Tính hệ giằng gió trong cầu treo theo sơ đồ biến dạng

Chia sẻ: ViSatori ViSatori | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

0
406
lượt xem
4
download

Tính hệ giằng gió trong cầu treo theo sơ đồ biến dạng

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết này trình bày một cách tính chuyển vị ngang của hệ mặt cầu và lực căng trong các dây giằng gió trong cầu treo một nhịp, qua việc thành lập phương trình lực căng trong dây trên cơ sở lí thuyết dây mềm và thuật toán tính lặp.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Tính hệ giằng gió trong cầu treo theo sơ đồ biến dạng

Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng NUCE 2018. 12 (7): 1–8<br /> <br /> TÍNH HỆ GIẰNG GIÓ<br /> TRONG CẦU TREO THEO SƠ ĐỒ BIẾN DẠNG<br /> Nguyễn Minh Hùnga,∗<br /> a<br /> <br /> Khoa Cầu đường, Đại học Xây dựng, 55 đường Giải Phóng, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam<br /> Nhận ngày 09/08/2018, Sửa xong 13/09/2018, Chấp nhận đăng 29/10/2018<br /> <br /> Tóm tắt<br /> Để hạn chế sự lắc ngang của hệ mặt cầu trong cầu treo dân sinh dưới tác dụng của gió, cần phải bố trí các dây<br /> giằng gió và dây giằng ngang trong những cầu có chiều dài nhịp lớn hơn 80 mét hoặc có tỷ lệ giữa chiều dài<br /> nhịp và chiều rộng cầu từ 35 trở lên. Bài báo này trình bày một cách tính chuyển vị ngang của hệ mặt cầu và<br /> lực căng trong các dây giằng gió trong cầu treo một nhịp, qua việc thành lập phương trình lực căng trong dây<br /> trên cơ sở lí thuyết dây mềm và thuật toán tính lặp. Hệ được tính theo sơ đồ biến dạng, có xét tới độ cứng uốn<br /> trong mặt phẳng nằm ngang của hệ mặt cầu; tải trọng bản thân của hệ giằng gió; các mố neo dây có thể đặt tại<br /> vị trí bất kì. Thông qua ví dụ tính toán, đưa ra nhận xét về sự sai khác của kết quả tính, khi không xét và có xét<br /> đến vai trò của các tham số nêu trên.<br /> Từ khoá: hệ giằng gió; dây giằng gió; dây giằng ngang; hệ mặt cầu; mố neo; lực căng; chuyển vị ngang.<br /> THE ANALYSIS A WIND-BRACING SYSTEM OF SUSPENSION CABLE BRIDGE ACCORDING TO<br /> DEFORMED SCHEME<br /> Abstract<br /> To mitigate lateral swaying of the suspension footbridge’s deck system under ambient wind, wind-bracing<br /> cables and transverse cables should be arranged in the one that has the span length more than 80 meters or<br /> having the ratio between the span length and the deck width from 35 upwards. This paper presents a method to<br /> calculate lateral displacements of the deck system and tension forces in the pre-stress wind-bracing cables for<br /> the single-span suspension bridges by establishing horizontal tension equations, which are based on the flexible<br /> string theory and the iteration algorithm. The bridge structures are analyzed by means of deformation scheme<br /> method. Lateral bending stiffness of the deck system, self-weights of the wind-bracing system, and locations of<br /> the anchored points are also considered in the calculation. A case study is performed in a comparison fashion<br /> when above parameters are changed, included, or excluded.