CHƯƠNG 4 ỨNG XỬ CỦA C ẦU PHÚ MỸ TRONG CÁC TRƯỜNG HỢP THAY CÁP
4.2. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN
Tương tự như trong phần Đứt cáp đã trình bày ở Chương 3, luận văn tập trung phân tích ảnh hưởng của việc thay cáp dẫn đến nội lực và biến dạng trong dầm chủ 1, trụ tháp 1 và 3, dây văng nằm trong mặt phẳng cáp 1;các biểu đồ ứng xử kết cấu khi bị mất cáp được thể hiện từ hình 4.2 đến hình 4.33.Đối với nội lực, biến dạng của các kết cấu trong mặt phẳng cáp 2 được thể hiện trong phần Phục lục 2.
* Biểu đồ ứng xử kết cấu khi thay thế cáp nhịp giữa (nhóm I):
Hình 4.2. Biểu đồ momen lớn nhất trong dầm 1 khi thay cáp nhóm cáp nhịp giữa
Hình 4.3. Biểu đồ lực dọc lớn nhất trong dầm 1 khi thay cáp nhóm cáp nhịp giữa
-100000 -80000 -60000 -40000 -20000 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 Pylon 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 L/2 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 101 103 105 107 Pylon 109 111 113 115 117 119 121 123 125 127 129 131 133 135 137 139 141 143
Biểu đồ Momen dầm 1_Max (KN.m)
Thay cáp 71 Thay cáp 67 Thay cáp 63 Thay cáp 59 Thay cáp 55 Thay cáp 51 Thay cáp 47 Thay cáp 43 Thay cáp 39 Thay cáp 37 Chưa thay cáp
-40000 -35000 -30000 -25000 -20000 -15000 -10000 -5000 0 5000 10000
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 Pylon 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 L/2 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 101 103 105 107 Pylon 109 111 113 115 117 119 121 123 125 127 129 131 133 135 137 139 141 143
Biểu đồ lực dọc trục dầm 1_Max (KN)
Thay cáp 71 Thay cáp 67 Thay cáp 63 Thay cáp 59 Thay cáp 55 Thay cáp 51 Thay cáp 47 Thay cáp 43 Thay cáp 39 Thay cáp 37 Chưa thay cáp
Hình 4.4. Biểu đồ lực cắt lớn nhất trong dầm 1 khi thay cáp nhóm cáp nhịp giữa
Hình 4.5. Biểu đồ độ võng lớn nhất trong dầm 1 khi thay cáp nhóm cáp nhịp giữa
-0.25 -0.2 -0.15 -0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
3 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 L/2 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 101 103 105 107 109 111 113 115 117 119 121 123 125 127 129 131 133 135 137 141
Biểu đồ độ võng dầm 1_Max (m)
Thay cáp 71 Thay cáp 67 Thay cáp 63 Thay cáp 59 Thay cáp 55 Thay cáp 51 Thay cáp 47 Thay cáp 43 Thay cáp 39 Thay cáp 37 Chưa thay cáp
Hình 4.6. Biểu đồ nội lực lớn nhất của dây văng trong mặt phẳng cáp 1 khi đứt cáp nhóm cáp nhịp giữa
Hình 4.7. Biểu đồ momen lớn nhất trong tháp 1 và tháp 3 khi thay cáp nhóm cáp nhịp giữa
-50000 0 50000 100000 150000 200000
Chân tháp D.ngang dưới D.ngang trên 35-37 33-39 31-41 29-43 27-45 25-47 23-49 21-51 19-53 17-55 15-57 13-59 11-61 9-63 7-65 5-67 3-69 1-71
Biểu đồ Momen tháp 1_Max (KNm)
Thay cáp 71 Thay cáp 67 Thay cáp 63 Thay cáp 59 Thay cáp 55 Thay cáp 51 Thay cáp 47 Thay cáp 43 Thay cáp 39 Thay cáp 37 Chưa thay cáp
-200000 -150000 -100000 -50000 0 50000 100000
Chân tháp D.ngang dưới D.ngang trên 35-37 33-39 31-41 29-43 27-45 25-47 23-49 21-51 19-53 17-55 15-57 13-59 11-61 9-63 7-65 5-67 3-69 1-71
Biểu đồ Momen tháp 3_Max (KNm)
