Tr­êng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i khoa c«ng tr×nh -  - nghiªn cøu khoa häc sinh viªn TÝnh to¸n cÇu ®óc hÉng cã xÐt ®Õn ¶nh h­ ëng cđa ®Êt nỊn trªn nỊn Sap 2000 Gi¸o h­íng : §µo Nhãmviªn sinh viªndÉn thùc hiƯn : Duy Lª L©m ThÞ Hµ Linh ng Hoµn Ngun Kim H­ Ngun Huy Vò TrÝ Phóc Hµ Néi, 05 - 2004 TrÇn Qc Hoan Tr­êng ®¹i häc giao th«ng vËn t¶i khoa c«ng tr×nh -  - Mơc ®Ých cđa ®Ị tµi Tỉng quan vỊ cÇu ®óc hÉng Sù lµm viƯc chung gi÷a kÕt cÊu vµ ®Êt nỊn M« h×nh ho¸ trªn SAP2000 KÕt qu¶ tÝnh to¸n KÕt ln, kiÕn nghÞ vµ h­íng ph¸t triĨn cđa ®Ị tµi Mơc ®Ých cđa ®Ị tµi Đưa toán sát với thực tế làm việc chung kết cấu cầu đất Mô hình hóa giải toán SAP Dự đoán độ võng dao động kết cấu Néi dung c¬ b¶n cđa ph­¬ng ph¸p ®óc hÉng Ph­¬ng ph¸p ®óc hÉng lµ qu¸ tr×nh x©y dùng kÕt cÊu nhÞp dÇn tõng ®èt theo s¬ ®å hÉng cho tíi nèi liỊn thµnh c¸c kÕt cÊu hoµn chØnh C¸c h×nh thøc ®óc hÉng §óc hÉng tõ trơ hai phÝa: §©y lµ h×nh thøc phỉ biÕn nhÊt cđa ph­¬ng ph¸p ®óc hÉng:Nguyªn lÝ chung lµ tõ ®o¹n dÇm ®Çu tiªn ®· ®­ỵc neo ch¾c trªn ®Ønh trơ, kÕt cÊu nhÞp ®­ỵc ®óc hÉng v­¬n dµi hai phÝa theo nguyªn t¾c ®¶m b¶o tÝnh ®èi xøng qua trơ ®Ĩ gi÷ ỉn ®Þnh chèng lËt ®ỉ Ph­¬ng ph¸p nµy cã ­u ®iĨm lµ lỵi dơng ®­ỵc tÝnh ®èi xøng, tù c©n b»ng ỉn ®Þnh, tèc ®é thi c«ng nhanh §óc hÉng kÕt cÊu nhÞp tõ bê ra: ë c¸c nhÞp s¸t bê kho¶ng chèng d­íi cÇu kh«ng cao l¾m nªn cã thĨ dïng hƯ ®µ gi¸o cè ®Þnh ®ì bªn d­íi ®Ĩ ®óc t¹i chç toµn bé nhÞp s¸t bê NhÞp gi÷a s«ng sÏ ®­ỵc ®óc hÉng tiÕp nèi tõ trơ s¸t bê vµ nhê träng l­ỵng cđa nhÞp bê gi÷ ỉn ®Þnh chèng lËt NhÞp bê sÏ ®­ỵc c¨ng kÐo cèt thÐp hoµn chØnh tr­íc ®óc hÉng nhÞp gi÷a Ph­¬ng ph¸p nµy thÝch hỵp cho c¸c cÇu cã ba nhÞp mµ nhÞp gi÷a cã chiỊu dµi lín ®Ĩ v­ỵt qua phÇn dßng chÝnh cđa s«ng Tr×nh Tù tÝnh to¸n CÇu ®óc hÉng Lựa chọn sơ đồ nhòp, dạng kích thước mặt cắt ngang cầu,phân đoạn đúc ` Xác đònh sơ đồ tónh học kết cấu nhòp thay đổi qua bước thi công đúc hẫng Tính toán nội lực kết cấu nhòp dầm, nội lực trụ trụ tạm, phản lực gối đỡ chuyển vò thẳng đứng, chuyển vò nằm ngang phát sinh trình đúc hẫng Vẽ hình bao nội lực biểu đồ độ võng giai đoạn thi công S¬ ®å lµm viƯc cđa kÕt cÊu DÇm DÇm BƯ trơ cäc Trơ Trơ Lß Xo §é cøng cđa lß xo ®­ỵc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: Klx= Ks.F C¸c S¬ ®å tÝnh MỈt c¾t ngang dÇm Sè hiƯu MC ChiỊu dµi ®èt li (cm) ChiỊu cao tiÕt diƯn H ChiỊu dµy ban®¸y hb ChiỊu réng b¶n ®¸y 0 600 60.0 400 539.3 400 DiƯn tÝch VÞ trÝ trơc trung hoµ yo Jx (cm4) Jy (cm4) 600 139400 264.7 6369937450 8782857500 53.9 600.0 130288 