a) Phân tích nội lực thân máng theo lý thuyết dầm
Th n máng à một kết cấu vỏ mỏng, ại thƣờng đƣợc gia cƣờng bằng các sƣờn dọc, sƣờn ngang và thanh giằng hình 1.5 , do đó việc ph n t ch nội ực th n máng theo ý thuyết vỏ mỏng không gian để tìm ời giải ch nh xác thì hầu nhƣ không thể thực hiện đƣợc, mà ch có thể tìm đƣợc ời giải bằng các phƣơng pháp gần đúng, “ ý thuyết dầm” à một trong các phƣơng pháp đó [4, 5].
Phƣơng pháp ph n t ch nội ực theo ý thuyết dầm rất th ch hợp với cầu máng có tỷ số ớn giữa chiều dài nhịp và bề rộng th n máng ớn. Nội dung của ý thuyết t nh toán này à theo phƣơng dọc th n máng đƣợc t nh nhƣ bài toán dầm, còn theo phƣơng ngang th n máng đƣợc t nh nhƣ một khung phẳng có bề rộng bằng một đơn vị đƣợc cắt ra từ th n máng, chịu tất cả các tải trọng tác dụng n đoạn máng đó và đƣợc c n bằng nhờ các ực tƣơng h của hai phần máng hai bên.
Từ ph n t ch nội ực theo 2 phƣơng, cƣờng độ và biến dạng của máng đƣợc xác định với các mặt cắt khác nhau nhƣ mặt cắt hình thang và chữ U.
b) Phân tích nội lực theo lý thuyết vỏ
Tùy theo tỷ số giữa chiều dày t và bán kính cong R nhỏ nhất của mặt trung bình mà ngƣời ta chia vỏ thành hai loại: vỏ mỏng khi t/R rất bé, ngƣợc lại là vỏ dày. Khi tỷ số t/R không lớn hơn 0,03 thì kết quả tính toán theo lý thuyết vỏ mỏng
không dẫn tới sai số quá lớn không cho phép trong thiết kế công trình. Các công trình thực tế thƣờng có tỷ số t/R vào khoảng từ 0,001 đến 0,02, do đó ý thuyết vỏ mỏng đƣợc áp dụng rất rộng rãi.
Khi giải các bài toán theo ý thuyết vỏ mỏng, cần dựa vào các phƣơng trình cơ bản nhƣ: phƣơng trình hình học, phƣơng trình c n bằng và các điều kiện bi n của bài toán [4, 25].
Phƣơng pháp phần tử hữu hạn PTHH) [28, 29, 58] đƣợc dùng rất phổ biến để giải bài toán vỏ mỏng
Nhiều phần mềm t nh toán khác nhau đã đƣợc sử dụng, trong đó phần mềm SAP2000 [54] đã đƣợc các tác giả [4, 44] sử dụng để phân tích nội lực và biến dạng máng hình thang. Theo phần mềm này các số liệu đƣợc đƣa vào theo yêu cầu (khai báo) hình 1.8
Hình 1.8 Mô phỏng tính toán bằng phần mềm Sap 2000
và tìm đƣợc các kết quả về biến dạng, ứng suất của máng thể hiện ở hình 1.9
Khi ph n t ch t nh toán cƣờng độ của cầu máng, một trong các đặc trƣng vật liệu quan trọng của cầu máng khi đƣa vào t nh toán à mô đun đàn hồi E của bê tông, trong kết cấu XMLT mô đun đàn hồi này đƣợc xác định thông qua thí nghiệm nén hoặc uốn các mẫu vữa [37, 39, 45], để khi hình thành kết cấu bê tông hoặc XMLT thì đ y ch nh à đầu vào để t nh toán cƣờng độ độ bền nén, uốn… . Việc chế tạo các mẫu vữa theo các phƣơng pháp khác nhau nhƣ đầm thủ công, đầm trên các loại máy rung, sau khi bảo dƣỡng theo đúng quy trình tùy theo 7 ngày tuổi hoặc 28 ngày tuổi sẽ đƣợc thử cƣờng độ tƣơng ứng theo quy trình thử nghiệm [32, 33, 34] để xác định “mác” b tông, àm cơ sở cho các bài toán ph n t ch t nh toán cƣờng độ, biến dạng của kết cấu. Các thông số cơ bản của máy rung chế tạo mẫu nhƣ bi n độ, tần số, thời gian rung ảnh hƣởng quyết định đến mô đun đàn hồi này [3, 43].