Đang tải... (xem toàn văn)
PHÂN TÍCH KHUNG KHÔNG GIAN CHỊU ĐỘNG ĐẤT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC BÀI TẬP MÔN THIẾT KẾ KHÁNG CHẤN CHO CƠNG TRÌNH BÀI TẬP PHÂN TÍCH KHUNG KHÔNG GIAN CHỊU ĐỘNG ĐẤT GVHD: PGS.TS HỒ ĐỨC DUY Tp Hồ Chí Minh, năm 2019 BÀI TẬP PHÂN TÍCH KHUNG KHƠNG GIAN CHỊU ĐỘNG ĐẤT MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU NỘI DUNG BÀI TẬP Phân tích phản ứng khung chịu tác dụng tải trọng động đất ELCENTRO theo phương Y .6 1.1 Phân tích dao động tự khung 1.2 Kết phân tích 1.2.1 Chu kỳ dao động hệ khung .6 1.2.2 Chuyển vị hệ khung 1.2.3 Nội lực sàn .10 1.2.4 Nội lực khung 13 Phân tích phản ứng khung có bố trí hệ lập dao động 17 2.1 Thông số mơ hình hệ lập dao động 17 2.2 Kết phân tích 20 2.2.1 Chu kỳ dao động hệ khung 20 2.2.2 Chuyển vị hệ khung .22 2.2.3 Nội lực sàn .24 2.2.4 Nội lực khung 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO 31 DANH MỤC CÁC HÌNH Ả Hình 1.1 Mặt sàn khung nhà 10 tầng .5 Hình 1.2 Dao động mode hệ khung Hình 1.3 Mặt sàn tầng Hình 1.4 Mặt sàn tầng 10 Hình 1.5 Chuyển vị nút 88 (tầng 10) nút 79 (tầng 1) Hình 1.6 Chuyển vị nút 88 tầng 10 thời diểm t = 5.7s Hình 1.7 Chuyển vị nút 88 tầng 10 thời diểm t = 6.8s Hình 1.8 Nội lực sàn (tầng 1) sàn 78 (tầng 10) .10 Hình 1.9 Nội lực sàn tầng 11 Hình 1.10 Nội lực sàn tầng 10 12 Hình 1.11 Moment chân cột 21 (tầng 1) 30 (tầng 10) 13 Hình 1.12 Momen khung trục 14 Hình 1.13 Lực cắt khung trục 15 Hình 1.14 Lực dọc khung trục 16 Y Hình 2.1 Mơ hình khung 2D với hệ lập dao động 17 Hình 2.2 Mơ hình hệ lập dao động SAP2000 18 Hình 2.3 Thông số U1 18 Hình 2.4 Thơng số U2, U3 19 Hình 2.5 Dao động mode hệ khung có hệ lập dao động 20 Hình 2.6 Chuyển vị nút 88 (tầng 10) nút 79 (tầng 1) .22 Hình 2.7 Chuyển vị nút 88 tầng 10 thời diểm t = 5.7s 22 Hình 2.8 Chuyển vị nút 88 tầng 10 thời diểm t = 6.8s 23 Hình 2.9 Nội lực sàn (tầng 1) sàn 78 (tầng 10) có hệ lập dao động 24 Hình 2.10 Nội lực sàn tầng có hệ lập dao động 25 Hình 2.11 Nội lực sàn tầng 10 có hệ lập dao động 26 Hình 2.12 Moment chân cột 21 (tầng 1) 30 (tầng 10) có hệ lập dao động 27 Hình 2.13 Moment khung trục có hệ lập dao động .28 Hình 2.14 Lực cắt khung trục có hệ lập dao động 29 Hình 2.15 Lực dọc khung trục có hệ lập dao động .30 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂ Bảng 1.1 Chu kỳ dao động tần số hệ Bảng 2.1 Chu kỳ dao động tần số hệ có hệ lập dao động 21 NỘI DUNG BÀI TẬP Cho khung không gian 10 tầng, chiều cao tầng 3.5m (tầng 5m) Vật liệu BTCT, trọng lượng riêng 25kN/m Modun đàn hồi E 2.3 �10 kN/m , hệ số poisson 0.2 Chiều dày sàn 100mm, tiết diện dầm 250x450mm, cột 300x300mm Xét tỉ số cản 0.05 Khung chịu tác dụng tải trọng động đất ELCENTRO Phân tích phản ứng khung chịu tác dụng tải trọng động đất ELCENTRO theo phương Y Phân tích phản ứng khung có bố trí hệ lập dao động 5000 5000 6000 6000 6000 6000 Hình 1.1 Mặt sàn khung nhà 10 tầng Phân tích phản ứng khung chịu tác dụng tải trọng động đất ELCENTRO theo phương Y 1.1 Phân tích dao động