1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Đánh giá phương pháp phổ phản ứng trong tính toán tải trọng động đất lên nhà nhiều tầng có kết cấu không đều đặn và dễ xoắn

86 17 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 86
Dung lượng 6,49 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

TÓM TẮT LUẬN VĂN ĐÁNH GIÁ PHƯƠNG PHÁP PHỔ PHẢN ỨNG TRONG TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT LÊN NHÀ NHIỀU TẦNG CÓ KẾT CẤU KHÔNG ĐỀUĐẶN VÀ DỄ XOẮN Học viên: Nguyễn Thị Thuận Chuyên ngành: Kỹ th

Trang 1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN THỊ THUẬN

ĐÁNH GIÁ PHƯƠNG PHÁP PHỔ PHẢN ỨNG TRONG TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT LÊN NHÀ NHIỀU TẦNG CÓ KẾT CẤU KHÔNG ĐỀU ĐẶN VÀ DỄ XOẮN

LUẬN VĂN THẠC SĨ

KỸ THUẬT XÂY DỰNG

Đà Nẵng, năm 2021

Trang 2

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN THỊ THUẬN

ĐÁNH GIÁ PHƯƠNG PHÁP PHỔ PHẢN ỨNG TRONG TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT LÊN NHÀ NHIỀU TẦNG CÓ KẾT CẤU KHÔNG ĐỀU ĐẶN VÀ DỄ XOẮN

Chuyên ngành : Kỹ thuật Xây dựng

Trang 3

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Thuận

Trang 4

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: 1

2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI: 2

3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU: 2

4 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI: 2

5 BỐ CỤC ĐỀ TÀI 2

6 TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU: 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 4 1.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ ĐỘNG ĐẮT 4

1.1.1 Định nghĩa: 4

1.1.2 Nguyên nhân 4

1.1.3 Đặc điểm 4

1.1.4 Sóng địa chấn và sự truyền sóng 4

1.1.5 Cường độ động đất 5

1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN KÉT CẤU NHÀ CAO TẦNG CHỊU TẠI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 7

1.2.1 Phương pháp tĩnh 7

1.2.2 Phương pháp động lực học 7

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN NHÀ CAO TẦNG CHỊU TÁC ĐỘNG CỦA TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 8

2.1 GIẢ THUYẾT TÍNH TOÁN 8

2.2 Phương pháp tính toán 8

2.3 Sơ đồ tính toán 9

2.3.1 Sơ đồ phẳng tính toán theo hai chiều 9

2.3.2 Sơ đồ tính toán không gian 10

2.4 Các bước tính toán 10

2.5 Xác định tải trọng 10

2.5.1 Tĩnh tải 10

2.5.2 Hoạt tải 10

2.5.2.2 Các phương pháp tính toán công trình chịu tải trọng động đất 12

2.6 Tổ hợp tải trọng 20

2.6.1 Tổ hợp tải trọng cơ bản 20

2.6.2 Tổ hợp tải trọng đặc biệt 20

2.6.2.2 Tổ hợp các hệ quả của các thành phần tác động động đất 22

2.7 Kiểm tra chuyển vị 24

2.7.1.1 Chuyển vị đỉnh 25

2.7.1.2 Chuyển vị lệch tầng 25

Trang 5

CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH ỨNG XỬ CỦA CÔNG TRÌNH DƯỚI TÁC ĐỘNG

CỦA TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 32

3.1 GIỚI THIỆU CHUNG 32

3.2 Số liệu phân tích 34

3.2.1 Vật liệu 34

3.2.2 Tải trọng 34

3.3 Các trường hợp phân tích 35

3.3.1 Trường hợp 1 35

3.3.2 Trường hợp 2 35

3.4 PHÂN TÍCH ĐỘNG ĐẤT TÁC ĐỘNG LÊN CÔNG TRÌNH BẰNG PHẢN MỀM ETABS 35

3.4.1 Công trình 35

3.4.1.1 Mô hình công trình bằng phần mềm etabs 35

3.4.1.2 Khai báo tải trọng động đất 38

3.4.1.3 Phân tích mô hình 38

KẾT LUẬN 52

TÀI LIỆU THAM KHẢO

QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI

KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ

Trang 6

TÓM TẮT LUẬN VĂN ĐÁNH GIÁ PHƯƠNG PHÁP PHỔ PHẢN ỨNG TRONG TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT LÊN NHÀ NHIỀU TẦNG CÓ KẾT CẤU KHÔNG ĐỀU

ĐẶN VÀ DỄ XOẮN

Học viên: Nguyễn Thị Thuận

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp

Công trình được mô phỏng có kết cấu cao tầng (13 tầng) không đều đặn và dễ xoắn

Nội dung so sánh giữa 2 phương án phổ phản ứng và lịch sử thời gian dựa trên số liệu chạy

mô hình Etabs lấy kết quả của chuyển vị đỉnh và chuyển vị lệch tầng

• Kết quả cho thấy chuyển vị đỉnh theo lịch sử thời gian Max(Ux)=10.953mm,

Max(Uy)=

12.59mm, theo phổ phản ứng Max(Ux)=10.471mm, Max(Uy)= 15.06mm

• Kết quả cho thấy chuyển vị đỉnh theo lịch sử thời Min(Ux)=6.975mm, Min(Uy)= 11.821mm, theo phổ phản ứng Min(Ux)=8.922mm, Min(Uy)= 14.534mm

Từ khóa: Tải động đất, phổ phản ứng, phương pháp lịch sử thời gian, gia tốc nền, hệ dễ

xoắn SUMMARY OF THESIS

ASSESSMENT OF RESPONSE SPECTRUM METHOD IN EVALUATING TORSIONALLY FLEXIBLE TALL BUILDING STRUCTURES BEHAVIOUR

SUBJECTED TO EARTHQUAKE LOAD

Research, evaluation and comparison of the behavior of asymmetric high-rise buildingsunder the impact of earthquake load is calculated according to the reaction spectrum specified

in the standard Re-check the accuracy of the method based on comparison with the directanalysis model of house reactions under the impact of time history analysis

The structure is simulated to have a high-rise structure (13 floors) that is irregular and easy

to twist

The content of the comparison between 2 reactive spectra and time history plans is based

on data running the Etabs model to get results of vertex displacement and stratification

•The results show that the peak displacement according to the history of time Max (Ux)

=10.953mm, Max (Uy) = 12.59mm, according to the reaction spectrum Max (Ux) =

Keywords: Earthquake load, reaction spectrum, time history method, background

acceleration, easy to twist system.