Thay cáp 71 Thay cáp 67 Thay cáp 63 Thay cáp 59 Thay cáp 55 Thay cáp 51 Thay cáp 47 Thay cáp 43 Thay cáp 39 Thay cáp 37 Chưa thay cáp
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 101 103 105 107 109 111 113 115 117 119 121 123 125 127 129 131 133 135 137 139 141 143
Thay cáp 71 Thay cáp 67 Thay cáp 63 Thay cáp 59 Thay cáp 55 Thay cáp 51
Thay cáp 47 Thay cáp 43 Thay cáp 39 Thay cáp 37 Chưa thay cáp
Hình 4.8. Biểu đồ lực cắt lớn nhất trong tháp 1 và tháp 3 khi đứt cáp nhóm cáp nhịp giữa
Hình 4.9. Biểu đồ chuyển vị ngang lớn nhất trong tháp 1 và tháp 3 khi thay cáp nhóm cáp nhịp giữa
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
Chân tháp D.ngang dưới D.ngang trên 35-37 33-39 31-41 29-43 27-45 25-47 23-49 21-51 19-53 17-55 15-57 13-59 11-61 9-63 7-65 5-67 3-69 1-71 Đỉnh tháp
Biểu đồ chuyển vị ngang tháp 1_Max (m)
Thay cáp 71 Thay cáp 67 Thay cáp 63 Thay cáp 59 Thay cáp 55 Thay cáp 51 Thay cáp 47 Thay cáp 43 Thay cáp 39 Thay cáp 37 Chưa thay cáp
-0.12 -0.1 -0.08 -0.06 -0.04 -0.02 0
Chân tháp D.ngang dưới D.ngang trên 35-37 33-39 31-41 29-43 27-45 25-47 23-49 21-51 19-53 17-55 15-57 13-59 11-61 9-63 7-65 5-67 3-69 1-71 Đỉnh tháp
Biểu đồ chuyển vị ngang tháp 3_Max (m)
Thay cáp 71 Thay cáp 67 Thay cáp 63 Thay cáp 59 Thay cáp 55 Thay cáp 51 Thay cáp 47 Thay cáp 43 Thay cáp 39 Thay cáp 37 Chưa thay cáp
-6000 -5000 -4000 -3000 -2000 -1000 0 1000 2000 3000
Chân tháp D.ngang dưới D.ngang trên 107-109 105-111 103-113 101-115 99-117 97-119 95-121 93-123 91-125 89-127 87-129 85-131 83-133 81-135 79-137 77-139 75-141 73-143
Biểu đồ Lực cắt Tháp 3_Max (KN)
Thay cáp 71 Thay cáp 67 Thay cáp 63 Thay cáp 59 Thay cáp 55 Thay cáp 51 Thay cáp 47 Thay cáp 43 Thay cáp 39 Thay cáp 37 Chưa thay cáp
-6000 -4000 -2000 0 2000 4000 6000
Chân tháp D.ngang dưới D.ngang trên 35-37 33-39 31-41 29-43 27-45 25-47 23-49 21-51 19-53 17-55 15-57 13-59 11-61 9-63 7-65 5-67 3-69 1-71
Biểu đồ Lực cắt Tháp 1_Max (KN)
Thay cáp 71 Thay cáp 67 Thay cáp 63 Thay cáp 59 Thay cáp 55 Thay cáp 51 Thay cáp 47 Thay cáp 43 Thay cáp 39 Thay cáp 37 Chưa thay cáp
Hình 4.10. Biểu đồ momen nhỏ nhất trong dầm 1 khi thay cáp nhóm cáp nhịp giữa
Hình 4.11. Biểu đồlực dọc nhỏ nhất trong dầm 1 khi thay cáp nhóm cáp nhịp giữa
-120000 -100000 -80000 -60000 -40000 -20000 0 20000 40000 60000 80000 100000
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 Pylon 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 L/2 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 101 103 105 107 Pylon 109 111 113 115 117 119 121 123 125 127 129 131 133 135 137 139 141 143
Biểu đồ Momen dầm 1_Min (KN.m)
Thay cáp 71 Thay cáp 67 Thay cáp 63 Thay cáp 59 Thay cáp 55 Thay cáp 51 Thay cáp 47 Thay cáp 43 Thay cáp 39 Thay cáp 37 Chưa thay cáp
-50000 -40000 -30000 -20000 -10000 0 10000
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 Pylon 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 L/2 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 101 103 105 107 Pylon 109 111 113 115 117 119 121 123 125 127 129 131 133 135 137 139 141 143
Biểu đồ lực dọc trục dầm 1_Min (KN)
Thay cáp 71 Thay cáp 67 Thay cáp 63 Thay cáp 59 Thay cáp 55 Thay cáp 51 Thay cáp 47 Thay cáp 43 Thay cáp 39 Thay cáp 37 Chưa thay cáp
