Báo cáo khoa học: "Phân tích ảnh h-ởng của các tham số cấu tạo đến trạng thái chịu lực trong kết cấu nhịp cầu cong BTCT trên đ-ờng ôtô"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Nguyễn Phương Hà Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

44
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết giới thiệu một số kết quả nghiên cứu ảnh h-ởng của các tham số cấu tạo đến trạng thái chịu lực trong kết cấu nhịp cầu cong BTCT trên đ-ờng ôtô. Kết quả nghiên cứu có khả năng hỗ trợ công tác nghiên cứu, tính toán thiết kế các công trình cầu cong BTCT trên thực tế.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: "Phân tích ảnh h-ởng của các tham số cấu tạo đến trạng thái chịu lực trong kết cấu nhịp cầu cong BTCT trên đ-ờng ôtô"

Ph©n tÝch ¶nh h−ëng cña c¸c tham sè cÊu t¹o ®Õn tr¹ng th¸i chÞu lùc trong kÕt cÊu nhÞp cÇu cong BTCT trªn ®−êng «t« TS. hoµng hµ ks nguyÔn h÷u h−ng Bé m«n CTGTTP - §H GTVT Tãm t¾t: Bμi viÕt giíi thiÖu mét sè kÕt qu¶ nghiªn cøu ¶nh h−ëng cña c¸c tham sè cÊu t¹o ®Õn tr¹ng th¸i chÞu lùc trong kÕt cÊu nhÞp cÇu cong BTCT trªn ®−êng «t«. KÕt qu¶ nghiªn cøu cã kh¶ n¨ng hç trî c«ng t¸c nghiªn cøu, tÝnh to¸n thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh cÇu cong BTCT trªn thùc tÕ. Summary: The report introduces the researched results about influence of structural parameters on loaded state of span structure of reinforced concrete curved bridge on otoroad in Vietnam. NhiÒu c«ng tr×nh cÇu v−ît vµ nót giao lËp 1. Më ®Çu thÓ ®−îc x©y dùng gÇn ®©y ë Hµ néi, Thµnh phè Hå ChÝ Minh, H¶i phßng... ®· thùc sù ph¸t Cïng víi qu¸ tr×nh x©y dùng vµ ph¸t triÓn huy hiÖu qu¶ tèt, gãp phÇn lµm gi¶m ®¸ng kÓ ®Êt n−íc ta hiÖn nay, do tèc ®é ®« thÞ hãa vÊn n¹n ¸ch t¾c giao th«ng nªu trªn. Trªn nhanh ®· g©y ra t×nh tr¹ng ¸ch t¾c giao th«ng h×nh 1 giíi thiÖu mét trong nh÷ng nót giao ngµy cµng cã xu thÕ nghiªm träng ë nhiÒu th«ng lËp thÓ ®−îc x©y dùng ®Çu tiªn ë bê thµnh phè vµ c¸c khu ®« thÞ. nam cÇu Ch−¬ng D−¬ng (Hµ néi). Mét trong nh÷ng gi¶i ph¸p cã hiÖu qu¶ lµ VÒ mÆt cÊu t¹o, nót giao th«ng lËp thÓ x©y dùng c¸c nót giao c¾t kh«ng cïng møc thuéc d¹ng c«ng tr×nh phøc t¹p gåm tËp hîp (nót giao c¾t lËp thÓ). §Æc ®iÓm cña c¸c nót c¸c tuyÕn ®−êng, c¸c cÇu v−ît, c¸c nhÞp dÉn giao c¾t lËp thÓ lµ ®¶m b¶o th«ng xe an toµn cÇu c¹n, cÇu cong, cÇu rÏ nh¸nh. Trong kÕt vµ liªn tôc qua nót, nhê ®ã mµ n©ng cao n¨ng cÊu hoµn chØnh cña nót giao th«ng lËp thÓ lùc th«ng xe cña tuyÕn ®−êng. ngoµi c¸c cÇu v−ît dïng cho c¸c tuyÕn chÝnh cßn cã luång ®−êng dµnh cho c¸c ph−¬ng tiÖn rÏ sang tuyÕn ®−êng kh¸c hay quay ®Çu. C¸c nh¸nh ®−êng rÏ ®−îc cÊu t¹o nhê c¸c nhÞp cÇu cong vµ cÇu rÏ nh¸nh hoÆc tæ hîp c¸c liªn nhÞp cÇu cong, cÇu chÐo gãc, cÇu th¼ng nèi tiÕp nhau (h×nh 2). Do ®Æc ®iÓm cÊu t¹o dÉn ®Õn tr¹ng th¸i néi lùc, biÕn d¹ng ph¸t sinh trong kÕt cÊu nhÞp H×nh 1. CÇu cong ë nót Nam Ch−¬ng D−¬ng cong rÊt phøc t¹p. Thùc tÕ x©y dùng vµ khai - Hμ néi.