Trang 7

DANH MỤC BẢNG

Số hiệu bảng

Bảng 1.1Bảng 2.1Bảng 2.2Bảng 2.3Bảng 2.4Bảng 2.5Bảng 3.1Bảng 3.2Bảng 3.3Bảng 3.4Bảng 3.5Bảng 3.6Bảng 3.7

Trang 8

DANH MỤC HÌNH

Số hiệu hình

Hình 2.1Hình 3.1Hình 3.2Hình 3.3Hình 3.4Hình 3.5Hình 3.6Hình 3.7Hình 3.8Hình 3.9Hình 3.10

Hình 3.11Hình 3.12Hình 3.13Hình 3.14Hình 3.15Hình 3.16Hình 3.17Hình 3.18Hình 3.19

Trang 9

Khi thiết kế công trình cao tầng, người thiết kế ưu tiên chọn các mặt bằng kết cấu

có tính đối xứng Vì khi tính toán công trình chịu các tải trọng động, chỉ cần một sốdạng dao động cơ bản có thể phản ảnh hết phản ứng công trình

Thực tế đối với một số công trình nhà cao tầng do yêu cầu về kiến trúc, các kỹ sưkết cấu khó có thể bố trí thỏa mãn tiêu chí trên, mặt bằng không đối xứng dẫn đếntâm cứng không trùng với tâm khối lượng, khi chịu lực ngang nhà sẽ có thêm chuyển

vị xoắn Như vậy các dạng dao động khi tính toán công trình chịu tải trọng động đất

sẽ xét đến dao động xoắn

Động đất là một thảm họa thiên nhiên có khả năng phá hủy vô cùng khủng khiếp,

có thể phá hủy một thành phố, một khu vực có thể bị sụt lún hoàn toàn Gây ra những

hệ lụy to lớn cho con người và ảnh hưởng đến sự phát triển xã hội

Cho đến nay việc dự đoán thời gian và địa điểm diễn ra động đất chỉ là tương đốichính xác đối với nền khoa học và kĩ thuật đương đại Vì vậy mà con người cần cónhững biện pháp phòng ngừa nhằm giảm thiểu thiệt hại về con người, tài sản và những

hệ lụy tất yếu do động đất gây ra

Với những thảm họa động đất đã từng diễn ra trên thể giới cho chúng ta thấy rằngsức tàn phá vô cùng khủng khiếp của động đất và việc chủ động phòng ngừa động đất

là điều cần thiết Vì vậy mà công trình kháng chấn, công trình chịu động đất là mộttrong những giải pháp hàng đầu nhằm hạn chế, giảm thiểu thiệt hại của động đất gây racho con người, xã hội

Công trình kháng chấn, công trình chịu động đất là công trình được thiết kế với tải

Trang 10

trọng động đất Chúng ta sẽ tính toán tải trọng động đất theo phương pháp phổ phảnứng và kiểm tra chính xác lại phương pháp trên bằng mô hình phân tích trực tiếp phảnứng nhà dưới tác động cảu gia tốc nền theo thời gian Do đó việc tiến hành nghiên cứu

đề tài “Đánh giá phương pháp phổ phản ứng trong tính toán tải trọng động đất lên nhà nhiều tầng có kết cấu không đều đặn và dễ xoắn” là cần thiết.

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:

- Tính toán tải động đất theo phương pháp phổ phản ứng quy định trong tiêu chuẩn, nhưng phân tích dao động riêng của nhà với mô hình không gian

và có kể đến dao động xoắn

- Kiểm tra lại tính chính xác của phương pháp trên dựa vào việc so sánh với mô hình phân tích trực tiếp phản ứng nhà dưới tác động của gia tốc nền thay đổi theo thời gian (Time history analysis)

- Đề xuất phương pháp tính toán hợp lý cho nhà có mặt bằng không đều đặn, xoắn nhiều và nguy hiểm

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

- Đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu, phân tích, tính toán ứng xử của kết cấu dưới tác động của tại động đất theo phương pháp phổ phản ứng, đề xuất phương án hợp lý

- Phạm vi nghiên cứu: Ứng xử của kết cấu nhà cao tầng không đối xứng dưới tác động của tải động đất

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài:

Nghiên cứu ứng xử của nhà cao tầng dưới tác động của tải trọng động đất theophương pháp tính phổ phản ứng và kiểm tra chính xác lại phương pháp trên bằng môhình phân tích trực tiếp phản ứng nhà dưới tác động cảu gia tốc nền theo thời gian lịch

sử thời gian có ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Kết quả nghiên cứu luận văn có thể sử dụng: Tài liệu tham khảo cho sinh viênchuyên ngành xây dựng tại các trường Đại học và Cao đẳngTài liệu tham khảo cho các

kỹ sư, cán bộ kỹ thuật xây dựng

5 Bố

cục đề tài

Mở đầu:

1 Lý do chọn đề tài

Trang 11

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

4 Phương pháp nghiên cứuChương 1: Tổng quan về công trình kháng chấn

Chương 2: Cơ sở lý thuyết tính toán thiết kế công trình kháng chấn

Chương 3: Phân tích khả năng ứng xử của kết cấu dưới tác động của tải trọng độngđất theo phương pháp phổ phản ứng và kiểm tra theo theo phương pháp lịch sử thời gian

Kết luận và kiến nghị

1 Kết luận

2 Kiến nghị

6 Tổng quan tài liệu nghiên cứu:

Động đất và phân tích công trình chịu tác động của động đất là một chủ đề đượcnhiều tác giả trong và ngoài nước quan tâm nghiên cứu Kết quả nghiên cứu động đất

được thực hiện trong các công trình nghiên cứu của tác giả nước ngoài như: “Dynamics of

structure: Theory and Applications to Earthquake Engineering – Anil K.Chopra (1995);