Hình 4.12. Biểu đồ lực cắt nhỏ nhất trong dầm 1 khi thay cáp nhóm cáp nhịp giữa
Hình 4.13. Biểu đồ độ võng nhỏ nhất trong dầm 1 khi thay cáp nhóm cáp nhịp giữa
-0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 Pylon 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 L/2 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 101 103 105 107 Pylon 109 111 113 115 117 119 121 123 125 127 129 131 133 135 137 139 141 143
Biểu đồ độ võng dầm 1_Min (m)
Thay cáp 71 Thay cáp 67 Thay cáp 63 Thay cáp 59 Thay cáp 55 Thay cáp 51 Thay cáp 47 Thay cáp 43 Thay cáp 39 Thay cáp 37 Chưa thay cáp -20000
-15000 -10000 -5000 0 5000 10000 15000
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 Pylon 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 L/2 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 101 103 105 107 Pylon 109 111 113 115 117 119 121 123 125 127 129 131 133 135 137 139 141 143
Biểu đồ Lực cắt dầm 1_Min (KN)
Thay cáp 71 Thay cáp 67 Thay cáp 63 Thay cáp 59 Thay cáp 55 Thay cáp 51 Thay cáp 47 Thay cáp 43 Thay cáp 39 Thay cáp 37 Chưa thay cáp
Hình 4.14. Biểu đồ nội lựcnhỏ nhất của dây văng trong mặt phẳng cáp 1 khi thay cáp nhóm cáp nhịp giữa
Hình 4.15. Biểu đồ momen nhỏ nhất trong tháp 1 và tháp 3 khi thay cáp nhóm cáp nhịp giữa
-100000 -50000 0 50000 100000 150000
Chân tháp D.ngang dưới D.ngang trên 35-37 33-39 31-41 29-43 27-45 25-47 23-49 21-51 19-53 17-55 15-57 13-59 11-61 9-63 7-65 5-67 3-69 1-71
Biểu đồ Momen tháp 1_Min(KNm)
Thay cáp 71 Thay cáp 67 Thay cáp 63 Thay cáp 59 Thay cáp 55 Thay cáp 51 Thay cáp 47 Thay cáp 43 Thay cáp 39 Thay cáp 37 Chưa thay cáp
-200000 -150000 -100000 -50000 0 50000
Chân tháp D.ngang dưới D.ngang trên 35-37 33-39 31-41 29-43 27-45 25-47 23-49 21-51 19-53 17-55 15-57 13-59 11-61 9-63 7-65 5-67 3-69 1-71
Biểu đồ Momen tháp 3_Min (KNm)
Thay cáp 71 Thay cáp 67 Thay cáp 63 Thay cáp 59 Thay cáp 55 Thay cáp 51 Thay cáp 47 Thay cáp 43 Thay cáp 39 Thay cáp 37 Chưa thay cáp
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 101 103 105 107 109 111 113 115 117 119 121 123 125 127 129 131 133 135 137 139 141 143
Biểu đồ lực căng trong cáp_Min (KN)
Thay cáp 71 Thay cáp 67 Thay cáp 63 Thay cáp 59 Thay cáp 55 Thay cáp 51
Thay cáp 47 Thay cáp 43 Thay cáp 39 Thay cáp 37 Chưa thay cáp
Hình 4.16. Biểu đồ lực cắt nhỏ nhất trong tháp 1 và tháp 3 khi thay cáp nhóm cáp nhịp giữa
Hình 4.17. Biểu đồ chuyển vị ngang nhỏ nhất trong tháp 1 và tháp 3 khi thay cáp nhóm cáp nhịp giữa
-0.08 -0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12
Chân tháp D.ngang dưới D.ngang trên 35-37 33-39 31-41 29-43 27-45 25-47 23-49 21-51 19-53 17-55 15-57 13-59 11-61 9-63 7-65 5-67 3-69 1-71 Đỉnh tháp
Biểu đồ chuyển vị ngang tháp 1_Min (m)
Thay cáp 71 Thay cáp 67 Thay cáp 63 Thay cáp 59 Thay cáp 55 Thay cáp 51 Thay cáp 47 Thay cáp 43 Thay cáp 39 Thay cáp 37 Chưa thay cáp
-0.25 -0.2 -0.15 -0.1 -0.05 0
Chân tháp D.ngang dưới D.ngang trên 35-37 33-39 31-41 29-43 27-45 25-47 23-49 21-51 19-53 17-55 15-57 13-59 11-61 9-63 7-65 5-67 3-69 1-71 Đỉnh tháp
Biểu đồ chuyển vị ngang tháp 3_Min(m)