th¸c c¸c cÇu cong trªn thÕ giíi vµ ë n−íc ta nh−ng nh×n chung kinh nghiÖm thiÕt kÕ vµ x©y ®· cho thÊy ®ßi hái cÇn nghiªn cøu mét c¸ch dùng c¸c c«ng tr×nh cÇu cong cña ngµnh x©y ®Çy ®ñ h¬n vÒ c¸c c«ng tr×nh cÇu cong c¶ vÒ dùng cÇu ViÖt Nam ch−a thËt nhiÒu. mÆt cÊu t¹o, m« h×nh vµ ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n, c«ng nghÖ x©y dùng vµ c¶ yªu cÇu vÒ mÆt kiÕn tróc, mü quan cña c¸c c«ng tr×nh. Bµi viÕt ®Ò cËp mét sè kÕt qu¶ ph©n tÝch ¶nh h−ëng cña c¸c tham sè cÊu t¹o c¬ b¶n ®Õn sù biÕn ®æi trÞ sè néi lùc biÕn d¹ng trong kÕt cÊu nhÞp cÇu cong BTCT trªn ®−ßng «t«. H×nh 3. C¸c d¹ng ®−êng cong ¸p dông cho cÇu cong. VÒ mÆt cÊu t¹o còng cã nh÷ng vÊn ®Ò cÇn quan t©m ®Çy ®ñ h¬n, ngoµi mét sè nhÞp cÇu d¹ng b¶n cong t¹i nót giao th«ng nam Ch−¬ng D−¬ng, ®a sè c¸c c«ng tr×nh cÇu cong ®· x©y dùng ë n−íc ta lµ d¹ng sö dông c¸c s−ên dÇm th¼ng ®Æt theo ®−êng gÊp khóc, phÝa trªn b¶n mÆt cÇu ®−îc ®æ t¹i chç H×nh 2. CÇu cong trong c¸c nót giao th«ng lËp thÓ theo ®−êng cong. Gi¶i ph¸p trªn cã −u ®iÓm vμ ®−êng nhiÒu tÇng. ®¬n gi¶n cÊu t¹o, gi¶m møc ®é phøc t¹p ë kh©u thiÕt kÕ, thuËn tiÖn thi c«ng. Tuy nhiªn 2. ®Æc ®iÓm cÊu t¹o cña kÕt cÊu ch−a hoµn toµn tháa m·n c¸c yªu cÇu vÒ kiÕn nhÞp cÇu cong tróc. MÆt kh¸c khÈu ®é cña c¸c nhÞp cÇu cong míi ¸p dông trong kho¶ng (15 - 20) m cho c¸c 2.1. C¸c yªu cÇu chung cÇu b¶n BTCTD¦L vµ (20 - 40) m cho c¸c Do ph¶i tháa m·n c¸c chØ tiªu kü thuËt cÇu dïng s−ên dÇm th¼ng, b¶n mÆt cÇu theo cña tuyÕn ®−êng, kÕt cÊu nhÞp cÇu cong ®−êng cong. Trong t−¬ng lai chóng ta cÇn th−êng cã cÊu t¹o phøc t¹p. CÇu cã thÓ n»m ph¶i x©y dùng c¸c cÇu trªn ®−êng cong cã trªn ®−êng cong cã b¸n kÝnh kh«ng ®æi, b¸n h×nh d¹ng tháa m·n yªu cÇu kiÕn tróc vµ kÝnh thay ®æi, trªn ®o¹n cong cã c¸c ®o¹n chiÒu dµi nhÞp lín h¬n. th¼ng xen gi÷a, ®−êng cong ®¶o chiÒu... Kh¸c víi c¸c cÇu n»m trªn ®−êng th¼ng, Trong tr−êng hîp ®Þa h×nh phøc t¹p cßn thiÕt kÕ c¸c cÇu cong ph¶i quan t©m nhiÒu ph¶i thiÕt kÕ cÇu cong cã d¹ng xo¾n èc nh− vÊn ®Ò, trong ®ã cÇn ®Æc biÖt chó ý tíi c¸c cÇu dÉn ë ®Çu cÇu Thanh tr× (Hµ Néi) ®ang yÕu tè h×nh häc ®Æc tr−ng gåm: x©y dùng. Trªn h×nh 3 giíi thiÖu c¸c d¹ng • B¸n kÝnh cña ®−êng cong (R). ®−êng cong c¬ b¶n ¸p dông cho quÜ ®¹o tim c¸c cÇu cong trªn mÆt b»ng. • §é më réng phÇn ®−êng xe ch¹y trªn cÇu (m). Tuy mét sè c«ng tr×nh cÇu cong ®· ®−îc x©y dùng nh− ë nót giao th«ng nam cÇu • Tèc ®é khai th¸c cña t¶i träng trªn cÇu (v). Ch−¬ng D−¬ng (Hµ néi), cÇu dÉn vµo nhµ ga • Siªu cao mÆt cÇu phÇn xe ch¹y trªn s©n bay Néi Bµi, tuyÕn cÇu dÉn ®Çu cÇu Mü ®o¹n cong (isc). ThuËn, cÇu v−ît Hoµng Long (Thanh Hãa)...