<br /> Keywords: wind-bracing system; wind-bracing cable; transverse cable; deck system; anchored point; horizontal<br /> tension; lateral displacements.<br /> c 2018 Trường Đại học Xây dựng (NUCE)<br /> https://doi.org/10.31814/stce.nuce2018-12(7)-01 <br /> <br /> 1. Đặt vấn đề<br /> Ở nước ta, các cầu treo dân sinh có chiều dài nhịp từ 80 m trở lên hoặc lớn hơn 35 lần bề rộng<br /> cầu, được quy định phải bố trí hệ giằng gió (còn gọi là dây neo chống dao động ngang) [1]. Các dây<br /> giằng gió bố trí ở hai bên hệ mặt cầu, hai đầu dây neo vào các mố neo, chúng được liên kết với hệ mặt<br /> cầu bởi các dây giằng ngang (Hình 1).<br /> ∗<br /> <br /> Tác giả chính. Địa chỉ e-mail: hungnm@nuce.edu.vn (Hùng, N. M.)<br /> <br /> 1<br /> <br /> Ở nước ta, các cầu treo dân sinh có chiều dài nhịp từ 80m trở lên hoặc lớn hơn 35 lần<br /> bề rộng cầu, được quy định phải bố trí hệ giằng gió (còn gọi là dây neo chống dao động<br /> ngang) [1]. Các dây giằng gió bố trí ở hai bên hệ mặt cầu, hai đầu dây neo vào các mố<br /> M. / Tạp<br /> Khoadây<br /> học Công<br /> nghệ ngang<br /> Xây dựng (Hình 1).<br /> neo, chúng được liên kết với hệHùng,<br /> mặtN. cầu<br /> bởichícác<br /> giằng<br /> <br /> 1. Hệ<br /> giằng gió<br /> gió trong<br /> cầu cầu<br /> treo [2]<br /> Hình Hình<br /> 1. Hệ<br /> giằng<br /> trong<br /> treo [2]<br /> <br /> Khi thi công, người ta phải điều chỉnh lực dọc trong các dây giằng ngang để tạo lực<br /> Khi thi công, người ta phải điều chỉnh lực dọc trong các dây giằng ngang để tạo lực căng ban đầu<br /> căng ban đầu<br /> trong các dây giằng gió. Tiết diện dây giằng gió và lực căng ban đầu phải<br /> trong các dây giằng gió. Tiết diện dây giằng gió và lực căng ban đầu phải đủ, để khi chịu tải trọng gió,<br /> đủ, để khi<br /> tảibịtrọng<br /> dâykhông<br /> không<br /> bị đứt;<br /> mặt<br /> dâychịu<br /> không<br /> đứt; hệgió,<br /> mặt cầu<br /> bị chuyển<br /> vị hệ<br /> ngang<br /> quácầu<br /> lớn.không bị chuyển vị ngang quá<br /> lớn.<br /> Để tính toán hệ giằng gió, có thể sử dụng các phần mềm thương mại phân tích kết cấu lưu hành<br /> trên thị trường [3]. Khi tính theo các phần mềm này, việc khai báo các giữ liệu đầu vào khá phức tạp<br /> Để tính<br /> toán hệ giằng gió, có thể sử dụng các phần mềm thương mại phân tích kết<br /> và phải mất nhiều thời gian. Một số kĩ sư thiết kế đã coi hệ chỉ có một dây giằng gió làm việc, sơ đồ<br /> cấu lưu hành<br /> thị một<br /> trường<br /> [3].xứng,<br /> Khicótính<br /> theo<br /> các phần<br /> mềm<br /> việc<br /> báo các<br /> tính là trên<br /> dây đơn<br /> nhịp đối<br /> chiều<br /> dài bằng<br /> chiều dài<br /> nhịpnày,<br /> của hệ<br /> mặt khai<br /> cầu, không<br /> tính giữ<br /> tải<br /> liệu đầu trọng<br /> vào khá<br /> phức<br /> tạp<br /> và<br /> phải<br /> mất<br /> nhiều<br /> thời<br /> gian.