“Earthquake-resistant concrete structures - Penelis, G.G and Kappos, A.J

(1997)” Bên cạnh đó mỗi nước đều ban hành các Tiêu chuẩn tính động đất riêng xuất

phát từ chiến lược phát triên kinh tế xã hội cũng như cơ sở vật chất kỹ thuật trong nướcTại Việt Nam, nghiên cứu động đất được Viện Vật lý địa cầu thuộc Trung tâm khoa học tựnhiên và công nghệ Quốc gia tiến hành Hệ thống các thông số cơ bản của động đất, mụclục động đất ở Việt Nam, quy luật cơ bản vẻ tính động đất đã được nghiên cứu và khái

quát trong các công trình: “Nghiên cứu dự báo động đất và dao động nền ở Việt Nam”;

“Động đất trên lãnh thô Liệt Nam — Nguyễn Đình Xuyên năm 1985’’ Năm 2006, Bộ Xây

dựng ban hành Tiêu chuẩn thiết kế động đất TCXDVN 375:2006 trên cơ

sở chấp nhận Eurocode 8

Trang 12

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI

TRỌNG ĐỘNG ĐẤT1.1 KHÁI QUÁT CHUNG VỀ ĐỘNG ĐẮT

1.1.1 Định nghĩa:

Động đất là một sự rung chuyển hay chuyển động lung lay của mặt đất do sự lantỏa năng lượng từ một điểm nhất định nằm sâu trong lòng đất Động đất thường là kếtqua sự chuyển động của các phay (geologic fault) hay những bộ phận đứt gãy trên vỏcủa Trái đất hoặc các hành tỉnh cấu tạo chủ yếu từ chất rắn như đất đá,

1.1.2 Nguyên nhân

Động đất hay địa chấn là sự rung chuyển trên bề mặt Trái Đất do kết quả của sự

giải phóng năng lượng bất ngờ ở lớp vỏ Trái Đất và phát sinh ra Sóng địa chấn Nócũng xảy ra ở các hành tinh có cấu tạo với lớp vỏ ngoài rắn như Trái Đất

Theo nghĩa rộng thì động đất dùng để chỉ các rung chuyển của mặt đất mà tạo ra sóng

địa chấn Chúng được gây ra bởi các nguyên nhân:

- Do vận động kiến tạo của các mảng kiến tạo trong vỏ Trái Đất, dẫn

đến các hoạt động đứt gãy và hoặc phun trào núi lửa ở các đới hút chìm

- Thiên thạch va chạm vào Trái Đất, các vụ trượt lở đất đá với khối lượng lớn

- Hoạt động của con người gồm cả gây rung động không chủ yếu và các kích động có chủ yếu trong khảo sát hoặc trong khai thác hay xây dựng, đặc biệt là các vụ thử hạt nhân dưới lòng đất

1.1.3 Đặc điểm

Động đất diễn ra hàng ngày trên Trái Đất Chúng có thể có sự rung động rất nhỏ

để có thể cảm nhận cho tới đủ khả năng để phá hủy hoàn toàn các thành phố Hầu hếtcác trận động đất đều nhỏ và không gây thiệt hại

Tác động trực tiếp của trận động đất là rung cuộn mặt đất (Ground roll), thườnggây ra nhiều thiệt hại nhất Các rung động này có biên độ lớn, vượt giới hạn đàn hồicủa môi trường đất đá hay công trình và gây nứt vỡ Tác động thứ cấp của động đất làkích động lở đất, lở tuyết, sóng thần, nước triều giả, vỡ đê Sau cùng là hỏa hoạn docác hệ thống cung cấp năng lượng (điện, ga) bị phá hủy

1.1.4 Sóng địa chấn và sự truyền sóng

Các nhà địa chấn phân chia ra bốn loại sóng địa chấn , được xếp thành 2 nhóm: hai

Trang 13

5loại gọi là sóng khối (Body waves) và hai loại gọi là sóng bề mặt (Surface waves).Sóng khối phát xuất từ chấn tiêu và lan truyền ra khắp các lớp của Trái Đất Tạichấn tâm thì sóng khối lan đến bề mặt sẽ tạo ra sóng mặt Bốn sóng này có vận tốc lantruyền khác nhau, và tại trạm quan sát địa chấn ghi nhận được theo thứ tự đi đến nhưsau:

 Sóng P: Sóng sơ cấp (Primary wave) hay sóng dọc (Longitudinal wave)

 Sóng S: Sóng thứ cấp (Secondary wave) hay sóng ngang (Shear wave)

 Sóng Love: Một dạng sóng mặt ngang phân cực ngang

 Sóng Rayleigh: còn gọi là rung cuộn mặt đất (Ground roll)

Tùy theo tình trạng ghi nhận sóng của trạm, nhà địa chấn tính ra cường độ, khoảngcách và độ sâu chấn tiêu với mức chính xác thô Kết hợp số liệu của nhiều trạm quan sátđịa chấn sẽ xác định được cường độ và tọa độ vụ động đất chính xác hơn

1.1.5 Cường độ động đất

Cường độ động đất là thê hiện mức độ tàn phá mà động đất có thể gây ra ở mộtkhu vực nào đó Giá trị thông số này đạt giá trị cực đại ở chấn tâm rồi giảm đân theokhoảng cách chân tâm, và phụ thuộc vào điểm quan sát

Thang cường độ động đất (hay cấp động đất) phụ thuộc vào khả năng nhận thức củacon người về mức độ phá hoại công trình xây dựng do động đất gây ra Năm 1878, thangcường độ động đất được Rossi thành lập Năm 1904, Cancani đã đưa ra một thang độ cóđịnh lượng cụ thể trên cơ sở gia tốc nên (acceleration) do chân động gây ra

Năm 1931, hai nhà địa chấn học H.O.Wood và F Neumann xây đựng Thang

Mercalli hiệu chỉnh (Modifñed Mercalii Scale) phân chia cường độ chấn động thành 12

Thang Richter (hay còn gọi là thang độ lớn địa phương) Theo định nghĩa của

Richter, độ lớn M của một trận động đất được xác định như sau:

M  log A log A0

Trang 14

Trong đó:

A : Biên độ max của trận động đất đang xét đo địa chắn kẻ

A0: Biên đô max của trân đông đất chuân có cùng chấn tâm

Bảng 1.1 Thang cường độ động đất theo đặc trưng của sóng

Trung

5.0 - 5.9bình

Rất

7.0 - 7.9mạnh

Cực

8.0 - 8.9mạnh

Cực

Trang 15

kỳ 9.0-9.9mạnh

Ngoại

>10lệ

Trang 16

1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN KÉT CẤU NHÀ CAO TẦNG CHỊU TẠI

