CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH THIẾT KẾ HỆ GIẰNG LIÊN KẾT NGANG
3.7. Kiểm tra phương pháp phần tử hữu hạn
Các kết quả từ mô hình phần tử hữu hạn: hệ số tới han cr (lớn hơn 1 trong cả bốn loại mô hình) và các ứng suất bên trong dầm chính và hệ liên kết ngang đều thỏa mãn giới hạn cho phép trong giai đoạn thi công. Điều đó chứng tỏ hệ kết cấu cầu làm việc ổn định trong giai đoạn này. Từ các ứng suất tấm bản cánh trên, bản cánh dưới và bản bụng của dầm và hệ số tới hạn cr, giá tri Mcr của dầm trong phương pháp phần tử hữu hạn có thể dễ dàng thu được. Do đó, Mcr của quá trình đề xuất đƣợc tính toán cho mục đích đánh giá và so sánh. Bảng 3.11 cho thấy giá trị momen tới hạn thu được từ phương pháp phần tử hữu hạn và quy trình được đề xuất.
Bảng 3.11: Bảng đánh giá kết quả phân tích mô hình và lý thuyết Mcr (Mô phỏng)
(KN.m)
Mcr (Tính toán) (KN.m)
Chữ I 5619.96 4431.44
Chữ K 6195.84 4437.66
Chữ X 6104.24 4430.05
Chữ Z 6252.39 4417.32
Trong nghiên cứu này, Mcrtính toán từ phương pháp phần tử hữu hạn được coi là kết quả đáng tin cậy và đƣợc sử dụng làm cơ sở để đánh giá tính chính xác của quy trình thiết kế đƣợc đề xuất. Bảng 3.11 cho thấy sự sai lệch giữa momen giới hạn tính toán lý thuyết và tính toán momen giới hạn trong mô phỏng. Trong kỹ thuật, sự sai lệch này chỉ ra rằng quy trình thiết kế có sự thay đổi độ cứng tổng thể phát sinh dựa vào giả định thứ hai (tham khảo mục 2.2.2), tác giả sử dụng độ cứng riêng của dầm đôi để tính độ cứng riêng hệ liên kết ngang , hơn nữa quá trình khi tính toán lý thuyết chưa có hệ số kể đến sự tương tác giữa các mặt cắt ngang hệ 4 dầm nên giá trị độ cứng mặt cắt ngang dầm hệ 2 dầm sử dụng quy trình tính toán có sự khác biệt với việc sử dụng hệ liên kết ngang mô phỏng tính toán cho hệ đa dầm (4 dầm). Từ các yếu tố đó đó dẫn đến tính toán giá trị độ cứng tổng thể có sự sai khác giữa lý thuyết sử dụng hệ dầm đôi và mô phỏng tính toán có sự tương tác hệ đa dầm (4 dầm). Để kiểm định sự chính xác quy trình đề xuất, tác giả đề xuất khảo sát hệ số quy đổi giá trị độ cứng tổng thể sử dụng tính toán hệ dầm đôi và hệ đa dầm (4 dầm) cho các hệ liên kết ngang đƣợc sử dụng X, K, Z, I. Từ đó đƣa ra hệ số quy đổi đội cứng tổng thể hệ dầm đôi và đa dầm (4 dầm) của từng loại hệ giằng liên kết ngang
44
áp dụng cho quy trình thiết kế. Điều đó cho thấy sự hợp lý trong giả định và tính an toàn của quy trình thiết kế này.
Sử dụng vòng lập bằng Excel thay đổi giá trị để tìm hệ số quy đổi k liên hệ giữa độ cứng tổng thế giữa dầm đôi và 4 dầm: T' KT sao cho giá trị momen tới hạn Mcrtính toán thep lý thuyết tiến gần đến Mcr tính toán theo mô phỏng. Ta tìm đƣợc hệ số quy đổi K Bảng 3.12 cho các hệ liên kết ngang X, K, Z, I nhƣ sau:
Hình 3.22: Biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa hệ số quy đổi (K), giá trị momen tới hạn Mcr (tính toán) và Mcr (FEM) của hệ liên kết ngang chữ I
Hình 3.23: Biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa hệ số quy đổi (K), giá trị momen tới hạn Mcr (tính toán) và Mcr (FEM) của hệ liên kết ngang chữ K
45
Hình 3.24: Biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa hệ số quy đổi (K), giá trị momen tới hạn Mcr (tính toán) và Mcr (FEM) của hệ liên kết ngang chữ X
Hình 3.25: Biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa hệ số quy đổi (K), giá trị momen tới hạn Mcr (tính toán) và Mcr (FEM) của hệ liên kết ngang chữ Z
Từ các biểu đồ trên ta thu đƣợc hệ số tối ƣu thể hiện ở Bảng 3.12:
Bảng 3.12: Bảng kết quả phân tích giữa mô hình và lý thuyết khi nhân hệ số quy đổi K
Cấu
kiện T K T' Mcr (Lý thuyết) Mcr (Mô phỏng) Phần trăm sai lệch
(KN.m) (KN.m) (%)
I 4913.0 1.92 9433.0 5616.2 5620.0 0.07%
K 4933.9 2.44 12038.8 6197.2 6195.8 0.02%
X 4908.3 2.36 11583.6 6099.7 6104.2 0.07%
Z 4865.6 2.53 12309.9 6254.5 6252.4 0.03%
Từ kết quả trên nhận thấy hệ số quy đổi k giữa độ cứng tổng thể T của hệ dầm đôi và hệ 4 dầm của hệ giằng liên kết ngang chữ Z là lớn nhất 2.53 và hệ giằng liên kết ngang chữ I là nhỏ nhất 1.92.
46