C. Ngõn hàng cõu hỏ
4.3.1 Nguyờn tắc giỏn tiếp( đỏnh giỏ lực cắt ở chõn cụng trỡnh)
Lực cắt cực đại tại chõn cụng trỡnh( mặt múng) trong dạng dao động chớnh thứ i được xỏc định theo cụng thức sau:
(4.1)
Với Ci: là hệ số động đất giỏn tiếp hay hệ số địa chấn và phụ thuộc cỏc yếu tố sau:
- Cường độ và tần suất hoạt động động đất tại địa điểm xõy dựng - Cấu tạo địa chất của nền đất đặt cụng trỡnh
- Chu kỳ trội của nền đất - Loại múng sử dụng
- Loại kết cấu chịu lực và tớnh chất cơ lý của vật liệu xõy dựng - Độ lớn và sự phõn bố khối lượng của cụng trỡnh
- Sự phõn bố độ cứng ngang của kết cấu - Chu kỳ dao động riờng của cụng trỡnh
- Khả năng phõn tỏn năng lượng biến dạng của kết cấu - Tớnh dẻo của cỏc cấu kiện chịu lực
- Sự tỏc động tương hỗ giữa nền đất và cụng trỡnh…
Vào năm 1941,1942 Biot đó đề ra phương phỏp thực nghiệm để xỏc định Ci như sau:Lắp cỏc con lắc cú cỏc chu kỳ dao động riờng Ti (i=1,2…n) đặc trưng cho chu kỳ dao động riờng của cỏc cụng trỡnh trờn một mụ hỡnh được rung giống như hiện tượng động đất thật. Sau khi đo được gia tốc cực đại của từng con lắc tỏc giả thiết lập mối quan hệ giữa gia tốc cực đại với chu kỳ Ti và vẽ thành đồ thị. Hàm số
biểu diễn mối quan hệ giữa gia tốc cực đại với chu kỳ Ti được gọi là hàm phổ. Qua nhiều lần thực nghiệm người ta lập phổ chuẩn để thiết kế. Phổ chuẩn là hàm số trung bỡnh được xỏc định bằng thực nghiệm giữa gia tốc cực đại của hệ một bậc tự do với chu kỳ dao động riờng của nú, tương ứng với chuyển vị của nền đất theo quy luật của một trận động đất thực điển hỡnh
Nhờ đường cong phổ chuẩn này nếu biết chu kỳ dao động riờng Ti của cụng trỡnh, tải trọng ngang thay thế tỏc dụng lờn cụng trỡnh sẽ là: (4.2) Từ (3.1) 2 Phổ thiết kế ở vựng California • Vào năm 1954 Kortrinski và đồng sự đó giả thiết hàm chuyển vị của nền đất
theo quy luật tuyến tớnh sau:
(4.3)
Trong đú:
Ao: biờn độ dao động của nền đất : yếu tổ cản tới hạn của nền : tần số dao động riờng của nền
Sau khi biến đổi ta cú hệ số động đất Ci được tớnh như sau:
(4.4)
Kc: biểu diễn tỉ số giữa gia tốc cực đại của nền đất và gia tốc trọng trường g, nú khụng phụ thuộc vào cỏc đặc trưng động học của cụng trỡnh, chỉ phụ thuộc vào cường độ động đất thụng qua gia tốc nền nờn được gọi là hệ số cường độ động đất
: hệ số động lực, biều diễn mối tương quan động lực giữa nền và cụng trỡnh thụng qua cỏc đặc trưng tần số dao động riờng ( và hệ số cản (
: hệ số tương đương Thay vào (4.1) ta cú:
Lực động đất tỏc dụng lờn bộ phận thứ k trong dạng dao động chớnh thứ i của cụng trỡnh:
(4.7) : hệ số phõn phối