Kết quả chớnh đạt được trong chương này:
- Đó nghiờn cứu bằng số trờn hai lớp bài toỏn mụ phỏng cụng trỡnh biển hệ thanh DKI/14 chịu tỏc dụng của tải trọng súng và giú với hai mụ hỡnh tớnh khỏc nhau: mụ hỡnh kết cấu – nền khụng tương tỏc và mụ hỡnh kết cấu – nền tương tỏc. Xỏc định được phản ứng động của hệ và đưa ra được cỏc nhận xột cú ý nghĩa thực tế cho việc tớnh toỏn cụng trỡnh biển trờn nền san hụ dưới tỏc dụng của tải trọng súng và giú.
- Khảo sỏt số với hai lớp bài toỏn trờn, trong đú cỏc thụng số kết cấu, nền thay đổi cho thấy ảnh hưởng của chỳng đến phản ứng động của hệ. Cỏc nhận xột cú tớnh định lượng trờn cả hai mụ hỡnh tớnh, cú thể làm cơ sở cho việc định hướng trong tớnh toỏn, thiết kế và thi cụng cụng trỡnh biển cố định hệ thanh chịu tỏc dụng của tải trọng súng và giú.
Từ kết quả khảo sỏt, nhận thấy tớnh toỏn theo mụ hỡnh khụng tương tỏc cú lợi khi khuyến cỏo theo điều kiện bền, cũn theo mụ hỡnh tương tỏc cú lợi khi khuyến cỏo theo điều kiện cứng. Với việc làm chủ thuật toỏn, chương trỡnh tớnh như đó trỡnh bày, theo tỏc giả sử dụng mụ hỡnh tớnh cú xột đến tương tỏc kết cấu và nền để tớnh toỏn, thiết kế cụng trỡnh biển hệ thanh chịu tỏc dụng của tải trọng súng và giú là phự hợp.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Những đúng gúp mới của luận ỏn
- Xõy dựng thuật toỏn PTHH và chương trỡnh tớnh FRAME_W1_2012 phõn tớch động lực học kết cấu cụng trỡnh biển cố định hệ thanh phẳng chịu tỏc dụng của tải trọng súng và giú, với quan niệm thay thế nền bằng ngàm cứng (mụ hỡnh kết cấu và nền khụng tương tỏc). Chương trỡnh tớnh đó được kiểm tra bảo đảm độ tin cậy. Nội dung được phản ỏnh trong cỏc cụng trỡnh [1], [2], [3], [4] của tỏc giả.
- Xõy dựng thuật toỏn PTHH và chương trỡnh tớnh FRAME_W2_2012 phõn tớch động lực học kết cấu cụng trỡnh biển cố định hệ thanh phẳng chịu tỏc dụng của tải trọng súng và giú, với quan niệm kết cấu và nền san hụ làm việc đồng thời (mụ hỡnh kết cấu và nền tương tỏc). Chương trỡnh tớnh
đó được kiểm tra bảo đảm độ tin cậy. Nội dung được phản ỏnh trong cỏc cụng trỡnh [4], [5], [6], [7] của tỏc giả.
- So sỏnh phản ứng động của hệ với hai mụ hỡnh tớnh khỏc nhau, cho thấy nền san hụ cú ảnh hưởng lớn đến cỏc đỏp ứng động của hệ. Từ đú chỉ
ra rằng, tớnh toỏn theo mụ hỡnh kết cấu và nền khụng tương tỏc là giải phỏp tốt khi cảnh bỏo theo điều kiện bền, cũn theo mụ hỡnh kết cấu và nền cú tương tỏc là giải phỏp tốt khi cảnh bỏo theo điều kiện cứng. Khi tớnh toỏn cụng trỡnh biển cốđịnh, sử dụng mụ hỡnh kết cấu và nền làm việc đồng thời mặc dự phức tạp nhưng phản ỏnh sỏt với sự làm việc thực của hệ, cho nờn mụ hỡnh này cần được dựng. Nội dung được phản ỏnh trong cỏc cụng trỡnh [5], [6], [7] của tỏc giả.
