Ứng dụng phần tử hữu hạn vào tính toán dao động của Trạm bơm Long Biên

MỤC LỤC

TONG QUAN VE TRAM BOM TẠI VIỆT NAM

GIỚI THIEU TRAM BOM [3]

16 tính và thành phố thuộc đồng bing Bắc bộ và Bắc khu 4 cũ là những tỉnh trong điểm về sản xuất nông nghiệp của miễn Bắc nước ta, nhưng lạ có dia hình phúc tạp và khí hậu khắc nghiệt, thường xuyên sing hạn, rất khổ khẩn cho sin xuất. Ving bắc Nam Hà (nay thuộc hai tính Hà Nam và Nam Định) trước kia do thường xuyên bị ng hạn nên diện tích gieo cấy vụ chiếm xuân chi có khoảng 38.000 ha và năng xuất bình quân chỉ đạt 18 ta/ha.

MỘT SỐ HÌNH ANH VE TRAM BOM

Dùng để cấp điện cho nhả trạm bơm, dùng cho chiếu sáng va sinh hoạt của cắn bộ, công nhân viên điều hành vận hành tram bơm. Hệ thống điều tiết nước, hệ thống vớt rác, các thiết bị quan trắc do mực nước bể hút, bé xa.

Hình I-4: Tram bơm tiêu Bảo Khê ~TP. Hưng Yên: nhà trạm bom
Hình I-4: Tram bơm tiêu Bảo Khê ~TP. Hưng Yên: nhà trạm bom

CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN TRANG THÁI UNG SUÁT - BIEN DẠNG VÀ DAO DONG

CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN TRẠNG THÁI UNG SUÁT - BIỂN

= Nhược điểm: Phương pháp lý thuyết đàn hồi rất khó thực hiện được với những trường hợp tii trong phức tạp như áp lực thắm vả đây nỗi, áp lực bùn cát, đồng đất, ảnh hưởng của nén, nền dị bướng. + Chuyễn vị (heo phương z tại những điểm rên đoạn thing vuông gốc với mặt trung bỡnh là khụng đổi theo chiễn đõy của tim và bằng độ vừng của mặt trưng bình. “Thay cho ứng suất phân bổ rên toàn bộ b dy h, ta dùng hợp của nó đặt gi mặt trung bình là nội lực. Cỏc giỏ tị nội lực, ứng suất đều cú th tinh thụng qua độ vừng của mặt trang bình Wix.y).

CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN DAO ĐỘNG [8], [9], [10]

Dao động tự do (hay dao động riêng) là dao động sinh ra bởi lực kích động. đột ngột hoặc bắt kỳ rồi bỏ tức thời. = Dao động cường bức là dao động sinh ra bởi các ngoại lục tắc động theo. một quy luật nào 46 không phụ thuộc vào chuyển động và tổn ti tong suốt quá trình dao động. Các lục động này có thé à lự thay đổi theo chu kỳ hoặc không theo. chủ kỳ, có th là lực thay đổi đột ngột. - Tự dao động hay con gọi là dao động tự kích thích là loại dao động xuất. hiện bởi các lực do bản thân chuyển động gây ra và tắt đi khi ngừng chuyển động. - Dao động ngẫu nhiên là loại dao động xuất hiện do các nguyên nhân bên. ngoài tác động có tinh chất ngẫu nhién. Theo sự tồn tại hay không tồn tại các lực cân gm:. Dao động có lực cản là dao động bị mắt một số năng lượng do ảnh hưởng cân của môi trường dao động, do ma sắt của các liên kết, do ma sắt nội bộ. Theo số bậc tự do của hệ gồm:. “Theo cách phân loại này người ta chia các hệ thành ba loại: hệ có một bậc tự. Theo loại biển dạng khi dao động gồm:. ao động ngang khi dao động này gây chuyển vị dọc theo trục của kết cầu, E_ Theo dang của phương tinh vi phân mô tả dao động gồm. Dao động tuyển tính khi phương trình vi phân mô tả dao động là tuyển tính,. dao động phi tuyén khi phương tình vĩ phân mô ta dao động là phi tuyễn. Theo khả năng thay đổi của các thông số của hệ gồm:. Các thông số là các đại lượng liên quan đến việc biểu diễn dao động của hệ, có thé là độ cứng. Nếu các thông số của hệ không đổi trong quá trình chuyển động. thi dao động được gọi là dao động không có thông số. Nếu các thông số của hệ thay. đổi theo thời gian với một quy luật nào đó thì dao động được gọi là dao động có thông số, Bai toán én định của kết cấu dưới tác đụng của tải trọng cũng thuộc loại bài toán dao động có thông sé. 2.2.1.3 Khái niệm về các phương pháp tính dao động công trình. Trong dao động công trình có hai phương pháp tính cơ bản là phương pháp tình và phương pháp năng lượng. a, Phường pháp tĩnh. Phương pháp này đựa trên cơ sở những nguyên tắc cân bằng của nh lực học. trong đó chỉ bổ sung thêm các lực quấn tính vit theo nguyên lý Dalambe. các phường trình cân bằng tinh sẽ trở thành các phương nh cân bằng động. với hệ phẳng, các phương trình cân bằng động có dang:. mặt phẳng xy. Lm + —Xm42O lần lượt là thành phần theo phương x và. phương y của lực quán tính của khối lượng m khi chuyển động. khoảng cách từ phân tổ. Đổi với bài toán không gian, ta có thể thiết lập các điều kiện cân bằng theo nguyên tắc trơng tự như trên, nhưng khi đồ sẽ cỏ 6 phương tinh cân bằng động. Phương pháp năng lượng. Phương pháp năng lượng được xây dụng trên cơ sở ấp dụng định luật bảo. toàn năng lượng: tổng thể năng và động năng của hệ trong quả trình dao động là. K là động năng của hệ khi dao động. U là thé năng của hệ. Bậc tự do của hệ din hỗi là số hông số độ để sắc định vị tí. của tht cả các khối lượng trên hệ đó. Ta có thể xác định số bậc tự do bằng tổng số các liên kếtổi hiểu đặt thêm vào hệ tạ vị tí các khối lượng để sao cho tắt cả các khối lượng đỏ trở thành bắt động,. Các phương pháp tính toán dao động. Khi tinh toán dao động, ta quan tâm chủ yếu tới. bai đại lượng là tin số dao động riêng và hệ số động của hệ. Có hai nhóm phương pháp tinh dao động: phương pháp giải tích và các phương pháp gần đúng. “Theo lý thuyết động lực học công trình phương trình vi phân của dao động. ngang tổng quát của hệ có n bậc tự do, cản nhớt tuyến tính, dưới dạng ma trận như. [MJ là ma trận khi lượng, là ma trận đường chéo {C] là ma trận cản. 13); LO} š Ly), lần lượt là véc tơ chuyển vị, véc tơ vận tốc và véc tơ gia tốc chuyển động của hệ, mã các phẳn tử của nỗ lần lượt là chuyển vị, vận tốc và gia tốc chuyển động của các khỗi lượng. Xét hệ nhiều bậc tự do chịu tác dụng của các lực kích thích điều hòa cùng tần sổ, Trong thực Ế luôn tồn tai lực cân nên dù lực căn rắt nhỏ thì sau một khoảng thời gian nào đó, dao động tự do cũng sẽ mắt đi. Vi đao động đã én định nên các đại lượng nghiên cứu đều biển đổi điều hỏa theo cùng một tin số với tin số của lực kích thích, Do vậy, khi tải rong đạt biên độ.

