4 CHƯƠNG – THÍ NGHIỆM MÔ HÌNH NÚT CỘT – DẦM CỨNG
4.1.2Mục đích của thí nghiệm
Mục đích của thí nghiệm là nghiên cứu sự làm việc của liên kết cột-dầm cứng chịu tải trọng
đứng và ngang (động đất), nhằm làm rõ các vấn đề sau:
- Ứng xử (cường độ, độ cứng và độ dẻo) của liên kết cột-dầm cứng: Nguyên tắc cơ bản của thiết kế kháng chấn trong nhiều tiêu chuẩn thiết kế hiện tại là khi chịu động đất nhỏ
thì kết cấu không bị hư hại và khi động đất lớn thì không bị sụp đổ. Các tiêu chí này
được đặt ra bởi sẽ rất không kinh tế nếu thiết kế kết cấu làm việc đàn hồi dưới tác động của mức động đất thiết kế lớn nhất, lúc này kết cấu cần phải có cường độ rất lớn đểđảm bảo ứng xửđàn hồi. Do vậy, kết cấu công trình cần được thiết kế sao cho khả năng chịu
động đất của nó được huy động dựa trên khả năng hấp thụ năng lượng tại một số vùng hoặc cấu kiện đặc biệt, ví dụ như vùng nút hay gần nút dầm-cột. Những vùng kết cấu
đó phải có khả năng (1) biến dạng ngoài đàn hồi và (2) không bị suy giảm cường độ và
độ cứng tới mức làm mất ổn định và tính toàn vẹn cho kết cấu khi chịu các biến dạng dẻo đổi chiều nói trên.
- Xem xét dạng phá hoại của của nút liên kết cột – dầm cứng: cho phép đánh giá sự phù hợp của tiêu chuẩn thiết kế áp dụng, theo các tiêu chí về mặt cường độ, độ dẻo và cấu tạo chi tiết của liên kết. Thông qua kết quả thí nghiệm có thểđưa ra những kiến nghị
phù hợp đối với công tác thiết kế cấu tạo chi tiết của nút liên kết cột – tầng cứng trong kết cấu nhà cao tầng có tầng cứng.
- Xem xét, kiểm chứng mô hình đàn dẻo của kết cấu cột liên kết với dầm cứng trong phân tích phi tuyến: Phân tích kết cấu chịu tải trọng động đất theo phương pháp phân tích phi
NCS. Nguyễn Hồng Hải – Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng Trang 94
tuyến cho phép dựđoán và phản ánh ứng xử của các bộ phận kết cấu sát với thực tế. Thông số kiểm soát ứng xử của các cấu kiện bao gồm: cường độ, độ cứng, độ dẻo, sự
suy giảm cường độ và độ cứng dưới tải trọng lặp – thông sốảnh hưởng lớn tới đặc tính tiêu tán năng lượng của kết cấu. Các thông số nói trên được đặc trưng hóa bởi mô hình
ứng xử trễ (hysteretic) phù hợp với từng loại kết cấu (xem thêm chương II). Mô hình
ứng xử trễ của các kết cấu phổ biến như dầm, cột… đã được nghiên cứu từ lâu (FEMA) và thường được thiết lập sẵn trong chương trình phân tích. Tuy nhiên với kết cấu tầng cứng, mô hình tương ứng hiện không có sẵn. Phân tích phi tuyến trình bày trong chương 3 đang lựa chọn mô hình đàn dẻo lý tưởng cho các cấu kiện dầm cứng và cột. Thông qua thí nghiệm, phần nào có thể xem xét đánh giá sự phù hợp của mô hình ứng xử trễ
dùng trong phân tích phi tuyến kết cấu tầng cứng.