Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng chuyên đề UD RM trong tính cầu BTCT DUL phán đoán
Professional Bridge Engineering Software ỨNG DỤNG CHƯƠNG TRÌNH RM TRONG PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN KẾT CẤU CẦU CHUYÊN ĐỀ: TÍNH TOÁN CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC THI CÔNG PHÂN ĐOẠN TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM RM Nguyễn Trọng Nghĩa - PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦU VỚI RM 1 Phần 1: TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM RM TRONG PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN KẾT CẤU CẦU Ch#¬ng 1: Tæng quan 1.1. Giíi thiÖu chung Trong những năm gần đây, phần mềm RM-SPACEFRAME đã giúp nhiều kỹ sư, các đơn vị tư vấn giải quyết được rất nhiều các bài toán phân tích kết cấu cầu từ đơn giản đến phức tạp. Phần mềm này hiện được sử dụng rất rộng rãi trên thế giới đặc biệt là ở các nước Châu Á để trong phân tích tính toán kết cấu cầu. Đối với các cầu lớn ở Việt Nam hiện nay đều được các công ty tư vấn sử dụng phần mềm này để tính toán kiểm tra kết cấu. Chương trình được thiết kế với các modul chuyên dụng để tính toán cho từng loại kết cấu cầu được sử dụng rộng rãi ở Việt Nam và trên thế giới. a. Giới thiệu các Modul của RM-SPACEFRAME: Modul cơ bản: Có giao tiếp đồ hoạ hoàn chỉnh xây dựng chuyên cho ngành xây dựng cầu: mô hình kết cấu, mô hình tải trọng (tĩnh tải, hoạt tải), tổ hợp tải trọng, phân tích tĩnh không gian có xét đến các tải trọng phụ thuộc thời gian (co ngót, từ biến), quản lý kết quả tính toán Modul xử lý hình học: Xây dựng cơ sở dữ liệu hình học chi tiết cho cầu: Trắc dọc, trắc ngang, mặt bằng tuyến. Xác định các mặt cắt ngang qua giao tiếp đồ hoạ và tự động xây dựng các dữ liệu cho Modul tính toán. Modul Bê tông D. Ư.L: Phần mềm để tính toán bê tông dự ứng lực bao gồm tính toán thông số hình họccủa cáp, tính toán căng kéo cáp, tính toán với tải trọng co ngót từ biến trong bê tông, kiểm tra ứng suất theo các trạng thái giới hạn. Các kết quả kiểm tra được biểu thị trên biểu đồ Modul Bê tông cốt thép thường: Xét uốn hai trục và các lực dọc trục để xác định cốt thép thường Modul phân tích nứt của kết cấu bê tông: Thực hiện phân tích phi tuyến xét đến các tính chất vật liệu phi tuyến của bê tông bị nứt trong vùng chịu kéo Modul phân tích động: (tải trọng gió, tải trọng động đất, tính toán giá trị riêng, phổ hiệu ứng, phân tích mode dao động, lịch sử thời gian tuyến tính…) Modul tính toán cho cầu treo dây văng: Modul tính toán cho cầu treo dây võng: theo lý thuyết biến dạng lớn và phân tích phi tuyến Modul tính toán kết cấu theo phương phán phần tử hữu hạn tổng quát (MISES3) Modul phân tích tính toán phần tử tấm: PLATE (phần tử tấm trên nền đàn hồi, phần tử tấm D.