Phân tích động lực học kết cấu chịu tác dụng tải trọng động có xét tương tác với đất nền được gia cường Top base

Luận văn thạc sĩ phân tích động lực học kết cấu chịu tác dụng tải trọng động có xét tương tác với đất nền được gia cường top base nhược điểm móng top base câu hỏi về top base móng top base nhược điểm móng top base ưu nhược điểm của móng cọc ưu nhược điểm của móng băng so sánh móng cọc và móng băng câu hỏi về top base móng băng có tốt không móng nhà nào tốt nhất chiều sâu móng băng luận văn thạc sĩ phân tích động lực học kết cấu chịu tác dụng tải trọng động có xét tương tác với đất nền được gia cường top base nhược điểm móng top base câu hỏi về top base móng top base nhược điểm móng top base ưu nhược điểm của móng cọc ưu nhược điểm của móng băng so sánh móng cọc và móng băng câu hỏi về top base móng băng có tốt không móng nhà nào tốt nhất chiều sâu móng băng luận văn thạc sĩ phân tích động lực học kết cấu chịu tác dụng tải trọng động có xét tương tác với đất nền được gia cường top base nhược điểm móng top base câu hỏi về top base móng top base nhược điểm móng top base ưu nhược điểm của móng cọc ưu nhược điểm của móng băng so sánh móng cọc và móng băng câu hỏi về top base móng băng có tốt không móng nhà nào tốt nhất chiều sâu móng băng luận văn thạc sĩ phân tích động lực học kết cấu chịu tác dụng tải trọng động có xét tương tác với đất nền được gia cường top base nhược điểm móng top base câu hỏi về top base móng top base nhược điểm móng top base ưu nhược điểm của móng cọc

&R¼QJWUÆQKËÐÎÉFKRDÒQWKDÒQKWDÉL7UØÖÚQJĈDÑL+RÑF%DÛFK.KRD³DÑLKRÑF4XRÃFJLD 7S+RÂ&KÏ0LQK

7KDҒnh phҫn Hӝi ÿӗng ÿánh giá luұn văn thҥc sƭ gӗm:

*KLURÏKRÉWH¼QKRÉFKDÒPKRÉFYÌFXѴa Hӝi ÿӗng chҩm bҧo vӋ luұn văn thҥc sƭ 

-

-oOo -NHI ӊM VӨ LUҰN VĂN THҤC SƬ

Hӑ tên hӑc viên: PHҤM NGӐC TÂN MSHV: 10210247 Ngày, tháng, n ăm sinh: 25 – 01 – 1986 N ѫi sinh: Kon Tum

Chuyên ngành: Xây d ӵng công trình dân dөng và công nghiӋp Mã s ӕ: 605820

Khoá: 2010

I TÊN Ĉӄ TÀI:

PHÂN TÍCH ĈӜNG LӴC HӐC KӂT CҨU CHӎU TÁC DӨNG TҦI TRӐNG ĈӜNG CÓ XÉT TѬѪNG TÁC VӞI ĈҨT NӄN ĈѬӦC GIA CѬӠNG TOP BASE NHI ӊM VӨ VÀ NӜI DUNG:

¾ Tìm hiӇu các ÿһc trѭng ÿӝng cӫa ÿҩt nӅn, công nghӋ xӱ lý nӅn bҵng Top Base và hiӋu

qu ҧ sӱ dөng cӫa công nghӋ này Tìm hiӇu các mô hình và công thӭc tính toán hӋ sӕ ÿӝ

c ӭng, hӋ sӕ cҧn cӫa nӅn ÿѭӧc gia cѭӡng bҵng Top Base

¾ Phân tích ÿӝng lӵc hӑc kӃt cҩu chӏu tҧi trӑng ÿӝng ӣ cҧ hai trѭӡng hӧp: khi liên kӃt

c ӭng và khi xét ÿӃn ҧnh hѭӣng cӫa tѭѫng tác ÿҩt nӅn & công trình (có xét và không xét Top Base)

¾ Khҧo sát các ví dө sӕ ÿӇ minh hӑa cho ҧnh hѭӣng cӫa nӅn Top Base ÿӃn ӭng xӱ cӫa

k Ӄt cҩu khi các ÿһc trѭng cӫa kӃt cҩu (sӕ tҫng, khӕi lѭӧng và ÿӝ cӭng tҫng) thay ÿәi, khi s ӕ lӟp Top Base gia cѭӡng nӅn thay ÿәi và khi ÿһc tính lӟp ÿҩt nӅn tӵ nhiên thay ÿәi

¾ Xây dӵng chѭѫng trình tính toán bҵng ngôn ngӳ lұp trình Matlab ÿӇ so sánh ӭng xӱ

c ӫa công trình khi xét và không xét ҧnh hѭӣng cӫa tѭѫng tác giӳa công trình và ÿҩt

n Ӆn có gia cѭӡng lӟp Top Base.

II NGÀY GIAO NHI ӊM VӨ: 06 – 02 – 2012

III NGÀY HOÀN THÀNH NHI ӊM VӨ: 30 – 06 – 2012

IV CÁN B Ӝ HѬӞNG DҮN: TS L ѬѪNG VĂN HҦI

TS NGUY ӈN THӠI TRUNG

N ӝi dung và ÿӅ cѭѫng Luұn văn thҥc sƭ ÿã ÿѭӧc Hӝi Ĉӗng Chuyên ngành thông qua

Tp HCM, ngày 30 tháng 06 n ăm 2012

CÁN B Ӝ HѬӞNG DҮN 1 CÁN BӜ HѬӞNG DҮN 2 CHӪ NHIӊM BӜ MÔN ĈÀO TҤO

(H ӑ tên và chӳ ký) (H ӑ tên và chӳ ký) (Hӑ tên và chӳ ký)

TS L ѭѫng Văn Hҧi TS NguyӉn Thӡi Trung

TR ѬӢNG KHOA KӺ THUҰT XÂY DӴNG

(H ӑ tên và chӳ ký)

L ӠI CҦM ѪN

Lӡi ÿҫu tiên tôi xin chân thành cҧm ѫn Thҫy hѭӟng dүn TS Lѭѫng Văn Hҧi,

ngѭӡi ÿã tұn tình dүn dҳt và hѭӟng dүn tôi ngay tӯ bѭӟc ÿҫu làm quen vӟi công

viӋc nghiên cӭu khoa hӑc ÿӃn lúc hoàn thành mӝt luұn văn thҥc sƭ Thҫy ÿã khuyên

bҧo tôi rҩt nhiӅu vӅ cách nhұn ÿӏnh ÿúng ÿҳn trong các vҩn ÿӅ nghiên cӭu cӫa ÿӅ tài

và ÿã hѭӟng dүn tұn tình, có nhӳng lӡi khuyên quý báu, nhӳng kӻ năng làm viӋc

hiӋu quҧ và nguӗn tài liӋu giá trӏ trong suӕt quá trình thӵc hiӋn luұn văn này Lòng nhiӋt tình cӫa thҫy là bài hӑc ÿáng nhӟ cho tôi vӅ hình ҧnh mӝt ngѭӡi thҫy trong sӵnghiӋp giáo dөc

Tôi cNJng xin gӣi lӡi cҧm ѫn chân thành ÿӃn thҫy TS NguyӉn Thӡi Trung,

ngѭӡi ÿã cho tôi nhӳng kiӃn thӭc bә ích và nhӳng lӡi khuyên quý báu Thҫy ÿã giúp chúng tôi có nhӳng kӻ năng cҫn thiӃt trong cuӝc sӕng và nhӳng bài hӑc vӅ sӵ thành công, ÿã giúp các thành viên trong nhóm gҳn kӃt và hӛ trӧ nhau trong suӕt quá trình

thӵc hiӋn luұn văn cho ÿӃn khi ÿҥt ÿѭӧc kӃt quҧ cuӕi cùng

Tôi xin cҧm ѫn Ban Giám hiӋu Trѭӡng Ĉҥi hӑc Bách khoa Tp HCM, phòng Ĉào tҥo Sau Ĉҥi hӑc và các thҫy cô quҧn lý chѭѫng trình ÿào tҥo Sau Ĉҥi hӑc, các

thҫy cô trӵc tiӃp tham gia giҧng dҥy ÿã truyӅn ÿҥt nhӳng kiӃn thӭc và phѭѫng pháp

hӑc tұp, nghiên cӭu mӟi

Tôi chân thành cҧm ѫn ÿӃn các bҥn bè, các anh chӏ hӑc viên khoá 2010 ÿã ÿӝng viên và giúp ÿӥ tôi trong suӕt thӡi gian hoàn thành luұn văn