<br /> Một<br /> số<br /> kĩ<br /> sư<br /> thiết<br /> kế<br /> đã<br /> coi<br /> hệ<br /> chỉ<br /> bản thân của dây. Cách tính này tuy đơn giản, nhưng kết quả kém chính xác.<br /> điểmgió<br /> của làm<br /> hệ treoviệc,<br /> nói chung<br /> và hệ<br /> giằng<br /> riêngmột<br /> là phinhịp<br /> tuyến đối<br /> hình xứng,<br /> học. Cáccó<br /> phương<br /> pháp<br /> có một dây Đặc<br /> giằng<br /> sơ đồ<br /> tính<br /> là gió<br /> dâynóiđơn<br /> chiều<br /> dài<br /> tínhdài<br /> hệ treo<br /> theo<br /> sơ hệ<br /> đồ biến<br /> thể phân<br /> thành<br /> nhóm:<br /> Nhóm<br /> phương<br /> giảitính<br /> tích này<br /> và<br /> bằng chiều<br /> nhịp<br /> của<br /> mặt dạng<br /> cầu,cókhông<br /> tính<br /> tải hai<br /> trọng<br /> bản<br /> thâncáccủa<br /> dây.pháp<br /> Cách<br /> nhóm các phương pháp số [4]. Nội dung được giới thiệu trong bài viết này là thành lập phương trình<br /> tuy đơn giản, nhưng kết quả kém chính xác.<br /> lực căng và thuật toán tính hệ giằng gió căng trước trong cầu treo một nhịp theo hướng giải tích, trên<br /> sở lí của<br /> thuyếthệ<br /> dây<br /> mềm.<br /> được tính<br /> sơ đồ biến<br /> xét tới<br /> cứng<br /> uốn trong<br /> phẳng<br /> Đặc cơ<br /> điểm<br /> treo<br /> nóiHệchung<br /> vàtheo<br /> hệ giằng<br /> giódạng,<br /> nói có<br /> riêng<br /> làđộ<br /> phi<br /> tuyến<br /> hìnhmặt<br /> học.<br /> Các<br /> nằm<br /> ngang<br /> của<br /> hệ<br /> mặt<br /> cầu;<br /> tải<br /> trọng<br /> bản<br /> thân<br /> của<br /> dây<br /> giằng<br /> gió;<br /> các<br /> mố<br /> neo<br /> dây<br /> có<br /> thể<br /> tại<br /> vị<br /> trí<br /> bất<br /> phương pháp tính hệ treo theo sơ đồ biến dạng có thể phân thành hai nhóm: Nhóm kì.<br /> các<br /> <br /> phương pháp giải tích và nhóm các phương pháp số [4]. Nội dung được giới thiệu trong<br /> 2. Bài<br /> cơ lập<br /> sở phương trình lực căng và thuật toán tính hệ giằng gió căng trước<br /> bài viết này<br /> là toán<br /> thành<br /> trong cầu treo<br /> nhịp<br /> theo<br /> giải(gọi<br /> tích,<br /> trên<br /> cơ của<br /> sở dây).<br /> lí thuyết<br /> dây<br /> Xét một<br /> dây nằm<br /> trong<br /> mặthướng<br /> phẳng zOx<br /> là mặt<br /> phẳng<br /> Hai đầu<br /> dâymềm.<br /> liên kếtHệ<br /> vàođược<br /> hai gốitính<br /> cố<br /> định.<br /> Dâydạng,<br /> có chiều<br /> Đường<br /> nốiuốn<br /> tim hai<br /> gối tạo<br /> trục z một<br /> gócngang<br /> β (Hìnhcủa<br /> 2). Tính<br /> dây làm<br /> theo sơ đồ<br /> biến<br /> códài<br /> xétnhịp<br /> tớil.