i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
và kết quả trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong các tạp chí khoa
học và công trình nào khác.
Các thông tin số liệu trong luận văn này đều có nguồn gốc và được ghi chú rõ ràng./.
Tác giả
Bùi Minh Phúc
iii
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
Đề tài: Phân tích ảnh hưởng của phi tuyến vật liệu và phi tuyến hình học đến phản ứng
chịu địa chấn của nhà cao tầng
Tác giả luận văn : Bùi Minh Phúc Khoá: 4 ( Lớp 16CHXD1)
Người hướng dẫn: Ts. Nguyễn Hồng Ân
Nội dung tóm tắt:
1. Lý do chọn đề tài
Hiện nay khi thiết kế nhà cao tầng đa phần các kỹ sư chỉ xét đến tính đàn hồi của
công trình ( vì nó đơn giản và cho ra kết quả nhanh chóng ) mà bỏ qua sự làm việc ngoài
miền đàn hồi của vật liệu và ảnh hưởng của hiệu ứng P - Delta.
Trong thực tế khi công trình chịu tác động của động đất, nếu chỉ xét tính đàn hồi
của công trình thì sẽ không cho ra kết quả chính xác cao. Vì khi có động đất xảy ra thì
công trình còn chịu thêm phi tuyến vật liệu và phi tuyến hình học.Vì vậy khi thiết kế nhà
cao tầng nếu chỉ xét tính đàn hồi mà bỏ qua việc xét đến phi tuyến vật liệu và phi tuyến
hình học là không thực tế và không an toàn.
2. Lợi ích, ý nghĩa của đề tài
Đề tài mong muốn mang lại sự thấu hiểu về ảnh hưởng của phi tuyến vật liệu và
phi tuyến hình học đến phản ứng chịu địa chấn của công trình. Kết quả của đề tài sẽ cho
thấy khi thiết kế nhà cao tầng nếu xét riêng phi tuyến vật liệu hoặc xét riêng phi tuyến
hình học, hoặc trường xét cả phi tuyến vật liệu và phi tuyến hình học cùng lúc sẽ cho ra
kết quả sai lệch như thế nào so với chỉ xét tính đàn hồi của nhà cao tầng.
3. Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1 Mục tiêu tổng quát
Phân tích ảnh hưởng của phi tuyến vật liệu và phi tuyến hình học đến phản ứng
chịu địa chấn của nhà cao tầng.
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Hiện nay khi thiết kế nhà cao tầng đa phần các kỹ sư chỉ xét đến tính đàn hồi
của công trình ( vì nó đơn giản và cho ra kết quả nhanh chóng ) mà bỏ qua sự làm việc
ngoài miền đàn hồi của vật liệu và ảnh hưởng của hiệu ứng P - Delta.
Trong thực tế khi công trình chịu tác động của động đất, nếu chỉ xét tính đàn hồi
của công trình thì sẽ không cho ra kết quả chính xác cao. Vì khi có động đất xảy ra thì
công trình còn chịu thêm phi tuyến vật liệu và phi tuyến hình học.Vì vậy khi thiết kế
nhà cao tầng nếu chỉ xét tính đàn hồi mà bỏ qua việc xét đến phi tuyến vật liệu và phi
tuyến hình học là không thực tế và không an toàn.
2. Lợi ích, ý nghĩa của đề tài
Đề tài mong muốn mang lại sự thấu hiểu về ảnh hưởng của phi tuyến vật liệu và
phi tuyến hình học đến phản ứng chịu địa chấn của công trình. Kết quả của đề tài sẽ
cho thấy khi thiết kế nhà cao tầng nếu xét riêng phi tuyến vật liệu hoặc xét riêng phi
tuyến hình học, hoặc trường xét cả phi tuyến vật liệu và phi tuyến hình học cùng lúc sẽ
cho ra kết quả sai lệch như thế nào so với chỉ xét tính đàn hồi của nhà cao tầng.
3. Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1 Mục tiêu tổng quát
Phân tích ảnh hưởng của phi tuyến vật liệu và phi tuyến hình học đến phản ứng
chịu địa chấn của nhà cao tầng.
3.2 Mục tiêu cụ thể
Để thấy được mức độ ảnh hưởng của phi tuyến vật liệu và phi tuyến hình học đến
phản ứng chịu địa chấn của công trình khi chịu ảnh hưởng của động đất, đề tài sẽ tiến
hành phân tích một công trình có chiều cao 21 tầng và tầng hầm chịu một bộ động đất
có sẵn, ứng với các trường hợp sau:
+ Trường hợp 1 : Chỉ xét đến tính đàn hồi.
+ Trường hợp 2 : Chỉ xét phi tuyến vật liệu.
+ Trường hợp 3 : Chỉ xét phi tuyến hình học.
+ Trường hợp 4 : Xét cả phi tuyến vật liệu và phi tuyến hình học.
2
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Phân tích một công trình có chiều cao 21 tầng và tầng hầm ở thành phố HCM với
kết cấu khung BTCT.
Để đánh giá mức độ ảnh hưởng của phi tuyến vật liệu và phi tuyến hình học, đề
tài sẽ đánh giá thông qua các chỉ tiêu: chuyển vị tầng, độ lệch tầng, và nội lực của các
cấu kiện.
5. Phương pháp nghiên cứu
Sử dụng phương pháp phân tích theo miền thời gian. Phương pháp phân tích
động đất theo miền thời gian cho phép xác định được toàn bộ quá trình phản ứng của
hệ kết cấu dưới tác động của tải trọng động đất. Phương pháp này dựa trên cơ sở các
biểu đồ gia tốc nền động đất có sẵn theo hàm thời gian.
6. Dự kiến kết quả đạt được
Kết quả sau khi nghiên cứu đề tài sẽ làm rõ sự cần thiết của việc phải xét đến phi
tuyến vật liệu và phi tuyến hình học trong thiết kế nhà cao tầng có khả năng chịu địa
chấn.
3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ NHÀ CAO TẦNG VÀ ĐỘNG ĐẤT
1.1 Tổng quan về nhà cao tầng
Với tốc độ phát triển kinh tế xã hội như hiện nay. Nhà cao tầng bắt đầu trên cuộc
đua thống trị các công trình xây dựng có quy mô lớn, ở các quốc gia và vùng lãnh thổ
trên thế giới. Các công trình xây dựng trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng
đang phát triển cấp tiến về chiều cao cũng như độ phức tạp.
Hệ kết cấu trong nhà cao tầng phải đáp ứng được các yêu cầu về biến dạng,
chuyển vị và cường độ chịu tải của tòa nhà.
Đặc biệt là việc xác định phản ứng của công trình trước các yếu tố tác động của
điều kiên bên ngoài như tải trọng gió, động đất v.v… là rất quan trọng trong việc thiết
kế kết cấu nhà cao tầng khi chịu tác động của tải trọng ngang.
Nhà cao tầng khi có chiều cao càng lớn thì ảnh hưởng của tải trọng ngang tác
động lên kết cấu nhà cao tầng càng lớn. Lúc đó sự biến dạng và chuyển vị theo phương
ngang không những chỉ ảnh hưởng đến điều kiện sử dụng bình thường của công trình
mà còn ảnh hưởng đến sự an toàn của kết cấu thông qua hiệu ứng P-Delta (Dựa trên bài
toán phi tuyến hình học). P-Delta là hiệu ứng gây ra moment uốn khá lớn trong cột do
chuyển vị ngang tương đối lớn giữa hai đầu cột. Nhằm đáp ứng yêu cầu chính xác
trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng chịu tải trọng ngang, khi tính toán xét đến hiệu ứng
P-Delta cần được quan tâm một cách đúng mức.
1.2 Tổng quan về động đất
Động đất là một trong những thảm họa thiên nhiên nghiêm trọng từ hàng ngàn
năm. Các trận động đất lớn đã gây ra bất ổn xã hội nặng nề ở các vùng lân cận của tâm
chấn. Đặc biệt là với các công trình kiến trúc, nhà cao tầng bị hư hỏng, gây thiệt hại
cho người và tài sản, nhất là trong khu vực thành thị, nơi tập trung nhiều các công trình
xây dựng.
Điều đáng sợ hơn là cho đến nay khoa học và kỹ thuật đương đại vẫn chưa dự
báo chính xác thời điểm và địa điểm động đất sẽ xảy ra. Do đó, con người chưa có biện
pháp phòng chống chủ động đối với từng trận động đất. Và như một hệ lụy tất yếu, khi
động đất xảy ra gây thiệt hại rất to lớn về người và tài sản.
4
Để hạn chế các tổn thất do động đất và đảm bảo an toàn, cần phải không ngừng
nghiên cứu phân tích thiết kế kết cấu, cũng như đưa ra các giải pháp tính toán phù hợp
nhằm giúp cho các công trình ngày càng nâng cao khả năng chịu lực dưới tác động của
các trận động đất.
1.3 Tổng quan về thiết kế nhà cao tầng
Theo quan niệm hiện đại trong thiết kế kháng chấn, sự làm việc của một công
trình xây dựng trong thời gian xảy ra động đất phụ thuộc vào hai yếu tố chính: Cường
độ động đất và Chất lượng công trình. Nếu chất lượng công trình là một yếu tố có độ
tin cậy tương đối cao vì nó phụ thuộc vào những điều kiện có thể kiểm soát như
phương pháp thiết kế, tính toán, thi công…thì cường độ động đất lại là một yếu tố có
độ tin cậy rất thấp bởi các số liệu động đất còn rất hạn chế.
Do đó quan điểm thiết kế kháng chấn đúng đắn nhất hiện nay là chấp nhận tính
không chắc chắn của hiện tượng động đất để tập trung vào việc thiết kế các công trình
có mức độ an toàn chấp nhận được.
Các công trình xây dựng được thiết kế theo quan điểm này phải có độ cứng, độ bền
và độ dẽo ở mức độ thích hợp nào đó nhằm bảo đảm trong trường hợp động đất xảy ra
sinh mạng con người được bảo vệ, các hư hỏng được hạn chế và những công trình quan
trọng có chức năng bảo vệ cư dân vẫn có thể duy trì hoạt động.
Vì vậy mục tiêu của việc thiết kế kháng chấn hiện nay là giảm đến mức tối đa xác
suất hư hỏng ở các công trình xây dựng khi xảy ra các trận động đất trung bình và chấp
nhận các hư hại lớn (nhưng không sụp đổ) ở các kết cấu chịu lực khi xảy ra các trận
động đất mạnh.
1.4 Các nghiên cứu tương tự
1.4.1 Các nghiên cứu trên thế giới
Tantala M.W. và Deodatis G. (2002) Nghiên cứu tập trung vào việc đánh giá
độ tin cậy của các tòa nhà cao tầng chịu tải trọng động đất. Những nhược điểm của kết
cấu nhà cao tầng được thể hiện qua sự phát triển các đường cong xác suất phá hủy
(fragility curves). Các đường cong này cho thấy khả năng vượt quá mức quy định thiệt
hại của một loạt các cường độ chuyển động mặt đất. Do đó chúng cực kỳ quan trọng
5
trong việc đánh giá các rủi ro cho công trình chịu tác động bởi các trận động đất tiềm
ẩn.
Jack P. Moehle (2006) Trình bày xu hướng trong thiết kế kháng chấn của các tòa
nhà cao tầng là sử dụng phương pháp tiếp cận dựa trên hiệu quả phân tích động phi
tuyến để mô phỏng phản ứng dự kiến trận động đất.
Liel A.B. , Haselton C.B. , Deierlein G.G. và Baker J.W. (2009) Trình bày và
đánh giá sự tác động của mô hình không chắc chắn của các tòa nhà. Nghiên cứu bao
gồm việc đánh giá xác suất của sự sụp đổ cấu trúc rủi ro thông qua mô phỏng phản ứng
phi tuyến, do sự kết hợp chặt chẽ những bất ổn liên quan đến chuyển động mặt đất và
mô hình hóa kết cấu.
Leon O.D. (2010) Đánh giá thiệt hại do địa chấn của các kết cấu bê tông cốt thép.
Bài viết này tập trung vào một số kỹ thuật đánh giá xác định tổn thất có thể đối với các
tòa nhà bê tông cốt thép trong trường hợp xảy ra động đất. Nghiên cứu cho thấy mặc
dù có nhiều tiến bộ trong lĩnh vực dự báo địa chấn, tuy nhiên động đất vẫn không thể
dự đoán chính xác về thời gian, cường độ hoặc vị trí. Ngay cả khi có thể dự đoán chính
xác, thì sự xuất hiện động đất và khả năng gây ra hậu quả của nó là không thể ngăn
chặn được. Nguy hiểm địa chấn và các nguy cơ không thể được loại bỏ, nhưng ta có
thể ngăn chặn một phần hoặc giảm thiểu thiệt hại bằng cách kết hợp các loại dữ liệu có
sẵn để đưa vào phân tích, áp dụng. Lựa chọn để ứng dụng những mô hình có độ tin cậy
hoặc các công trình áp dụng các kỷ thuật công nghệ kháng chấn phát triển đã được
nghiên cứu.
1.4.2 Các nghiên cứu trong nước
Đinh Văn Thuật (2011) Trình bày một phương pháp đánh giá chuyển vị ngang
phi tuyến lớn nhất của kết cấu nhà nhiều tầng được thiết lập dựa theo kết quả phân tích
tĩnh phi tuyến kết cấu chịu tải trọng động đất và kết hợp sử dụng phổ gia tốc thiết kế
đàn hồi qui định trong TCXDVN 9386-2012 với các mức cản nhớt khác nhau. Trong
nghiên cứu này, một ví dụ tính toán minh hoạ được thực hiện cho kết cấu khung nhà
thép cao 10 tầng được thiết kế xây dựng ở Hà Nội, và được kiểm chứng với kết quả
phân tích động phi tuyến theo lịch sử thời gian dưới tác dụng của 10 băng gia tốc nền
6
nhân tạo tương ứng với phổ gia tốc thiết kế đàn hồi. Kết quả đã chỉ ra rằng phương
pháp đánh giá tương đối tốt chuyển vị ngang phi tuyến lớn nhất ở đỉnh mái của kết cấu
nhà nhiều tầng.
Trần Thanh Tuấn, Nguyễn Hồng Ân & Nguyễn Khánh Hùng (2014) Trình bày
cách đánh giá độ chính xác và sai lệch của chuyển vị mục tiêu được xác định bằng
phương pháp đẩy dần MPA (Modal Pushover Analysis) dựa trên phổ khả năng
(Capacity Spectrum Method) cho khung thép phẳng một nhịp với 3, 6, 9, 12, 15 và 18
tầng chịu tác động của hai bộ động đất với tần suất xảy ra là 2% và 10% trong 50 năm.
Kết quả của phương pháp MPA-CSM được so sánh với kết quả phương pháp đẩy dần
chuẩn SPA (Standard Pushover Analysis), phương pháp MPA (Modal Pushover
Analysis) và kết quả chính xác của phương pháp phân tích theo miền thời gian NL-
RHA (Nonlinear Response History Analysis).
Nguyễn Thế Sơn (2014) Sử dụng phương pháp thiết kế kháng chấn khung bê
tông cốt thép dựa vào phân tích tĩnh phi đàn hồi đẩy dần SPA (pushover) thay cho
phương pháp phân tích đàn hồi tuyến tính có sử dụng hệ số ứng xử q như đã đề cập
trong tiêu chuẩn Eurocode 8, Minh họa chi tiết cho ưu và nhược điểm của phương pháp
nghiên cứu này bằng một khung BTCT 10 tầng được thiết kế theo tiêu chuẩn Eurocode
8, Các cấp độ làm việc và chuyển vị mục tiêu của hệ kết cấu theo Eurodode 8 được
nghiên cứu và so sánh với FEMA273 bằng phần mềm ETABS.
Nguyễn Hồng Hải, Nguyễn Hồng Hà và Vũ Xuân Thương (2014) Trình bày
nghiên cứu của một số tác giả trên thế giới liên quan tới việc sử dụng phổ chuyển vị
trong phân tích ứng xử của kết cấu nhà cao tầng chịu động đất theo phương pháp dựa
trên chuyển vị. So sánh kết quả phân tích khi áp dụng phổ chuyển vị theo tiêu chuẩn
Việt Nam TCVN 9386:2012 và tiêu chuẩn Mỹ ASCE 7-2010, Kết quả cho thấy phổ
chuyển vị theo tiêu chuẩn TCVN 9386:2012 không phù hợp để xác định chuyển vị mục
tiêu cho kết cấu nhà cao tầng đồng thời kiến nghị sử dụng phổ chuyển vị theo ASCE 7
để phân tích.
7
2.1 Thế nào là nhà cao tầng ?
2.1.1 Định nghĩa
Nhà cao tầng, được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, tùy thuộc vào điều
kiện kinh tế xã hội của từng nước. Nhà nhiều tầng không có định nghĩa cụ thể.
Theo Ủy ban Nhà cao tầng Quốc tế: “Ngôi nhà mà chiều cao của nó là yếu tố
quyết định các điều kiện thiết kế, thi công hoặc sử dụng khác với ngôi nhà thông
thường được gọi là nhà cao tầng”.