Tôi chân thành cҧm ѫn ÿӃn các tác giҧ ÿã có rҩt nhiӅu cӕng hiӃn trong viӋc nghiên cӭu và viӃt nhiӅu bài báo khoa hӑc, nhiӅu sách tham khҧo có giá trӏ, ÿó chính là sӵ hӛ trӧ rҩt nhiӅu vӅ mһt kiӃn thӭc ÿӇ tôi có thӇ hoàn thành luұn văn này

Sau cùng, tôi muӕn gӣi lӡi cҧm ѫn chân thành ÿӃn gia ÿình, cha mҽ, các anh

chӏ ÿã luôn bên cҥnh, tҥo ÿiӅu kiӋn và giúp ÿӥ tôi rҩt nhiӅu trong suӕt thӡi gian thӵc

hiӋn luұn văn

Tp Hӗ Chí Minh, tháng 06 năm 2012

Nӝi dung luұn văn thҥc sƭ nhҵm phân tích ÿӝng lӵc hӑc kӃt cҩu chӏu tác dөng

cӫa tҧi trӑng ÿӝng có xét ÿӃn tѭѫng tác vӟi ÿҩt nӅn SSI (Soil - Structure Interaction)

ÿѭӧc gia cѭӡng bҵng các lӟp Top Base ViӋc phân tích ÿѭӧc thӵc hiӋn bҵng cách xây dӵng mô hình tính toán kӃt cҩu dҥng thanh console có nhiӅu bұc tӵ do chӏu tác

dөng cӫa ÿӝng ÿҩt và tҧi trӑng gió thay ÿәi theo thӡi gian ĈӇÿѫn giҧn mô hình tính, các móng thѭӡng ÿѭӧc quan niӋm liên kӃt ngàm vӟi các kӃt cҩu bên trên Tuy nhiên, nhҵm phҧn ánh chính xác hѫn và kӇÿӃn sӵ làm viӋc ÿӗng thӡi giӳa các kӃt

cҩu thì trong luұn văn này, móng không còn ÿѭӧc liên kӃt ngàm nӳa mà thay vào ÿó

là các lò xo có ÿӝ cӭng K và ÿӝ cҧn C Sau khi thiӃt lұp phѭѫng trình chuyӇn ÿӝng

cӫa hӋ bҵng cách sӱ dөng phѭѫng trình Lagrange, phѭѫng pháp tích phân Newmark

ÿѭӧc dùng ÿӇ giҧi bài toán ÿӝng lӵc hӑc kӃt cҩu theo miӅn thӡi gian Ngôn ngӳ lұptrình Matlab ÿѭӧc sӱ dөng ÿӇ xây dӵng chѭѫng trình tính toán và phân tích kӃt quҧ

Các ví dө sӕ ÿѭӧc trình bày nhҵm phân tích ÿӝng lӵc hӑc cӫa kӃt cҩu nhà nhiӅu tҫng chӏu tác dөng cӫa tҧi trӑng ÿӝng, trong ÿó các ÿһc tính cӫa ÿҩt nӅn và lӟpgia cѭӡng Top Base ÿѭӧc kӇÿӃn trong mô hình tính Các kӃt quҧ vӅ chu kǤ dao ÿӝng, chuyӇn vӏ, vұn tӕc và gia tӕc tҥi ÿӍnh cӫa công trình ÿѭӧc so sánh vӟi trѭӡng

hӧp liên kӃt ngàm Các kӃt quҧ cNJng ÿѭӧc trình bày cho các trѭӡng hӧp tѭѫng tác SSI không có gia cѭӡng Top Base và tѭѫng tác SSI có gia cѭӡng Top Base Ngoài

ra, ҧnh hѭӣng cӫa nӅn Top Base ÿӃn ӭng xӱ cӫa hӋ kӃt cҩu còn ÿѭӧc khҧo sát khi

kӃt cҩu có sӕ tҫng thay ÿәi, hoһc khi ÿҩt nӅn ÿѭӧc gia cѭӡng vӟi sӕ lӟp Top Base khác nhau hoһc khi ÿһc tính cӫa lӟp ÿҩt nӅn tӵ nhiên thay ÿәi Các kӃt quҧ so sánh

sӁ cho thҩy sӵ làm viӋc әn ÿӏnh và hiӋu quҧ cӫa lӟp Top Base cNJng nhѭ phҧn ӭng

cӫa kӃt cҩu khi xét ÿӃn ҧnh hѭӣng cӫa tѭѫng tác SSI trong phân tích ÿӝng lӵc hӑc công trình

springs with stiffness K and damping C coefficients After formulation of

governing motion’s equation by using Lagrange method, the Newmark integration with a time step 0.02s is presented to determine the dynamic behaviours of structures Matlab programming will be used to simulate and analysis the results

Numerical examples will be carried out to analyze the structural dynamics

of high-rise buildings subjected to dynamic loads The soil’s characteristics and Top Base foundation are also considered in the calculation The obtained results of natural frequencies and displacements, velocities & accelerations at the top of SSI structures will be compared with that of fixed-base models The results are also presented for the cases of SSI structures with and without Top Base foundations In addition, the effects of Top Base foundation to the dynamic analysis will be investigated for structures with the varying of: (1) the number of structural stories, (2) the number of Top Base layers, and (3) soil’s characteristics The presented results will show the effectiveness and preciseness of using Top Base foundation in the dynamic analysis of structures considering Soil-Structure Interaction

M ӨC LӨC

3.5.5.2 Các bѭӟc tính toán theo phѭѫng pháp gia tӕc trung bình 49

3.6.2 ThiӃt lұp công thӭc tính toán hӋ chӏu tҧi trӑng ÿӝng ÿҩt 52

4.2.4 Phân tích ÿӝng lӵc hӑc kӃt cҩu trong các trѭӡng hӧp liên kӃt khác nhau

M ӨC LӨC

4.6.4 Phân tích ÿӝng lӵc hӑc kӃt cҩu trong các trѭӡng hӧp liên kӃt khác nhau

C. Dӳ liӋu bài toán 2: Phân tích ÿӝng lӵc hӑc cho kӃt cҩu chӏu ÿӝng ÿҩt có

D. Dӳ liӋu bài toán 3: Phân tích ÿӝng lӵc hӑc cho hӋ kӃt cҩu chӏu ÿӝng ÿҩt

vӟi sӕ tҫng thay ÿәi có xét ÿӃn ҧnh hѭӣng cӫa móng Top Base 123

E. Dӳ liӋu bài toán 5: Phân tích ӭng xӱ cӫa hӋ kӃt cҩu khi móng Top Base

F. Dӳ liӋu bài toán 6: Phân tích ÿӝng lӵc hӑc cho kӃt cҩu chӏu tҧi trӑng gió

DANH M ӨC CÁC HÌNH VӀ

Hình 1.3 Công trình High-Palace Officetel, Seoul 4  Hình 1.4 Công trình Jeongeon Skyvil Apartment, Seoul 4  Hình 1.5 Công trình Ssangyong Park-Regency Bldg., Daejeon 5 

Hình 2.5 Bánh xích d ҥng Top-shape cӫa máy ӫi 18

Hình 2.7 Phân ph ӕi ӭng suҩt cӫa các loҥi móng khác nhau sau khi lún dài hҥn 19

Hình 2.9 Phân b ӕ ӭng suҩt trong ÿҩt trung bình 20  Hình 2.10 T Ӎ sӕ khҧ năng chӏu tҧi các loҥi móng 20 

Hình 2.13 Phѭѫng pháp lӵa chӑn hӋ sӕ K2 ( ÿҩt sét, Top-block φ500) 22

DANH M ӨC CÁC HÌNH VӀ

Hình 3.1 Giá trӏ K0 theo Brooker và Ireland (1965) [2] 27 

Hình 3.4 S ѫ ÿӗ khҧo sát ÿƭa cӭng ÿһt trên bán không gian ÿàn hӗi ÿӗng nhҩt 35 Hình 3.5 Giá trӏ F1 và F2 khi v=1/3 và a0 thay ÿәi tӯ 0 ÿӃn 4 36  Hình 3.6 Sӵ thay ÿәi ÿӝ cӭng K/K0 và ÿӝ cҧn C/C0 khi v=1/3 37 Hình 3.7 Sѫ ÿӗ hӋ N bұc tӵ do chӏu tác dөng cӫa ÿӝng ÿҩt khi liên kӃt ngàm 43  Hình 3.8 Ĉӗ thӏ gia tӕc nӅn trұn ÿӝng ÿҩt El Centro (1940) 44 

