L IC M N Lu n v n th c s k thu t chuyên ngành xây d ng công trình thu v i đ tài “Nghiên c u nh h ph n n c nhà máy th y n” đ qu c a phòng môn c a tr ng c a t i tr ng đ ng s làm vi c c a c u tr c đ n k t c u ng t o c hoàn thành v i s giúp đ nhi t tình, hi u H&S H, khoa công trình th y, cô giáo, b i h c thu l i, b n bè đ ng nghi p, c quan gia đình Tác gi xin bày t lòng bi t n sâu s c t i th y giáo: TS Tr nh Qu c Công tr c ti p t n tình h ng d n c ng nh cung c p tài li u thông tin khoa h c c n thi t cho lu n v n Tác gi xin chân thành c m n t i: Phòng t o H S H, khoa công trình, th y cô giáo tham gia gi ng d y tr c ti p Cao h c c a tr ng i h c Thu l i Hà N i t n tình giúp đ truy n đ t ki n th c su t th i gian h c t p ch ng trình Cao h c c ng nh trình th c hi n lu n v n Cu i tác gi xin bày t lòng bi t n sâu s c đ n nh ng ng gia đình đ ng khích l tinh th n v t ch t đ tác gi đ t đ i thân c k t qu nh ngày hôm Hà N i, tháng 03 n m 2015 Tác gi V Ng c Minh L I CAM OAN Tên là: V Ng c Minh H c viên l p: 20C11 Tên đ tài lu n v n “Nghiên c u nh h c a c u tr c đ n k t c u ph n n ng c a t i tr ng đ ng s làm vi c c nhà máy th y n” Tôi xin cam đoan công trình nghiên c u c a riêng Nh ng n i dung k t qu trình bày lu n v n trung th c ch a đ c công b b t k công trình khoa h c N u vi ph m xin hoàn toàn ch u trách nhi m, ch u b t k hình th c k lu t c a Nhà tr ng H c viên V Ng c Minh M CL C M U CH NG 1: T NG QUAN 1.1 T ng quan v nhà máy th y n 1.1.1 Phân lo i nhà máy th y n 1.1.2 K t c u nhà máy th y n .13 1.2 c m ch u l c c a k t c u ph n n c c a nhà máy th y n .13 1.3 Các nghiên c u v k t c u nhà máy th y n 14 1.4 Tích c p thi t ph m vi nghiên c u c a đ tài 15 CH NG II: C 2.1 S Các ph ng pháp phân tích k t c u 16 2.1.1 Các ph 2.1.2 Ph 2.2 LÝ THUY T .16 ng pháp phân tích k t c u: .16 ng pháp ph n t h u h n 16 C s lý thuy t phân tích k t c u ch u t i tr ng đ ng 22 2.2.1 Xác đ nh l c đàn h i n tính 23 2.2.2 Xác đ nh l c c n Damping .24 2.2.3 Xác đ nh l c quán tính 26 2.2.4 Ph 2.3 CH ng pháp Newmark gi i ph K t lu n ch ng trình chuy n đ ng 26 ng 28 NG III: L P BÀI TOÁN PHÂN TÍCH K T C U PH N TRÊN N NMT CH U TÁC D NG C A T I TR NG C NG DO CÁC CH LÀM VI C C A C U TR C GÂY LÊN, ÁP D NG CHO CÔNG TRÌNH TH Y I N SU I S P 29 3.1 Nhà máy th y n Su i S p 29 3.1.1 Gi i thi u chung v công trình .29 3.1.2 Các u ki n t nhiên công trình 33 3.1.3 Các h ng m c công trình ch y u 37 3.2 K t c u ph n n 3.3 Các tr c c a nhà máy th y n Su i S p .40 ng h p tính toán: 42 3.4 L a ch n mô hình tính toán k t c u ph n n c c a nhà máy th y n Su i S p thông s c b n c a mô hình 42 3.5 Các l c tác d ng t h p l c 45 3.5.1 Tr ng l ng b n thân k t c u: 45 3.5.2 T i tr ng gió 45 3.5.3 Áp l c bánh xe c a c u tr c: 47 3.5.4 L c hãm ngang 48 3.5.5 T i va đ p c a c u tr c vào g i ch n đ 3.6 ng ray 48 K t qu tính toán 49 3.6.1 Tr ng thái ng su t bi n d ng c a k t c u nhà máy c u tr c di chuy n d c nhà máy 49 3.6.2 Tr ng thái ng su t bi n d ng c a k t c u nhà máy tr ng h p xe nâng v t phanh hãm 52 3.6.3 Tr ng thái ng su t bi n d ng c a k t c u nhà máy v i tr tr c va ch m vào g i ch n cu i đ ng h p c u ng ray 55 3.6.4 Tr ng thái ng su t bi n d ng c a k t c u nhà máy ch u t i tr ng đ ng v i tr 3.7 ng h p nâng t i c a c u tr c 58 So sánh, phân tích k t qu 60 K T LU N VÀ KI N NGH 67 TÀI LI U THAM KH O 69 DANH M C CÁC HÌNH V Hình 1-1 Nhà máy th y n ngang đ p Hình 1-2 M t c t ngang nhà máy th y n sau đ p .6 Hình 1-3 Nhà máy thúy n đ ng d n l p Turbin gáo Hình 1-4 Các lo i k t c u gian máy nhà máy th y n ng m n a ng m Hình 1-5 S đ d ng nhà máy th y n ngang đ p k t h p x l 11 Hình 2-1 Các d ng biên chung gi a ph n t .17 Hình 2-2 Các d ng ph n t h u h n th ng g p .18 Hình 2-3 Ph n t quy chi u ph n t th c tam giác 19 Hình 2-4 S đ kh i c a ch ng trình PTHH 22 Hình 2-5 Mô hình tính toán c a h k t c u có nhi u b c t .23 Hình 2-6: Mô hình tính toán c a h k t c u có nhi u b c t .24 Hình 3-1 S đ khung ngang nhà máy th y n Su i S p 41 Hình 3-2 S đ c t d c h khung nhà máy th y n Su i S p 41 Hình 3-3 Mô hình tính đ c xây d ng Sap 44 Hình 3-4 Cách đánh s ph n t 44 Hình 3-5 Mô hình tính đ c xây d ng ADINA .45 Hình 3-6 S đ t i tr ng gió 46 Hình 3-7 T i tr ng gió 47 Hình 3-8 Chuy n v t ng c a mô hình v i tr ng h p c u tr c di chuy n d c nhà máy 49 Hình 3-9 Bi u đ bao l c d c c a mô hình v i tr ng h p c u tr c di chuy n d c nhà máy .50 Hình 3-10 Bi u đ bao l c c t V2 c a mô hình v i tr ng h p c u tr c di chuy n d c nhà máy 50 Hình 3-11 Bi u đ bao l c c t V3 c a mô hình v i tr ng h p c u tr c di chuy n d c nhà máy 51 Hình 3-12 Bi u đ bao Moment M3 c a mô hình v i tr ng h p c u tr c di chuy n d c nhà máy 51 Hình 3-13 Chuy n v t ng c a mô hình v i tr ng h p phanh hãm c u tr c 52 Hình 3-14 Bi u đ l c d c c a mô hình v i tr ng h p phanh hãm c u tr c 53 Hình 3-15 Bi u đ l c c t V2 c a mô hình v i tr ng h p phanh hãm c u tr c .53 Hình 3-16 Bi u đ l c c t V3 c a mô hình v i tr ng h p phanh hãm c u tr c 54 Hình 3-17 Bi u đ Moment M3 c a mô hình v i tr ng h p phanh hãm c u tr c 54 Hình 3-18 Chuy n v t ng c a mô hình v i tr ch n cu i đ ng h p c u tr c va ch m vào g i ng ray 55 Hình 3-19 Bi u đ l c d c c a mô hình v i tr ch n cu i đ ng h p c u tr c va ch m vào g i ng ray 56 Hình 3-20 Bi u đ l c c t V2 c a mô hình v i tr g i ch n cu i đ ng h p c u tr c va ch m vào ng ray 56 Hình 3-21 Bi u đ l c c t V3 c a mô hình v i tr g i ch n cu i đ ng h p c u tr c va ch m vào ng ray 57 Hình 3-22 Bi u đ Moment M3 c a mô hình v i tr g i ch n cu i đ ng h p c u tr c va ch m vào ng ray 57 Hình 3-23 Bi u đ l c d c c a mô hình v i tr ng h p nâng t i c u tr c .58 Hình 3-24 Bi u đ l c c t V2 c a mô hình v i tr Hình 3-25 Bi u đ moment M3 c a mô hình v i tr ng h p nâng t i c u tr c .59 ng h p nâng t i c u tr c 59 Hình 3-26 Bi u đ chuy n v c a m 62 .60 DANH M C CÁC B NG BI U B ng 3.1: Các thông s c a công trình 29 B ng 3.2: Quy mô h ng m c công trình 31 B ng 3.3: Các thông s c b n v khí t ng - th y v n 33 B ng 3.4: Th ng kê k t qu tính toán ng su t tr ng h p 60 B ng 3.5: Th ng kê k t qu tính toán chuy n v tr ng h p .61 B ng 3.6: Thông s thép I600 64 B ng 3.7: Thông s thép I450 65 M I Tính c p thi t c a N tài c ta th i k công nghi p hóa, hi n đ i hóa đ t n c u n n ng ngày t ng đ tn U c nên nhu i u đ t nhi u c p thi t v n ng l c Chính v y mà công trình tr m th y n đ ng cho c xây d ng ngày m t nhi u Trong thành ph n công trình c a tr m th y n nhà máy th y n m t h ng m c công trình quan tr ng, chi m t l v n đ u t t ng đ i l n Nhà máy th y n m t k t c u kh i l n, hình d ng ph c t p v i nhi u kho ng tr ng bên Nhà máy th y n đ d in c chia thành hai ph n: ph n n c ph n c Toàn b nhà máy nói chung t ng ph n nói riêng ph i đ m b o đ đ nh đ đ b n d n i tác đ ng c a m i t h p t i tr ng t nh t i tr ng đ ng giai đo n xây d ng, v n hành, s a ch a v y khâu tính toán k t c u nhà máy đóng vai trò r t quan tr ng Hi n nay, t i công ty thi t k , tính toán k t c u ph n n nhà máy th y n ch u tai tr ng đ ng c u tr c nhà máy gây lên th dùng ph ng pháp gi t nh ngh a coi t i tr ng đ ng b ng tr ng l v i h s đ ng M t khác tính toán k t c u ph n n cc a ng ch ng t nh nhân c ch xét đ n l c gây mômen u n m t ph ng vuông góc v i tr c nhà máy mà ch a xét đ n l c tác d ng theo phu ng d c tr c nhà máy sinh trình c u tr c di chuy n d c nhà máy ho c trình phanh hãm c u tr c gây lên Do v y k t qu tính toán không ph n ánh đu c s ng x c a k t c u ph n n c su t trình v n hành c a nhà máy Chính y u t phân tích nên vi c phân tích k t c u ph n n c nhà máy th y n ch u t i tr ng đ ng ch đ làm vi c khác c a c u tr c gây lên c n thi t H c viên ch n đ tài: “Nghiên c u nh h tr ng đ ng s làm vi c c a c u tr c đ n k t c u ph n n n” s đánh giá đ c nh