tự khung Các bước mơ hình trình bày tài liệu tham khảo giảng “Thiết kế kháng chấn cho cơng trình”, ý mesh sàn mơ hình 1.2 Kết phân tích 1.2.1 Chu kỳ dao động hệ khung Hình 1.2 Dao động mode hệ khung TABLE: Modal Periods And Frequencies Perio OutputCase StepType StepNum Frequency d Text Text Unitless Sec Cyc/sec MODAL Mode 2.387 0.419 MODAL Mode 2.348 0.426 MODAL Mode 1.928 0.519 MODAL Mode 0.786 1.272 MODAL Mode 0.772 1.296 MODAL Mode 0.634 1.576 MODAL Mode 0.451 2.220 MODAL Mode 0.449 2.227 MODAL Mode 0.369 2.712 MODAL Mode 10 0.314 3.183 MODAL Mode 11 0.313 3.191 MODAL Mode 12 0.257 3.884 Bảng 1.1 Chu kỳ dao động tần số hệ 1.2.2 Chuyển vị hệ khung Hình 1.3 Mặt sàn tầng Hình 1.4 Mặt sàn tầng 10 Hình 1.5 Chuyển vị nút 88 (tầng 10) nút 79 (tầng 1) Hình 2.1 Mơ hình khung 2D với hệ lập dao động Các thơng số mơ hình tính tốn hệ lập dao động 18 Hình 2.2 Mơ hình hệ lập dao động SAP2000 Khai báo thông số kiện biên theo phương U1, U2, U3 Hình 2.3 Thơng số U1 19 Hình 2.4 Thơng số U2, U3 20 2.2 Kết phân tích 2.2.1 Chu kỳ dao động hệ khung Hình 2.5 Dao động mode hệ khung có hệ lập dao động TABLE: Modal Periods And Frequencies 21 Perio OutputCase StepType StepNum d Frequency Text Text Unitless Sec Cyc/sec MODAL Mode 3.371 0.297 MODAL Mode 3.346 0.299 MODAL Mode 2.752 0.363 MODAL Mode 0.938 1.066 MODAL Mode 0.914 1.094 MODAL Mode 0.753 1.329 MODAL Mode 0.488 2.049 MODAL Mode 0.486 2.059 MODAL Mode 0.399 2.509 MODAL Mode 10 0.328 3.051 MODAL Mode 11 0.327 3.060 MODAL Mode 12 0.268 3.730 Bảng 2.1 Chu kỳ dao động tần số hệ có hệ lập dao động 22 2.2.2 Chuyển vị hệ khung Hình 2.6 Chuyển vị nút 88 (tầng 10) nút 79 (tầng 1) Hình 2.7 Chuyển vị nút 88 tầng 10 thời diểm t = 5.7s 23 Hình 2.8 Chuyển vị nút 88 tầng 10 thời diểm t = 6.8s 24 2.2.3 Nội lực sàn Hình 2.9 Nội lực sàn (tầng 1) sàn 78 (tầng 10) có hệ lập dao động 25 Hình 2.10 Nội lực sàn tầng có hệ lập dao động 26 Hình 2.11 Nội lực sàn tầng 10 có hệ lập dao động 27 2.2.4 Nội lực khung Hình 2.12 Moment chân cột 21 (tầng 1) 30 (tầng 10) có hệ lập dao động 28 Hình 2.13 Moment khung trục có hệ lập dao động 29 Hình 2.14 Lực cắt khung trục có hệ lập dao động 30 Hình 2.15 Lực dọc khung trục có hệ cô lập dao động 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO (1) Thiết kế kháng chấn cho cơng trình (Seismic Design of Building Structures) – PGS.TS Hồ Đức Duy (2) Structural Dynamics-Theory and Computation - Mario Paz, William Leigh_2004 32 ... 0.05 Khung chịu tác dụng tải trọng động đất ELCENTRO Phân tích phản ứng khung chịu tác dụng tải trọng động đất ELCENTRO theo phương Y Phân tích phản ứng khung có bố trí hệ cô lập dao động 5000... trí hệ lập dao động 2.1 Thơng số mơ hình hệ lập dao động Phân tích phản ứng khung có bố trí hệ lập dao động Việc cô lập động đất việc tách kết cấu khỏi chuyển động động đất Để phân tán nguồn...BÀI TẬP PHÂN TÍCH KHUNG KHƠNG GIAN CHỊU ĐỘNG ĐẤT MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU NỘI DUNG BÀI TẬP Phân tích phản ứng khung chịu tác dụng