Hình 3.10 T ҧi trӑng dҥng xung hình tam giác 46 

Hình 4.7 Ĉӗ thӏ so sánh chuyӇn vӏ ÿӍnh giӳa Thành (2010) và Luұn văn 70 Hình 4.8 Ĉӗ thӏ so sánh vұn tӕc ÿӍnh giӳa Thành (2010) và Luұn văn 71 Hình 4.9 Ĉӗ thӏ so sánh gia tӕc ÿӍnh giӳa Thành (2010) và Luұn văn 72 Hình 4.10 C ҩu tҥo lӟp Top Base gia cѭӡng nӅn 75 Hình 4.11 Sѫ ÿӗ hӋ N bұc tӵ do chӏu tác dөng cӫa ÿӝng ÿҩt xét ҧnh hѭӣng cӫa SSI 75 

Hình 4.12 Ĉӗ thӏ so sánh chuyӇn vӏ ÿӍnh khi xét ÿӃn SSI-Top Base 76  Hình 4.13 Ĉӗ thӏ so sánh vұn tӕc ÿӍnh khi xét ÿӃn SSI-Top Base 77  Hình 4.14 Ĉӗ thӏ so sánh gia tӕc ÿӍnh khi xét ÿӃn SSI-Top Base 78 

Hình 4.16 Ĉӗ thӏ so sánh chuyӇn vӏ ÿӍnh lӟn nhҩt 79 Hình 4.17 Ĉӗ thӏ so sánh vұn tӕc ÿӍnh lӟn nhҩt 80 Hình 4.18 Ĉӗ thӏ so sánh gia tӕc ÿӍnh lӟn nhҩt 80

Hình 4.20 So sánh chênh l Ӌch chu kǤ dao ÿӝng ÿҫu tiên vӟi sӕ tҫng thay ÿәi 83 Hình 4.21 So sánh chênh l Ӌch chuyӇn vӏ ÿӍnh lӟn nhҩt vӟi sӕ tҫng thay ÿәi 83 Hình 4.22 So sánh chênh l Ӌch chuyӇn vӏ ÿӍnh nhӓ nhҩt vӟi sӕ tҫng thay ÿәi 84 Hình 4.23 Bi Ӈu ÿӗ so sánh chu kǤ dao ÿӝng khi sӕ lӟp Top Base thay ÿәi 86 Hình 4.24 Bi Ӈu ÿӗ so sánh chuyӇn vӏ ÿӍnh khi sӕ lӟp Top Base thay ÿәi 87 Hình 4.25 Bi Ӈu ÿӗ so sánh chu kǤ dao ÿӝng ÿҫu tiên khi lӟp ÿҩt nӅn tӵ nhiên thay ÿәi 88 Hình 4.26 Bi Ӈu ÿӗ so sánh chuyӇn vӏ ÿӍnh khi lӟp ÿҩt nӅn tӵ nhiên thay ÿәi 89 Hình 4.27 Bi Ӈu ÿӗ so sánh vұn tӕc lӟn nhҩt khi lӟp ÿҩt nӅn tӵ nhiên thay ÿәi 89 Hình 4.28 Bi Ӈu ÿӗ so sánh gia tӕc ÿӍnh lӟn nhҩt khi lӟp ÿҩt nӅn tӵ nhiên thay ÿәi 90 Hình 4.29 Ĉӗ thӏ so sánh chuyӇn vӏ ÿӍnh cӫa hӋ SSI dѭӟi tác dөng tҧi trӑng gió ÿӝng 92 Hình 4.30 Ĉӗ thӏ so sánh vұn tӕc ÿӍnh cӫa hӋ SSI dѭӟi tác dөng tҧi trӑng gió ÿӝng 93 Hình 4.31 Ĉӗ thӏ so sánh gia tӕc ÿӍnh cӫa hӋ SSI dѭӟi tác dөng tҧi trӑng gió ÿӝng 94 Hình 4.32 Ĉӗ thӏ so sánh chênh lӋch chu kǤ dao ÿӝng so vӟi bài toán liên kӃt ngàm 95  Hình 4.33 Ĉӗ thӏ so sánh chênh lӋch chuyӇn vӏ ÿӍnh so vӟi bài toán liên kӃt ngàm 95  Hình 4.34 Ĉӗ thӏ so sánh chênh lӋch vұn tӕc ÿӍnh so vӟi bài toán liên kӃt ngàm 96 Hình 4.35 Ĉӗ thӏ so sánh chênh lӋch gia tӕc ÿӍnh so vӟi bài toán liên kӃt ngàm 96 

DANH M ӨC CÁC BҦNG BIӆU

B ҧng 2.1 HӋ sӕ khҧ năng chӏu tҧi cӫa nӅn ÿҩt ban ÿҫu và Top Base 22 

B ҧng 3.1 Ĉһc trѭng cӫa ÿҩt vӟi giá trӏ SPT 28 

B ҧng 3.2 Giá trӏ SPT tѭѫng ӭng cӫa ÿҩt sét 29 

B ҧng 3.3 HӋ sӕ Poisson ӭng vӟi tӯng loҥi ÿҩt 29

B ҧng 3.4 TӍ sӕ cҧn ӭng vӟi tӯng loҥi vұt liӋu 47

B ҧng 4.1 So sánh chu kǤ dao ÿӝng giӳa SAP2000 và Luұn văn bài toán liên kӃt ngàm 64

B ҧng 4.2 So sánh chuyӇn vӏ, vұn tӕc, gia tӕc max/min giӳa SAP2000 và Luұn văn cho bài