Ư.L, tải trọng tác dụng có thể là tĩnh tải, hoạt tải…) b. Khả năng của chương trình: TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM RM Nguyễn Trọng Nghĩa - PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦU VỚI RM 2 - Khả năng phân tích của chương trình: trên 50.000 phần tử và 50.000 nút - Dữ liệu đầu vào: Sử dụng dữ liệu nhập vào theo khối, được chia thành các modulus - Phương pháp phân tích: Các phương pháp phân tích biến dạng đàn hồi hay phân tích theo phương pháp biến dạng lớn đều được sử dụng trong chương trình - Tự động áp dụng các quy định về vật liệu theo nhiều tiêu chuẩn khác nhau - Không có hạn chế nào về việc mô tả hình học, các điều kiện liên kết hay áp dụng các tải trọng. - Phân tích từng phần nhỏ trong kết cấu tổng thể (ví dụ: Các giai đoạn của quá trình thi công làm kết cấu thay đổi) mà không cần phải thay đổi dữ liệu đầu vào. - Các kết cấu thường dùng chương trình để phân tích như: + Hệ khung phẳng + Hệ dầm, thanh phẳng + Kết cấu đài cọc + Hệ khung không gian + Hệ dầm, thanh không gian + Hệ dầm và dây biến dạng hoặc không biến dạng hình học - Các tổ hợp của nội lực và biến dạng: Bất cứ tổ hợp nào có thể tưởng tượng được của các trường hợp tải của tĩnh tải và hoạt tải - Các Modulus bổ sung của chương trình: + Phân tích độ bền, ổn định của kết cấu + Thiết kế bê tông và thiết kế thép + Phân tích nứt của kết cấu bê tông + Phân tích phi tuyến + Phân tích dao động + Các phương thức phân tích: Lực rung, Phổ phản ứng, Động đất, Phương pháp thời gian) + Các phân tích liên quan đến Thi công kết cấu bê tông ứng suất trước (Sơ đồ cáp DƯL, Từ biến và co ngót, ảnh hưởng của nhiệt độ, Kiểm tra ứng suất bê tông và khả năng chịu lực tới hạn) + Phân tích ảnh hưởng động của gió, hoạt tải - Kết quả của chương trình có thể xem trực tiếp bằng file text hoặc file đồ hoạ, xuất sang Excel hoặc AutoCad. - Chương trình tính toán và đưa ra kết quả nội lực với 6 thành phần (N, Qx, Qy, Mx, My, Mz) và các thành phần chuyển vị tương ứng đồng thời đưa ra được ứng suất tại bất kì điểm nào đã được định nghĩa trước đó, Khả năng chịu lực cực hạn của mặt cắt (Ultimate bearing capacities). - Điểm khác biệt của chương trình so với các kết cấu thông thường khác đang có mặt tại Việt Nam là trình tự phân tích và tính toán dựa trên cơ sở phân tích cộng dồn từ các giai đoạn thi công có xét tới nhiều yếu tố thực tế. Tiến trình thiết kế dựa trên hệ thống kết cấu cuối cùng và thiết kế các giai đoạn thi công dựa trên kết quả của phân tích kết cấu giai đoạn cuối. c. Các tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng: OENORM(B4200) Tiêu chuẩn thiết kế của Áo (tiêu chuẩn cũ) OENORM(B4700) Tiêu chuẩn thiết kế của Áo (tiêu chuẩn mới theo tiêu chuẩn của châu Âu) TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM RM Nguyễn Trọng Nghĩa - PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦU VỚI RM 3 DIN 1045 Tiêu chuẩn thiết kế của Đức về kết cấu bê tông DIN(18800,EC3) Tiêu chuẩn thiết kế của Đức về kết cấu thép Portuguese Code Tiêu chuẩn thiết kế của Bồ Đào Nha Norwegian Norm-NS Tiêu chuẩn thiết kế của Na Uy Japanese Norm-JIS Tiêu chuẩn thiết kế của Nhật Bản BS5400 Tiêu chuẩn thiết kế của Anh AASHTO Tiêu chuẩn thiết kế của Mỹ CEB78 (90) Tiêu chuẩn thiết kế của Châu Âu d. Giới thiệu các dự án đã áp dụng RM-SPACEFRAME: Phần mềm đã được sử