• B¸n kÝnh ®−êng cong ®øng trªn cÇu trong ®ã: (R®). SR - sè lµn xe cña tuyÕn ®−êng d−íi cÇu; • §é dèc däc ( id). RL - bÒ réng cña 1 lµn xe; GPC - bÒ réng cña gi¶i ph©n c¸ch trªn Ngoµi ra cßn ph¶i quan t©m tíi c¸c yªu ®−êng; cÇu vÒ tÜnh kh«ng, tÇm nh×n d−íi cÇu, hay chiÒu dµi c¸c ®o¹n chuyÓn tiÕp tõ ®o¹n cÇu VH - bÒ réng vØa hÌ; th¼ng vµo cÇu cong... KCAT - kho¶ng c¸ch an toµn cña trô (tÝnh Mét vÊn ®Ò kh¸c còng ®ßi hái quan t©m tõ mÐp lÒ ®−êng ®Õn mÐp th©n ®óng møc lµ do tr¹ng th¸i néi lùc biÕn d¹ng trô, th−êng cã thÓ lÊy tõ 1 - 2 m); rÊt phøc t¹p, c¸c cÇu cong BTCT cã cÊu t¹o ΣLnhÞp - tæng chiÒu dµi c¸c nhÞp cÇu v−ît. vµ s¬ ®å bè trÝ cèt thÐp th−êng vµ dù øng lùc kh¸c biÖt vµ phøc t¹p h¬n dÉn ®Õn cÊu t¹o chi Tr−êng hîp tuyÕn d−íi cÇu kh«ng lín chØ tiÕt kh¸c còng cã sù biÖt so víi c¸c cÇu trªn dïng 1 nhÞp. Víi tr−êng hîp nhiÒu nhÞp cÇn ®−êng th¼ng th«ng th−êng. më réng vµ bè trÝ trô trung gian ë gi¶i ph©n c¸ch (GPC). HiÖn nay, bªn c¹nh viÖc tiÕn hµnh x©y dùng chóng ta ®ang gÊp rót bæ sung c¸c nghiªn cøu, ®óc kÕt thªm kinh nghiÖm còng nh− dÇn h×nh thµnh c¸c Tiªu chuÈn thiÕt kÕ, c¸c chØ dÉn cô thÓ, phï hîp cho thiÕt kÕ vµ c«ng nghÖ x©y dùng cÇu cong. VÊn ®Ò nªu trªn sÏ ®−îc bæ khuyÕt vµ hoµn thiÖn dÇn trªn c¬ së tËp hîp c¸c néi dung nghiªn cøu cña nh÷ng chuyªn gia ngµnh H×nh 4. cÇu quan t©m ®Õn vÊn ®Ò nµy. • §¶m b¶o vÒ tÇm nh×n trong c¸c nót giao th«ng lËp thÓ. Yªu cÇu chung lµ ph¶i 2.2. Lùa chän c¸c tham sè cÊu t¹o trong bµi to¸n thiÕt kÕ cÇu cong ®¶m b¶o cho ng−êi l¸i xe nh×n thÊy biÓn b¸o hay ®Çu ®¶o trong nót tõ kho¶ng c¸ch Ýt nhÊt a. ChiÒu dμi nhÞp, s¬ ®å cÇu lµ 180 m. Trong thùc tÕ c¸c cÇu cong th−êng ®−îc • Ph¶i v−ît qua ®−îc nh÷ng vËt kiÕn tróc ¸p dông cho c¸c cÇu c¹n, cÇu v−ît ®−êng hay cÇn b¶o tån bªn d−íi cÇu. c¸c nh¸nh rÏ trong c¸c nót giao th«ng lËp • §¶m b¶o kh¶ n¨ng chÞu c¸c lo¹i t¶i thÓ.ViÖc lùa chän chiÒu dµi v−ît nhÞp th−êng dùa trªn c¸c c¬ së sau ®©y: träng t¸c dông trong giai ®o¹n thi c«ng vµ khai th¸c. • Tho¶ m·n yªu cÇu cña tÜnh kh«ng • Hµi hoµ vÒ mÆt kiÕn tróc, phï hîp víi th«ng xe phÝa d−íi cÇu (h×nh 4), do vËy chiÒu dµi nhÞp tr−íc hÕt ph¶i phï hîp víi ®Æc ®iÓm tr×nh ®é c«ng nghÖ x©y dùng hiÖn t¹i. quy m« bÒ réng cña tuyÕn ®−êng ®i phÝa d−íi b. ChiÒu réng cÇu vμ phÇn më réng cÇu vµ chiÒu dµi kÕt cÊu nhÞp cã thÓ tÝnh theo phÇn ®−êng xe ch¹y trªn cÇu c«ng thøc sau: Theo tiªu chuÈn 22TCN-273-01[1], ®é ΣLnhÞp = SL.RL + GPC + 2VH + KCAT (1) réng cña 1 lµn xe tiªu chuÈn lµ béi sè cña