B ҧng 4.3 So sánh chênh lӋch chuyӇn vӏ ÿӍnh giӳa Thành (2010) và Luұn văn 70

B ҧng 4.4 So sánh chênh lӋch vұn tӕc ÿӍnh giӳa Thành (2010) và Luұn văn 71

B ҧng 4.5 So sánh chênh lӋch gia tӕc ÿӍnh giӳa Thành (2010) và Luұn văn 72

B ҧng 4.6 So sánh chênh lӋch chuyӇn vӏ ÿӍnh giӳa các mô hình liên kӃt 76

B ҧng 4.7 So sánh chênh lӋch vұn tӕc ÿӍnh giӳa các mô hình liên kӃt 77

B ҧng 4.8 So sánh chênh lӋch vұn tӕc ÿӍnh giӳa các mô hình liên kӃt 78

B ҧng 4.10 Bҧng thông sӕ trung bình các loҥi ÿҩt ÿã gia cѭӡng 1 lӟp Top Base 88 

B ҧng 4.12 So sánh chênh lӋch chuyӇn vӏ ÿӍnh giӳa các mô hình liên kӃt 92

B ҧng 4.13 So sánh chênh lӋch vұn tӕc ÿӍnh giӳa các mô hình liên kӃt 93

B ҧng 4.14 So sánh chênh lӋch gia tӕc ÿӍnh giӳa các mô hình liên kӃt 94

B ҧng B.1 Dӳ liӋu ÿҩt nӅn chѭa gia cѭӡng Top Base 120 

B ҧng B.2 Dӳ liӋu ÿҩt nӅn có gia cѭӡng 1 lӟp Top Base 120 

B ҧng B.3 Dӳ liӋu ÿҩt nӅn có gia cѭӡng 2 lӟp Top Base 120 

B ҧng B.4 Dӳ liӋu ÿҩt nӅn có gia cѭӡng 3 lӟp Top Base 121 

B ҧng C.1 Dӳ liӋu chu kǤ dao ÿӝng ÿҫu tiên 121 

B ҧng D.1 Dӳ liӋu chu kǤ dao ÿӝng ÿҫu tiên cӫa công trình 6 tҫng 123

B ҧng D.2 Dӳ liӋu chuyӇn vӏ ÿӍnh lӟn nhҩt cӫa công trình 6 tҫng 124

B ҧng D.3 Dӳ liӋu chuyӇn vӏ ÿӍnh nhӓ nhҩt cӫa công trình 6 tҫng 124

B ҧng D.4 Dӳ liӋu chu kǤ dao ÿӝng ÿҫu tiên cӫa công trình 9 tҫng 125

B ҧng D.5 Dӳ liӋu chuyӇn vӏ ÿӍnh lӟn nhҩt cӫa công trình 9 tҫng 125

B ҧng D.6 Dӳ liӋu chuyӇn vӏ ÿӍnh nhӓ nhҩt cӫa công trình 9 tҫng 126

B ҧng D.7 Dӳ liӋu chu kǤ dao ÿӝng ÿҫu tiên cӫa công trình 12 tҫng 126

B ҧng D.8 Dӳ liӋu chuyӇn vӏ ÿӍnh lӟn nhҩt cӫa công trình 12 tҫng 127

B ҧng D.9 Dӳ liӋu chuyӇn vӏ ÿӍnh nhӓ nhҩt cӫa công trình 12 tҫng 127

B ҧng D.10 Dӳ liӋu chu kǤ dao ÿӝng ÿҫu tiên cӫa công trình 15 tҫng 128

B ҧng D.11 Dӳ liӋu chuyӇn vӏ ÿӍnh lӟn nhҩt cӫa công trình 15 tҫng 128

B ҧng D.12 Dӳ liӋu chuyӇn vӏ ÿӍnh nhӓ nhҩt cӫa công trình 15 tҫng 129

B ҧng E.1 Dӳ liӋu ÿҩt mӅm ÿѭӧc gia cѭӡng Top base 129 

B ҧng E.2 Dӳ liӋu ÿҩt trung bình ÿѭӧc gia cѭӡng Top Base 129 

B ҧng E.3 Dӳ liӋu ÿҩt cӭng ÿѭӧc gia cѭӡng Top Base 130 

B ҧng E.4 Dӳ liӋu chu kǤ dao ÿӝng ÿҫu tiên giӳa các loҥi ÿҩt 130

B ҧng E.5 Dӳ liӋu chuyӇn vӏ ÿӍnh lӟn nhҩt giӳa các loҥi ÿҩt 130

B ҧng E.6 Dӳ liӋu vұn tӕc ÿӍnh lӟn nhҩt giӳa các loҥi ÿҩt 131

B ҧng E.7 Dӳ liӋu gia tӕc ÿӍnh lӟn nhҩt giӳa các loҥi ÿҩt 131

B ҧng F.1 Dӳ liӋu chu kǤ dao ÿӝng ÿҫu tiên khi chӏu tҧi gió 132 

B ҧng F.2 Dӳ liӋu chuyӇn vӏ ÿӍnh lӟn nhҩt khi chӏu tҧi gió 132 

B ҧng F.3 Dӳ liӋu vұn tӕc ÿӍnh lӟn nhҩt khi chӏu tҧi gió 133 

DANH M ӨC CÁC BҦNG BIӆU

B ҧng F.4 Dӳ liӋu gia tӕc ÿӍnh lӟn nhҩt khi chӏu tҧi gió 133 

cNJng ÿã tӯng bѭӟc ÿi vào ӭng dөng các công nghӋ ÿó Ĉһc biӋt, các giҧi pháp kӃt

cҩu vӅ sàn nhѭ sàn Bubble Deck, sàn Hollow Core,… các giҧi pháp vӅ xӱ lý nӅn

nhѭ Top Base (Móng phӇu), cӑc xi măng ÿҩt, phun vӳa áp lӵc cao,… ÿã và ÿang mang lҥi các giҧi pháp kӃt cҩu an toàn và hiӋu quҧ kinh tӃ cao Ĉӕi vӟi phѭѫng pháp móng Top Base, tuy ÿѭӧc chuyӇn giao công nghӋ tӯ các nѭӟc Nhұt, Hàn Quӕc

và ÿã có nhiӅu công trình sӱ dөng Top Base tҥi ViӋt Nam, nhѭng vүn chѭa có tiêu chuҭn thiӃt kӃ riêng cho loҥi móng này, ÿiӅu này ÿã hҥn chӃ viӋc ӭng dөng rӝng rãi công nghӋ này trong lƭnh vӵc xây dӵng Ĉһc biӋt, khi công trình chӏu các tҧi trӑngngang nhѭ gió, ÿӝng ÿҩt thì ӭng xӱ cӫa kӃt cҩu vүn chѭa ÿѭӧc nghiên cӭu ÿӃn Khi tình hình kinh tӃ cӫa thӃ giӟi và trong nѭӟc trӣ nên khó khăn, viӋc ӭng

dөng công nghӋ Top Base cho hӋ nӅn móng cӫa công trình ÿӇ giúp chӫ ÿҫu tѭ tiӃt

kiӋm chi phí xây dӵng ÿã và ÿang ÿѭӧc các kӻ sѭ quan tâm và ӭng dөng NhiӅu công trình trung và cao tҫng ӣ Hàn Quӕc, Nhұt và ViӋt Nam sӱ dөng phѭѫng pháp móng Top Base ÿã cho thҩy hiӋu quҧ an toàn và kinh tӃ Tuy nhiên, công trình càng cao thì vҩn ÿӅ ÿӝng lӵc hӑc cӫa công trình cҫn ÿѭӧc ÿánh giá cҭn thұn hѫn Do ÿó,

viӋc nghiên cӭu ҧnh hѭӣng cӫa nӅn Top Base ÿӃn các ӭng xӱ cӫa hӋ kӃt cҩu là viӋc

cҫn thiӃt và nên thӵc hiӋn khi thiӃt kӃ công trình, ÿһc biӋt ÿӕi vӟi nhӳng công trình

chӏu các loҥi tҧi trӑng nhѭ tҧi gió, tҧi trӑng ÿӝng ÿҩt KӃt quҧ cӫa viӋc nghiên cӭu

sӁ cho ta các ÿánh giá cNJng nhѭ các khuyӃn cáo ÿӕi vӟi công trình khi sӱ dөng

phѭѫng pháp Top Base ÿӇ gia cѭӡng nӅn

ÿӇ tҥo thành kӃt cҩu nӅn cho móng nông nhѭ trong Hình 1.2

Các kӃt quҧ nghiên cӭu và thӵc nghiӋm cӫa Banseok (2007) [1] cho thҩy,

phѭѫng pháp Top Base làm cho ÿӝ lún cӕ kӃt giҧm tӯ 1/2 ÷ 1/3 hoһc nhiӅu hѫn, ÿӗng thӡi làm tăng khҧ năng chӏu tҧi cӫa nӅn tӯ 50% - 100% hoһc nhiӅu hѫn so vӟi

nӅn ÿҩt ban ÿҫu chѭa ÿѭӧc xӱ lý

Phѭѫng pháp Top Base có tác dөng ngăn cҧn chuyӇn vӏ ngang làm giҧm khҧ

năng giãn nӣ cӫa lӟp ÿҩt yӃu Tӯ ÿó làm giҧm ÿӝ lún móng công trình và ӭng suҩt bên dѭӟi ÿáy móng ÿѭӧc phân phӕi ÿӅu hѫn KӃt quҧ là khҧ năng chӏu lӵc cӫa nӅn ÿѭӧc gia tăng ÿáng kӇ Vì thӃ, ÿây ÿѭӧc coi là mӝt trong các phѭѫng pháp cҧi tҥo

nӅn ÿҩt kinh tӃ và có hiӋu quҧ cao

Hình 1.1 Top-Block ÿúc s̽n

Hình 1.2 C ̭u t̩o n͉n Top Base

Công nghӋ Top Base, vӕn ÿѭӧc coi là mӝt bѭӟc ÿӝt phá vӅ công nghӋ xây

dӵng, ÿã ÿѭӧc hoàn thiӋn và áp dөng thành công trên nӅn ÿҩt yӃu hѫn 20 năm qua ӣ

Nhұt Bҧn và Hàn Quӕc Có hai phѭѫng pháp thi công Top Base, ÿó là thi công chӫ

yӃu tҥi nhà máy (Công nghӋ Nhұt Bҧn) và thi công ÿә bê tông tҥi chӛ (Công nghӋHàn Quӕc)

1.2.2 Tính ѭu viӋt cӫa phѭѫng pháp Top Base

- Ĉҧm bҧo an toàn cho tҧi trӑng ÿһt trên nӅn ÿҩt yӃu

- Giҧm ÿӝ lún tәng thӇ và lún lӋch cӫa công trình, ÿӗng thӡi tăng khҧ năng

chӏu tҧi cӫa nӅn ban ÿҫu

- Khҧ năng chӕng ÿӝng ÿҩt tӕt vӟi khҧ năng hҩp thө rung ÿӝng và chӕng rung

hiӋu quҧ

- Hoàn toàn loҥi bӓ ÿѭӧc ҧnh hѭӣng xҩu ÿӃn viӋc xây dӵng do tiӃng ӗn và

chҩn ÿӝng gây ra

- Có khҧ năng thi công ӣ nѫi chұt hҽp ngay cҧ trong công trình ÿã xây dӵng

- Thi công tiӋn lӧi không cҫn thiӃt bӏ ÿһc biӋt

- Giҧm thӡi gian thi công và giá thành xây dӵng

- Thân thiӋn vӟi môi trѭӡng

CH ѬѪNG 1: TӘNG QUAN

1.2.3 Ph ҥm vi ӭng dөng cӫa phѭѫng pháp Top Base

Phѭѫng pháp Top Base ÿѭӧc áp dөng rӝng rãi ÿӇ xӱ lý nӅn cho các công trình dân dөng và công nghiӋp, các công trình giao thông vұn tҧi và thông tin liên