- Giải nhiều bài toỏn trờn hai mụ hỡnh tớnh mụ phỏng kết cấu DKI/14 với cỏc thụng số tải trọng, vật liệu, kớch thước hỡnh học, điều kiện liờn kết thay đổi cho thấy sự ảnh hưởng của cỏc đại lượng này đến phản ứng động của hệ và đưa ra cỏc khuyến cỏo kỹ thuật cú ý nghĩa thực tế. Nội dung
2. Một số kiến nghị - Do tớnh phõn tỏn của vật liệu san hụ và nền san hụ nờn kết quả của luận ỏn chỉ mới cú ý nghĩa thiết kế cơ sở. Vỡ vậy ứng với một vị trớ cụ thể xõy dựng cụng trỡnh biển hệ thanh, để tăng mức độ chớnh xỏc của kết quả tớnh cũng như nõng cao hiệu quả kinh tế, hiệu quả sử dụng cụng trỡnh, cần phải cú khảo sỏt xỏc định tớnh chất nền san hụ tại vị trớ đú.
- Tớnh toỏn kết cấu hệ thanh và nền san hụ làm việc đồng thời trờn cơ
sở sử dụng phần tử tiếp xỳc mụ tả tớnh chất liờn kết của nền là khú, song cho thấy sự khỏc biệt về phản ứng động của hệ và phản ỏnh sỏt thực hơn sự
làm việc của hệ so với mụ hỡnh tớnh truyền thống (mụ hỡnh thay thế nền bằng ngàm cứng). Do đú cần phỏt triển theo hướng này.
- Với mụ hỡnh hỡnh học của cụng trỡnh DKI/14 và tải trọng tớnh như
trong bài toỏn khảo sỏt, xột theo điều kiện bền và điều kiện cứng, mụ đun
đàn hồi cọc chớnh và cọc phụ nờn chọn trong khoảng 0,966ì1011N/m2 đến 2,1ì1011N/m2 là hợp lý. Đối với cọc chớnh: đường kớnh ngoài của cọc nờn chọn từ 1,03m đến 1,50m, chiều dày thành ống cọc chớnh nờn chọn từ
1,8cm đến 2,6cm. Đối với thanh giằng: đường kớnh ngoài nờn chọn từ 0,5m
đến 0,7m và chiều dày thành ống nờn chọn từ 2,5cm đến 3,3cm. Nếu tớnh theo mụ hỡnh kết cấu và nền khụng tương tỏc, chiều sõu ngàm tớnh toỏn từ 5D đến 6D là hợp lý; cũn tớnh toỏn theo mụ hỡnh kết cấu và nền tương tỏc cho thấy chiều sõu đúng cọc chớnh từ 20m đến 30m là hợp lý.
- Nội dung nghiờn cứu của luận ỏn cú thể phỏt triển theo cỏc hướng sau: + Tớnh tương tỏc giữa kết cấu cụng trỡnh biển hệ thanh chịu tỏc dụng
đồng thời của tải trọng súng, giú theo mụ hỡnh khụng gian với quan niệm cụng trỡnh và nền san hụ làm việc đồng thời.
+ Giảm dao động cho kết cấu cụng trỡnh biển hệ thanh theo quan niệm kết cấu và nền cựng làm việc.
DANH MỤC CễNG TRèNH CỦA TÁC GIẢ
1. Nguyễn Văn Chỡnh, Đỗ Anh Cường (2009), Ảnh hưởng của TMD đối với ổn định động của một số cơ hệ chịu kớch động tuần hoàn, Tuyển tập cụng trỡnh Hội nghị Cơ học Kỷ niệm 30 năm Viện Cơ học và 30 năm Tạp chớ Cơ học năm 2009, tr.201-208.
2. Nguyễn Văn Chỡnh (2009), Ổn định của con lắc kộp cú điểm treo di
động, Tuyển tập cụng trỡnh Hội nghị Khoa học cỏc nhà nghiờn cứu trẻ – Học viện Kỹ thuật Quõn sự, thỏng 04 năm 2009, tr.66-71.
3. Nguyễn Văn Chỡnh (2010), Nghiờn cứu ảnh hưởng của nền san hụ đối với cỏc tần số riờng của cụng trỡnh biển dạng hệ thanh, Tạp chớ Khoa học và Kỹ
thuật – Học viện Kỹ thuật Quõn sự số 135, thỏng 7 năm 2010, tr.109-115. 4. Nguyễn Thỏi Chung, Nguyễn Văn Chỡnh (2012), Nghiờn cứu tương tỏc
giữa kết cấu hệ thanh phẳng và nền san hụ dưới tỏc dụng của tải trọng
động đất, Tạp chớ Khoa học và Kỹ thuật – Học viện Kỹ thuật Quõn sự số
146, năm 2012, tr.23-33.