Thay cáp 71 Thay cáp 67 Thay cáp 63 Thay cáp 59 Thay cáp 55 Thay cáp 51 Thay cáp 47 Thay cáp 43 Thay cáp 39 Thay cáp 37 Chưa thay cáp
-6000 -4000 -2000 0 2000 4000 6000
Chân tháp D.ngang dưới D.ngang trên 35-37 33-39 31-41 29-43 27-45 25-47 23-49 21-51 19-53 17-55 15-57 13-59 11-61 9-63 7-65 5-67 3-69 1-71
Biểu đồ Lực cắt Tháp 1_Min (KN)
Thay cáp 71 Thay cáp 67 Thay cáp 63 Thay cáp 59 Thay cáp 55 Thay cáp 51 Thay cáp 47 Thay cáp 43 Thay cáp 39 Thay cáp 37 Chưa thay cáp
-7000 -6000 -5000 -4000 -3000 -2000 -1000 0 1000
Chân tháp D.ngang dưới D.ngang trên 107-109 105-111 103-113 101-115 99-117 97-119 95-121 93-123 91-125 89-127 87-129 85-131 83-133 81-135 79-137 77-139 75-141 73-143
Biểu đồ Lực cắt Tháp 3_Min (KN)
Thay cáp 71 Thay cáp 67 Thay cáp 63 Thay cáp 59 Thay cáp 55 Thay cáp 51 Thay cáp 47 Thay cáp 43 Thay cáp 39 Thay cáp 37 Chưa thay cáp
* Biểu đồ ứng xử kết cấu khi thay thế cáp nhịp biên (nhóm II):
Hình 4.18. Biểu đồ momen lớn nhất trong dầm 1 khi thay cáp nhóm cáp nhịp biên
Hình 4.19. Biểu đồ lực dọc lớn nhất trong dầm 1 khi thay cáp nhóm cáp nhịp biên
-100000 -80000 -60000 -40000 -20000 0 20000 40000 60000 80000
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 Pylon 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 L/2 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 101 103 105 107 Pylon 109 111 113 115 117 119 121 123 125 127 129 131 133 135 137 139 141 143
Biểu đồ Momen dầm 1_Max(KN.m)
Thay cáp 1 Thay cáp 5 Thay cáp 9 Thay cáp 13 Thay cáp 17 Thay cáp 21 Thay cáp 25 Thay cáp 29 Thay cáp 33 Thay cáp 35 Chưa thay cáp
-70000.00 -60000.00 -50000.00 -40000.00 -30000.00 -20000.00 -10000.00 0.00 10000.00 20000.00
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 Pylon 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 L/2 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 101 103 105 107 Pylon 109 111 113 115 117 119 121 123 125 127 129 131 133 135 137 139 141 143
Biểu đồ lực dọc trục dầm 1_Max (KN)
Thay cáp 1 Thay cáp 5 Thay cáp 9 Thay cáp 13 Thay cáp 17 Thay cáp 21 Thay cáp 25 Thay cáp 29 Thay cáp 33 Thay cáp 35 Chưa thay cáp
Hình 4.20. Biểu đồ lực cắt lớn nhất trong dầm 1 khi thay cáp nhóm cáp nhịp biên
Hình 4.21. Biểu đồ độ võng lớn nhất trong dầm 1 khi thay cáp nhóm cáp nhịp biên
-0.25 -0.2 -0.15 -0.1 -0.05 0 0.05 0.1 0.15 0.2
3 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 L/2 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 101 103 105 107 109 111 113 115 117 119 121 123 125 127 129 131 133 135 137 141
Biểu đồ độ võng dầm 1_Max (m)
Thay cáp 1 Thay cáp 5 Thay cáp 9 Thay cáp 13 Thay cáp 17 Thay cáp 21 Thay cáp 25 Thay cáp 29 Thay cáp 33 Thay cáp 35 Chưa thay cáp -10000
-5000 0 5000 10000 15000 20000
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 Pylon 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 L/2 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 101 103 105 107 Pylon 109 111 113 115 117 119 121 123 125 127 129 131 133 135 137 139 141 143
Biểu đồ Lực cắt dầm 1_Max (KN)
Thay cáp 1 Thay cáp 5 Thay cáp 9 Thay cáp 13 Thay cáp 17 Thay cáp 21 Thay cáp 25 Thay cáp 29 Thay cáp 33 Thay cáp 35 Chưa thay cáp