- BӇ chӭa, bӗn chӭa và các công trình xӱ lý nѭӟc thҧi

- Các công trình giao thông và thông tin liên lҥc nhѭ: ÿѭӡng và các công trình liên quan, hӋ thӕng cáp ngҫm…

Mӝt sӕ công trình thӵc tӃ ӣ nѭӟc ngoài

Hình 1.3 Công trình High-Palace Officetel, Seoul

Hình 1.4 Công trình Jeongeon Skyvil Apartment, Seoul

Hình 1.5 Công trình Ssangyong Park-Regency Bldg., Daejeon

Mӝt sӕ công trình thӵc tӃ ӣ ViӋt Nam

Hình 1.6 Khách s ̩n Phù

Ĉ͝ng-Thanh Hóa

Hình 1.7 Tr ͭ sͧ Phía Nam Cty Hà Ĉô

CH ѬѪNG 1: TӘNG QUAN

Hình 1.8 Tr ˱ͥng h͕c ͧ Hu͇

Hҫu hӃt trong các thiӃt kӃ, ngѭӡi kӻ sѭ thѭӡng tính toán riêng phҫn thân và

phҫn móng Kӻ sѭ kӃt cҩu sӁ phân tích ӭng xӱ cӫa kӃt cҩu bên trên và tính toán nӝi

lӵc tҥi chân cӝt hay vách (Lӵc dӑc, lӵc cҳt và moment) và sau ÿó chuyӇn nӝi lӵc này xuӕng ÿӇ tính toán thiӃt kӃ phҫn móng, phҫn hҫm (Chowdhury, 2009) [2] Thӵc

tӃ, kӃt cҩu bên trên và ÿҩt nӅn bên dѭӟi sӁ làm viӋc ÿӗng thӡi và có sӵ tѭѫng tác lүn nhau Khi kӃt cҩu dao ÿӝng dѭӟi các tác nhân ÿӝng hӑc thì sӁ làm phát sinh dӏch chuyӇn ӣ ÿáy móng, dӏch chuyӇn này cNJng tҥo ra sӵ trao ÿәi năng lѭӧng và tѭѫngtác giӳa kӃt cҩu bên trên và ÿҩt nӅn bên dѭӟi (Soil-Structure Interaction, viӃt tҳt là

SSI) Chính ҧnh hѭӣng SSI này làm cho kӃt cҩu “dҿo” hѫn và làm cho chu kì dao ÿӝng và tӍ sӕ cҧn cӫa kӃt cҩu lӟn thêm so vӟi khi không xét ÿӃn ҧnh hѭӣng cӫa SSI (Chowdhury, 2009) [3]

Khi ÿӝng ÿҩt xҧy ra thì ҧnh hѭӣng cӫa sóng ÿӝng ÿҩt làm cho công trình bӏrung lҳc và kèm theo sӵ dӏch chuyӇn ÿáy móng Tuy nhiên, các thiӃt kӃ thông

thѭӡng thì ÿӇÿѫn giҧn trong tính toán thѭӡng sӱ dөng các hӋ sӕ an toàn ÿӇ bӓ qua ҧnh hѭӣng cӫa SSI Nhѭng ÿӕi vӟi nhӳng công trình ÿһc biӋt nhѭ nhà máy ÿiӋn hҥt nhân hay nhӳng công trình có yêu cҫu thiӃt kӃ ÿһc biӋt thì ҧnh hѭӣng cӫa SSI là vô cùng quan trӑng và cҫn ÿѭӧc xem xét mӝt cách cҭn thұn và ÿҫy ÿӫ

Tѭѫng tác giӳa kӃt cҩu và nӅn không chӍ phө thuӝc vào ÿӝ cӭng cӫa ÿҩt nӅn

mà còn phө thuӝc vào ÿӝ cӭng và khӕi lѭӧng cӫa kӃt cҩu bên trên Có 2 dҥng tѭѫng tác là: Tѭѫng tác ÿӝng (Kinematic interaction) và Tѭѫng tác quán tính (Inertial interaction) (Clough và Penzien, 2003) [4]

1.3.1 T ѭѫng tác ÿӝng

Tѭѫng tác giӳa móng vӟi chuyӇn ÿӝng nӅn ÿҩt gӑi là tѭѫng tác ÿӝng Tѭѫng tác ÿӝng gây ra bӣi ÿӝ cӭng cӫa móng hay phҫn ngҫm cӫa công trình, do ÿó bӓ qua

khӕi lѭӧng khi xét ÿӃn tѭѫng tác này Chính ÿӝ cӭng kháng uӕn cӫa móng hay phҫn

ngҫm này làm cho quá trình truyӅn sóng, ÿһc biӋt là sóng cҳt trong ÿҩt bên dѭӟi và lân cұn móng bӏ ҧnh hѭӣng Hình 1.9a: sóng truyӅn theo phѭѫng ngang bӏ thay ÿәi;Hình 1.9b: sóng truyӅn theo phѭѫng dӑc bӏ thay ÿәi bӣi phҫn ngҫm cӫa công trình; Hình 1.9c: môi trѭӡng truyӅn sóng bên dѭӟi công trình bӏ thay ÿәi; Hình 1.9d: dӏch chuyӇn xoay trong ÿҩt (Clough và Penzien, 2003) [4]

Hình 1.9 ̪nh h˱ͧng cͯa t˱˯ng tác ÿ͡ng

Theo Clough và Penzien thì hiӋu ӭng τ (τeffect) là cách khác giҧi thích vӅ

tѭѫng tác ÿӝng Sóng cҳt truyӅn theo phѭѫng dӑc (Phѭѫng y) làm phát sinh dӏch chuyӇn theo phѭѫng ngang Do ÿӝ cӭng cӫa móng làm cҧn trӣ dӏch chuyӇn theo

phѭѫng ngang

CH ѬѪNG 1: TӘNG QUAN

Hình 1.10 Sóng c ̷t ngang truy͉n theo ph˱˯ng y bên d˱ͣi móng cͱng

HiӋu ӭngτ ÿѭӧc tính toán theo tӍ sӕ giӳa chuyӇn vӏ ngang cӫa móng cӭng và

τ = khi α =2π (khi ÿó λ = ) ĈiӅu ÿó có nghƭa là nӃu chiӅu dày cӫa móng rҩt D

nhӓ so vӟi bѭӟc sóng trong nӅn ÿҩt thì bӓ qua ҧnh hѭӣng cӫa hiӋu ӭng τ Ngѭӧc lҥi

nӃu chiӅu dày móng ÿӫ lӟn so vӟi bѭӟc sóng trong nӅn thì phҧi kӇÿӃn ҧnh hѭӣng

cӫa hiӋu ӭng này

Hình 1.11 Quan h ͏ giͷa τ và Į

1.3.2 T ѭѫng tác quán tính

Tѭѫng tác này do lӵc quán tính tҥo ra bӣi khӕi lѭӧng tұp trung cӫa kӃt cҩu gây

ra trong quá trình dao ÿӝng Lӵc quán tính truyӅn tҧi ÿӝng xuӕng móng, nӃu nӅn tuyӋt ÿӕi cӭng thì chuyӇn vӏ cӫa móng sӁ không xҧy ra dүn ÿӃn không xét ÿӃn

tѭѫng tác này, còn nӃu nӅn có ÿӝ cӭng hӳu hҥn thì phҧi kӇÿӃn tѭѫng tác này Thӵc

tӃ, chuyӇn vӏ tҥi ÿáy móng là tәng chuyӇn vӏ bҧn thân cӫa nӅn, chuyӇn vӏ gây ra do

tѭѫng tác ÿӝng và do tѭѫng tác quán tính Năng lѭӧng hҩp thu do tѭѫng tác quán tính này sӁ tiêu tán trong ÿҩt nhӡ vào cҧn do tán xҥ (Radiation damping) (Betbeder,

2003) [5]

Nghiên cӭu mӝt công trình ÿѭӧc dao ÿӝng tӯ vӏ trí cân bҵng cӫa nó nhѭ trong Hình 1.12 Ĉһt lӵc ngang tƭnh F sau ÿó dӯng ÿӝt ngӝt ÿӇ công trình dao ÿӝng tӵ do Dao ÿӝng cӫa công trình sӁ làm phát sinh sóng vào nӅn ÿҩt và nhӳng ÿӧt sóng này truyӅn tӯ móng công trình ra xa vô cùng, chúng mang theo 1 phҫn năng lѭӧng biӃn

dҥng ÿã tích lNJy HiӋu ӭng chuyӇn năng lѭӧng này tѭѫng ÿѭѫng vӟi hiӋu ӭng giҧmxóc và dүn ÿӃn giҧm 1 phҫn biên ÿӝ dao ÿӝng ngay cҧ khi ӣ ÿó không có cҧn nӝi bӝ(Ĉӝ nhӟt cӫa ÿҩt, ma sát mһt bên giӳa móng-ÿҩt) Mӝt hiӋu ӭng tѭѫng tӵ mà ta có

thӇ quan sát thҩy rõ là vұt thӇ nәi trên mһt nѭӟc khi dao ÿӝng sӁ tҥo ra 1 hӋ thӕng các gӧn sóng khác nhau trên mһt nѭӟc