tèc ®é thiÕt kÕ cña xe tr−íc khi vµo nót, theo 0,25 m th−êng thay ®æi tõ 3,0 m ®Õn 3,75 m. ®ã b¸n kÝnh tèi thiÓu cña c¸c cÇu cong trong Víi nh÷ng cÇu ®−îc x©y dùng trong ®« thÞ, bÒ nót còng gi¶m ®i. §iÒu nµy sÏ lµm gi¶m bít réng lµn xe (ch−a tÝnh phÇn më réng ®−êng khã kh¨n vÒ mÆt b»ng x©y dùng c¸c nót giao cong) cã thÓ tham kh¶o c¸c gi¸ trÞ ë b¶ng 1. lËp thÓ. B¶ng 1 Ngo¹i trõ BÒ réng cÈu khi cÇu x©y dùng trong thμnh phè nh÷ng cÇu Tèc ®é thiÕt kÕ, km/h 40 50 60 70 80 90 100 nh¸nh rÏ, c¸c BÒ réng lµn , m 3,00 3,50 3,50 3,50 3,75 3,75 3,75 cÇu chÝnh nªn −u tiªn thiÕt kÕ BÒ réng mÆt cÇu 2 lµn, m 6,00 7,00 7,00 7,00 7,50 7,50 7,50 víi b¸n kÝnh BÒ réng mÆt cÇu 4 lµn, m 12,0 14,0 14,0 14,0 15,0 15,0 15,0 cong lín: + Víi tèc BÒ réng mÆt cÇu cong lÊy b»ng bÒ réng ®é thiÕt kÕ tõ 60 ÷ 80 km/h, dïng b¸n kÝnh mÆt cÇu th¼ng (b¶ng 1) céng thªm phÇn më R = 50 ÷ 5000 m. réng phÇn xe ch¹y trªn ®−êng cong. Tuy vËy, + Víi tèc ®é thiÕt kÕ tõ 80 ÷ 90 km/h, trong c¸c tr−êng hîp khi x¸c ®Þnh bÒ réng mÆt dïng b¸n kÝnh R = 1000 ÷ 5000 m. cÇu cÇn ph¶i tham kh¶o thªm vÒ sù phï hîp víi quy m« mÆt c¾t ngang cña toµn tuyÕn. + Víi tèc ®é thiÕt kÕ tõ 90 ÷ 110 km/h, §é më réng mÆt cÇu cho 2 lµn xe, chiÒu dïng b¸n kÝnh R = 2000 ÷ 5000 m. rég phÇn xe ch¹y K = 7,0 m trªn ®−êng cong + Víi tèc ®é thiÕt kÕ tõ 110 ÷ 120 km/h, phô thuéc b¸n kÝnh cong vµ tèc ®é thiÕt kÕ dïng b¸n kÝnh R = 3000 ÷ 5000 m. theo [1] ghi trong b¶ng 2. c. B¸n kÝnh cong 3. ¶nh h−ëng cña c¸c tham sè cÊu t¹o Tuú theo tèc ®é thiÕt kÕ, ®Æc ®iÓm ®Þa ®Õn sù biÕn ®æi néi lùc vμ chuyÓn vÞ h×nh vµ gi¶i ph¸p thi c«ng mµ lùa chän b¸n cña kÕt cÊu nhÞp cÇu cong kÝnh cong cÇu cho phï hîp. Tuy vËy, b¸n kÝnh cong ph¶i tho¶ m·n yªu cÇu cña b¸n kÝnh tèi Theo kÕt qu¶ nghiªn cøu cña G.S thiÓu theo Tiªu chuÈn thiÕt kÕ [1]: Gibsman [3]. Néi lùc trong kÕt cÊu nhÞp cÇu cong phô thuéc vµo c¸c tham sè c¬ b¶n sau v2 (2) Rmin = 127(i sc max + f ) ®©y: 1. S¬ ®å kÕt cÊu (sè l−îng nhÞp liªn tôc). trong ®ã: 2. D¹ng ®−êng cong (cong liªn tôc hay v - vËn tèc thiÕt kÕ, km/h; c¸c ®−êng cong cã c¸c ®o¹n th¼ng nèi gi÷a). isc - ®é siªu cao tÝnh theo %; 3. §iÒu kiÖn liªn kÕt t¹i gèi (sè gèi f - hÖ sè ma s¸t ngang cña mÆt ®−êng. kiÒm chÕ xo¾n trªn mè, trô). Gi¸ trÞ f tham kh¶o b¶ng 3. Tû lÖ chiÒu dµi nhÞp so víi b¸n kÝnh cong TrÞ sè b¸n kÝnh cong tèi thiÓu tÝnh theo L/R. c«ng thøc (2) ¸p dông cho c¸c cÇu cong trªn Tû lÖ gi÷a ®é cøng chèng uèn vµ ®é cøng c¸c tuyÕn giao th«ng, t¹i c¸c nót giao lËp thÓ, chèng xo¾n cña kÕt cÊu nhÞp EJ/GJx. tèc ®é thiÕt kÕ (v) cã thÓ lÊy b»ng 0,7 gi¸ trÞ
B¶ng 2 PhÇn më réng mÆt cÇu trong tr−êng hîp cã 2 lμn xe (khæ 7 m) Tèc ®é thiÕt kÕ, km/h B¸n kÝnh cong, m 50 60 70 80 90 100 110 120 1500 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,1 1000 0,0 0,0 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 750 0,0 0,0 0,1 0,1 0,1 0,2 0,3 0,3 500 0,2 0,3 0,3 0,4 0,4 0,5 0,5 400 0,3 0,3 0,4 0,4 0,5 0,5 300 0,3 0,4 0,4 0,5 0,5 250 0,4 0,5 0,5 0,6 200 0,6 0,7 0,8 150 0,7 0,8 140 0,7 0,8 130 0,7 0,8 120 0,7 0,8 110 0,7 100 0,8 90 0,8 80 1,0 70 1,1 B¶ng 3 HÖ sè ma s¸t ngang cña mÆt ®−êng 40 50 60 70 80 90 100 110 120 Tèc ®é thiÕt kÕ, km/h 0,17 0,16 0,15 0,14 0,14 0,13 0,12 0,11 0,09 HÖ sè ma s¸t ngang Hai tham sè b¸n kÝnh cong (R) vµ chiÒu b»ng x©y dùng chËt hÑp vµ yªu cÇu vËn tèc dµi nhÞp (L) quyÕt ®Þnh “®é cong” cña kÕt cÊu ph−¬ng tiÖn kh«ng lín v× vËy th−êng chän b¸n tõ ®ã ¶nh h−ëng trùc tiÕp ®Õn tr¹ng th¸i néi kÝnh rÊt nhá, ë tr−êng hîp ®Æc biÖt cã thÓ ph¶i lùc vµ biÕn d¹ng trong kÕt cÊu nhÞp. Trªn sö dông Rmin = 10 m. §Ó phï hîp víi ®iÒu kiÖn chÞu lùc cÇn chän tû lÖ L/R ≤ 2, cho c¸c b¶ng 4 giíi thiÖu vÝ dô kÕt qu¶ nghiªn cøu chiÒu dµi nhÞp L ≤ 20 m. ®−êng ¶nh h−ëng néi lùc biÕn d¹ng cho cÇu cong mét nhÞp theo [3]. Do yªu cÇu c«ng nghÖ còng nh− xÐt tíi KÕt qu¶ trªn b¶ng 4 cho thÊy tû sè L/R kÕt cÊu nÒn mãng c«ng tr×nh th«ng th−êng ¶nh h−ëng rÊt lín tíi néi lùc trong kÕt cÊu nhÞp chiÒu dµi c¸c nhÞp trong mét cÇu ®−îc chän cÇu cong. §Æc biÖt chó ý khi tû lÖ nµy b»ng 3 b»ng nhau. Nh− vËy viÖc ®iÒu chØnh ®−êng néi lùc t¨ng mét c¸ch ®ét biÕn. cong tim cÇu trªn mÆt b»ng sÏ tïy thuéc vµo sù biÕn ®æi b¸n kÝnh cong. Trªn b¶ng 5 lµ kÕt Trªn thùc tÕ, thiÕt kÕ cÇu cong thuéc líp qu¶ tÝnh to¸n thö nghiÖm cho kÕt cÊu nhÞp bµi to¸n khã ë c¶ kh©u cÊu t¹o vµ tÝnh to¸n. cong cã chiÒu dµi L = 25 m, b¸n kÝnh cong Trong thµnh phè vµ c¸c khu ®« thÞ, do mÆt thay ®æi tõ 20 - 70 m.
