Luân Văn Thac Si
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHIÃ VIỆT NAM
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc -----oOo----- Tp. HCM, ngày tháng năm 2011
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: ĐÀO TRỌNG PHÚ Giới tính : Nam
Ngày, tháng, năm sinh : 10/09/1980 Nơi sinh : TP.HCM
Chuyên ngành : Xây Dựng Cầu hầm.
Khoá (Năm trúng tuyển) : 2007
1- TÊN ĐỀ TÀI :
NGHIÊN CƯU ƯNG XỬ CỦA CẦU TREO DÂY VÕNG TRONG GIAI ĐOẠN KHAI THÁC ĐỐI VỚI TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT.
2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:
- Nghiên cứu và ứng dụng lý thuyết tính toán cầu treo dây võng.
- Nghiên cứu và ứng dụng lý thuyết tính toán động đất .
- Phân tích ảnh hưởng tải trọng động đất đến sự phân bố nội lực và biến dạng trong
cầu treo dây võng.
3- NGÀY GIAO NHIÊM VỤ : 14/02/2011
4- NGÀY HOÀN THÀNH : 31/07/2011
5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS. PHÙNG MẠNH TIẾN
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN
QUẢN LÍ CHUYÊN NGÀNH
TS . LÊ BÁ KHÁNH
TS . PHÙNG MẠNH TIẾN
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 1
Luân Văn Thac Si
Nôi dung va đề cương Luân văn thac si đa đươc Hôi đông Chuyên Nganh thông qua.
Ngày…..tháng…..năm…..
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 2
TRƯỞNG PHÒNG ĐT – SĐH TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH
Luân Văn Thac Si
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. PHÙNG MẠNH TIẾN
Cán bộ chấm nhận xét 1: ….................................................
Cán bộ chấm nhận xét 2: ….................................................
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại
HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày…..tháng…..năm 200…
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 3
Luân Văn Thac Si
LỜI CẢM ƠN
Luận văn “Nghiên cứu ứng xử của cầu treo dây võng trong giai đoạn khai thác
đối với tải trọng động đất ” được thực hiện từ tháng 02/2011 đến 07/2011 với mục đích
nghiên cứu sự phân bố nội lực và biến dạng của cầu treo dây võng trong giai đoạn khai
thác.
Tôi xin trân trọng cảm ơn thầy TS. Phùng Mạnh Tiến đã tận tình giúp đỡ, hướng
dẫn định hướng và cung cấp các thông tin cần thiết để tôi hoàn thành luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Bộ Môn Cầu Đường của
trường Đại Học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh, các bạn trong lớp Cao học
chuyên ngành Cầu Hầm, Đường ôtô, Đường thành phố và Cầu Hầm K2007 đã giúp tôi
trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn tốt nghiệp của mình.
Xin cảm ơn tất cả mọi người trong gia đình tôi đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận
lợi về thời gian để tôi hoàn thành luận văn đúng tiến độ.
Vì kiến thức và thời gian thực hiện luận văn có hạn nên không tránh khỏi những
hạn chế và thiếu sót. Tôi rất mong được sự đóng góp của quý thầy cô giáo, bạn bè và
đồng nghiệp để luận văn được hoàn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn.
Tp Hồ Chí Minh 07 – 2011
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 4
ĐÀO TRỌNG PHÚ
Luân Văn Thac Si
TÓM TẮT LUẬN VĂN
Luận văn bao gồm 06 chương chính:
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CẦU TREO DÂY VÕNG
Giới thiệu về sư phát triển của câu treo dây võng trên thế giới va ơ Việt Nam. Nêu các đăc điểm cơ ban va cấu tao các bô phân chính của câu treo dây võng bao gôm: trụ tháp, dâm chính, cáp dung cho dây võng, bô phân neo cáp chủ. Phân loai câu treo dây võng.
Chương 2: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG ĐẤT :
Giới thiệu về các trận động đất lớn đã xảy ra trên thế giới và ở Việt Nam, thiệt hại do chúng gây ra, tìm hiểu các nguyên nhân gây động đất và tìm hiểu khả năng xảy ra động đất, độ lớn của các trận động đất có thể xảy ra ở Việt Nam.
Chương 3: PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CẦU TREO DÂY VÕNG
Cầu treo dây võng là một kết cấu rất phức tạp, độ cứng nhỏ, độ mảnh lớn, quá trình thi công có ảnh hưởng rất lớn đến nội lực cũng như biến dạng của kết cấu cầu treo dây võng. Thuôc loai kết cấu siêu tinh bâc cao nên việc tính toán câu treo rất phức tap. Nôi dung chương nay giới thiệu chung các phương pháp tính toán câu treo dây võng: tính toán câu treo theo sơ đô biến dang gôm l y thuyết tính câu treo theo phương pháp lưc, ly thuyết tính toán câu treo theo phương pháp chuyển vị, giới thiệu phương pháp phân tử hữu han va kha năng ứng dụng của phương pháp phân tử hữu han trong tính toán kết cấu.
Giới thiệu môt sô phân mềm tính toán câu treo dây võng, nguyên ly tính toán câu treo dây võng trong phân mềm MIDAS/Civil – phân mềm đang đươc sử dụng rông rai trên thế giới.
Chương 4: PHƯƠNG PHÁP TÍNH ĐỘNG ĐẤT
Động đất là một tải trọng đặc biệt có nhiều phương pháp tính khác nhau, trong
nội dung chương này giới thiệu về các phương pháp : Phương pháp tĩnh tương đương,
phương pháp phổ phản ứng, phương pháp lịch sử thời gian, trong chương này cũng giới
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 5
thiệu tính toán động đất theo tiêu chuẩn 22TCN-272-05.
Luân Văn Thac Si
Chương 5: PHÂN TÍCH ỨNG XỬ CỦA CẦU TREO DÂY VÕNG TRONG GIAI
ĐOẠN KHAI THÁC ĐỐI VỚI TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT.
Với các phương pháp phân tích kết cấu va phân mềm đa đươc lưa chon trong chương 3, luân văn thưc hiện phân tích tính toán môt sô trương hơp cụ thể để nghiên cứu anh hương của tai trong đông đất đến sư phân bô nôi lưc va biến dang trong câu treo dây võng. Các trương hơp nghiên cứu với mô hình câu treo dây võng ba nhịp với chiều dai hai nhịp biên bằng nhau, đươc bô trí hai măt phăng dây với các dây treo thăng đứng song song, khổ ngang câu S = 11m. Để nghiên cứu anh hương của tai trong đông đất đến sư phân bô nôi lưc va biến dang trong câu treo dây võng, tiến hanh lâp mô hình tính toán nôi lưc câu với sơ đô nhịp, thông sô kỹ thuât va tai trong chon trước kết hơp thay đổi chiều dài nhịp biên L1 lần lượt là 75m, 100m, 125m, 150m, 175m và 200m, chiều dài nhịp chính L0 là 400m, tải trọng động đất thay đổi về độ lớn 0.12g , 0.24g , 0.48g và thay đổi chu kỳ với cấp động đất đã chọn với tỷ lệ 0.75 ; 0,5 .
Trên cơ sơ mô hình các trương hơp nghiên cứu, dung phân mềm Midas phân tích xác định nôi lưc va biến dang tai môt sô vị trí điển hình. Thông qua việc so sánh nôi lưc va biến dang giữa các trương hơp nghiên cứu, luân văn nêu đươc anh hương của tai trong đông đất đến sư phân bô nôi lưc va biến dang trong câu treo dây võng thể hiện qua các đô thị.
Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 6
Luân văn nêu môt sô kết luân tổng quan về anh hương của tai trong đông đất đến phân bô nôi lưc va biến dang trong câu treo dây võng thông qua các trương hơp nghiên cứu. Qua đo, luân văn trình bay môt sô kiến nghị liên quan đến tai trong đông đất trong tính toán thiết kê câu treo dây võng. Măt khác, môt sô hướng nghiên cứu tiếp theo cung đươc nêu trong luân văn nhằm gop phân hiểu rõ ban chất va ứng xử của câu treo dây võng.
Luân Văn Thac Si
CHƯƠNG MỞ ĐẦU: TÍNH CẤP THIẾT VÀ MỤC TIÊU NGHIÊN
CỨU CỦA ĐỀ TÀI
1.TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Lịch sử phát triển của ngành xây dựng cầu trên thế giới đã trải qua nhiều giai đoạn, bắt đầu từ việc chặt những cành cây bắc qua các sông rạch nhỏ phục vụ nhu cầu đi lại cho đến ngày nay đã có những chiếc cầu đi vào lịch sử với chiều dài nhịp lên đến 2 km với một kết cấu thanh mảnh.
Kết cấu cầu hiện hữu ở Việt Nam rất đa dạng, từ kết cấu nhịp giản đơn, cầu liên tục, cầu dàn, cầu vòm... cho đến các kết cấu hiện đại như cầu treo dây văng, cầu treo dây võng. Vật liệu từ gỗ, đá, thép, bêtông cốt thép đến bêtông cường độ cao và thép cường độ cao. Bên cạnh vấn đề về khả năng chịu lực của kết cấu, độ thanh mảnh của cầu cũng là một yếu tố quan trọng nếu xét về quan điểm kiến trúc.