CH ѬѪNG 1: TӘNG QUAN

Hình 1.12 Dao ÿ͡ng cͯa công trình

Trong hҫu hӃt móng cӫa kӃt cҩu thì ҧnh hѭӣng cӫa tѭѫng tác ÿӝng là không ÿáng kӇ và có thӇ bӓ qua trong tính toán Do ÿó, tѭѫng tác giӳa kӃt cҩu và nӅn chӍcòn là tѭѫng tác quán tính (Datta, 2010) [6]

1.4.1 Tình hình nghiên c ӭu trên thӃ giӟi

Phѭѫng pháp Top Base ÿѭӧc sӱ dөng lҫn ÿҫu tiên tҥi Nhұt Bҧn vào nhӳng

năm 80 cӫa thӃ kӹ XX Trong thӡi gian ÿҫu thì giҧi pháp này không ÿѭӧc quan tâm nghiên cӭu và phát triӇn

Sau trұn ÿӝng ÿҩt lӟn ӣ Chibahien Nhұt Bҧn vào năm 1987, ngѭӡi Nhұt nhұn

thҩy sӵ bӅn vӳng cӫa nhӳng công trình ÿѭӧc sӱ dөng phѭѫng pháp Top Base Tӯ

ÿó hӑ bҳt ÿҫu tұp trung nghiên cӭu và phát triӇn chúng

Vào nhӳng năm 80 cӫa thӃ kӍ XX, phѭѫng pháp Top Base là sáng kiӃn kӻthuұt ÿһc biӋt cӫa Nhұt Bҧn và ÿã trӣ thành mӝt thuұt ngӳ quӕc tӃ dѭӟi tên gӑi

Phѭѫng pháp móng cӑc ÿài phӉu (Top Base Method) Vӟi viӋc chӃ tҥo hàng loҥt

nhӳng Top-block bҵng bê tông trong nhà máy, phѭѫng pháp Top Base dӉ dàng ÿѭӧc sӱ dөng trong nhiӅu công trình tҥi Nhұt Bҧn Tuy nhiên, mӛi Top-block nһngkhoҧng 75kg, viӋc vұn chuyӇn chúng ÿӃn công trѭӡng rҩt khó khăn và ÿòi hӓi thi công bҵng các thiӃt bӏ lӟn

Nhұn thҩy tính ѭu viӋt cӫa phѭѫng pháp Top Base, các kӻ sѭ Hàn Quӕc nhanh chóng nghiên cӭu, ӭng dөng và cҧi tiӃn mҥnh mӁ công nghӋ này Thay cho

viӋc ÿúc sҹn trong nhà máy, Top-block ÿѭӧc ÿә ngay tҥi hiӋn trѭӡng vӟi nhӳng khuôn nhӵa ÿѭӧc làm tӯ rác thҧi tái chӃ Nhӳng cҧi tiӃn này góp phҫn giҧm giá thành cNJng nhѭ rút ngҳn thӡi gian thi công và xӱ lý ÿѭӧc mӝt phҫn chҩt thҧi rҳn khó phân huӹ

H.Nagase và cӝng sӵ (1992) [7] ÿã tiӃn hành thí nghiӋm bàn rung ÿӇ nghiên

cӭu ÿӝ lún cӫa móng có gia cѭӡng nӅn bҵng Top-block khi nӅn cát dѭӟi ÿáy móng

bӏ hóa lӓng Thí nghiӋm bàn rung còn ÿѭӧc thӵc hiӋn vӟi các móng có hình dҥng khác nhau nhѭ hình chӳ T, hình cone, hình Top-shaped ÿӇ khҧo sát hiӋu ӭng giҧm

ÿӝ lún KӃt quҧ chӍ ra rҵng, ÿӝ lún cӫa móng sӱ dөng khӕi bê tông hình Top-shaped

là nhӓ nhҩt, và là loҥi móng hӳu hiӋu nhҩt trong viӋc kiӇm soát ÿӝ lún trong cát rӡi khiÿӝng ÿҩt xҧy ra

Arai và cӝng sӵ (2008) [8], Kim và cӝng sӵ (2008) [9] ÿã tiӃn hành nhiӅu thí nghiӋm ÿӇ xác ÿӏnh khҧ năng chӏu tҧi và ÿӝ lún cӫa phѭѫng pháp Top Base Hӑ còn nghiên cӭu vӅ hiӋu quҧ cӫa sӵ thay ÿәi kích thѭӟc khӕi móng, hiӋu ӭng khi các

khӕi liên kӃt vӟi nhau, trong các lӟp ÿҩt khác nhau, tӯ ÿó ÿѭa ra các phѭѫng pháp

Tѭѫng tác ÿӝng (Kinematic interaction) lҫn ÿҫu tiên ÿѭӧc xem xét bӣi

Housner (1957) [15] bҵng cách quan sát sӵ gián ÿoҥn cӫa sóng truyӅn trong lòng ÿҩt Do ÿӝ cӭng cӫa móng nên nhӳng bѭӟc sóng nhӓ hѫn kích thѭӟc móng sӁ bӏ

cҧn trӣ và gây nên tѭѫng tác này Newmark (1969) [16] ÿã xem xét ӭng xӱ xoҳn

CH ѬѪNG 1: TӘNG QUAN

cӫa nhӳng kӃt cҩu không ÿӕi xӭng khi sóng bӏ trӉ do truyӅn tӯ bên này qua bên kia

cӫa móng và gӑi là hiӋu ӭng τ (Tau effect), hiӋu ӭng này cNJng ÿѭӧc gӑi là tѭѫng tác ÿӝng Robert Scanlan (1976) [17] và sau ÿó Iguchi (1982) [18] ÿã ÿѭa ra công

thӭc xҩp xӍ ÿӇ xác ÿӏnh hàm ÿӝ cӭng ÿӕi vӟi móng có ÿӝ chôn sâu

Veletsos và Wei (1971) [19], Luco và Westmann (1972) [20] ÿã cung cҩp lӡi

giҧi chính xác cho bài toán móng tròn ÿһt trên bán không gian ÿàn hӗi chӏu tác dөng

cӫa tҧi ÿӝng, vӟi các tҫn sӕ và hӋ sӕ Poisson khác nhau trong khoҧng rӝng Lӡi giҧi này sau ÿó ÿã ÿѭӧc ӭng dөng và bә sung ÿӇ phù hӧp vӟi yêu cҫu cӫa viӋc xây dӵng nhà máy ÿiӋn hҥt nhân và các công trình ngoài khѫi

Mӝt sӕ tác giҧ ÿã ÿánh giá ÿһc trѭng ÿӝng cӫa ÿҩt ÿӇ xem xét ҧnh hѭӣng cӫa DSSI nhѭ: Hardin và Richart, Terzaghi và Peck, Seed và Idriss, Ohsaki và Iwasaki, Hardin và Drnevich (Chowdhury, 2009) [2], (Kausel, 2010) [21]

Nhӳng năm gҫn ÿây, xem xét ҧnh hѭӣng cӫa DSSI bҵng thí nghiӋm bàn rung

(Shaking-table tests) ÿѭӧc thӵc hiӋn Phѭѫng pháp này thӵc hiӋn theo cách tѭѫng tӵ

nhѭ phѭѫng pháp phân tích trӵc tiӃp vӟi miӅn ÿҩt nӅn hӳu hҥn ÿѭӧc mô hình cùng

vӟi kӃt cҩu bên trên (Qiang, 2008) [10] Các ÿһc trѭng cӫa ÿҩt nӅn ÿѭӧc mô phӓng trên máy tính bҵng các mô hình sӕ Cҧ hӋ thӕng sӁ ÿѭӧc kӃt nӕi vӟi máy tính và các ӭng xӱ cӫa kӃt cҩu sӁ ÿѭӧc ghi lҥi và phân tích bҵng các phҫn mӅm