Hình 4.22. Biểu đồ nội lực lớn nhất của dây văng trong mặt phẳng cáp 1 khi thay cáp nhóm cáp nhịp biên
Hình 4.23. Biểu đồ momen lớn nhất trong tháp 1 và tháp 3 khi thay cáp nhóm cáp nhịp biên
-50000 0 50000 100000 150000 200000
Chân tháp D.ngang dưới D.ngang trên 35-37 33-39 31-41 29-43 27-45 25-47 23-49 21-51 19-53 17-55 15-57 13-59 11-61 9-63 7-65 5-67 3-69 1-71
Biểu đồ Momen tháp 1_Max (KNm)
Thay cáp 1 Thay cáp 5 Thay cáp 9 Thay cáp 13 Thay cáp 17 Thay cáp 21 Thay cáp 25 Thay cáp 29 Thay cáp 33 Thay cáp 35 Chưa thay cáp
-200000 -150000 -100000 -50000 0 50000 100000
Chân tháp D.ngang dưới D.ngang trên 35-37 33-39 31-41 29-43 27-45 25-47 23-49 21-51 19-53 17-55 15-57 13-59 11-61 9-63 7-65 5-67 3-69 1-71
Biểu đồ Momen tháp 3_Max (KNm)
Thay cáp 1 Thay cáp 5 Thay cáp 9 Thay cáp 13 Thay cáp 17 Thay cáp 21 Thay cáp 25 Thay cáp 29 Thay cáp 33 Thay cáp 35 Chưa thay cáp
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 101 103 105 107 109 111 113 115 117 119 121 123 125 127 129 131 133 135 137 139 141 143
Biểu đồ lực căng trong cáp_Max(KN)
Thay cáp 1 Thay cáp 5 Thay cáp 9 Thay cáp 13 Thay cáp 17 Thay cáp 21 Thay cáp 25 Thay cáp 29 Thay cáp 33 Thay cáp 35 Chưa thay cáp
Hình 4.24. Biểu đồ lực cắt lớn nhất trong tháp 1 và tháp 3 khi thay cáp nhóm cáp nhịp biên
Hình 4.25. Biểu đồ chuyển vị ngang lớn nhất trong tháp 1 và tháp 3 khi thay cáp nhóm cáp nhịp biên
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25
Chân tháp D.ngang dưới D.ngang trên 35-37 33-39 31-41 29-43 27-45 25-47 23-49 21-51 19-53 17-55 15-57 13-59 11-61 9-63 7-65 5-67 3-69 1-71 Đỉnh tháp
Biểu đồ chuyển vị ngang tháp 1_Max (m)
Thay cáp 1 Thay cáp 5 Thay cáp 9 Thay cáp 13 Thay cáp 17 Thay cáp 21 Thay cáp 25 Thay cáp 29 Thay cáp 33 Thay cáp 35 Chưa thay cáp
-0.12 -0.1 -0.08 -0.06 -0.04 -0.02 0
Chân tháp D.ngang dưới D.ngang trên 35-37 33-39 31-41 29-43 27-45 25-47 23-49 21-51 19-53 17-55 15-57 13-59 11-61 9-63 7-65 5-67 3-69 1-71 Đỉnh tháp
Biểu đồ chuyển vị ngang tháp 3_Max (m)
Thay cáp 1 Thay cáp 5 Thay cáp 9 Thay cáp 13 Thay cáp 17 Thay cáp 21 Thay cáp 25 Thay cáp 29 Thay cáp 33 Thay cáp 35 Chưa thay cáp
-5000 -4000 -3000 -2000 -1000 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000
Chân tháp D.ngang dưới D.ngang trên 35-37 33-39 31-41 29-43 27-45 25-47 23-49 21-51 19-53 17-55 15-57 13-59 11-61 9-63 7-65 5-67 3-69 1-71
Biểu đồ Lực cắt Tháp 1_Max (KN)
Thay cáp 1 Thay cáp 5 Thay cáp 9 Thay cáp 13 Thay cáp 17 Thay cáp 21 Thay cáp 25 Thay cáp 29 Thay cáp 33 Thay cáp 35 Chưa thay cáp
-6000 -5000 -4000 -3000 -2000 -1000 0 1000 2000 3000
Chân tháp D.ngang dưới D.ngang trên 107-109 105-111 103-113 101-115 99-117 97-119 95-121 93-123 91-125 89-127 87-129 85-131 83-133 81-135 79-137 77-139 75-141 73-143
Biểu đồ Lực cắt Tháp 3_Max (KN)
Thay cáp 1 Thay cáp 5 Thay cáp 9 Thay cáp 13 Thay cáp 17 Thay cáp 21 Thay cáp 25 Thay cáp 29 Thay cáp 33 Thay cáp 35 Chưa thay cáp
Hình 4.26. Biểu đồ momen nhỏ nhất trong dầm 1 khi thay cáp nhóm cáp nhịp biên
Hình 4.27. Biểu đồlực dọc nhỏ nhất trong dầm 1 khi thay cáp nhóm cáp nhịp biên
-100000 -80000 -60000 -40000 -20000 0 20000 40000 60000 80000