TRỌNG ĐỘNG ĐẤT

1.2.1 Phương pháp tĩnh

Tải trọng động đất tác dụng lên công trình nhà thông qua dịch chuyển của nền đất

và được biểu diễn thông qua lực quán tính trên từng tầng sàn nhà Dưới tác dụng củatải trọng động đất, kết cấu nhà dịch chuyển liên tục sang phải, sang trái và biến đổitheo từng giây

Tải trọng động đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố bao gồm độ lớn và đặc điểm phátsinh chấn động, khoảng cách từ công trình xây dựng đến tâm chấn hay vết đứt gãy, đặctrưng của nền đất, đặc trưng của hệ kết cấu chịu lực ngang (cường độ, độ cứng, khảnăng biến dạng dẻo, khả năng hấp thụ năng lượng)

Trong thực hành thiết kế kết cấu để đơn giản hoá, tải trọng động đất được quyđổi thành tải trọng tĩnh tương đương (equivalent static lateral forces) tác dụng ở cácmức tầng sàn của nhà

1.2.2 Phương pháp động lực học

Nhiệm vụ cơ bản của bài toán động lực học công trình là xác định chuyển vị và nộilực trong kết cấu công trình khi công trình chịu tác dụng của tải trọng thay đổi theo thờigian: Trên cơ sở đó, sẽ xác định được các biến dạng và ứng suất cực đại để tính toán kiểmtra các công trình thực, đồng thời lựa chọn kích thước kết cấu hợp lý đảm bảo biến dạng

và ứng suất nhỏ để thiết kế các công trình mới, tránh hiện tượng cộng hưởng

Dưới tác dụng của tải trọng thay đổi theo thời gian hệ kết cấu sẽ dao động và daođộng đó được biểu thị dưới dạng chuyển vị của kết cấu Do đó khi phân tích và giảiquyết bài toán động lực học công trình sẽ cho phép xác định được sự thay đổi củachuyển vị theo thời gian ứng với quá trình thay đổi của tải trọng động

Các tham số khác như nội lực, ứng suất, biến dạng… các giá trị đều được xácđịnh sau khi có sự phân bố chuyển vị của kết cấu Tất cả các tham số đó đều là cáchàm thay đổi theo thời gian phù hợp với tác dụng động bên ngoài

Trang 17

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN NHÀ CAO TẦNG CHỊU TÁC ĐỘNG CỦA TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT2.1 GIẢ THUYẾT TÍNH TOÁN

Tính toán kết cấu nhà cao tầng là việc xác định trạng thái ứng suất – biến dạngtrong từng hệ, từng bộ phận cho đến từng cấu kiện chịu lực dưới tác động của mọi loạitải trọng Ở đây chúng ta chủ yếu xét đến phản ứng của hệ kết cấu thẳng đứng khung,vách, lõi dưới tác động của tải trọng ngang Một số giả thiết thường được sử dụngtrong tính toán nhà cao tầng:

 Giả thiết ngôi nhà làm việc như một thanh công xon có độ cứng uốn tương đương độ cứng của các hệ kết cấu hợp thành

 Giả thiết mỗi hệ kết cấu chỉ có thể tiếp thu một phần tải trọng ngang tỷ lệvới độ cứng uốn (xoắn) của chúng, nhưng được liên kết chặt chẽ với các hệkhác qua các thanh giằng liên kết khớp hai đầu

 Giả thiết về các hệ chịu lực cùng có một dạng đường cong uốn

2.2 Phương pháp tính toán

Phương pháp phân tích chính là phương pháp phân tích phần tử hữu hạn(PPPTHH) là một phương pháp đặc biệt có hiệu quả để tìm dạng gần đúng của mộthàm chưa biết trong miền xác định của nó

Phương pháp phần tử hữu hạn ra đời từ thực tiễn phân tích kết cấu, sau đó đượcphát triển một cách chặt chẽ và tổng quát như phương pháp biến phân hay số dư cótrọng số để giải quyết các bài toán vật lý khác nhau Tuy nhiên khác với phương phápbiến phân số dư có trọng số cổ điển, phương pháp phần tử hữu hạn không tìm dạngxấp xỉ của hàm trong toàn miền xác định mà chỉ trong từng miền con (phần tử) thuộcmiền xác định đó

Do vậy phương pháp phần tử hữu hạn rất thích hợp với các bài toán vật lý và kỹthuật nhất là đối với bài toán kết cấu, trong đó hàm cần tìm được xác định trên nhữngmiền phức tạp bao gồm nhiều miền nhỏ có tính chất khác nhau

Trong phương pháp phần tử hữu hạn miền tính toán được thay thế bởi một số hữuhạn các miền con gọi là phần tử, và các phần tử xem như chỉ được kết nối với nhau quamột số điểm xác định trên biên của nó gọi là điểm nút Trong phạm vi mỗi phần tử đại

Trang 18

số của hàm và có thể cả trị số đạo hàm của nó tại các điểm nút của phần tử.

Như vậy các hệ số của hàm xấp xỉ có ý nghĩa vật lý xác định, do vậy nó rất dễthỏa mãn điều kiện biên của bài toán, đây cũng là ưu điểm nổi bật của phương phápphần tử hữu hạn so với các phương pháp xấp xỉ khác Tùy theo ý nghĩa của hàm xấp xỉtrong bài toán kết cấu người ta chia làm ba mô hình sau:

 Mô hình tương thích: biểu diễn dạng phân bố của chuyển vị trong phần tử, ẩn

số là các chuyển vị và đạo hàm của nó được xác định từ hệ phương trình thành lậptrên cơ sở nguyên lý biến phân Lagrange hoặc định dừng của thế năng toàn phần

 Mô hình cân bằng: biểu diễn một cách gần đúng dạng gần đúng của ứngsuất hoặc nội lực trong phần tử Ẩn số là các lực tại nút và được xác định từ hệphương trình thiết lập trên cơ sở nguyên lý biến phân Castigliano hoặc định lýdừng của năng lượng bù toàn phần

 Mô hình hỗn hợp: biểu diễn gần đúng dạng phân bố của cả chuyển vị và ứngsuất trong phần tử Coi chuyển vị và ứng suất là hai yếu tố độc lập riêng biệt, cácẩn

số được xác định từ hệ phương trình thành lập trên cơ sở nguyên lý biến phân Reisner – He linge