dụng để thiết kế nhiều công trình lớn ở Việt Nam và trên thế giới như: A2 Motorway (Lavant Valley), Austria: Thi công theo công nghệ đúc hẫng cân bằng với chiều dài nhịp giữa là 160m, chiều cao trụ là 175m Gateway bridge (Brisbane, Australia ): Thi công theo công nghệ đúc hẫng cân bằng với chiều dài nhịp giữa là 260m, chiều cao trụ là 60m Woodrow Wilson Bridge Virginia-Washington DC-Maryland, USA TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM RM Nguyễn Trọng Nghĩa - PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦU VỚI RM 4 Umgehung Sulz Bridge – GERMANY: Lockwitztal Viaduct Bridge in Germany: Kao Ping Hsi Bridge (Taiwan R.O.C.): TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM RM Nguyễn Trọng Nghĩa - PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦU VỚI RM 5 Kap Shui Mun bridge (Hong Kong) WangAn suspension bridge (Pusan, Korea) Pedestrian bridge over the Lahn (Marburg, Germany) My-Thuan Cable stayed bridge (Mekong Delta, VietNam) Uddevalla bridge (Sweden): 2nd Bridge across Panama Canal: Cầu treo dây văng 1 mặt phẳng dây với nhịp giữa là 420m Cầu Sutong – Cầu treo dây văng với nhịp giữa là 1088m: Cầu Shenzen Western Corridor Bridge: Nhịp chính là 210m dầm thép bản trực hướng TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM RM Nguyễn Trọng Nghĩa - PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦU VỚI RM 6 Stonecutters Bridge in Hong Kong: Nhịp giữa 1018m, chiều cao tháp 290m: Machang Bridge – KOREA: Cầu treo dây văng với nhịp chính là 400m Verige Bridge in Montenegro: Doushan Viaduct Bridge in Taiwan: TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM RM Nguyễn Trọng Nghĩa - PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦU VỚI RM 7 Wadi Abdoun Bridge in JORDAN: Hardanger Bridge in Norway: Kwang An Suspension Bridge in Pusan, Korea: Cầu Rạch Miễu – Việt Nam: Sơ đồ nhịp: 117-270-117m TNG QUAN V PHN MM RM Nguyn Trng Ngha - PHN TCH KT CU CU VI RM 8 Cu k rụng Vit Nam: Ti Vit Nam, hu ht cỏc cu ln c thit k bi cỏc cụng ty T vn trong nc u s dng phn mm ny. Cỏc cu tiờu biu nh Phỳ Lng, Dakrong, T Hin, Rch Miu, Thun Phc u c s dng chng trỡnh thit k kt cu. Ti H Ni sp ti cu Vnh Tuy vi chiu di khong 3100m cú khu nhp chớnh l 135m (khu ỳc hng ln nht ti Vit nam) n giai on thit k k thut cng s s dng phn mm ny. i vi cỏc d ỏn nc ngoi cỏc cụng trỡnh cu khu ln c thit k bi cỏc hóng T vn nc ngoi, trong quỏ trỡnh thi cụng, u c kim toỏn li bng phn mm ny nh cu Tõn , Quý Cao, Cu Kin, Cu Cõu Lõu, Tr Khỳc, Nỳt giao Ngó T Vng Cú th núi, õy l phn mm rt ph bin ti Vit Nam, vic lm quen vi chng trỡnh l ht sc cn thit nhm ỏp ng yờu cu cụng ngh cho cỏc k s thit k v cỏc cụng ty trong nc 1.2. Bộ ch#ơng trình và yêu cầu phần cứng Cu hỡnh phn cng ti thiu: - Mỏy tớnh & h iu hnh: H iu hnh Windows98/NT, 2k - cng: 2GB cũn trng ớt nht 100MB - B nh (RAM): 64MB - B vi x lý: Pentium200 MHz - Card ho: 16MB - Mn hỡnh: 17 Cu hỡnh phn cng kin ngh: - Mỏy tớnh & h iu hnh: H iu hnh Windows98/NT, 2k - cng: 20GB cũn trng ớt nht 1GB - B nh (RAM): 128MB TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM RM Nguyễn Trọng Nghĩa - PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦU VỚI RM 9 - Bộ vi xử lý: PentiumIII 750 MHz - Card đồ hoạ: 32MB - Màn hình: 17’’ 1.3. File d÷ liÖu cña ch#¬ng tr×nh Các file dữ liệu chính khi tính toán với RM: Các file dữ liệu khi mô hình hóa hình học với mô đun GP: *.gp9 File dữ liệu mô hình hóa trong mô đun GP *.rm9 File xuất mô hình tính toán sang RM *.tcl File kết quả nhập dữ liệu dưới dạng Text *.lst File xuất kết quả nhập số liệu dưới dạng Text từ GP Các file dữ liệu khi mô hình hóa và tính toán với mô đun RM: *.rm9 File dữ liệu tính toán trong mô đun RM *.pl, *.pla File kết quả tính toán dưới dạng đồ họa *.lst File kết quả tính toán dưới dạng Text *.sup File superposition *.inf File kết quả đường ảnh hưởng *.rm File CSDL cho xuất kết quả dưới dạng đồ họa *.mod File kết quả tính toán chu kỳ dao động riêng *.mtx File dữ liệu tính toán động đất Các file hướng dẫn sử dụng chương trình: rm9e_UGuide.pdf User Guide (in English) gp9e_UGuide.pdf User Guide (in English) rm9e_TCL.pdf User Guide (in English) rm9e_App.pdf User Guide (in English) Dữ liệu Input/Output của chương trình: Hình 1.1. Dữ liệu Input/Output của cương trình [...]... Ngha - PHN TCH KT CU CU VI RM P2 - 1 Phn 2: HNG DN S DNG GP/MODELER 1.2 Thiết lập các thông số cho mô đun GP Chn Options TDV Setups Nguyn Trng Ngha - PHN TCH KT CU CU VI RM P2 - 2 Phn 2: HNG DN S DNG GP/MODELER Chương 2: Trình tự tính toán kết cấu cầu bằng phần mềm RM- SPACEFRAME 2.1 Trình tự tính toán kết cấu cầu bằng phần mềm RM- SPACEFRAME Trỡnh t gii bi toỏn bng phn mm RM- SPACEFRAME: Bc 1: Chun b... bỏo phn t Cable trong RM - Mụ hỡnh hoỏ phn t cable (Tendon) trong RM Bc 5: Khai bỏo cỏc loi ti trng trong RM Bc 6: Khai bỏo hot ti trong RM v t hp ti trng Bc 7: Khai bỏo cỏc giai on thi cụng v kớch hot cỏc phn t i vi tng giai on thi cụng trong RM Bc 8: Khai bỏo cỏc thụng s cho quỏ trỡnh gii bi toỏn v chy chng trỡnh trong RM Bc 9: Xem v ỏnh giỏ kt qu trong RM Bc 10: Kim tra ng sut trong RM Bc 11: Kim... Xuất dữ liệu tính toán sang RM Kt qu ca chng trỡnh GP bao gm cỏc loi d liu sau: File nh dng text file (*.tcl) Nguyn Trng Ngha - PHN TCH KT CU CU VI RM 18 TNG QUAN V PHN MM RM File nh dng * .rm9 Nguyn Trng Ngha - PHN TCH KT CU CU VI RM 19 TNG QUAN V PHN MM RM 2.4 Giới thiệu Modul phân tích tính toán RM 2.4.1 Gii thiu v modul RM Giao din chớnh ca chng trỡnh: Thanh cụng c chớnh ca chng trỡnh: Trong ú: . . dụng chương trình: rm9 e_UGuide.pdf User Guide (in English) gp9e_UGuide.pdf User Guide (in English) rm9 e_TCL.pdf User Guide (in English) rm9 e_App.pdf User Guide (in English) Dữ liệu Input/Output. Phiên bản RM đầu tiên TỔNG QUAN VỀ PHẦN MỀM RM Nguyễn Trọng Nghĩa - PHÂN TÍCH KẾT CẤU CẦU VỚI RM 13 Ch#¬ng 2: Giao diÖn phÇn mÒm RM- SPACEFRAME 2.1. Modul nhËp d÷ liÖu h×nh häc GP/MODELER 2.1.1 co ngót và từ biến: uses the hard-coded creep and shrinkage model of the national code set in the Recalc-Pad creep and shrinkage model of the national code set in the Recalc-Pad. Hiệu chỉnh