h ng c a t i c nhà máy th y ng c a t i tr ng đ ng gây nên b i ch đ làm vi c khác c a c u tr c t có ki n ngh cho nhà thi t k tính toán thi t k h p lý k t c u ph n n c c a nhà máy th y n II M c đích c a tài Xây d ng m hình phân tích k t c u ph n n c nhà máy th y n ch u t i tr ng đ ng ch đ làm vi c khác c a c u tr c nhà máy gây lên nh : - Tr ng h p nâng t i c a c u tr c - Tr ng h p c u tr c di chuy n d c nhà máy - Tr ng h p c u tr c va ch m vào g i ch n cu i đ Phân tích k t qu t rút đ ng su t bi n d ng c a k t c u cho tr c nh h đ i v i k t c u ph n n III Cách ti p c n ph ng ray ng h p khác ng c a t i tr ng đ ng c u tr c làm vi c gây c c a nhà máy th y n ng pháp nghiên c u - i u tra, th ng kê t ng h p tài li u nghiên c u liên quan đ n đ tài - Nghiên c u c s lý thuy t v dao đ ng, ph chuy n đ ng c a h nhi u b c t ch u t i tr ng đ ng c - Nghiên c u ph ng trình vi phân mô t ng b c ng pháp phân tích k t c u ch u tác d ng t i tr ng đ ng - xu t ph ng pháp phân tích k t c u ph n n c c a nhà máy th y n ch u t i tr ng đ ng c u tr c di chuy n gây cho tr nh : Tr ng h p nâng t i, tr ng h p di chuy n tr ng h p khác ng h p phanh hãm c u tr c - Xây d ng m hình 3-D ph n n c nhà máy th y n ch u t i tr ng t nh t i tr ng đ ng b ng ph n m m Ph n t h u h n có module phân tích đ ng cho tr ng h p - Phân tích, đánh giá k t qu CH NG 1: T NG QUAN 1.1 T ng quan v nhà máy th y n T h n 2000 n m tr c ng vi c s d ng bánh xe gu ng n i Hi L p c đ i bi t khai thác s c n c đ xay g o N m 1880, nhà phát minh ng M Lester A Pelton khám phá nguyên lý phát n t s c n th m m khai thác vàng g n nhà Nh ng ng g bên dòng su i N c b ng i c m t chuy n i th m đ t gu ng quay b ng c ch y làm quay tr c gu ng, t làm quay nh ng chi c c i xay đá sa khoáng ch a vàng Do n m rõ nguyên lý phát n t nh ng chi c tr c quay, không khó đ nhà khoa h c thay chi c gu ng g b ng m t máy phát n Ch hai n m sau, nhà máy th y n đ u tiên th gi i đ c H.J Rogers xây d ng t i bang Wisconsin (Hoa K ), m m t k nguyên th y n cho nhân lo i Theo h i đ ng n ng l ng qu c t (WEC), th y n đóng góp 20% t ng công su t n n ng toàn th gi i, t n c mà 100% n n ng đ ng đ ng 2.600 TWh/n m Na Uy c s n xu t t th y n Nh ng n c có th y n chi m h n 50% c ng r t nhi u, nh : Icela (83%), Áo (67%) Canada hi n n c s n xu t th y n l n nh t th gi i, v i t ng công su t g n 400 nghìn GWh, đáp ng h n 70% nhu c u n b i WEC c Ti m n ng c a ngu n n xanh r t l n, c tính, toàn c u, công su t th y n có th đ t đ n 14.400 TWh/n m Ngu n thu n ng n c ta r t l n, tr n ng k thu t kho ng 90 t kWh v i kho ng 21 tri u kW công su t l p máy, đ máy th y n c quan tâm phát tri n s m (Nhà a Nhim: 160MW, Thác Bà: 108MW) Trong nh ng n m g n phát tri n nhi u nhà máy v i công su t l n (Nhà máy th y n Hòa Bình: 1920MW, Yaly: 720MW, Tr An: 400MW, Hàm Thu n: 300MW…) s p t i đ a vào s d ng nhi u nhà máy v i công su t l n (Nhà máy th y n S n La: 2400MW, Sêsan 4: 340MW, Sêsan 3: 259MW, Na Hang: 300MW, ng Nai 4: 280MW…) nhi u nhà máy khác nh ng m i ch khai thác đ kho ng 20% c r t 55 3.6.3 Tr ng thái ng su t bi n d ng c a k t c u nhà máy v i tr tr c va ch m vào g i ch n cu i đ ng h p c u ng ray Khi c u tr c nâng v t di chuy n d m c u tr c va ch m vào g i ch n cu i đ ng ray, t i tr ng gió, t i tr ng di đông c a c u tr c, c u tr c s tác d ng m t l c lên d m c u tr c theo h h ng d c nhà máy, gây chuy n v theo ng d c nhà máy Gán u ki n biên vào mô hình ti n hành tính toán ta đ thái ng su t c a k t c u nhà máy v i tr ch m vào g i ch n cu i đ c tr ng ng h p c u tr c nâng v t di chuy n va ng ray: Hình 3-18 Chuy n v t ng c a mô hình v i tr ch n cu i đ ng h p c u tr c va ch m vào g i ng ray 56 Hình 3-19 Bi u đ l c d c c a mô hình v i tr ch n cu i đ ng h p c u tr c va ch m vào g i ng ray Hình 3-20 Bi u đ l c c t V2 c a mô hình v i tr g i ch n cu i đ ng h p c u tr c va ch m vào ng ray 57 Hình 