Với nhiệm vụ đáp ứng ngày càng cao nhu cầu giao thông vận tải, nhiều đề tài đã nghiên cứu các loại vật liệu mới và kết cấu mới nhằm xây dựng được những công trình không những đạt yêu cầu kỹ thuật mà còn mang lại hiệu quả kinh tế và tính mỹ thuật cao. Cầu treo dây võng là một dạng kết cấu có nhiều ưu điểm trong đó khả năng khai thác triệt để tính năng của vật liệu trong các bộ phận chịu lực chính đã giúp cho cầu treo dây võng vượt được khẩu độ rất lớn mà các loại kết cấu khác không làm được kể cả cầu dây văng. Hiện nay, cầu treo dây võng được coi là loại cầu đẹp, nhẹ và chịu lực tốt, được áp dụng phổ biến trên thế giới cho các cầu nhịp lớn.
Bên cạnh đó việc tính toán nội lực và biến dạng đối với cầu treo dây võng cũng rất phức tạp, các tải trọng thường được xét đến : tĩnh tải, hoạt tải, tải trọng động đất, tải trọng gió,.... Trong đó tải trọng động đất là một tải trọng đặc biệt vì vậy nó cần được xem xét nhất là đối với những cầu nhịp lớn như cầu treo dây võng. Chính vì vậy từ việc phân tích tải trọng động đất đối với cầu treo dây võng sẽ tìm được sơ đồ hợp lý cho cầu treo dây võng khi có động đất xảy ra.
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
Nội dung luận văn tập trung giải quyết hai mục tiêu chính sau:
- Nghiên cứu và ứng dụng lý thuyết tính toán cầu treo dây võng.
- Nghiên cứu và ứng dụng lý thuyết tính toán động đất .
- Phân tích ảnh hưởng tải trọng động đất đến sự phân bố nội lực và biến dạng
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 7
trong cầu treo dây võng.
Luân Văn Thac Si
3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nội dung nghiên cứu của luận văn được giải quyết thông qua các phương pháp
nghiên cứu chính sau:
1. Thu thập, tổng hợp và phân tích tài liệu tham khảo có liên quan đến cầu treo
dây võng.
2. Phân tích lý thuyết tính toán kết cấu cầu treo dây võng đặc biệt nghiên cứu
sâu về phương pháp phần tử hữu hạn.
3. Lựa chọn một số trường hợp nghiên cứu, tiến hành xây dựng mô hình kết cấu cho các trường hợp nghiên cứu, tính toán phân tích các mô hình theo phương pháp phần tử hữu hạn nhờ phần mềm Midas/Civil.
4. Tổng hợp, phân tích, so sánh kết quả nội lực và biến dạng trong các trường
hợp nghiên cứu dưới dạng đồ thị.
4. GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 8
Nội dung luận văn chỉ tập trung phân tích các mô hình với các thông thông số kỹ thuật chọn trước và các trường hợp tải trọng động đất. Luận văn không đi sâu nghiên cứu về đông lưc hoc công trình, ổn định tổng thể của kết cấu cung như kiểm toán ứng suất trong các tiết diện.
Luân Văn Thac Si
CHƯƠNG 1: TÔNG QUAN VỀ CẦU TREO DÂY VÕNG
1.1. GIỚI THIỆU VỀ CẦU TREO DÂY VÕNG
1.1.1. Sự phát triển cầu treo dây võng trên thế giới
Trong lịch sử phát triển câu, câu treo dây võng la loai câu co môt lịch sử phát triển lâu đơi. Câu treo dây võng với cáp treo bằng xích sắt đa đươc xây dưng ơ Trung Quốc cách nay từ 2000 năm trước và một chiếc tương tự cũng được xây dựng tại Ấn Độ. Nguồn gốc ra đời của cầu treo dây võng ở Phương Đông nhưng lại xuất hiện ở Châu Âu vào thế kỷ 16 và nó thực sự bùng nổ khi nền công nghiệp luyện thép phát triển mạnh vào thế kỷ 19. Cho đến nay, 20 chiếc cầu có nhịp chính dài nhất trên thế giới vẫn là cầu treo dây võng.
Hình 1.1. Cầu Clifton và cấu tạo hệ cáp chủ
Vào thế kỷ 18, với sự phát triển của kết cấu cầu và các sản phẩm ứng dụng công nghệ luyện thép, cầu Jacobs Creek được xây dựng vào năm 1801 với nhịp chính dài chỉ 21.3m bởi công trình sư Finley tại Mỹ. Chiếc cầu dùng cho xe ô tô xưa nhất hiện nay là cầu Clifton ở Anh (Hình 1.1) được xây dựng vào năm 1831 và hoàn thành vào năm 1864, đây là chiếc cầu với cáp chủ có dạng xích sắt.
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 9
Theo thời gian cùng với sự phát triển của máy tính điện tử cũng như công nghệ thiết bị thi công, vật liệu xây dựng và trình độ khoa học kỹ thuật, cầu treo dây võng ngày càng vượt nhịp lớn. Một số cầu treo dây võng có chiều dài nhịp chính lớn hơn 1000m trên thế giới được thống kê trong bảng 1.1.
Luân Văn Thac Si
Bảng 1.1. Một số cầu treo dây võng trên thế giới
Sơ Đồ Nhịp (m)
STT
Ảnh Cầu
Tên Cầu
Năm Hoàn Thành
1
1998
960 – 1991 – 960
Trung
Akashi-Kaikyo Nhật Bản
2
2009
1650
Xihoumen Bridge Quốc
Đan Mạch
3
1998
535 – 1624 – 535
Great Belt
Trung Quốc
4
2005
1490
Runyang
5
1981
280 – 1410 – 530
Humber Anh
Trung Quốc
6
1999
336,5 – 1385 – 309,3
Tsing Ma
Hồng Kông
7
1997
455 – 1377 – 300
Verrazano- Narrows
8
1964
370,3 – 1298,5 – 370,3
Mỹ (New
York)
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 10
Jiangyin
Luân Văn Thac Si
9
1937
342,9 – 1280 – 342,9
Golden Gate Mỹ(San Francisco)
10
2007
250-1280-440
Yangluo Bridge Trung Quốc
11
1997
310 – 1210 – 280
12
1957
548,6 – 1158,2 – 548,6
Högakustenbron Thụy Điển
Mackinac Bridge Mỹ
13
2008
1108
Bisan-
Minami Seto
14
Nhật Bản
1989
274 – 1100 – 274
Huangpu Bridge Trung Quốc
Sultan
15
1988
210 – 1090 – 210
Thổ Nhĩ Kỳ
(Istanbul)
Fatih Mehmet ( Bosporus II)
16
2009
1088
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 11
Balinghe Bridge Trung Quốc
Luân Văn Thac Si
17
1973
231 – 1074 – 255
Thổ Nhĩ Kỳ
(Istanbul)
George Washington
Mỹ (New
18
1931
185,9 – 1066,8 – 198,1
York)
Kurushima- Kaikyo III
Nhật Bản
19
1999
260 – 1030 – 280
Kurushima- Kaikyo II
20
1999
250 – 1020 – 245
Nhật Bản
Boğaziçi (Bosporus I)
21
1966
483,4 – 1012,9 – 483,4
Bồ Đồ Nha
(Lisbon)
Ponte 25 de Abril (Tagus)
22
1964
408,4 – 1005,8 – 408,4
Forth Road Anh
Hình 1.2. Cầu Golden Gate
Hình 1.3. Cầu Jang Yin
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 12
Về phương diện thẩm mỹ, một số cầu được xem là biểu tượng cho cả một vùng, cả một quốc gia như: cầu Golden Gate (Hình1.2), cầu Mackinac của Mỹ, cầu Tsing Ma của Hồng Kông, cầu JangYin (Hình 1.3) của Trung Quốc…
Luân Văn Thac Si
Hình 1.4. Cầu Akashi Kaikyo
Hiện nay, cầu treo Akashi Kaikyo (Hình 1.4) là cây cầu được hoàn thành có nhịp chính dài nhất trên thế giới được khởi công vào tháng 5/1988, việc xây dựng kéo dài trong 10 năm, chiều dài nhịp 960+1991+960 (m) = 3911m, gồm 6 làn xe. Cầu nằm giữa Bắc Maiko ( ở Shikoku ) và Nam Matsuho ( ở Awaji ), hai bên là cầu dẫn bằng bê tông.
Hình 1.5. Cầu Xihoumen
Kế đến là cầu Xihoumen (Hình 1.5) có nhịp chính dài 1650m được hoàn thành năm 2009 tại Trung Quốc.
