Tính toán kết cấu thép chịu động đất theo phương pháp phân tích lịch sử thời gian
MỤC LỤC
460 MH/NLIL 460 530
CƠ SỞ LÝ THUYẾT CUA TÍNH TOÁN KET CÁU THÉP CHIU DONG DAT THEO PHƯƠNG PHAP LICH SỬ THỜI GIAN
Sơ đỗ tinh toán không gian: Công trình được mô hình như một hệ khung không gian chịu tác động đồng thời của ngoại lực theo phương bất kj. “Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên nhà gồm có hai loại chính: trọng lượng của công trình (tinh tải) va tải trọng sử dụng (hoạ tải). Tác dụng của giỏ lên công trình là tác động, nó phụ thuộc vào các yếu tổ của môi trưởng xung quanh như địa hình và hình dang của công trình cũng như khu đắt, sự bổ.
Đối với nhà và các công trình được xây đựng tại các vùng có địa hình phức tạp (hem núi, giữa các núi song song, các cửa déo..), gid trị áp lực gió Wo được xác định theo công thức;. Trong đó: vos vận tốc gid ở độ cao 10m so với mốc chun (vân tốc trung bình trong. trong khoảng thời gian 3 giây bị vượt trung bình một lần trong 20 năm) tương ứng với địa hình dạng B, tinh theo đơn vị mis. Thanh phin động của tải trọng gió được xác định theo các phương tương ứng với phương tính toán thành phần tỉnh của tả trọng gió.
Thành phần động của tả trọng gió tác dung lên công trình là do lực xung của vận tốc gid và quần tính công tinh gây ra Giá trị của lục này được xác định trên cơ sé thành phần tỉnh của tái trọng gió nhân với hệ số có kể đến ảnh hướng lực do xung của vận tố giỏ và quan tính công trình. ` gir gu chun thinh phần nh của ải trọng gió ti độ cao tính toán hộ số áp lực gió động của tải trọng gió ở độ cao z. “Trong đố: Wyy gid trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trong gid ở độ cao h ccủa đỉnh công trình, xác định theo công thức: Wy = W* E* v.
Chia công trình thành n phần sao cho mỗi phi có độ cứng và áp lực gió lên bÈ mặt công trình có thể coi như không đổi. Lực tinh được tính toán phụ thuộc vào các yếu tổ như: hệ số khu ve theo bản đổ phân vùng động dit, hệ số mức độ quan trong của công trinh, hệ số nền, hệ số loại kết cầu, chu kỳ dao động của công trình, khối lượng tính toán của công. Lực tác động được quy thành lực tập trung tại móng, lực tập trung nảy sẽ được phân heo phương đứng cho các ting nhà.
Phương pháp phân tích này có thé áp dung cho các công tỉnh mà phản ứng của nó không chịu ảnh hưởng đảng kể bởi các dang dao động bộc cao hơn dang dao động cơ. Phương pháp phân tich phổ phản ứng áp dụng cho nhà không thỏa mãn điều kiện áp dụng phương pháp phân tích tĩnh lực ngang tương đương va có thể áp dụng. “Xie định các chu kỳ và dao động riêng của nhà: sử dụng phần mềm tỉnh toán phân ích kết cấu ETABS tinh toán các chủ kỳ dao động riêng và dạng dao động ring cần thiết sẵn thiết của công trình ( số chu kỹ và dang dao động riêng ein thể là k).