3-21 Bi u đ l c c t V3 c a mô hình v i tr g i ch n cu i đ ng h p c u tr c va ch m vào ng ray Hình 3-22 Bi u đ Moment M3 c a mô hình v i tr vào g i ch n cu i đ ng ray ng h p c u tr c va ch m 58 3.6.4 Tr ng thái ng su t bi n d ng c a k t c u nhà máy ch u t i tr ng đ ng v i tr ng h p nâng t i c a c u tr c xác đ nh chuy n v c a d m tr ng h p nâng t i c a c u tr c, tác gi s d ng ph n m m ADINA đ mô hình hóa tính toán ADINA ph n m m tính toán k t c u c a M s d ng ph đ ng pháp ph n t h u h n Ph n m m c đánh giá cao r t u vi t mô hình hóa tính toán toán v t i tr ng đ ng, gi i quy t đ th lu n v n tr c v n đ mà ph n m m SAP ch a gi i quy t đ c, c ng h p nâng t i c a c u tr c D a vào bi u đ bao l c d c, l c c t mô moment, ta tìm đ c v trí nguy hi m nh t c a d m, n i có moment l c c t l n nh t t i m gi a ph n t d m s 103 t t i tr ng đ ng c a c u tr c tr nguy hi m tìm đ c, ta tìm đ ng h p nâng t i vào m c bi u đ chuy n v c a m 62 (t ng ng v i m gi a ph n t d m 103 mô hình SAP) Trong ph n h c viên s d ng ph n m m adina có module phân tích đ ng h c Gán u ki n biên vào mô hình ti n hành tính toán ta đ thái ng su t c a k t c u nhà máy v i tr c tr ng ng h p nâng t i c a c u tr c bi u đ chuy n v c a m 62 d m c u tr c : Hình 3-23 Bi u đ l c d c c a mô hình v i tr ng h p nâng t i c u tr c 59 Hình 3-24 Bi u đ l c c t V2 c a mô hình v i tr Hình 3-25 Bi u đ moment M3 c a mô hình v i tr ng h p nâng t i c u tr c ng h p nâng t i c u tr c 60 Hình 3-26 Bi u đ chuy n v c a m 62 D a vào bi u đ chuy n v c a m 62 (t ng ng v i m gi a ph n t d m 103 mô hình SAP) ta th y chuy n v c a d m bi n đ i liên t c theo th i gian, v i giá tr chuy n v đ t l n nh t Uz=8,47e-3 m t i th i m t= 1,8e-2 giây 3.7 So sánh, phân tích k t qu D a vào bi u đ bao l c d c, l c c t mô moment, ta ch n ph n t 35 (ph n t c t) ph n t 103 (ph n t d m) ph n t đ c tr ng c a k t c u đ phân tích s thay đ i v tr ng thái ng su t c a k t c u ch u tác đ ng c a c u tr c tr ng h p làm vi c khác nhau: B ng 3.4: Th ng kê k t qu tính toán ng su t tr TH Ph n t 35 M max M (KNm) (KNm) 277,89 56,40 ng h p P max P V2 max V2 V3 max V3 (KN) (KN) (KN) (KN) (KN) (KN) 7,255 - 49,94 19,27 0,094 -0,09 356,90 103 239,64 -188,88 2,92 -2,332 318,35 -318,06 1,72 -1,65 35 491,05 209,32 - 72,44 0,09 0,01 -333,0 52,78 353,31 103 208,07 -159,82 9,95 9,95 135,23 -168,58 18,32 -16,78 35 272,77 55,22 - 49,06 -6,09 -9,80 18,39 -6,28 379,36 103 240,43 -190,52 14,62 9,37 320,88 -320,94 1,307 -2,07 61 D a vào hình d ng chuy n v t ng c a mô hình tr ng h p, ta ch n m 84 trung m c a ph n t 103 đ xét chuy n v c a k t c u ch u tác đ ng c a c u tr c tr ng h p khác nhau: B ng 3.5: Th ng kê k t qu tính toán chuy n v tr Tr ng h p Ph ng h p ng chuy n v U x (m) U y (m) U z (m) 4,00e-3 9,5e-5 5,37e-3 6,79e-3 4,4e-5 6.7e-3 3,95e-3 1,97e-3 5,4e-3 8,47e-3 T b ng 3.4 ta th y: - Tr ng h p 1: Phân tích k t c u c u tr c di chuy n d c nhà máy + Ph n t c t : Moment l n nh t 277,89KNm; moment nh nh t 56,04KNm; l c d c l n nh t 7,225KN; l c d c nh nh t -356,90KN; l c c t l n nh t V2 49,94KN; l c c t nh nh t V2 19,27KN; l c c t V3 l n nh t 0,094KN; l c c t V3 nh nh t 0,09KN + Ph n t d m : Moment l n nh t 239,64KNm; moment nh nh t 188,88KNm; l c d c l n nh t 2,92KN; l c d c nh nh t -2,332KN; l c c t V2 l n nh t 318,35KN; l c c t nh nh t V2 -318,06KN; l c c t V3 l n nh t 1,72KN; l c c t V3 nh nh t -1,65KN - Tr ng h p 2: Phân tích k t c u k đ n l c xô ngang xe nâng v t phanh hãm + Ph n t c t : Moment l n nh t 491,05KNm; moment nh nh t - 188,88KNm; l c d c l n nh t 2,92KN; l c d c nh nh t -2,332KN; l c c t V2 l n nh t 72,44KN; l c c t nh nh t V2 52,78KN; l c c t V3 l n nh t 0,09KN; l c c t V3 nh nh t 0,01KN + Ph n t d m : Moment l n nh t 208,07KNm; moment nh nh t 159,82KNm; l c d c l n nh t 9,95KN; l c d c nh nh t 9,95KN; l c c t V2-2 62 l n nh t 135,23KN; l c c t nh