Bước vào thiên niên kỷ mới, một vài cầu treo dây võng nhịp lớn sẽ được xây dựng, có thể kể đến một số cầu lớn sẽ được xây dựng trong tương lai như:
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 13
• Bắc qua eo biển Messina nối đảo Sicily với miền Nam nước Ý, đó là cầu treo dây võng Messina Strait (Hình 1.6, 1.7), chiều dài nhịp chính khoảng 3,3km, nhịp biên dài 180m (chiều dài toàn cầu 3,7km). Tổng kinh phí xây dựng cầu khoảng 5 tỷ đô la với thời gian xây dựng dự kiến là 11 năm. Sau khi hoàn thành cầu sẽ có chiều rộng 60m với 12 làn xe lưu thông và 2 đường tàu hỏa chạy giữa cầu phục vụ cho 140.000 xe, 200 chuyến tàu mỗi ngày.
Luân Văn Thac Si
Hình 1.6. Phác họa so sánh kích thước, khẩu độ giữa cầu Messina Strait (Ý) và cầu Golden Gate (Mỹ)
Hình 1.7. Phối cảnh cầu Messina Strait
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 14
• Băng qua eo biển Gibraltar giữa Tây Ban Nha và Marốc: với 2 phương án được kiến nghị: một cầu treo dây võng với 2 nhịp chính dài 5 km (Hình 1.8), hoặc một chiếc cầu treo dây văng có nhịp chính đầy ấn tượng 8,4 km .
Luân Văn Thac Si
Hình 1.8. Phối cảnh cầu Gibraltar
• Băng qua eo biển Tsugaru, Nhật Bản : một cây cầu kết hợp vừa cầu treo dây võng vừa cầu treo dây văng với 2 nhịp chính liên tiếp nhau khoảng 4 km .
Sư ra đơi va phát triển câu treo dây võng trên thế giới không còn đơn thuân la đáp ứng nhu cầu giao thông mà nó còn là mục tiêu và thách thức đối với các nhà khoa học để có một chiếc cầu mang lại nét đặc trưng riêng độc đáo về kết cấu, kiến trúc hơn nữa là kỷ lục về chiều dài nhịp.
1.1.2. Sư phat triên câu treo dây võng ơ Viêt Nam
Với một đất nước có bề dày lịch sử trải qua nhiều thăng trầm nên công nghệ thiết kế va thi công câu ơ Việt Nam còn rất ít kinh nghiệm va non trẻ.
Lịch sử phát triển xây dựng cầu treo ở Việt Nam gắn liền với quá trình lịch sử của đất nước. Từ giữa năm 1965, nhằm phục vụ công tác đảm bảo giao thông trong cuộc chiến tranh chống Mỹ cứu nước đã đặt ra nhiệm vụ nghiên cứu các biện pháp vượt sông bằng hệ cáp treo. Từ đó, các sản phẩm cầu treo được ra đời như cầu cáp Vĩnh Tuy (Hà Giang), Đoan Vỹ (Nam Hà) năm 1965-1968, cầu cáp Đoan Hùng (Vĩnh Phú) có khẩu độ 104m năm 1966,…[3]
Cho đến nay, với trình độ kỹ thuật ngày càng được cải tiến không ngừng cùng với việc chuyển giao công nghệ tư nước ngoai, bên canh các loai câu gian đơn, liên tục thuần túy thì một số giải pháp cầu treo dây võng đã được nghiên cứu và từng bước đưa vào ứng dụng, cụ thể một cầu treo dây võng có quy mô tương đối lớn đã được triển khai xây dựng đó là cầu Thuận Phước (Hình 1.9) tại thành phố Đà Nẵng.
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 15
Cầu treo dây võng Thuận Phước bắc qua sông Hàn do Cục Cầu Lớn Vũ Hán (Trung Quốc) thiết kế ,cầu có 2 trụ tháp cao 92m, cách nhau 405m, tĩnh thông thuyền 27m, kết cấu dầm hộp thép hợp kim suốt toàn bộ nhịp treo, chế tạo bằng công nghệ dầm tăng cứng theo tiêu chuẩn quốc tế. Cầu có tổng chiều dài 1.856m (dài hơn cầu Mỹ
Luân Văn Thac Si
Thuận 300m), rộng 18m cho 4 làn xe lưu thông, tải trọng 13 tấn với tổng kinh phí xây dựng hơn 650 tỷ đồng. Đây là cây cầu hiện đại, mang tính nghệ thuật cao đồng thời là cầu treo có khẩu độ lớn nhất nước ta hiện nay.
Phần nhịp chính:
MOÁ 1
MOÁ 2
Hình 1.9. Phối cảnh và sơ đồ cầu Thuận Phước
- Chiều dài nhịp: 125 – 405 – 125 (m) - Kết cấu dầm: dầm hộp thép. - Trụ tháp: kết cấu BTCT, cao 92m, móng cọc khoan nhồi đường kính D2500, sâu khoảng 64m. - Mố neo cáp: giếng chìm.
1.1.3 Một số thông tin về cầu Akashi và trận động đất Kobe lịch sử : [12]
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 16
Caàu Akashi ñöôïc thieát keá vôùi taûi troïng gioù ñaït vaän toác 80m/s vaø taûi troïng ñoäng ñaát vôùi 8,5 ñoä Richter. Vaøo ngaøy 17/01/1995, traän ñoäng ñaát ñaït 7,2 ñoä richter ñaõ xaûy ra trong khu vöïc Kobe vaø 6000 ngöôøi ñaõ thieät maïng . Taâm cuûa traän ñoäng ñaát naèm gaàn ñaàu phía nam cuûa caàu Akashi, khoaûng vaøi km tính töø trung taâm thaønh phoá Kobe. Caàu Akashi ñaõ traûi qua aûnh höôûng cuûa traän ñoäng ñaát vôùi cöôøng ñoä ñaït gaàn 8 ñoä
Luân Văn Thac Si
richter. Khi truï thaùp vaø caùp chính thi coâng gaàn hoaøn chænh, coâng vieäc xaây döïng baûn maët caàu baét ñaàu trieån khai thì traän ñoäng ñaát xaûy ra. Trong phaïm vi 50 km tính töø caàu Akashi, nhieàu nhaø vaø caàu ñaõ bò suïp ñoå.
Rieâng caàu Akashi chæ bò hö haïi khoâng ñaùng keå . Cuøng vôùi söï di chuyeån cuûa neàn ñaát, Truï thaùp phía nam di chuyeån khoaûng 80 cm veà phía nam, ñænh cuûa truï thaùp nghieâng 10 cm veà phía nam. Nhòp chính phaûi taêng theâm 80 cm vaø coù toång chieàu daøi ñaït gaàn 1991m. Nhòp bôø phía nam cuõng taêng theâm 30cm. Cuoái cuøng, toång chieàu daøi caàu treo daây voõng taêng theâm khoaûng 110cm. Keát quaû laøm cho ñoä voõng cuûa daây treo giaûm khoaûng 130cm. Nhieàu ñaùnh giaù cho raèng, neáu caùp chuû chöa ñöôïc thi coâng xong thì hö hoûng do ñoäng ñaát khoâng theå nhoû nhöù theá. Maëc duø ñoäng ñaát xaûy ra nhöng caàu Akashi vaãn hoaøn thaønh vaøo muøa xuaân naêm 1998 theo ñuùng tieán ñoä döï ñònh ban ñaàu.
1.1.4 Một số thông tin về sự cố phá huỷ cầu Tacoma Narrows :
Cầu Tacoma Narrows thuộc bang Washington ( Mỹ ), thời điểm xây dựng cầu năm 1940, cầu gồm 3 nhịp đối xứng, nhịp giữa dài 853 m, nhịp biên 335 m, chiều rộng mặt cầu 11.9m, kết cấu dầm sử dụng 2 dầm I, chiều cao 2.42m.
Quan điểm thiết kế đưa ra thay dạng dàn cứng như các thiết kế trước đó bằng dạng dầm mảnh để giảm lục gió tác động, nghĩa là chú trọng tới việc giảm nguyên nhân gây lục gió hơn là chống lại tác động của gió.
Về mặt tính toán kết cấu cho thấy cầu an toàn trước tác động của gió và động đất. Khía cạnh động lực của gió và động đất chưa được đề cập do sự hạn chế của kỹ thuật phân tích lúc đó.
Tại ngày xảy ra sự cố , cầu Tacoma Narrows đã xuất hiện dao động uốn với biên độ lên đến 8,5 m/s cùng với dao động xoắn và bị sụp đổ dưới tác dụng của tải trọng gió 19 m/s vào thời điểm 4 tháng sau khi hoàn thành. Sau đay là một số hình ảnh về sự cố phá huỷ cầu Tacoma Narrows :
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 17
Hình 1.10 : Hình ảnh dao động mạnh của cầu Tacoma Narrows trước khi bị phá huỷ.
Luân Văn Thac Si
Hình 1.11 : Hình ảnh dao động mạnh của cầu Tacoma Narrows trước khi bị phá huỷ.
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 18
Hình 1.12 : Hình ảnh dao động mạnh của cầu Tacoma Narrows khi bị phá huỷ.
