BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG
HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ
-------aµb-------
VŨ NGỌC ANH
ĐỀ TÀI:
NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CỦA KẾT CẤU
CÔNG TRÌNH NGẦM CHỊU TÁC DỤNG CỦA ĐỘNG ĐẤT
VỚI GIẢN ĐỒ GIA TỐC NHÂN TẠO
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
HÀ NỘI - NĂM 2021
i
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tác giả xin phép được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với
TS Cao Chu Quang và GS,TS Nguyễn Quốc Bảo, sự hướng dẫn tận tình của
các thầy là nguồn động lực to lớn giúp tác giả hoàn thành luận án này.
Tác giả trân trọng cảm ơn Bộ môn Xây dựng Công trình Quốc phòng,
Viện Kỹ thuật Công trình đặc biệt, Phòng Sau đại học, Hệ quản lý học viên
sau đại học, Học viện Kỹ thuật Quân sự đã tạo điều kiện giúp đỡ trong thời
gian nghiên cứu. Tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy giáo
thuộc Bộ môn Xây dựng Công trình Quốc phòng, Viện Kỹ thuật Công trình
đặc biệt và các bạn đồng nghiệp cùng các nghiên cứu sinh đã luôn đồng hành,
hỗ trợ, động viên tác giả trong quá trình công tác.
Cuối cùng tác giả muốn bày tỏ lòng biết ơn với người thân trong gia đình
đã luôn cảm thông, động viên và chia sẻ những khó khăn với tác giả trong
suốt quá trình thực hiện luận án.
Tác giả
Vũ Ngọc Anh
ii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi là Vũ Ngọc Anh, tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu
của riêng tôi. Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chưa từng
được ai công bố trong bất kỳ công trình nào.
Tác giả
Vũ Ngọc Anh
iii
MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... i
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................ ii
MỤC LỤC ..................................................................................................... iii
DANH MỤC VIẾT TẮT ............................................................................... vii
DANH MỤC KÝ HIỆU ............................................................................... viii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................. x
DANH MỤC HÌNH VẼ ................................................................................. xi
MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 1
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................. 3
1.1 Một số khái niệm chung về động đất ................................................ 3
1.1.1. Khái niệm chung ............................................................................. 3
1.1.2. Các tiêu chí đánh giá độ mạnh của động đất ................................... 4
1.1.3. Một số đặc trưng của dao động nền ................................................ 6
1.2 Tổng quan về phân tích kết cấu công trình ngầm chịu tác dụng
của động đất theo sơ đồ bài toán phẳng .................................................... 8
1.2.1. Phương pháp phân tích tĩnh áp đặt chuyển vị biên ......................... 8
1.2.2. Phương pháp phân tích tĩnh đặt tải trọng trực tiếp lên kết cấu ..... 12
1.2.3. Phương pháp phân tích động lực học ............................................ 12
1.3 Tổng quan về phát sinh giản đồ gia tốc nhân tạo .......................... 14
1.3.1. Phương pháp phát sinh giản đồ gia tốc nhân tạo bằng cách hiệu
chỉnh giản đồ gia tốc sẵn có theo điều kiện khớp phổ phản ứng ............ 15
1.3.2. Phương pháp phát sinh ngẫu nhiên giản đồ gia tốc ...................... 18
1.4 Các vấn đề rút ra từ tổng quan ....................................................... 20
iv
Chương 2. XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH PHÁT SINH GIẢN ĐỒ GIA
TỐC NHÂN TẠO BẰNG CÁCH HIỆU CHỈNH GIẢN ĐỒ GIA TỐC
SẴN CÓ THEO ĐIỀU KIỆN KHỚP PHỔ PHẢN ỨNG .......................... 22
2.1 Phát sinh giản đồ gia tốc nền nhân tạo theo điều kiện khớp phổ
phản ứng theo phương pháp của Hancock ............................................. 22
2.1.1. Các khái niệm ................................................................................ 22
2.1.2. Phép biến đổi Wavelet .................................................................. 24
2.1.3. Cơ sở lý thuyết phát sinh giản đồ gia tốc nền nhân tạo theo điều
kiện khớp phổ phản ứng theo phương pháp của Hancock ...................... 29
2.1.4. Các bước thực hiện theo thuật toán của Hancock, sơ đồ khối ...... 34
2.2 Xây dựng chương trình PG01 ......................................................... 35
2.2.1. Sơ đồ khối chương trình PG01 ...................................................... 35
2.2.2. Giao diện và tính năng của chương trình PG01 ............................ 36
2.3 Sử dụng chương trình PG01 tạo giản đồ gia tốc nhân tạo trên nền
đá gốc theo điều kiện khớp phổ phản ứng .............................................. 37
2.3.1. Số liệu phổ phản ứng đàn hồi theo TCVN 9386-2012 ................. 37
2.3.2. Lựa chọn giản đồ gia tốc đầu vào ................................................. 39
2.3.3. Sử dụng chương trình PG01 phát sinh các giản đồ gia tốc nhân tạo
trên nền đá gốc phù hợp với điều kiện Hà Nội ....................................... 41
2.4 Kết luận chương 2 ............................................................................. 50
Chương 3. XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH PHÁT SINH NGẪU NHIÊN
GIẢN ĐỒ GIA TỐC NHÂN TẠO DỰA TRÊN HỆ PHƯƠNG TRÌNH HỒI
QUY .................................................................................................... 51
3.1 Cơ sở lý thuyết phát sinh ngẫu nhiên giản đồ gia tốc theo hệ
phương trình hồi quy bằng phương pháp của Yamamoto .................... 52
3.1.1. Các đặc trưng cơ bản của gói Wavelet .......................................... 52
3.1.2. Phương pháp và hệ phương trình của Yamamoto ......................... 55