Trong ba mô hình trên thì mô hình tương thích được sử dụng rộng rãi hơn cả, hai

mô hình còn lại chỉ sử dụng có hiệu quả trong một số bài toán Mô hình tương thíchđược sử dụng để phân tích và thành lập phương trình tính toán hệ thanh theo phươngpháp phần tử hữu hạn

2.3 Sơ đồ tính toán

Căn cứ vào các giả thiết tính toán có thể phân chia thành các sơ đồ tính theonhiều cách khác nhau

2.3.1 Sơ đồ phẳng tính toán theo hai chiều

Công trình được mô hình hóa dưới dạng những kết cấu phẳng theo hai phươngmặt bằng chịu tác động của tải trọng trong mặt phẳng của chúng Giữa các hệ được giằng với nhau bởi các dãy liên kết khớp hai đầu và ở ngang mức sàn các tầng

Trang 19

2.3.2 Sơ đồ tính toán không gian

Công trình được mô hình như một hệ khung và tấm không gian chịu tác độngđồng thời của ngoại lực theo phương bất kỳ

2.4 Các bước tính toán

 Chọn sơ đồ tính toán

 Xác định các loại tải trọng

 Xác định các đặc trưng hình học và độ cứng của kết cấu

 Phân phối tải trọng ngang vào các hệ chịu lực

 Xác định nội lực, chuyển vị trong từng hệ, từng cấu kiện

 Kiểm tra các điều kiện bền, chuyển vị và các đặc trưng động

 Kiểm tra ổn định cục bộ và ổn định tổng thể công trình

 Tải trọng tạm thời dài hạn gồm có:

 Khối lượng vách tạm thời, khối lượng phần đất và bê tông đệm dưới thiết bị

 Khối lượng các thiết bị cố định như thang máy…

 Tác dụng của biến dạng nền không kèm theo sự thay đổi cấu trúc đất

Trang 20

 Tác dụng do sự thay đổi độ ẩm, co ngót và từ biến của vật liệu.

Trang 21

 Khi tính dầm chính, dầm phụ, bản sàn: tải trọng toàn phần được phép giảm nhưsau:

 Khi xác định lực dọc để tính cột, tường, móng: tải trọng toàn phần được phép giảm như sau:

 Đối với các phòng nêu tại mục 1, 2, 3, 4, 5 (bảng 3, TCVN2737:1995)

Trang 22

Trong đó: n là số sàn ở phía trên tiết diện đang xét

Tuy nhiên hoạt tải thường không lớn so với tải trọng bản thân (15%-20%) nênkhi thiên về an toàn có thể không xét đến các hệ số giảm tải trong tính toán khungnhiều tầng nhiều nhịp, nhất là hệ khung không gian còn cho phép không xét đến cácphương án Tải trọng động đất

Trong phạm nghiên cứu, chuyển động động đất tại một điểm cho trước trên bề mặtđược biểu diễn bằng phổ phản ứng gia tốc đàn hồi, được gọi tắt là ‘‘phổ phản ứng đàn

Trang 23

Dạng của phổ phản ứng đàn hồi được lấy như nhau đối với hai mức tác độngđộng đất với yêu cầu không sụp đổ (trạng thái cực hạn - tác động động đất thiết kế) vàđối với yêu cầu hạn chế hư hỏng

Tác động động đất theo phương nằm ngang được mô tả bằng hai thành phầnvuông góc được xem là độc lập và biểu diễn bằng cùng một phổ phản ứng

Đối với ba thành phần của tác động động đất, có thể chấp nhận một hoặc nhiềudạng khác nhau của phổ phản ứng, phụ thuộc vào các vùng nguồn và độ lớn động đấtphát sinh từ chúng

CHÚ THÍCH: Khi lựa chọn hình dạng phù hợp cho phổ phản ứng, cần lưu ý tới

độ lớn của những trận động đất góp phần lớn nhất trong việc đánh giá nguy cơ độngđất theo phương pháp xác suất mà không thiên về giới hạn trên an toàn (ví dụ trậnđộng đất cực đại có thể xảy ra) được xác định nhằm mục đích này

Ở những nơi chịu ảnh hưởng động đất phát sinh từ các nguồn rất khác nhau, khảnăng sử dụng nhiều hơn một dạng phổ phản ứng phải được xem xét để có thể thể hiệnđúng tác động động đất thiết kế Trong những trường hợp như vậy, thông thường giátrị của ag cho từng loại phổ phản ứng và từng trận động đất sẽ khác nhau

Đối với các công trình quan trọng (l >1) cần xét các hiệu ứng khuếch đại địa hình Có thể biểu diễn chuyển động động đất theo hàm của thời gian

Đối với một số loại công trình, có thể xét sự biến thiên của chuyển động nền đất trong không gian cũng như theo thời gian

2.5.2.2 Các phương pháp tính toán công trình chịu tải trọng động đất

- Tổng các khối lượng hữu hiệu của các dạng dao động được xét chiếm ít nhất 90% tổng khối lượng của kết cấu;

Trang 24

- Tất cả các dạng dao động có khối lượng hữu hiệu lớn hơn 5% của tổng khối lượng đều được xét đến

CHÚ THÍCH: Khối lượng hữu hiệu mk ứng với dạng dao động k, được xác định

sao cho lực cắt đáy Fbk, tác động theo phương tác động của lực động đất, có thể biểu

thị dưới dạng Fbk =Sd(Tk)mk.

Có thể chứng minh rằng tổng các khối lượng hữu hiệu (đối với tất cả các dạng dao

động và đối với một hướng cho trước) là bằng khối lượng kết cấu Khi sử dụng môhình không gian, những điều kiện trên cần được kiểm tra cho mỗi phương cần thiết

Nếu các yêu cầu quy định trong không thể thỏa mãn (ví dụ trong nhà và công trình

mà các dao động xoắn góp phần đáng kể) thì số lượng tối thiểu các dạng dao động k được

xét trong tính toán khi phân tích không gian cần thỏa mãn cả hai điều kiện sau:

k là số dạng dao động được xét tới trong tính toán;

 n là số tầng ở trên móng hoặc đỉnh của phần cứng phía dưới;

 Tk là chu kỳ dao động của dạng thứ k.

