NGHIÊN CỨU TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG CỦA TRẠM BÊ TÔNG TRỌNG LỰC DƯỚI TÁC DỤNG CỦA TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT THEO MÔ HÌNH BÀI TOÁN KHÔNG GIAN

NGHIÊN CỨU TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT VÀ BIẾN DẠNG CỦA TRẠM BÊ TÔNG TRỌNG LỰC DƯỚI TÁC DỤNG CỦA TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT THEO MÔ HÌNH BÀI TOÁN KHÔNG GIAN

L I C M N

V i s giúp đ c a phòng ào t o i h c và Sau i h c, Khoa Công trình

tr ng i h c thu l i, T ng Công ty T v n xây d ng th y l i Vi t Nam - CTCP, cùng các th y cô giáo, b n bè, đ ng nghi p, đ n nay Lu n v n Th c s k

thu t v i đ tài: “Nghiên c u tr ng thái ng su t và bi n d ng c a đ p bê tông tr ng l c d i tác d ng c a t i tr ng đ ng đ t theo mô hình bài toán không gian” đã đ c hoàn thành

Tác gi xin t lòng bi t n chân thành đ n các c quan đ n v và các cá nhân

đã truy n đ t ki n th c, cho phép s d ng tài li u đã công b c ng nh s giúp

đ , t o đi u ki n thu n l i c a lãnh đ o T ng Công ty t v n xây d ng th y l i

Vi t Nam - CTCP cho tác gi trong quá trình h c t p, nghiên c u v a qua

c bi t tác gi xin đ c t lòng bi t n sâu s c đ n PGS.TS V Thành H i

ng i đã tr c ti p h ng d n, giúp đ t n tình cho tác gi trong quá trình th c hi n

lu n v n này

V i th i gian và trình đ còn h n ch , lu n v n không th tránh kh i nh ng thi u sót Tác gi r t mong nh n đ c s ch b o và đóng góp ý ki n c a các th y

cô giáo, c a các Quý v quan tâm và b n bè đ ng nghi p

Lu n v n đ c hoàn thành t i Khoa Công trình, Tr ng i h c Th y l i

Hà N i, tháng 03 n m 2011 Tác gi lu n v n

V TH TH NG

M C L C

M U 4

CH NG 1 - T NG QUAN V P BÊ TÔNG TR NG L C VÀ NG T 6

1.1 T NG QUAN V P BÊ TÔNG TR NG L C 6

1.1 1 Tình hình xây d ng đ p bê tông tr ng l c trên th gi i 6

1.1 2 Tình hình xây d ng đ p bê tông tr ng l c Vi t Nam 10

1.1 3 Các v n đ chung khi thi t k đ p BTTL và BTCT 14

1.1 4 B trí đ p bê tông tr ng l c trong c m công trình đ u m i 15

1.1 5 Các ph ng pháp tính toán thi t k 17

1.1 5.1 C s thi t k m t c t 17

1.1 5.2 Tính toán đ b n và n đ nh đ p bê tông tr ng l c 17

1.1 5.3 Các t h p t i tr ng tính toán 18

1.2 T NG QUAN V P T 20

1.2.1 Gi i thi u chung v đ ng đ t 20

1.2.2 nh h ng c a đ ng đ t đ n s làm vi c c a đ p 27

1.2.3 ng đ t Vi t Nam 28

1.2.4 Lý lu n chung v các ph ng pháp tính toán đ ng đ t 31

1.2.5 L a ch n ph ng pháp tính toán t i tr ng đ ng đ t 35

1.3 K T LU N CH NG 1 35

CH NG 2 - C S LÝ THUY T VÀ PH NG PHÁP PHÂN TÍCH NG SU T - BI N D NG 36

2.1 Các tr ng h p tính toán 36

2.2 Các ph ng pháp tính toán 37

2.3 Nh n xét các ph ng pháp tính toán ng su t bi n d ng 37

2.3.1 Tính theo s c b n v t li u 37

2.3.2 Tính theo lý thuy t đàn h i 38

2.3.3 Tính theo các ph ng pháp khác 39

2.3.4 Tính theo ph ng pháp ph n t h u h n 40

2.5 Ph ng pháp ph n t h u h n 41

2.5.1 C s c a ph ng pháp 43

2.5.2 N i dung c a ph ng pháp 47

2.5.3 Tính toán k t c u v i mô hình t ng thích 49

CH NG 4 –PHÂN TÍCH TR NG THÁI NG SU T BI N D NG P TR NG L C NG MÍT THEO BÀI TOÁN PH NG VÀ BÀI TOÁN KHÔNG GIAN B NG PH N M M SAP2000 54

3 1 T ng quan v h ch a n c ng Mít 54

3 1.1 V Trí đ a lý 54

3 1.2 Nhi m v c a d án 54

3 1.3 Các thông s chính 55

3 1.4 Các ch tiêu tính toán c a đ p và n n 57

3.1.5 Tr ng h p tính toán 57

3 2 Tính toán k t c u đ p theo mô hình bài toán ph ng 58

3.2.1 M t c t tính toán 58

3.2.2 Các l c tác d ng lên m t c t đ p 58

3.2.3 L a ch n ph n m m tính toán 65

3.2.4 Mô hình hóa đ p 65

3 2.5 K t qu tính toán 67

3 3 Tính toán ng su t bi n d ng c a đ p ch u tác d ng c a t i tr ng đ ng đ t theo mô hình bài toán ph ng 71

3 3.1 Ph ng pháp tính toán ng su t bi n d ng c a đ p ch u t i tr ng đ ng đ t 71

3.3.2 K t qu tính toán 72

3 4 Tính toán k t c u đ p theo mô hình không gian 74

3.4.1 Mô hình tính toán 74

3 .4.2 K t qu tính toán 75

K T LU N VÀ KI N NGH 81

TÀI LI U THAM KH O 83

Công trình H ch a n c đ c xây d ng ngày càng nhi u, càng có quy mô

l n, m t trong nh ng k t c u xây d ng đ t o h ch a là đ p Theo các th ng kê

v th lo i c a đ p ICOLD - 1986 cho th y đ p đ t chi m 78%, đ p đá đ chi m 5%, đ p bê tông tr ng l c chi m 12%, đ p vòm chi m 4% Trong s các đ p có chi u cao l n h n 100m thì tình hình l i khác: đ p đ t ch chi m 30%, đ p bê tông chi m 38%, đ p vòm chi m 21,5% i u đó cho th y, đ p bê tông tr ng l c chi m u th và s d ng r ng rãi khi kích th c c a đ p l n