Trong cuộc hội thảo quốc tế về nhà cao tầng, người ta đã phân loại nhà cao tầng
như sau:
+ Nhà nhiều tầng là nhà có số tầng từ 10 – 12 tầng.
+ Nhà cao tầng là nhà có số tầng từ 25 – 30 tầng.
+ Nhà chọc trời là nhà có số tầng lớn hơn 30 tầng.
Các định nghĩa trên cũng chỉ là qui ước. Bởi vậy nhà cao tầng theo định nghĩa
trên còn có thể gọi là nhà nhiều tầng để phân biệt với nhà ít tầng.
2.1.2 Phân loại
Phân loại theo mục đích sử dụng: nhà ở, nhà làm việc và các dịch vụ khác.
Phân loại theo hình dạng:
+ Nhà tháp: mặt bằng vuông, tròn, tam giác hay đa giác đều. Việc giao thông
theo phương đứng, tập trung ở một khu vực duy nhất (khách sạn, phòng làm việc).
+ Nhà dạng thanh: mặt bằng hình chữ nhật, có nhiều đơn vị giao thông theo
phương đứng (nhà ở).
Phân loại theo chiều cao nhà:
+ Nhà cao tầng loại I: từ 9 đến 16 tầng (từ 40 đến 50m).
+ Nhà cao tầng loại II: từ 17 đến 25 tầng (dưới 80m). 5
+ Nhà cao tầng loại III: từ 26 đến 40 tầng (dưới 100m).
+ Nhà rất cao: trên 40 tầng (trên 100m).
Phân loại theo vật liệu cơ bản dùng để thi công kết cấu chịu lực: + Nhà cao tầng bằng bê tông cốt thép.
8
+ Nhà cao tầng bằng thép. + Nhà cao tầng có kết cấu hỗn hợp bê tông cốt thép và thép. 2.1.3 Tải trọng tác động
2.1.3.1 Tải trọng thẳng đứng
Tải trọng thường xuyên: là tải trọng có vị trí, phương, chiều tác động và giá trị
không đổi trong quá trình sử dụng.
Tải trọng tạm thời: là tải trọng tác động không thường xuyên như: người, vật dụng
trong nhà … có phương, chiều, điểm đặt và giá trị có thể thay đổi.
2.1.3.2 Tải trọng ngang
Tải trọng gió do tác động của khí hậu và thời tiết thay đổi theo thời gian, độ cao,
địa điểm dưới dạng áp lực trên các mặt hứng gió hoặc hút gió của ngôi nhà.
Tải trọng động đất là một trong những tải trọng đặc biệt, là các lực quán tính phát
sinh trong công trình khi nền đất chuyển động. Tải trọng động đất có thể tác dụng đồng
thời theo phương thẳng đứng và phương ngang. Trong tính toán kết cấu nhà cao tầng
thường chỉ xét đến tác động ngang của tải trọng động đất.
Nhà cao tầng là một hệ thống kết cấu chịu lực khá phức tạp. Trước hết, tải trọng
thẳng đứng và tải trọng ngang ở các tầng dưới rất lớn, đồng thời có nhiều khả năng
xuất hiện moment xoắn tổng thể cả ngôi nhà với giá trị lớn do gió và động đất. Điều đó
gây nguy hiểm cho kết cấu.
Trong nhà nhiều tầng người ta bố trí một hệ kết cấu không gian gồm các kết cấu
phát triển theo phương đứng như khung, vách, lõi và các kết cấu phát triển theo
phương ngang là sàn các tầng. Các kết cấu này liên kết với nhau thành một hệ không
gian để chống lại các lực dọc, moment uốn và moment xoắn xuất hiện trong hệ kết cấu.
2.1.3.3 Các loại tải trọng khác
Tác động do co ngót, từ biến của bê tông.
Tác động do ảnh hưởng của sự lún không đều.
Tác động do ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ, độ ẩm môi trường.
Tác động do các sai lệch khi thi công, do thi công các công trình lân cận…
9
Ngoài ra còn có các tải trọng đặc biệt khác phát sinh do hoạt động của con người
như hỏa hoạn, cháy nổ, máy móc, xe cộ, thiết bị va đập vào công trình …
Bảng 1.1 Một số công trình nhà cao tầng trên thế giới
Chiều cao ( m ) Tên công trình Quốc gia
Tháp Burj Khalifa
Dubai
827,8
Tháp Thượng Hải
Trung Quốc
634
Tháp Abraj Al-Bait
Ả Rập Saudi
600,7
Mỹ
541
Trung tâm Thương mại Thế giới 1 Tháp Đài Bắc 101
Đài Loan
509
Tháp đôi Petronas
Malaysia
452
Mỹ
Tháp Willis
442,3
Dubai
426
Mỹ
425,5
Marina 101 Chung cư 432 Park Avenue Tháp Al Hamra
Kuwait
413
( Nguồn: Tác giả tự thực hiện )
Tháp Burj Khalifa Tháp Đài Bắc 101
10
Tháp đôi Petronas Tháp Abraj AI Bait 1 ( Nguồn: Internet ) Hình 1.1 Nhà cao tầng trên thế giới
- Ở đất nước ta, những năm gần đây đã và đang xây dựng rất nhiều công trình
nhà cao tầng các công trình nhà cao tầng. Nhà cao tầng đã đem lại cho các đô thị một
bộ mặt mới, một cảnh quan mới, một không gian kiến trúc hiện đại, tạo ra biểu tượng
cho nền văn minh và tiến bộ khoa học kỹ thuật. Việt Nam trong những năm gần đây số
lượng nhà trên 20 tầng tăng nhanh.
Bảng 1.2 Một số công trình nhà cao tầng ở Việt Nam
Tên công trình Số tầng Chiều cao ( m )
The Landmark 81 81 461,3
Keangnam Hanoi 72 336
Hanoi Lotte Center 65 265
68 Tháp Bitexco 262
Tháp VietcomBank 35 206
Saigon Center 2 42 193,7
Diamond Flower Tower 34 177
( Nguồn: Tác giả tự thực hiện )
11
Toà thị chính Đà Nẵng Bitexco Financial Tower
Landmark 81 Vietcombank Tower ( Nguồn: Internet )
Hình 1.2 Một số toà nhà cao tầng ở Việt Nam
12
2.1.4 Những hệ kết cấu chịu lực nhà cao tầng
2.1.4.1 Các cấu kiện chịu lực cơ bản
Các cấu kiện chịu lực chính tạo thành các hệ chịu lực nhà cao tầng bao gồm:
+ Cấu kiện dạng thanh: cột, dầm, thanh chống, thanh giằng.
+ Cấu kiện không gian: là các vách nhiều cạnh hở hoặc khép kín, tạo thành các
+ Cấu kiện dạng tấm: Tường, sàn.
hộp bố trí bên trong nhà, được gọi là lõi cứng. Ngoài lõi cứng bên trong, còn có các
dãy cột bố trí theo chu vi nhà với khoảng cách nhỏ tạo thành một hệ khung biến dạng
tường vây. Tiết diện cột ngoài biên có thể đặc hoặc rỗng. Khi là những cột rỗng hình
hộp vuông hoặc hình tròn sẽ tạo nên hệ kết cấu được gọi là ống trong ống.
2.1.4.2 Các hệ kết cấu chịu lực cơ bản
Trong nhà cao tầng, khi có sự hiện diện của các khung thì tuỳ theo các làm việc
của các cột trong khung mà hệ kết cấu chịu lực được phân thành các loại sơ đồ: sơ đồ
khung, sơ đồ giằng, và sơ đồ khung- giằng.
Phụ thuộc vào các giải pháp kiến trúc, từ 3 thành phần kết cấu chính (Cấu kiện
dạng thanh, tấm, không gian) có thể liên kết tạo thành 2 nhóm kết cấu chịu lực:
Nhóm 1: Gồm 1 cấu kiện chịu lực độc lập – khung, tường, vách, lõi hộp (ống).
Nhóm 2: Hệ chịu lực được tổ hợp từ 2 hoặc 3 cấu kiện cơ bản trở lên:
+ Kết cấu KHUNG + VÁCH.
+ Kết cấu KHUNG + LÕI.
+ Kết cấu KHUNG + VÁCH + LÕI v.v…
(Nguồn:Giáo trình kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt thép, Huỳnh Quốc Hùng, 2012)
Hình 1.3 Sơ đồ tổ hợp các hệ chịu lực nhà cao tầng
13
2.1.5 Phương pháp lựa chọn hệ kết cấu nhà cao tầng
2.1.5.1 Lựa chọn theo chiều cao, số tầng
Để đảm bảo độ cứng, hạn chế chuyển vị ngang, tránh mất ổn định tổng thể cần
hạn chế chiều cao và độ mảnh (tỷ lệ chiều cao trên chiều rộng công trình) lấy theo bảng
sau:
Bảng 1.3 Bảng chiều cao tối đa (m) và tỷ số giới hạn giữa chiều cao và chiều rộng H/B
Trường Trường hợp có động đất cấp
hợp
Hệ kết cấu không 6 và 7 8 9 động
đất
MaxH = 60m 60-55m 45m 25m Nhà khung 5 5-5 H/B 4 2
Nhà khung vách MaxH = 130m 130-120m 100m 50m
5 5-5 và khung ống H/B 4 3
MaxH = 140m 140-120m 120m 60m Nhà vách 5 6-6 H/B 4 4
Nhà ống và ống MaxH = 180m 180-150m 120m 70m
trong ống H/B 6 6-6 5 4
( Nguồn: Bách khoa toàn thư mở, Internet )
2.1.5.2 Bố trí mặt bằng kết cấu
Để tránh được những bất lợi do biến dạng xoắn, mặt bằng nhà cần chọn hình đơn
giản, có trục đối xứng ít nhất là một phương, đặc biệt là đối xứng trong cách bố trí kết
cấu chịu lực.
Khi bố trí kết cấu chịu lực nhà cao tầng chịu tải trọng động đất còn cần chú ý:
+ Mặt bằng nên đối xứng cả hai phương trục n.
+ Mối quan hệ giữa chiều dài (L), chiều rộng công trình (B), độ nhô ra của các bộ
phận công trình (l), vị trí các góc lõm trên mặt bằng cần thỏa mãn các yêu cầu trong
bảng sau:
14
Bảng 1.4 Bảng giới hạn của L, B, l
Cấp động đất L/B L/Bmax l/b
7 ≤ 6 ≤ 5 ≤ 2
8 và 9 ≤ 5 ≤ 4 ≤ 1,5
( Nguồn:Bách khoa toàn thư mở, Internet)
2.1.5.3 Bố trí khe co giãn nhiệt, khe lún, khe kháng chấn
Khe kháng chấn phải đặt theo suốt chiều cao công trình, và có thể không phải kéo
tới móng. Khe biến dạng còn được xác định trên cơ sở xác định chuyển vị lớn nhất
thường ở các tầng mái công trình do các tổ hợp tải trọng bất lợi nhất gây ra theo công
thức:
Dmin = u1 + u2 + 20mm
Trong đó: u1 và u2 là chuyển vị lớn nhất theo phương nằm ngang của hai khối kết cấu
kề nhau.
Khi công trình nằm trong vùng có động đất thì chiều rộng khe lún, khe co dãn
phải lấy bằng hoặc lớn hơn bề rộng tối thiểu của khe kháng chấn theo bảng sau:
Bảng 1.5 Bảng bề rộng tối thiểu của khe kháng chấn (mm)
Cấp động đất thiết kế (MSK-64) Hệ kết cấu 6 7 8 9
Khung 4H + 10 5H – 5 7H – 35 10H – 80
Khung – vách cứng 3,5H + 9 4,2H – 4 6H – 30 8,5H – 68
Vách - lõi 2,8H + 7 3,5H – 3 5H – 25 7H – 55
( Nguồn:Bách khoa toàn thư mở, Internet )
2.1.5.4 Bố trí kết cấu theo phương thẳng đứng
Trong nhà cao tầng cần thiết kế các kết cấu chịu lực có độ cứng đồng đều, tránh
sự thay đổi đột theo chiều cao. Trên mặt cắt thẳng đứng, kết cấu cũng cần đạt đến độ
đối xứng về hình học cũng như về khối lượng (chất tải).
Sự thay đổi đột ngột độ cứng của hệ kết cấu (như việc thông tầng, giảm cột hoặc
dạng cột hẫng, dạng sàn giật cấp) cũng như việc dùng các sơ đồ kết cấu có các cánh
15
mỏng và kết cấu dạng công xon dài theo phương ngang nhà đều gây ra sự bất lợi dưới
tác động của các tải trọng động.
2.1.5.5 Bố trí khung chịu lực
Nên chọn sơ đồ khung sao cho tải trọng tác động theo phương ngang và thẳng
đứng được truyền trực tiếp và ngắn nhất xuống móng. Tránh sử dụng sơ đồ khung hẫng
cột tầng dưới. Nếu bắt buộc phải hẫng cột như vậy, phải có giải pháp tăng cường các
dầm đỡ có đủ độ cứng chống uốn và cắt dưới tác động của các tải trọng tập trung lớn.
Không nên thiết kế dạng khung thông tầng.
Khi thiết kế khung cần chọn độ cứng tương đối của dầm nhỏ hơn của cột nhằm
tránh khả năng cột bị phá hoại trước dầm.
2.1.5.6 Bố trí vách cứng
Trong các mặt bằng nhà hình chữ nhật nên bố trí từ ba vách trở lên theo cả hai
phương. Vách theo phương ngang cần bố trí đều đặn, đối xứng tại các vị trí gần đầu hồi
công trình, gian thang máy, tại các vị trí có biến đổi hình dạng trên mặt bằng và những
vị trí có tải trọng lớn (sàn đặt bể nước hoặc các thiết bị kỹ thuật khác).
Nên thiết kế các vách giống nhau (về độ cứng cũng như kích thước hình học) và
bố trí sao cho tâm cứng của hệ kết cấu trùng với tâm trọng lực (trọng tâm hình học mặt
bằng) ngôi nhà.
Độ cứng của các vách thường chiếm tỷ lệ lớn trong tổng độ cứng của toàn hệ. Vì
vậy, các vách nên có chiều cao chạy suốt từ móng lên mái và có độ cứng không đổi
trên toàn bộ chiều cao hoặc nếu phải giảm thì giảm dần từ dưới lên trên.
2.1.5.7 Bố trí lõi ống
Nên bố trí các lõi, hộp đối xứng trên mặt bằng
Việc thiết kế ống trong ống cần thỏa mãn các yêu cầu sau:
Tỷ số giữa chiều cao và chiều rộng của ống cần lớn hơn 3,
Khoảng cách giữa các trụ - ống ngoài chu vi không nên lớn hơn chiều cao tầng và
nên nhỏ hơn 3m. Mặt cắt trụ - ống ngoài cần dùng dạng chữ nhật hoặc chữ T. Diện tích
của cột góc có thể dùng vách góc hình chữ L hoặc ống góc.
Khoảng cách giữa ống trong và ống ngoài không nên lớn hơn 10m.
16
2.1.6 Những lưu ý cần thiết khi thiết kế nhà cao tầng
2.1.6.1 Tải trọng
Kết cấu nhà cao tầng cần tính toán thiết kế với các tổ hợp tải trọng thẳng đứng, tải
trọng gió và tải trọng động đất. Ngoài ra phải kiểm tra ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt
độ, ảnh hưởng của từ biến, tác động của nước ngầm, của đất và các tải trọng phát sinh
trong quá trình thi công.
2.1.6.2 Nội dung và phương pháp tính toán
Kết cấu nhà cao tầng cần phải được tính toán kiểm tra về độ bền, biến dạng, độ
cứng, ổn định và dao động.
Nội lực và biến dạng của kết cấu nhà cao tầng được tính toán theo phương pháp
đàn hồi. Các cấu kiện dầm có thể được điều chỉnh lại theo quy luật liên quan đến sự
phân bố lại nội lực do biến dạng dẻo.
2.1.6.3 Các chỉ tiêu kiểm tra kết cấu
Kiểm tra độ bền, biến dạng, ổn định tổng thể và ổn định cục bộ của kết cấu được
tiến hành theo các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành. Ngoài ra kết cấu nhà cao tầng còn phải
thỏa mãn các diều kiện sau đây:
+ Kiểm tra ổn định chống lật: tỷ lệ giữa mô men lật do tải trọng ngang gây
ra phải thỏa mãn điều kiện:
MCL / ML ≥ 1,5
Trong đó: MCL, ML là mô men chống lật và mô men lật.
+ Kiểm tra độ cứng
Chuyển vị theo phương ngang tại đỉnh kết cấu của nhà cao tầng tính theo phương pháp
đàn hồi phải thỏa mãn điều kiện:
+ Kết cấu khung BTCT: f/H ≤ 1/500
+ Kết cấu khung – vách: f/H ≤ 1/750
+ Kết cấu tường BTCT: f/H ≤ 1/1000
Trong đó f và H là chuyển vị theo phương ngang của kết cấu và chiều cao của
công trình.
+ Kiểm tra dao động.
