zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Kiến trúc - Xây dựng

Phân tích tĩnh phi tuyến khung bê tông cốt thép bằng phương pháp N2

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

4
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết Phân tích tĩnh phi tuyến khung bê tông cốt thép bằng phương pháp N2 trình bày một kỹ thuật phân tích phi tuyến bằng phương pháp phổ phản ứng đàn dẻo N2 TCVN 9386-2012. Mô hình số được thực hiện để đánh giá kết cấu theo tiêu chí tổng thể kết cấu và chi tiết các tiết diện nguy hiểm của cấu kiện kết cấu.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Phân tích tĩnh phi tuyến khung bê tông cốt thép bằng phương pháp N2

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2022. ISBN: 978-604-82-7001-8 PHÂN TÍCH TĨNH PHI TUYẾN KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP BẰNG PHƯƠNG PHÁP N2 Nguyễn Vĩnh Sáng Phân hiệu Trường Đại học Thủy lợi, email: sangnv@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Theo TCVN 9386 : 2012 [1] đánh giá sự 2.1. Phương pháp hệ số chuyển vị theo làm việc của hệ kết cấu ngoài miền đàn hồi TCVN 9386 : 2012 [1] thông qua hệ số ứng xử q nhằm đơn giản hóa Phương pháp N2 được trình bày ở Phụ lục B quá trình phân tích và còn nhiều yếu điểm. của TCVN 9386 : 2012 [1]. Được trình bày Một phương pháp thiết kế kháng chấn mới thông qua các bước cơ bản sau: được phát triển từ những năm 1900 gọi là thiết kế dựa theo tính năng (PBSD). Mục đích của phương pháp này đó là thiết kế kết cấu đáp ứng trước một mục tiêu định trước được thông qua bởi các bên như chủ đầu tư, kỹ sư thiết kế và dân cư sử dụng. Mục tiêu định trước này còn gọi là mục tiêu tính năng được xem xét trên nhiều yếu tố như độ an toàn, các yếu tố hư hỏng khi xảy ra động đất, thời gian sửa chữa, gián đoạn sử dụng, chi phí sửa chữa công trình... Có nhiều phương Hình 1. Sơ đồ tuyến tính hóa pháp để phân tích phi tuyến tính nhằm tìm theo phương pháp N2 được mục tiêu tính năng này như: Phương Bước 1: Thể hiện quan hệ giữa lực ngang pháp phổ phản ứng đàn dẻo N2 được trình chuẩn hóa và chuyển vị chuẩn hóa theo: bày trong TCVN 9386 : 2012 [1], phương pháp phổ khả năng - CSM (Capacity Fi  mi i (1) Spectrum Method) được trình bày trong ATC Trong đó: mi là khối lượng tầng thứ i - 40 [3], phương pháp hệ số chuyển vị - Bước 2: Chuyển về hệ một bậc tư do DCM (Displacement Coefficient Method) tương đương (SDOF) n n được trình bày trong FEMA-356 [2] và m   mi i   F i * (2) phương pháp phân tích đẩy dần MPA (Modal i 1 i 1 Pushover Analysis) để xác định đường cong Và hệ số biến đổi xác định như sau: khả năng của hệ kết cấu. n Trong nghiên cứu này, phương pháp N2 m*  Fi trình bày trong TCVN 9386 : 2012 [1] hay    i 1 (3) n n 2 EC8 được sử dụng và là một phương pháp để xác định chuyển vị mục tiêu bằng phân tích  mi i2 m Fi i 1 i 1 i tĩnh phi tuyến đẩy đần và quan hệ lực - chuyển vị đàn dẻo lý tưởng. Lực F * và chuyển vị d * của hệ một bậc tư do tương đương được tính theo hệ thức: 152
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2022. ISBN: 978-604-82-7001-8 V dn F*  và d *  (4)   Trong đó: dn là chuyển vị nút điều khiểu của hệ nhiều bậc tự do (MDOF). Bước 3: Xác định qua hệ đàn dẻo lực - chuyển vị Chuyển vị dẻo Fy* của hệ SDOF chuẩn hóa theo lực chảy dẻo d *y : Hình 2. Quan hệ lực - biến dạng đối với  * E*  các cấu kiện bê tông cốt thép d *y  2  d m  m*  (5)  F  Tính năng giới hạn chấp nhận được đánh  y  giá qua hai tiêu chí: (1) giới hạn kết cấu tổng Bước 4: Xác định chu kỳ hệ một bậc tư do thể và (2) giới hạn kết cấu cho các cấu kiện tương đương SDOF được thể hiện ở Bảng 1 và Bảng 2 tương ứng. * m* d *y T  2 (6) Bảng 1. Tiêu chí chấp nhận tổng thể Fy* Bước 5: Xác định chuyển vị mục tiêu một bậc tư do tương đương SDOF 2  T*  d et*    Se T *   (7)  2  3. MÔ HÌNH VÀ KẾT QUẢ Trong đó: S T  là phổ phản ứng gia tốc e * 3.1. Mô hình đàn hồi tại chu kỳ T * Xét mô hình khung 12 tầng có nhịp 6m và Thủ tục lặp: Nếu chuyển vị mục tiêu dt* chiều cao mỗi tầng là 3,6m. Tải trọng tác