4. Vai trò, chức năng:
3.2.2. Nguyên lý phân tích kết cấu dμn thép
Kết cấu nhịp dμn lμ một kết cấu không gian, bao gồm các thμnh phần: Dμn chủ, Hệ liên kết, Hệ mặt cầu. Phân tích kết cấu dμn dựa trên các nguyên lý:
1. Mô hình bμi toán không gian (a).
Bμi toán không gian cho kết quả tính toán chính xác với sự lμm việc thực tế của kết cấu.
Tải trọng tác động gồm: - Tĩnh tải: DL
- Hoạt tải : LL
- Các tải trọng khác: gió, lực ly tâm, lực hãm.
Việc xác định nội lực kết cấu có thể tính toán theo ph−ơng pháp của cơ học kết cấu hoặc dử dụng các phần mềm chuyên dụng nh−: SAP, MIDAS.
Ta có thể xét riêng từng bμi toán với tác đọng của từng loại tải trọng riêng biệt hay xét bμi toán chung với nhiều tải trọng, tổ hợp tải trọng.
2. Đ−a mô hình bμi toán không gian thμnh bμi toán phẳng vμ đ−a bμi toán không gian thμnh tập hợp các bμi toán phẳng (b).
Ví dụ:
Thay thế sự lμm việc kết cấu dμn không gian bằng sự lμm việc của các kết cấu hệ dμn phẳng.
Bμi toán 1:
Mặt phẳng dμn chủ chịu tác động của tải trọng thẳng đứng (tĩnh tải vμ hoạt tải). Bμi toán 2
Bμi toán 1
Bμi toán 2 Pw
qw
Bμi toán 3
Hệ dầm mặt cầu chịu tác động của tải trọng thẳng đứng: Tĩnh tải vμ hoạt tải.
Dầm dọc
Dầm ngang
Yêu cầu:
S(b) ≥ S(a). Trong đó:
+ S(b) : Lμ nội lực trong tr−ờng hợp tính toán với mô hình phẳng. + S(a) : Lμ nội lực trong tr−ờng hợp tính toán với mô hình không gian. 3. Cơ sở để xác định mô hình giản l−ợc .
- Khảo sát kết cấu dμn không gian, xác định độ nhạy với tác động tải trọng của từng bộ phận kết cấu. Từ đó đ−a ra sự lμm việc của từng loại kết cấu.
- Cần l−u ý rằng các lực tác động chỉ gây nên hiệu ứng đáng kể đối với các bộ phận kết cấu nằm trong mặt phẳng trùng hoặc song song với mặt phẳng tác động. Điều đó cho phép ta xây dựng đ−ợc các sơ đồ tính toán cho cầu dμn thép. - Khi đ−a bμi toán không gian thμnh tập hợp các bμi toán phẳng, hiệu ứng lực tổng
cộng của một bộ phận thứ i đ−ợc tính theo nguyên lý cộng tác dụng:
)n n ( i ) III ( i ) II ( i ) I ( i i S S S ... S S = + + + + Trong đó:
+ S : L(in) μ hiệu ứng lực của bộ phận thứ i trong bμi toán phẳng thứ n mμ
bộ phận đó tham gia.
- Việc tổng hợp nội lực phải tổng hợp sao cho không lμm giảm tác động của tải trọng trong các bμi toán thμnh phần.
- Nội lực của bộ phận thứ i đ−ợc xác định theo các b−ớc: + Vẽ đ−ờng ảnh h−ởng nội lực của bộ phận đang xét. + Xếp tải bất lợi lên đ−ờng ảnh h−ởng.
+ Tính nội lực của bộ phận trong các bμi toán thμnh phần.
+ Cộng tác dụng nội lực từ các bμi toán mμ bộ phận đó tham gia.