17
Theo yêu cầu sử dụng, gia tốc cực đại của chuyển động tại đỉnh công trình dưới tác
động của gió có giá trị nằm trong giới hạn cho phép:
y| ≤ [Y]
Trong đó:
|y|: Giá trị tính toán của gia tốc cực đại
[Y]: Giá trị cho phép của gia tốc, lấy bằng 150mm/s2 .
Khi thiết kế kết cấu nhà nhiều tầng ta phải tính toán về cường độ và ổn định để
bảo đảm cho ngôi nhà không bị sụp đổ dưới tác động của các dạng tải trọng tĩnh và tải
trọng động (Trọng lượng bản thân, gió, động đất, hoạt tải sử dụng, nhiệt độ), phải tính
toán về biến dạng (Hạn chế chuyển vị ngang của đỉnh nhà và chuyển vị tương đối giữa
hai sàn liền kề) và hạn chế dao động ở các mức sàn để đảm bảo an toàn và mức độ dễ
chịu của người sử dụng.
Tải trọng ngang do gió và động đất tác động lên nhà nhiều tầng là rất lớn, phải
hạn chế chuyển vị ngang do chúng gây ra. Đối với nhà càng cao thì ảnh hưởng của tải
trọng gió và động đất gây hư hại đến nhà cao tầng càng lớn. Tuy nhiên ảnh hưởng của
động đất được chú ý xem xét khá cẩn thận vì tầng số rung động của động đất có thể
dẫn đến phá vỡ kết cấu chịu lực trong nhà cao tầng.
2.2 Thế nào là động đất
2.2.1 Khái niệm
Động đất hay còn gọi là địa chấn là sự rung chuyển của mặt đất do kết quả của
sự giải phóng năng lượng bất ngờ ở lớp vỏ trái đất. Chúng được gây ra bởi các nguyên
nhân như:
+ Do vận động kiến tạo của các mảng trái đất.
+ Do thiên thạch va chạm vào trái đất.
+ Các vụ trượt lở đất đá với khối lượng lớn.
+ Do các kích động có chủ ý của con người trong việc khai thác hay xây dựng,
đặc biệt là các vụ thử hạt nhân.
Trong quan niệm thông thường thì động đất được hiểu là các rung chuyển đủ
mạnh trên diện tích đủ lớn, ở mức nhiều người cảm nhận được, có thể để lại các dấu
18
vết phá hủy hay nứt đất ở vùng nào đó. Về mặt vật lý, các rung chuyển đó phải có biên
độ đủ lớn, có thể vượt giới hạn đang hồi của môi trường đất đá và gây nứt vỡ.
Nguyên nhân tự nhiên nội sinh liên quan đến vận động của các lớp và khối của
trái đất. Tuy rất chậm, các lớp vỏ và trong lòng đất vẫn luôn chuyển động. Khi ứng
suất cao hơn sức chịu đựng thể chất của trái đất thì sự đứt gãy xảy ra, giải phóng năng
lượng và xảy ra động đất.
Động đất xảy ra hằng ngày trên trái đất, nhưng hầu hết không đáng chú ý và
không gây ra thiệt hại. Động đất lớn có thể gây thiệt hại trầm trọng về tài sản và nhân
mạng bằng nhiều cách.
Riêng đối với nhà cao tầng, ảnh hưởng của động đất đến sự rung chuyển của tòa
nhà là rất nguy hiểm. Không giống như tải trọng gió, gió tác động chủ yếu vào phạm vi
phía trên của tòa nhà, làm biến dạng khung và gây chuyển vị đỉnh trong nhà cao tầng.
Động đất khi xảy ra sẽ tạo các dạng sóng năng lượng hay còn gọi là sóng địa chấn, sẽ
trải dài trong một diện tích lớn và tác động trược tiếp vào phần kết cấu chính toà nhà là
phần móng.
Vì thế tác động của động đất đến nhà cao tầng là tác động từ dưới lên và dễ dàng
phá hoại kết cấu chịu lực của công trình. Đối với những công trình nhà cao tầng càng
cao thì ảnh hưởng của động đất đến nhà cao tầng càng lớn.
Các nhà khoa học thường có thể xác định được điểm trung tâm của các chuyển
động địa chấn, nơi phát ra năng lượng về mặt lý thuyết, là nơi mà các song địa chấn bắt
đầu. Điểm này được gọi là chấn tiêu. Hình chiếu của chấn tiêu lên mặt đất được gọi là
chấn tâm. Khoảng cách từ chấn tiêu đến chấn tâm được gọi là độ sâu chấn tiêu (H).
Khoảng cách từ chấn tiêu và chấn tâm đến điểm quang trắc được gọi tương ứng là tiêu
cự hoặc khoảng cách chấn tiêu (D) và tâm cự hoặc khoảng cách chấn tâm (L).
Tùy thuộc vào độ sâu của chấn tiêu (H) mà động đất có thể được phân thành các
loại sau:
+ Động đất nông: H < 70 km.
+ Động đất trung bình: H = 70 – 300 km.
+ Động đất sau: H = 300 – 700 km
19
Các trận động đất mạnh thường xảy ra ở độ sâu H = 30 – 100km.
(Nguồn: Cơ sở tính toán công trình chịu động đất, Nguyễn Lê Ninh, 2011) Hình 1.4 Khoảng cách ảnh hưởng của động đất
20
( Nguồn: Internet)
Hình 1.5 Một số hình ảnh về mức độ ảnh hưởng của động đất đến công trình
và hạ tầng
Hiện nay có rất nhiều thang đo cường độ động đất, trong số đó có thang MSK-64
và thang Richter là 2 thang được sử dụng phổ biến nhất.
Thang MSK-64 là do Medveded cùng Sponhuer và Karnic đề ra năm 1964, là
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. Để xây dựng thang MSK-64 các tác giả trước hết phân loại tác dụng
phá hoại của động đất đến các công trình xây dựng, sau đó đánh giá cường độ động đất
qua hàm dịch chuyển cực đại của con lắc tiêu chuẩn co chu kỳ dao động riêng T =
0,25s. Thang động đất MSK-64 có 12 cấp.
21
Bảng 1.6 Thang đo động đất theo MSK-64
Cấp động đất Ảnh hưởng tác động Cường độ động đất
Động đất không cảm thấy, chỉ có Cấp 1 máy mới ghi nhận được.
Động đất ít cảm thấy (Rất nhẹ).
Trong những trường hợp riêng lẻ, Cấp 2 chỉ có người nào đang ở trạng thái
yên tĩnh mới cảm nhận được.
Động đất yếu. ít người nhận biết
được động đất. chấn động được tạo Cấp động đất nhẹ, không Cấp 3 ra như bởi một xe ô tô tải nhẹ chạy gây ảnh hưởng lớn đến
qua. nhà và công trình.
Động đất nhận thấy rõ. Nhiều người
Cấp 4 nhận biết được động đất, cửa kính có
thể kêu lạch cạch.
Nhiều người ngủ bị thức tỉnh, đồ vật Cấp 5 treo đu đưa.
Đa số người cảm thấy động đất, nhà Cấp 6 của bị rung nhẹ, lớp vữa bị rạn.
Hư hại nhà cửa. Đa số người sợ hãi,
Cấp 7 nhiều người khó đứng vững, nứt lớp
vữa, tường bị rạn nứt. Cấp động đất mạnh cần
Phá hoại nhà cửa. Tường nhà bị nứt được xét đến trong thiết kế Cấp 8 lớn, mái hiên và ống khói bị rơi. kết cấu công trình.
Hư hại hoàn toàn nhà cửa, nền đất có Cấp 9 thể bị nứt 10cm.
Phá hoại hoàn toàn nhà cửa. Nhiều Cấp động đất có mức độ Cấp 10 nhà bị sụp đổ, nền đất có thể nút hủy diệt.
22
rộng đến 1m.
Động đất gây thảm hoại. Nhà, cầu,
đập nước và đường sắt bị hư hại Cấp 11 nặng, mặt đất bị biến dạng, vết nứt
rộng, sụp đổ lớn ở núi.
Thay đổi địa hình. Phá hủy mọi công
trình ở trên và dưới mặt đất, thay đổi
Cấp 12 địa hình trên diện tích lớn, thay đổi
cả dòng sông, nhìn thấy mặt đất nổi
sóng.
(Nguồn: Bách khoa toàn thư mở, Internet)
Thang Richter là do Ch. Richter đề ra năm 1953 để thay cho việc đánh giá cường
độ động đất thông qua việc đánh giá hậu quả của nó bằng cách đánh giá gần đúng năng
lượng được giải phóng ở chấn tiêu. Theo định nghĩa, độ lớn M (Magnitud) của một
trận động đất bằng logarit thập phân của biên độ cực đại A (µm) ghi được tại một điểm
cách chấn tâm D = 100km trên máy đo địa chấn có chu kỳ dao động riêng T = 0,8s: M
= logA.
Bảng 1.7 Thang đo động đất theo Richter
Độ Richter Tác hại Mô tả Tần số xảy ra
thật nhỏ, <2,0 Không đáng kể Động đất không cảm nhận được. Khoảng 8000 lần mỗi ngày
2,0 – 2,9 Thật nhỏ Thường không cảm nhận nhưng đo được. Khoảng 1000 lần mỗi ngày
3,0 – 3,9 Nhỏ Cảm nhận được nhưng ít khi gây thiệt hại. Khoảng 49000 lần mỗi năm
23
4,0 – 4,9 Nhẹ Khoảng 6200 mỗi năm Rung chuyển đồ vật trong nhà. Thiệt hại khá nghiêm trọng.
5,0 – 5,9 Trung bình Khoảng 800 lần mỗi năm
Có thể gây thiệt hại nặng cho những công trình không theo tiêu chuẩn kháng chấn. Thiệt hại nhẹ cho những công tiêu theo tuân trình chuẩn kháng chấn.
6,0 – 6,9 Mạnh Khoảng 120 lần mỗi năm Có sức tiêu hủy mạnh trong những vùng đông dân trong chu vi 180km bán kính.
7,0 – 7,9 Rất mạnh Có sức tàn phá nghiêm trọng trên diện tích lớn. Khoảng 18 lần mỗi năm
8,0 – 8,9 Cực mạnh Khoảng 1 lần mỗi năm Có sức tàn phá vô cùng nghiêm trọng trên diện tích lớn trong chu vi hàng trăm km bán kính.
5,0 – 5,9 Sức tàn phá vô cùng lớn. Cực kỳ mạnh Khoảng 20 lần 1 năm
> 10 Kinh hoàng Cực hiếm Gây ra hậu quả khủng khiếp cho Trái Đất.
(Nguồn: Bách khoa toàn thư mở, Internet)
2.2.2 Khái niệm một số thông số kỹ thuật trong động đất
2.2.2.1 Giản đồ gia tốc nền
Giản đồ gia tốc nền là đồ thị biểu diễn các giá trị gia tốc của chuyển động đất
nền theo trục thời gian. Theo ghi nhận của giản đồ gia tốc nền các nhà nghiên cứu sẽ có
được các thông số như thời gian tăng về cường độ, thời gian kéo dài về độ mạnh và
thời gian suy giảm về độ mạnh của một trận động đất, điểm thời gian mà tại đó gia tốc
đất nền đạt cực đại...
2.2.2.2 Đỉnh gia tốc nền (PGA)
24
Đỉnh gia tốc nền (PGA) là biên độ của gia tốc đỉnh lớn nhất ghi lại trên một giản
đồ gia tốc của quá trình chuyển động đất nền tại một điểm nhất định theo thời gian.
PGA thường được sử dụng như một tham số mô tả độ mạnh của chuyển động đất nền
mặc dù nó chỉ có ý nghĩa trong một khoảng thời gian phân tích ngắn của kết cấu
(T≤0,3s). Trong hồ sơ của một trận động đất có thể có các PGA theo phương đứng và
phương ngang khác nhau theo các hướng.
2.2.2.3 Cường độ Arias (IA)
Nhằm xác định bản chất vật lý của năng lượng trong một quá trình chuyển động
đất nền, năm 1970 Arturo Arias, một kỹ sư người Chi Lê đã đưa ra một thước đo để
đánh giá độ mạnh của các trận động đất thông qua giản đồ gia tốc dạng sóng của đất
nền theo thời gian:
Với g là gia tốc trọng trường, a (t) là sóng gia tốc theo thời gian, tn là tổng thời
gián hữu hiệu của sóng gia tốc.
2.2.2.4 Khoảng thời gian hiệu dụng
Theo Đoàn Thanh Nhã (2016, tr. 5) vào năm 1975, Trifunac và Brady định
nghĩa thêm các giá trị D5-95 là khoảng thời gian xác định tại thời điểm đạt được 5% và
95% giá trị năng lượng IA. Giá trị này thể hiện thời gian rung lắc mạnh của nền đất,
một thông số quan trọng tỏng quá trình phân tích phi tuyến của kết cấu. Ngoài ra giá trị
tmid được để xuất thêm nhằm xác định khoảng giữa của giai đoạn rung lắc mạnh của đất
nến, theo những báo cáo của trung tâm nghiên cứu kỹ thuật động đất Thái bình Dương
thì tmid được xác định cho cá giá trị D5-95 và tmid như sau:
D5-95 = t95 – t5
Tmid = t45
Với t45, t45, t45 là các điểm thời gian chuyển động đất nền đạt được 5%, 45% và
95% giá trị năng lượng IA.
25
2.2.3 Các phương pháp tính toán kết cấu chịu động đất
Việc xác định tải trọng động đất (Lực quán tính) tác dụng lên công trình một cách
chính xác là một việc làm rất khó khăn vì phụ thuộc nhiều vào tính chất chuyển động
địa chấn, các tính chất động học công trình và đặc trưng cơ lý nền đất. Theo Nguyễn
Lê Ninh (2011) thì hiện nay trong nhiều tiêu chuẩn thiết kế kháng chấn của các nước
đều sử dụng một trong hai phương pháp xác định tải trọng động đất sau đây:
Phương pháp động lực: Xác định trực tiếp trạng thái ứng suất – biến dạng các kết
cấu chịu tải từ các gia tốc do ghi được chuyển động của nền đất khi động đất xảy ra.
Bao gồm các phương pháp: Phương pháp phân tích phổ phản ứng dạng dao động,
phương pháp phân tích dạng chính, phương pháp phân tích trực tiếp phương trình
chuyển động.
Phương pháp tĩnh lực: Thay thế các lực động đất thực tác dụng lên công trình bằng
các lực tĩnh ảo có hiệu ứng tương đương. Bao gồm các phương pháp: phương pháp tĩnh
lực ngang tương đương, phương pháp tĩnh phi tuyến (Phương pháp tính toán đẩy dẫn
“push-over”).
Theo cách phân loại này, các phương pháp tính toán được chia thành hai loại:
+ Các phương pháp đàn hồi tuyến tính: Phương pháp tĩnh lực ngang tương
đương, phương pháp phổ phản ứng, phương pháp phân tích dạng chính.
+ Các phương pháp tính toán phi tuyến: Phương pháp tính toán tĩnh phi tuyến
(Push-over), phương pháp tích phân trực tiếp phương trình chuyển động.
Tùy thuộc vào các đặc trưng kết cấu của nhà, có thể sử dụng một trong hai phương
pháp phân tích đàn hồi – tuyến tính:
+ Phương pháp phân tích tĩnh lực ngang tương đương: Áp dụng cho các nhà mà
phản ứng của nó không chịu ảnh hưởng đáng kể bởi các dạng dao động bậc cao hơn
dạng dao động cơ bản trong mỗi phương chính.
+ Phương pháp phân tích phổ phản ứng dạng dao động: Áp dụng cho tất cả các
loại nhà.
Phương pháp phân tích tĩnh phi tuyến cũng có thể được sử dụng thay thế cho các
phương pháp phân tích đàn hồi – tuyến tính.
26
2.2.4 Phi tuyến trong tính toán kết cấu chịu động đất
2.2.4.1 Phi tuyến là gì
Như chúng ta đã biết, khi phản ứng của kết cấu (Structure = Derormation, stress,
strain) tỷ lệ tuyến tính với tải trọng (Load = force, pressure, moment, temp…) thì khi
đó bài toán là phân tích tuyến tính (Linear analysis). Còn khi mối quan hệ giữa Load và
Response không còn tỷ lệ với nhau nữa thì bài toán là phi tuyến.
Nói một cách dễ hiểu hơn. Hệ được xem là tuyến tính khi biến dạng và chuyển
vị là nhỏ, ứng suất tỷ lệ tuyến tính với biến dạng (Lực tỷ lệ với chuyển vị) , (Định luật
Hooke) và hệ sẽ quay về vị trí ban đầu khi thôi không tác dụng lực nữa. Với các trường
hợp vi phạm nguyên tắc trên, khi đó bài toán sẽ phi tuyến hình học, phi tuyến vật liệu
v.v…
Trong hầu hết các trường hợp, ứng xử của vật liệu là không tuyến tính trong khi
làm việc hoặc hình học của kết cấu làm nó không còn tuyến tính.
Như chúng ta đã biết, ma trận độ cứng liên quan đến tải trọng tác dụng và ứng
xử của cấu kiện được giả thuyết cho bài toán tĩnh. Tuy nhiên trong thực tế kết cấu thực
thường ứng xử phi tuyến.