Khi thi t k đ p bê tông tr ng l c, ngoài tính toán n đ nh tr t l t thì c n tính ng su t và bi n d ng đ ki m tra đ b n c a đ p, tính toán c t thép c ng

nh phân vùng v t li u trong đ p m t cách h p lí, tránh lãng phí v t li u và gi m

giá thành xây d ng Tr c đây, ph ng pháp tính toán cho đ p tr ng l c th ng

đ a v bài toán ph ng đ tính nên ch a ph n ánh đúng tr ng thái ch u l c c a công trình khi làm vi c Trong đ tài này, tác gi s tính theo bài toán không gian t c là

đ p và n n cùng làm vi c đ ng th i, do đó nó ph n ánh đ c đ y đ h n, chính xác

h n tr ng thái làm vi c c a công trình trong th c t

ng đ t đe d a r t l n đ n v n đ an toàn c a đ p bê tông tr ng l c Vì v y

vi c đ a l c đ ng đ t vào đ tính toán ng su t và bi n d ng đ p là th c s c n thi t b i nó giúp cho ng i tính d đoán s thay đ i c a ng su t bi n d ng đ p khi

có đ ng đ t t đó đ a ra gi i pháp h n ch nh h ng c a l c đ ng đ t đ n v n đ

an toàn đ p

Vì v y, đ tài này có ý ngh a khoa h c và th c ti n cao trong b i c nh xây

d ng đ p và h ch a c a Vi t nam hi n nay

II M c đích c a đ tài

Nghiên c u tr ng thái ng su t và bi n d ng c a đ p bê tông tr ng l c

d i tác đ ng c a đ ng đ t theo mô hình bài toán không gian Áp d ng tinh toán cho công trình c th

III Cách ti p c n và ph ng pháp nghiên c u

- Thu th p thông tin và t ng h p các tài li u nghiên c u đã có trong và ngoài n c có liên quan đ n đ tài này

- Nghiên c u c s lý thuy t, l a ch n ph ng pháp tính toán, mô hình tính

toán và ph n m m h p lý đ tính toán phân tích ng su t, bi n d ng

- Phân tích và đánh giá k t qu

IV K t qu d ki n đ t đ c:

Tính toán ng su t, bi n d ng c a đ p bê tông tr ng l c và n n làm vi c

d i tác d ng c a các t i tr ng: áp l c n c, áp l c th m, áp l c đ y n i, áp l c bùn cát, tr ng l ng b n thân, t i tr ng đ ng đ t…theo bài toán ph ng và bài toán

không gian T đó so sánh k t qu tính toán ng su t bi n d ng c a đ p bê tông

tr ng l c theo 2 mô hình và rút ra k t lu n c a vi c có c n thi t hay không vi c tính toán ng su t và bi n d ng c a đ p theo bài toán không gian

Phân tích s thay đ i ng su t bi n d ng c a đ p bê tông tr ng l c khi

mô đuyn bi n d ng c a n n thay đ i

CH NG 1 - T NG QUAN V P BÊ TÔNG TR NG L C VÀ

1.1 T NG QUAN V P BÊ TÔNG TR NG L C

1.1.1 Tình hình xây d ng đ p bê tông tr ng l c trên th gi i

p bê tông tr ng l c là đ p có kh i l ng bê tông l n p duy trì n

- Khi v t li u đ a ph ng không đ m b o các yêu c u v v t li u đ p đ p

- T c đ thi công nhanh, khi thi công xong bi n d ng không đáng k , công viêc duy tu, b o d ng và qu n lý d dàng

- Có th x l qua đ p v i m t m c đ nh t đ nh

Nh c đi m:

- òi h i, yêu c u v n n móng cao h n đ p v t li u đ a ph ng

- Ch u chuy n v n n kém

- V n đ kh ng ch nhi t trong thi công g p nhi u khó kh n

- S d ng nhi u thi t b c gi i hi n đ i, giá thành cao h n đ p v t li u đ a

ph ng

Ngu n n c trong l c đ a đóng vai trò r t quan tr ng đ i v i cu c s ng và

ho t đ ng c a con ng i L ng dòng ch y bình quân hàng n m trên trái đ t kho ng 40.000 km3, trong đó châu Á chi m kho ng 13% L ng n c tuy d i dào song l i phân b không đ u theo th i gian và không gian Vì v y, đ khai thác có

hi u qu ngu n n c trên, các công trình th y l i b t đ u đ c xây d ng

Cách đây kho ng 4000 n m Ai C p, Trung Qu c đã b t đ u xu t hi n

nh ng công trình th y l i (đ p, kênh m ng và các công trình đ n gi n khác )

p đ u tiên đ c xây d ng trên sông Nile cao 15m, dài 450m có c t là đá đ

và đ t sét

Theo th ng kê c a H i đ p cao th gi i (ICOLD) tính đ n n m 2000 trên

toàn th gi i có kho ng 45.000 đ p l n Theo cách phân lo i c a ICOLD thì đ p

có chi u cao H=10÷15m và có chi u dài L≥500m, Qx l ≥2.000 m3/s; h có dung tích W≥1.000.000m3 n c đ c x p vào lo i đ p cao S l ng h n 45.000 đ p phân b không đ u trên các châu l c

N c có nhi u đ p nh t trên th gi i là Trung Qu c v i kho ng 22.000 đ p chi m 48% s đ p trên th gi i ng th hai là M v i 6.575 đ p, th ba là n

v i 4.291 đ p Ti p đ n là Nh t B n có 2.675, Tây Ban Nha có 1.196 đ p

Vi t Nam có 460 đ p đ ng th 16 trong s các n c có nhi u đ p l n

T c đ xây d ng đ p cao trên th gi i c ng không đ u, th ng k xây d ng

đ p t n m 1900 đ n n m 2000 th y r ng th i k xây d ng nhi u nh t là vào

nh ng n m 1950, đ nh cao là n m 1970

Theo th ng kê đ p 44 n c c a ICOLD - 1997, s đ p cao 15÷30m chi m kho ng 56,2%, cao t 30÷150m chi m kho ng 23,8% và trên 150m ch chi m có 0,1%

Các th ng kê v th lo i c a đ p ICOLD - 1986 cho th y đ p đ t chi m 78%, đ p đá đ chi m 5%, đ p bê tông tr ng l c chi m 12%, đ p vòm chi m 4% Trong s các đ p có chi u cao l n h n 100m thì tình hình l i khác: đ p đ t ch chi m 30%, đ p bê tông chi m 38%, đ p vòm chi m 21,5% i u đó cho th y,

đ p bê tông tr ng l c ch chi m u th và s d ng r ng rãi khi kích th c c a đ p

l n

T nh ng n m 1960 tr l i đây, v i s phát tri n c a khoa h c k thu t, lý

lu n tính toán ngày càng phát tri n và hoàn thi n, kích th c và hình d ng đ p ngày càng h p lý, đ an toàn đ p ngày càng đ c nâng cao

