FCC(:,i)=-F(:,i+1)-a22*AA(:,i)-a33*V1(:,i)-a44*Q1(:,i); AA(:,i+1)=a11^-1*FCC(:,i); Q1(:,i+1)=Q1(:,i)+dt*V1(:,i)+dt*dt*((0.5-beta)*AA(:,i)+beta*AA(:,i+1)); V1(:,i+1)=V1(:,i)+dt*(1-anpha)*AA(:,i)+dt*anpha*AA(:,i+1); U1(:,i+1)=v_mode*Q1(:,i+1); end 54 ... CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN VĂN THIÊN PHÂN TÍCH ĐÁP ỨNG KẾT CẤU KHUNG NHÀ CAO TẦNG VỚI SỰ HIỆN DIỆN TMD DƯỚI TÁC DỤNG TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG... CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN VĂN THIÊN PHÂN TÍCH ĐÁP ỨNG KẾT CẤU KHUNG NHÀ CAO TẦNG VỚI SỰ HIỆN DIỆN TMD DƯỚI TÁC DỤNG TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CƠNG... (tuned mass damper) gắn thêm vào kết cấu để làm giảm biên độ dao động kết cấu tác dụng tải trọng động, trọng tâm tải trọng động đất El Centro 1940, tải động đất Kobe 1995 1.2 Đối tượng, phạm