Luân Văn Thac Si
1.2. CÁC ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA CẦU TREO DÂY VÕNG
1.2.1. Cấu tạo các bộ phận chính của cầu treo dây võng
Hình 1.13. Cấu tạo chung của cầu treo dây võng
Các bộ phận chính của cầu treo dây võng được thể hiện trên hình 1.13
1.2.2. Trụ tháp cầu Trụ tháp có tác dụng giữ cáp chủ ở độ cao cần thiết, tiếp nhận lực từ cáp chủ và truyền chúng đến nền móng. Trụ tháp có thể làm bằng thép hoặc bêtông cốt thép.
• Trụ tháp bằng bêtông cốt thép có kích thước lớn, thi công phức tạp nhưng chi
phí duy tu bảo dưỡng thấp, dễ tạo kiểu dáng kiến trúc hơn trụ tháp bằng thép.
• Trụ tháp bằng thép có trọng lượng nhẹ, dễ thi công nhưng giá thành vật liệu
cao và yêu cầu duy tu bảo dưỡng khi khai thác cũng đòi hỏi cao hơn.
Theo phương dọc cầu, trụ tháp trong cầu treo dây võng chia làm 3 loại: tháp cứng, tháp mềm và tháp chân khớp (Hình 1.14). Tùy theo đặc điểm yêu cầu của từng loại kết cấu nhịp, tư vấn thiết kế chọn loại trụ tháp thích hợp và sơ đồ tính chính xác nhất.
• Tháp mềm: thường dùng ở cầu treo nhịp lớn. • Tháp cứng: thường dùng ở cầu treo nhiều nhịp để cung cấp đủ độ cứng cho
cầu.
• Tháp chân khớp thường dùng ở cầu treo nhịp ngắn.
Hình 1.14. Các dạng kết cấu của trụ tháp
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 19
Tháp cứng Tháp mềm Tháp chân khớp
Luân Văn Thac Si
Theo phương ngang cầu, trụ tháp thường có dạng dàn, dạng cổng hoặc phối hợp giữa hai dạng trên (Bảng 1.2)
Bề rộng của cột trụ tháp theo phương dọc cầu thường chọn khoảng 1/20÷1/27 chiều cao cột trụ.
Bảng 1.2. Các dạng hình học của trụ tháp
Trụ tháp cầu Golden Gate
Trụ tháp cầu Brooklyn Bridge
Trụ tháp cầu Akashi Kaikyo
Trụ tháp cầu George Washinton
Trụ tháp cầu John A .Roebling
Trụ tháp cầu Great Belt
Hình 1.15. Một số trụ tháp cầu treo dây võng
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 20
Hình ảnh trụ tháp của một số cầu trên thế giới (Hình 1.13)
Luân Văn Thac Si
1.2.3. Dầm cứng
Hệ dầm cứng của cầu treo dây võng chia làm 2 loại: (Hình 1.16)
• Dầm cứng 2 khớp: thường dùng cho cầu ôtô. • Dầm liên tục: thường dùng cho cầu ôtô kết hợp với đường tàu hỏa. Nhược điểm chính của cầu treo dây võng là có độ cứng nhỏ, rất nhạy cảm với các nguyên nhân gây ra dao động như tải trọng gió và các nguyên nhân gây ra dao động có tính chất nhịp nhàng. Để khắc phục hiện tượng trên, dầm cứng phải đảm bảo thoát gió tốt như dàn không gian hoặc dầm có tiết diện hình hộp với chiều cao thấp nhằm tăng cường khả năng chống xoắn của cầu.
Do đó, dầm cứng thường dùng có thể là dầm dàn, dầm hộp (dùng cho cầu nhịp dài nhằm đảm bảo ổn định khí động học) hay dầm I (dùng cho cầu nhịp ngắn). (Hình 1.17)
Tỷ số giữa chiều cao dầm h và chiều dài nhịp chính L phụ thuộc vào nhiều yếu tố và có ảnh hưởng đến độ cứng của toàn hệ, thường chọn h = (1/80 ÷ 1/120).L
Với nhịp càng lớn thì nên chọn tỷ số này nhỏ. • Khi h > L/60 (độ cứng của hệ lớn), có thể tính theo sơ đồ không biến dạng. • Khi h ≤ L/60 (độ cứng của hệ nhỏ), khả năng tham gia chịu lực của dầm nhỏ so với khả năng chịu lực của dây, có thể tính như hệ dây mềm, dầm mềm.
Dầm cứng hai khớp
Dầm cứng liên tục
Hình 1.16. Các hệ dầm cứng
Dầm I
Dầm dàn
Dầm hộp
(Cầu Bronx – Stonewhite)
( Cầu Mackinac Straits)
( Cầu Humber)
Hình 1.17. Các loại dầm cứng
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 21
Để đảm bảo ổn định với gió, bề rộng cầu thường chọn B ≥ 1/25L
Luân Văn Thac Si
1.2.4. Cáp
1.2.4.1. Cáp treo
Là bộ phận có tác dụng truyền lực từ dầm chính đến cáp chủ, các cáp treo thường chỉ chịu kéo nên được làm bằng thép thanh hoặc các tao cáp song song (Hình 1.18). Cáp treo thường được bố trí theo phương thẳng đứng. Tuy nhiên, để tăng độ cứng theo phương dọc người ta có thể bố trí cáp treo xiên.
Cáp chủ Bulong đai
Cáp chủ Đai cáp
Đai cáp
Kẹp
Tấm kẹp
Kẹp cáp
Chân ren
Dây treo
Chân ren
Nối kiểu gối
Nối kiểu bản chốt
Hình 1.18. Các kiểu liên kết giữa cáp chủ và dây treo
Theo quy trình về cầu treo, chiều dài tối thiểu của dây đeo không nhỏ hơn 1,5m (trọng tâm của xe di động trên cầu luôn ở phía dưới dây chủ để đảm bảo an toàn về ổn định ngang cầu) nhưng cũng có trường hợp chọn bằng không (nối sát với dầm cứng) nhằm mục đích nâng cao độ cứng của cầu.
1.2.4.2. Cáp chủ
Cáp chủ là bộ phận chịu lực cơ bản có tác dụng tiếp nhận lực từ cáp treo và truyền đến trụ tháp và mố neo. Ban đầu cáp chủ được làm bằng dây xích, sau đó được thay thế bằng các sợi cáp đơn song song rồi đến các bó thép sợi cường độ cao lần đầu tiên được áp dụng cho cầu Brooklyn năm 1883. Ngày nay nó cũng đã được dùng cho nhiều cầu treo dây võng nhịp dài trên thế giới. Các loại bó sợi song song và bó sợi xoắn được thể hiện như trong bảng 1.3. Thông thường cáp chủ gồm nhiều tao cáp bó lại nhau trong một vòng tròn (Hình 1.19 và 1.20).
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 22
Ở trạng thái hệ chưa chịu tác dụng của tải trọng di động, dây chủ thường có dạng đường cong parabol. Tỷ lệ giữa đường tên võng f và chiều dài nhịp L phụ thuộc giá thành xây dựng cầu và đảm bảo điều kiện về ổn định khí động học. Thông thường tỷ lệ này được lấy khoảng bằng 1/10.
Luân Văn Thac Si
Bảng 1.3. Các dạng cáp trong cầu treo dây võng
Tên cáp
Hình dạng mặt cắt
Cấu trúc
Cầu
Brooklyn
Sợi song song
Humber
Các dây kim loại được xếp song song trong hình lục giác.
Great Belt East
Akashi Kaikyo
St.John
Sáu bó sợi (tao) xoắn xung quanh một bó sợi (tao) giữa.
Bó sợi (tao)
Little Belt
Sợi xoắn
Tancaville
Các sợi kim loại được xoắn lại với nhau thành nhiều lớp chính.
Wakato
Kvalsun
Cáp cuộn
Emmerich
Dây kim loại được quấn thành cuộn tròn bao quanh các sợi cáp xoắn.
Albsborg
New Koln - RodenKirchen
Sợi cáp mạ kẽm (Φ 7mm)
Ống bọc Polyetylen
Hình 1.19. Tao cáp song song được bọc bởi ống PE
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 23
Luân Văn Thac Si
Mặt cắt cáp chủ
Cáp chủ cầu Great Belt East
Hình 1.20. Cấu tạo cáp chủ cầu Great Belt East
1.2.5. Neo cáp
• Neo vào đất nền bằng khối neo (Hình 1.22). Khối neo bao gồm: móng, khối neo, đai giữ, cáp neo dầm và hộp bảo vệ. Hệ thống neo chia thành hệ thống neo trọng lực hoặc hệ thống hầm neo. Hệ thống neo trọng lực sử dụng trọng lượng bản thân khối neo để cân bằng với lực kéo trong cáp chủ. Hệ thống hầm neo truyền lực kéo từ cáp chủ trực tiếp vào đất nền.
• Neo vào dầm cứng. Biện pháp này có ưu điểm là đơn giản, giảm khối lượng xây dựng hố neo nhưng có nhược điểm là lực căng trong dây sẽ gây ra uốn dọc trong dầm cứng. Ngoài ra, sự thay đổi nhiệt độ cũng có ảnh hưởng khi sử dụng cách neo này.