Th p k 30÷40 c a th k 20 t s gi a đáy đ p B và chi u cao đ p H

* S li u l y t báo ( p và an toàn đ p) c a tác gi Nguy n Ti n t

1.1.2 Tình hình xây d ng đ p bê tông tr ng l c Vi t Nam

Th i kì tr c nh ng n m 30 c a th k 20, n c ta đã xu t hi n m t s

đ p bê tông tr ng l c nh ng m i ch là nh ng đ p th p có chi u cao kho ng 5 đ n

10 m, ch a có nh ng đ p l n Các đ p có k t c u đ n gi n thi công nhanh b ng

ph ng pháp th công, k thu t không ph c t p ngo i tr đ p ng Cam, t nh Phú Yên do đ c đi m th y v n c a sông à R ng Ph n l n công vi c t thi t k ,

ch đ o thi công là do k s Pháp th c hi n Xi m ng nh p t châu Âu, c p ph i

bê tông ch y u d a vào các k t qu nghiên c u c a n c ngoài, ch a có nh ng

gi i pháp và công ngh phù h p v i Vi t Nam

Giai đo n t 1930 đ n 1945 ng i Pháp ti p t c xây d ng n c ta m t s

đ p bê tông tr ng l c nh đ p dâng ô L ng, t nh Ngh An làm nhi m v c p

n c t i, đ p áy Hà Tây có nhi m v phân l , m t s đ p dâng nh khác nh

đ p dâng An Tr ch Qu ng Nam, đ p dâng C m Ly Qu ng Bình

B ng 1-2: M t s đ p bê tông l n đ c xây d ng Vi t Nam tr c 1945

4 Thác u ng Sông C u – Thái Nguyên 1922-1929

Giai đo n t 1945 đ n 1975, đ t n c có chi n tranh nên vi c t p trung đ u

t xây d ng các công trình th y l i l n b h n ch Trong th i kì này ch a có đ p

bê tông tr ng l c cao nh ng c ng đã xây d ng m t s đ p tràn th p nh đ p tràn

th y đi n Thác Bà, đ p tràn th y đi n C m S n, a Nhim… K thu t và công ngh xây d ng phía B c ch y u c a Liên Xô (c ) và c a Trung Qu c, phía nam là công ngh c a Nh t…

T n m 1975 đ n nay, n c ta b c vào s nghi p công nghi p hóa hi n

đ i hóa nên các công trình th y l i, th y đi n đ c xây d ng kh p c n c, và

đ p bê tông c ng tr nên khá ph bi n v i quy mô và hình th c ngày càng phong phú u m i các công trình th y l i, th y đi n nh Pleikrông, Sê San 3 và Sê San 4, B n V , Th ch Nham, Tân Giang, Lòng Sông … và đ p tràn các công trình đ u m i th y đi n Hòa Bình, Tuyên Quang … là nh ng đ p bê tông v i

kh i l ng hàng tri u m3 bê tông, chi u cao đ p t 70 đ n 138 m Vi t Nam đã

và đang s d ng thành công k thu t và công ngh hi n đ i đ xây d ng các đ p

bê tông tr ng l c có quy mô c v chi u cao và kh i l ng bê tông ngày m t l n

h n

M t trong nh ng k thu t và công ngh m i xây d ng đ p Vi t Nam đang

áp d ng thành công hi n nay là đ p bê tông đ m l n

S phát tri n c a bê tông đ m l n t i Vi t Nam

Vi t Nam đ n v i công ngh BT L t ng đ i mu n so v i m t s n c trên th

gi i, nh ng tr c s phát tri n nhanh chóng c a nó và đ c bi t t i n c láng

gi ng Trung Qu c, n c có đ c đi m t nhiên g n t ng t nh Vi t Nam, nên

có r t nhi u d án th y l i, th y đi n l n đã và đang chu n b đ c thi công v i công ngh này T nay đ n n m 2013 n c ta có s đ p BT L lên t i 27 đ p

Vi t Nam tr thành n c đ c x p hang th b y v t c đ phát tri n đ p BT L

a danh, quy mô các đ p đã đang và s xây d ng n c ta đ c th ng kê trong

b ng:

B ng 1-3: Danh sách các đ p BTTL Vi t Nam đ n n m 2013

STT Tên Công trình Chi u

cao (m)

a đi m XD N m d

ki n hoàn thành

STT Tên Công trình Chi u

cao (m)

a đi m XD N m d

ki n hoàn thành

Ghi chú

p bê tông tr ng l c đã và đang xây d ng Vi t Nam ngày càng nhi u v i quy

mô ngày càng l n p bê tông c ng nh các công trình th y l i khác đang góp

ph n quan tr ng trong công cu c tr th y và xây d ng đ t n c

Hình 1.3: C t ngang đo n đ p không tràn ( p S n La)

1.1.3 Các v n đ chung khi thi t k đ p BTTL và BTCT

- Khi n n có nhi u l p không có l p nham th ch y u

- Nham th ch không có tính hoà tan khi g p n c

Yêu c u v n n móng khi thi t k đ p trên n n không ph i là đá

- t n n đ kh n ng ch u l c

- Ch t đ t t ng đ i đ ng nh t, không có l p đ t pha d b xói mòn

- Không có l p đ t m m y u d hình thành m t tr t

- B trí m t b ng và k t c u đ p ph i th a mãn các đi u ki n thi công, qu n

lý, v n hành, s a ch a, đ m b o m quan

- p ph i có tính hi n đ i, áp d ng các công ngh thi t k , thi công và qu n

lý tiên ti n phù h p v i đi u ki n t i ch và xu h ng phát tri n c a đ a

ph ng

- Giá thành đ p ph i h p lý, phù h p v i nhi m v c a nó và v i các đi u

ki n t i n i xây d ng

1.1.4 B trí đ p bê tông tr ng l c trong c m công trình đ u m i

Trong c m công trình đ u m i th ng có đ p dâng, đ p tràn và các công trình khác đ th a mãn đi u ki n khai thác công trình và b o v môi tr ng (c ng

l y n c, nhà máy th y đi n, âu thuy n, công trình ph c v du l ch )

V i đ p bê tông trên n n đá th ng k t h p đ p dâng và đ p tràn trên cùng

m t tuy n p tràn th ng b trí đo n lòng sông đ tránh làm bi n đ i quá nhi u đ n đi u ki n n i ti p dòng ch y h l u so v i khi ch a có đ p, còn ph n

đ p không tràn th ng b trí hai đ u tuy n, n i ti p giáp v i b

1 p không tràn; 2 Tràn m t; 3 X đáy;

i u ki n đ a ch t đóng vai trò quan tr ng trong b trí m t b ng Nói chung khi b trí đ p trong c m công trình đ u m i c n th a mãn các đi u ki n sau đây:

- Ch n tuy n đ p có đ a ch t n n và hai vai t t, tránh các v trí n t gãy và

m m y u c c b , ph i x lý ph c t p

- Khi các tuy n có đi u ki n đ a ch t nh nhau, nên ch n tuy n đ p th ng,

n i lòng sông thu h p đ gi m kh i l ng công trình Trong tr ng h p c n m

r ng di n tràn n c thì m i làm tuy n đ p cong l i lên th ng l u, c ng có th

ch n tuy n đ p gãy khúc khi ph i né tránh các vùng có đ a ch t y u c c b

- B trí đ p tràn ph i phù h p v i đi u ki n tháo l u l ng thi công và

ph ng pháp thi công

- Khi trên cùng m t tuy n có b trí nhi u h ng m c khác nhau (đ p tràn, nhà máy th y đi n, âu thuy n ) c n ph i phân tích đ ch n v trí đ t thích h p

cho t ng h ng m c đ gi m nh nh h ng c a vi c tháo l qua tràn đ n s làm

vi c bình th ng c a các công trình khác

- Khi tháo l thi t k , c n huy đ ng đ n kh n ng tháo m t ph n l u l ng

l qua các công trình khác trong c m đ u m i nh nhà máy th y đi n, âu thuy n,

đ ng th bè Ngoài ra c ng c n xem xét kh n ng cho tràn n c trên đ nh nhà máy th y đi n

- Khi b trí m t b ng đ p, c n nghiên c u t ng th bài toán n i ti p dòng

ch y ra h l u trong đi u ki n khai thác bình th ng và khi tháo l , đ đ m b o

đi u ki n không xói l b và đáy lòng d n h l u

1.1.5 Các ph ng pháp tính toán thi t k

M t c t c b n c a đ p bê tông tr ng l c có d ng tam giác, t i tr ng tính toán bao g m tr ng l ng b n thân, áp l c n c, áp l c th m Trong công tác thi t k , tính toán đ l a ch n đ a ra m t c t tho mãn đ c ba đi u ki n sau đây:

a Tính toán n đ nh, đ b n c a đ p và n n đ p theo tr ng thái gi i h n

Vi c tính toán n đ nh đ c ti n hành tính theo tr ng thái gi i h n th nh t theo công th c:

su t)

b Tính toán đ b n, n đ nh c a đ p và n n đ p theo h s an toàn

- H s an toàn tr t c a đ p

- Các đ p đ c xây d ng trên n n đá: p tr t theo hình th c tr t ph ng,

h s an toàn có th tính theo nhóm các công th c ch xét đ n l c ma sát ho c l c

c t trên m t phá ho i Ti n b trong tính toán đ p hi n nay có nhóm các công

p bê tông tr ng l c khi có đ l ch tâm l n có kh n ng l t quanh đi m

th p nh t b n đáy c a đ p H s an toàn ch ng l t tính theo công th c:

cl

gl

M K

b) Các t h p l c dùng trong tính toán

- T h p l c c b n

T h p l c c b n bao g m các tr ng l ng th ng xuyên ho c đ nh k tác

d ng lên đ p, nh tr ng l ng b n thân và các thi t b đ t lên trên đ p, áp l c

n c v i MNDBT, áp l c sóng, gió v i v n t c gió bình th ng (Vbqmax), l c

th m, đ y n i và áp l c bùn cát

- T h p l c đ c bi t

T h p l c đ c bi t g m các l c trong t h p l c c b n, c ng thêm hay thay

th m t s l c x y ra trong tr ng h p đ c bi t nh :

- L c sinh ra khi có đ ng đ t

- Áp l c th y t nh, áp l c n c và áp l c đ y n i khi có m c n c dâng gia

c ng (thay th cho các l c này trong tr ng h p MNDBT)

- Áp l c th m khi thi t b ch ng th m ho c thi t b thoát n c không làm

vi c bình th ng (thay th cho áp l c th m khi các thi t b này làm vi c bình

th ng)

1 2 T NG QUAN V NG T

1.2.1 Gi i thi u chung v đ ng đ t

ng đ t là m t hi n t ng thiên nhiên gây ra r t nhi u th m h a cho con

ng i và các công trình xây d ng Trong su t chi u dài phát tri n nhân lo i, đ

b o v sinh m ng c a mình và tài s n v t ch t xã h i, con ng i đã có r t nhi u

n l c trong vi c nghiên c u phòng ch ng đ ng đ t Tuy đã có nh ng b c ti n

r t ngo n m c trong l nh v c này, nh ng con ng i v n không ng n đ c nh ng

th m h a do đ ng đ t gây ra Các tr n đ ng đ t x y ra trong nh ng n m g n đây

t i Nh t B n (1995), Th Nh K (1999), Hy L p (1999), ài Loan (1999), n (2001), Iran (2004) … đã ch ng minh cho đi u đó

ng đ t là hi n t ng dao đ ng r t m nh n n đ t x y ra khi m t ngu n n ng

l ng l n đ c gi i phóng trong th i gian r t ng n do s n t r n đ t ng t trong

ph n v ho c trong ph n áo trên c a qu đ t

Trung tâm c a các chuy n đ ng đ a ch n, n i phát ra n ng l ng v m t lý thuy t, đ c quy v m t đi m g i là ch n tiêu Hình chi u c a ch n tiêu lên b

m t qu đ t đ c g i là ch n tâm Kho ng cách t ch n tiêu đ n ch n tâm đ c

g i là đ sâu ch n tiêu (H) Kho ng cách t ch n tiêu và ch n tâm đ n đi m quan

tr c đ c g i t ng ng là tiêu c ho c kho ng cách ch n tiêu (R) và tâm c ho c kho ng cách ch n tâm (L)

a ng đ t có ngu n g c t ho t đ ng ki n t o

T nh ng n m 60 c a th k XX, các nhà đ a ch t và đ a ch n h c đã đ a ra thuy t ki n t o m ng hay còn g i là thuy t trôi d t các l c đ a đ gi i thích cho ngu n g c c a các tr n đ ng đ t xu t hi n trên th gi i Theo thuy t này, lúc đ u các l c đ a g n li n v i nhau đ c g i là Panagea, sau đó cách đây kho ng ch ng