Công thức ma trận độ cứng bao gồm các thông số hình học (Chiều dài, diện tích
mặt cắt ngang và moment quán tính) và đặc tính vật liệu (Modun đàn hồi, v.v…).
Bài toán tuyến tính tĩnh sẽ giả thuyết rằng các thông số này không thay đổi khi
đặt tải trọng vào. Còn bài toán phi tuyến tĩnh sẽ tính đến việc thay đổi những thông số
này. Để đạt được những thông số này trong phân tích, sẽ cần phải tính lại ma trận độ
cứng ứng với kết cấu đã thay đổi mỗi khi tăng lực đặt vào.
Mặc dù hầu hết là phi tuyến nhưng trong rất nhiều trường hợp, có thể giả thiết
gần đúng là tuyến tính. Ngoài ra dưới góc nhìn về hiệu năng tính toán của máy tính,
tuyến tính sẽ tiết kiệm chi phí hơn ( Vì phi tuyến luôn phải tính lại ma trận độ cứng
ứng với mỗi thay đổi ).
27
Từ các khái niệm cơ bản liên quan đến phi tuyến ở trên, người ta chia bài toán
phi tuyến thành:
2.2.4.2 Phi tuyến vật liệu: Phân tích phi tuyến vật liệu là phân tích có kể đến ứng xử
không đàn hồi của vật liệu, khi đó quan hệ ứng suất và biến dạng không còn là hàm
tuyến tính. Có nhiều phương pháp khác nhau để phân tích phi tuyến vật liệu, nhưng
chủ yếu dựa vào hai phương pháp chính trong phân tích kết cấu không đàn hồi là
phương pháp khớp dẻo và phương pháp vùng dẻo.
Trong phương pháp khớp dẻo đơn giản, phần tử được giả thuyết vẫn còn đàn hồi
giữa các đầu mút của nó. Khi sự chảy dẻo của mặt cắt ngang được tìm thấy sẽ có một
khớp dẻo được đặt tại đầu mút chảy dẻo.
Phương pháp vùng dẻo chia mặt cắt ngang của phần tử thành nhiều thớ để mô
hình hóa sự chảy dẻo qua mặt cắt ngang, trong khi đó nhiều phần tử hữu hạn được sử
dụng dọc theo chiều dài mỗi cấu kiện khung để giả lập sự chảy dẻo dọc theo chiều dài.
2.2.4.3 Phi tuyến hình học ( Hiệu ứng P–Delta) : Phi tuyến hình học là kể đến sự sai
lệch hình học kết cấu tại từng thời điểm gia tăng lực tác dụng. Phân tích phi tuyến hình
học sử dụng phương pháp dầm-cột (Beam-column method) dùng hàm ổn định. Phần tử
dầm-cột kể đến tác dụng của lực nén và uốn đồng thời diễn tả kết hợp sự phân tích về
sai lệch hình học của dầm và vấn đề ổn định của cột khi chịu lực tác dụng. Theo Ngô
Hữu Cường (2015) thì phương pháp dầm-cột sử dụng phương pháp phân tích nâng cao
để phân tích mối quan hệ giữa lực và chuyển vị của hệ kết cấu khung dầm là đường
cong bậc hai. Kể đến sự làm việc đồng thời của hệ khi chịu lực tác dụng, phân tích mối
quan hệ giữa lực-chuyển vị tại từng thời điểm lực gia tăng và tại thời điểm kết cấu đạt
đến trạng thái giới hạn. Sử dụng hàm ổn định theo phương pháp dầm-cột giúp cho việc
khai báo số phần tử ít hơn, giảm thiểu được thời gian phân tích bài toán và giảm bộ
nhớ đệm máy tính rất nhiều.
Khi kết cấu làm việc trong miền phi tuyến thì ứng xử của nó hoàn toàn khác với
kết cấu làm việc trong miền đàn hồi. Trong mỗi bước thời gian kết quả phân tích ma
trận độ cứng thu được khác với ma trận độ cứng ban đầu. Khác với phân tích tuyến
tính, phân tích phi tuyến hình học thường cần đến một thủ tục lặp trong cách gia tải
28
từng bước do sự thay đổi hình học của kết cấu không được biết khi thành lập phương
trình cân bằng và quan hệ động học cho bước tính toán hiện tại.
Phân tích phi tuyến hình học thường được thực hiện theo hai phương pháp:
phương pháp dầm-cột dùng hàm ổn định và phương pháp phần tử hữu hạn dùng khái
niệm năng lượng.
Phi tuyến hình học liên quan đến: Biến dạng lớn, xoắn lớn, chuyển vị lớn.
Bài toán phi tuyến hình học sẽ xem xét đến mặt cắt ngang hình học bị thay đổi
do biến dạng lớn. Hoặc bài toán chuyển vị lớn trong hiện tượng kếu cấu bị phá hủy đột
ngột vì ứng suất nén cao mặc dù ứng suất này thấp hơn ứng suất phá hủy của vật liệu.
Như vậy phi tuyến hình học có thể chia ra làm hai loại:
+ Chuyển vị lớn, xoắn (Ứng suất nhỏ, tuyến tính hoặc phi tuyến vật liệu).
+ Chuyển vị lớn, xoắn, ứng suất lớn.
2.2.5 Các phương pháp phân tích kết cấu chịu tải trọng động đất
2.2.5.1 Phương pháp phổ phản ứng
Chuyển động động đất tại một điểm cho trước trên bề mặt được biểu diễn bằng
phổ phản ứng gia tốc đàn hồi, được gọi tắt là phổ phản ứng đàn hồi.
Phổ phản ứng đàn hồi là tên gọi tắt của phổ phản ứng gia tốc đàn hồi, phổ này
biểu diễn chuyển động đất tại một điểm cho trước trên bề mặt.
Dạng của phổ phản ứng đàn hồi được lấy như nhau đối với hai mức tác động
động đất với yêu cầu không sụp đổ (Trạng thái cực hạn – tác động động đất thiết kế) và
đối với yêu cầu hạn chế hư hỏng.
Đất nền được phân loại các loại sau A, B, C, D và E và được mô tả các địa tầng.
Các tham số cho trong Bảng 2,8, có thể được sử để kể đến ảnh hưởng của điều kiện
nền đất tới tác động động đất.
Bảng 1.8 Các loại đất nền đất theo TCVN 9386:2012
Loại Mô tả
Vs, 30 (m/s) Cu (Pa) Các tham số NSPT (Nhát/30cm )
29
A - - > 800
B > 50 > 250 360 - 800
C 15 - 50 180 - 360 70- 250
D < 70 < 180 < 15
E
Đá hoặc các kiến tạo địa chất khác tựa đá, kể cả các đất yếu hơn trên bề mặt với bề dày lớn nhất là 5 m. Đất cát, cuội sỏi rất chặt hoặc đất sét rất cứng có bề dày ít nhất hàng chục mét, tính chất cơ học tăng dần theo độ sâu. Đất cát, cuội sỏi chặt, chặt vừa hoặc đất sét cứng có bề dày lớn từ hàng chục tới hàng trăm mét. Đất rời trạng thái từ xốp đến chặt vừa (có hoặc không xen kẹp vài lớp đất dính) hoặc có đa phần đất dính trạng thái từ mềm đến cứng vừa. Địa tầng bao gồm lớp đất trầm tích sông ở trên mặt với bề dày trong khoảng 5 m đến 20 m có giá trị tốc độ truyền sóng như loại C, D và bên dưới là các đất cứng hơn với tốc độ truyền sóng Vs lớn hơn 800 m/s.
(Nguồn: Thiết kế công trình chịu động đất, TCXDVN 9386:2012)
- Tác động động đất nằm theo phương ngang được mô tả bằng hai thành phần
vuông góc được xem là độc lập và biểu diễn bằng cùng một phổ phản ứng.
- Đối với ba thành phần của tác động động đất, có thể chấp nhận một hoặc nhiều
dạng khác nhau của phổ phản ứng, phụ thuộc vào các vùng nguồn và độ lớn động đất
phát sinh từ chúng.
- Ở những nơi chịu ảnh hưởng động đất phát sinh từ các nguồn rất khác nhau, khả
năng sử dụng nhiều hơn một dạng phổ phản ứng phải được xem xét để có thể thể hiện
đúng tác động động đất thiết kế. Trong những trường hợp như vậy, thông thường giá
trị của ag cho từng loại phổ phản ứng và từng trận động đất sẽ khác nhau.
Đối với các công trình quan trọng ( I > 1) cần xét các hiệu ứng khuyếch đại địa
hình.
30
Có thể biểu diễn chuyển động động đất theo hàm của thời gian.
Đối với một số loại công trình, có thể xét sự biến thiên của chuyển động nền đất
trong không gian cũng như theo thời gian.
2.2.5.2 Phổ phản ứng đàn hồi theo phương nằm ngang
Với các thành phần nằm ngang của tác động động đất, phổ phản ứng đàn hồi
Se(T) được xác định bằng các công thức:
Trong đó:
Se(T) - Phổ phản ứng đàn hồi.
T - Chu kỳ dao động của hệ tuyến tính một bậc tự do.
ag - Là gia tốc nền thiết kế trên nền loại A (ag = l. agR).
TB -Giới hạn dưới của chu kỳ, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc.
TC - Giới hạn trên của chu kỳ, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc.
TD - Giá trị xác định điểm bắt đầu của phần phản ứng dịch chuyển không đổi
trong phổ phản ứng.
S - Hệ số nền.
- Hệ số điều chỉnh độ cản với giá trị tham chiếu = 1 đối với độ cản nhớt 5%.
31
(Nguồn: Thiết kế công trình chịu động đất, TCXDVN 9386:2012)
Hình 1.6 Dạng phổ của phản ứng đàn hồi
Giá trị của chu kỳ TB, TC, TD, hệ số nền S mô tả dạng phổ phản ứng đàn hồi phụ
thuộc vào loại đất nền, nếu không xét đến địa chất tầng sâu.
Bảng 1.9 Giá trị của các tham số mô tả các phổ phản ứng đàn hồi
Loại đất nền S TB (s) TC (s) TD (s)
1,00 A 0,15 0,40 2,00
1,20 B 0,15 0,50 2,00
1,15 C 0,20 0,60 2,00
1,35 D 0,20 0,80 2,00
1,40 E 0,15 0,50 2,00
(Nguồn: Thiết kế công trình chịu động đất, TCXDVN 9386:2012)
10
0,55
(5 ) Trong đó: - Tỷ số cản nhớt của kết cấu, tính bằng %.
Hệ số điều chỉnh độ cản có thể xác định bằng biểu thức:
Trường hợp đặc biệt, khi tỉ số cản nhớt khác 5% tra theo tiêu chuẩn TCVN
9386:2012,
Phổ phản ứng chuyển vị đàn hồi SDe(T), nhận được bằng cách biến đổi trực tiếp
phổ phản ứng đàn hồi Se(T) theo biểu thức:
32
(Nguồn: Mô phỏng giản đồ gia tốc nền chịu động đất từ phổ phản ứng đàn hồi,
Đoàn Thanh Nhã, 2016)
Hình 1.7 Phổ phản ứng đàn hồi cho các loại đất nền từ A đến E (Độ cản 5%)
Thông thường, cần áp dụng biểu thức trên cho các chu kỳ dao động không vượt
quá 4,0s. Đối với các kết cấu có chu kỳ lớn hơn 4,0s có thể dùng một định nghĩa phổ
chuyển vị đàn hồi hoàn chỉnh hơn.
2.2.5.3 Phổ phản ứng đàn hồi theo phương thẳng đứng
Thành phần thẳng đứng của tác động động đất phải được thể hiện bằng phổ phản
ứng đàn hồi, Sve(T), được xác định bằng cách sử dụng các biểu thức:
33
Đối với 5 loại nền đất A, B, C, D và E, giá trị các tham số TB, TC và TD mô tả các
phổ thẳng đứng. Không áp dụng các giá trị này cho các loại nền đất đặc biệt S1 và S2,
Bảng 1.10 Giá trị các tham số mô tả phản ứng đàn hồi theo phương thẳng đứng
TB TC TD avg / ag (s) (s) (s)
0,90 0,05 0,15 1,0
(Nguồn: Thiết kế công trình chịu động đất, TCXDVN 9386:2012)
2.2.5.4 Phổ phản ứng thiết kế dùng cho phân tích đàn hồi
Khả năng kháng chấn của hệ kết cấu trong miền ứng xử phi tuyến thường cho
phép thiết kế kết cấu với các lực động đất bé hơn so với các lực phản ứng đàn hồi
tuyến tính.
Để tránh phải phân tích trực tiếp các kết cấu không đàn hồi, người ta kể đến khả
năng tiêu tán năng lượng chủ yếu thông qua ứng xử dẻo của các cấu kiện của nó và các
cơ cấu khác bằng phân tích đàn hồi dựa trên phổ phản ứng được chiết giảm từ phổ
phản ứng đàn hồi, vì thế phổ này được gọi là phổ thiết kế.
Hệ số ứng xử q biểu thị một cách gần đúng tỉ số giữa lực động đất mà kết cấu sẽ
phải chịu. Nếu phản ứng của nó là hoàn toàn đàn hồi với tỉ số cản nhớt 5% và lực động
đất có thể sử dụng khi thiết kế theo mô hình phân tích đàn hồi thông thường mà vẫn
tiếp tục đảm bảo cho kết cấu một phản ứng thỏa mãn các yêu cầu đặt ra. Giá trị của hệ
số ứng xử q có thể khác nhau theo các hướng nằm ngang khác nhau của kết cấu, mặc
dù sự phân loại cấp dẻo kết cấu phải như nhau trong mọi hướng.
Đối với các thành phần nằm ngang của tác động động đất, phổ thiết kế SD(T) được
xác định bằng các biểu thức:
34
Trong đó: T - Chu kỳ dao động của hệ tuyến tính 1 bậc tự do.
SD(T) - Phổ thiết kế.
ag - Gia tốc nền thiết kế trên nền loại A (ag = 1*agR).
TB - Giới hạn dưới của chu kỳ, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia
tốc.
TC - Giới hạn trên của chu kỳ, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc.
TD - Giá trị xác định điểm bắt đầu của phần phản ứng dịch chuyển không đổi
trong phổ phản ứng.
S - Hệ số nền.
q - Hệ số ứng xử.
- Hệ số ứng với cận dưới của phổ thiết kế theo phương nằm ngang, =0,2,
2.2.5.5 Phương pháp phân tích tĩnh lực ngang tương đương
a. Điều kiện áp dụng
Phương pháp phân tích này có thể áp dụng cho các công trình mà phản ứng của
nó không chịu ảnh hưởng đáng kể bởi các dạng dao động bậc cao hơn dạng dao động
cơ bản trong mỗi phương chính. Yêu cầu này được xem là thỏa mãn nếu kết cấu nhà
đáp ứng được hai điều kiện sau:
Có các chu kỳ dao động cơ bản T1 theo hai hướng chính nhỏ hơn các giá trị sau:
Trong đó: TC - Giới hạn trên của chu kỳ, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản
ứng gia tốc (Xác định theo mục 3,2,2,2 – TCVN 9386:2012).
Thỏa mãn những tiêu chí về tính đều đặn theo mặt đứng.
35
b. Xác định lực cắt đáy
Theo mỗi phương nằm ngang được phân tích, lực cắt đáy động đất Fb phải được
xác định theo biểu thức:
Fb = Sd (T1). m.
Trong đó:
Sd (T1) - Tung độ của phổ thiết kế tại chu kỳ T1,
T1 - Chu kỳ dao động cơ bản do chuyển động ngang theo phương đang xét.
m - Tổng khối lượng ở trên móng hoặc ở trên đỉnh của phần cứng phía dưới.
- Hệ số hiệu chỉnh, lấy như sau:
= 0,85 nếu T1 ≤ 2, Tc với nhà có trên 2 tầng.
= 1,0 với các trường hợp khác.
c. Phân bố lực động đất theo phương ngang
Khi dạng dao động cơ bản được lấy gần đúng bằng các chuyển vị ngang tăng
tuyến tính dọc theo chiều cao, lực ngang Fi (Được đặt tại tất cả các tầng ở hai mô hình
phẳng) được xác định theo tiêu chuẩn thiết kế công trình chịu động đất (TCVN
9386:2012):
Trong đó:
Fi - Lực ngang tác dụng tại tầng thứ i.
Fb - Lực cắt đáy do động đất.
mi, mj - Khối lượng của các tầng.
si, sj - Chuyển vị của các khối lượng mi, mj trong dạng dao động cơ bản.
mi, mj – Khối lượng của các tầng.
Khi dạng dao động cơ bản được lấy gần đúng bằng các chuyển vị nằm ngang
tăng tuyến tính dọc theo chiều cao thì lực ngang Fi tính bằng:
36
Trong đó:
zi; zj - Là độ cao của các khối lượng mi, mj so với điểm đặt tác động động đất
(Mặt móng hoặc đỉnh của phần cứng phía dưới).
Lực nằm ngang Fi xác định theo điều này phải được phân bố cho hệ kết cấu chịu
tải ngang với giả thiết sàn cứng trong mặt phẳng của chúng.