Neo vào nền đất
Neo vào dầm cứng
Hình 1.21. Các kiểu neo cáp chủ
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 24
Thông thường có hai biện pháp neo cáp chủ: Neo vào đất nền bằng khối neo và neo vào dầm cứng (Hình 1.21).
Luân Văn Thac Si
Yên ngựa
Tao cáp
Phần chịu kéo
Cáp chủ
Khối neo
Thanh neo
Khối đỡ
Yên ngựa
Thanh đỡ
Đế cáp
Dàn neo cứng
Thanh neo
Mặt cắt A-A
Hình 1.22. Hệ thống neo
• Hệ thống neo trọng lực-Cầu Akashi Kaikyo (b) Hệ thống hầm neo-Cầu George Washington
Hình 1.23. Khối neo cầu treo dây võng
1.3. PHÂN LOẠI CẦU TREO DÂY VÕNG
1.3.1. Phân loại theo số lượng nhịp
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 25
Câu treo dây võng cung như các loai câu khác rất đa dang về sơ đô bô trí nhịp, sau đây la các loai thông thương nhất hay đươc sử dụng:
Luân Văn Thac Si
Cầu Chavanon ( Pháp - 2000 )
Cầu Humen ( Trung Quốc - 1997 )
Hình 1.24. Cầu treo dây võng một nhịp
Câu treo dây võng 1 nhip (Hình 1.24) Câu gôm hai trụ tháp; dâm cứng môt nhịp tưa lên hai gôi cứng trên trụ tháp va các gôi đan hôi la các điểm neo của các dây võng; tư đinh tháp câu cáp chủ đươc liên kết vao mô neo đăt sâu trong nền đương.
Cầu Thuận Phước (Việt Nam - 2008 ).
Cầu Hogakustenbron ( Thụy Điển-1997 )
Hình 1.25. Cầu treo dây võng ba nhịp
Câu treo dây võng 3 nhip (Hình 1.25) Đây là dạng phổ biến được dùng nhiều nhất trong cầu treo dây võng. Cầu gồm hai trụ tháp, dâm cứng ba nhịp (co thể la dâm liên tục hay dâm hai khớp) tưa trên các gôi cứng la mô, trụ tháp va các gôi đan hôi la các điểm neo của dây võng. Đô cứng của các gôi đan hôi phụ thuôc vao nhiều yếu tô: diện tích măt cắt va chiều dai dây, goc nghiêng của dây so với phương ngang, đô cứng va liên kết của dây neo.
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 26
Câu treo dây võng nhiêu nhip (Hình 1.26) Theo sơ đồ này chuyển vị ngang của đỉnh trụ tháp có thể tăng theo điều kiện tải trọng tác dụng lên cầu, do đó cần có biện pháp hạn chế chuyển vị này. Do rất hiếm khi được sử dụng vì độ cứng của kết cấu rất nhỏ nên cầu treo dây võng nhiều nhịp thường chỉ được thiết kế với khổ cầu hẹp phần lớn dành cho người đi bộ, như cầu Dhodhara Chandani ở Nepal. Cầu rộng 1,6m
Luân Văn Thac Si
Cầu Dhodhara Chandani (Nepal - 2005)
Hình 1.26. Cầu treo dây võng nhiều nhịp
với tổng chiều dài 1452,96 m gồm 8 trụ tháp có chiều cao 32,72 m, khẩu độ nhịp giữa hai trụ tháp kế nhau là 225,4 m.
1.3.2. Phân loại theo sự bố trí dây treo
Trong câu dây võng co các sơ đô bô trí dây treo cơ ban sau:
Cầu Verrazano Narrows (Mỹ - 1964)
Cầu Bronx Whitestone (Mỹ - 1939)
Hình 1.27. Dây treo thẳng đứng
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 27
Sơ đô dây treo thẳng đứng (Hình 1.27) Các dây treo đươc bô trí theo phương thăng đứng song song với nhau liên kết với cáp chủ tao thanh các gôi đan hôi của dâm liên tục. Đây là sơ đồ dây treo được áp dụng phổ biến cho các cầu dây võng.
Luân Văn Thac Si
Cầu Bosporus (Thổ Nhĩ Kỳ - 1973)
Cầu Severn (Anh - 1966)
Hình 1.28. Dây treo chéo nhau
Sơ đô dây treo chéo nhau (Hình 1.28) Các dây treo đươc bô trí chéo goc với nhau và nối với nhau tại một điểm trên cáp chủ và một điểm trên kết cấu nhịp tạo thành các gôi đan hôi của dâm liên tục.
Cầu Brooklyn (Mỹ - 1883)
Cầu Cincinnati Roebling (Mỹ - 1867)
Hình 1.29. Dây võng kết hợp dây văng
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 28
Sơ đô dây võng kết hợp với dây văng (Hình 1.29) Đây là sơ đồ kết hợp giữa kết cấu dây võng và dây văng tạo thành hệ dây treo hỗn hợp .
Luân Văn Thac Si
1.3.3. Phân loại theo số mặt phẳng dây
Trong câu dây võng co các sơ đô măt phăng dây như sau:
Cầu Konohana (Nhật - 1990)
Cầu Chavanon (Pháp - 2000)
Hình 1.30. Cầu dây võng một mặt phẳng dây
Sơ đô một măt phẳng dây (Hình 1.30)
Hình 1.31. Cầu Akashi Kaikyo (Nhật - 1998)
Sơ đô hai măt phẳng dây (Hình 1.31) Đây là sơ đồ được sử dụng nhiều trong các cầu treo dây võng hiện nay.
Ngoài ra, khi mặt cắt ngang cầu đòi hỏi lớn có thể bố trí ba hoặc nhiều hơn số mặt phẳng dây cáp chủ.
1.4 CÁC NGHIÊN CỨU ĐÃ CÓ :
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 29
1.4.1 Luận văn thạc sĩ :Nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ chiều dài nhịp đến sự phân bố nội lực và biến dạng trong cầu treo dây võng [20]. Tác giả Đỗ Tiến Đạt,học viên khóa 2006 - Trường Đại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh, luận văn kiến nghị một số vấn đề khi thiết kế sơ bộ cầu treo dây võng ba nhịp 2 mặt phẳng dây với sơ đồ dây treo thẳng đứng về tỷ lệ giữa chiều dài nhịp biên và chiều dài nhịp chính như sau:
Luân Văn Thac Si
L 1 L 0
-Tỷ lệ giữa chiều dài nhịp biên và chiều dài nhịp chính nên chọn
=0,31÷0,44 .
- Nếu muốn giảm tiết diện của cáp chủ và tăng ổn định uốn dọc của trụ tháp nên tăng tỷ lệ chiều dài nhịp nhưng cần xem xét tăng độ cứng của dầm chủ và trụ tháp nhằm đảm bảo khả năng chịu momen uốn. - Nếu muốn giảm chuyển vị của dầm chủ, trụ tháp và cáp chủ nên xem xét giảm tỷ lệ chiều dài nhịp.
1.4.2 Luận văn thạc sĩ : Phân tích tĩnh và động của cầu treo dầm cứng có khớp [5]. Tác giả Trần Phương Hùng, học viên khóa 14 - Trường Đại Học Bách Khoa TP.Hồ Chí Minh. Trong luận văn đã nêu và giải quyết một số vấn đề sau:
- Đã chứng minh được ảnh hưởng của các khớp trong dầm cứng đến kết quả
- Đã khẳng định được với trường hợp tải trọng phân bố đều tác dụng trên cầu moment trong dầm, lực căng trong dây chủ, độ võng của hệ dầm chủ. treo dầm cứng có khớp thì moment trong dầm chủ giảm theo số lượng các khớp. - Cảnh báo việc bố trí không hợp lý vị trí các khớp trên dầm cứng có thể làm cho công trình mất ổn định.
1.4.3 Bài báo: Phân tích kết cấu cầu treo dây võng theo sơ đồ biến dạng tương tác cùng đất nền [9]. Tác giả Nguyễn Lan - Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng. Trong bài báo đã nêu các vấn đề sau:
- Kết cấu cầu treo dây võng là hệ có độ cứng nhỏ, khả năng biến dạng hình học lớn nên thường yêu cầu phải phân tích theo mô hình biến dạng. Nghiên cứu này giới thiệu về các tính năng phân tích phi tuyến của phần mềm SAP2000 và FB-PIER, ứng dụng hai phần mềm này phân tích cầu treo Thuận Phước theo mô hình biến dạng, từ đó rút ra một vài khuyến nghị cho việc mô hình hoá loại cầu này.