200 tri u n m chúng tách ra thành nhi u m ng c ng di chuy n ch m t ng đ i so

v i nhau trên m t l p dung nham d ng th l ng, nhi t đ cao đ có hình d ng

nh ngày nay

Các thành t u khoa h c k thu t, đ c bi t là m ng l i đ a ch n k và quan

tr c đ a ch t trên th gi i đã ch ng minh tính đúng đ n c a thuy t ki n t o m ng

Do đó trong vòng 10 n m ti p theo, lý thuy t này đã đ c gi i khoa h c ch p

nh n m t cách r ng rãi và đ c xem là m t trong nh ng thành t u khoa h c l n

nh t c a nhân lo i trong th k XX

b ng đ t có ngu n g c t các đ t g y

Khi quan sát đ a hình ta th ng g p nh ng s thay đ i đ t ng t trong c u trúc

n n đá m t s ch , các v a đá có đ c tính khác nhau g i đ u vào nhau ho c t a lên nhau d c theo m t ti p xúc gi a chúng S c t ngang c u trúc đ a ch t nh

v y đ c g i là đ t g y ho c phay đ a ch t

Các v t đ t g y đ c chia làm hai lo i: ho t đ ng và không ho t đ ng t

g y ho t đ ng là nh ng đ t g y đã tr i qua bi n d ng cách đây hàng tr m ngàn

n m và s còn ti p t c trong t ng lai t g y đ a ch n n i ti ng nh t trên th

gi i thu c lo i này là đ t g y San Andreas California (Hoa K ) t g y này có chi u dài 300 km và tr t ngang 6.4m, t ng gây ra tr n đ ng đ t San Francisco

n m 1906 và nhi u tr n đ ng đ t ti p theo sau đó

a s các đ t g y đ c v trên các b n đ đ a ch t là không ho t đ ng Tuy

v y, đôi khi t i m t đ t g y tr c đó đ c xem là không ho t đ ng l i th y trên

n n đ t xu t hi n các v t n t m i trong th i gian đ ng đ t

c ng đ t phát sinh t các ngu n g c khác

- S giãn n trong l p v đá c ng c a qu đ t

đ sâu trong v qu đ t kho ng 5km áp l c đ a t nh (do tr ng l ng c a các

l p đ t đá phía trên gây ra) đúng b ng c ng đ c a các m u đ t đá đi n hình

ch a n t nhi t đ 500oC và áp su t t ng đ ng đ sâu đó N u không có các

y u t khác can thi p vào, l p đá s b bi n d ng d o mà không bao gi có th b phá ho i dòn đ t ng t và b tr t do có ma sát d c theo v t n t K t qu nghiên

c u đã cho th y r ng s t n t i c a n c trong lòng đ t đã gây ra hi n t ng phá

ho i đ t ng t do l c ma sát d c theo các mép v t n t b gi m

- ng đ t do các v n

Các tr n đ ng đ t c ng có th đ c gây ra b i các v n hóa h c ho c h t nhân Khi m t v n h t nhân ng m x y ra, m t n ng l ng r t l n đ c gi i phóng Trong nhi u th p k qua, các v n h t nhân ng m trong lòng đ t nhi u bãi th trên th gi i đã gây ra các tr n đ ng đ t m nh (đ t t i đ l n 7 đ

Richter) Các sóng đ a ch n phát sinh t các v n này truy n đi và đ c các đ a

ch n k ghi l i đã ch ng minh cho k t lu n trên

- ng đ t do ho t đ ng c a núi l a

Tuy t ng đ i hi m, nh ng các tr n đ ng đ t c ng có th phát sinh t ho t

đ ng c a núi l a i v i nh ng tr n đ ng đ t phát sinh t nguyên nhân này có

th phân thành 3 lo i: do các v n khi núi l a ho t đ ng, do chuy n đ ng c a dung nham và do s k t h p v i các tr n đ ng đ t ki n t o

- ng đ t do s p đ n n đ t

Các tr n đ ng đ t do s p đ n n đ t th ng nh và x y ra trong các vùng có hang đ ng ng m ho c khai thác m S s p đ đ t ng t tr n các h m m ho c hang

đ ng ng m d i đ t là nguyên nhân tr c ti p gây ra ch n đ ng n n đ t

Các v tr t l đ t l n đôi khi c ng gây ra các tr n đ ng đ t thu c d ng này

- ng đ t do tích n c vào các h ch a

Vi c tích n c vào các h ch a l n đôi khi c ng làm phát sinh ra các tr n đ ng

đ t m nh Các tr n đ ng đ t này có th đ t t i đ l n 6 đ Richter Cho t i nay

ng i ta đã ghi nh n đ c trên 70 tr n đ ng đ t nhi u n i trên th gi i do tích

n c vào các h ch a nhân t o b ng cách dùng đ p ng n sông

Ông Fan Xiao, K s tr ng C c a ch t và Khoáng s n T Xuyên, cho r ng

áp l c n c kh ng l trong h ch a nhân t o c a đ p Zipingpu đã đè lên các rãnh

n t đ a ch t, có th là m t yêu t gây ra tr n đ ng đ t kh ng khi p h i tháng 5/2008 T Xuyên, Trung Qu c

Hình 1.9: p Zipingpu không b v trong tr n đ ng đ t, nh ng b n t nát, hi n

v n ch a đ c khôi ph c

Bi u đ ghi l i qu đ o chuy n đ ng n n theo th i gian đ c g i là bi u đ

đ ng đ t Bi u đ đ ng đ t là các tài li u quan tr ng đ đánh giá tính ch t c a m t

tr n đ ng đ t, đ ng th i là s li u đ suy các thông s quan tr ng trong thi t k kháng ch n cho công trình xây d ng

1.2.1.4 ánh giá s c m nh c a đ ng đ t

V n đ đánh giá và đo s c m nh c a các tr n đ ng đ t là m t v n đ r t quan

tr ng, đ c các nhà đ a ch n h c th ng xuyên quan tâm nghiên c u Trong nhi u

th k qua đã xu t hi n nhi u cách th c đánh giá đ nh tính và đ nh l ng các chuy n đ ng đ a ch n nói riêng và s c m nh đ ng đ t nói chung Hi n nay, s c

m nh đ ng đ t đ c đánh giá qua: Thang c ng đ đ ng đ t và Thang đ l n đ ng

Thang đ ng đ t theo c ng đ đ c thành l p trên ba tiêu chí:

- Con ng i có th nh n bi t đ c s tác đ ng đ n môi tr ng xung quanh

- S tác đ ng c a đ ng đ t đ n công trình

- Các hi n t ng thay đ i trong đ t nh hi n t ng t ng m c n c ng m Magnitude và c ng đ đ ng đ t là hai đ i l ng khác nhau đ c tr ng cho s c

1.0 1.00 1.67 2.33 3.00 3.67 4.33 5.00 5.67 6.33 7.00 7.00

ng đ t là m t thiên tai đ c bi t nguy hi m đe d a nhi u khu v c trên trái

đ t Trên đ t li n, đ ng đ t gây tr t l trong vùng núi, gây bi n d ng m t đ t n i

đ ng b ng, làm bi n m t ho c t o thành các h và đ m l y Ngoài bi n, đ ng đ t

m nh làm thay đ i đ a hình đáy bi n, gây ra sóng th n, tàn phá các vùng g n bi n

Ch n đ ng đ ng đ t gây phá h y nhà c a và các công trình, tàn phá các thành ph , c p đi c a c i và sinh m ng c a nhân lo i