B¶ng 4 DÇm cong mét nhÞp cã bè trÝ gèi chèng xo¾n ë hai ®Çu nhÞp Tung ®é ®−êng ¶nh h−ëng khi P =1 ®Æt t¹i c¸c vÞ trÝ G/T chuÈn MÆt c¾t EJ/GJx L/R nh©n vµo 0 L/8 L/4 3L/8 L/2 5L/8 3L/4 7L/8 L tung ®é §−êng ¶nh h−ëng m« men uèn do lùc ®¬n vÞ di ®éng theo tim dÇm 0,0 0,00 0,09 0,19 0,16 0,12 0,09 0,06 0,03 0,00 1,0 0,00 0,10 0,20 0,17 0,14 0,11 0,07 0,03 0,00 1,5 0,00 0,11 0,22 0,20 0,17 0,13 0,09 0,04 0,00 0,1 - L/4 L 10,0 2,0 0,00 0,14 0,26 0,25 0,22 0,18 0,13 0,06 0,00 2,5 0,00 0,20 0,37 0,39 0,37 0,32 0,23 0,12 0,00 3,0 0,00 0,67 1,25 1,54 1,61 1,45 1,10 0,59 0,00 0,0 0,00 0,06 012 0,19 0,25 0,19 012 0,06 0,00 1,0 0,00 0,07 0,14 0,21 0,27 0,21 0,14 0,07 0,00 1,5 0,00 0,08 0,17 0,24 0,31 0,24 0,17 0,08 0,00 L 0,1- 2,0 0,00 0,11 0,22 0,32 0,39 0,32 0,22 0,11 0,00 L/2 10,0 2,5 0,00 0,12 0,37 0,51 0,60 0,51 0,37 0,12 0,00 3,0 0,00 0,86 1,61 2,13 2,35 2,13 1,61 0,86 0,00 §−êng ¶nh h−ëng m« men xo¾n do lùc ®¬n vÞ di ®éng theo tim dÇm 0,0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,0 0,00 -0,04 -0,06 -0,07 -0,07 -0,06 -0,04 -0,02 0,00 1,5 0,00 -0,06 -0,10 -0,12 -0,12 -0,11 -0,08 -0,04 0,00 Gèi 0,1 - 10,0 L=0 2,0 0,00 -0,10 -0,17 -0,21 -0,21 -0,19 -0,14 -0,07 0,00 L 2,5 0,00 -0,20 -0,34 -0,42 -0,43 -0,39 -0,29 -0,16 0,00 3,0 0,00 -0,88 -1,59 -2,04 -2,19 -2,01 -1,53 -0,82 0,00 0,0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 1,0 0,00 -0,02 -0,03 -0,05 -0,05 -0,05 -0,03 -0,02 0,00 1,5 0,00 -0,03 -0,06 -0,08 -0,09 -0,08 -0,06 -0,03 0,00 0,1 - L/ 4 10,0 2,0 0,00 -0,05 -0,11 -0,14 -0,16 -0,14 -0,11 -0,06 0,00 L 2,5 0,00 -0,11 -0,29 -0,29 -0,31 -0,29 -0,29 -0,12 0,00 3,0 0,00 -0,58 -1,09 -1,44 -1,56 -1,43 -1,09 -0,59 0,00 §−êng ¶nh h−ëng ®é vâng khi P =1 di ®éng däc tim dÇm 0,0 0,00 -0,76 -1,43 -1,90 -2,08 -1,90 -1,43 -0,76 0,00 1,0 0,00 -0,96 -1,80 -2,38 -2,60 -2,38 -1,80 -0,96 0,00 0,01L3/EJ 1,5 0,00 -1,33 -2,47 -3,26 -3,55 -3,26 -2,47 -1,33 0,00 0,1 2,0 0,00 -2,29 -4,25 -5,59 -6,07 -5,59 -4,25 -2,29 0,00 0,1L3/ EJ 2,5 0,00 -0,62 -1,15 -1,50 -1,63 -1,50 -1,15 -0,62 0,00 1,0L3/ EJ 3,0 0,00 -1,10 -2,04 -2,67 -2,89 -2,67 -2,04 -1,10 0,00 L/ 2 0,0 0,00 -0,76 -1,43 -1,90 -2,08 -1,90 -1,43 -0,76 0,00 0,01L3/EJ 1,0 0,00 -1,93 -3,60 - 4,74 -5,15 - 4,74 -3,60 -1,93 0,00 1,5 0,00 -0,43 -0,80 -1,04 -1,13 -1,04 -0,80 -0,43 0,00 0,3L3/EJ 10 2,0 0,00 -1,12 -2,07 - 2,71 -2,94 - 2,71 -2,07 -1,12 0,00 0,00 1,0 L3/ EJ 2,5 0,00 -0,43 -0,79 -1,03 -1,12 -1,03 -0,79 -0,43 10.L3/ EJ 3,0 0,00 -1,02 -1,89 -2,47 -2,68 -2,47 -1,89 -1,02 0,00
B¶ng 5 KÕt qu¶ tÝnh to¸n thö nghiÖm cho kÕt cÊu nhÞp cong cã chiÒu dμi L = 25, b¸n kÝnh cong thay ®æi tõ 20 - 70 m L (m) 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 R (m) 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 L/R 1,25 1,00 0,833 0,714 0,625 0, 556 0, 500 0, 455 0, 417 0, 385 0, 357 Mu (T,m) 190,9 179,88 173,88 171,35 169,41 168,10 167,18 166,50 165,99 165,60 165,29 σ (T/m2) 143,18 134,91 130,40 128,51 127,06 126,08 125,39 124,88 124,49 124,20 123,97 Mx (T,m) 69,67 52,30 42,01 35,48 30,67 27,04 23,30 21,90 20,01 18,42 17,07 τ (T/m2) 28,37 21,30 17,11 14,45 12,49 11,01 9,68 8,67 8,15 7,50 6,95 B¶ng 6 KÕt qu¶ kh¶o s¸t cho tr−êng hîp b¸n kÝnh cong kh«ng ®æi R = 50 m, trong khi tham sè chiÒu dμi nhÞp thay ®æi tõ 20 - 30m L(m) 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 R(m) 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 L/R 0,400 0,420 0,440 0,460 0,480 0,500 0,520 0,540 0,560 0,580 0,600 Mu(T.m) 124,24 131,97 139,85 149,38 157,64 167,11 176,64 185,81 195,16 204,51 215,26 σ(T/m2) 145,59 140,27 135,44 132,37 128,29 125,33 122,48 119,48 116,69 113,99 112,11 Mx(T.m) 14,47 16,20 17,93 19,66 21,39 24,32 27,25 30,18 33,11 36,04 45,82 τ(T/m2) 9,03 9,17 9,25 9,28 9,68 9,71 10,06 10,33 10,54 10,70 12,71 B¶ng 7 KÕt qu¶ kh¶o s¸t cho tr−êng hîp chiÒu dμi nhÞp tõ 20 - 40 m, khi b¸n kÝnh cong thay ®æi t−¬ng øng nh»m cè ®Þnh tû lÖ L/R = 0.5 Ghi chó : Trong c¸c b¶ng 5, 6 vμ 7 L (m) 20 25 30 35 40 + KÕt cÊu b¶n gi¶n ®¬n, chiÒu cao h = 1 m, réng R (m) 40 50 60 70 80 B=8m Mu (T.m) 125,25 167,18 213,09 286,20 363,83 + Mu, σ - M« men uèn, øng suÊt lín nhÊt xuÊt σ (T/m2) 183,47 125,39 92,50 135,17 115,11 hiÖn trªn kÕt cÊu do ®oµn xe H30. Mx (T.m) 18,05 24,19 35,63 48,17 60,39 + Mx, τ - M« men xo¾n, øng suÊt tiÕp lín nhÊt τ (T/m2) 11,83 9,85 10,07 14,41 13,83 xuÊt hiÖn trªn kÕt cÊu do ®oµn xe H30. 