1.4.2 Tình hình nghiên c ӭu trong nѭӟc

Năm 2007, công ty TADITS tiӃp nhұn chuyӇn giao công nghӋ vӅ Top Base tӯcông ty TBS (Hàn Quӕc) Tӯ năm 2008, công ty ÿã thiӃt kӃ và thi công nӅn Top Base cho các công trình tҥi Hà Nӝi, Hҧi Phòng, Thanh Hóa, TPHCM, các tӍnh Ĉӗng

bҵng sông Cӱu Long, ÿӅu ÿҥt hiӋu quҧ tӕt Tuy nhiên, viӋc thiӃt kӃ cNJng chӍ dӯng

lҥi ӣ viӋc tính toán ÿӝc lұp giӳa phҫn thân và phҫn móng có gia cѭӡng nӅn bҵng Top Base chӭ chѭa ÿi vào phân tích ҧnh hѭӣng cӫa nӅn Top Base ÿӃn dao ÿӝng

cNJng nhѭ nӝi lӵc cӫa công trình

Ӣ ViӋt Nam, các phѭѫng pháp tính toán trong lƭnh vӵc xây dӵng hiӋn chѭa ÿѭӧc quan tâm và phát triӇn ÿúng mӭc, hҫu hӃt là sӱ dөng phҫn mӅm ÿӇ thiӃt kӃ

Do ÿó, các nghiên cӭu thӵc nghiӋm và lý thuyӃt vӅ ҧnh hѭӣng cӫa SSI ÿӕi vӟi ӭng

xӱ ÿӝng cӫa kӃt cҩu còn rҩt hҥn chӃ Ĉӛ KiӃn Quӕc và HuǤnh Hӳu Thҧo Nguyên (2008) [22] ÿã nghiên cӭu ҧnh hѭӣng sӵ hóa lӓng cӫa ÿҩt ÿӃn công trình chӏu tҧi

trӑng ÿӝng ÿҩt Ĉӛ KiӃn Quӕc và Thân Tҩn Thành (2010) [23] ÿã phân tích ӭng xӱÿӝng cӫa kӃt cҩu chӏu ÿӝng ÿҩt có xét ÿӃn biӃn dҥng nӅn Các tác giҧ ÿã rút ra ÿѭӧc các kӃt luұn quan trӑng nhѭ chuyӇn vӏ cӫa hӋ kӃt cҩu – ÿҩt phө thuӝc vào các ÿһc

trѭng cӫa kӃt cҩu, ÿһc trѭng cӫa móng và ÿһc trѭng cӫa ÿҩt nӅn Tuy nhiên, mô hình tính còn chѭa kӇÿӃn mômen quán tính cӫa các tҫng và cӫa móng vào ma trұn khӕi

lѭӧng cӫa hӋ, cNJng nhѭ nhӳng giҧ thuyӃt cӫa Thành (2010) [23] chӍ tính toán cho nhà thҩp tҫng, nên ÿã bӓ qua tҫn sӕ không thӭ nguyên a 0, thông sӕ ҧnh hѭӣng ÿӃn

ÿӝ cӭng ÿӝng cӫa ÿҩt nӅn Ngoài ra, ҧnh hѭӣng cӫa tѭѫng tác SSI ÿӃn chu kǤ dao ÿӝng cӫa công trình cNJng chѭa ÿѭӧc phân tích

Nhѭ vұy vӟi nhӳng nghiên cӭu ÿã qua, viӋc phân tích ÿӝng lӵc hӑc kӃt cҩu

chӏu tҧi trӑng ÿӝng có xét tѭѫng tác vӟi ÿҩt nӅn ÿѭӧc gia cѭӡng Top Base là viӋc làm cҫn thiӃt và cҩp bách ViӋc nghiên cӭu sӁ góp phҫn ÿҧm bҧo chһt chӁ hѫn cho quá trình thiӃt kӃ và kiӇm tra mӭc ÿӝ an toàn vӅ khҧ năng chӏu lӵc cNJng nhѭ ÿӝ әn ÿӏnh cӫa nӅn móng khi xây dӵng trên nӅn Top Base Mӝt sӕ kӃt quҧ so sánh, nhұn xét và khuyӃn cáo sӱ dөng cNJng ÿѭӧc ÿѭa ra

1.5.1 M өc tiêu cӫa ÿӅ tài

9 Tìm hiӇu các ÿһc trѭng ÿӝng cӫa ÿҩt nӅn, công nghӋ xӱ lý nӅn bҵng Top Base và hiӋu quҧ sӱ dөng cӫa công nghӋ này

9 Các mô hình và công thӭc tính toán hӋ sӕ ÿӝ cӭng, hӋ sӕ cҧn cӫa nӅn ÿѭӧc gia cѭӡng bҵng Top Base

9 Phân tích ÿӝng lӵc hӑc kӃt cҩu chӏu tác dөng tҧi trӑng ÿӝng ӣ cҧ hai

trѭӡng hӧp: khi liên kӃt cӭng và khi xét ÿӃn ҧnh hѭӣng cӫa tѭѫng tác ÿҩt

nӅn & công trình SSI (có xét và không xét Top Base)

9 Các ví dө sӕ ÿӇ minh hӑa cho ҧnh hѭӣng cӫa nӅn Top Base ÿӃn ӭng xӱ

cӫa kӃt cҩu khi các ÿһc trѭng cӫa kӃt cҩu (sӕ tҫng, khӕi lѭӧng và ÿӝ cӭng

CH ѬѪNG 1: TӘNG QUAN

tҫng) thay ÿәi, khi sӕ lӟp Top Base gia cѭӡng nӅn thay ÿәi và khi ÿһc tính

cӫa lӟp ÿҩt nӅn tӵ nhiên thay ÿәi

9 Các kӃt luұn, kiӃn nghӏ, khuyӃn cáo và hѭӟng phát triӇn cӫa ҧnh hѭӣng

nӅn Top Base ÿӃn công trình

1.5.2 Ph ҥm vi cӫa ÿӅ tài

Nghiên cӭu tính toán và ӭng dөng nӅn Top Base trong ÿiӅu kiӋn ÿӏa chҩt ӣ

ViӋt Nam Trong ÿiӅu kiӋn thӡi gian hҥn chӃ, ÿӕi tѭӧng nghiên cӭu cӫa ÿӅ tài là các tòa nhà có hӋ khung chӏu lӵc cao tӯ 5 tҫng ÿӃn 15 tҫng Trong phân tích, hӋ khung ÿѭӧc ÿѭa vӅ dҥng consol vӟi khӕi lѭӧng tұp trung tҥi mӛi tҫng HӋ kӃt cҩu sӁ ÿѭӧc phân tích dao ÿӝng tӵ do khi chӏu tҧi trӑng gió và tҧi ÿӝng ÿҩt trong khoҧng thӡi gian xác ÿӏnh Ӭng xӱ cӫa vұt liӋu hoàn toàn nҵm trong giӟi hҥn ÿàn hӗi Các khҧo sát ÿѭӧc thӵc hiӋn trên khung bê tông cӕt thép

Luұn văn này ÿѭӧc chia làm 2 phҫn:

9 Ph̯n 2: Ph̯n phͭ lͭc, g͛m mã ngu͛n cͯa ch˱˯ng trình tính toán ÿ˱ͫc

vi ͇t theo ngôn ngͷ Matlab và các dͷ li͏u cͯa ví dͭ s͙.

cҩu nӅn cho móng nhѭ trong Hình 2.1

Phѭѫng pháp này ÿѭӧc sӱ dөng rҩt nhiӅu trong kӃt cҩu móng nông trên nӅn ÿҩt yӃu, có tác dөng tăng cѭӡng khҧ năng chӏu tҧi và giҧm ÿӝ lún vì thӃ ÿѭӧc coi là

mӝt trong các phѭѫng pháp cҧi tҥo nӅn ÿҩt có hiӋu quҧ cao.