nh t V2-2 -168,58KN; l c c t V3-3 l n nh t 18,23KN; l c c t V3 nh nh t -16,78KN Nh v y tr ng h p xe nâng v t phanh hãm, s gây l c xô ngang c a c u tr c tác d ng lên d m, l c nguyên nhân gây s t ng c a moment l c c t t i chân c t so v i tr 491,05KNm, l c c t theo ph d m, nh h ng h p (moment t ng t 277,89KNm lên ng t ng t 49,94KN lên 72,44KN) i v i ph n t ng c a l c phanh hãm xe nguy hi m h n, moment l c c t V2 đ u gi m so v i tr ng h p nh ng l c nén d c l c c t theo ph ng t ng (l c nén d c t ng t 2,92KN lên 9,95KN, l c c t V3 đ t ng t t ng t 1,72KN lên 18,32KN) Chuy n v l n nh t c a ph n t d m theo h ng tác d ng c a t i tr ng hãm ngang c u tr c (Ux) c ng t ng t 4,00e-3m lên 6,79e-3m Trong tr ng h p ta th y, l c hãm ngang c u tr c có tác đ ng r t l n đ n ng x c a k t c u, đ t bi t v i ph n t c t, gây moment l c c t l n t i chân c t chuy n v ngang c a toàn k t c u Do trình tính toán k t c u ph n n c nhà máy th y n, luôn ph i tính đ n l c đ l a ch n k t c u h p lí, đ m b o n đ nh k t c u trình ho t đ ng - Tr ng h p 3: Phân tích k t c u tr ch m vào g i ch n cu i đ + Ph n t ng h p c u tr c va ng ray c t : Moment l n nh t 272,77KNm, moment nh nh t 55,22KNm, l c d c l n nh t -9,8KN, l c d c nh nh t -379,36KN, l c c t V2 l n nh t 49,06KN, l c c t nh nh t V2 18,39KN, l c c t V3 l n nh t 1,37KN, l c c t V3 nh nh t -2,07KN + Ph n t d m : Moment l n nh t 240,43KN, moment nh nh t - 190,52KN, l c d c l n nh t 14,62 KN, l c d c nh nh t 9,37KN, l c c t V2 l n nh t 320,88KN, l c c t nh nh t V2 320,94KN, l c c t V3 l n nh t 1,307KN, l c c t V3 nh nh t -2,07KN Nh v y tr ch m vào g i ch n cu i đ ng h p này, khi c u tr c nâng v t c u di chuy n va ng ray s sinh m t l c tác d ng theo h máy L c nguyên nhân làm l c c t t i chân c t theo ph ng d c nhà ng d c nhà máy 63 (ph ng Y) t ng so v i tr nh h ng h p (t 0,09KN lên 6,28KN) L c c ng gây ng t i ph n t d m, làm cho l c nén t ng t 356,09KN lên 379,36KN Ngoài ta c ng có th th y, chuy n v c a d m theo ph ch m (ph ng tác d ng c a l c va ng Y) c ng t ng t 9,5e-5m lên 1,97e-3m T k t qu ta nh n th y nh ng nh h ng c a l c sinh c u tr c va ch m vào g i ch n cu i đ không gây nguy hi m nhi u đ n k t c u nh tr hãm, l c c t t i chân c t theo ph ng ray ng h p xe nâng v t phanh ng d c nhà máy t ng so v i tr ng h p nh ng có giá tr nh (6,09KN) l c nén d c c a d m ch t ng kho ng 6% Tuy nhiên l c l i gây nên chuy n v c a d m theo ph v y tính toán k t c u, không đ ng d c t ng m nh so v i tr ng h p 1, c b qua l c va ch m đ đ m b o k t c u nhà máy trình ho t đ ng lâu dài - Tr ng h p 4: Phân tích k t c u tr ng h p c u tr c nâng v t c u Khi ch u tác d ng c a t i tr ng đ ng tr t i tr ng đ ng có tác d ng t ng h p c u tr c nâng v t c u, ng t nh búa đ p lên d m gây nên chuy n v bi n đ i theo th i gian Chuy n v c a d m c u tr c t ng liên t c theo th i gian đ t giá tr l n nh t Uz=8,47e-3 m t i th i m t= 1,8e-2s r i ti p t c gi m kho ng th i gian ti p theo đ n giá tr tr n đ nh Ta th y giá tr l n nh t c a chuy n v ng h p Uz=8,47e-3m l n h n r t nhi u so v i chuy n v tr ng h p có Uz= 5.37e-3m, v y trình tính toán n đ nh d m c u tr c, c n s d ng modul phân tích đ ng h c đ tính toán cho tr ng h p c u tr c nâng v t c u đ đ m b o tính xác c a k t qu , ph n ánh ng x c a k t c u tr ng h p ch u t i tr ng đ ng Trong tr ng h p dùng ph ng pháp gi t nh đ tính toán n đ nh cho d m c u tr c, c n nhân giá tr t i tr ng t nh v i h s làm vi c đ đ m b o trình c u tr c ho t đ ng, t i tr ng tr ng đ ng sinh không gây m t n đ nh cho toàn k t c u T k t qu tính toán ng su t nhà máy tr ng h p, ti n hành tính toán ki m tra n đ nh xác đ nh l i ti t di n d m c t nhà máy: Tra ph l c 1a: 64 Thép cán ti t di n ch I sách “Ví d tính toán k t c u thép” NXB Nông Nghi p[3] ta đ c thông s c a thép I600: B ng 3.6: Thông s thép I600 Di n Mô men quán tính tích ti t Mô men ch ng u n