Phuong pháp sai phân hữu hạn là một phương pháp số cỗ điển ra đời từ rất lâu, nhưng chỉ từ khi mấy tính điệ tử phát tiển thi phương pháp này mới được ấp dụng rộng rãi. Do đỏ phương pháp này thích hợp với nhiễu bài toán vật lý và kỹ thật trong đó hàm cần tim được xác định trên những miỄn phúc tạp gồm nhiều ving nhỏ có đặc tính hình học, vật lý khác nhau, chịu những điều kiện biên khác nhau.

GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP PHAN TU HỮU HAN (PTHH)

+ Các phương pháp ri rc kiu toán học; Nội dung chính của phường pháp này là không làm biến di mién nghiên cứu mà chỉ thay thé nghiệm cần tim bằng,. + Các phương pháp rồi rac kiểu vật lý: Bản chất của phương pháp này là ở chỗ ta thay thé hệ thực (hệ liên tục) bằng một mô hình vật lý gần đúng (bằng một số hữu han các miễn con) mà lời giải của nó được xác định bằng số hữu hạn sổ, Ví đụ. Phương pháp phần từ hữu hạn cũng thuộc loại bài toán biển phân, song nó khác với các phương pháp biến phân cổ điển như phương pháp Ritz, phương pháp.

Rai rac hóa kết sấu thin một lưới các phn từ hữu bạn, mite độ thưa mau phụ thuộc vào yêu cầu quy định về độ chính xác của kết quả tính toán. SAP2000 Version 15.1.0 à phần mềm ding để tính toán kết cấu công trình, trong đó có phân tích động lực các công trình xây dựng với giả thiết là môi trường.

Hình 2-3: Hệ (oa độ địa phương của phn tử tắm tứ giác
Hình 2-3: Hệ (oa độ địa phương của phn tử tắm tứ giác

AP DUNG TINH TOAN DAO DONG CHO TRAM BOM LONG BIEN - HÀ NOI

THIEU TRAM BOM LONG BLEN— HÀ NỘI

Tir năm 1956 đến nay đo đạc liên tục và có hệ thống đo đạc nhiều yếu tố khí tượng. “Thắng II và thing 1V hàng năm ở Hà Nội thường có mưa phùn và là mùa âm nhất Mùa khô nhất là nửa dầu mùa đông khi gió mùa đông bắc qua lục dia trần vào Việt. Mùa mưa từ thắng V đến thing X: tuy nhiên thing XI, XI vẫn cổ những trận mưa lớn xuất hiện.

Lượng mưa thing, lượng mưa năm trung bình nhiều năm của trạm Láng thé hiện ở bảng 3-3. Do nhà trạm thuộc dang nha trạm móng rời nên ta coi sơ đỏ tính phần móng đặt máy bơm.

SIST

“Trong giới hạn luận văn, tác giả chọn các tổ hợp (TH) tính toán dao động, như sau.

Hình 3-3: Bidw đỒ mô men M2 —TH tinh
Hình 3-3: Bidw đỒ mô men M2 —TH tinh

KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ

Véi các kết qua đã đạt được nêu trên, luận văn đã thực hiện được các nội dung trong để cương dat ra.