Mô hình tính toán tối ưu kết cấu dẫn nước dạng giàn ống thép bằng phần mềm SAP2000

Các hình thức kết ấn din nuốc dạng ống thép

Khi nhịp ông thép Không lớn có thể đặt trực tiếp ông thép lên mổ trụ (Hình 1.10), bin thân ông thép làm việc như kết cầu dim liên tục tế điện tròn. Các công trình thủy lợi lớn nhỏ ở nước ta hầu hết đều có sử dụng kết cầu dẫn nước, vige sử dụng kết cầu dẫn nước dem lại hiệu quả kính tế và ky thuật. Xã liệu sử dụng có kết cầu dẫn nước bằng gỗ; bằng gạch; kết cấu dẫn nước bằng đá xây; kết cấu dẫn nước bé tông cốt thép; kết cấu dẫn nước xi mang lưới.

5, Tùy theo điều kiện và yêu cầu của từng công trình cụ th, chúng ta sử dụng loại kết clu dẫn nước cho phi hợp để đảm bảo điều kiện kinh tế và ky thuật.

TỎI ƯU KET CAU THÉP BANG PHAN MEM SAP2000

6, Xác định véc to ải tương đương (lực nút) của kết ấu rồi rac hóa bằng các tập hợp, sắc véc a ải của từng phần từ. Vée tơ tải này tương ứng với véc tơ chuyển vị nút về. thứ tự và thành phin;. Dũng điều kiện biên của kết cấu để khử tính suy biển của ma trân độ cứng của kết cấu đã lập ở bước 5;. Xác định nội lực, ứng suất của từng phi từ;. Vẽ các biểu dé biều diễn kết quả. Việt giả bài oán kết cấu theo phương pháp phần tử hữu hạn có thể thực hiện trên máy,. tính thông qua các phần mm thông dụng như SAP2000, ANSYS, ABAQUS, MIDAS. Cúc bước tính trần bằng SAP2000. Chon hệ đơn vị. Mô hình hóa kết cầu từ thư viện kết cấu hay tự vẽ. Định nghĩa vit iu,. Định nghĩa đặc tương hình học của phần từ kết cấu. Định nghĩa ti trong và ổ hợp ải trong. Gin đặc trưng hình học vào các phần tứ kết cầu đã mô hình hồ. Gần các trường hợp tải trọng vào kết cấu đã m8 hình hóa. Đặt tên file bài toán,. Chạy chương trình và hiễn thị kết quả tính toán. Trong những năm gin diy, vin đ thiết kế tố ưu hỏa kết cầu của các công trình thủy 6 vai trồ và ý nghĩa quan trọng, nhằm mye dich xác định kích thước hợp lý của kết clu trên cơ sở đảm bảo đã bn với trọng lượng nhỏ nhất, tương ứng ch phí vật liệu là thấp nhất, không chi cho phép giảm giá thành sản phẩm mã còn ảnh hướng tắt đến các tính năng của công tình, Trong thực tẾ, kết cầu thường được tinh dya theo các yêu cần. trong các Quy phạm, ty nhiên các công thức Quy phạm, mặc dù xây dụng rên cơ sở. lý thuyết kết hợp với thực nghiệm, nhưng không thể phần ánh hết các điều kiện nơi kết sấu hoại động nên tinh theo phương pháp này thường phải chấp nhận tốn kém vật liệu và tăng trong lượng kết cfu vi bản thân kết cấu chưa ở dang hợp lý nhất. von thiết kế ti ru kết cầu nói chung và kết cầu thép nói riêng mang tính cắp thiết 221.2. Dink ghia ti ww. “Tối ưu được định nghĩa là quá trinh tìm kiếm him mục tiêu lớn nhất hoặc nhỏ nhất. ‘mong muốn trong khi vẫn đáp ứng được các điều kiện ring buộc ban đầu. Trong mọi giai đoạn của xây dựng, thiết kế và bảo wi các hệ thống thu L các kỹ sư phải đưa ra. cquyết định công nghệ và quan lý nhất định. Mục tiêu cuối cũng của tắt cả các quyết. định đó hoặc là để tối thiểu các hiệu quả của kết cu, đạt giá tr lớn nhất lợi ch mong muốn. Để dat một trong những mục tiêu này rong bắt kỷ tình hudng nào có thể được thể hiện như là một him toán học của một số biển thiết kế. “Tối ưu cũng có thể được định nghĩa như là qué trình tìm kiểm các diều kiện cung cấp, cho các giá trị tối da hoặc t thiểu của một hâm mục tiêu. he vậy: Ti ưu là tìm giả trị lớn nhất hoặc nhỏ nhất của một hằm n biển fo). với là một số nguyên dương. Xe ) với điều kiện. Tối ow hỏa Kết cấu: Là đưa ra một kết clu tốt nhất nhằm cải thiện và năng cao tính năng làm việc của kết cầu đó khi nó chịu tác dụng của ải tong, ứng suất và các điều ign khác. Kỹ thuật tối ưu hóa là đóng vai trỏ quan tong trong các tiết kế kết cấu mục đích của nó là tìm ra các thiết kế ốt nhất đảm bảo độ tin cậy cao nhắc Tôi ưu hóa kết cầu cũng giải quyết bù toán cũ tối.

