3. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu
4.3.2. Mô hình kết cấu cho thí nghiệm
Trên cở sở mục đích thí nghiệm cần đạt đƣợc, mô hình kết cấu phải đảm bảo các tiêu chí [28] nhƣ sau:
mô hình thí nghiệm là một mô hình động học để có thể sử dụng cho nghiên cứu hiệu ứng dao động, thí nghiệm trên bàn rung.
Sử dụng các vật liệu giản để có thể thu đƣợc số liệu đo đạc chính xác và dễ dàng cho việc xử lý.
Biến dạng của mô hình phù hợp với thiế bị tạo rung động là bàn rung và phù hợp với khả năng đo ghi dữ liệu của thiết bị.
Kết cấu đƣợc lựa chọn cho thí nghiệm là một cột thép tổ hợp hình chữ H. Cột thép đƣợc phân tích trong chƣơng trình phần mềm phân tích kết cấu Midas Civil. Các mode dao động, tần số dao động và biên độ dao động đƣợc chỉ ra từ phân tích trên phần mềm đƣợc sử dụng cho việc thiết kế MTLD. Các dữ liệu cơ sở này là dữ liệu ban đầu cho việc dùng hàm ứng xử tần số thiết lập để phân tích và đánh giá hiệu quả giảm dao động của cột khi có lắp đặt giảm chấn chất lỏng (TLD). Sau đó dữ liệu phân tích lý thuyết này đƣợc so sánh với dữ liệu thí nghiệm khi đặt mô hình cột trên bàn rung. Việc thiết kế MTLD cho mô hình sử dụng hàm ứng xử tần số và các tham số thích hợp đƣợc tiến hành theo cách tƣơng tự nhƣ các trƣờng hợp khảo sát lý thuyết đối với hàm ứng xử tần số từ chƣơng 3. Kết cấu cột dạng chữ H đƣợc lựa chọn cho nghiên cứu thực nghiệm làm việc theo sơ đồ cột một đầu ngàm một đầu tự do. Tần số dao động riêng của kết cấu theo các mode đƣợc tính toán bằng phần mềm phân tích kết cấu Midas Civil sau đó đƣợc xác định lại khi sử dụng thiết bị bàn rung. Đặc trƣng hình học chính của cột mô hình nhƣ sau:
Cấu tạo cột:
Chiều cao cột: Hs=3100mm;
fy=285Mpa;
Trên đỉnh cột đặt một bản thép có kích thƣớc : A x B x t =250x450x30 ; Mục đích của việc bố trí khối lƣợng tập trung trên đỉnh cột này là tạo dao động biến dạng lớn tại đỉnh cột và phù hợp với việc thu thập dữ liệu đo.
Hình 4.5: Mô hình cột thí nghiệm dạng chữ H và sơ đồ bố trí điểm đo
Đặc trƣng hình học của cột:
Diện tích: 1950.0mm2. Chu vi: 790.0mm Mô men quán tính: X: 835312.5 Y: 417441025.2 Bán kính trọng tâm: X: 20.7 Y: 462.7
Độ mảnh của cột theo hƣớng x là: = 2*l/r = 2*3100/20.7 = 299.5 Trong đó: l là chiều dài của cột và r là bán kính quán tính
Tổng khối lƣợng trong phân tích dao động của cột (bao gồm cả tấm thép đặt trên đỉnh là ms = 1950*3100*7.85*10-9 + 0.25*0.45*0.03= 0.05 (T)
Tỷ số cản của mô hình kết cấu cột lựa chọn ban đầu cho phân tích là: 0.005.
Để có thể xác định đƣợc sự làm việc của mô hình kết cấu, tiến hành lắp đặt 3 đầu đo chuyển vị và 2 đầu đo gia tốc tại vị trí đỉnh của cột, giữa cột và chân cột. Chi tiết điểm đo thể hiện trong hình 4.5. 200 3120 200 M? T C? T Ð? NG Thép t?m dày 30mm
neo chân c?t vào bàn l?c M?t bích dày 20mm B B A A 450x250mm 250 250 250 2340 C C B?n thép dày 1mm V? trí d?t TLD 1600 100 M?t c?t A - A TL: 1/5 250 100 M?t c?t C-C TL: 1/5