5. Nguyễn Thỏi Chung, Nguyễn Văn Chỡnh (2012), Nghiờn cứu tương tỏc giữa kết cấu dàn phẳng và nền san hụ dưới tỏc dụng của tải trọng súng biển, Tạp chớ Khoa học và Kỹ thuật – Học viện Kỹ thuật Quõn sự số
151, thỏng 12 năm 2012, tr.23-33.
6. Hoàng Xuõn Lượng, Nguyễn Thỏi Chung, Nguyễn Văn Chỡnh, Nguyễn Trang Minh (2012), Tương tỏc giữa cụng trỡnh biển hệ thanh và nền san hụ chịu tỏc dụng đồng thời của tải trọng súng và giú, Tuyển tập cụng trỡnh khoa học Hội nghị Cơ học toàn quốc năm lần thứ 9 năm 2012, tr.115-123.
7. Nguyễn Thỏi Chung, Nguyễn Văn Chỡnh (2013), Ảnh hưởng của một số
yếu tố đến phản ứng động của cụng trỡnh biển hệ thanh dưới tỏc dụng
đồng thời của tải trọng súng và giú, Tạp chớ Khoa học kỹ thuật Cụng trỡnh biển, T4(Quý II-2013).
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Nguyễn Đụng Anh, Ngụ Hồng Huệ, Vũ Đức Thanh, Đặng Ngọc Anh, Đào Bắc Sơn (2002), Bỏo cỏo kết quả nghiờn cứu tổng quan về tương tỏc cọc-nền
san hụ - súng nổ, Trung tõm Khoa học tự nhiờn và Cụng nghệ quốc gia.
2. Nguyễn Quốc Bảo, Trần Nhất Dũng (2001), Lý thuyết phần tử hữu hạn (Tập 1), Nhà xuất bản quõn đội, Hà Nội – 2001.
3. Nguyễn Quốc Bảo, Trần Nhất Dũng (2002), Lý thuyết phần tử hữu hạn (Tập 2), Nhà xuất bản quõn đội, Hà Nội – 2002.
4. Đào Huy Bớch (2000), Lý thuyết đàn hồi dẻo và từ biến, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội.
5. Nguyễn Thỏi Chung (2009), Phương phỏp sử dụng phần tử tiếp xỳc trong
tớnh toỏn tương tỏc giữa kết cấu cụng trỡnh và nền cú tớnh chất liờn kết một chiều, Bỏo cỏo kết quả đề tài nghiờn cứu khoa học cấp Học viện, Học viện Kỹ thuật Quõn sự.
6. Nguyễn Thỏi Chung (2006), Nền san hụ và sự làm việc của cọc trong nền
san hụ, Luận ỏn Tiến sĩ kỹ thuật, Học viện Kỹ thuật quõn sự.
7. Nguyễn Xuõn Hựng (1998), Động lực học cụng trỡnh biển, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, Hà Nội.
8. Phạm Khắc Hựng (2010), Bỏo cỏo tổng kết đề tài KC.09.15/06-10, Cục thụng tin Khoa học và Cụng nghệ quốc gia, Hà Nội.
9. Nguyễn Tiến Khiờm (2006), Cơ sở khoa học cho việc xõy dựng và khai
thỏc cụng trỡnh biển di động trờn vựng biển Việt Nam, Bỏo cỏo túm tắt tổng kết đề tài nghiờn cứu khoa học, số 5784, 04/5/2006.
10. Hoàng Xuõn Lượng (2004), Bỏo cỏo tổng kết đề tài KC.09.08, Cục thụng tin Khoa học và Cụng nghệ quốc gia, Hà Nội.
11. Hoàng Xuõn Lượng (2010), Bỏo cỏo tổng kết đề tài KC.09.07/06-10, Cục thụng tin Khoa học và Cụng nghệ quốc gia, Hà Nội.
12. Hoàng Xuõn Lượng, Phạm Tiến Đạt, Nguyễn Thỏi Chung (2008), Lý
thuyết đàn hồi, dẻo, từ biến, Học viện Kỹ thuật quõn sự.
13. Hoàng Xuõn Lượng, Nguyễn Thỏi Chung, Lờ Tõn (2005), “Nghiờn cứu thực nghiệm xỏc định tớnh chất cơ lý của san hụ và nền san hụ”, Tạp chớ Khoa học và Kỹ thuật, Học viện Kỹ thuật Quõn sự, Quý I.
14. Hoàng Xuõn Lượng, Phạm Tiến Đạt, Nguyễn Thỏi Chung (2005), “Nền san hụ – cỏc đặc trưng phục vụ xõy dựng cụng trỡnh”, Hội nghị khoa học về cụng trỡnh biển – DKI lần thứ 2.