1.4.5 Bài báo tại Hội nghị Khoa học & Công Nghệ lần thứ 8: Phân tích tần số dao động của cầu treo dây võng theo các mô hình khác nhau [8]. Các tác giả: Lê Thị Bích Thủy - Khoa Xây Dựng, Trường Đại học Bách Khoa; Phùng Mạnh Tiến - Phòng Cầu Cảng, Phân Viện KHCN GTVT Phía Nam; Nguyễn Trường Hoàng; Nguyễn Văn Sỹ. Bài báo đã nêu được các vấn đề sau:
- Trong thực tế, việc tính toán và phân tích dao động đối với cầu treo dây võng là một trong những vấn đề phức tạp và chưa được nghiên cứu hoàn chỉnh. Nhiều thông số dùng trong tính toán được xác định từ thực nghiệm. Phương pháp và mô hình tính toán khác nhau cũng ảnh hưởng đến kết quả tính toán dao động thể hiện qua giá trị của những đặc trưng cơ bản như chu kỳ và tần số. Nội dung của bài báo nhằm phân tích kết quả tính toán dao động đối với cầu treo dây võng theo phương pháp Rayleigh, phương pháp phần tử hữu hạn với mô hình phẳng và mô hình không gian.
1.4.6 Bài báo tại Báo cáo Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học lần thứ 7 Đại học Đà Nẵng năm 2010 : Nghiên cứu các phương pháp tính toán động đất cho cầu liên tục [21]. Của tác giả Võ Đức Dũng và Th.s Đỗ Việt Hải khoa xây dựng cầu đường Đại học Bách khoa Đà nẵng.Bài báo đã nêu được các vấn đề sau :
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 30
- Nghiên cứu đã tổng hợp các phương pháp tính toán động đất công trình cầu.Đồng thời tác giả đã thực hiện mô hình hoá bằng phân tích kết cấu cầu theo phương pháp phần tử hữu hạn để tính toán phản ứng động lực học động đất của cầu
Luân Văn Thac Si
trong phương pháp phổ phản ứng và phương pháp lịch sử thời gian; so sánh kết quả lực quán tính và chuyển vị của hệ kết cấu.
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 31
Ngoài ra, còn có rất nhiều nghiên cứu, bài báo liên quan đến cầu treo dây võng.
Luân Văn Thac Si
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG ĐẤT
2.1 TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG ĐẤT:
2.1.1 Lịch sử các trận động đất trên thế giới:
2.1.1.1 Thống kê các trận động đất mạnh nhất xảy ra trong lịch sử từ năm 1906 tới nay:
Thứ tự Ngày Vị trí Cường độ
1 22/05/1960 Chile 9,5
2 16/10/1737 Nga 9,3
3 27/03/1964 Mỹ 9,2
4 26/12/2004 Indonesia 9,0-9,3*
5 09/03/1957 Mỹ 9,1
6 04/11/1952 Nga 9,0
7 11/03/2011 Nhật Bản 9,0
8 26/01/1700 Vancouver ~ 9,0
9 31/01/1906 Colombia- Ecuador 8,8
10 04/02/1965 Mỹ 8,7
11 24/11/1833 Indonesia 8,7
12 01/11/1755 Bồ Đào Nha ~ 8,7
13 28/03/2005 Indonesia 8,5-8,7*
14 16/12/1920 Trung Quốc 8,6
15 15/08/1950 Trung Quốc 8,6
2.1.1.2 Các trận động đất kinh hoàng xảy ra trên thế giới gây nhiều tổn thất và thương vong từ năm 1906 tới nay :
Ngày 11/03/2011 : Một trận động đất và sóng thần tại Nhật Bản khiến 22.600
người chết và mất tich,gây ra rò rỉ hạt nhân tại nhà máy điện hạt nhân Fukushima I: đây là thảm họa hạt nhân tồi tệ nhất nước Nhật sau thế chiến thứ 2.
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 32
Hình 2.1 : Động đất và sóng thần ngày 11/3/2011 ở Nhật Bản.
Luân Văn Thac Si
Ngày 27/2/2010: Một trận động đất manh 8,8 độ Richter ở nam Chile đã giết chết 300 người, gây sóng thần trong khu vực.
Hình 2.2 : Động đất tại Chile ngày 27/02/2010.
Ngày 12/1/2010: Trận dộng đất mạnh 7,3 độ Richter kéo dài hơn một phút với
ba cơn dư chấn mạnh đã gây thiệt hại nặng nề. Theo thống kê của chính phủ Haiti, khoảng 316.000 người thiệt mạng, 300.000 người bị thương và 1 triệu người mất nhà cửa.
Hình 2.3 : Động đất tại Haiti ngày 12/01/2010.
Ngày 12/5/2008: Khoảng 87.000 người chết hoặc mất tích trong khi 370.000 khác bị thương trong một trận động đất ở tỉnh Tứ Xuyên, tây nam Trung Quốc. Cơn chấn động 7,8 độ Richter đã tấn công thành phố Thành Đô vào đầu giờ chiều.
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 33
Hình 2.4 : Động đất tại Tứ Xuyên,Trung Quốc ngày 12/05/2008
Luân Văn Thac Si
Ngày 15/8/2007: Ít nhất 519 người thiệt mạng khi trận động đất 7,9 độ richter diễn ra ở tỉnh ven biển Ica, phía đông nam thủ đô Lima của Peru. Ngày 17/7/2006: Trận động đất 7,7 độ richter dưới lòng đại dương đã gây ra một cơn sóng thần ở bờ biển Java, giết chết hơn 650 người ở hòn đảo này. Ngày 27/5/2006: Hơn 5.700 người chết khi trận động đất 6,2 độ richter tấn công đảo Java, tàn phá thành phố Yogyakarta và các khu vực lân cận. Ngày 1/4/2006: 70 người thiệt mạng và 1.200 người bị thương khi động đất tấn công một khu vực hẻo lánh ở miền tây Iran. Ngày 8/10/2005: Một trận động đất 7,6 độ richter làm rung chuyển miền bắc
Pakistan và khu vực tranh chấp Kashmir, cướp đi mạng sống của 73.000 người và đẩy hàng triệu người lâm vào cảnh vô gia cư. Ngày 28/3/2005: Khoảng 1.300 người thiệt mạng trong một cơn địa chấn 8,7 độ richter ngoài khơi đảo Nias, tây Sumatra, của Indonesia. Ngày 22/2/2005: Hàng trăm người chết vì động đất ở một khu vực hẻo lánh gần Zarand, tỉnh Kerman của Iran. Ngày 26/12/2004: Động đất tại Sumatra, Indonesia hàng trăm nghìn người thiệt
mạng ở châu Á khi một trận động đất 9,2 độ richter dưới lòng Ấn Độ Dương ra sóng thần trên toàn khu vực.
Hình 2.4 : Động đất và sóng thần tại Indonesia 26/12/2004 Ngày 4/2/2004: Ít nhất 500 người chết trong một trận động đất ở bờ biển Địa Trung Hải của Morocco. Ngày 26/12/2003: Hơn 26.000 người thiệt mạng tại thành phố Bam, miền nam Iran trong một trận động đất kinh hoàng. Ngày 21/5/2003: Algeria chịu đựng trận động đất tồi tệ nhất trong hơn 2 thập
niên với hơn 2.000 người chết và 8.000 người bịt hương. Ngày 24/2/2003: Hơn 260 người chết và gần 10.000 nhà sập ở khu vực Tân Cương, miền tây Trung Quốc. Ngày 31/10/2002: Không khí tang thương tràn ngập Italy khi toàn bộ học sinh
của một lớp học ở làng San Giuliano di Puglia bị chôn vui khi trường của các em bị sập. Ngày 3/3/2002: Khoảng 150 người chết trong trận động đất tại Afghanistan có tâm chấn tại tỉnh Samangan và cường độ khoảng 7,2 độ Richter.
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 34
Ngày 26/1/2001: Trận động đất có cường độ 7,9 độ Richter đã tàn phá phần lớn bang Gujarat, tây bắc Ấn Độ khiến ước tính khoảng 20.000 người thiệt mạng và hơn 1 triệu người khác mất nhà cửa. Bhuj và Ahmedabad là hai thị trấn bị thiệt hại nặng nề nhất.
Luân Văn Thac Si
Ngày 13/1/2001: El Salvador bị chấn động dữ dội bởi trận động đất có cường độ 7,6 độ Richter khiến hơn 700 người thiệt mạng. Ngày 21/9/1999: Đài Loan bị tác động nặng nề bởi trận động đất có cường độ 7,6 độ Richter khiến gần 2.500 người thiệt mạng và nhiều nhà cửa bị tàn phá.
Ngày 17/8/1999: Một trận động đất 7,4 độ Richter làm rung chuyển thành phố Izmit và Istanbul của Thổ Nhĩ Kỳ khiến hơn 17.000 người thiệt mạng và nhiều người khác bị thương. Ngày 26/6/1998: Một trận động đất 6,3 độ Richter ở miền đông nam Thổ Nhĩ
Kỳ khiến 144 người thiệt mạng. Chỉ sau đó một tuần, khu vực này phải gánh chịu 2 cơn dư chấn liên tục khiến 1.000 người bị thương.