Bán kính quán tính (cm4) (cm3) (cm) Mô men tính di n (cm3) (cm2) 132 Jx Jy Wx Wy rx ry Sx 75450 1720 2510 181 23,9 3,60 1450 Ki m tra n đ nh tính toán xác đ nh ti t di n k t c u cho d m c t: - Tính toán đ i v i c t : T b ng 3.4 ta có mô men l n nh t l c c t l n nh t tác d ng lên ph n t c t tr ng h p: M max =491,05KNm, V2 max =72,44KN ng su t pháp: = σ M max 4910500 = = 1746, 76 DaN / cm < 2100 DaN / cm 1,12Wx 1,12.2510 ng su t ti p: = τ  V 2max S x 7244.1450 = = 125, 42 DaN / cm < 1300 DaN / cm 75450.1,11 J xδ b n đ nh t ng th c a c t đ cđ mb o Tính toán ch n l i ti t di n c t: = Wx M max 4910500 = = 2087,80cm3 1,12 R 1,12.2100 Tra ph l c 1a sách “Ví d tính toán k t c u thép” NXB Nông Nghi p[3] ta đ c thép I600 c ng thép đ c s d ng thi t k c t nhà máy Su i S p V y có th k t lu n k t c u c t nhà máy Su i S p s d ng thép I600 đ m b o c tính kinh t tính n đ nh t ng th - Tính toán đ i v i d m : T b ng 3.4 ta có mô men l n nh t l c c t l n nh t tác d ng lên ph n t d m tr ng h p: M max =240,43KNm, V2 max =320,88KN 65 ng su t pháp: = σ M max 2404300 = = 855, 26 DaN / cm < 2100 DaN / cm 1,12Wx 1,12.2510 ng su t ti p: = τ  V 2max S x 32088.1450 = = 555,56 DaN < / cm 1300 DaN / cm J xδ b 75450.1,11 n đ nh t ng th c a d m đ cđ mb o Tính toán ch n l i ti t di n d m: = Wx M max 2404300 = = 1022, 24cm3 1,12 R 1,12.2100 Tra ph l c 1a sách “Ví d tính toán k t c u thép” NXB Nông Nghi p[3] ta đ c thép I450 có chi u cao ti t di n h=450mm, chi u r ng b n cánh b=160mm, chi u d y b n cánh t=14,2mm, chi u d y b n b ng d=8,6mm có thông s sau: B ng 3.7: Thông s thép I450 Di n Mô men quán tính tích ti t Mô men ch ng u n Bán kính quán tính (cm4) (cm3) (cm) Mô men tính di n (cm3) (cm2) 132 Jx Jy Wx Wy rx ry Sx 27450 807 1220 101 18,2 3,12 699 Ki m tra n đ nh ti t di n ch n: ng su t pháp: = σ M max 2404300 = = 1759,59 DaN / cm < 2100 DaN / cm 1,12Wx 1,12.1220 ng su t ti p: = τ V 2max S x 32088.699 = = 950,12 DaN < / cm 1300 DaN / cm J xδ b 27450.0,86  Nh v y d m c u tr c ch n lo i thép I450 th a mãn yêu c u v n đ nh 66 K t lu n: Trong ch s p v i tr ng h c viên phân tích k t c u cho nhà máy th y n su i ng h p sau: - Tr ng h p 1: Phân tích k t c u c u tr c di chuy n d c nhà máy - Tr ng h p 2: Phân tích k t c u k đ n l c xô ngang xe nâng v t phanh hãm - Tr ng h p 3: Phân tích k t c u tr ch m vào g i ch n cu i đ - Tr ng h p c u tr c va ng ray ng h p 4: Phân tích k t c u tr ng h p c u tr c nâng v t c u K t qu ta th y, tính toán k t c u ph n n tr ng h p có tính đ n nh h c nhà máy cho ng c a t i tr ng đ ng s làm vi c c a c u tr c moment, l c nén, l c c t chuy n v t i d m c t đ u t ng t ng ng v i tr ng thái làm vi c c a c u tr c t ng tr ng h p 4, xét ng h p c bi t v i tr đ n t i tr ng đ ng c u tr c b t đ u nâng v t c u so v i tr ng h p t i tr ng t nh cho th y bi n d ng c a d m t i v trí c u tr c t ng 1,36 l n Do trình thi t k c n tính đ n lo i t i tr ng Trong tính toán thi t k có th dùng t i tr ng t nh sau đo nhân thêm h s Kđ ng H s Kđ ph thu c vào lo i nhà máy khác nhau, đ có th xác đ nh đ c h s đ ki n ngh dùng phân tích k t c u c n ti n hành tính toán cho nhi u nhà máy có k t c u khác Trong lu n v n tác gi m i ch tính toán cho nhà máy su i s p, k t qu cho th y h s Kđ ki n ngh ch n Kđ=1.4 phù h p 67 K T LU N VÀ KI N NGH K t qu đ t đ c Lu n v n t p trung nghiên c u nh h vi c c a c u tr c đ n k t c u ph n n ng c a t i tr ng đ ng s làm c nhà máy th y n áp d ng tính toán th c t cho công trình th y n Su i S p Các k t qu nghiên c u đ t đ c nh sau: - Trình bày đ c u, ph c t ng quan v nhà máy th y n tình hình xây d ng, yêu ng pháp tính toán k t c u, phân tích n đ nh c a nhà máy th y n - Trình bày c s phân tích đ ng l c h c k t c u c a công trình ch u t i đ ng, ph ng pháp phân tích k t c u ch u t i tr ng đ ng - Xây d ng đ tr ng theo ph c mô hình 3D nhà máy th y n đ phân tích k t