Phân tích tĩnh bậc hai cấu kiện dầm cột thép vát

STATIC SECOND-ORDER ANALYSIS OF TAPERED STEEL BEAM-COLUMNS Chuyên ngành: : 8580201 -HCM HQG TP.HCM ngày 23 tháng 08 n ã C - - MSHV:1870341 g 8580201 I II - toán g trình phân tích qua so sánh III 02/2021 IV 08/2021 V TP.HCM, ngày i tháng L IC c bày t s bi ng Th i v i Th y PGS.TS Ngô H u cT ng d su t th i gian th c hi n lu i gian nhi u ki n th c vô quý giá d n hoàn thi n nh ng k nghiên c u Bên c il ic ch c n thi t cho vi c n ThS Nguy tr ng góp ý giá tr góp ph n hồn thành lu cc n tồn th Th y Cơ Khoa K Thu t Xây d ng ih n th cho nh ng ki n th c quý báu t nh ng ngày c vào gi i h c Xin g l ic n Th y, Cô l i chúc s c kh e t Xin c ng nghi p, b ng viên th i gian qua Tơi xin chân thành bày t lịng bi u ki n nh ng viên su t trình h c t p nghiên c u t h ng l c l n l c, ph i u trình h c t p nghiên c u V i nh ng hi u bi t h n ch th i gian nghiên c u có h n, ch c ch n lu khơng tránh kh i nh ng sai sót nh thơng c nh, tác gi kính mong Q Th tác gi có th b sung hồn thi n t nh ng nghiên c u sau TP H Tr n Th Kim Ngân ii c gi TÓM T T LU c Hai C u Ki n D m-C t Thép Vát M t ph n t d m-c c t thép vát ch c thi t l i b c hai c u ki n d m- ng c a t i tr - iii ABSTRACT Static Second-Order Analysis of Tappered Steel Beam-Columns A beam-column element is developed for elastic second-order analysis of tapered steel beam-column members under the action of static load The element is established in the corotational formulation based on an approximate displacement solution assumed in fifth-order polynomial function to the governing differential equations of a planar beam-column element subjected to end axial forces and bending moments A computer program is developed in the MATLAB programing language with arc-length algorithm to automate the analysis process The numerical analysis results are compared with those of existing studies and finite element softwares such as SAP2000, ANSYS and ABAQUS to verify the reliability and efficiency of the proposed element and developed computer program iv L i dung trình bày lu s ng d n c a Th y PGS.TS Ngô H Các s li u lu ng Th i c T nh Nghiêm c trình bày trung th c t k t qu phân tích c trình t phát tri n Vi c tham kh o ngu n tài li ngu n tài li u tham kh Tôi xin ch u trách nhi m v lu c th c hi n trích d n ghi nh a TP H Tr n Th Kim Ngân v M CL C NHI M V LU N L IC i ii TÓM T T LU iii ABSTRACT iv L v M C L C vi DANH M C HÌNH NH viii DANH M C B NG BI U ix DANH M C CÁC KÝ HI U x M U 1.1 1.2 T ng quan Tình hình nghiên c c 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 Tính c p thi t c tài M c tiêu c tài c ti n u ng ph m vi nghiên c u 1.8 C u trúc lu LÝ THUY T 2.1 Gi thi t 2.2 2.3 2.4 Hàm x p x chuy n v ngang ph n t Thi t l p ph n t h u h n d m-c ng xoay 14 Thu t toán gi i phi n 19 NG VÍ D MINH H A 30 3.1 Ví d 1: d m cơng-xơn ch u t i t p trung 30 3.2 Ví d 2: d m-c t m u ngàm m u kh ng ch u t i t p trung gi a nh p t i nén d c tr c 31 3.3 Ví d 3: khung thép c ng có c u ki n vát 33 3.4 Ví d 4: khung thép c ng có c u ki n c t vát d m ti t di 3.5 Ví d 5: c 3.6 Ví d 6: c t m u liên k t kh p ch u ngàm m vi u35 36 u t 40 3.7 C Ví d 7: c u ki n c t ch ch tâm 44 K T LU N VÀ KI N NGH 46 4.1 K t lu n 46 4.2 Ki n ngh 46 Tài li u tham kh o 47 vii DANH M C HÌNH NH 1-1: Cơng trình nhà thép ti n ch 1-2: Hi u ng P-delta 1- ng xoay mơ hình Larange 2-1: D m thép ch I có ti t di i 2-2: Ph n t ch u l c d c tr c mô2-3: V u 10 u sau chuy n v c a ph n t d m c t 14 2- ng h c d m Euler-Bernoulli 18 2- l 2-6 20 -length c u 22 2- thu t toán arc-length 28 2- thu 29 3-1: Mơ hình d m công-xôn ch u t i t p trung 30 3-2: K t qu ng quan h l c- chuy n v d m cơng-xơn 31 3-3: Mơ hình d m ngàm-kh p ch u t i t p trung gi a nh p 32 3- i ph n t v mơ hình ABAQUS c a Hadidi [18] 32 3-5: Khung thép c ng 33 3- ng quan h l c-chuy n v c a khung thép c ng 34 3-7: Khung thép c ng có c t vát, d m ti t di 3- u 35 ng quan h l c-chuy n v ngang c a khung thép c ng 35 3-9: C u liên k t kh p 37 3-10: So sánh giá tr d c b c c a k v i SAP2000 [19] 38 3-11: So sánh giá tr d c a k v i SAP2000 [19] 38 3-12: So sánh giá tr d c a k v i SAP2000 [19] 39 3-13: C t ti t di n vát m u ngàm, m 3-14: So sánh giá tr d u t 41 cb xu t v i SAP2000 [19] 42 3-15: So sánh giá tr d xu t v i SAP2000 [19] 42 3-16: So sánh giá tr d i SAP2000 [19] 43 3-17: C t ch 3- i l ch tâm nh 45 ng quan h l c- chuy n v c a c u ki n 45 viii ... ch u l c p d o hi u Các phân tích phi n d m-c t thép vát tiêu bi u g Liu c ng s xu t ph n t d m TTH (tapered-three- s d ng cho vi c phân tích b c hai v i c u ki n thép vát có ti t di n ch I Ph... liên t c 1.1.1 Phân tích phi n hình h c Phân tích phi n hình h c phân tích có k n s bi ki n h k t c u v i ma tr c ng nh c ng c c khác h n ng có thêm n s chuy n v Khác v i phân tích n tính v i... thay i không theo hàm n tính d c theo chi i v i tốn phân tích c u ki n vát h k t c u g m vát, vi ct ng phi n hình h c phân u so v i tốn phân tích c u ki n có ti t di n t ch thu hút r t nhi u nghiên