231.1 4819310044 8180924390 484.3 48.4 600.0 122045 201.4 3632548187 7636318244 400 435.1 43.5 600.0 114669 175.5 2735740435 7149039060 400 391.7 39.2 600.0 108160 153.4 2067234724 6719086839 400 354.1 35.4 600.0 102520 134.9 1576306990 6346461581 400 322.3 32.2 600.0 97747.1 119.8 1221943580 6031163285 400 296.3 29.6 600.0 93842.1 107.8 971722926 5773191952 400 276.0 27.6 600.0 90805 98.8 800789780 5572547583 400 261.6 26.2 600.0 88635.5 92.5 690930032 5429230176 10 400 252.9 25.3 600.0 87333.9 88.8 629773212 5343239731 11 400 250.0 25.0 600.0 86900 87.6 610166816 5314576250 M« h×nh hãa trªn Sap - §Ị tµi sư dơng phÇn mỊm SAP2000 Version 7.42 - M« h×nh kÕt cÊu trªn SAP b»ng c¸c phÇn tư (Frames) - Thay thÕ ®Êt nỊn b»ng c¸c lß xo cã ®é cøng t­¬ng ®­¬ng Tr×nh tù m« h×nh hãa: - VÏ mét nưa cđa kÕt cÊu - Khai b¸o vµ g¸n c¸c mỈt c¾t Trơ(TRU), BƯ trơ (BETRU) , cäc nhåi (COC), c¸c mỈt c¾t MC1,MC2,MC3, MC12 ®Ĩ tiÕn hµnh khai b¸o mỈt c¾t biÕn ®ỉi M44 - LÊy ®èi xøng toµn bé phÇn ®· t¹o qua trơc ®èi xøng Khai b¸o c¸c gèi ë mè vµ hoµn thiƯn viƯc m« h×nh ho¸ kÕt cÊu KÕt qu¶ chun vÞ KÕt qu¶ néi lùc KÕt qu¶ dao déng riªng §¸nh gi¸ kÕt qu¶ S¬ ®å hoµn chØnh(TLBT) S¬ ®å hÉng(XEDUCBL) S¬ ®å hoµn chØnh S¬ ®å hÉng Joint 17 Joint Joint Joint Joint Joint 17 Joint 138 U1 0.000036 -0.004181 0.000011 -0.000348 U3 -0.023700 -0.023500 -0.054400 -0.138400 R2 0.000678 0.000439 0.001756 0.000010 Joint Joint Joint 17 Joint 138 0.000349 0.000000 0.000105 -0.000163 U1 U3 0.000260 0.000000 -0.049300 -0.100800 R2 0.000202 0.000000 0.001416 0.000018 Joint 17 Joint 138 Joint Joint Joint 138   Joint 17 Joint Joint Joint U1 0,0890 0,0890 0,0890 0,0220 U3 0,3800 -0,00046 -0,4100 -0,00046 R2 0,0086 0,0086 0,0099 0,0083   Joint 17 Joint Joint Joint U1 0,0015 0,0015 0,0150 U3 0,0160 0,0000 -0,0460 R2 0,00037 0,00037 0,0016 B¶ng 4.2 Gi¸ trÞ m« men t¹i mỈt c¾t bÊt lỵi nhÊt M« men T¹i mỈt c¾t nguy hiĨm Cã xÐt ®Êt nỊn: M=19173,88Tm M« men T¹i mỈt c¾t nguy hiĨm Kh«ng xÐt ®Êt nỊn: M=19525,97Tm S¬ ®å hÉng Cã xÐt ®Êt nỊn Kh«ng cã ®Êt nỊn TLBT BATLOI TLBT BATLOI (T.m) (T.m) (T.m) (T.m) 22262,30 24902,30 22262,30 24902,30 Cã xÐt ®Õn sù lµm viƯc víi ®Êt nỊn S¬ ®å MODE TÇn sè S¬ ®å HÉng S¬ ®å Hoµn Kh«ng xÐt ®Õn sù lµm viƯc chung Chu kú(s) TÇn sè Chu kú(s) 0,22 4,53 0,94 1,06 1,52 0,66 1,59 0,63 1,67 0,60 4,76 0,21 3,85 0,26 5,56 0,18 4,76 0,21 7,69 0,13 1,23 0,81 1,56 0,64 1,82 0,55 2,04 0,49 2,04 0,49 2,27 0,44 3,03 0,33 3,57 0,28 chØnh ®¸Nh gi¸ kÕt qu¶ So s¸nh tr­êng hỵp cã xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cđa ®Êt nỊn víi tr­êng hỵp kh«ng xÐt ®Õn ¶nh h­ëng cđa ®Êt nỊn Néi lùc: Kh«ng thay ®ỉi Chun vÞ, gãc xoay: Cã sù kh¸c Dao ®éng riªng: Cã sù kh¸c C¸c kiÕn nghÞ    Khi m« h×nh ho¸, ®Êt nỊn ®­ỵc coi lµ ®µn håi, thay b»ng c¸c lß xo cã ®é cøng t­¬ng ®­¬ng ë c¸c nót C«ng thøc: Klx= Ks.F Liªn kÕt gi÷a cäc vµ ®Êt nỊn ®­ỵc coi lµ ngµm cøng ch©n cäc ch«n s©u vµo tÇng ®¸ gèc Khi nỊn d­íi ch©n cäc lµ ®Êt cøng hc ®¸ phong hãa th× coi lµ liªn kÕt chèt Tr­êng hỵp mãng cäc ®µi thÊp d­íi ®¸y bƯ ta còng khai b¸o lµ c¸c gèi ®µn håi cã ®é cøng t­ ¬ng ®­¬ng H­íng ph¸t triĨn cđa ®Ị tµi §Ĩ kÕt qu¶ tÝnh to¸n nµy s¸t víi thùc tÕ h¬n n÷a, ®Ị tµi cÇn ®­ỵc hoµn thiƯn theo h­íng sau ®©y: - Më réng s¬ ®å tÝnh víi m« h×nh kh«ng gian - Ph¸t trĨn cho c¸c d¹ng liªn kÕt cđa kÕt cÊu: Liªn kÕt gi÷a trơ vµ kÕt cÊu nhÞp, liªn kÕt ch©n cäc víi nỊn, liªn kÕt gi÷a mè víi nỊn còng ®­ỵc thay thÕ b»ng c¸c lß xo t­¬ng ®­¬ng… - Nghiªn cøu mét c¸ch chi tiÕt viƯc ®­a c¸c hƯ sè ®µn håi cđa ®Êt nỊn vµo tÝnh to¸n ®Ĩ ®­a ®Õn kÕt qu¶ tÝnh to¸n ngµy cµng s¸t víi thùc tÕ h¬n - Trªn c¬ së m« h×nh ho¸ ngµy cµng s¸t víi sù lµm viƯc thùc thÕ cđa kÕt cÊu th× kÕt qu¶ tÝnh to¸n cã thĨ dïng ®Ĩ dù ®o¸n cho c¸c c«ng viƯc tiÕp theo M« pháng c¸c t¸c ®éng ®èi víi kÕt cÊu ngµy cµng hỵp lý h¬n Ngoµi ph¹m vi ®Ị tµi nµy míi chØ giíi h¹n cho cÇu ®óc hÉng, thùc tÕ ®Ị tµi cã thĨ më réng cho bÊt kú lo¹i cÇu nµo vÊn ®Ị chØ lµ ë chç m« h×nh ho¸ trªn SAP cho s¸t víi thùc tÕ kiĨu cÇu ®ã KÕt ln Víi nh÷ng kÕt qu¶ vµ nhËn xÐt tõ ®Ị tµi nghiªn cøu, c¸c t¸c gi¶ hy väng r»ng sÏ gióp ®­ỵc cho c¸c kü s­ x©y dùng thiÕt kÕ c«ng tr×nh ®Ỉt trªn nỊn ®Êt cã thªm c¬ së ®Ĩ lµm chÝnh x¸c h¬n kÕt qu¶ tÝnh to¸n, nh»m ®­a mét kÕt cÊu phï hỵp víi ®iỊu kiƯn lµm viƯc thùc tÕ vµ tiÕn hµnh tỉ chøc thi c«ng ®óng thiÕt kÕ Do thêi gian vµ tr×nh ®é cßn cã h¹n, ®Ị tµi kh«ng thĨ tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt nhÊt ®Þnh RÊt mong nhËn ®­ỵc sù quan t©m ®ãng gãp ý kiÕn cđa c¸c thÇy gi¸o, c« gi¸o vµ nh÷ng ®éc gi¶ quan t©m ®Ĩ ®Ị tµi ®­ỵc hoµn thiƯn vµ cã tÝnh thùc tÕ h¬n n÷a Nhãm nghiªn cøu xin ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c thÇy gi¸o:K.S.Ngun H÷u H­ng, PGS.TS Ngun ViÕt Trung, ThS §µo Duy L©m ®· trùc tiÕp h­íng dÉn vµ gióp ®ì nhiƯt t×nh ®Ĩ ®Ị tµi ®­ỵc thùc hiƯn End Show So s¸nh chun vÞ Chun vÞ t¹i ®iĨm gi÷a ®o¹n hỵp long Kh«ng xÐt ¶nh h­ëng ®Êt nỊn Chun vÞ t¹i ®Çu c¸nh hÉng (BATLOI) Kh«ng xÐt ¶nh h­ëng ®Êt nỊn Chun vÞ t¹i ®iĨm gi÷a ®o¹n hỵp long cã xÐt ¶nh h­ëng ®Êt nỊn Chun vÞ t¹i ®Çu c¸nh hÉng (BATLOI) Cã xÐt ¶nh h­ëng ®Êt nỊn