4. KÕt luËn B¶ng 6 lµ kÕt qu¶ kh¶o s¸t cho tr−êng hîp b¸n kÝnh cong kh«ng ®æi R = 20 m trong 1. Lùa chän cÊu t¹o hîp lý lµ mét trong khi tham sè chiÒu dµi nhÞp thay ®æi tõ nh÷ng néi dung phøc t¹p vµ cã ý nghÜa quan 20 - 30 m. träng trong bµi to¸n thiÕt kÕ cÇu cong. Møc ®é khã kh¨n cßn t¨ng thªm trong tr−êng hîp mÆt ë mét khÝa c¹nh kh¸c cña vÊn ®Ò, trong b»ng x©y dùng chËt hÑp nh− trong c¸c nót ®iÒu kiÖn tû lÖ L/R ®−îc chän hîp lý vµ kh«ng giao th«ng lËp thÓ hay trong ®« thÞ. ®æi, sù biÕn thiªn néi lùc vµ ®é vâng khi chiÒu dµi nhÞp vµ b¸n kÝnh thay ®æi còng cho thÊy 2. KÕt qu¶ ph©n tÝch trong c¸c b¶ng 4, 5 yªu cÇu cÇn nghiªn cøu ®Çy ®ñ h¬n. vµ 6 cho thÊy râ tû lÖ L/R cã t¸c ®éng rÊt nhËy c¶m víi tr¹ng th¸i øng suÊt biÕn d¹ng trong Trªn b¶ng 7 giíi thiÖu mét sè kÕt qu¶ kÕt cÊu. KÕt hîp víi c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu kh¶o s¸t b−íc ®Çu cho kho¶ng nhÞp trung b×nh trong [2], [3], [4] vµ [5] cho thÊy nªn chän tû tõ 20 - 40 m khi b¸n kÝnh cong thay ®æi t−¬ng kÖ L/R ≤ 2. øng nh»m cè ®Þnh tû lÖ L/R.
3. Trong tr−êng hîp ®Þa h×nh chËt hÑp khèng chÕ b¸n kÝnh cong nhá cã thÓ lùa chän mét trong hai gi¶i ph¸p: - Chän nhÞp nhá ®Ó cã d−îc tû lÖ L/R phï hîp. - Sö dông ®−êng cong cã b¸n kÝnh thay ®æi liªn tôc ®Ó c¶i thiÖn tr¹ng th¸i néi lùc, biÕn d¹ng trong hÖ. 4. KÕt qu¶ nghiªn cøu còng cho thÊy −u ®iÓm næi tréi cña viÖc sö dông mÆt c¾t ngang h×nh hép ®Ó gi¶m tû lÖ EJ/GJx trong cÊu t¹o c¸c kÕt cÊu nhÞp cÇu cong. Tµi liÖu tham kh¶o [1] Tiªu chuÈn thiÕt kÕ cÇu 22 TCN-272-01. Bé GTVT, 2001. [2] M. E. GIBSMAN. Proektirovanie Transporn−k Xooruzenyi - Transport - Moskva, 1980 (tiÕng Nga). [3] M. E. GIBSMAN. Tablys− dlia raxtrieta prolet- n−kh stroenyi Transporn−k Xooruzenyi - Transport - Moskva, 1985 (tiÕng Nga). [4] Hiroshi Nakai, Chai Hong Yoo. Analysis and design of curved steel Bridges. McGraw-Hill. New York, 1988. [5] E. C. Hambly Feng, FICE. Bridge deck behaviour - E&FN SPON, London, 1991. [6] D−¬ng V¨n HiÖp. Nghiªn cøu tæng quan vÒ thiÕt kÕ vµ c«ng nghÖ x©y dùng cÇu cong. LuËn v¨n Th¹c sü KT, §¹i häc GTVT, Hµ néi, 11-2002