c u ch u t i ng pháp ph n t h u h n - Phân tích tr ng thái ng su t bi n d ng ph n n c nhà máy th y n ch u t i tr ng t nh - Phân tích tr ng thái ng su t bi n d ng ph n n c nhà máy th y n ch u t i tr ng đ ng s làm vi c c a c u tr c - So sánh, phân tích nguyên nhân d n đ n s chênh l ch gi a tr rút nh n xét v k t qu phân tích k t c u nhà máy ch u nh h ng h p, ng c a t i tr ng đ ng s làm vi c c a c u tr c V n đ t n t i ph ng h ng nghiên c u ti p theo Nh ng v n đ t n t i, h n ch Trong trình làm lu n v n, th i gian có h n, c ng nh kh n ng có h n c a b n thân Do đó, t n t i m t s v n đ sau: - Ch a phân tích tr ng thái ng su t bi n d ng ph n n c d ng kh i – solid, mà ch phân tích – frame - M i phân tích d ng nhà máy c th mà ch a phân tích d ng nhà máy khác nhau, ch a t ng quát hóa c th cho d ng nhà máy khác - Ch a xây d ng mô hình ph n n d in c ud c nhà máy làm vi c v i kh i c v y tính toán k t c u ph n n in c đ n n i l c ph n n c b qua nh h c nhà máy th y n ng c a k t 68 ng h Ph ng nghiên c u ti p theo V i nh ng phân tích trên, tác gi lu n v n d đ nh h ng nghiên c u ti p theo nh sau: - S u t m s li u tính toán thi t k công trình xây d ng tài li u v nghiên c u đ ng h c cho nhà máy th y n, ti n hành tính toán ki m ch ng đ có c s so sánh - Nghiên c u c th chi ti t h n v k t c u nhà máy th y n, đ c bi t nh h ng c a t i tr ng đ ng đ đ m b o an toàn cho trình v n hành nhà máy th y n - Trên c s nghiên c u b sung đ t ng b c hoàn thi n quy trình tính toán thi t k nhà máy th y n Ki n ngh Qua tài nghiên c u c a mình, tác gi ki n ngh tính toán, thi t k nhà máy th y n, đ c bi t ph n nhà máy th y n c n xem xét đ n nh h ng c a trình t i tr ng đ ng cho s làm vi c c a c u tr c đ n k t c u nh m đ o b o tính an toàn hi u qu cao nh t trình v n hành, đáp ng đ yêu c u v s d ng lâu dài c a k t c u ph n n c c a nhà máy th y n nói riêng c a toàn công trình nói chung K t qu c a đ tài có th tính toán k t c u nhà máy th y n Su i S p có th c u cho công trình th y n khác c ng d ng ng d ng đ tính toán k t 69 TÀI LI U THAM KH O PGS.TS Ph m ình Ba, ng l c h c công trình, Nhà xu t b n xây d ng PGS TS H S D , Giáo trình công trình tr m th y n, Nhà xu t b n xây d ng PGS.TS V n H a, Ví d tính toán k t c u thép, Nhà xu t b n Nông Nghi p (1995) TS V Hoàng H ng, PGS.TS V Thành H i, PGS.TS Nguy n Quang Hùng, TS V n H ng, TS Cao V n Mão, ThS Khúc H ng Vân, Sap 2000 phân tích k t c u công trình th y l i th y n, Nhà xu t b n xây d ng ThS Hoàng V n Quang, Thi t k khung thép nhà công nghi p, Nhà xu t b n Khoa h c & K thu t Tiêu chu n l c t i tr ng đ ng - TCVN 2737:1995 Tiêu chu n thi t k KCBT BTCT th y công - TCVN 4116:1985 Tiêu chu n xây d ng Vi t Nam TCXDVN 285:2002 Tiêu chu n xây d ng Vi t nam TCXDVN 375-2006 10 TS Hoàng V n T n, H ng d n đ án nhà máy th y n, Nhà xu t b n Xây D ng 11 Vi n K thu t công trình, H s thi t k Công trình th y n Su i S p 3, Tr 12 Bùi ng i h c Th y l i, 2010 c Vinh (2006), Phân tích thi t k k t c u b ng ph n m m SAP2000, Nhà xu t b n Th ng kê [...]... gây lên Do v y k t qu tính toán không ph n ánh đu c s n ng x c a k t c u ph n trên c trong su t quá trình v n hành c a nhà máy Chính vì các y u t phân tích trên nên vi c phân tích k t c u ph n trên n c nhà máy th y đi n ch u t i tr ng đ ng do các ch đ làm vi c khác nhau c a c u tr c gây lên là c n thi t H c viên ch n đ tài: Nghiên c u nh h tr ng đ ng do s làm vi c c a c u tr c đ n k t c u ph n trên n... đ y trên gian máy yêu c u tuy t đ i kín S đ I S đ II 11 S đ III S đ IV Hình 1-5 S đ các d ng nhà máy th y đi n ngang đ p k t h p x l 12 kh c ph c nh c đi m c a các s đ trên, trong thi t k ng i ta nghiên c u b trí công trình x l trên bu ng xo n theo s đ III (nhà máy th y đi n k t h p x m t) V i s đ này tr c t máy dài d n đ n k t c u ph n d in c t ng Ho c nh k t c u s đ IV công trình x l có áp trên. .. t c các b c t