VI. Chương 6 PHÂN TÍCH & THIẾT KẾ CễNG TRèNH CHỊU ĐỘNG ĐẤT 1 Mục tiờu, nhiệm vụ
6.2 PHÂN TÍCH CễNG TRèNH CHỊU ĐỘNG ĐẤT 1 Khỏi niệm phổ phản ứng
6.2.1 Khỏi niệm phổ phản ứng
Phổ đỏp ứng của một quỏ trỡnh động đất là đồ thị biểu diển mối quan hệ giữa giỏ trị lớn nhất của một đại lượng đỏp ứng nào đú (vớ dụ gia tốc, vận tốc, chuyển vị) và chu kỳ dao động (hay tần số dao động). Những phổ như vậy thường được vẽ theo dạng đỏp ứng đàn hồi-tuyến tớnh với một hay nhiều tỷ số cản nhớt (damping
ratio). Tỷ số cản nhớt điển hỡnh cho kết cấu BTCT là ξ = 5%. (Cỏc phổ điển hỡnh của cỏc đỏp ứng gia tốc, vận tốc, chuyển vị được trỡnh bày ở hỡnh vẽ trang sau. Phổ gia tốc (spectral-acceleration - Se) và phổ chuyển vị (spectral
trọng trường). Điều này cú nghĩa gỡ về đỏp ứng phổ?
ắ Với T = 0,3 s và Se = 2,0 g → Sd = 1,8 ”
ắ Với T = 1,0 s và Se = 0,6 g → Sd = 5,9 ” ⇒ Se ↑ → Sd ↑↑
ắ Với T = 3,0 s và Se = 0,2 g → Sd = 17,6 ”
Nhiều thụng tin về cỏc phổ đỏp ứng cho thiết kế cụng trỡnh sẳn cú trong hướng dẫn
FEMA 356 (Mỹ), TCXDVN 375-2006 (Việt nam) và cỏc tài liệu liờn quan khỏc. Thiết kế “khỏng chấn” (design for seismic resistance): được trỡnh bày ở giỏo trỡnh này, nghiờn cứu cỏc phương phỏp phõn tớch và thiết kế cụng trỡnh để tiờu tỏn năng lượng do lực động đất tạo ra, vớ dụ ACI 318, Eurocode 8, TCXDVN 375-2006. Do dựa trờn độ bền sẵn cú của hệ kết cấu, nờn cỏc phương phỏp khỏng chấn này phải chấp nhận một mức độ biến dạng và hư hỏng của cụng trỡnh sau khi động đất xảy ra. Tỷ số cản nhớt ξ của kết cấu khỏng chấn cú giỏ trị nhỏ ξ <0,2, vớ dụ kết cấu BTCT cú ξ = 0,05, kết cấu thộp cú ξ = 0,02.
Thiết kế “giảm chấn” (design for seismic control): nghiờn cứu cỏc thiết bị giảm chấn cụng trỡnh (dampers) và cỏc thuật toỏn điều khiển (algorithm) nhằm làm giảm cường độ lực động đất tỏc động lờn hệ kết cấu. Mục tiờu của nhúm phương phỏp này là chủ động làm giảm tất cả cỏc đỏp ứng của hệ kết cấu bao gồm gia tốc, vận tốc và chuyển vị cỏc tầng sàn, do đú hầu như cú thể giảm thiểu mọi hư hỏng của cụng trỡnh và ngăn ngừa cụng trỡnh sụp đổ. Tỷ số cản nhớt ξ của kết cấu cú giảm chấn cú giỏ trị lớn hơn, vớ dụ kết cấu cú hệ cản bỏn chủ động cú thể điều khiển để ξ > 0,5.