15. Hoàng Xuõn Lượng, Nguyễn Thỏi Chung, Nguyễn Tất Ngõn (2009), “Sử
dụng phần tử tiếp xỳc trong việc giải bài toỏn tương tỏc giữa kết cấu cụng trỡnh và nền cú tớnh chất liờn kết một chiều theo mụ hỡnh bài toỏn phẳng”, Tuyển tập cụng trỡnh Hội nghị Cơ học toàn quốc Kỷ niệm 30 năm Viện Cơ học và 30 năm Tạp chớ Cơ học, Hà Nội, T.1, tr 123-132.
16. Hoàng Xuõn Lượng, Nguyễn Thỏi Chung, Nguyễn Tất Ngõn (2009), “Tớnh toỏn cụng trỡnh ngầm trong nền san hụ chịu tải trọng động”, Tạp chớ Khoa học và Cụng nghệ biển, 1(T.9), tr 10-21.
17. Hoàng Xuõn Lượng, Phạm Tiến Đạt, Nguyễn Thỏi Chung, Lờ Tõn (2007) “Nghiờn cứu tớnh toỏn sự làm việc của ống dẫn trong nền san hụ cú kể đến tớnh làm việc một chiều của nền”, Tuyển tập cụng trỡnh khoa học Hội nghị
Cơ học toàn quốc lần thứ VIII, tr.303-313.
18. Đào Như Mai (2009), “Ảnh hưởng của súng phủ lờn ứng xử của diàn ngoài biển”, Tuyển tập cụng trỡnh Hội nghị Cơ học toàn quốc, Hà Nội, ngày 8-9 /4/2009, tr.133-143.
19. Nguyễn Tất Ngõn (2011), Tương tỏc giữa kết cấu cụng trỡnh và nền san
hụ chịu tải trọng đặc biệt theo mụ hỡnh bài toỏn phẳng, Luận ỏn tiến sĩ kỹ
thuật, Học viện Kỹ thuật quõn sự.
20. Đỗ Sơn, Ló Đức Việt (2012), Thiết kế và thi cụng cụng trỡnh biển, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội.
21. Lờ Tõn (2011), Nghiờn cứu tương tỏc giữa ống dẫn và nền san hụ, Luận
ỏn tiến sĩ kỹ thuật, Học viện Kỹ thuật quõn sự.
22. Chu Quốc Thắng (1997), Phương phỏp phần tử hữu hạn, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, Hà Nội.
23. Lờ Anh Tuấn (2002), Phản ứng động ngẫu nhiờn phi tuyến của cụng trỡnh
biển, Luận ỏn tiến sỹ kỹ thuật, Học viện Kỹ thuật quõn sự.
24. Hồ Anh Tuấn, Trần Bỡnh (1978), Phương phỏp phần tử hữu hạn, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật, Hà Nội
25. Nguyễn Hoa Thịnh (2000), Bỏo cỏo tổng kết đề tài KHCN.06.09, Trung
tõm thụng tin Khoa học kỹ thuật Quốc gia.
26. Nguyễn Hoa Thịnh, Nguyễn Đụng Anh, Phạm Ngọc Nam, Hoàng Xuõn Lượng, Đỗ Sơn, “Một số vấn đề nghiờn cứu giảm dao động rung lắc cho cụng trỡnh biển – DKI” tr.801-813.
27. Đặng Tĩnh (2002), Phương phỏp phần tử hữu hạn tớnh toỏn khung và múng
cụng trỡnh làm việc đồng thời với nền, Nhà xuất bản KHKT, Hà Nội.
28. Nguyễn Mạnh Yờn (1996), Phương phỏp số trong cơ học kết cấu, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.
29. A.B.Fadeev (1995), Phương phỏp phần tử hữu hạn trong địa cơ học, Nhà xuất bản Giỏo dục.
30. Jeyasuria P. và Lewis J.C (2001), Cỏc đặc trưng cơ học của cốt san hụ sừng (Bản dịch tiếng Việt), Tài liệu lưu trữ đề tài KC.09.08, Học viện kỹ
31. Bộ quốc phũng (9/2012), Tuyển tập cỏc bỏo cỏo, tham luận tại hội thảo
khoa học cụng nghệ trong xõy dựng cụng trỡnh DKI.