dụng lên khung có tĩnh tải (cấu tạo kiến trúc, xác định ở bước 4 khác nhau nhiều với tường xây và trọng lượng bản thân kết cấu) chuyển vị d *m ở bước 1 bằng cách xác định và hoạt tải sử dụng với các giá trị như sau: quan hệ lực – chuyển vị phi tuyến chuẩn hóa Tĩnh tải cấu tạo kiến trúc 30 kN/m, tĩnh tải ở bước 2. Thủ tục lặp sẽ được áp dụng từ tường xây trên tất cả các dầm là 15 kN/m, bước 2 đến bước 4 bằng cách sử dụng dt* trọng lượng bản thân kết cấu mô hình SAP2000 tự động tính toán và hoạt tải sử trong bước 2 để xác định chuyển vị d *m . dụng 15 kN/m. Vật liệu bê tông sử dụng cho Bước 6: Xác định chuyển vị mục tiêu cho kết cấu có cấp bền B22.5 (M300), cốt thép sử hệ nhiều bậc tư do MDOF dụng loại CB400 theo TCVN 5574 - 2018. dt   dt* (8) Địa điểm xây dựng công trình tại quận Hoàng Mai - Hà Nội có gia tốc đỉnh nền 2.2. Quan hệ lực - chuyển vị và tiêu chí agR  0.1001g R , đất nền xem xét là loại D có chấp nhận phổ phản ứng đàn hồi theo TCVN 9386-2012 FEMA 356 [2] kiến nghị sử dụng quan hệ [1], hệ số cản nhớt kết cấu là 0.05. Kích lực – biến dạng của cấu kiện bê tông cốt thép thước kết cấu các cấu kiện dầm 3065cm có và tiêu chí tiếp tục sử dụng (IO), an toàn tính thép lớp trên 5 20 , lớp dưới 3 20 và thép mạng (LS) và ngăn ngừa sụp đổ (CP) thể hiện đai  8a100 , cột biên 6060cm có thép dọc trong hình 2. Các hệ số a, b, c được quy định 1618 , cột giữa 6565cm có thép dọc 2018 trong FEMA 356 [2] theo các cấu kiện kết cấu. và đai cột bố trí  8a150 . 153
Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2022. ISBN: 978-604-82-7001-8 Phân tích tĩnh lực ngang tương đương theo dẻo cục bộ cho dầm, cột được bố trí cách TCVN 9386 - 2012 [1] để phân phối tải ngang mép dầm hoặc cột một khoảng lh  0,5h (với lên các tầng. Thực hiện đẩy dần (pushover) tìm h là chiều cao dầm hoặc cột). Mô hình xét đường cong khả năng. đến ảnh hưởng hiệu ứng P-Δ. 3.2. Mô hình và kết quả Đường cong khả năng của phương pháp đẩy dần và điểm tính năng theo phương pháp N2 được tính toán trực tiếp từ SAP2000 thể hiện ở hình 3. Điểm tính năng tương ứng với bước 15 của đẩy dần phi tuyến. Cơ cấu phá hoại, dạng chuyển vị và đánh giá các khớp xoay dẻo trong phần tử dầm - cột được thể hiện ở hình 4. 3.3. Đánh giá Hình 3. Đường cong khả năng từ đẩy dần Điểm tính năng theo phương pháp N2 xác tĩnh phi tuyến và điểm tính năng theo phương định được: V = 398,782 kN và pháp N2 được tính từ SAP2000  roof  0.2001m . Dựa vào bảng 1 ta đánh giá tổng thể kết cấu: roof 2,001  Tiếp tục   0,0046 sử dụng H 43, 2 IO Trong đó: H = 43,2m là chiều cao đỉnh khung tính từ điểm đặt tác động của lực động đất gây ra. 4. KẾT LUẬN Phương pháp N2 đã được trình bày theo tiêu chuẩn thiết kế kháng chấn TCVN 9386-2012 [1] hiện hành. Việc thiết kế kháng chấn để đánh giá sự làm việc của hệ kết cấu ngoài miền đàn hổi dựa theo phân tích phi tuyến còn gây nhiều khó khăn đối với kỹ sư thiết kế. Đối với TCVN 9386-2012 [1] chưa có các chỉ dẫn chi tiết, cụ thể để đánh giá kế cấu khi phân tích phi tuyến theo phương pháp N2. Nghiên cứu này, đã trình bày một kỹ thuật Hình 4. Cơ cấu phá hoại khi chịu tải ngang phân tích phi tuyến bằng phương pháp phổ và của bước đẩy dần phi tuyến (Bước 15) phản ứng đàn dẻo N2 TCVN 9386-2012 [1]. Thực hiện đẩy dần tĩnh phi tuyến với toàn Mô hình số được thực hiện để đánh giá kết bộ tải trọng tĩnh tải và hoạt tải xét đến hệ số cấu theo tiêu chí tổng thể kết cấu và chi tiết chiết giảm là 0.24 theo TCVN 9386-2012 [1] các tiết diện nguy hiểm của cấu kiện kết cấu. và tải trọng ngang theo phân tích tĩnh lực Có nhiều kỹ thuật để phân tích, đánh giá ngang tương đương. Mô hình khớp dẻo trong kết cấu ứng xử phi tuyến khi chịu tác động SAP2000 có thông số theo FEMA 356 [2] của động đất, từ đó so sánh kết quả của các cho phần tử dầm (M3) và cột (P-M2-M3) đã kỹ thuật này nhằm đưa ra đánh giá an toàn được trình bày ở Mục 2.2. Vị trí các khớp hơn cho kết cấu. 154

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2399 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.