Nguyên nhân c a đ ng đ t r t ph c t p, có th r t khác nhau: ho t đ ng ki n

t o, núi l a, s p hang đ ng vùng carster, các v n …Nh ng v i quan đi m công trình thì ng i ta quan tâm nh t t i đ ng đ t ki n t o, t c là đ ng đ t liên quan t i s tích l y và gi i phóng n ng l ng trong m t ph n r ng l n c a v trái

đ t gây ra b i s chuy n đ ng liên t c c a các đ a kh i (v n đ ng ki n t o)

Ng i ta quan tâm nh t t i d ng đ ng đ t này b i l nó có kh n ng l p l i

th ng xuyên, gi i phóng m t n ng l ng l n và tác đ ng trên m t di n r ng Có nhi u quan đi m khác nhau v c ch phát sinh đ ng đ t ki n t o nh ng ngày nay, quan đi m đ c th a nh n r ng rãi nh t và đ c ch ng minh đ y đ b ng quan sát th c t là quan đi m cho r ng đ ng đ t ki n t o phát sinh do d ch chuy n

đ t ng t c a các kh i theo các đ t gãy đ a ch t Trong các tr n đ ng đ t m nh,

d ch chuy n y b t đ u t m t đi m nh t đ nh và lan truy n nhanh chóng theo chi u dài đ t gãy

N ng l ng c a đ ng đ t là r t l n Ví d đ có n ng l ng sóng đ a ch n

t ng đ ng v i n ng l ng c a đ ng đ t v i manitude MI=7,3 c n ph i n m t

qu bom kho ng 50 megaton

ng đ t có tác đ ng t i công trình đ c coi nh là t i tr ng đ ng đ t, t i

tr ng đ c bi t ng đ t tác đ ng tr c ti p vào công trình do dao đ ng n n t o ra

l c quán tính đ ng đ t, làm t ng áp l c n c, áp l c bùn cát…gây nên s bi n đ i

v tr s , s phân b ng su t b t l i cho công trình

Trong l ch s t n m 114 đ n n m 2003 Vi t nam đã ghi nh n đ c 1645

tr n đ ng đ t m nh t 3,5 đ Richter tr lên ó là tr n đ ng đ t c p 8 x y ra vào

n m 114 b c ng H i, các tr n đ ng đ t c p 7, c p 8 x y ra Hà n i vào các

n m 1277, 1278, 1285 ; đ ng đ t c p 8 khu v c Yên nh - V nh L c - Nho Quan vào n m 1635 ; đ ng đ t c p 8 vào n m 1821 Ngh An, c p 7 Phan Thi t vào các n m 1882, 1887… Tr n đ ng đ t l n nh t Vi t nam trong vòng

100 n m qua là tr n đ ng đ t 6,8 đ Richter Tây Nam - i n Biên Ph vào n m

1935 v i c p đ ng đ t b m t là 8÷9 Ti p theo là tr n đ ng đ t 6,7 đ Richter

Tu n Giáo n m 1983 làm nhi u nhà s p đ

Nh ng k t qu nghiên c u quy lu t bi u hi n đ ng đ t m nh trên lãnh th

Vi t nam đ u có đi m chung là m nh ch x y ra trên nh ng đ i đ t gãy sâu ho t

đ ng phân chia các đ n v c u trúc C ng qua nghiên c u các nhà khoa h c đã phát hi n Th đô Hà n i n m trong vùng đ t gãy sông H ng - sông Ch y, n i x y

ra các tr n đ ng đ t m nh 5,1÷5,5 đ Richter Chu k l p l i đ ng đ t m nh 5,4

đ Richter Hà n i là 1100 n m và tr n đ ng đ t m nh cu i cùng x y ra cách đây

đã h n 700 n m 9(1285) Hi n Hà n i đang trong th i k yên t nh nh ng trong

t ng lai ho t đ ng đ ng đ t có th t ng lên và đ ng đ t có th x y ra Ngoài ra,

Hà n i còn ph i ch u tác đ ng c a đ ng đ t m nh x y ra nh ng vùng đ t gãy lân c n nh đ t gãy sông Lô, ông Tri u, S n La

M t ki u đ ng đ t Vi t nam là ti p nh n n ng l ng t v n đ ng d n

m ng gi a m ng n D ng (có ph n i D ng và ph n ti u l c đ a n )

xô vào m ng châu á Các nhà đ a ch n h c theo thuy t "ki n t o m ng" đã ch ng minh r ng h u h t bi n đ ng c a l c đ a châu á ngày nay có liên quan đ n hành vi

c a đ i ranh gi i gi a hai m ng th ch quy n nói trên i này có hình vòng cung

t n i ti p giáp gi a ti u l c đ a n v i dãy Himalaya, vòng xu ng vùng bi n

phái Tây bán đ o Mã Lai r i ch y xu ng bi n phía Tây Nam các đ o Sumatra và Java c a Indonesia, là n i x y ra đ ng đ t Aceh t o ra th m ho sóng th n n

D ng v a qua Vì m i liên h này, các bi n v n i l c đ a châu á luôn g n

li n nh ng x y ra mu n h n các bi n v c a đ i ranh gi i m nh nói trên Nên sau

đ ng đ t Aceh, đã x y ra d n d p các đ ng đ t y u h n, mu n h n và phân tán trên lãnh th Vi t nam Th i gian lan truy n và gi i to n ng l ng này còn ti p

di n và đ ng đ t còn có th xu t hi n n c ta trong th i gian t i

Vùng Tây B c là n i x y ra đ ng đ t nhi u nh t Vi t Nam

t gãy i n Biên - Lai Châu và i n Biên - S n La có th gây ra đ ng

đ t nguy hi m nh t Vi t nam Sau đó là đ t gãy sông Mã có th gây ra đ ng đ t

c p 9 đ t gãy sông H ng có th gây ra đ ng đ t c p 8 Các đ t gãy khác có th gây ra đ ng đ t c p 7 tr xu ng Mi n Nam n c ta là n i có đ ng đ t y u và ít gây h i

D a trên các tài li u phân vùng đ ng đ t c a trung tâm đ a lý đ a c u thu c

vi n khoa h c Vi t nam nh ng vùng có kh n ng đ ng đ t m nh có liên quan đ n

đ c đi m ki n t o, m i vùng g n li n v i m t đ i đ t gãy sâu và các thông s đ a

1.2.4 Lý lu n chung các ph ng pháp tính toán đ ng đ t

K thu t kháng ch n có liên quan đ n vi c phân vùng đ ng đ t, tr ng thái

đ ng l c h c c a công trình, các ph ng pháp tính toán k t c u c a công trình và tính kinh t khi thi t k công trình