3K QK°QKWU¸Q

3K QK°QKQ¼Q

3K QF½F 3K QPËLF½F

tăng ÿáng kӇ khҧ năng chӏu lӵc cӫa nӅn ÿҩt Trong trѭӡng hӧp này, có thӇ dùng các

khӕi bê tông dҥng phӉu có ÿѭӡng kính 33cm hoһc 50cm Khi ÿһt 2 lӟp Top Base ÿѭӡng kính 50cm, tҥo ÿѭӧc chiӅu dày gia cӕ tѭѫng ÿѭѫng Top Base ÿѭӡng kính 1m, nhѭng thi công nhҽ nhàng hѫn Mһt khác, Top Base ӣ vùng bӡ biӇn ÿѭӧc dùng

Hình 2.1 Top-block bê tông

CH ѬѪNG 2: PHѬѪNG PHÁP TOP BASE

làm móng cho khӕi bê tông chҳn sóng ÿӇ tránh cho khӕi bê tông này khӓi bӏ chìm vào nӅn bùn cát có khҧ năng chӏu tҧi thҩp Trong trѭӡng hӧp này, khӕi bê tông dҥng

phӉu sӱ dөng ÿѭӡng kính lӟn tӟi 2m tùy tӯng trѭӡng hӧp cө thӇ

Hình 2.2 Top Base ͧ vùng bͥ bi͋n

2.1.2 Ĉһc ÿiӇm cӫa Top Base

Hình 2.3 là mһt cҳt cӫa Top Base: phҫn trө nón cӫa Top-block ÿѭӧc ÿһttrong lӟp vұt liӋu rӡi rҥc (Ĉá dăm) nҵm trên nӅn ÿҩt yӃu, phҫn cӑc cӫa Top-block

cNJng ÿѭӧc ÿһt trong phҫn ÿӏa tҫng tѭѫng tӵ, và phҫn cӕt thép phía trên và phía dѭӟi

có tác dөng nӕi các Top-block thành nhóm Vì vұy, phѭѫng pháp móng Top Base

trӣ thành hӋ kӃt cҩu móng cӭng linh hoҥt

- Phҫn hình nón có tác dөng phân tán ӭng suҩt

- Phҫn mNJi cӑc có tác dөng cҧn trӣ chuyӇn vӏ theo phѭѫng ngang

- Lѭӟi thép trên và dѭӟi có tác dөng hình thành 1 khӕi cӭng ÿӇ giҧm ÿӝ lún và phân bӕ ÿӝ lún ÿӗng ÿӅu.

Hình 2.3 M ̿t c̷t Top Base

Hình 2.4 M ̿t b̹ng Top Base

Phҫn hình nón:

- Góc giӳa phҫn trө nón cӫa Top-block và phҫn ÿҩt (Vұt liӋu rӡi rҥc) tiӃp xúc

là 45o, hình dҥng tѭѫng tӵ nhѭ bánh xích cӫa xe ӫi ÿҩt (Hình 2.5), cҩu tҥo này cho phép phân tích tҧi trӑng thҷng ÿӭng tác dөng lên Top Base ÿѭӧc chia thành 2 thành phҫn: lӵc thҷng ÿӭng (PV) và lӵc theo phѭѫng ngang (PH) (Dankook, 2007) [26]

- BӅ mһt tiӃp xúc tăng lên 1.4 lҫn, do ÿó khҧ năng chӏu tҧi tăng lên

- Thành phҫn lӵc ngang triӋt tiêu lүn nhau

CH ѬѪNG 2: PHѬѪNG PHÁP TOP BASE

Phҫn mNJi cӑc:

- Có hiӋu ӭng gia tăng chiӅu sâu chôn cӑc trong ÿҩt và phân tán ӭng suҩt tҥi

mNJi cӑc

- HiӋu ӭng giҧm chuyӇn vӏ ngang

Hình 2.5 Bánh xích d ̩ng Top-shape cͯa máy ͯi

Hình 2.6 Ĉ̿c tính cͯa Top Base

Tóm lҥi, phѭѫng pháp Top Base là phѭѫng pháp cҧi thiӋn nӅn ÿҩt làm tăng

khҧ năng chӏu tҧi cӫa nӅn ÿҩt và giҧm ÿӝ lún do sӵ phân phӕi lҥi ӭng suҩt và ngăn

cҧn biӃn dҥng ngang thông qua viӋc thiӃt lұp nên hӋ kӃt cҩu tҥo bӣi lӟp ÿá dăm và hình dҥng bánh xích cӫa phҫn trө nón

Hình 2.7 thӇ hiӋn biӇu ÿӗ phân phӕi cho các loҥi móng khác nhau: móng bê tông và móng ÿá dăm có ÿѭӡng phân bӕ ӭng suҩt không ÿӅu, móng trên nӅn Top Base cho kӃt quҧ ÿѭӡng phân bӕ ӭng suҩt ÿӗng ÿӅu, có nghƭa là móng trên nӅn Top Base әn ÿӏnh hѫn

Top Base không chӍ có tác dөng phân phӕi ÿӅu tҧi trӑng tác dөng và ÿӝ lún

mà còn làm giҧm cѭӡng ÿӝ tҧi trӑng truyӅn qua lӟp Top Base do sӵ phân phӕi lҥi ӭng suҩt, vì vұy tҧi trӑng tác dөng sӁ không gây ҧnh hѭӣng ÿӃn lӟp ÿҩt ӣ dѭӟi sâu (Kim, 2008) [24]

Hình 2.7 Phân ph ͙i ͱng sṷt cͯa các lo̩i móng khác nhau sau khi lún dài h̩n

Hình 2.8 Phân b ͙ ͱng sṷt trong ÿ̭t y͇u

CH ѬѪNG 2: PHѬѪNG PHÁP TOP BASE

Hình 2.9 Phân b ͙ ͱng sṷt trong ÿ̭t trung bình

Hình 2.10 T ͑ s͙ kh̫ năng ch͓u t̫i các lo̩i

móng

Hình 2.11 T ͑ s͙ ÿ͡ lún các lo̩i móng

Do ÿó, viӋc tҥo ra kӃt cҩu nӅn bҵng cách ÿҫm chһt ÿá dăm vào giӳa các khӕi Top-block có tác dөng truyӅn tҧi ÿӅu xuӕng ÿҩt yӃu giҧm tұp trung ӭng suҩt Do sӱ

dөng kӃt cҩu nӅn Top Base nên sӵ phân bӕ ӭng suҩt trong nӅn ÿҩt ÿӅu hѫn và sӭc

chӕng ma sát xuҩt hiӋn trong ÿá dăm, phҫn cӑc cӫa Top Base có tác dөng ngăn chһn

biӃn dҥng ngang cӫa nӅn xung quanh

Khҧ năng chӏu lӵc cho phép cӫa Top Base q ka tính ÿѭӧc bҵng công thӭc sau (Jacky, 2010) [25]:

- B, L: Mһt bên ngҳn và dài cӫa móng (m)

- B’, L’: Mһt bên ngҳn và dài giӳa ÿӝ rӝng tác dөng tҧi hiӋu quҧ cӫa kӃt cҩu có

CH ѬѪNG 2: PHѬѪNG PHÁP TOP BASE

- B K , L K: Mһt bên ngҳn và dài cӫa lӟp Top Base gia cѭӡng (m)

- B K ’, L K ’: Mһt bên ngҳn và dài giӳa ÿӝ rӝng tác dөng tҧi hiӋu quҧ cӫa móng - Top Base có xét ÿӃn ÿӝ lӋch tâm (m)

- K 2: HӋ sӕ tăng khҧ năng chӏu lӵc cho phép khi không cҫn xét ÿӃn áp lӵc phân bӕ tiӃp xúc vӟi nӅn ÿҩt cӫa móng cӭng ÿѭӧc tính tӯ Hình 2.13

B ̫ng 2.1 H͏ s͙ kh̫ năng ch͓u t̫i cͯa n͉n ÿ̭t ban ÿ̯u và Top Base

θ N Ӆn tӵ nhiên N Ӆn gia cѭӡng Top Base

θ N Ӆn tӵ nhiên N Ӆn gia cѭӡng Top Base

εzi : Ĉӝ lún theo chiӅu thҷng ÿӭng cӫa lӟp “i”

E : Mô ÿun ÿàn hӗi cӫa ÿҩt bên dѭӟi lӟp Top Base

ν : HӋ sӕ Poison

K 0 : HӋ sӕ áp lӵc ÿҩt tƭnh

¨ɛ zi : Mӭc áp suҩt gia tăng trung bình cӫa lӟp “i”

Mô ÿun ÿàn hӗi cӫa ÿҩt E ÿѭӧc dӵ tính vӟi công thӭc sau dùng hӋ sӕ nén m v ÿҥt ÿѭӧc tӯ dӳ liӋu thí nghiӋm ÿӝ cӕ kӃt tiêu chuҭn

ra, ҧnh hѭӣng cӫa nӅn Top Base ÿӃn ӭng xӱ cӫa hӋ kӃt cҩu ÿѭӧc khҧo sát

kӃt cҩu có sӕ tҫng... so sánh chuyӇn vӏ ÿӍnh xét ÿӃn SSI -Top Base 76  Hình 4.13 Ĉӗ thӏ so sánh vұn tӕc ÿӍnh xét ÿӃn SSI -Top Base 77  Hình 4.14 Ĉӗ thӏ so sánh gia tӕc ÿӍnh xét ÿӃn SSI -Top Base 78 

Hình... hѫn

Top Base khơng chӍ có tác dөng phân phӕi ÿӅu tҧi trӑng tác dөng ÿӝ lún

mà làm giҧm cѭӡng ÿӝ tҧi trӑng truyӅn qua lӟp Top Base sӵ phân phӕi lҥi ӭng suҩt, vұy tҧi trӑng tác dөng