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 Pylon 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 L/2 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 101 103 105 107 Pylon 109 111 113 115 117 119 121 123 125 127 129 131 133 135 137 139 141 143
Biểu đồ Momen dầm 1_Min (KN.m)
Thay cáp 1 Thay cáp 5 Thay cáp 9 Thay cáp 13 Thay cáp 17 Thay cáp 21 Thay cáp 25 Thay cáp 29 Thay cáp 33 Thay cáp 35 Chưa thay cáp
-40000 -35000 -30000 -25000 -20000 -15000 -10000 -5000 0 5000 10000
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 Pylon 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 L/2 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 101 103 105 107 Pylon 109 111 113 115 117 119 121 123 125 127 129 131 133 135 137 139 141 143
Biểu đồ lực dọc trục dầm 1_Min (KN)
Thay cáp 1 Thay cáp 5 Thay cáp 9 Thay cáp 13 Thay cáp 17 Thay cáp 21 Thay cáp 25 Thay cáp 29 Thay cáp 33 Thay cáp 35 Chưa thay cáp
Hình 4.28. Biểu đồ lực cắt nhỏ nhất trong dầm 1 khi thay cáp nhóm cáp nhịp biên
Hình 4.29. Biểu đồ độ võng nhỏ nhất trong dầm 1 khi thay cáp nhóm cáp nhịp biên
-0.5 -0.4 -0.3 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 Pylon 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 L/2 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 101 103 105 107 Pylon 109 111 113 115 117 119 121 123 125 127 129 131 133 135 137 139 141 143
Biểu đồ độ võng dầm 1_Min (m)
Thay cáp 1 Thay cáp 5 Thay cáp 9 Thay cáp 13 Thay cáp 17 Thay cáp 21 Thay cáp 25 Thay cáp 29 Thay cáp 33 Thay cáp 35 Chưa thay cáp -15000
-10000 -5000 0 5000 10000
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 Pylon 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 L/2 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 101 103 105 107 Pylon 109 111 113 115 117 119 121 123 125 127 129 131 133 135 137 139 141 143
Biểu đồ Lực cắt dầm 1_Min (KN)
Thay cáp 1 Thay cáp 5 Thay cáp 9 Thay cáp 13 Thay cáp 17 Thay cáp 21 Thay cáp 25 Thay cáp 29 Thay cáp 33 Thay cáp 35 Chưa thay cáp
Hình 4.30. Biểu đồ nội lựcnhỏ nhất của dây văng trong mặt phẳng cáp 1 khi thay cáp nhóm cáp nhịp biên
Hình 4.31. Biểu đồ momen nhỏ nhất trong tháp 1 và tháp 3 khi thay cáp nhóm cáp nhịp biên
-100000 -50000 0 50000 100000 150000
Chân tháp D.ngang dưới D.ngang trên 35-37 33-39 31-41 29-43 27-45 25-47 23-49 21-51 19-53 17-55 15-57 13-59 11-61 9-63 7-65 5-67 3-69 1-71
Biểu đồ Momen tháp 1_Min (KNm)
Thay cáp 1 Thay cáp 5 Thay cáp 9 Thay cáp 13 Thay cáp 17 Thay cáp 21 Thay cáp 25 Thay cáp 29 Thay cáp 33 Thay cáp 35 Chưa thay cáp
-200000 -150000 -100000 -50000 0 50000
Chân tháp D.ngang dưới D.ngang trên 35-37 33-39 31-41 29-43 27-45 25-47 23-49 21-51 19-53 17-55 15-57 13-59 11-61 9-63 7-65 5-67 3-69 1-71
Biểu đồ Momen tháp 3_Min (KNm)
Thay cáp 1 Thay cáp 5 Thay cáp 9 Thay cáp 13 Thay cáp 17 Thay cáp 21 Thay cáp 25 Thay cáp 29 Thay cáp 33 Thay cáp 35 Chưa thay cáp
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 101 103 105 107 109 111 113 115 117 119 121 123 125 127 129 131 133 135 137 139 141 143
Biểu đồ lực căng trong cáp_Min(KN)
Thay cáp 1 Thay cáp 5 Thay cáp 9 Thay cáp 13 Thay cáp 17 Thay cáp 21 Thay cáp 25 Thay cáp 29 Thay cáp 33 Chưa thay cáp