2.2.5.6 Phương pháp phân tích phổ phản ứng
a. Điều kiện áp dụng
Phương pháp phân tích phổ phản ứng áp dụng cho nhà không thỏa mãn điều kiện
để áp dụng phương pháp phân tích tĩnh lực ngang tương đương và có thể áp dụng cho
tất cả các loại nhà.
b. Số dạng dao động cần xét đến trong phương pháp phổ phản ứng
Phải xét đến phản ứng của tất cả các dao động góp phần đáng kể vào phản ứng
tổng thể của công trình. Điều này có thể được thỏa mãn nếu đạt được một trong hai
điều kiện sau:
+ Tổng các khối lượng hữu hiệu của các dạng dao động được xét chiếm ít nhất 90%
tổng khối lượng của kết cấu.
+ Tất cả các dạng dao động có khối lượng hữu hiệu lớn hơn 5% của tổng khối lượng
đều được xét đến.
Nếu điều kiện nêu trên không được thỏa mãn (như trong nhà và các công trình mà
các dao động xoắn góp phần đáng kể) thì số lượng tối thiểu các dạng dao động k được
xét đến trong tính toán khi phân tích không gian cần thỏa mãn cả 2 điều kiện sau:
k 3 n
Tk ≤ 0,2s
Trong đó: k – số dạng dao động được xét tới trong tính toán
n – số tầng ở trên móng hoặc đỉnh của phần cứng phía dưới
Tk – chu kỳ dao động của dạng thứ k
37
2.2.5.7 Hiệu ứng xoắn
Nếu độ cứng ngang và khối lượng phân bố đối xứng trong mặt bằng và trừ phi độ
lệch tâm ngẫu nhiên được xét đến bằng phương pháp chính xác hơn, thì các hiệu ứng
xoắn ngẫu nhiên có thể được xác định bằng cách nhân các hệ quả tác động trong các
cấu kiện chịu lực riêng lẻ với một hệ số cho bởi:
= 1 + 0,6(x/Le)
Trong đó:
X - Khoảng cách từ cấu kiện đang xét đến tâm khối lượng của nhà trong mặt bằng
theo phương vuông góc với phương tác động động đất đang xét.
Le - Khoảng cách giữa hai cấu kiện chịu tải ngang ở xa nhau nhất, theo phương
vuông góc với phương tác động động đất đang xét.
Nếu thực hiện phân tích bằng cách sử dụng hai mô hình phẳng, mỗi mô hình cho
một phương ngang chính thì hiệu ứng xoắn có thể xác định bằng cách nhân đôi độ lệch
tâm ngẫu nhiên eai và áp dụng với hệ số bằng 1,2 thay cho 0,6 trong biểu thức.
2.2.5.8 Hiệu ứng P-Delta ( Bài toán phi tuyến hình học )
Đối với kết cấu nhà cao tầng, sự chuyển vị và biến dạng theo phương ngang không
những chỉ ảnh hưởng đến điều kiện sử dụng bình thường của công trình mà còn ảnh
hưởng đến sự an toàn của kết cấu thông qua hiệu ứng chính là P-Delta (P-Delta effect).
Khác với công trình thấp tầng, ở đó người ta thường chỉ quan tâm đến biến dạng
của các bộ phận chịu lực đứng (Như độ võng của dầm sàn), trong kết cấu nhà cao tầng,
người ta quan tâm đến chuyển vị và biến dạng theo phương ngang không những chỉ
ảnh hưởng đến điều kiện sử dụng bình thường của công trình (Thí dụ như làm nứt các
kết cấu bao che, ảnh hưởng đến sự vận hành của thành máy…) mà còn ảnh hưởng đến
sự an toàn của kết cấu thông qua hiệu ứng P-Delta.
Hiệu ứng P-Delta là hiệu ứng ở đó lực dọc gây ra moment uốn khá lớn trong cột
do chuyển vị ngang tương đối giữa hai đầu cột lớn. Để hình dung cụ thể về hiệu ứng P-
Delta, ta xét một thanh cột chịu tác dụng đồng thời của lực ngang và lực nén. Biến
dạng của thanh được phác họa như hình bên dưới.
38
( Nguồn: Internet )
Hình 2.8 Hiệu ứng P-Delta trong bài toán phi tuyến hình học
Khi chấp nhận giả thuyết chuyển vị bé, Delta ~ 0 (Bài toán tuyến tính hình học),
lúc đó moment uốn tại chân cột là Qxh. Khi không chấp nhận giả thuyết chuyển vị bé
(Bài toán phi tuyến hình học), moment uốn tại chân cột được tính là:
M = Q x h + P x Delta
Như vậy moment uốn tại chân cột trong trường hợp chuyển vị lớn hơn là một
lượng P x Delta so với khi chuyển vị bé, đây là hiệu ứng P-Delta. Trong kết cấu nhà
cao tầng, tải trọng ngang thường lớn nên chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng lớn,
đồng thời lực dọc cũng rất lớn nên hiệu ứng P-Delta trở nên hết sức quan trọng.
Hiệu ứng P x Delta được kể đến trong tính toán cột và vách (Phương pháp
khuếch đại moment). Hiệu ứng này sẽ rất lớn trong trường hợp cột có độ mảnh lớn.
Hiệu ứng P x Delta chưa được kể đến trong tính toán trong kết cấu hiện nay. Hiệu
ứng này rất đáng kể đối với nhà cao tầng, đặt biệt nhà có tầng mềm (soft story).
39
( Nguồn: Tác giả tự thực hiện )
Hình 2.9 Ảnh hưởng của tầng mềm (soft story)
2.2.5.9 Phương pháp phần tử hữu hạn
Phương pháp phần tử hữu hạn (PPPTHH) là một phương pháp đặc biệt có hiệu
quả để tìm dạng gần đúng của một hàm chưa biết trong miền xác định của nó. Phương
pháp phần tử hữu hạn ra đời từ thực tiễn phân tích kết cấu, sau đó được phát triển một
cách chặt chẽ và tổng quát như phương pháp biến phân hay số dư có trọng số để giải
quyết các bài toán vật lý khác nhau. Tuy nhiên khác với phương pháp biến phân số dư
có trọng số cổ điển, phương pháp phần tử hữu hạn không tìm dạng xấp xỉ của hàm
trong toàn miền xác định mà chỉ trong từng miền con (phần tử) thuộc miền xác định
đó. Do vậy phương pháp phần tử hữu hạn rất thích hợp với các bài toán vật lý và kỹ
thuật nhất là đối với bài toán kết cấu, trong đó hàm cần tìm được xác định trên những
miền phức tạp bao gồm nhiều miền nhỏ có tính chất khác nhau.
Trong phương pháp phần tử hữu hạn miền tính toán được thay thế bởi một số
hữu hạn các miền con gọi là phần tử, và các phần tử xem như chỉ được kết nối với nhau
qua một số điểm xác định trên biên của nó gọi là điểm nút. Trong phạm vi mỗi phần tử
đại lượng cần tìm được lấy xấp xỉ theo dạng phân bố xác định nào đó, chẳng hạn đối
với bài toán kết cấu đại lượng cần tìm là chuyển vị hay ứng suất nhưng nó cũng có thể
40
được xấp xỉ hóa bằng một dạng phân bố xác định nào đó. Các hệ số của hàm xấp xỉ
được gọi là các thông số hay các tọa độ tổng quát.
Tuy nhiên các thông số này lại được biểu diễn qua trị số của hàm và có thể cả trị
số đạo hàm của nó tại các điểm nút của phần tử. Như vậy các hệ số của hàm xấp xỉ có
ý nghĩa vật lý xác định, do vậy nó rất dễ thỏa mãn điều kiện biên của bài toán, đây
cũng là ưu điểm nổi bật của phương pháp phần tử hữu hạn so với các phương pháp xấp
xỉ khác.
Tùy theo ý nghĩa của hàm xấp xỉ trong bài toán kết cấu người ta chia làm ba mô
hình sau:
+ Mô hình tương thích: biểu diễn dạng phân bố của chuyển vị trong phần tử, ẩn
số là các chuyển vị và đạo hàm của nó được xác định từ hệ phương trình thành lập trên
cơ sở nguyên lý biến phân Lagrange hoặc định dừng của thế năng toàn phần.
+ Mô hình cân bằng: biểu diễn một cách gần đúng dạng gần đúng của ứng suất
hoặc nội lực trong phần tử. Ẩn số là các lực tại nút và được xác định từ hệ phương
trình thiết lập trên cơ sở nguyên lý biến phân Castigliano hoặc định lý dừng của năng
lượng bù toàn phần.
+ Mô hình hỗn hợp: biểu diễn gần đúng dạng phân bố của cả chuyển vị và ứng
suất trong phần tử. Coi chuyển vị và ứng suất là hai yếu tố độc lập riêng biệt, các ẩn số
được xác định từ hệ phương trình thành lập trên cơ sở nguyên lý biến phân Reisner –
Helinge.
Trong ba mô hình trên thì mô hình tương thích được sử dụng rộng rãi hơn cả,
hai mô hình còn lại chỉ sử dụng có hiệu quả trong một số bài toán. Mô hình tương thích
được sử dụng để phân tích và thành lập phương trình tính toán hệ thanh theo phương
pháp phần tử hữu hạn.
2.2.5.10 Phương pháp phân tích theo miền thời gian
Phương pháp phân tích động đất theo lịch sử thời gian cho phép xác định được toàn
bộ quá trình phản ứng của hệ kết cấu dưới tác động của tải trọng động đất. Phương
pháp này dựa trên cơ sở các biểu đồ gia tốc nền động đất có sẵn theo hàm thời gian.
41
Trong tiêu chuẩn EN 1998-1:2004 và TCXDVN 9386-2012, phản ứng của kết cấu
theo lịch sử thời gian được xác định bằng cách tích phân trực tiếp các phương trình vi
phân chuyển động của nó, sử dụng các giản đồ gia tốc ghi được hoặc giản đồ gia tốc
mô phỏng biểu thị các chuyển động nền. Giản đồ gia tốc mô phỏng là giản đồ gia tốc
được thiết lập thông qua mô phỏng vật lý nguồn phát sinh và các cơ chế lan truyền,
miễn là các mẫu sử dụng được đánh giá tương thích với các đặc trưng động đất phù
hợp với địa điểm xây dựng.
2.2.5.11 Phương pháp số Newmark
Phương pháp Newmark là một phương pháp tích hợp số được sử dụng để giải các
phương trình vi phân. Nó được sử dụng rộng rãi trong đánh giá số lượng đáp ứng động
của các cấu trúc và chất rắn như trong phân tích phần tử hữu hạn để mô hình các hệ
động lực. Phương pháp này được đặt theo tên của Nathan M. Newmark. Người đã phát
triển nó vào năm 1959 để sử dụng trong động lực học kết cấu.
42
CHƯƠNG II: MÔ HÌNH TÍNH TOÁN
3.1 Giới thiệu công trình
Tên công trình: Chung cư cao tầng CT2
Vị trí công trình: Khu tái định cư 243 Tân Hòa Đông, phường 14, quận 6, Tp. HCM
Quy mô công trình: 01 Hầm + 01 Trệt + 20 Tầng lầu.
Chiều cao công trình: 64 m
Diện tích xây dựng: 833 m2
Tổng diện tích sàn xây dựng: 18,293 m2
Hình 2.1 Chung cư cao tầng CT2
( Nguồn : Internet )
43
3.2 Mô hình 3D công trình
Hình 2.2 Mô hình 3D công trình Hình 2.3 Mặt bằng tầng điển hình
Hình 2.4 Mặt đứng trục B1 Hình 2.5 Mặt đứng trục 3
( Nguồn: Tác giả tự thực hiện )
Hình 2.6 Dạng dao động công trình theo Mode 1 Hình 2.7 Dạng dao động công trình theo Mode 2
Hình 2.8 Dạng dao động công trình theo Mode 3
44
( Nguồn: Tác giả tự thực hiện )
45
( Nguồn: Tác giả tự thực hiện )
Hình 3.9 Mặt bằng tầng điển hình
46
3.3 Trường hợp 1: Phân tích đàn hồi (DD1)
Biểu đồ gia tốc theo thời gian trận động đất Kobe
Phân tích kết cấu chịu động đất theo lý thuyết đàn hồi
47
3.3.1 Trận động đất tấn công theo phương X (DDX1)
Độ lệch tầng lớn nhất (%)
g n ầ T
g n ầ T
Chuyển vị ngang Ux lớn nhất (mm) 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
-1200 -1000
-800
-600
-400
-200
0
0
0,5
2,5
3
1 1,5 2 Độ lệch tầng %
Chuyển vị ngang (mm)
Chuyển vị ngang Ux tại các tầng 5, 10, 15, 21 (DDX1)
Chuyển vị ngang lớn nhất Ux (DDX1) Độ lệch tầng lớn nhất (DDX1)
- Chuyển vị ngang và độ lệch tầng lớn nhất tăng dần từ tầng 1 đến tầng 21
48
Biểu phân bố Moment cột biên C3 tại tầng 21, tầng 15 (DDX1)
Biểu phân bố Moment cột biên C3 tại tầng 10, tầng 5 (DDX1)
Biểu phân bố Moment cột giữa C10 tại tầng 21, tầng 15 (DDX1)
Biểu phân bố Moment cột giữa C10 tại tầng 10, tầng 5 (DDX1)
49
Biểu phân bố Moment Vách P3 tại tầng 21, tầng 15 (DDX1)
Biểu phân bố Moment Vách P3 tại tầng 10, tầng 5 (DDX1)
Biểu phân bố Moment Vách P4 tại tầng 21, tầng 15 (DDX1)
Biểu phân bố Moment Vách P4 tại tầng 10, tầng 5 (DDX1)
Moment Cột biên C3 (kNm)
Moment Cột giữa C10 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
1000
2000
3000
4000
5000
0
2000
3000
5000
4000 1000 Moment BAO MAX (kNm)
Moment BAO MAX (kNm)
50
Moment Vách P4 (kNm)
Moment Vách P3 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
200 400 600 800 1000 1200 1400
0
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
Moment BAO MAX (kNm)
Moment BAO MAX (kNm)
Moment cột C3 – MAX (DDX1) Moment cột C10 – MAX (DDX1)
Moment vách P3 – MAX (DDX1) Moment vách P4 – MAX (DDX1)
51
- Moment cột từ tầng 1 đến tầng 3 giảm sau đó tăng dần. Ngược lại moment vách lại có
Moment Cột biên C3 (kNm)
Moment Cột giữa C10 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
-2500 -2000 -1500 -1000
0
-2500
-1500
-1000
0
-500 Moment BAO MIN (kNm)
-2000 -500 Moment BAO MIN (kNm)
chiều hướng giảm dần.
Moment Vách P4 (kNm)
Moment Vách P3 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
-1600 -1400 -1200 -1000 -800 -600 -400 -200
0
Moment BAO MIN (kNm)
-4500-4000-3500-3000-2500-2000-1500-1000-500 0 Moment BAO MIN (kNm)
Moment cột C3 – MIN (DDX1) Moment cột C10 – MIN (DDX1)
Moment vách P3 – MIN (DDX1) Moment vách P4 – MIN (DDX1)
52
Lực cắt đáy theo phương X ( DDX1)
- Lực cắt đáy lớn nhất trong khoảng thời gian 9-10s.
53
3.3.2 Trận động đất tấn công theo phương Y (DDY1)
Độ lệch tầng lớn nhất (%)
g n ầ T
g n ầ T
Chuyển vị ngang Uy lớn nhất (mm) 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
-1000
-800
-600
-400
-200
0
0
0,5
2,5
3
Chuyển vị ngang (mm)
1 1,5 2 Độ lệch tầng %
Chuyển vị ngang Uy tại các tầng 5, 10, 15, 21 (DDY1)
Chuyển vị ngang lớn nhất (DDY1) Độ lệch tầng lớn nhất (DDY1)
- Độ lệch tầng có xu hướng biến thiên liên tục từ tầng 1-21.
54
Biểu đồ phân bố Moment cột biên C3 tại tầng 21, tầng 15 (DDY1)
Biểu đồ phân bố Moment cột biên C3 tại tầng 10, tầng 5 (DDY1)
Biểu đồ phân bố Moment cột giữa C10 tại tầng 21, tầng 15 (DDY1)
Biểu đồ phân bố Moment cột giữa C10 tại tầng 10, tầng 5 (DDY1)
55
Biểu đồ phân bố Moment Vách P1 tại tầng 21, tầng 15 (DDY1)
Biểu đồ phân bố Moment Vách P1 tại tầng 10, tầng 5 (DDY1)
Biểu đồ phân bố Moment Vách P2 tại tầng 21, tầng 15 (DDY1)
Biểu đồ phân bố Moment Vách P2 tại tầng 10, tầng 5 (DDY1)
Moment Cột biên C3 (kNm)
Moment Cột giữa C10 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
2000
3000
5000
0
1000
2000
3000
4000
5000
1000 4000 Moment BAO MAX (kNm)
Moment BAO MAX (kNm)
56
Moment Vách P2 (kNm)
Moment Vách P1 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
3000 6000 9000 12000 15000 18000
0
2000 4000 6000 8000 100001200014000
Moment BAO MAX (kNm)
Moment BAO MAX (kNm)
Moment cột C3 – MAX (DDY1) Moment cột C10 – MAX (DDY1)
Moment vách P1 – MAX (DDY1) Moment vách P2 – MAX (DDY1)
- Moment lớn nhất ở cột và vách từ tầng 1-21 giảm dần.