Khả năng kháng chấn của hệ kết cấu trong miền phi tuyến thường cho phép thiết

kế kết cấu với các lực động đất bé hơn so với các lực ứng với phản ứng đàn hồi tuyếntính

Để tránh với phân tích trực tiếp các kết cấu không đàn hồi, người ta kể đến khảnăng tiêu tán năng lượng chủ yếu thông qua ứng xử dẻo của các cấu kiện của nó bằngcách phân tích đàn hồi dựa trên phổ phản ứng được chiết giảm từ phổ phản ứng đànhồi, vì thế phổ này được gọi là phổ thiết kế Sự chiết giảm này được thực hiện bằngcách đưa vào hệ số ứng xử q

Với các thành phần nằm ngang của tác động động đất, phổ phản ứng đàn hồi Se(T)

được xác định bằng các công thức sau:

Trang 25

(2.6 )

(2.7 )

(2.8 )

 Với thành phần thẳng đứng của tác động động đấtThành phần thẳng đứng của tác động động đất phải được thể hiện bằng phổ phản

ứng đàn hồi, Sve(T), được xác định bằng cách sử dụng các biểu thức

g đó:

e(T) là phổ phản ứng đàn hồi;

Trang 26

(2.9) (2.10)

(2.11)

(2.12)

(2.13)

(2.14 )

(2.15 )

(2.16 )

Trang 27

T là chu kỳ dao động của hệ tuyến tính một bậc tự do;

ag là gia tốc nền thiết kế trên nền loại A (ag =l.agR);

l hệ số tầm quan trọng được cho trong phụ lục F, TCVN 375:2006

agR đỉnh gia tốc nèn, cho trong phụ lục I TCVN 375:2006

 TB là giới hạn dưới của chu kỳ, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc;

 TC là giới hạn trên của chu kỳ, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc;

 TD là giá trị xác định điểm bắt đầu của phần phản ứng dịch chuyển không đổi trong phổ phản ứng;

 là hệ số điều chỉnh độ cản với giá trị tham chiếu = 1 đối với độ cản nhớt

5 %

Sd(T) là phổ thiết kế;

 q là hệ số ứng xử; q q0 kw1 5 trong đó q0 là hệ số ứng xử cơ bản phụ thuộc vào loại kết cấu và tính đều đặn theo mặt đứng

Loại kết cấu

Hệ khung, hệ hỗn hợp, hệ tường kẹp

Hệ không thuộc hệ tường kẹp

Hệ dễ xoắn

Và với loại nhà không đều đặn theo mặt đứng theo giá trị q0 cần được giảm xuống

Hệ khung hoặc hệ kết cấu hỗn hợp tương đương khung

Nhà một tầng

Khung nhiều tầng, một nhịp

Khung nhiều tầng, nhiều nhịp hoặc kết cấu hôn hợp tương đương khung

Hệ tường hoặc hệ kết cấu hỗn hợp tương đương tường

Hệ tường chỉ có hai tường không phải là tường kép theo từng phương ngang

Trang 28

Các hệ tường không phải là tường kép

Hệ kết cấu hôn hợp tương đương tường, hoặc hệ tường kép

Trang 29

Hệ số kw phản ánh dạng phá hoại thường gặp trong kết cấu có vách

Hệ khung hoặc hệ kết cấu hỗn hợp tương đương khung

Hệ tường, hệ kết cấu hỗn hợp tương đương tường và kết cấu dễ

xoắn

Trong đó

 0 là tỷ số kích thước các vách trong hệ kết cấu

chiều cao vách thứ i ; và lwi là độ dài của vách thứ i

 là hệ số ứng với cận dưới của phổ thiết kế theo phương nằm ngang,

 = 0.2

 S là hệ số nền;

Trang 30

Thông thường, người ta chỉ đo giá trị cực đại của chuyển vị Vì vậy, chỉ thu được

Trang 31

phổ phản ứng chuyển vị “thật” Từ “thật” ở đây để phân biệt với từ “giả” của phổ phảnứng vận tốc “giả” và phổ phản ứng gia tốc “giả” Vì 2 loại phổ này được suy ra từ phổphản ứng chuyển vị trên cơ sở dao động của hệ một bậc tự do

Phương trình dao động có dạng: u  u0 sin t

Giá trị phổ vận tốc được suy từ phổ chuyển vị: Sv.Sd

Giá trị phổ gia tốc được suy từ phổ chuyển vị: Sa.Sv

Đối với thành phần thẳng đứng của tác động động đất phổ thiết kế được xác địnhtheo công thức của phổ ngang; trong đó gia tốc nền thiết kế theo phương ngang ag

được thay bằng avg 0.9 ; S1; q1.5; các giá trị khác lấy theo bảng sau

a vg / ag

b Phương pháp phân tích động đất theo lịch sử thời gian

Phương pháp cộng tác dụng (lực ngang tương đương) hoặc phương pháp phổđược nêu ở phần trước rất hữu dụng cho phân tích đàn hồi của kết cấu Nó không trựctiếp áp dụng được cho việc phân tích không đàn hồi bởi vì nguyên tắc cơ bản của cộngtác dụng không còn phù hợp nữa Hơn nữa, sự phân tích khó tránh khỏi sai số vốn cócủa phương pháp cộng tác dụng mô hình Xét cho cùng, phương pháp tổ hợp ứng xửcủa kết cấu từ các dạng dao động khác nhau là một kỹ thuật có xác suất chính xác nhấtđịnh Và trong một số trường hợp, có thể tạo ra những kết quả miêu tả không trọn vẹnứng xử thực sự của kết cấu Phương pháp phân tích lịch sử thời gian khắc phục hainhược điểm này Nhưng nó đòi hỏi một khối lượng tính toán lớn Nó không đơn thuần

là một công cụ để phân tích trong thiết kế của công trình Nó có thể cho biết ứng xửthực tế của công trình trong từng thời điểm xảy ra động đất Phương pháp này dựa vàotích phân từng bước mà phạm vi thời gian thì được xác định trong lượng số gia nhỏt

và trong mỗi khoảng thời gian, kết quả của phương trình được giải trước đó được dùngnhư thông số đầu vào cho bước tiếp theo Phương pháp này thích hợp cho cả phân tíchđàn hồi tuyến tính và không đàn hồi tuyến tính Vì nó mô tả được sự thay đổi độ cứngcủa kết cấu do sự hình thành khớp dẻo Độ cứng của kết cấu sẽ được tính toán lại saumỗi bước tính toán dựa vào kết quả của bước trước đó