32. Bộ tư lệnh Cụng binh – Ban quản lý cụng trỡnh DKI (2010), Dự ỏn nõng
cấp mở rộng DKI/14, DKI/15, Tài liệu lưu trữ Ban quản lý DKI – Bộ tư
lệnh Cụng binh.
Tiếng Anh
33. Anis A. Mohamad Ali, Ahmed Al-Kadhimi and Majed Shaker (2012),
Dynamic behavior of jacket type offshore structure, Jodan Journal of civil
engineering, Volume 6, N0.0, 2012, pp.418-435.
34. Agarwal A.K, Jain A.K (2002) Dynamic behavior of offshore spar
platforms under regular sea waves, Department of Civil Engineering,
Indian Institute of Technology, Hauz Khas, New Delhi – 110016, India. 35. Bathe K.J and Wilson E.L (1978), Numerical Method in Finite Method
Analysis Prentice, Hall of India Private Limited, New Delhi.
36. Bernhard M. Riegl and Richard E. Dodge Editors (2008), Coral reefs of
the USA, Nova Southeastern University National Coral Reef Institute.
37. Byoung-Wan Kim, Woon-Hak Kim and In-Won Lee (2002), Three-
dimensional Plate Analyses of Wind - loaded Structures Department of Civil Engineering, Korea Advanced Institute of Science and Technology, 373-1 Guseong-dong, Yuseong -gu, Daejeon, 305-701, Korea.
38. Choong-Yul Son, Kang-Su Lee, Jung-Tak Lee, Keon-Hoon Kim (2008) “A Study on the Sensitivity of Dynamic Behavior of Jacket Type Offshore Structure”, INHA University Department of Naval Architecture & Ocean Engineering Inchon 402-751, Korea.
39. Clough R. and Penzien J. (1993), Dynamics of structures, Second edition, McGraw - Hill, Inc., ISBN 0-07-011394-7.
40. Gerhard Ersdal (2005), Assessment of existing offshore structures for life
extension, Faculty of Science and Technology Department of Mechanical
and Structural Engineering and Material Science University of Stavanger, N-4036 Stavanger, NORWAY, www.uis.no.
41. Goodman R.E., Taylor R.L, Brekke T.L (1968), A model for the
mechanics of jointed rock, Proc. ASCE. Vol 94. No. EM3.
42. Goodman, R.E., and Dubois, J.J. (1972), Duplication of Dilatancy in
Analysis of Jointed Rocks, Journal of Soil Mechanics and Foundations
Div., ASCE, Vol.98, No SM4, 1972, pp.399-422.
43. Haritos N. (2009), Introduction to the Analysis and Design of Offshore
Structures– An Overview, The University of Melbourne, Australia.
44. Harish N, Sukomal Mandal, Shanthala B, (2010), analysis of offshore jacket
platform, National Institute of Techlonogy Karnataka Surathkal, India.
45. Hong Wang and Hiroshi Hikosaka (1998), Application of Adaptive time
step integration strategy in nonlinear structural dynamic analysis, Journal
of Applied Mechanics Vol.1 (August 1998), pp.381-388.
46. Iberahin Jusoh, P.Eng (1997), Stress utilisation of jacket structure under
environmental loading, Department of Applied Mechanics Faculty of
Mechanical Engineering University Technology Malaysia.
47. Jamaloddin Noorzaei, Samsul Imran Bahrom, Mohammad Saleh Jaafar, Waleed Abdul Malik Thanoon and Shahrin Mohammad (2005), Simulation of
wave and current forces on template offshore structures, Civil Engineering
Department, Faculty of Engineering, University Putra Malaysia.
48. John D. Holmes (2003), Wind Loading of Structures, Simultaneously published in the USA and Canada by Spon Press 29 West 35th Street, New York, NY 10001.
49. Jonkman J.M. (2007), Dynamic Modeling and Loads Analysis of an
Offshore Floating Wind Turbine, A national laboratory of the U.S.
Department of Energy Office of Energy Efficiency & Renewable Energy. 50. Journộe J.M.J. and Massie W.W. (2001), Offshore Hydromechanics, Delft
University Technology.
51. Katrine van Raaij (nộe Hansen) (2005), Dynamic behaviour of jackets
exposed to wave-in-deck forces, Department of Mechannical and
Structural Engineering and Materials Science Faculty of Science and Technology University of Stavanger.
52. Katta Venkataramana, Kenji Kawano and Susumu Yoshihara (1998), Time –
Domain Dynamic Analysis of Offshore Stuctures Under Combined Wave and Earthquake Loadings, Kagoshima University, Kagoshima, Japan.