Moment Cột biên C3 (kNm)
Moment Cột giữa C10 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
-5000
-3000
-2000
0
-5000 -4000 -3000 -2000 -1000 Moment BAO MIN (kNm)
-4000 -1000 Moment BAO MIN (kNm)
57
Moment Vách P2 (kNm)
Moment Vách P1 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
-18000 -15000 -12000 -9000 -6000 -3000
0
-16000-14000-12000-10000-8000 -6000 -4000 -2000
0
Moment BAO MIN (kNm)
Moment BAO MIN (kNm)
Moment cột C3 – MIN (DDY1) Moment cột C10 – MIN (DDY1)
Moment vách P1 – MIN (DDY1) Moment vách P2 – MIN (DDY1)
- Moment nhỏ nhất từcủa cột và vách từ tầng 1-21có xu hướng giảm.
58
Lực cắt đáy theo phương Y (DDY1)
- Lực cắt đáy theo phương Y lớn nhất trong khoảng thời gian 9-11s.
59
3.4 Trường hợp 2: Phân tích P Delta – Phi tuyến hình học (DD3)
Phân tích phi tuyến hình học (P Delta)
3.4.1 Trận động đất tấn công theo Phương X (DDX3)
Chuyển vị ngang Ux tại các tầng 5, 10, 15, 21 (DDX3)
Độ lệch tầng lớn nhất (%)
g n ầ T
g n ầ T
Chuyển vị ngang Ux lớn nhất (mm) 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
-1200 -1000
-800
-600
-400
-200
0
0
0,5
2,5
3
Chuyển vị ngang (mm)
1 1,5 2 Độ lệch tầng %
60
Chuyển vị đỉnh lớn nhất Ux (DDX3) Độ lệch tầng lớn nhất (DDX3)
- Chuyển vị đỉnh và độ lệch tầng lớn nhất tăng dần từ tầng 1-21.
Biểu phân bố Moment cột biên C3 tại tầng 21, tầng 15 (DDX3)
Biểu phân bố Moment cột biên C3 tại tầng 10, tầng 5 (DDX3)
61
Biểu phân bố Moment cột giữa C10 tại tầng 21, tầng 15 (DDX3)
Biểu phân bố Moment cột giữa C10 tại tầng 10, tầng 5 (DDX3)
Biểu phân bố Moment Vách P3 tại tầng 21, tầng 15 (DDX3)
Biểu phân bố Moment Vách P3 tại tầng 10, tầng 5 (DDX3)
62
Biểu phân bố Moment Vách P4 tại tầng 21, tầng 15 (DDX3)
Moment Cột biên C3 (kNm)
Moment Cột giữa C10 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
2000
3000
5000
0
1000
2000
3000
4000
5000
1000 4000 Moment BAO MAX (kNm)
Moment BAO MAX (kNm)
Biểu phân bố Moment Vách P4 tại tầng 10, tầng 5 (DDX3)
Moment cột C3 – MAX (DDX3) Moment cột C10 – MAX (DDX3)
Moment Vách P4 (kNm)
Moment Vách P3 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
400
800
1000 1200
0
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
200 600 Moment BAO MAX (kNm)
Moment BAO MAX (kNm)
63
Moment Cột giữa C10 (kNm)
Moment Cột biên C3 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
-2500
-1500
-1000
0
-2500 -2000 -1500 -1000
0
-2000 -500 Moment BAO MIN (kNm)
-500 Moment BAO MIN (kNm)
Moment vách P3 – MAX (DDX3) Moment vách P3 – MAX (DDX3)
Moment cột C3 – MIN (DDX3) Moment cột C10 – MIN (DDX3)
Moment Vách P4 (kNm)
Moment Vách P3 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
-1200 -1000
-800
-600
-400
-200
0
-4000 -3500 -3000 -2500 -2000 -1500 -1000 -500
0
Moment BAO MIN (kNm)
Moment BAO MIN (kNm)
64
Moment vách P3 – MIN (DDX3) Moment vách P3 – MIN (DDX3)
- Moment cột và vách có xu hướng giảm khi càng lên các tầng trên cao.
Lực cắt đáy theo phương X (DDX3)
-Lực cắt đáy theo phương X dao động lớn nhất trong khoảng 9-10s.
65
3.4.2 Trận động đất tấn công theo Phương Y (DDY3)
Độ lệch tầng lớn nhất (%)
Chuyển vị ngang Uy lớn nhất (mm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
200
400
600
800
1000
0
0,5
2,5
3
1 1,5 2 Độ lệch tầng %
Chuyển vị ngang (mm)
Chuyển vị ngang Uy tại các tầng 5, 10, 15, 21 (DDY3)
Chuyển vị đỉnh lớn nhất Uy (DDY3) Độ lệch tầng lớn nhất (DDY3)
-Độ lệch tầng lớn nhất có xu hướng tăng từ tầng 1-5 sau đó giảm dần.
66
Biểu phân bố Moment cột biên C3 tại tầng 21, tầng 15 (DDY3)
Biểu phân bố Moment cột biên C3 tại tầng 10, tầng 5 (DDY3)
Biểu phân bố Moment cột giữa C10 tại tầng 21, tầng 15 (DDY3)
Biểu phân bố Moment cột giữa C10 tại tầng 10, tầng 5 (DDY3)
67
Biểu phân bố Moment Vách P1 tại tầng 21, tầng 15 (DDY3)
Biểu phân bố Moment Vách P1 tại tầng 10, tầng 5 (DDY3)
Biểu phân bố Moment Vách P2 tại tầng 21, tầng 15 (DDY3)
Biểu phân bố Moment Vách P2 tại tầng 10, tầng 5 (DDY3)
Moment Cột biên C3 (kNm)
Moment Cột giữa C10 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
2000
3000
5000
0
1000
2000
3000
4000
5000
1000 4000 Moment BAO MAX (kNm)
Moment BAO MAX (kNm)
68
Moment Vách P2 (kNm)
Moment Vách P1 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
6000
9000
12000 15000
0
2000 4000 6000 8000 100001200014000
3000 Moment BAO MAX (kNm)
Moment BAO MAX (kNm)
Moment cột C3 – MAX (DDY3) Moment cột C10 – MAX (DDY3)
Moment vách P1 – MAX (DDY3) Moment vách P2 – MAX (DDY3)
-Moment cột và vách càng lên cao có xu hướng giảm dần.
Moment Cột giữa C10 (kNm)
Moment Cột biên C3 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
-5000
-3000
-2000
0
0
-4000 -1000 Moment BAO MIN (kNm)
-5000 -4000 -3000 -2000 -1000 Moment BAO MIN (kNm)
69
Moment Vách P2 (kNm)
Moment Vách P1 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
-15000
-12000
-9000
-6000
-3000
0
-14000-12000-10000 -8000 -6000 -4000 -2000
0
Moment BAO MIN (kNm)
Moment BAO MIN (kNm)
Moment cột C3 – MIN (DDY3) Moment cột C10 – MIN (DDY3)
Moment vách P1 – MIN (DDY3) Moment vách P2 – MIN (DDY3)
70
Lực cắt đáy theo phương Y (DDY3)
- Lực cắt đáy theo phương Y có độ lớn nhất ở giây thứ 10s.
71
3.5 Trường hợp 3: Phân tích phi tuyến vật liệu (DD2)
Gán khớp dẻo cho dầm và cột Khai báo khớp dẻo cho cột
Gán khớp dẻo cho dầm và cột Khai báo khớp dẻo cho dầm
72
3.5.1 Trận động đất tấn công theo phương X (DDX2)
Chuyển vị ngang Ux lớn nhất (mm)
Độ lệch tầng lớn nhất (%)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
0,5
2,5
3
0
200
400
600
800
1000
1 1,5 2 Độ lệch tầng %
Chuyển vị ngang (mm)
Chuyển vị ngang Ux tại các tầng 5, 10, 15, 21 (DDX2)
Chuyển vị đỉnh lớn nhất Ux (DDX2) Độ lệch tầng lớn nhất (DDX2)
-Chuyển vị đỉnh và độ lệch tầng lớn nhất có xu hướng tăng ở các tầng trên cao.
73
Biểu phân bố Moment cột biên C3 tại tầng 21, tầng 15 (DDX2)
Biểu phân bố Moment cột biên C3 tại tầng 10, tầng 5 (DDX2)
Biểu phân bố Moment cột giữa C10 tại tầng 21, tầng 15 (DDX2)
Biểu phân bố Moment cột giữa C10 tại tầng 10, tầng 5 (DDX2)
74
Biểu phân bố Moment Vách P3 tại tầng 21, tầng 15 (DDX2)
Biểu phân bố Moment Vách P3 tại tầng 10, tầng 5 (DDX2)
Biểu phân bố Moment Vách P4 tại tầng 21, tầng 15 (DDX2)
Biểu phân bố Moment Vách P4 tại tầng 10, tầng 5 (DDX2)
Moment Cột biên C3 (kNm)
Moment Cột giữa C10 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
2000
3000
5000
0
500 1000 1500 2000 2500 3000
1000 4000 Moment BAO MAX (kNm)
Moment BAO MAX (kNm)
75
Moment Vách P4 (kNm)
Moment Vách P3 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
400
600
1000
0
500
1000
2000
2500
3000
200 800 Moment BAO MAX (kNm)
1500 Moment BAO MAX (kNm)
Moment cột C3 – MAX (DDX2) Moment cột C10 – MAX (DDX2)
Moment vách P3 – MAX (DDX2) Moment vách P4 – MAX (DDX2)
Moment Cột giữa C10 (kNm)
Moment Cột biên C3 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
-2000
-1500
-500
0
-2000
-1500
-500
0
-1000 Moment BAO MIN (kNm)
-1000 Moment BAO MIN (kNm)
76
Moment Vách P4 (kNm)
Moment Vách P3 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
-1000
-800
-600
-400
-200
0
-2500
-2000
-1500
-1000
-500
0
Moment BAO MIN (kNm)
Moment BAO MIN (kNm)
Moment cột C3 – MIN (DDX2) Moment cột C10 – MIN (DDX2)
Moment vách P3 – MIN (DDX2) Moment vách P4 – MIN (DDX2)
77
Lực cắt đáy theo phương X (DDX2)
-Moment cột và vách càng lên các tầng trên có xu hướng giảm dần.
-Lực cắt đáy lớn nhất nằm ở giây thứ 8s.
78
3.5.2 Trận động đất tấn công theo Phương Y (DDY2)
Độ lệch tầng lớn nhất (%)
Chuyển vị ngang Uy lớn nhất (mm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
200
400
600
800
1000
0
0,5
2,5
3
Chuyển vị ngang (mm)
1 1,5 2 Độ lệch tầng %
Chuyển vị ngang Uy tại các tầng 5, 10, 15, 21 (DDY2)
Chuyển vị ngang lớn nhất Uy (DDY2) Độ lệch tầng lớn nhất (DDY2)
-Càng lên cao chuyển vị ngang càng tăng trong khi độ lệch tầng giảm dần.
79
Biểu phân bố Moment cột biên C3 tại tầng 21, tầng 15 (DDY2)
Biểu phân bố Moment cột biên C3 tại tầng 10, tầng 5 (DDY2)
Biểu phân bố Moment cột giữa C10 tại tầng 21, tầng 15 (DDY2)
Biểu phân bố Moment cột giữa C10 tại tầng 10, tầng 5 (DDY2)
80
Biểu phân bố Moment Vách P1 tại tầng 21, tầng 15 (DDY2)
Biểu phân bố Moment Vách P1 tại tầng 10, tầng 5 (DDY2)
Biểu phân bố Moment Vách P2 tại tầng 21, tầng 15 (DDY2)
Biểu phân bố Moment Vách P2 tại tầng 10, tầng 5 (DDY2)
Moment Cột biên C3 (kNm)
Moment Cột giữa C10 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
0
500 1000 1500 2000 2500 3000
500 1000 1500 2000 2500 3000 Moment BAO MAX (kNm)
Moment BAO MAX (kNm)
81
Moment Vách P2 (kNm)
Moment Vách P1 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
3000
6000
9000
0
2000 4000 6000 8000 100001200014000
Moment BAO MAX (kNm)
Moment BAO MAX (kNm)
Moment cột C3 – MAX (DDY2) Moment cột C10 – MAX (DDY2)
Moment vách P1 – MAX (DDY2) Moment vách P2 – MAX (DDY2)
Moment Cột giữa C10 (kNm)
Moment Cột biên C3 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
-2500
-1500
-1000
0
-2500 -2000 -1500 -1000
0
-2000 -500 Moment BAO MIN (kNm)
-500 Moment BAO MIN (kNm)
82
Moment Vách P2 (kNm)
Moment Vách P1 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
-10000
-8000
-6000
-4000
-2000
0
-10000
-8000
-6000
-4000
-2000
0
Moment BAO MIN (kNm)
Moment BAO MIN (kNm)
Moment cột C3 – MIN (DDY2) Moment cột C10 – MIN (DDY2)
Moment vách P1 – MIN (DDY2) Moment vách P2 – MIN (DDY2)
83
Lực cắt đáy theo phương Y (DDY2)
-Càng lên các tầng trên moment cột và vách càng giảm.
84
3.6 Trường hợp 4: Phi tuyến hình học + Phi tuyến vật liệu (DD4) 3.6.1 Trận động đất tấn công theo phương X (DDX4)
Chuyển vị ngang Ux lớn nhất (mm)
Độ lệch tầng lớn nhất (%)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
0,5
2,5
3
0
200
400
600
800
1000
1 1,5 2 Độ lệch tầng %
Chuyển vị ngang (mm)
Chuyển vị ngang tại các tầng 5, 10, 15, 21 (DDX4)
Chuyển vị ngang lớn nhất Ux (DDX4) Độ lệch tầng lớn nhất (DDX4)
85
Biểu phân bố Moment cột biên C3 tại tầng 21, tầng 15 (DDX4)
Biểu phân bố Moment cột biên C3 tại tầng 10, tầng 5 (DDX4)
Biểu phân bố Moment cột giữa C10 tại tầng 21, tầng 15 (DDX4)
Biểu phân bố Moment cột giữa C10 tại tầng 10, tầng 5 (DDX4)
86
Biểu phân bố Moment Vách P3 tại tầng 21, tầng 15 (DDX4)
Biểu phân bố Moment Vách P3 tại tầng 10, tầng 5 (DDX4)
Biểu phân bố Moment Vách P4 tại tầng 21, tầng 15 (DDX4)
Biểu phân bố Moment Vách P4 tại tầng 10, tầng 5 (DDX4)
Moment Cột biên C3 (kNm)
Moment Cột giữa C10 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
2000
3000
5000
0
500 1000 1500 2000 2500 3000
1000 4000 Moment BAO MAX (kNm)
Moment BAO MAX (kNm)
87
Moment Vách P4 (kNm)
Moment Vách P3 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
400
600
1000
0
500
1000
2000
2500
3000
200 800 Moment BAO MAX (kNm)
1500 Moment BAO MAX (kNm)
Moment cột C3 – MAX (DDX4) Moment cột C10 – MAX (DDX4)
Moment vách P3 – MAX (DDX4) Moment vách P4 – MAX (DDX4)
-Càng lên cao moment cột và vách càng giảm.
Moment Cột giữa C10 (kNm)
Moment Cột biên C3 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
-2000
-1500
-500
0
-2000
-1500
-500
0
-1000 Moment BAO MIN (kNm)
-1000 Moment BAO MIN (kNm)
88
Moment Vách P4 (kNm)
Moment Vách P3 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
-1000
-800
-600
-400
-200
0
-3000
-2500
-2000
-1000
-500
0
Moment BAO MIN (kNm)
-1500 Moment BAO MIN (kNm)
Moment cột C3 – MIN (DDX4) Moment cột C10 – MIN (DDX4)
Moment vách P3 – MIN (DDX4) Moment vách P4 – MIN (DDX4)
89
Lực cắt đáy theo phương X (DDX4)
-Lực cắt đáy theo phương X lớn nhất ở giây thứ 9s.
90
3.6.2 Trận động đất tấn công theo Phương Y (DDY4)
Độ lệch tầng lớn nhất (%)
Chuyển vị ngang Uy lớn nhất (mm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
200
400
600
800
1000
0
0,5
2,5
3
1 1,5 2 Độ lệch tầng %
Chuyển vị ngang (mm)
Chuyển vị ngang Uy tại các tầng 5, 10, 15, 21 (DDY4)
Chuyển vị ngang lớn nhất Uy (DDY4) Độ lệch tầng lớn nhất (DDY4)
-Càng lên cao chuyển vị ngang tăng trong khi độ lệch tầng lại giảm.
