Chương 3: PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG

Chương 3: PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG I Lý thuyết về phân tích và biến dạng trong quá trình thi công: Cầu treo dây võng tương đối mất ổn định trong suốt qu

Chương 3: PHÂN TÍCH ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG

TRONG QUÁ TRÌNH THI CÔNG

I Lý thuyết về phân tích và biến dạng trong quá trình thi công:

Cầu treo dây võng tương đối mất ổn định trong suốt quá trình thi công khi so sánh với giai đoạn hoàn thiện Chính vì vậy , trong phân tích cầu treo dây võng việc thực hiện phân tích phi tuyến hình học ( phân tích biến dạng lớn)cần thiết hơn so với việc phân tích chuyển vị hữu hạn tuyến tính Phân tích giai đoạn thi công sẽ phản ánh được ảnh hưởng của lực và chuyển vị trong giai đoạn thi công trước đó đến giai đoạn thi công tiếp theo.Chúng ta sẽ phân tích quá trình thi công ngược cho kết cấu cầu treo dây võng với mô hình phân tích giai đoạn hoàn thiện đã được lập trước đây

Phân tích giai đoạn thi công ta sẽ kiểm tra và phân tích trường hợp sau:

+ :Để kiểm tra nội lực cuối cùng trong dây ta phân làm hai giai đoạn

 Giai đoạn hoàn thiện:

Giai đoạn này toàn bộ tỉnh tải giai đoạn 1 và giai đoạn 2 +tải trọng do hoạt tải sẽ do cáp treo và cáp chủ chịu hết , ta sẽ đưa ra nội lực trong cáp treo và cáp chủ

 Giai đoạn thi công :

Ta sẽ xem các đốt dầm liên kết bằng khớp để cho tỉnh tải trong dầm dây

sẽ không chịu nữa.và ta sẽ đưa ra nội trong cáp treo và cáp chủ

Nội lực cuối cùng trong dây sẽ bằng tổng nội lực trong hai giai đoạn

Trình tự thi công các đốt dầm như sau:

0 Thi công tháp , cáp chủ , mố neo

1 Lắp hẫng cân bằng 2 đốt K1 tại tháp 1 và 2 đốt K’1 tại tháp 2

2 Lắp hẫng 2 đốt K2 tại tháp 1 và 2 đốt K’2 tại tháp 2

3 Lắp hẫng 2 đốt K3 tại tháp 1 và 2 đốt K’3 tại tháp 2

4 Lắp hẫng 2 đốt K4 tại tháp 1 và 2 đốt K’4tại tháp 2

5 Lắp hẫng 2 đốt K5 tại tháp 1 và 2 đốt K’5 tại tháp 2

6 Lắp hẫng 2 đốt K6 tại tháp 1 và 2 đốt K’6 tại tháp 2

7 Lắp hẫng 2 đốt K7 tại tháp 1 và 2 đốt K’7 tại tháp 2

8 Lắp hẫng 2 đốt K8 tại tháp 1 và 2 đốt K’8 tại tháp 2

14 Lắp 2 đốt K14 và K’14

15 Lắp 2 đốt K15 và K’15

16 Lắp 2 đốt K16 và K’16

17 Lắp 2 đốt K17 và K’17

18 Lắp 2 đốt K18 và K’18

19 Lắp 2 đốt K19 và K’19

20 Lắp 2 đốt K20 và K’20

II Lập mô hình phân tích

1 Định nghĩa các giai đoạn thi công : Định nghĩa phần tử , điều kiện biện và tải trọng có liên quan đến giai đoạn thi công

2 Định nghĩa nhóm kết cấu : Xác định nhóm phần tử được xét đến hoặc sẽ loại bỏ ra khỏi mô hình trong giai đoạn thi công

3 Định nghĩa nhóm điều kiện biên : Xác định nhóm điều kiện biên liên quan đến từng giai đoạn thi công

4 Định nghĩa nhóm tải trọng: Xác định nhóm tải trọng có liên quan đến từng giai đoạn thi công

III Dùng chương trình MIDAS – CIVIL khai báo giai đoạn thi công.

1 Định nghĩa các giai đoạn thi công (Giai đoạn hoá rắn các đốt dầm)

Định nghĩa 20 bước thi công

2 Các giai đoạn phân tích ngược như sau:

Giai đoạn cs1:

Giai đoạn cs2:

Giai đoạn cs3:

Giai đoạn ccs4:

Giai đoạn cs6:

Giai đoạn cs7:

Giai đoạn cs8:

Giai đoạn cs9:

Giai đoạn cs11:

Giai đoạn cs12:

Giai đoạn cs13:

Giai đoạn cs14:

Giai đoạn cs15:

Giai đoạn cs17:

Giai đoạn cs18:

Giai đoạn cs19:

Giai đoạn cs20:

Giai đoạn cs21:

3 Kết quả phân tích mô hình ngược:

Sơ đồ biến dạng của từng giai đoạn:

Giai đoạn cs2:

Giai đoạn cs3:

Giai đoạn cs4:

Giai đoạn cs5:

Giai đoạn cs6:

Giai đoạn cs8:

Giai đoạn cs9:

Giai đoạn cs10:

Giai đoạn cs11:

Giai đoạn cs13:

Giai đoạn cs14:

Giai đoạn cs15:

Giai đoạn cs16:

Giai đoạn cs17:

Giai đoạn cs19:

Giai đoạn cs20:

Giai đoạn cs21:

IV Tính nội lực trong cáp treo và cáp chủ trong trường hợp 2:

Lập mô hình sẽ giống trường hợp 1

Ta sẽ dùng lệnh BEAM AND REALEASE sẽ giải phóng mômen trong dầm Kết quả biểu đồ mômen khi giải phóng như sau:

Mômen trong dầm rẩt nhỏ và dây sẽ không chịu tải trọng của dầm

Ở đây ta chỉ quan tâm nội lực trong dây

TT Force-I (tonf) Force-J (tonf)

2 290.70 289.24

3 291.30 289.24

4 291.90 289.24

5 292.50 289.24

6 293.11 289.24

7 293.73 289.24

8 294.35 289.24

9 294.98 289.24

10 295.08 289.24

11 294.57 289.24

12 294.08 289.24

13 293.62 289.24

14 293.19 289.24

15 292.79 289.24

16 292.42 289.24

17 292.07 289.24

18 291.75 289.24

19 291.46 289.24

20 291.20 289.24

21 290.96 289.24

22 290.75 289.24

23 290.57 289.24

24 290.42 289.24

25 290.30 289.24

26 290.20 289.24

27 290.13 289.24

28 290.09 289.24

Nội lực trong cáp treo ở các giai đoạn như nhau

Nội lực trong cáp treo ở giai đoạn hoàn thiện như sau:

Elem Force-I

(tonf)

Force-J (tonf)

1 -63.60 -64.70

2 228.33 226.49

3 263.35 260.78

4 267.98 264.66

12 267.05 261.00

13 321.04 315.56

14 358.87 353.93

15 384.67 380.23

16 402.18 398.21

17 414.08 410.54

18 422.15 419.02

19 427.63 424.86

20 431.34 428.89

21 433.83 431.68

22 435.47 433.58

23 436.50 434.84

24 437.11 435.64

25 437.43 436.11

26 437.56 436.36

27 437.58 436.47

28 437.56 436.50

Nội lực cuối cùng của cáp treo trong hai giai đoạn:

Elem

Force-I (tonf)

Force-J (tonf)

Nội lực cho phép (T) Kết luận

1 226.52 224.54 1722.7 Đạt

2 519.03 515.73 1722.7 Đạt

3 554.64 550.02 1722.7 Đạt

4 559.88 553.90 1722.7 Đạt

5 541.60 534.27 1722.7 Đạt

6 497.22 488.51 1722.7 Đạt

7 422.57 412.47 1722.7 Đạt

8 324.16 315.80 1722.7 Đạt

9 155.90 142.98 1722.7 Đạt

10 485.64 472.50 1722.7 Đạt

11 494.54 482.55 1722.7 Đạt

12 561.13 550.24 1722.7 Đạt

13 614.66 604.80 1722.7 Đạt

14 652.06 643.17 1722.7 Đạt

15 677.46 669.47 1722.7 Đạt

16 694.60 687.45 1722.7 Đạt

17 706.15 699.78 1722.7 Đạt

19 719.09 714.10 1722.7 Đạt

20 722.53 718.13 1722.7 Đạt

21 724.79 720.92 1722.7 Đạt

22 726.22 722.82 1722.7 Đạt

23 727.08 724.08 1722.7 Đạt

24 727.53 724.88 1722.7 Đạt

25 727.73 725.36 1722.7 Đạt

26 727.76 725.61 1722.7 Đạt

27 727.71 725.72 1722.7 Đạt

28 727.65 725.75 1722.7 Đạt Nội lực cáp chủ trong quá trình phân tích ngược:

Tên giai đoạn Nội lực bất lợi trong

cáp chủ (T) CS1 16016.56 CS2 14940.33 CS3 13879.49 CS4 12829.79 CS5 11796.77 CS6 10785.94 CS7 9802.69 CS8 8852.56 CS9 7940.94 CS10 7073.20 CS11 6254.67 CS12 5467.85 CS13 4730.62 CS14 4040.84 CS15 3413.89

Nội lực bất lợi trong cáp chủ ở giai đoạn khai thác là : 21511.71(T)

Nội lực trong cáp chủ ở cả hai giai đoạn là:

Tên giai

đoạn

Nội lực bất lợi trong cáp chủ (T)

Nội lực trong giai đoạn khai thác

Nội lực cuối cùng Nội lực cho

phép(T) Kết luận CS1 16017 21511.71 37528.27 47194.2 Đạt CS2 14940 21511.71 36452.04 47194.2 Đạt CS3 13879 21511.71 35391.2 47194.2 Đạt CS4 12830 21511.71 34341.5 47194.2 Đạt CS5 11797 21511.71 33308.48 47194.2 Đạt CS6 10786 21511.71 32297.65 47194.2 Đạt CS7 9802.7 21511.71 31314.4 47194.2 Đạt CS8 8852.6 21511.71 30364.27 47194.2 Đạt CS9 7940.9 21511.71 29452.65 47194.2 Đạt CS10 7073.2 21511.71 28584.91 47194.2 Đạt CS11 6254.7 21511.71 27766.38 47194.2 Đạt CS12 5467.9 21511.71 26979.56 47194.2 Đạt CS13 4730.6 21511.71 26242.33 47194.2 Đạt CS14 4040.8 21511.71 25552.55 47194.2 Đạt CS15 3413.9 21511.71 24925.6 47194.2 Đạt CS16 2846.7 21511.71 24358.45 47194.2 Đạt CS17 2348.2 21511.71 23859.95 47194.2 Đạt CS18 1924.1 21511.71 23435.84 47194.2 Đạt CS19 1580 21511.71 23091.72 47194.2 Đạt CS20 1321.4 21511.71 22833.08 47194.2 Đạt CS21 1212.6 21511.71 22724.35 47194.2 Đạt