do c a h k t c u đ u b ch t l i (hình 2.1.b), sau đó l n l t cho m i 24 b c t do m t chuy n v c ng b c x 1 (t), x 2 (t), … x k (t)… x n (t) Trong đi u ki n này t i m i b c t do s phát sinh ra l c đàn h i B ng cách tháo ch t l n l b c t do và b t chúng ph i ch u chuy n v c c a h cho hình 2.1.a ta s đ t các ng b c đúng b ng chuy n v ngang c các l c đàn h i sau t i m i b c t do: n FH ,k (... kích th b c t do h u h n các mi n ve il ng x p x c a đ i l ng trên s đ c và c tính trong t p h p 17 Ph ng pháp x p x nh các mi n con ve đ c g i là ph ng pháp x p x b ng các ph n t h u h n, nó có m t s đ c đi m sau: X p x nút trên m i mi n con ve ch liên quan đ n nh ng bi n nút g n vào - nút c a ve và biên c a nó, Các hàm x p x trong m i mi n con ve đ - c xây d ng sao cho chúng liên t c trên ve và ph... houython,… 1.4 Tích c p thi t và ph m vi nghiên c u c a đ tài Hi n nay, theo tìm hi u c a tác gi , t i các công ty thi t k , khi tính toán k t c u ph n trên n c c a nhà máy th y đi n ch u tai tr ng đ ng do c u tr c trong nhà máy gây lên th ng ch dùng ph tr ng l ng pháp gi t nh ngh a là coi t i tr ng đ ng b ng ng t nh nhân v i h s đ ng M t khác khi tính toán k t c u ph n trên n c ch xét đ n các l c gây mômen... trình vi phân trên theo ph là không th th c hi n đ ng c đ c bi t là đ i v i h có nhi u b c t do và ch u l c tác d ng c a l c đ ng thay đ i theo th i gian Do đó ph gi i b ng ph ng pháp gi i tích thông th ng pháp g n đúng (Ph ng trình trên ch có th đ ng pháp s ) Hi n nay, t n t i m t s c 27 ph ng pháp gi i ph ng trình trên tu thu c vào cách l y sai phân các bi n Trong lu n v n này tác gi gi i thi u ph ng... u tr c t đó l a ch n đ c ph ng pháp phân tích k t c u ph n trên n c nhà máy th y đi n ch u t i tr ng đ ng do các ch đ làm vi c c a c u tr c gây nên, làm c s đ áp d ng vào tính toán th c t cho công trình th y đi n Su i S p 3 s đ ch ng sau c trình bày 29 CH NG III: L P BÀI TOÁN PHÂN TÍCH K T C U PH N TRÊN N C NMT CH U TÁC D NG C A T I TR NG NG DO CÁC CH LÀM VI C C A C U TR C GÂY LÊN, ÁP D NG CHO CÔNG... b ng đ ng d n có áp ho c không áp Ngoài cách phân lo i trên nhà máy th y đi n còn đ t c phân lo i theo v trí ng đ i c a nhà máy trong b trí t ng th : Nhà máy th y đi n trên m t đ t, nhà máy th y đi n ng m đ c b trí toàn b trong long đ t, nhà máy th y đi n n a ng m v i ph n ch y u c a nhà máy b trí ng m trong lòng đ t, ph n mái che có th b trí trên m t đ t Nhà máy th y đi n ng m: 8 K t c u c a nhà máy... ng ng làm vi c t ng công su t nhà máy trong th i k l đ ng th i gi m đ p tràn, hi n nay trên th gi i ng i ta thi t k nhà máy th y đi n ngang đ p k t h p x l qua đo n t máy N u nghiên c u b trí 1 cách h p lý công trình x l trong đo n t máy thì khi tràn làm vi c có th t o thành nh ng v trí có th t ng c t n c công tác do hi u qu phun xi t i v i nhà máy th y đi n ngang đ p, c t n đo n t máy th ng đ c xác... và c c u đi u ch nh D i sàn l p ráp b trí các x ng, kho, máy b m, gi ng t p trung n c đi m ch u l c c a k t c u ph n trên n 1.2 K t c u và kích th c ph n trên n c c c a nhà máy th y đi n c nhà máy th y đi n có liên quan ch t ch đ n vi c b trí thi t b trong gian máy Ph n xây l p bên trên c a nhà máy th y đi n có th dung m t trong các hình th c sau: nhà máy kín, nhà máy h , nhà máy n ah 14 Nhìn chung ... ng pháp nghiên c u - i u tra, th ng kê t ng h p tài li u nghiên c u liên quan đ n đ tài - Nghiên c u c s lý thuy t v dao đ ng, ph chuy n đ ng c a h nhi u b c t ch u t i tr ng đ ng c - Nghiên c... ch u l c c a k t c u ph n n c c a nhà máy th y n .13 1.3 Các nghiên c u v k t c u nhà máy th y n 14 1.4 Tích c p thi t ph m vi nghiên c u c a đ tài 15 CH NG II: C 2.1 S Các ph ng pháp... n đ ng 26 ng 28 NG III: L P BÀI TOÁN PHÂN TÍCH K T C U PH N TRÊN N NMT CH U TÁC D NG C A T I TR NG C NG DO CÁC CH LÀM VI C C A C U TR C GÂY LÊN, ÁP D NG CHO CÔNG TRÌNH TH Y I N SU