91
Biểu phân bố Moment cột biên C3 tại tầng 21, tầng 15 (DDY4)
Biểu phân bố Moment cột biên C3 tại tầng 10, tầng 5 (DDY4)
Biểu phân bố Moment cột giữa C10 tại tầng 21, tầng 15 (DDY4)
Biểu phân bố Moment cột giữa C10 tại tầng 10, tầng 5 (DDY4)
92
Biểu phân bố Moment Vách P1 tại tầng 21, tầng 15 (DDY4)
Biểu phân bố Moment Vách P1 tại tầng 10, tầng 5 (DDY4)
Biểu phân bố Moment Vách P2 tại tầng 21, tầng 15 (DDY4)
Biểu phân bố Moment Vách P2 tại tầng 10, tầng 5 (DDY4)
Moment Cột giữa C10 (kNm)
Moment Cột biên C3 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
0
500 1000 1500 2000 2500 3000
500 1000 1500 2000 2500 3000 Moment BAO MAX (kNm)
Moment BAO MAX (kNm)
93
Moment Vách P2 (kNm)
Moment Vách P1 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
3000
6000
9000
0
2000 4000 6000 8000 100001200014000
Moment BAO MAX (kNm)
Moment BAO MAX (kNm)
Moment cột C3 – MAX (DDY4) Moment cột C10 – MAX (DDY4)
Moment vách P1 – MAX (DDY4) Moment vách P2 – MAX (DDY4)
Moment Cột giữa C10 (kNm)
Moment Cột biên C3 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
-2500
-1500
-1000
0
-2500 -2000 -1500 -1000
0
-2000 -500 Moment BAO MIN (kNm)
-500 Moment BAO MIN (kNm)
94
Moment Vách P2 (kNm)
Moment Vách P1 (kNm)
g n ầ T
g n ầ T
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
-10000
-8000
-6000
-4000
-2000
0
-10000
-8000
-6000
-4000
-2000
0
Moment BAO MIN (kNm)
Moment BAO MIN (kNm)
Moment cột C3 – MIN (DDY4) Moment cột C10 – MIN (DDY4)
Moment vách P1 – MIN (DDY4) Moment vách P2 – MIN (DDY4)
95
Lực cắt đáy theo phương Y (DDY4)
-Momen cột và vách càng lên các tầng trên càng giảm dần.
96
3.7 So sánh kết quả
PHƯƠNG X
g n ầ T
DDX1 DDX2 DDX3 DDX4
23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
200
1000
1200
400
600
800 Chuyển vị ngang UX (mm)
CHUYỂN VỊ NGANG UX (mm)
Chuyển vị ngang UX của bốn trường hợp phân tích
DDX1 DDX2 DDX3 DDX4
g n ầ T
23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
01
01
01
01
01
02
02
02
02
02
Độ lệch tầng (%)
ĐỘ LỆCH TẦNG (%)
Độ lệch tầng theo phương X của bốn trường hợp phân tích
-Càng lên cao chuyển vị ngang của 4 trường hợp phân tích càng tăng trong khi độ
lệch tầng có xu hướng giảm lại.
97
g n ầ T
DDX1 DDX2 DDX3 DDX4
23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
3000
3300
Moment C3 (kNm)
Moment Cột biên C3 (kNm)
Moment cột biên C3 (BAO MAX) của bốn trường hợp phân tích (DDX)
g n ầ T
DDX1 DDX2 DDX3 DDX4
23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
-2400
-2100
-1800
-1500
-600
-300
0
-1200
-900 Moment C3 (kNm)
Moment Cột biên C3 (kNm)
Moment cột biên C3 (BAO MIN) của bốn trường hợp phân tích (DDX)
-Moment cột biên C3 của 4 trường hợp phân tích biến thiên liên tục.
98
g n ầ T
DDX1 DDX2 DDX3 DDX4
23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
300
600
900
1200
2400
2700
3000
3300
1500
1800 2100 Moment C10 (kNm)
Moment Cột giữa C10 (kNm)
Moment cột giữa C10 (BAO MAX) của bốn trường hợp phân tích (DDX)
DDX1 DDX2 DDX3 DDX4
g n ầ T
23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
-2400
-2100
-1800
-1500
-1200
-900
-600
-300
0
Moment C10 (kNm)
Moment Cột giữa C10 (kNm)
Moment cột giữa C10 (BAO MIN) của bốn trường hợp phân tích (DDX)
-Moment cột giữa C10 của 4 trường hợp phân tích có chiều hướng giảm dần khi
càng lên cao.
99
g n ầ T
DDX1 DDX2 DDX3 DDX4
23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
200
400
600
800
1000
1200
2000
2200
2400
2600
2800
3000
1400
1800
1600 Moment P3 (kNm)
Moment Vách P3 (kNm)
Moment vách P3 (BAO MAX) của bốn trường hợp phân tích (DDX)
DDX1 DDX2 DDX3 DDX4
g n ầ T
23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
-2600
-2400
-2200
-2000
-1800
-1600
-800
-600
-400
-200
0
-1400 -1200 -1000 Moment P3 (kNm)
Moment Vách P3 (kNm)
Moment vách P3 (BAO MIN) của bốn trường hợp phân tích (DDX)
-Moment vách P3 của 4 trường hợp phân tích có chiều hướng giảm dần khi càng
lên cao.
100
g n ầ T
DDX1 DDX2 DDX3 DDX4
23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
400
500
600
700
800
900
1000
Moment P4 (kNm)
Moment Vách P4 (kNm)
Moment vách P4 (BAO MAX) của bốn trường hợp phân tích (DDX)
g n ầ T
DDX1 DDX2 DDX3 DDX4
23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
-1000
-900
-800
-700
-600
-500
-400
-300
-200
-100
0
Moment P4 (kNm)
Moment Vách P4 (kNm)
Moment vách P4 (BAO MIN) của bốn trường hợp phân tích (DDX)
-Moment vách P4 Bao Max tăng dần khi lên các tầng trên trong khi moment Bao
Min lại giảm dần.
101
Bảng 2.1 Chênh lệch giữa DDX1 - DDX3 (%)
Story Độ lệch tầng UX
6,27 7,13 8,16 8,10 7,93 7,72 7,49 7,21 6,92 6,49 5,94 5,18 4,20 2,86 1,15 1,87 5,43 7,31 8,95 6,21
Moment C3 Moment C10 Moment P3 Max Min Max Min Max Min Max -20,76 7,16 -17,22 7,46 -18,00 7,65 -17,40 7,75 -16,89 7,73 -16,01 7,65 -15,73 7,52 -15,61 7,36 -15,84 7,23 -16,51 6,89 -15,72 7,01 -12,35 6,78 -5,48 6,09 -6,96 5,16 -5,12 3,82 -3,18 2,19 -1,74 -0,09 -0,10 -2,95 0,69 0,05 6,27 6,80
6,75 4,79 7,04 5,06 7,13 5,44 7,08 5,62 6,78 5,59 6,43 5,32 5,89 4,83 5,13 4,18 4,34 3,47 3,27 2,79 2,79 2,56 2,03 2,41 1,22 2,42 2,33 0,64 -0,05 2,16 -1,81 1,93 -4,35 1,56 -6,46 1,21 -7,25 1,40 -6,18 0,94 -10,17 -5,16 -7,76 -3,64 0,60 5,39 6,09 5,10 5,05 5,34 5,67 5,88 5,91 5,32 4,00 1,55 -1,84 -6,04 -3,93 2,99 24,20 26,62 28,16 28,17 27,36 25,21 23,20 21,08 18,67 16,45 13,55 11,58 5,37 8,15 7,25 6,13 3,50 -0,27 -3,50 3,63 1,47 1,69 1,78 1,90 1,91 1,82 1,65 1,40 1,07 0,69 0,47 0,44 0,74 1,38 2,22 3,03 4,08 5,18 6,84 6,88
Moment P4 Min 18,19 15,34 16,58 16,31 16,02 15,15 14,27 13,36 12,30 11,54 10,07 5,22 8,57 8,48 8,70 5,38 10,51 11,64 14,18 13,97
TANG 21 TANG 20 TANG 19 TANG 18 TANG 17 TANG 16 TANG 15 TANG 14 TANG 13 TANG 12 TANG 11 TANG 10 TANG 9 TANG 8 TANG 7 TANG 6 TANG 5 TANG 4 TANG 3 TANG 2
2,13 2,15 2,18 2,25 2,31 2,37 2,48 2,57 2,64 2,72 2,81 2,88 2,92 2,97 3,11 3,33 3,67 4,23 5,17 6,59
102
Bảng 2.2 Chênh lệch giữa DDX1 - DDX2 (%)
Story
Moment P3
Moment C10
UX Độ lệch tầng Moment C3
TANG 21 TANG 20 TANG 19 TANG 18 TANG 17 TANG 16 TANG 15 TANG 14 TANG 13 TANG 12 TANG 11 TANG 10 TANG 9 TANG 8 TANG 7 TANG 6 TANG 5 TANG 4 TANG 3 TANG 2
12,08 12,64 13,24 13,92 14,62 15,33 16,07 16,76 17,39 17,94 18,37 18,67 18,87 18,95 18,98 18,97 18,95 15,02 15,36 20,16
7,90 8,83 5,89 11,02 12,19 13,46 14,72 15,99 17,16 18,06 18,56 18,10 16,87 14,80 11,98 10,90 12,09 13,55 15,57 20,32
Moment P4 Max Min Max Min Max Min Max Min 35,05 10,56 5,19 47,76 66,63 71,52 6,09 46,56 5,30 44,62 67,24 64,02 5,36 45,11 8,74 45,41 66,45 61,56 46,46 8,29 5,36 44,87 65,91 60,07 5,81 44,69 44,10 12,37 64,73 60,69 43,24 18,67 11,27 44,44 63,87 60,00 42,89 20,78 12,04 44,52 65,71 61,55 42,64 22,06 11,96 44,22 64,87 60,27 43,39 25,75 12,26 44,22 64,93 55,87 43,40 30,61 11,22 44,03 64,88 60,37 41,65 37,97 13,63 44,41 65,43 56,82 35,02 40,80 16,65 43,85 65,60 57,53 37,26 41,04 15,27 43,12 64,82 56,74 35,83 40,76 21,07 42,49 63,86 55,88 34,56 40,19 22,10 41,94 62,76 55,03 33,42 35,92 23,35 41,81 61,24 52,35 30,29 35,13 23,80 41,82 55,77 48,71 25,37 38,89 24,32 41,54 58,36 45,73 20,81 35,26 22,96 42,64 52,09 35,80 23,70 42,99 25,13 38,41 45,10 25,72
66,78 67,71 58,53 56,27 56,40 53,74 54,84 52,28 55,32 50,14 55,49 45,38 56,35 47,77 57,68 45,82 57,93 45,73 57,48 45,50 56,60 45,07 55,61 44,60 54,55 44,50 53,83 44,39 53,22 44,33 51,92 43,19 50,77 42,27 45,59 40,61 48,59 37,49 43,48 27,62
103
Bảng 2.3 Chênh lệch giữa DDX2 - DDX4 (%)
Story
Moment C10
Moment P3
UX Độ lệch tầng Moment C3
Moment P4
Min
TANG 21 TANG 20 TANG 19 TANG 18 TANG 17 TANG 16 TANG 15 TANG 14 TANG 13 TANG 12 TANG 11 TANG 10 TANG 9 TANG 8 TANG 7 TANG 6 TANG 5 TANG 4 TANG 3 TANG 2
-0,08 -0,10 -0,12 -0,16 -0,18 -0,21 -0,28 -0,32 -0,39 -0,46 -0,50 -0,53 -0,54 -0,52 -0,48 -0,42 -0,35 -0,24 -0,06 0,09
0,12 0,12 0,11 0,09 0,07 0,04 0,02 -0,01 -0,06 -0,15 -0,36 -0,60 -0,68 -0,67 -0,58 -0,44 -0,25 -0,04 0,33 0,73
Max Min Max -3,96 7,69 5,27 6,31 3,17 -0,40 -0,09 -0,07 -0,08 0,02 0,07 0,10 0,19 0,21 0,29 -0,82 -0,69 -0,34 0,23 0,67
1,59 -1,57 -4,07 -4,31 -0,39 -0,41 0,04 0,14 -0,02 4,11 4,06 3,99 4,19 4,21 4,42 4,81 5,28 4,05 0,48 -4,89 2,18 -0,07 0,64 2,13 -0,24 0,00 0,01 0,00 3,15 3,41 3,55 3,59 3,57 3,60 3,71 3,85 4,06 4,38 5,11 5,16 0,29 0,07 0,21 -0,06 0,21 0,09 0,03 0,04 0,04 0,05 0,04 0,04 0,06 0,10 0,17 0,21 0,02 -0,75 -0,31 0,07
Max -1,41 -1,57 -1,53 -0,06 -0,13 -0,24 -0,36 -0,38 -0,40 -0,87 -0,87 -0,78 -0,70 -0,57 -0,42 -0,28 -1,60 -1,12 -0,44 0,42
Min Max Min 3,01 0,46 5,17 2,32 0,70 3,96 2,20 0,73 3,89 2,04 0,71 3,82 2,05 0,68 3,67 1,68 0,66 3,52 0,38 0,59 3,48 0,28 0,55 3,38 0,17 0,47 3,36 0,00 0,43 3,27 -0,10 0,39 2,85 3,13 0,40 2,43 3,21 0,42 2,18 3,39 0,44 2,03 3,66 0,44 1,99 4,12 0,49 2,00 4,80 0,56 2,00 5,79 0,58 2,04 -1,70 0,96 2,43 -11,04 1,09 1,71
104
Bảng 2.4 Chênh lệch giữa DDX1 - DDX4 (%)
Story
Moment C10
Moment P3 Moment P4
TANG 21 TANG 20 TANG 19 TANG 18 TANG 17 TANG 16 TANG 15 TANG 14 TANG 13 TANG 12 TANG 11 TANG 10 TANG 9 TANG 8 TANG 7 TANG 6 TANG 5 TANG 4 TANG 3 TANG 2 UX 12,01 12,55 13,13 13,78 14,46 15,15 15,84 16,49 17,07 17,56 17,97 18,24 18,43 18,53 18,60 18,63 18,67 18,83 15,30 20,23 Độ lệch tầng Moment C3 Min 70,39 66,79 63,59 62,59 61,93 55,84 61,51 60,25 55,84 60,38 56,85 57,57 56,82 55,98 55,16 51,96 48,36 45,55 35,95 26,22
Max 67,16 66,73 65,09 64,44 64,60 63,72 65,73 64,92 64,92 66,32 66,83 66,98 66,30 65,38 64,40 63,10 61,90 60,05 52,32 46,61
8,01 8,94 5,99 11,10 12,25 13,49 14,73 15,99 17,11 17,94 18,26 17,61 16,30 14,22 11,47 10,51 11,87 13,52 15,85 20,90
Max 67,50 58,50 56,68 55,80 55,21 55,49 56,35 57,68 55,25 58,93 58,14 57,21 56,17 55,49 54,96 53,77 52,77 51,79 51,22 46,39
Min Max Min Max Min 5,63 50,46 67,80 38,19 13,25 5,94 46,81 8,27 56,30 45,72 53,84 48,33 5,41 47,53 7,44 52,26 46,42 10,17 10,01 46,97 50,25 44,03 14,16 10,42 46,71 45,42 43,11 20,03 11,85 46,40 47,78 42,68 21,09 12,55 46,45 45,84 42,42 22,28 12,45 46,11 45,76 43,16 25,87 12,67 46,09 45,53 42,91 30,61 11,60 45,86 45,09 41,14 37,90 13,97 45,99 44,62 38,54 42,65 16,98 45,22 44,54 36,82 42,93 15,61 44,36 44,45 35,46 42,77 21,42 43,66 44,43 34,28 42,37 22,44 43,10 43,31 33,24 42,39 23,73 42,97 42,29 25,18 42,05 24,22 42,99 40,16 24,53 42,43 24,76 42,74 37,30 20,46 38,22 23,70 44,04 27,67 24,02 36,70 25,94 35,46
105
PHƯƠNG Y
g n ầ T
DDY1 DDY2 DDY3 DDY4
23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
Chuyển vị ngang Uy (mm)
CHUYỂN VỊ NGANG UY (mm)
Chuyển vị ngang UY của bốn trường hợp phân tích
DDY1 DDY2 DDY3 DDY4
g n ầ T
23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
01
01
01
01
01
02
02
02
02
02
03
03
Độ lệch tầng (%)
ĐỘ LỆCH TẦNG (%)
Độ lệch tầng theo phương Y của bốn trường hợp phân tích
-Càng lên cao chuyển vị ngang uy càng tăng trong khi độ lệch tầng lại giảm.
106
g n ầ T
DDY1 DDY2 DDY3 DDY4
23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
3000
3300
Moment C3 (kNm)
Moment Cột biên C3 (kNm)
Moment cột biên C3 (BAO MAX) của bốn trường hợp phân tích (DDY)
DDY1 DDY2 DDY3 DDY4
g n ầ T
23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
-3000
-2700
-2400
-2100
-1800
-1500
-1200
-900
-600
-300
0
Moment C3 (kNm)
Moment Cột biên C3 (kNm)
Moment cột biên C3 (BAO MIN) của bốn trường hợp phân tích (DDY)
-Càng lên cao moment cột biên C3 càng giảm.