Các ph ng pháp tính hi n nay có th chia làm hai nhóm: ph ng pháp t nh

L c quán tính đ ng đ t: khi có đ ng đ t, công trình b rung đ ng do đó gây

ra l c quán tính, l c đó t l v i kh i l ng công trình G/g và gia t c đ ng đ t τ

- V i các công trình và các b ph n khác không nêu trên thì α =1

Ph ng, chi u c a l c quán tính đ ng đ t ng c chi u v i gia t c đ ng đ t

Vì v y l c này có h ng tùy thu c vào h ng c a gia t c Trong thi t k , chúng

ta không xác đ nh đ c h ng gia t c mà ph i ch n h ng nào b t l i cho công trình v m t n đ nh và đ b n i m đ t c a t ng áp l c quán tính đ c xem nh

N m 1920 l n đ u tiên Mô nô nê be cho r ng dao đ ng tu n hoàn c a n n

đ t nh dao đ ng c ng b c c a công trình và đ a ra công th c sau:

N i dung c a ph ng pháp ph là xác đ nh các gia t c, v n t c và chuy n v

c c đ i c a các dao đ ng Khi phân tích, ng i ta đã s d ng s t ng t c a h

ph c t p v i h có m t b c t do Ph ng pháp tính toán theo đ ng cong ph đã

đ c ng d ng r ng rãi trong các tiêu chu n quy ph m c a các n c đ xác đ nh

l c gây ra các dao đ ng c ng b c đ c bi u th b ng bi u đ gia t c ghi đ c

b ng máy đo các tr n đ ng đ t trên th gi i

Nh c đi m chính c a ph ng pháp này là tính toán ph c t p và c n có bi u

đ gia t c ghi đ c khi quan tr c Cho đ n nay ph ng pháp này dùng r t h n

ch , ch nghiên c u các công trình quan tr ng đ tài li u

d Ph ng pháp ng u nhiên:

Cách đ t v n đ c a ph ng pháp ng u nhiên là nghiên c u các h k t c u

ch u tác đ ng c a đ ng đ t, v t li u c a k t c u và đ ng đ t là các y u t ng u nhiên thay đ i theo th i gian Bài toán xác đ nh đ c tính xác su t cho tr c c a

n n đ t Bài toán dao đ ng đ ng đ t d n đ n bài toán c b n c a lý thuy t hàm

ng u nhiên b ng vi c xây d ng hàm t các hàm ng u nhiên đã cho, tuy nhiên vi c thu th p thông tin xác su t chính xác và tác đ ng c a đ ng đ t t ng khu v c là

m t bài toán khó

M c dù có nhi u u đi m nh ng ph ng pháp l ch s th i gian có nh ng

h n ch : yêu c u m t kh i l ng tính toán b ng máy tính l n đ có th d n đ n các thông tin đ u ra ph thu c vào th i gian; s phân tích ph i đ c l p l i cho nhi u chuy n đ ng đ ng đ t khác nhau đ b o đ m r ng t t c các d ng dao đ ng quan tr ng đ u b kích đ ng Vi c phân tích luôn đòi h i ph i có bi u đ gia t c

th c, đi u này nhi u qu c gia trong đó có Vi t Nam còn đang g p nhi u khó

kh n

u đi m n i b t c a ph ng pháp ph ph n ng: Do xem xét các giá tr

ph n ng c c đ i thông qua các đ ng cong ph thi t k l p s n cho nên tính theo

ph ng pháp ph ph n ng bao gi c ng cho k t qu thiên l n và có tính an toàn cao Nh c đi m chính c a ph ng pháp này là các chuy n v , ng su t, l c và mô men là d ng và thông th ng không x y ra cùng m t th i đi m

Trong ph m vi lu n v n, tác gi dùng ph ng pháp ph ph n ng đ phân tích ng su t, bi n d ng c a đ p bê tông tr ng l c d i tác d ng c a t i tr ng

CH NG 2 - C S LÝ THUY T VÀ PH NG PHÁP PHÂN TÍCH

NG SU T - BI N D NG

Tính toán ng su t trong thân đ p bê tông tr ng l c nh m m c đích xác

đ nh tr s , ph ng, chi u và s phân b c a các ng su t d i tác d ng c a ngo i

l c và các nhân t khác nh bi n d ng c a n n, s thay đ i nhi t đ , s phân giai

đo n thi công c a thân đ p Trên c s đó ti n hành ki m tra kh n ng ch u l c

c a v t li u, phân vùng đ p đ xác đ nh các s hi u bê tông khác nhau, phù h p

v i đi u ki n ch u l c c a t ng vùng, b trí, c u t o các b ph n công trình thích

ng v i đi u ki n làm vi c c a chúng

Khi tính toán xem v t li u làm vi c trong mi n đàn h i, quan h gi a ng

su t và bi n d ng là tuy n tính ng su t, bi n d ng c a đ p không ch ph thu c vào t i tr ng tác d ng lên đ p, nh h ng c a n n đ p…mà còn ph thu c vào

t o đ x,y c a t ng đi m khác nhau trong thân đ p; gi a chúng có m i liên h

ch t ch v i nhau thông qua các ph ng trình cân b ng, ph ng trình hình h c,

Trong tính toán thi t k và nghiên c u đ p bê tông tr ng l c hi n này

th ng s d ng ba ph ng pháp tính toán sau đ phân tích ng su t

- Ph ng pháp s c b n v t li u còn g i là ph ng pháp phân tích tr ng l c

ho c ph ng pháp phân tích tuy n tính Ph ng pháp này đ n gi n cho k t qu

đ đ tin c t trong các bài toán thi t k đ p bê tông tr ng l c có c u t o m t c t

c ng nh n n không ph c t p

- Ph ng pháp lý thuy t đàn h i Ph ng pháp này xem thân đ p là m t môi tr ng liên t c, đ ng nh t đ ng h ng, ng su t và bi n d ng trong ph m vi đàn h i c a v t li u tuân theo đ nh lu t Húc Nói chung v i nh ng đ p cao các gi thi t đó c b n phù h p v i tình hình th c t Ph ng pháp này có th gi i quy t

đ c nh ng v n đ đ c bi t nh ng su t t p trung, ng su t nhi t mà ph ng pháp s c b n v t li u không gi i quy t đ c

- Ph ng pháp ph n t h u h n ng d ng ph ng pháp ph n t h u h n

có th phân tích m t cách g n đúng tr ng thái ng su t c a đ p bê tông tr ng l c

k c các đ p có đi u ki n biên ph c t p, gi i đ c các bài toán ph ng và c các bài toán không gian Các bài toán có xét đ n tr ng thái làm vi c đ ng th i c a môi tr ng v t li u làm đ p và n n Nh có s phát tri n m nh m c a công ngh thông tin nên hi n nay ph ng pháp này đang đ c ng d ng m t cách r ng rãi trong tính toán và nghiên c u đ p bê tông tr ng l c