độ<br /> cứng<br /> trong<br /> mặtvớiphẳng<br /> nằm<br /> hệ mặt<br /> cầu;<br /> hai trạng<br /> nhậngió;<br /> các giả<br /> trong<br /> thuyết<br /> mềm<br /> tải trọng việc<br /> bảnởthân<br /> củathái.<br /> dâyChấp<br /> giằng<br /> cácthiết<br /> mốđược<br /> neonêu<br /> dây<br /> có líthể<br /> tại dây<br /> vị trí<br /> bất[5].kì.<br /> a. Trạng<br /> thái ban đầu:<br /> 2. Bài toán<br /> cơ sở<br /> chịutrong<br /> các tảimặt<br /> trọngphẳng<br /> q x và qyzOx<br /> , trong<br /> đó qlà<br /> mặt phẳng<br /> của dây,<br /> tácđầu<br /> dụngdây<br /> theo liên<br /> phương<br /> x nằm<br /> Xét dâyDây<br /> nằm<br /> (gọi<br /> mặttrong<br /> phẳng<br /> của dây).<br /> Hai<br /> kết<br /> trục x, phân bố đều trên một đoạn có chiều dài b (Hình 2); qy phân bố đều trên toàn bộ chiều dài nhịp<br /> vào hai gối<br /> cố định. Dây có chiều dài nhịp l. Đường nối tim hai gối tạo với trục z một góc<br /> của dây, tác dụng theo phương của trục y (vuông góc với mặt phẳng của dây).<br /> b (Hình 2). Tính dây làm việc ở hai trạng thái. Chấp nhận các giả thiết được nêu trong lí<br /> thuyết dây mềm [5].<br /> 2<br /> <br /> Hùng, N. M. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng<br /> <br /> a<br /> <br /> Trong<br /> mặtthái<br /> phẳng<br /> dây, đường tên của dây<br /> a.<br /> Trạng<br /> bancủa<br /> đầu:<br /> <br /> tại vị trí cách gối trái một đoạn a, ứng với vị trí<br /> các tải<br /> trọng<br /> và qtính<br /> b/2, bằngDây<br /> f x . chịu<br /> Lực căng<br /> trong<br /> dâyqxđược<br /> theo đó<br /> y , trong<br /> côngq thức:<br /> x nằm trong mặt phẳng của dây, tác dụng<br /> Mx f<br /> H0 =x, phân bố đều trên(1)<br /> theo phương trục<br /> một<br /> fx<br /> <br /> b/2<br /> <br /> qx<br /> O<br /> <br /> fx<br /> l<br /> x<br /> <br /> x<br /> <br /> Dâytính<br /> có chiều<br /> L0thức:<br /> , được tính theo công thức [6]:<br /> theo dài<br /> công<br /> H0 =<br /> <br /> M xf<br /> fx<br /> <br /> ,L0 =<br /> <br /> z<br /> <br /> b<br /> <br /> đoạn có chiều dài b (Hình 2); q y phân bố đều<br /> <br /> trong đó M x f là mô men uốn trong dầm đơn giản<br /> trên toàn<br /> bộ chiều<br /> củađường<br /> dây, tên<br /> tác dụng<br /> có chiều<br /> dài nhịp<br /> l, ứng dài<br /> với nhịp<br /> vị trí có<br /> fx ,<br /> theo<br /> phương<br /> của<br /> trục<br /> y<br /> (vuông<br /> góc<br /> với<br /> do tải trọng q x tác dụng lên dầm gây ra. Với sơmặt<br /> phẳng<br /> đồ tải<br /> trọngcủa<br /> tácdây).<br /> dụng như trên Hình 2, có thể tính<br /> được: Trong mặt phẳng của dây,!