107
g n ầ T
DDY1 DDY2 DDY3 DDY4
23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
3000
3300
Moment C10 (kNm)
Moment Cột giữa C10 (kNm)
Moment cột giữa C10 (BAO MAX) của bốn trường hợp phân tích (DDY)
DDY1 DDY2 DDY3 DDY4
g n ầ T
23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
-3600
-3300
-3000
-2700
-2400
-2100
-1800
-1500
-1200
-900
-600
-300
0
Moment C10 (kNm)
Moment Cột biên C10 (kNm)
Moment cột giữa C10 (BAO MIN) của bốn trường hợp phân tích (DDY)
-Càng lên cao moment cột giữa C10 càng giảm.
108
g n ầ T
DDY1 DDY2 DDY3 DDY4
23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
Moment P1 (kNm)
Moment Vách P1 (kNm)
Moment vách P1 (BAO MAX) của bốn trường hợp phân tích (DDY)
DDY1 DDY2 DDY3 DDY4
g n ầ T
23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
-11000
-10000
-9000
-8000
-7000
-3000
-2000
-1000
0
-4000
-6000 -5000 Moment P1 (kNm)
Moment Vách P1 (kNm)
Moment vách P1 (BAO MIN) của bốn trường hợp phân tích (DDY)
-Càng lên cao moment vách P1 càng giảm.
109
g n ầ T
DDY1 DDY2 DDY3 DDY4
23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
11000
Moment P2 (kNm)
Moment Vách P2 (kNm)
Moment vách P2 (BAO MAX) của bốn trường hợp phân tích (DDY)
DDY1 DDY2 DDY3 DDY4
g n ầ T
23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
-10000
-9000
-8000
-7000
-6000
-5000
-4000
-3000
-2000
-1000
0
Moment P2 (kNm)
Moment Vách P2 (kNm)
Moment vách P2 (BAO MIN) của bốn trường hợp phân tích (DDY)
-Càng lên cao moment vách P2 càng giảm.
110
Bảng 2.5 Chênh lệch giữa DDY1 - DDY3 (%)
Story
-1,41
TANG 21 TANG 20 TANG 19 TANG 18 TANG 17 TANG 16 TANG 15 TANG 14 TANG 13 TANG 12 TANG 11 TANG 10 TANG 9 TANG 8 TANG 7 TANG 6 TANG 5 TANG 4 TANG 3 TANG 2 Uy 2,06 1,95 1,82 1,67 1,46 1,14 0,66 -0,01 -0,89 -2,20 -4,35 -7,37 -10,96 -14,55 -18,06 -21,31 -23,81 -25,54 -23,61 -21,70 Độ lệch tầng 10,35 12,25 14,39 14,37 13,70 13,37 13,41 13,34 13,00 12,24 10,96 5,12 6,31 6,90 6,65 6,07 5,37 4,68 4,00 3,50
Moment C3 Moment C10 Moment P1 Moment P2 Max Min Max Min Max Min Max Min -16,03 11,03 35,73 15,76 8,66 25,32 -13,06 8,49 41,23 4,79 22,30 30,41 14,16 -12,61 8,46 41,07 8,34 28,81 31,94 14,06 -11,84 7,91 35,85 10,34 32,92 23,18 13,68 -11,49 7,63 30,36 11,02 38,64 20,98 13,29 -11,22 7,09 24,20 11,07 40,42 15,14 13,24 -11,43 6,56 18,17 10,92 35,19 17,85 13,28 -12,38 6,24 11,38 10,65 28,46 16,30 13,62 6,85 10,18 20,51 14,76 -13,86 5,95 14,06 8,12 -14,56 6,09 14,42 5,77 11,85 15,87 5,12 12,69 23,21 5,31 -13,77 6,20 14,93 8,01 10,80 13,57 23,50 -11,95 7,27 15,28 8,83 13,37 23,06 -0,66 8,28 -5,19 14,95 6,75 11,10 20,95 -0,12 8,74 -6,78 13,65 8,22 15,04 4,88 0,10 5,01 -4,59 12,24 3,25 14,10 2,81 0,24 8,64 -3,19 10,29 3,02 10,84 1,12 0,81 8,34 -1,59 7,78 8,44 4,02 0,29 1,70 8,43 -0,10 5,81 1,03 2,16 8,62 1,28 10,59 6,48 7,50 3,18 16,05 4,25 4,56 8,05 4,35 15,08
-3,50 -1,76 -0,10 1,35 1,72 2,31 2,83 3,64 4,25 3,94 5,68 6,17 5,56 4,26 1,19 0,16 -4,85 -11,77 1,33 -0,72
111
Bảng 2.6 Chênh lệch giữa DDY1 - DDY2 (%)
Story
TANG 21 TANG 20 TANG 19 TANG 18 TANG 17 TANG 16 TANG 15 TANG 14 TANG 13 TANG 12 TANG 11 TANG 10 TANG 9 TANG 8 TANG 7 TANG 6 TANG 5 TANG 4 TANG 3 TANG 2 Độ lệch tầng 17,55 18,44 15,48 20,34 21,19 22,39 23,79 24,97 25,59 25,34 22,12 15,71 7,64 5,97 15,93 21,33 26,11 30,68 35,24 40,55
Moment C3 Moment C10 Moment P1 Moment P2 Max Min Max Min Max Min Max Min -2,49 21,79 15,49 53,69 35,01 30,06 45,63 42,90 2,35 35,34 16,61 58,30 36,92 38,90 45,40 36,72 58,89 37,02 38,76 50,07 34,43 5,70 42,79 20,81 55,90 38,86 40,61 51,52 30,42 13,70 43,53 25,57 55,74 41,11 41,59 52,92 26,61 15,52 46,00 24,68 61,89 42,09 42,66 54,66 22,36 16,55 44,51 23,91 62,70 44,52 43,22 56,29 17,42 16,51 35,97 22,59 62,24 47,91 43,19 58,06 11,91 16,28 35,93 21,59 61,94 50,99 42,70 58,94 8,67 15,99 32,16 20,64 61,56 55,32 42,28 55,77 10,80 15,52 28,08 21,74 55,99 53,30 41,74 55,46 13,51 15,09 34,38 35,02 55,33 55,10 42,32 55,77 15,11 16,26 34,75 44,48 58,05 58,89 42,87 55,16 15,99 25,28 34,44 48,01 55,41 56,87 43,15 58,08 16,52 32,89 32,58 47,88 53,88 55,41 45,42 56,91 16,40 32,18 25,76 48,22 47,89 51,81 44,13 52,51 16,72 31,66 27,00 48,55 43,25 48,64 46,22 47,03 16,66 30,95 27,54 54,30 42,95 38,12 45,65 45,87 17,43 31,65 25,16 52,46 42,49 40,85 47,03 46,78 17,79 32,84 34,57 45,69 54,65 34,23 46,88 36,35 20,62 35,12 45,62 45,33
Uy 10,42 10,52 10,62 10,67 10,66 10,49 10,12 5,47 8,50 7,10 5,32 3,18 0,84 -1,28 -3,13 -4,49 -5,08 -4,83 -1,37 2,23
112
Bảng 2.7 Chênh lệch giữa DDY2 - DDY4 (%)
Story
Moment C3 Max
TANG 21 TANG 20 TANG 19 TANG 18 TANG 17 TANG 16 TANG 15 TANG 14 TANG 13 TANG 12 TANG 11 TANG 10 TANG 9 TANG 8 TANG 7 TANG 6 TANG 5 TANG 4 TANG 3 TANG 2 Uy 0,11 0,09 0,07 0,06 0,02 -0,01 -0,06 -0,12 -0,16 -0,17 -0,14 -0,11 -0,01 0,11 0,24 0,41 0,60 0,80 1,03 1,40 Độ lệch tầng 0,08 0,07 0,06 0,07 0,08 0,10 0,12 0,15 0,17 0,09 -0,72 -0,63 -0,46 -0,22 0,09 0,39 0,86 1,29 1,80 2,68
Moment C10 Moment P1 Moment P2 Min Max Min Max Min Max Min 0,63 -2,06 -0,03 -0,28 -1,38 -0,19 -0,63 -1,26 -0,28 -0,45 -1,05 -0,25 -0,65 -1,00 -0,30 -0,80 -0,94 -0,32 -0,96 -0,85 -0,26 -1,17 -0,77 -0,26 -1,39 -0,69 -0,32 -1,46 -0,61 -0,28 -1,59 -0,51 -0,28 -1,80 -0,41 -0,42 2,49 -0,54 -0,07 3,25 -0,48 3,76 4,25 -0,49 4,28 5,90 -0,33 4,79 4,07 -0,24 5,75 1,51 -0,12 -0,66 1,37 -0,04 -0,49 1,97 0,38 4,02
1,34 4,50 3,76 3,00 0,72 -1,01 -1,28 -1,52 -1,63 -1,77 0,10 0,56 0,52 0,51 0,42 -1,27 -0,65 -0,02 1,08 2,46 -0,16 0,01 0,01 0,00 -0,02 -0,04 0,05 0,07 2,62 2,92 2,84 2,38 2,05 2,15 2,41 3,00 6,45 5,76 3,37 4,51 1,70 1,50 1,42 1,08 0,83 0,52 0,41 0,27 0,08 0,08 -0,04 -0,12 -0,12 2,91 3,05 3,05 3,14 3,39 3,76 0,35 0,03 0,08 0,11 0,10 0,10 0,09 0,04 0,02 0,01 -0,03 -0,01 -0,02 -0,06 0,02 -0,31 -0,31 -0,80 0,82 -0,85 0,91 0,78 -0,13 -0,09 -0,07 -0,02 0,00 0,05 0,11 0,17 0,25 0,22 0,18 0,18 0,13 0,17 -0,23 -1,46 -0,84 0,62 -0,29
113
Bảng 2.8 Chênh lệch giữa DDY1 - DDY4 (%)
Story
Moment C3
Moment C10 Moment P1 Moment P2
TANG 21 TANG 20 TANG 19 TANG 18 TANG 17 TANG 16 TANG 15 TANG 14 TANG 13 TANG 12 TANG 11 TANG 10 TANG 9 TANG 8 TANG 7 TANG 6 TANG 5 TANG 4 TANG 3 TANG 2 Uy 10,51 10,60 10,68 10,73 10,68 10,49 10,07 5,36 8,35 6,94 5,19 3,07 0,83 -1,17 -2,88 -4,06 -4,45 -4,00 -0,33 3,60 Độ lệch tầng 17,61 18,50 15,53 20,40 21,25 22,47 23,88 25,08 25,71 25,40 21,56 15,18 7,22 5,76 16,01 21,64 26,74 31,57 36,41 42,14
Max 54,05 58,25 58,85 55,87 55,73 61,89 62,72 62,28 62,00 61,65 60,08 55,40 58,12 55,46 53,95 47,77 42,42 42,48 42,85 54,52
Min 34,99 36,81 36,84 38,71 40,93 41,91 44,37 47,78 50,83 55,19 53,17 54,91 58,86 58,49 57,32 54,12 51,59 37,71 40,56 36,87
Max Min Max Min Max Min 30,08 45,54 41,73 -0,75 22,84 20,00 3,81 42,07 16,37 38,95 45,40 35,85 38,83 50,07 33,60 10,99 44,95 20,32 40,68 51,52 25,68 14,64 45,22 25,23 41,64 52,91 25,88 16,22 46,39 24,19 42,71 54,64 21,63 16,98 43,95 23,30 43,24 56,31 16,72 16,85 35,20 21,84 43,20 58,08 11,23 16,50 34,96 20,67 42,70 60,02 8,04 16,06 31,05 15,54 42,26 60,95 10,25 15,58 26,81 20,60 41,74 60,61 13,07 15,06 34,44 33,98 42,31 60,73 14,76 16,16 35,12 43,48 42,84 60,00 15,54 25,20 34,78 45,31 43,16 58,98 16,12 34,84 32,92 45,58 45,25 57,95 16,00 34,24 30,05 50,42 43,96 53,93 16,44 33,74 26,07 51,59 45,79 50,44 16,46 33,12 27,07 56,16 46,09 48,99 17,33 33,97 25,14 53,18 46,58 48,57 17,76 35,36 35,28 50,38 47,36 35,22 20,92 35,35 46,96 50,32
114
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
1.1 So sánh kết quả giữa trường hợp phân tích đàn hồi và trường hợp kể đến
hiệu ứng P-Delta (DD1 – DD3)
Phương X: Trường hợp phân tích đàn hồi cho ra kết quả lớn hơn so với trường
hợp kể đến hiệu ứng P Delta. Kết quả phân tích cho thấy càng lên cao độ chênh
lệch càng lớn và duy trì ổn định từ tầng 10 trở lên.
Phương Y: Độ chênh lệch lớn hơn so với phương X, càng lên các tầng trên sự
sai khác giữa 2 trường hợp không đáng kể.
1.2 So sánh kết quả giữa trường hợp phân tích đàn hồi và trường hợp xét đến
phi tuyến vật liệu (DD1 – DD2) :
Kết quả nghiên cứu cho thấy phân tích theo trường hợp đàn hồi tuyến tính cho ra
kết quả nội lực, chuyển vị lớn hơn rõ rệt so với khi xét đến phi tuyến vật liệu cho cả
hai phương từ tầng 1 lên đến tầng 22.
1.3 So sánh kết quả giữa trường hợp phân tích đàn hồi và trường hợp xét đến
phi tuyến vật liệu có kể đến hiệu ứng P-Delta (DD1 – DD4)
Khi so sánh kết quả giữa hai trường hợp: phân tích đàn hồi và trường hợp xét
đến phi tuyến vật liệu có kể đến hiệu ứng P-Delta (DD1 – DD4), kết quả so sánh
khá tương đồng với (DD1 – DD2).
2 Kiến nghị
Kết quả nghiên cứu đề tài “ Phân tích ảnh hưởng của phi tuyến vật liệu và phi
tuyến hình học đến phản ứng chịu địa chấn của nhà cao tầng ” cho thấy rằng: trong
quá trình thiết kế nhà cao tầng có khả năng chịu địa chấn, ngoài việc xét đến tính
đàn hồi của công trình các kỹ sư thiết kế cần phải xét đến phi tuyến vật liệu và phi
tuyến hình học để thấy rõ sự chệnh lệch về kết quả tính toán để từ đó lên phương án
thiết kế công trình.
Thực tế, khi có xét đến phi tuyến vật liệu và phi tuyến hình học sẽ cho ứng xử
đúng với thực tế hơn.
115
Đề tài cần có sự nghiên cứu, đánh giá sâu rộng hơn ứng với nhiều loại công
trình và chiều cao tầng khác nhau ( ứng với nhiều trận động đất khác nhau ).
116
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Ngô Hữu Cường (2003), Phân tích phi tuyến hình học cho khung phẳng bằng
phương pháp phần tử hữu hạn, luận văn thạc sĩ.
[2] Huỳnh Quốc Hùng (2012), Giáo trình kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt thép,
Trường Đại Học Xây dựng Miền Trung.
[3] Mai Trọng Nghĩa (2014), Các Phương pháp xấp xỉ phân bố lực theo chiều cao
công trình của một số tiêu chuẩn kháng chấn, Tạp chí Khoa học Kiến trúc và Xây
dựng, số 07/2011.
[4] Nguyễn Lê Ninh (2007), Động đất và thiết kế công trình chịu động đất, Nhà
xuất bản Xây dựng, Hà Nội.
[5] Nguyễn Hoài Nam (2007), Ứng dụng phần mềm tính kết cấu để tính công trình
chịu động đất, Kỷ yếu Hội nghị Sinh viên NCKH 2007.
[6] Trần Thanh Tuấn, Nguyễn Hồng Ân & Nguyễn Khánh Hùng (2014), Đánh
giá chuyển vị mục tiêu cho nhà cao tầng chịu động đất bằng các phương pháp tĩnh phi
tuyến, Báo cáo khoa học 03/2014.
[7] Nguyễn Hồng Hà, Nguyễn Hồng Hải & Vũ Xuân Thương (2013), Phương
pháp thiết kế kháng chấn dựa theo tính năng cho nhà cao tầng, Tạp chí Khoa học
Công nghệ Xây dựng,số 3/4-2013,
[8] Nguyễn Thế Sơn (2014), Thiết kế kháng chấn dựa trên phân tích phi đàn hồi
của khung bê tông cốt thép, Luận văn Thạc sĩ, Trường Đại học Đà Nẵng.
[9] TCXDVN 9386:2012, Thiết kê công trình chịu động đất, NXB Xây dựng Hà Nội. [10] Nguyễn Lê Ninh ( 2011), Cơ sở tính toán công trình chịu động đất.
[11] Đoàn Thanh Nhã (2016), Mô phỏng giản đồ gia tốc nền chịu động đất từ phổ
phản ứng đàn hồi.
[12] Jack P. Moehle (2006), Trình bày xu hướng trong thiết kế kháng chấn của các tòa nhà cao tầng. [13] Liel A.B. , Haselton C.B. , Deierlein G.G. và Baker J.W. (2009), Trình bày và đánh giá sự tác động của mô hình không chắc chắn của các tòa nhà. [14] Leon O.D. (2010), Đánh giá thiệt hại do địa chấn của các kết cấu bê tông cốt thép.