Hình 4.32. Biểu đồ lực cắt nhỏ nhất trong tháp 1 và tháp 3 khi thay cáp nhóm cáp nhịp biên
Hình 4.33. Biểu đồ chuyển vị ngang nhỏ nhất trong tháp 1 và tháp 3 khi thay cáp nhóm cáp nhịp biên
0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12
Chân tháp D.ngang dưới D.ngang trên 35-37 33-39 31-41 29-43 27-45 25-47 23-49 21-51 19-53 17-55 15-57 13-59 11-61 9-63 7-65 5-67 3-69 1-71 Đỉnh tháp
Biểu đồ chuyển vị ngang tháp 1_Min (m)
Thay cáp 1 Thay cáp 5 Thay cáp 9 Thay cáp 13 Thay cáp 17 Thay cáp 21 Thay cáp 25 Thay cáp 29 Thay cáp 33 Thay cáp 35 Chưa thay cáp
-0.2 -0.18 -0.16 -0.14 -0.12 -0.1 -0.08 -0.06 -0.04 -0.02 0
Chân tháp D.ngang dưới D.ngang trên 35-37 33-39 31-41 29-43 27-45 25-47 23-49 21-51 19-53 17-55 15-57 13-59 11-61 9-63 7-65 5-67 3-69 1-71 Đỉnh tháp
Biểu đồ chuyển vị ngang tháp 3_Min (m)
Thay cáp 1 Thay cáp 5 Thay cáp 9 Thay cáp 13 Thay cáp 17 Thay cáp 21 Thay cáp 25 Thay cáp 29 Thay cáp 33 Thay cáp 35 Chưa thay cáp
-6000 -5000 -4000 -3000 -2000 -1000 0 1000 2000 3000 4000 5000
Chân tháp D.ngang dưới D.ngang trên 35-37 33-39 31-41 29-43 27-45 25-47 23-49 21-51 19-53 17-55 15-57 13-59 11-61 9-63 7-65 5-67 3-69 1-71
Biểu đồ Lực cắt Tháp 1_Min (KN)
Thay cáp 1 Thay cáp 5 Thay cáp 9 Thay cáp 13 Thay cáp 17 Thay cáp 21 Thay cáp 25 Thay cáp 29 Thay cáp 33 Thay cáp 35 Chưa thay cáp
-7000 -6000 -5000 -4000 -3000 -2000 -1000 0 1000
Chân tháp D.ngang dưới D.ngang trên 107-109 105-111 103-113 101-115 99-117 97-119 95-121 93-123 91-125 89-127 87-129 85-131 83-133 81-135 79-137 77-139 75-141 73-143
Biểu đồ Lực cắt Tháp 3_Min (KN)
Thay cáp 1 Thay cáp 5 Thay cáp 9 Thay cáp 13 Thay cáp 17 Thay cáp 21 Thay cáp 25 Thay cáp 29 Thay cáp 33 Thay cáp 35 Chưa thay cáp
Nhận xét :
- Qua việc nghiên cứu xem xét ứng xử của kết cấu trong trường hợp thay cáp ta nhận thấy rằng việc thay thế bất kỳ một cáp nào cũng đều tác động đến kết cấu cũng như gây ảnh hưởng tới các cáp liền kề. Nhưng ảnh hưởng này dường như rất ít đối với vùng tháp liền kề với nó (vùng tháp 3) và với làn phía bên (tháp 2 và tháp 4) về mặt nội lực cũng như biến dạng đối với dầm, dây văng và với tháp.
- Quá trình thay cáp bằng việc sử dụng hệ cáp tạm luôn gây ra độ vồng nhất định cho dầm chủ vì mục đích là làm giảm hoặc triệt tiêu lực trong cáp bị thay trước khi tháo cáp ra.
Vì vậy cần phải kiểm soát chặt độ vồng của dầm khi tiến hành căng cáp tạm để tránh gây ra nứt bản mặt cầu. Trên cơ sở độ vồng cho phép ta tiến hành căng kéo cáp tạm. Trong một vài trường hợp vì lực trong cáp bị thay là rất lớn, cáp tạm không thể khử hết được lực trong cáp này cần có bộ giảm tải cho cáp bị thay thế.
Thông qua bộ giảm tải này đưa lực trong khu vực cắt cáp về 0 rồi tiến hành cắt cáp.
Sau đó dùng bộ phận giảm tải này đưa dần lực trong hệ giảm tải về 0 rồi mới tiến hành tháo cáp, điều này tạo ra sự an toàn trong quá trình tháo, cắt cáp.
- Trong quá trình căng cáp tạm sẽ làm cho lực trong cáp liền kề sẽ bị giảm thậm trí bằng 0 vì vậy cần phải tính toán sao cho trong trường hợp bất lợi nhất thì lực trong dây văng luôn lớn hơn 0 (tức là dây văng luôn chịu kéo).