đường tên của<br /> q x gối trái<br /> a2 bmộtb2đoạn a, ứng với<br /> dây tại vịH0trí=cách<br /> ab −<br /> −<br /> (2)<br /> vị trí b/2, bằngf x f . Lựcl căng8trong dây được<br /> <br /> b/2<br /> <br /> Hình<br /> 2.2.SơSơđồ<br /> dây<br /> Hình<br /> đồ tính<br /> tính dây<br /> <br /> <br /> 1 <br /> l<br /> 3<br /> +<br /> β<br /> +<br /> D<br /> D<br /> cos<br /> 0y<br /> 0x<br /> cos β 2H02<br /> <br /> (1)<br /> (3)<br /> <br /> trong<br /> đó đó M xf là mô men uốn trong dầm đơn<br /> trong<br /> Z giản có chiều dài nhịp l, ứng với vị trí có<br /> D0xlên<br /> = dầm<br /> Q20xgây<br /> dz ra. Với sơ đồ tải trọng tác dụng như<br /> (4)<br /> đường tên f x , do tải trọng qx tác dụng<br /> <br /> trên Hình 2, có thể tính được:<br /> <br /> l<br /> <br /> Z<br /> <br /> D0y = Q20y dz<br /> (5)<br /> qx æ<br /> a 2b b 2 ö<br /> l<br /> (2)<br /> H 0 = ç ab –<br /> – ÷.<br /> f x đơn<br /> l có8chiều<br /> è giản<br /> ø<br /> Q0x , Q0y là lực cắt trong dầm<br /> dài nhịp l, do tải trọng q x , qy tác dụng lên dầm gây ra.<br /> Vẽ biểuDây<br /> đồ lực<br /> và thực<br /> phép tính nhân biểu đồ, sẽ được:<br /> có cắt<br /> chiều<br /> dài Lhiện<br /> 0 , được tính theo công thức [6]:<br /> !<br /> 2<br /> l<br /> 1D0x = q2 b23 a − a − b<br /> x b + D ),<br /> +<br /> L0 =<br /> ( D0 x cos<br /> 0ly<br /> 6<br /> cos b 2 H 02<br /> 2<br /> 3<br /> qy l<br /> trong đó<br /> D0 x = ò Q02x d z ; D0y = 12<br /> l<br /> <br /> (6)<br /> (3)<br /> <br /> b. Trạng thái tính toán:<br /> D0 y = ò Q02y d z ; ;<br /> l<br /> <br /> (5)<br /> <br /> (7)<br /> (4)<br /> <br /> Trong mặt phẳng của dây, dây chịu thêm tải trọng phân bố đều p x tác dụng trên đoạn b; nhiệt độ<br /> lực cắt trong dầm đơn giản có chiều dài nhịp l, do tải trọng qx ,đoạn<br /> dụng<br /> q y tác<br /> Q0 x , tăng<br /> Q0 y là<br /> môi trường<br /> lên (hoặc giảm) t độ; gối trái chuyển vị ngang theo hướng trục z một<br /> δ, chuyển<br /> dầm<br /> ra. trục x một đoạn v; do có dãn dư, dây dài thêm một đoạn là ∆s. Cần tính lực căng<br /> vị lên<br /> đứng<br /> theogây<br /> hướng<br /> H1 trong<br /> Giả<br /> gối tính<br /> vẫn là<br /> β khibiểu<br /> chịuđồ,<br /> cácsẽnguyên<br /> Vẽdây.<br /> biểu<br /> đồthiết<br /> lựcgóc<br /> cắt nghiêng<br /> và thực giữa<br /> hiệnhai<br /> phép<br /> nhân<br /> được:nhân trên.<br /> Biến dạng của dây do thay đổi nội lực, nhiệt độ và dây bị dãn dư:<br /> æ<br /> a2 b ö<br /> – H÷1; − H0<br /> D0 x = qx2b2 ç a –<br /> è ∆Ll = 6 ø<br /> l + αtL0 + ∆s<br /> <br /> EFcos2 β<br /> <br /> (6)<br /> (8)<br /> <br /> q y2l 3<br /> (7)<br /> .<br /> D<br /> =<br /> y<br /> 0<br /> trong đó EF là độ cứng của dây;<br /> 12 α là hệ số giãn nở vì nhiệt vật liệu làm dây.<br /> Chiều dài dây và ảnh hưởng do chuyển vị cưỡng bức của gối đến chiều dài dây được tính theo<br /> b. Trạng<br /> thái tính toán:<br /> công<br /> thức [6]:<br /> <br /> l<br /> 1 <br /> 3 đều p tác dụng trên đoạn<br /> Trong mặt phẳng<br /> của dây,−dây<br /> phân<br /> bố<br /> L1 =<br /> δ coschịu<br /> β − thêm<br /> v sin βtải<br /> + trọng<br /> D<br /> cos<br /> β<br /> +<br /> D<br /> (9)<br /> 1x<br /> 1y<br /> x<br /> cos β<br /> 2H12<br /> <br /> b; nhiệt độ môi trường tăng lên (hoặc giảm) t độ; gối trái chuyển vị ngang theo hướng<br /> 3<br /> <br /> Hùng, N. M. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng<br /> <br /> trong đó<br /> D1x<br /> <br /> a2 b<br /> −<br /> = (q x + p x ) b a −<br /> l<br /> 6<br /> <br /> !<br /> <br /> 2 2<br /> <br /> D1y = D0y<br /> <br /> (10)<br /> (11)<br /> <br /> Giữa các đại lượng L1 , L0 và ∆L có quan hệ:<br /> L1 = L0 + ∆L<br /> <br /> (12)<br /> <br /> Thay các giá trị ở (3), (8) và (9) vào (12), sẽ được:<br /> <br /> <br /> δcos2 β + v sin β cos β<br /> 1 <br /> 1 <br /> l<br /> l<br /> −<br /> +<br /> +<br /> D1x cos3 β + D1y =<br /> D0x cos3 β + D0y +<br /> 2<br /> 2<br /> cos β<br /> cos β<br /> cos β 2H0<br /> 2H1<br /> <br /> αtl<br /> αt <br /> H1 − H0<br /> l+<br /> D0x cos3 β + D0y + ∆s<br /> +<br /> +<br /> 2<br /> 2<br /> cos β 2H0<br /> EFcos β<br /> <br /> (13)<br /> <br /> <br /> <br /> αt <br /> 1 <br /> 3<br /> 3<br /> Bỏ qua<br /> D<br /> cos<br /> β<br /> +<br /> D<br /> D<br /> cos<br /> β<br /> +<br /> D<br /> vì<br /> rất<br /> nhỏ<br /> so<br /> với<br /> , sau khi rút gọn và biến đổi<br /> 0x<br /> 0y<br /> 0x<br /> 0y<br /> 2H02<br /> 2H02<br /> <br /> <br /> EF<br /> cos2 β sau đó nhân với H12 , sẽ được phương trình lực căng trong dây:<br /> nhân 2 vế với<br /> l<br /> <br /> <br /> <br /> <br />  EFcos2 β <br /> 3<br /> D0x cos β + D0y − H0 +<br /> 2 <br /> <br /> <br /> <br /> 2<br />  H 2 − EFcos β D1x cos3 β + D1y = 0<br /> H13 +  2lH0<br />   1<br />  EF<br /> 2l<br /> δcos3 β + v sin βcos2 β + αtl cos β + ∆scos2 β <br /> +<br /> l<br /> (14)<br /> Chuyển vị của dây tại vị trí cách gối trái một đoạn a (Hình 2) được tính theo công thức:<br /> !<br /> qx + px<br /> a2 b b2<br /> ∆f x =<br /> ab −<br /> −<br /> − fx<br /> (15)<br /> H1<br /> l<br /> 8<br /> 3. Tính hệ có hai dây giằng gió căng trước chịu tải trọng gió tĩnh<br /> Xét hệ gồm hai dây giằng gió, nằm trong mặt phẳng nằm ngang, liên kết với hệ mặt cầu thông qua<br /> các dây giằng ngang. Các kích thước cơ bản được thể hiện trên Hình 3. Hệ mặt cầu được coi là dầm<br /> mềm. Ảnh hưởng của các dây chủ và dây treo đứng của cầu treo đến chuyển vị ngang của hệ mặt cầu<br /> khá nhỏ [7], nên được bỏ qua. Tính hệ làm việc ở hai trạng thái.<br /> a. Trạng thái ban đầu:<br /> Dây giằng gió 1 và dây giằng gió 2 chịu tải trọng căng trước các dây giằng ngang, được coi là<br /> phân bố đều q x trên đoạn có chiều dài b. Đường tên của dây 1 tại vị trí cách gối trái một đoạn a1 , ứng<br /> với b/2, bằng f x1 ; Đường tên của dây 2 tại vị trí cách gối phải một đoạn a2 , ứng với b/2, bằng f x2 ;<br /> Lực căng trong dây 1 và dây 2 tính theo công thức:<br /> H01<br /> <br /> qx<br /> =<br /> f x1<br /> <br /> <br /> <br /> a21 b b2 <br /> <br /> a1 b −<br /> − <br /> l1<br /> 8<br /> 4<br /> <br /> (16)<br /> <br /> Hùng, N. M. / Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng<br /> <br />  trong2 mặt phẳng<br /> <br /> Xét hệ gồm hai dây giằng gió, nằm<br /> nằm ngang, liên kết với hệ mặt<br /> a2 b b2 <br /> <br /> q<br /> x<br /> cầu thông qua các dây giằng<br /> ngang.