Tính toán dao động của nhà máy thủy điện Sơn La bằng phương pháp phần tử hữu hạn trong điều kiện có động đất
MỤC LỤC
Động ait phát sinh từ các nguồn gắc Khác
Ở độ sâu trong vỏ quả đất khoảng Skm áp lực địa tinh (do trọng lượng của. sắc lớp đất đã phía trên gây ra) đúng bằng cường độ của các mẫu dắt đá diễn hình chưa nứt ở nhiệt độ 500°C và áp suất trong đương ở độ sâu đỏ. Đối với những trận động đắt phát sinh từ nguyên nhân này có thể phân thành 3 loại: do các vụ nỗ khi núi lửa hoạt động, do chuyển động của dung nam và do sự kết hợp với các trận động đắt kiến tạo.
Một sb két quả nghiên cứu động đắt da đạt được
VIII, 11 trận động đất cắp VII và 60 trận động đất cấp VI (theo thang MSK-64), Phin lớn các trận động đất đó đều xảy ra ở các tinh phía Bắc, dọc theo các vết đứt. 4 hư vậy với các kết quả nghiên cứu này, chúng ta đã có cơ sở dữ liệu cần thiết để thực hiện việc thiết kể kháng chin cho cc công trình xây dụng tong các vũng có động đắt ở Vigrd am,.
CAC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN DAO DONG NHÀ MAY
Phương pháp dao động điều hoà (phương pháp tựa động)
4 tm 1920 một nhà Khoa học d hit là Š Mononobe đã đề nghỉ đưa các tính chất biển dang của kết cầu vào trong tinh toán tải trọng động đất. Ông đã xem xét. kết cấu như hệ một ba tự do và giả thiết trong thời gian xảy ra động đắt nền đất chuyển động theo quy luật điều hoà hình Sin. Tuy nhiên, lực cản không được, én trong dao động của kết cấu. Với giả thiết như vậy, phương trình chuyển động số dang:. ăn thạc sĩ kỹ thuật Ey. Mononobe đã dùng hệ số sau trong tinh toán tải trong động đắc. Lực quán tính cực đại. Tuy đã có một bude tin quan trong trong khoa học kháng chin nhưng vẫn. tổn tại những nhược điểm sau:. ~ Phúc tạp trong sử dụng, không mô tả chính xác các quy luật chuyển động. của nên công trình khi xây ra động đất thực. - Lực căn của kết cấu được giả thiết bằng 0. Trong lý thuyết của mình Mononobe chưa đưa ra giải pháp cho vấn để quan trọng là lực trong miền cộng. với các hệ. tượng này được trong một thời gian tương đối ngắn khi động đất xây rà. = Do quan niệm mô hình toán là hệ 1 bậc tự do nên cũng như Ohmoi,. phương pháp Mononobe chưa đưa ra giải pháp phân b tải trong địa chắn trên chiều. cao công tình khi chúng là hệ có nhiều bộc tự do. ải dung ca bản của phường pháp động lực trong bài toán kháng chin là. ing trình như một hệ cơ học đản hồi có m hay vô hạn bậc tự do bị dĩ chuyển theo nên i U40), các tinh chất cơ lý của công trình được biéu diễn qua độ ứng K. + Tân số dao động iêng œ (hoặc chu ky đạo động riéng Ti). ăn thạc sĩ kỹ thuật M. hư vây phương pháp động lực đã mô tỉ được dy đủ hơn các tinh chất động học của công tình, cho thấy ảnh hưởng của các tinh chất biển dạng đến phân ứng của công tình đối với lực động đất. Đặc trưng động học nói tên lại phụ thuộc vào hình dạng, kích thước công. trình và sự phân bổ khối lượng tong kết cfu. Công trình cửa lấy nước có rất nhiều. kích thước khác nhau, trọng lượng tại các cao độ cũng khác nhau hay độ cứng phân. ô khác nhau theo chiều cao cho nên tinh chit động học cũng rắt phúc tạp. ‘én ảnh hưởng của ede yếu tổ động học nói trên đến phần ứng động đất của công. trình hiện Ti vẫn đề côn dang nghiền cứu,. Lye động đắt tổng cộng tác dung vào công trình sẽ được ổ hợp từ lực động tie nào đó,. dit theo các dang dao động riêng chính theo một ngu) mặt lý. 4 ghiệm riêng của (2-20) biểu diễn phản ứng của công trình theo từng dang dao động:. Tang chuyển vị của kết cấu trong hệ tọa độ tổng thể được xác định theo nguyên tắc “ching” phân ứng các dang dao động:. Phương pháp phố phản ứng. Phương pháp này quan tim tới các giá tị cục đại của các chuyển vị và các. lực thành phần tong mỗi dang dao động. Các giá tỉ cực đại này được tính toán ti. trận động đất điễn hình cho từng ving. Phân ứng cực đại toàn phn sẽ được tổ hợp. 10) và thường được lập thành các đường cong phổ thiết kế trên cơ sở bao của các.
Đặc điểm của phương pháp lịch sử thời gian là mí tả đầy đủ các phản ứng động dit của kết cầu, trong đó có ảnh hưởng tương tác giữa kết cấu nền và kết cầu trước khi xây ra động đất, số liệu dầu vio dưới dạng biểu đồ gia tốc mô tả chính xác, hơn nhiều khía cạnh của chuyển dich động đắt nền như khoảng thời gian tên ti, số.
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN DAO ĐỘNG NHÀ MAY THUY ĐIỆN SON LA BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHAN TU HỮU HAN Cể XẫT DEN ANH HUONG
KHÁI NIỆM CƠ BAN VE PHƯƠNG PHAP PHAN TU HỮU HAN (PTHED
Một trong những ưu điểm nổi bật của phương pháp phan tử hữu hạn là dễ dàng lập chương tình đễ giải trên máy inh, ạo điều kiện thuận lợi cho việc tự động hoá tính toán hàng loạt kết efu với những kích thước, hin dạng, mô hình vật liệu và điều kiện biên rất khác nhau. Ta coi chuyển vị và ứng su là hai yêu tổ độc lập riêng biệt Hệ phương tinh cơ bản của bai toin sử dụng mô hình này được hit lập trên cơ sở nguyên lý biển phân Reissner ~ Helinger. ‘Ham xap xi phải chọn sao cho đảm bảo một nhất định, trước tiên là phải thỏa mãn các phương trình của lý thuyết đàn hồi (bai toán kết cấu), hoặc.
Khi kết cẩu chịu ác dung của tải tong động (ải rong thay đổi theo thời gian) tì biến dạng chuyển vị, ứng suất và nội lục của kết cấu cũng phải phụ thuộc. ‘vio thi gian. Theo phương pháp phần tử hữu bạn với mô hình tương thích cc hàm. chuyên vị của một điểm bắt ky trong các phẫ tử được biễu diễn qua chuyên vị nút của chúng và các hàm chuyển v này cũng l các hàm cia thi gian t. “Trong đổc la vêeơ chuyển vị là him củ toa độ và tha gian t. 4 sma trận các him dang. A, véeto chuyển vị mit ta phần từ mà các thành phần của nó Ii hàm của. Bị dạng và ứng suất của phần tử căng là him của thời gian và lần lượt biểu. diễn qua chuyỂN vị nút như sau. Luận van thạc ĩ kỹ thuật 56. Do chuyển vị là hàm của thời gian t nên các điểm của phần tử chuyển dong với vận tốc bằng đạo him bậc nhất của chuyển vj đối với thời gian. Để thiết lập được phương trình động lực học chuyển động của kết cấu, ta sử dụng phương trình Lagrang loại 2 viết đưới dạng ma trận. 6 đây động năng và thé năng của hệ được biểu diễn qua các toạ độ suy rộng. Tà động ning của hệ. TT là thể năng của hệ. R là hàm hao tin năng lượng. Đông năng T, và thé năng II, của phần tử được xác định theo các thông số công. Luận vấn thạc kỹ thuật st. ,g: khỗi Ig ving của vật liệu phn từ. 4 Gu giá thiết hàm iêu hao năng lượng của phn tử R, tỷ lệ với vận tốc chuyển động. được xác định theo biểu thức sau:. 4 là hệ số cân, phụ thuộc vào môi trường hệ khảo sát chuyển động. Động năng, thể năng và him tiêu tấn năng lượng của phần tử có thể biểu diễn theo. véota chuyển vị nút A,„ và véctơ vận tốc nút A, của phần tử như sau. ăn thạc sĩ kỹ thuật s. [LAN Nav : ma trận cản của phần tử. Động năng, thé năng và him hao tắn năng lượng của toàn kết cầu bằng tổng động năng, thé năng và hàm hao tin của các phần tử của hệ được biểu diễn qua vécta chuyển vị A và véctơ vận tốc nút A. của kết cấu có dang sau. keSulacs, massing) cing oink 1.
MALCA+KA=P 6118)
Pras ma trận độ cứng hiệu quả và vécto ải trong hiệu quả K=K+aqM+aC
Sau khi giải phương trình (3.28) ta được chuyển vị nút phần tử A,„.ự tại thời điểm (t+ At) nội lực nút phân tử được xác định theo công thức. Po là lực cường bức do mấy phát của nhà mấy thủy điện, có dang dao động điều hoa: P,y=Pisinol, do twabin của nhà may thủy điện Sơn La là trục đứng nên. “Trong giới hạn của luận văn tie gid chọn cỏc tổ hợp (TH) tớnh toỏn như sau:. THỊ: Tải tong bản thân! Động dit OBE TH Tải tong bản thânt Lye cưỡng bức PC). “THI2A: Tải trong ban thant Lực cường bức P) cực đi.
Sau kh tính toán với các tổ hợp khác nhau, đựa vào kết quả tính toán ta đễ ding nhận thấy tổ hợp lực do tác dụng ta trọng bản thin ải trọng động đất thiết kế (OBE) và lực cường bie PO là tổ hợp (3A) có giá tỉ ng suất, cũng như chuyỂn vị của hệ là lớn nhất, Kết quả tính toán cho thấy phn tử cai vị tí tâm gian mấy (¥ tr đặt máy phá) là phân từ có gi kỉ chuyển vi và ứng suất lớn nhất, giá t này ứng ới tổ hợp 3A.