Chưa đứt cáp 0.034 Thay cáp 21 0.175 Thay cáp 51 0.181
0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.120 0.140 0.160 0.180 0.200
Biểu đồ độ vồng của dầm lớn nhất(m)
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận và kiến nghị
Với ưu điểm vượt trội của cầu dây văng là sử dụng cáp cường độ cao, số lượng trụ ít, tránh được móng sâu, mố không chịu lực ngang, trọng lượng bản thân của kết cấu nhịp nhỏ nhưng vượt được nhịp lớn nên kết cấu cầu dây văng ngày càng được áp dụng rộng rãi trên toàn thế giới cũng như ở Việt Nam.
Luận văn đã tìm hiểu về các cầu dây văng đã xây dựng trên thế giới và ở Việt Nam, nghiên cứu các đặc điểm cấu tạo của cầu dây văng như: dầm chủ, tháp cầu, cáp văng và hệ neo. Tuy nhiên, do đặc điểm cấu tạo của loại cầu này có hệ dây văng lộ ra bên ngoài, do đó nó chịu những tác động đặc biệt khác nhau mà dẫn tới bị hư hỏng, đứt cáp dây văng từ đó yêu cầu cần phải bảo dưỡng thay thế chúng.
Trên cơ sở những yêu cầu cấp thiết đặt ra, luận văn đã nghiên cứu một cách chi tiết rõ ràng hơn về ứng xử của cầu Phú Mỹ trong trường hợp đứt cáp và thay cáp trên cơ sở phương pháp gần tĩnh và từ đó đưa ra các nhận xét sơ bộ sau :
- Khi sự cố đứt cáp xảy ra, tình trạng cầu sẽ rất nguy hiểm, có thể dẫn tới sụp đổ bộ phận hay toàn bộ cầu. Sự cố này là đặc biệt nguy hiểm nếu cáp ngoài cùng của nhịp biên (cáp neo) bị đứt. Nó gây nên hiện tượng quá tải cho cáp liền kề với nó làm cho lực trong cáp này có thể tăng lên tới 96%. Điều này đồng nghĩa với việc nếu không tính toán trong thiết kế thì sẽ xảy ra hiện tượng đứt cả cáp liền kề, đồng thời độ võng tại giữa nhịp của nhịp giữa cũng tăng lên đáng kể. Không những vậy còn xảy ra hiện tượng tăng độ vồng của dầm chủ khi xảy ra đứt cáp của nhóm cáp nhịp biên dẫn tới nứt bản mặt cầu.
Do đó cần phải kiểm soát được trạng thái đặc biệt này để đảm bảo an toàn cho cầu trong quá trình sử dụng nếu gặp sự cố đứt cáp.
- Quá trình khắc phục khi gặp sự cố về cáp dây văng thông qua việc thay cáp cũng cho thấy rằng cần phải kiểm soát được độ vồng và lực căng trong các cáp để tránh gây ra hiện tượng nứt bản mặt cầu.
Qua những nghiên cứu trên ta thấy rằng để giảm bớt nguy hiểm cho các dây văng trong trường hợp đứt cáp, cần phải tăng cường độ an toàn cho dây, đặc biệt là dây neo và dây liền kề với nó.
Về neo cáp: theo yêu cầu cơ bản của neo, neo có khả năng chịu lực và chịu mỏi tương đương với dây và có thể truyền toàn bộ lực trong dây vào dầm, tức là độ an toàn của neo và của cáp là như nhau. Tuy nhiên để chịu được những sự cố đặc biệt như đứt cáp cần phải tăng cường độ an toàn cho neo để sao cho đứt cáp mà neo không bị phá hoại, đồng thời neo của cáp liền kề với cáp bị đứt phải đảm bảo không bị tuột dây hay bị phá hoại trong trường hợp này.
Trong quá trình thay cáp, để an toàn nên bố trí bộ phận giảm tải cho cáp bị thay thế. Điều này cho phép giảm được độ vồng của dầm đồng thời tạo ra sự an toàn trong quá trình tháo, cắt cáp.
2. Hướng phát triển
- Luận văn mới chỉ dừng lại ở việc xem xét trường hợp một dây văng bị đứt, chưa xét được trường hợp nhiều dây văng bị đứt cùng lúc. Vì vậy, hướng phát triển có thể nghiên cứu ảnh hưởng của cầu trong trường hợp nhiều dây văng bị đứt.
- Xem xét được nhiều hơn nữa các biện pháp thi công thay thế cáp.
- Nghiên cứu ứng xử của cầu khi đứt cáp theo phương pháp phân tích động (dynamic)-PTI Recommendations For Stay Cable (2007).
- Xem xét sự mất ổn định cục bộ một số bộ phận khác của cầu.