<br /> Các<br /> Hệ<br /> a2 bkích<br />  bản được thể hiện trên Hình 3.(17)<br /> H02<br /> =<br /> − cơ<br /> − thước<br /> f x2hưởng của<br /> l2 các 8dây chủ và dây treo đứng của cầu treo<br /> mặt cầu được coi là dầm mềm. Ảnh<br /> đến<br /> chuyển<br /> vị ngang<br /> củachịu<br /> hệ mặt<br /> cầu khá<br /> nhỏ [7],<br /> nên bố<br /> được<br /> qua.<br /> Tính<br /> hệ làm<br /> Ngoài ra,<br /> mỗi<br /> dây giằng<br /> gió còn<br /> tải trọng<br /> bản thân<br /> qy phân<br /> đềubỏ<br /> trên<br /> toàn<br /> bộ chiều<br /> dàiviệc<br /> nhịpở<br /> của dây,hai<br /> tác trạng<br /> dụng thái.<br /> theo phương vuông góc với mặt phẳng của dây.<br /> l1<br /> <br /> a. Trạng thái ban đầu:<br /> <br /> b. Trạng thái tính toán:<br /> <br /> a1<br /> <br /> Dâytảigiằng<br /> và dây<br /> giằng<br /> gió 2<br /> Hệ chịu thêm<br /> trọnggió<br /> gió 1phân<br /> bố đều<br /> p x tác<br /> b/2<br /> b/2<br /> chịu<br /> tải<br /> trọng<br /> căng<br /> trước<br /> các<br /> dây<br /> giằng<br /> dụng trên toàn bộ chiều dài của hệ mặt cầu. Khi<br /> coi là<br /> phântrên<br /> bố đoạn<br /> đều bqcủa<br /> px<br /> x trên<br /> đó, thôngngang,<br /> qua cácđược<br /> dây giằng<br /> ngang,<br /> dài b.pĐường<br /> tên của<br /> dây 1<br /> dây giằngđoạn<br /> gió 1cósẽchiều<br /> chịu thêm<br /> b của<br /> 1x , trên đoạn<br /> b1<br /> dây giằngtại<br /> gióvị2 trí<br /> chịucách<br /> thêmgối<br /> p2xtrái<br /> , saomột<br /> cho đoạn<br /> p1x + pa2x<br /> =ứng<br /> 1,<br /> px .<br /> với b/2, bằng f x1 ; Đường tên của dây 2 tại<br /> f x1<br /> Sử dụng phương trình (14) và công thức (15)<br /> vị trí cách gối phải một đoạn a2 , ứng với<br /> để tính lực căng và chuyển vị của mỗi dây giằng<br /> b/2,<br /> Lực1 và<br /> căng<br /> 1 và<br /> f x1 ;dây<br /> gió do p1x<br /> tácbằng<br /> dụng lên<br /> do trong<br /> p2x tácdây<br /> dụng<br /> lên dây 2.dây 2 tính theo công thức:<br /> Việc tính toán sẽ được thực2 hiện 2nhiều lần với<br /> f x2<br /> qx æp vàa1pb khác<br /> b ö nhau, cho<br /> các cặp trị sốHtải<br /> trọng<br /> (16)<br /> 2x–<br /> ç a1x<br /> ÷,<br /> 01 =<br /> 1b –<br /> b2<br /> 8 øcủa hai dây<br /> đến khi chuyển vị tạif xvị<br /> 1 ètrí ứngl1với b/2<br /> a2<br /> thoả mãn điều kiện ∆ f x1 = −∆ f2x2 . 2<br /> l2<br /> æ<br /> ö<br /> qtựx các<br /> a b b toán:<br /> Sau đây làHtrình<br /> (17)<br /> – 2 tính<br /> – ÷.