Từ các nội dung tổng quan nêu trên có thể rút ra những kết luận sau:
- Kết cấu hệ dây liên hợp có nhiều ưu điểm, cấu tạo đa dạng và phong phú, trong đó, cầu dây văng là kết cấu phát triển rực rỡ nhất, là một cuộc cách mạng trong xây dựng cầu của thế kỷ XX và tác giả lựa chọn là đối tượng điển hình trong nghiên cứu của luận án về kết cấu hệ dây liên hợp.
- Tính toán, thiết kế cầu dây văng là một bài toán phức tạp, phải giải quyết bài toán dây đơn và bài toán dây liên hợp với dầm và tháp, bao gồm bài toán tĩnh học, bài toán động lực học, bài toán ổn định và ổn định khí động học. Việc phân tích các bài toán cầu dây văng hiện nay thường sử dụng các phương pháp số mà chủ yếu là phương pháp phần tử hữu hạn; ngoài ra đối với bài toán ổn định khí động thường phải giải quyết thông qua kết hợp giữa mô hình toán và mô hình vật lý.
- Phân tích tĩnh học của cầu dây văng có thể thực hiện theo mô hình tuyến tính hoặc mô hình phi tuyến hình học. Khi phân tích theo mô hình tuyến tính thường xem dây như thanh thẳng chỉ chịu kéo và có độ cứng tương đương (hoặc mô đun
đàn hồi hoặc tiết diện) để kểđến độ võng do trọng lượng bản thân của dây. Phương pháp PTHH dùng trong các phần mềm khi phân tích theo mô hình phi tuyến hình học vẫn sử dụng lý thuyết dây cổ điển xem đường độ võng của dây có dạng đường cong catenary.
- Khi sử dụng lý thuyết dây cổđiển do chỉ dựa trên phương trình cân bằng lực nên không cho phép xác định đồng thời cả nội lực và chuyển vị của dây khi chịu tải;
để xác định được trạng thái chuyển vị và nội lực trong dây khi chịu lực thường phải giải lặp bằng cách giả thiết trước một trong các tham số về lực căng tại hai đầu dây, thành phần nằm ngang của lực căng trong dây hoặc mũi tên võng của dây. Điều này gây khó khăn và phức tạp khi xét sự làm việc của hệ liên hợp dây-dầm-tháp trong cầu dây văng.
- Phương pháp nguyên lý cực trị Gauss đã được GS. TSKH. Hà Huy Cương và các học trò phát triển và ứng dụng để giải quyết thành công các bài toán trong cơ
học vật rắn biến dạng với ưu điểm là đơn giản, hiệu quả khi xây dựng và giải các bài toán. Do vậy, nhiệm vụ của luận án đặt ra là áp dụng phương pháp Nguyên lý cực trị Gauss để xây dựng và giải bài toán theo mô hình tổng quát nhằm phục vụ
cho phân tích tĩnh học bài toán phẳng của kết cấu cầu dây văng chịu tác động của trọng lượng bản thân, hoạt tải khai thác và ảnh hưởng của nhiệt độ cũng như lực căng trong dây mà không cần phải đưa thêm các giả thiết khác về sự làm việc của dây trong kết cấu.
Chương 2
TÍNH DÂY ĐƠN THEO
PHƯƠNG PHÁP NGUYÊN LÝ CỰC TRỊ GAUSS
Trong cầu treo và cầu dây văng, dây cáp chịu kéo và là bộ phận chịu lực chính. Lý thuyết tính toán dây đơn là một trong những lý thuyết cấu thành nên lý thuyết tính toán cầu dây nói chung và cầu dây văng nói riêng. Trong chương này trình bày phương pháp nguyên lý cực trị Gauss để xây dựng bài toán tính dây đơn chịu các tác động khác nhau như tải trọng ngoài, trọng lượng bản thân, ảnh hưởng của nhiệt
độ và lực căng trước.