Ngày 30/5/1998: Miền Bắc Afghanistan bị động đất mạnh, 4.000 người chết. Ngày 27/5/1995: Sakhalin bị động đất mạnh khiến 1.989 người Nga thiệt mạng. Ngày 17/1/1995: Động đất Hyogo đã xảy ra tại thành phố Kobe, Nhật Bản, cướp sinh mạng của 6.430 người. Ngày 6/6/1994: Khoảng 1.000 người thiệt mạng do động đất và lở đất tại Colombia. Ngày 30/9/1993: Động đất giết chết 10.000 dân làng tại khu vực tây nam Ấn Độ. Ngày 21/6/1990: Khoảng 40.000 người thiệt mạng trong một trận động đất tại tỉnh Gilan, bắc Iran. Ngày 7/12/1988: Trận động đất có cường độ 6,9 độ Richter đã tàn phá khu vực Tây Bắc Armenia khiến 25.000 người thiệt mạng.
Ngày 19/9/1985: Động đất phá huỷ Mexico City khiến 10.000 thiệt mạng. Ngày 28/7/1976: Thành phố Đường Sơn, Đông Bắc Trung Quốc, phút chốc trở
thành một đống đổ nát khổng lồ sau trận động đất khủng khiếp khiến 500.000 người thiệt mạng. Ngày 27/03/1964: trận động đất mạnh 9.2 độ richter tại thành phố Anchorage
thuộc bang Alaska đã khiến 131 người chết và thiệt hại kinh tế ước tính 500 triệu USD
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 35
Hình 2.6 : Động đất tại Alaska, Mỹ ngày 27/03/1964.
Luân Văn Thac Si
Ngày 22/5/1960: Trận động đất khủng khiếp nhất trong lịch sử có cường độ 9,5 độ Richter đã phá huỷ nặng nề Chile, xoá sổ nhiều làng mạc tại nước này.
Hình 2.7 : Động đất tại Chile ngày 22/05/1960. Ngày 28/6/1948: Trận động đất Fukui, có tâm chấn tại Biển Đông, phá huỷ nặng nề miền Tây Nhật Bản và khiến 3.770 người thiệt mạng.
Ngày 1935: Một trận động đất 7,4 độ Richter khiến 3.276 người chết. Ngày 1/9/1923: Trận động đất Great Kanto, tâm chấn nằm ngay ngoại vi Tokyo,
cướp đi sinh mạng của 142.800 người. 2.1.2 Động đất tại Việt Nam: Theo kết quả nghiên cứu của nhiều nhà khoa học, trước thế kỷ XII, những ghi chép lịch sử về động đất ở Việt Nam hầu như không có. Phân tích những tài liệu hiếm hoi cho thấy các trận động đất ngoài việc tập trung tại khu vực ven biển và đồng bằng nước ta, còn có khả năng đã xảy ra những trận động đất mạnh, trong đó đất nứt xé ra dài hơn trăm dặm và có biểu hiện của nhiều dư chấn liên tiếp ba lần trong một ngày. Các nhà khoa học cũng không loại trừ khả năng có động đất gây sóng lớn hay
gây sóng thần như trận động đất ở Bình Thuận năm 1877 và 1882. Danh mục động đất đầy đủ được thiết lập trên cơ sở tài liệu ghi chép lịch sử, tài liệu điều tra trong nhân dân và tài liệu quan trắc bằng máy và có tham khảo các danh mục động đất khác có được trên thế giới.
Thống kê cho thấy động đất mạnh có cường độ chấn động cực đại đã xảy ra ở Hà Nội vào các năm 1276 và 1285, ở Nho Quan, Ninh Bình năm 1635, ở Bình Thuận năm 1877 và 1882. Gần đây là những trận động đất ở vùng ven biển Nam Trung Bộ do núi lửa Hòn Tro hoạt động vào các năm 1923, 1928.
Động đất có cường độ 6,5 độ richter đã xảy ở Điện Biên vào năm 1935. Động đất có cường độ chấn động lên tới cấp 7-8 đã xảy ra ở Lục Yên (Yên Bái) trong các năm 1953, 1954. Đặc biệt, trận động đất có cường độ 6,8 độ richter đã xảy ra ở Tuần Giáo (Điện Biên) ngày 2.6.1983 là chấn động mạnh nhất ghi được ở nước ta từ trước đến nay.
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 36
Viện Vật lý địa cầu cho biết: “Viện đã ghi nhận khoảng 1.000 trận động đất với cường độ từ 4 độ richter trở lên từng xảy ra ở nhiều nơi trên lãnh thổ và vùng biển nước ta. Động đất có cường độ khá mạnh đã xảy ra ở các vùng Điện Biên, Lai Châu, Hà Nội, Thanh Hóa, Sơn La, dải ven biển và thềm lục địa Nam Trung Bộ. Hiện thực lịch sử và các kết quả nghiên cứu cũng chỉ rõ Việt Nam có tiền sử về động đất, ngay cả Thủ đô Hà Nội nằm trong nhóm nguy cơ động đất cấp 8.
Luân Văn Thac Si
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 37
Hình 2.8 :Bản đồ địa chấn kiến tạo Việt Nam và các vùng lân cận.
Luân Văn Thac Si
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 38
Hình 2.9 : Phân bố chấn tâm động đất trên lãnh thổ Việt Nam và các vùng kế cận (Số liệu 1903-2009).
Luân Văn Thac Si
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 39
Hình 2.10 : Bản đồ phân vùng động đất và phân bố cường độ lớn nhất trên lãnh thổ Việt Nam.
Luân Văn Thac Si
2.2 CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA ĐỘNG ĐẤT : 2.2.1 Nguyên nhân gây động đất :
Trái đất được tạo nên từ lớp lõi trong và ngoài, tiếp đến là lớp phủ và và ngoài cùng là vỏ Trái đất. VỏTrái đất và tầng trên cùng của lớp phủ tạo thành một lớp vỏ cứng được gọi là thạch quyển. Thạch quyển bị vỡ ra thành các mảng kiến tạo. Lực hút xuống dưới của trọng lực lên các mảng kiến tạo, và trong phạm vi nhỏ hơn là lực đẩy của lớp thạch quyển mới từ các dãy núi dưới lòng biển, khiến các mảng kiến tạo chuyển động.Hầu hết các trận động đất xảy ra tại ranh giới giữa các mảng kiến tạo.
Hình 2.11 : Ranh giới giữa các mảng kiến tạo.
Hình 2.12 : Các vết nứt xuất hiện tại rìa của các mảng kiến tạo nơi vỏ Trái đất đang dịch chuyển theo các hướng khác nhau
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 40
Những mảng kiến tạo khác dịch chuyển chậm song song nhau. Các vết nứt xuất hiện tại rìa của các mảng kiến tạo nơi vỏ Trái đất đang dịch chuyển theo các hướng khác nhau. Ở một số nơi, các mảng kiến tạo bị dính vào nhau. Năng lượng tiềm tàng thường tích tụ trong các mảng kiến tạo bị dính vào nhau này.Khi các mảng kiến tạo tương tác nhau, năng lượng tích tụ sẽ được giải phóng theo dạng một trận động đất. Điểm khởi nguồn của động đất bên dưới bề mặt Trái đất được gọi là tâm.Động
Luân Văn Thac Si
đất giải phóng năng lượng theo 3 dạng sóng địa chấn. Sóng P xảy ra ngay tức thì, sóng S xảy ra vài giây sau đó. Sóng Surface xảy ra sau sóng S và sóng P, có 2 dạng sóng Surface: sóng Raleigh tạo ra cử động cuộn tròn, lên và xuống; sóng Love (được đặt theo tên nhà toán học A.E.H. Love) khiến mặt đất bị xoắn lại. Sóng địa chấn Raleigh và Love thường gây hư hại nặng đối với các toà nhà.
Hình 2.13 : Các mảng kiến tạo bị dính vào nhau.
Hình 2.14: Điểm khởi nguồn của động đất bên dưới bề mặt Trái đất được gọi là tâm.
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 41
Hình 2.15 : Sóng P xảy ra ngay tức thì, sóng S xảy ra vài giây sau đó
Luân Văn Thac Si
Hình 2.11 : Sóng Surface xảy ra sau sóng P và S, toả năng lượng ra phía ngoài từ tâm chấn.
Hình 2.11 : Sóng Raleigh ( trên ) sóng Love ( dưới ).
2.2.2 Thang đo động đất :
2.2.2.1 Thang Richter :
Thang đo này được Charles Francis Richter đề xuất vào năm 1935. Đầu tiên nó được sử dụng để sắp xếp các số đo về cơn động đất địa phương tại California. Những số đo này được đo bằng một địa chấn kế đặt xa nơi động đất 100 km.
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 42
Thang đo Richter là một thang logarit với đơn vị là độ Richter. Độ Richter tương ứng với logarit thập phân của biên độ những sóng địa chấn đo ở 100 km cách tâm chấn của cơn động đất. Độ Richter được tính như sau:
Luân Văn Thac Si
ML = lg(A) − lg(A0) với A là biên độ tối đa đo được bằng địa chấn kế và A0 là một biên độ chuẩn.