2.3 Nh n xét các ph ng pháp tính toán ng su t bi n d ng

2.3.1.1 u đi m

Ph ng pháp s c b n v t li u đ c coi là ph ng pháp tính toán c b n, giúp cho ta tính toán ng su t và bi n d ng d dàng Tính đ c các giá tr

, ,

x y xy

σ σ τ t i các đi m đang xét, t đó xác đ nh đ c ng su t chính và ph ng chính t i m i đi m trong đ p Th ng đ c s d ng đ tính toán trong giai đo n thi t k s b đ i v i công trình c p III, IV (theo 14TCN 56-88)

2.3.1.2 Nh c đi m

K t qu tính toán có sai s r t l n, không ph n ánh đúng tr ng thái ng su t

bi n d ng trong đ p Nguyên nhân là do tính theo S c b n v t li u ta đã coi đ p

nh m t thanh đ c ngàm ch t vào n n, ch u u n và kéo nén đ ng th i, gi thi t

s phân b ng su t pháp σytrên m t ph ng n m ngang là đ ng th ng, tr s t i biên đ p đ c xác đ nh theo công th c nén l ch tâm, v t li u đ ng nh t đ ng

h ng M t khác, không th gi i quy t đ c các bài toàn ph c t p nh có bi n

d ng n n, ng su t t p trung, ng su t t i l khoét, ng su t nhi t, tính d h ng, không xét đ c trong giai đo n thi công

2.3.1.3 K t lu n

Do sai s r t l n nên l i gi i S c b n v t li u h u nh không đ c s d ng

đ phân tích ng su t bi n d ng trong thi t k đ p Th ng dùng đ tính toán trong thi t k s b

Có th nói gi i theo lý thuy t đàn h i chính là l i gi i tr c ti p t các

ph ng trình vi phân, chúng v a th a mãn đi u ki n liên t c c a bi n d ng v a

th a mãn đi u ki n biên

2.3.2.2 Nh c đi m

Lý thuy t đàn h i r t khó th c hi n v i nh ng tr ng h p t i tr ng ph c t p

nh áp l c th m, áp l c đ y n i, áp l c bùn cát, đ ng đ t, nh h ng c a n n, n n

d h ng…K t qu tính toán ch a sát v i th c t làm vi c c a v t li u đ ng nh t

đ ng h ng Không xét đ c nh h ng bi n d ng c a n n, các l p xen k p, đ t gãy, n n có tính d h ng, không tính đ c trong giai đo n thi công, nh h ng

c a đ ng đ t…

2.3.2.3 K t lu n

Tính ng su t bi n d ng theo lý thuy t đàn h i cho k t qu chính xác cao

h n so v i S c b n v t li u Tính toán đ n gi n, d áp d ng, k t qu ch p nh n

đ c Th ng đ c s d ng tính toán trong thi t k các công trình p bê tông

tr ng l c có chi u cao d i 60m (theo 14TCN 56-88)

2.3.3.1 Ph ng pháp sai phân h u h n

Kh i l ng tính toán l n, ch a ph n ánh đ c s làm vi c c a n n và v t

li u Ph ng pháp sai phân h u h n không gi i quy t đ c các bài toán có đi u

ki n biên ph c t p chính xác còn ph thu c vào hình d ng và kích th c m t

l i, m t l i càng dày thì đ chính xác càng cao Không phân tích đ c bài toán

d h ng và trong giai đo n thi công công trình Th ng ch áp d ng đ c v i các công trình nh , đ n gi n thì m i cho k t qu t ng đ i chính xác

2.3.3.2 Ph ng pháp thí nghi m mô hình

D a vào mô hình s t ng t , k t h p v i các ph ng trình toán h c,

ph ng pháp thí nghi m mô hình cho ta đ chính xác cao Nh ng ph ng pháp này th ng đ c ti n hành v i nh ng công trình l n, m c đ r t quan tr ng, đòi

h i ph i có th i gian dài, đ c bi t là chi phí cho nh ng thí nghi m mô hình r t cao Ch a ph n ánh h t s làm vi c c a n n và đ p Do đó, ph ng pháp này r t

ít đ c s d ng tr nh ng công trình đ c bi t quan tr ng

2.3.3.3 Ph ng pháp thí nghi m quang đàn h i

Có tính tr c quan cao, nó có th cho bi t toàn b tình hình phân b ng su t trong thân đ p và n n Gi i quy t đ c s phân b ng su t c a các k t c u ph c

t p, các bài toán phân tích ng su t ba chi u, ng su t do tr ng l ng b n thân

Ph i s d ng thi t b máy quang đàn h i, v t li u thí nghi m đ c bi t V t

li u r t quan tr ng, s ph n ánh tr c ti p k t qu thí nghi m, ph i th a mãn: trong

su t, đ ng ch t, đ ng h ng, có đ nh y quang h c cao, có th hình thành bi u đ vân rõ ràng Do đó, k t qu tính toán không ph n ánh h t tính ch t c a n n đá và

n n, không gi i quy t đ c bài toán d h ng

2.3.4.1 u đi m

Ph ng pháp ph n t h u h n là m t ph ng pháp đ c bi t có hi u qu đ tìm d ng g n đúng c a m t hàm ch a bi t trong mi n xác đ nh c a nó Ph ng pháp này đã gi i đ c bài toán có xét đ n nh h ng c a bi n d ng, tính d h ng

c a n n, xét đ n n n có l p xen k p, đ t gãy và gi i đ c bài toán có đi u ki n biên ph c t p Ph n ánh đúng th c t s làm vi c c a v t li u là không đ ng nh t, không đ ng h ng Phân tích đ c tr ng thái ng su t bi n d ng quanh l khoét,

ng su t t p trung, ng su t nhi t…mà các ph ng pháp S c b n v t li u, Lý thuy t đàn h i,… không gi i quy t đ c C s c a ph ng pháp này là thay k t

c u, môi tr ng liên t c b ng m t mô hình bao g m m t s h u h n ph n t riêng

l liên k t v i nhau ch m t s h u h n đi m nút, t i các đi m nút t n t i các l c

ho c các đ i l ng đ c tr ng khác tùy theo bài toán Các đ i l ng tính toán bên trong ph n t đ c bi u di n thông qua các tr s t i các đi m nút c a ph n t Cùng v i s phát tri n c a khoa h c công ngh , vi c gi i quy t các bài toán

có kh i l ng l n, ph c t p đ c gi i quy t và cho k t qu có đ chính xác cao

2.3.4.2 Nh c đi m c a ph ng pháp

Kh i l ng tính toán l n, ph c t p không th th c hi n đ c b ng th công,

m t khác ph i phân tích k t c u th c t đ đ a v k t c u tính toán sao cho h p lí

và cho k t qu đúng, sát v i th c t