Có thể lý tưởng hóa công trình N tầng thành hệ có khối lượng tập trung đặt tại mỗi

Trang 32

18tầng Phương trình chuyển động chủ đạo của hệ N tầng

Phương trình này không thể giải trực tiếp được Phương trình dao động cho dạng dao động thứ n của công trình nhiều tầng đã được lý tưởng hóa

Y2 Y2Y

Trang 33

Trong mỗi bước thời gian, ứng xử tổng thể của kết cấu được xác định

bằng cách kết hợp ứng xử của tất cả các mode dao động

của gia tốc trong toàn bộ quá trình động đất sẽ được chia ra từng bước thời gian nhỏ để

phân tích Độ lớn của bước thời gian này được xác lập bởi người thiết kế Trong mỗibước thời gian, gia tốc xem như thay đổi tuyến tính

Máy tính sẽ tích phân từng bước phương trình dao động trong từng bước thời gian.Kết quả của bước trước sẽ là điều kiện ban đầu của bước kế tiếp Bước tích phân này cóthể diễn ra theo 2 cách sau

Nếu tích phân trực tiếp phương trình dao động tổng thể thì gọi là phương pháp tíchphân trực tiếp ( irect Integration)

Nếu tích phân phương trình dao động của các dạng dao động thì gọi là phươngpháp tích phân dạng dao động (Modal Integration) Etabs chỉ dùng cách tích phân này vì

nó cho ra kết quả khá chính xác với nhà cao tầng

Trong mỗi bước thời gian, ứng xử của kết cấu sẽ được tính toán trong tất cả cácphần tử Sau đó sẽ được cộng lại để được ứng xử tổng thể của kết cấu cho đến thời điểm

đó Đây không phải là ứng xử riêng của kết cấu trong bước thời gian đó, vì sau mỗibước thời gian thì giá trị ứng xử đều được lưu lại và lấy đó làm giá trị đầu vào cho bước

kế tiếp Cách kết hợp này loại trừ hoàn toàn được cách tổ hợp theo xác suất của phươngpháp tổ hợp từ các dạng dao động trong phổ phản ứng

Ứng xử của kết cấu với mỗi băng gia tốc sẽ khác nhau Để có được giá trị thiết kếcho kết cấu, phải chạy mô hình với rất nhiều băng gia tốc khác nhau Ở điều kiện củaViệt Nam không có điều kiện ghi lại được tất cả các trận động đất đã xảy ra

Ngoài ra, có thể tham khảo các băng gia tốc ghi lại được từ các trận động đất xảy

ra trên thế giới trong dữ liệu phần mềm Etabs

Trang 34

Phương pháp tích phân dạng dao động (modal integration)

Phương pháp dựa trên nguyên lý cộng tác dụng mô hình là một phương phápmang lại hiệu quả cao và chính xác cho phân tích lịch sử thời gian Phương pháp nàycũng phân tích dựa trên các mode dao động nhưng khác phương pháp phân tích trongphổ phản ứng ở chỗ: nó thực hiện việc tích phân khép kín đồng thời cho tất cả cácmode dao động được xét trong từng bước thời gian Và tiến hành kết hợp ứng xử củakết cấu lại ngay khi chúng được tính toán xong để cho ứng xử tổng thể của kết cấu cho

đến thời điểm đó.

Thừa nhận rằng trong mỗi bước thời gian, gia tốc thay đổi tuyến tính Và nếubước thời gian xuất ra nhỏ hơn bước thời gian đầu vào thì giá trị gia tốc ở 35 giữa haiđiểm thời gian đầu vào sẽ được nội suy tuyến tính Thường lấy bước của thời gian xuất

ra khoảng 1/10 chu kỳ của mode cao nhất (1/25 – 1/50s)

Tải trọng tạm thời dài hạn và tải trọng tạm thời ngắn hạn nhân với hệ số = 0,9; Khi

có thể phân tích ảnh hưởng riêng biệt của từng tải trọng tạm thời ngắn hạn lên nội lực, chuyển vị trong của kết cấu và nền móng thì tải trọng có ảnh hưởng lớn nhất không giảm, tải trọng thứ hai nhân với hệ số 0.8; các tải trọng còn lại nhân với hệ số 0.6

2.6.2 Tổ hợp tải trọng đặc biệt.

 Tổ hợp tải trọng đặc biệt do tác động động đất không tính đến tải trọng gió

 Tổ hợp tải trọng đặc biệt có một tải trọng tạm thời thì giá trị của tải trọng tạmthời được lấy toàn bộ

 Tổ hợp tải trọng đặc biệt có hai tải trọng tạm thời trở lên, giá trị tải trọng đặc biệtđược lấy không giảm, giá trị tính toán của tải trọng tạm thời hoặc nội lực tương ứng củachúng được nhân với hệ số tổ hợp như sau: tải trọng tạm thời dài hạn nhân với hệ số

1 =0.95, tải trọng tạm thời ngắn hạn nhân với hệ số2 =0.8 trừ những trường hợp đã

Trang 35

được nói rõ trong tiêu chuẩn thiết kế các công trình trong vùng động đất hoặc các tiêu chuẩn thiết kế kết cấu và nền móng khác

Theo (TCVN 9386 : 2012, 2012)(Các mục, bảng sau đây được trích lọc trong

tiêu chuẩn) Mục 3.2.4 Các tổ hợp tác động động đất với các tác động khácGiá trị thiết kế Ed của các hệ quả tác động do động đất gây ra phải được xác địnhtheo công thức:

 Q: Tải trọng tạm thời ( hoạt tải)

 2,i: Hệ số tổ hợp cho giá trị được coi là lâu dài của tác động thay đổi i.Các hiệu ứng quán tính của tác động động đất thiết kế phải được xác định có xétđến các khối lượng liên quan tới tất cả các lực trọng trường xuất hiện trong tổ hợp tảitrọng sau:

 G k , jE,i

.Q

k ,i

Trong đó:

E,i là hệ số tổ hợp tải trọng đối với tác động thay đổi thứ i

Các hệ số tổ hợpE,i xét đến khả năng là tác động thay đổi Qk,i không xuấthiện trên toàn bộ công trình trong thời gian xảy ra động đất Các hệ số nàycòn xét đến sự tham gia hạn chế của khối lượng vào chuyển động của kết cấu

do mối liên kết không cứng giữa chúng

 Các giá trị2,i cho trong Bảng 2.1

Trang 36

Bảng 2.1 Các giá trị2,i đối với nhà

Tác độngTải trọng đặt lên nhà, loại

Loại A: Khu vực nhà ở, gia đình

Loại B: Khu vực văn phòng

Loại C: Khu vực hội họp

Loại D: Khu vực mua bán

Loại E: Khu vực kho lưu trữ

Loại F: Khu vực giao thông, trọng lượng xe ≤ 30 kN

Loại G: Khu vực giao thông, 30 kN ≤ trọng lượng xe ≤ 160 kN

Loại H: Mái

Các hệ số tổ hợp của tác động thay đổi

 Các hệ số tổ hợp2,i (đối với giá trị tựa lâu dài của tác động thay đổi qi) dùng để thiết kế nhà được cho trong Bảng 2 1

 Các hệ số tổ hợpE,i dùng để tính toán các hệ quả của tác động động đất phải được xác định theo biểu thức sau:

E,i .

2,i

 Các giá trị cho trong Bảng 2.2

Bảng 2.2 Giá trị của  để tính toán Ei

Loại tác động thay đổi

Trang 37

Nếu không dùng điều này, các hệ quả tác động do tổ hợp các thành phần nằmngang của tác động động đất có thể xác định bằng cách sử dụng cả hai tổ hợp sau:

EEdx  0 30 E

Edy0.30 EEdx EEdy

Trang 38

 Các dầm đỡ cột;

Trang 39

 Các kết cấu có cách chấn đáy

Việc phân tích để xác định các hệ quả của thành phần thẳng đứng của tác độngđộng đất có thể dựa trên mô hình không đầy đủ của kết cấu, bao gồm các cấu kiện chịutác dụng của thành phần động đất thẳng đứng và có xét tới độ cứng của các cấu kiệnliền k

Cần đưa vào tính toán các hệ quả của thành phần thẳng đứng chỉ đối với các cấukiện đang xét và các cấu kiện đỡ hoặc cấu kiện kết cấu liên quan trực tiếp với chúng

Nếu các thành phần nằm ngang của tác động động đất cũng được xét đến cho cáccấu kiện này, có thể áp dụng những quy định mở rộng cho 3 thành phần tác động độngđất Nói cách khác, có thể sử dụng tất cả ba tổ hợp sau để tính toán các hệ quả tác động:

EEdx 0.30 EEdy 0.30EEdz

2.7 Kiểm tra chuyển vị

Một trong các yếu tố quan trọng nhất cần kiểm tra và xét đến đối với công

trình nhà cao tầng chính là chuyển vị bao gồm:

vô tuyến không được có chuyển vị quá lớn dẫn đến chất lượng

Trang 40

thu pháp sóng kém v.v

Đối với công trình

 Chuyển vị lớn nhất tại đỉnh công trình được hạn chế vì mục đích đảm bảo tính thoải mái khi sinh hoạt của con người ở trên các tầng cao

 Chuyển vị lệch tầng được hạn chế vì mục đích tránh làm hư hỏng các vậtliệu kiến trúc (ví dụ có vách kính chèn giữa các cột, nếu chuyển vị lệch tầngquá lớn

sẽ làm ép vỡ các vách kính này)

Ngoài ra, chuyển vị đỉnh hoặc chuyển vị lệch tầng quá lớn cũng gây mất ổn địnhcho công trình, nếu công trình đứng thẳng, thì các cấu kiện chỉ chịu lực dọc, nếu côngtrình có chuyển vị ngang và chuyển vị lệch tầng, thì dẫn đến phát sinh môt men thứ cấp trong các cấu kiện đây gọi là hiệu ứng P-Delta

Điều kiện kiểm tra chuyển vị được đề cập tới trong:

ds qd dc

Trong đó:

ds là chuyển vị của một điểm của hệ kết cấu gây ra bởi tác động động đất

thiết kế;

qd là hệ số ứng xử chuyển vị, giả thiết bằng q trừ phi có quy định khác;

dc là chuyển vị của cùng điểm đó của hệ kết cấu được xác định bằng phân

tích tuyến tính dựa trên phổ phản ứng thiết kế

Giá trị của ds không nhất thiết phải lớn hơn giá trị xác định từ phổ đàn hồi

CHÚ THÍCH: Nói chung qd lớn hơn q nếu chu kỳ cơ bản của kết cấu nhỏ hơn Tc.

2.7.1.2 Chuyển vị lệch tầng

Yêu cầu “hạn chế hư hỏng" được xem là thỏa mãn, nếu dưới tác động động đất có một xác suất xảy ra lớn hơn so với tác động động đất thiết kế tương ứng với “yêu cầu

Ngày đăng: 16/07/2021, 13:21

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1] TCVN 2737:1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế Khác
[2] TCVN 9386:2012: Thiết kế công trình chịu động đất Khác
[3] TCVN 5574:2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế Khác
[4] Kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt thép – PGS.TS Lê Thanh Huấn. Nhà xuất bản xây dựng 2007 Khác
[5] Kết cấu nhà cao tầng (Bản dịch) – W.SULLO. Nhà xuất bản xây dựng 2008 Khác
[6] Động đất và thiết kế công trình chịu động đất - Nguyễn Lê Ninh. Nhà xuất bản xây dựng 2006 Khác
[7] Nhà cao tầng chịu tác động của tải trọng ngang gió bão và động đất – Mai Hà San. Nhà xuất bản xây dựng 1991 Khác
[8] Hướng dẫn thiết kế kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt thép chịu động đất theo TCXDVN 375:2006 Khác
[9] Earthquake resitant building – M.Y.H Bangash. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2011 Khác
[10] International Handbook of Earthquake Engineering - Mario Paz. Chapman & Hali, Inc 1994 Khác
[11] Reponse Spectrum Method in seismic analysis and design of structures – Ajaya Kumar Gupta. Blackwell Scientific Publications, Inc. 1990 Khác
[12] Seismic analysis of structures - T. K. Datta. John Wiley & Sons (Asia) Pte Ltd 2010 Khác

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w