Hàm mye tiêu và các ring buộc: Trong tinh toán tối ưu kết cấu him mye tiêu thường biểu tị các đại lượng cần cục tiêu hóa như trong lượng, thé ích, giả thành.

MÔ HÌNH TÍNH TOÁN KET CAU DAN NƯỚC DẠNG

‘ao nguồn cấp nước inh hoạt cho Khoảng 122,000 người; xã nước đảm bảo mỗi trường, sinh thái hạ du tong mùa khô, kết hợp nuôi trồng thủy sản và phát điện. “Công tình gồm nhiễu hạng mục trong đó có hang mục kết ấn dẫn nước rên hệ hồng, kênh bắc ngang sông Kỳ Cùng. Kết cấu dẫn nước bằng thép ống dang gin thường dùng đẻ dẫn chất khi hay chất lồng 6 áp, trong trường hợp dẫn nước không áp này ding giản Tign tye 3 nhịp có chiều đi mỗi nhịp L = 34 mm] (bằng khoảng cách trung tâm giữa hai try cầu).

Do han chế về khả năng chịu lực nền kết edu dẫn nước bằng bê ông cốt thép thường nhịp đơn khả năng tối da chigu dii nhịp L = 18 (m]. ‘Ong dẫn nước bing thép dạng dng tròn được đỡ bằng giàn thép nhịp đơn có chiều dit nhịp L = 3 [m] (bằng nhịp của cầu giao thông bên cạnh). Các phương ân ở trên đều có ưu nhược điểm riêng, tuy nhiên do lòng sông hep và sâu, đồng thời yêu cầu nhịp lớn nên tá giá đề xuất sử dạng kết cấu dẫn nước dạng giản ng bằng thếp như hình 3.6 và hình 3.7, Các hông số gin xem tiêu mục 3.3.

3.3, ‘Tinh tántối ưu và phân ích kết chu vận chuyển nước dang giàn Ống bằng thép ng tròn bằng phần mềm SAP2000. “Kết cấu dẫn nước bằng thép ống dang giàn thường đùng để dẫn chất khí hay chất long có áp, trong trường hợp din nước không áp này dùng giản liên tục 3 nhịp có chiều dải mỗi nhịp L = 34 [m]; (bằng khoảng cách trung tâm giữa hai trụ cẳu). „cánh thượng và các thanh bụng gin cũng dùng thép ống có đường kinh chon sao cho trong lượng của giản là nhỏ nhất, đồng thời thỏa mãn yêu cầu về chịu lực và.

Kết sấu dẫn nước chịu trong lượng bản thân (DEAD), trọng lượng nước (ALN) và tải trọng gid ngang (W) ứng với vùng II có Wo 125 [dain. Ap lực nước tác dụng lên cánh hạ giản coi là tải trọng phân bổ đều trên suốt chiễu dai mỗi thanh cánh hạ giản với cường độ có sơ đồ tinh toán như ở hình 3.11.

Trọng lượng bản thân kết cấu din nước được xác định bằng phin mém SAP2000

“Trong bing 3.1: Trọng lượng bản thân máng G bing tổng trọng lượng cánh thượng, thanh bụng và cánh hạ. Kết qui tinh toán trọng lượng bản thân, tổng áp lực nước vả tổng áp lực giỏ ngang bing SAP2000 hoàn toàn phủ hợp với kết quả tính theo giả tích, nên mô hình tỉnh. Nhận xét kết qua tinh toán kiểm tra cưởng độ các phần tử của giản tại nhịp số 1 do nhịp số 1 có giá ti nội lực lớn nhất.

Dc trưng tiết diện chỉ ảnh hưởng tới giá trị ứng suất ma không làm thay đổi nội lực khi tinh toán bỏ qua trọng lượng bản thân khi kết cấu là hệ tĩnh định [2]. Kết cầu dẫn nước chịu trọng lượng bản thin DEAD, trong lượng nước ALN và ti 125 [daN/m”]. Ấp lực nước tác dụng lên thanh cảnh ha giàn coi là tải trọng phân bổ đều trên suốt.

Ap lực gió ngang tác dung lên cánh thượng và cánh ha giản được thé lên ở hình 3.30. Tổng áp ive gió ngang tác dụng én kết cấu din nước giản thép theo SAP2000 cho &. Nhận xé: Kết quasi toàn trọng lượng bản thân, ting áp lục nước và tổng áp lực gió ngang bằng SAP2000 hoàn toàn phủ hợp với kết quả tính theo giải tích, nên mô hình tính toán kết cấu dẫn nước có đủ độ tin cậy.

[nn xét kết quả tính toán kiểm tr cường độ các phần tử của giàn tại nhịp số 1 do nhịp số 1 có giá tì nội lự lớn nhất hệ số sử dụng vậ liệu k = o/F của các thành phần. “Thanh bụng giản và các thanh nỗi cỏ tiết diện phân tích D200x8 [mm] chịu lực lớn. Thép là vật liệu có giá thành đất giảm được khối lượng sẽ giảm được giá thành công trình đây là mục tiêu.

Qua kết quả bài toán thiết kế tối ưu kết edu dẫn nước giản thép bằng phần mềm, 'SAP2000 cho thấy phương án chiều dải 1 nhịp kết cfu dẫn nước giàn thép là 34 (my) vn dam bao yêu cầu V cường độ và độ cứng.