Theo thang Richter, biên độ của một trận động đất có độ Richter 6 mạnh bằng 10 lần biên độ của một trận động đất có độ Richter 5. Năng lượng được phát ra bởi trận động đất có độ Richter 6 bằng khoảng 31 lần năng lượng của trận động đất có độ Richter 5
Tác hại Mô tả Độ Richter Tần số xảy ra
Động đất thật nhỏ, không cảm nhận được Không đáng kể Nhỏ hơn 2,0 Khoảng 8.000 lần mỗi ngày
2,0-2,9 Thường không cảm nhận nhưng đo được Thật nhỏ Khoảng 1.000 lần mỗi ngày
Nhỏ 3,0-3,9 Cảm nhận được nhưng ít khi gây thiệt hại Khoảng 49.000 lần mỗi năm
Nhẹ 4,0-4,9 Rung chuyển đồ vật trong nhà. Thiệt hại khá quan trọng. Khoảng 6.200 lần mỗi năm
5,0-5,9 Trung bình Khoảng 800 lần mỗi năm Có thể gây thiệt hại nặng cho những kiến trúc không theo tiêu chuẩn phòng ngừa địa chấn. Thiệt hại nhẹ cho những kiến trúc xây cất đúng tiêu chuẩn.
Mạnh 6,0-6,9 Có sức tiêu hủy mạnh trong những vùng đông dân trong chu vi 180 km bán kính. Khoảng 120 lần mỗi năm
7,0-7,9 Có sức tàn phá nghiêm trọng trên những diện tích to lớn. Khoảng 18 lần mỗi năm Rất mạnh
8,0-8,9 Có sức tàn phá vô cùng nghiêm trọng trên những diện tích to lớn trong chu vi hàng trăm km bán kính. Khoảng 1 mỗi năm Cực mạnh
9,0-9,9 Sức tàn phá vô cùng lớn Khoảng 1 lần mỗi 20 năm Cực kỳ mạnh
10+ Gây ra hậu quả khủng khiếp nhất cho Trái Đất Có thể không xảy ra Kinh hoàng
2.2.2.2 Thang độ lớn momen :
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 43
Thang độ lớn mô men (tiếng Anh : moment magnitude scale) là một cách đo mạnh động đất được phát triển năm 1979 bởi Tom Hanks và Kanamori Hiroo để kế tiếp thang Richter (thang độ lớn địa phương), và được sử dụng bởi các nhà địa chất học để so sánh năng lượng được phát ra bởi động đất. Độ lớn mô men Mw là số không thứ nguyên được tính theo công thức
Luân Văn Thac Si
trong đó, M0 là mômen địa chấn. Ký hiệu của thang độ lớn mô men là Mw, trong đó, chữ w là công cơ học được thực hiện. Năng lượng được phát ra bởi một trận động đất có độ 8 theo thang logarit này bằng 101,5 = 31,6 lần năng lượng của một trận có độ 7, và một trận có độ 9 mạnh bằng 103 = 1.000 lần của một trận có độ 7.
Mô men địa chấn: là đại lượng được các nhà địa chất học động đất sử dụng để ước lượng độ lớn của động đất. Mô men địa chấn M0 là đại lượng không có đơn vị xác định bởi phương trình: M0 = μAD, với: + μ là mô đun cắt của đá tham gia trong quá trình động đất (đo bằng dyne / cm2) + A là diện tích nứt gẫy của đứt gãy địa chất nơi động đất xảy ra (đo bằng cm2), và + D là chuyển vị trung bình trên A (bằng cm).
2.2.2.3 Thang Medvedev-Sponheuer-Karnik :
Thang MSK có 12 cấp cường độ, được biểu diễn bằng các số La Mã (để ngăn Thang Medvedev-Sponheuer-Karnik, còn được biết đến như là MSK hay MSK- 64, là một thang đo cường độ địa chấn diện rộng được sử dụng để đánh giá mức độ khốc liệt của sự rung động mặt đất trên cơ sở các tác động đã quan sát và ghi nhận trong khu vực xảy ra động đất. ngừa việc sử dụng các số thập phân):
I. Không cảm nhận được Không cảm thấy, chỉ được các địa chấn kế ghi nhận. Không có tác động lên các vật thể. Không có thiệt hại đối với nhà cửa.
II. Khó cảm nhận được Chỉ những cá nhân nào đang nghỉ ngơi mới cảm nhận được. Không có tác động lên các vật thể. Không có thiệt hại đối với nhà cửa.
III. Yếu Một ít người ở trong nhà cảm nhận được. Các đồ vật treo đu đưa nhẹ. Không có thiệt hại đối với nhà cửa.
IV. Quan sát được trên diện rộng
Nhiều người ở trong nhà cảm nhận được và chỉ rất ít người ở ngoài nhà cảm nhận được. Một ít người nhận thấy rõ. Rung động vừa phải. Những người quan sát cảm thấy sự rung hay đu đưa nhẹ của nhà cửa, phòng ốc, giường, bàn, ghế v.v. Đồ sứ, cốc chén kêu loảng xoảng; cửa sổ và cửa ra vào kêu cọt kẹt. Các đồ vật treo đu đưa. Các loại đồ nội thất nhẹ rung động thấy được trong một số trường hợp. Không có thiệt hại đối với nhà cửa.
V. Khá mạnh
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 44
Phần lớn những người trong nhà cảm nhận được, ít người bên ngoài nhà cảm nhận được. Một số người sợ hãi và chạy ra khỏi nhà. Nhiều người đang ngủ tỉnh dậy. Những người quan sát cảm thấy sự rung động hay đu đưa mạnh của toàn bộ nhà cửa, phòng ốc hay đồ nội thất. Các đồ vật treo đu đưa đáng kể. Đồ sứ và thủy tinh kêu loảng xoảng. Cửa sổ và cửa ra vào mở ra hay khép lại. Trong một số trường hợp các khung cửa sổ bị phá vỡ. Các chất lỏng dao động và có thể trào ra khỏi các đồ chứa đầy. Các con vật nuôi trong nhà có thể cảm thấy khó chịu. Thiệt hại nhẹ đối với một ít công trình xây dựng có kết cấu kém.
Luân Văn Thac Si
VI. Mạnh
Phần lớn những người trong nhà và nhiều người bên ngoài nhà cảm nhận được. Một số người mất thăng bằng. Nhiều người sợ hãi và chạy ra khỏi nhà. Các đồ vật nhỏ có thể rơi và đồ nọi thất có thể bị dịch chuyển. Bát đĩa cốc chén có thể đổ vỡ. Các con vật nuôi trong chuồng có thể sợ hãi. Thiệt hại thấy được đối với các kết cấu vôi vữa, các vết nứt trong lớp vữa trát. Các vết nứt cô lập trên mặt đất.
VII. Rất mạnh
Phần lớn mọi người đều sợ hãi và cố chạy ra khỏi nhà. Đồ nội thất dịch chuyển và có thể bị lật nhào. Các đồ vật rơi từ trên giá hay trần xuống. Nước bắn tung tóe ra khỏi đồ chứa. Thiệt hại nghiêm trọng đối với nhà cửa cũ, các ống khói xây bằng vôi vữa sụp đổ. Có các vụ lở đất nhỏ.
Gây VIII. thiệt hại Nhiều người khó đứng vững, ngay cả khi ở bên ngoài nhà. Đồ nội thất có thể bị lật nhào. Có thể nhìn thấy các con sóng chạy trên đất rất mềm. Các công trình xây dựng cũ bị sụp đổ một phần hay chịu thiệt hại đáng kể. Các vết nứt lớn và các khe nứt toác ra, đá lở xuống.
IX. Phá hủy
Hoảng loạn chung. Người cũng có thể bị quật ngã xuống đất. Nhìn thấy các con sóng trên đất mềm. Các công trình không đủ chuẩn sụp đổ. Thiệt hại thực sự đối với các công trình xây dựng có kết cấu tốt. Các đường ống ngầm gãy. Mặt đất nứt toác, lở đất trên diện rộng.
X. Hủy diệt Các công trình nề bị phá hủy, cơ sở hạ tầng bị phá hỏng. Lở đất ồ ạt. Các khu vực chứa và tích nước có thể bị sập, gây ra ngập lụt của khu vực xung quanh và hình thành nên các khu vực chứa nước mới.
XI. Thảm họa Phần lớn các công trình và kết cấu xây dựng sụp đổ. Xáo trộn đất trên diện rộng, sóng thần.
XII. Cực kỳ thảm họa Tất cả các kết cấu trên mặt đất và ngầm dưới đất bị phá hủy hoàn toàn. Cảnh quan nói chung bị thay đổi, sông suối bị thay đổi dòng chảy, sóng thần.
2.2.2.4 Bảng chuyển đổi đỉnh gia tốc nền sang cấp động đất
Thang MSK-64 Thang MM
Cấp động đất Cấp động đất
Đỉnh gia tốc nền (a)g Đỉnh gia tốc nền (a)g
V 0,012 - 0,03 V 0,03 - 0,04
VI > 0,03 - 0,06 VI 0,06 - 0,07
VII > 0,06 - 0,12 VII 0,10 - 0,15
VIII > 0,12 -0,24 VIII 0,25 - 0,30
IX > 0,24 - 0,48 IX 0,50 - 0,55
Chuyên nganh : Xây Dưng Câu hâm
Trang 45
X > 0,48 X > 0,60