“Tổng lực cắt tại chân công trình tương đương với dang dao động thứ I thương phương X được xác định theo công thức;. (Ca hai phương pháp trên rit hữu dụng cho phân tích din hồi của kết cấu. Nó không trực tiếp áp dụng cho việc phân tích không đàn hồi bởi vì nguyên tắc cơ bản của cộng. tác dụng không còn phù hợp. Hơn nữa, sự phân tích khó tránh khỏi sai số vin có của. phương pháp cộng tác dụng mô bình. Phương pháp tổ hợp ứng xử của kết cấu từ các dạng dao động khác nhau là một kỹ thuật có xác suất chính xác nhất định. Và tong một số trường hợp, có th tạo rũ những kết quả migu ta không chọn vẹn ứng xử thự sự của kết cấu. Phương pháp lịch sử theo thời gian khắc phụ được một số nhược điểm của. hai phương pháp trên, Tuy nhiên phương pháp này cần đồi hỏi một khối lượng tính. toán rit lớn. Nó không chi là công cụ dé phân tích trong việc thiết kế đơn thuần ma nó. còn cho biết ứng xử của kết cấu trong từng thời diém xây ra động đất. Phuong pháp này dựa vào tích phân từng bước mã phạm vi thời gian thì được xác định. trong lượng số khoảng thời gian, kết quả của phương trình được. giải trước đó được ding như thô ia nhỏ và trong mi. sb ban dẫu cho bước tip theo. Phương pháp này kết hợp cả đàn hồi tuyển tính và không đàn hồi tuyển tính. * Cơ sử lý thuyết. Ta có thể lý tưởng hóa công trình N ting thành hệ có khối lượng tập trung tại mỗi. Phương trình chuyén động tổng quát của hệ N. Phương tri này không giải được bằng phương pháp trực tip. Phương trình đao động. thứ n của công trình nhiều ting đã được lý tưởng hóa:. Diy chi là phương trình dao động của hệ một bộc tự do với tin số dao động tự nin ứ, và hệ số giảm chin ý, được kớch thớch ở bộc 2 bởi gia the nền đõ0). Giải phương trình trên ta được:. Sự đồng góp của mode n vio chuyển vị tại ting thứ j ít).
NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN KHUNG THÉP CHIU TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẮT THEO PHƯƠNG PHÁP PHAN TÍCH LICH SỬ THỜI GIAN
“Trong đó: k hệ số kể đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao và dang dia.
6 5.04 9,529 Mai 624 10,565
* Kết quả tính toán nội lực theo phương X của ba phương pháp tại ví trí chân cột 6 số hiệu C33. * Kết quả tính toán nội lực theo phương Y của ba phương pháp tại ví trí 6 số hiệu C33. Giá trị chuyên vị theo phương X (Đơn vi m). Giá tị lục cắt theo phương ¥ Ban vị T).
Sau khi tính tn, kết quả tính toán với cũng các điều kiện tính toán ta nhận thấy giá tị. Còn gi tri lực cắt theo phương X cũng chỉ có gi trị khác Biệt tương đối lớn ở ting I còn với các tng cao hon thi giá tị này đối với các phương pháp không có sự khác biệt lớn. Đối với gi tri chuyên vị theo phương X thi giá tị chuyển vị của phương pháp tĩnh lực ngang là lớn hơn khá nhiễu so ví hai phương pháp còn lại.
Giá tị chuyển vi tai ting cao nhất của phương pháp tĩnh lực ngang là. Nên sử dụng phương pháp lịch sử thời gian vì phương pháp này sẽ đánh giá được ding nhất các ứng xử của kết cầu trong toàn bộ. Tuy nhiên việc sử dụng phương pháp phân tích theo lịch sử thời gian côn khó khăn, it phd biển ở Việt Nam do sổ liệu ghi ại được ừ các tận động đất còn hạn chế và không được phổ biến.
Hy vọng trong tương lai với sự phát triển hom trong việc thu thip sé liệ từ các trận động đất thi việc sử dụng phương pháp phân. Nhu vậy trong phạm vi nghiên cứu của dé tai, đã nghiên cứu ứng dụng tính toán công. Và th y được rằng phương pháp phổ phan ứng do được tổng hợp li từ các tn động lất đã xảy ra để thiết lập nên được phổ nên kết quả tính toán sẽ phản ánh tương đối.
‘Tuy nhiên kết luận trên chỉ mang tinh chất tương so sánh tương đối giữa các phương. Việc tinh toán và đưa ra kết quả như trên chỉ đưa ra được nhược điểm của phương tĩnh lực ngang tương đương và phổ phản ứng trong vige chưa hết đánh giá hết các ứng xử của công trình trong toàn bộ quả trình xảy ra động đất so việc sử dụng s liệu thực ghi lại từ một trận động đắt cụ thể để tinh toán theo phương pháp phân tích,. Nên đây cũng là điểm hạn chế tồn tại trong luận văn này, trong hai phương pháp, tỉnh lực ngang tương đương và phd phản ứng gi tr đầu vào là tương thích nhưng còn đổi với phương pháp phân tích theo lịch sử thời gian thi số liệu đầu vào này chưa.