<br /> ç a2bbước<br /> 02 =<br /> 8 øhình học;<br /> f x 2 è và đặc<br /> l2 trưng<br /> 1. Vào các kích thước<br /> Hình<br /> Sơđồđồtính<br /> tính<br /> có hai<br /> dây căng<br /> Hình 3.3.Sơ<br /> hệ hệ<br /> có hai<br /> dây căng<br /> trước<br /> 2. Vào tải trọng bản thân dây chủ qy và tải<br /> trước<br /> trọng gió p x ;<br /> Ngoài<br /> mỗi các<br /> dâydây<br /> giằng<br /> gióngang<br /> còn chịu<br /> 3. Chọn lực<br /> căngra,trước<br /> giằng<br /> q x ; tải trọng bản thân q y phân bố đều trên toàn bộ<br /> 4. Tính<br /> H01dài<br /> , Dnhịp<br /> (6), (7);<br /> 0x1 , Dcủa<br /> 0y1 theo<br /> chiều<br /> dây, các<br /> tác công<br /> dụngthức<br /> theo(16),<br /> phương<br /> vuông góc với mặt phẳng của dây.<br /> 5. Tính H02 , D0x2 , D0y2 theo các công thức (17), (6), (7);<br /> b. Trạng thái tính toán:<br /> 6. Cho p1x = p1x min ;<br /> 7. Tính DHệ<br /> theo thêm<br /> công thức<br /> (10); gió phân bố đều p x tác dụng trên toàn bộ chiều dài của hệ<br /> tải trọng<br /> 1x1 chịu<br /> 8. Tìm<br /> phương<br /> 11 từ Khi<br /> mặtHcầu.<br /> đó, trình<br /> thông(14);<br /> qua các dây giằng ngang, trên đoạn b của dây giằng gió 1 sẽ chịu<br /> 9. Tính<br /> ∆<br /> theo<br /> công<br /> thức<br /> (15);dây giằng gió 2 chịu thêm p , sao cho p + p = p .<br /> thêm f x1<br /> b của<br /> p1x , trên đoạn<br /> 2x<br /> 1x<br /> 2x<br /> x<br /> 10. p2x = p x − p1x ;<br /> dụng<br /> trình<br /> (14) và công thức (15) để tính lực căng và chuyển vị của mỗi<br /> 11. Tính Sử<br /> D1x2<br /> theophương<br /> công thức<br /> (10);<br /> dây giằng<br /> do ptrình<br /> tác<br /> dụng<br /> lên dây 1 và do p2x tác dụng lên dây 2.<br /> 12. Tìm<br /> H12 từ gió<br /> phương<br /> (14);<br /> 1x<br /> 13. Tính ∆ f x2 theo công thức (15);<br /> tínhkiện<br /> toán∆ sẽ được<br /> thực hiện nhiều lần với các cặp trị số tải trọng p và p2x<br /> 14. KiểmViệc<br /> tra điều<br /> f x1 = −∆ f x2 . Nếu không thoả mãn, tăng p1x , quay lại bước 7; 1x<br /> khác nhau,<br /> đến<br /> vị tại không<br /> vị trí ứng<br /> vớiNếu<br /> b/2 không<br /> của hai<br /> dâymãn,<br /> thoảtăng<br /> mãn<br /> 15. Kiểm<br /> tra điềucho<br /> kiện<br /> cáckhi<br /> dâychuyển<br /> giằng ngang<br /> bị nén.<br /> thoả<br /> q xđiều<br /> , quaykiện<br /> lại<br /> bước 4; D fx1 = – D fx 2 .<br /> 16. Xuất kết quả tính toán;<br /> Sau đây là trình tự các bước tính toán:<br /> 17. Kết thúc.<br /> 1. Vào các kích thước và đặc trưng hình học;<br /> q y và<br /> 2. dầm<br /> Vào<br /> tải trọng<br /> dâygió<br /> chủ<br /> tải trọng<br /> giótrọng<br /> px ; gió tĩnh<br /> 4. Tính hệ có<br /> cứng<br /> và haibản<br /> dâythân<br /> giằng<br /> căng<br /> trước<br /> chịu tải<br /> Chọn<br /> căng<br /> các dây<br /> giằng<br /> ngang<br /> Hệ tương3.tự như<br /> trênlực<br /> Hình<br /> 3. trước<br /> Dầm mặt<br /> cầu có<br /> chiều<br /> dài ldqvà<br /> x ; độ cứng uốn trong mặt phẳng nằm<br /> ngang EI. Bỏ qua ảnh hưởng của các dây chủ và dây treo đứng của cầu treo đến chuyển vị ngang của<br /> dầm mặt cầu.<br /> 5<br /> <br />

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản