Ảnh hưởng của hiện tượng trượt giữa nền và móng đến phản ứng của công trình chịu tải trọng động đất

Bài viết Ảnh hưởng của hiện tượng trượt giữa nền và móng đến phản ứng của công trình chịu tải trọng động đất trình bày tổng quan về hệ hai bậc tự do; Mô hình của liên kết giữa nền và móng; Ảnh hưởng của giá trị cực đại này đối với phản ứng của hệ kết cấu bên trên sẽ được đánh giá thông qua phân tích phản ứng động đất của hệ hai bậc tự do với mô hình lặp trễ mới áp dụng cho liên kết giữa nền đất và móng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ảnh hưởng của hiện tượng trượt giữa nền và móng đến phản ứng của công trình chịu tải trọng động đất ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, SỐ 11(84).2014, QUYỂN 1 7 ẢNH HƯỞNG CỦA HIỆN TƯỢNG TRƯỢT GIỮA NỀN VÀ MÓNG ĐẾN PHẢN ỨNG CỦA CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT THE EFFECT OF SLIDING BASE ON EARTHQUAKE RESPONSE OF BUILDINGS Bùi Quang Hiếu Trường Đại học Bách khoa, Đại học Đà Nẵng; Email: quanghieu022000@gmail.com Tóm tắt - Hiện tượng trượt tại đáy móng công trình trong trận động Abstract - Sliding behaviour at the bases during the earthquake đất có thể được sử dụng một cách chủ động trong thiết kế kháng response could be used positively in seismic design to control the chấn để hạ thấp phá hủy của kết cấu bên trên. Hiện tượng trượt damages of the superstructures with a relatively higher strength. It này liên quan mật thiết đến hệ số ma sát tại đáy móng công trình. has been found theoretically that the required level (of strength?) Trong bài báo này, hệ móng đàn hồi được mô hình bởi mô hình is closely related to the friction coefficient at the base-foundation. song tuyến tính mới, trong đó có xét đến giá trị cực đại của hệ số In this paper the behaviour of flexible foundation is modelled by a ma sát tại thời điểm móng bắt đầu trượt và giá trị trung bình trong new bilinear model which includes the peak value of friction suốt quá trình trượt. Ảnh hưởng của giá trị cực đại này đối với phản coefficient at the start of sliding and the average value during cyclic ứng của hệ kết cấu bên trên sẽ được đánh giá thông qua phân tích responses. The effects of the peak on responses were investigated phản ứng của hệ hai bậc tự do với mô hình lặp trễ mới áp dụng through the earthquake response analysis of two-degree-of- cho liên kết giữa nền đất và móng. freedom system with the new hysteresis model at the base. Từ khóa - hệ móng đàn hồi; hệ số ma sát; giá trị cực đại; mô hình Key words - sliding foundation; friction coefficient; peak value; song tuyến tính; phân tích phản ứng động đất. bilinear model; earthquake response analysis. 1. Đặt vấn đề 2. Hệ hai bậc tự do khảo sát Trong những năm gần đây, các trận động đất mạnh đã và 2.1. Tổng quan đang được ghi lại, ví dụ như trận động đất El Centro năm Hệ kết cấu có kể đến tương tác giữa công trình và móng 1940, Hoa Kỳ hay trận động đất ở tỉnh Niigata năm 2004, trong khảo sát của nghiên cứu này thể hiện trong Hình 1. Nhật Bản. Mức độ phá hủy của các tòa nhà bê tông cốt thép trong các trận động đất này nhỏ hơn mức độ dự đoán từ phân x2 mf : khối lượng móng tích lịch sử phi tuyến tính thời gian nếu các gia tốc nền được ms : khối lượng kết cấu bên trên x1 ghi lại trong các trận động đất được sử dụng như là gia tốc ms ks : độ cứng của kết cấu bên trên. đầu vào tại móng của các công trình trên. Một trong các ks Ở đây, kết cấu bên trên được giả thuyết là đàn hồi tuyến tính nên ks là nguyên nhân có thể được ước tính đó là cường độ động đất hằng số. tác dụng vào công trình nhìn chung là nhỏ hơn so với các giá kf : độ cứng của liên kết giữa nền và trị được ghi nhận; bởi vì có sự tương tác giữa nền và móng kf móng; kf được định nghĩa ở mục 2.2. hoặc sự giải phóng năng lượng tại móng công trình. Mặc ag mf khác, sự trượt nhau giữa nền và móng được ghi nhận trong thí nghiệm bàn rung của một trường học ba tầng bằng bê Hình 1. Hệ hai bậc tự do khảo sát tông cốt thép tỷ lệ 5:6 vào năm 2006 [1]. Trong thí nghiệm Kết cấu bên trên được xem xét trong giới hạn đàn hồi với này, góc xoay tầng cực đại và phá hủy của tòa nhà với hệ hệ số độ cứng tương đương là ks. Tương tác giữa nền và móng trượt là nhỏ hơn so với trường hợp hệ móng cố định. móng hay sự trượt nhau giữa nền và móng được lý tưởng Đồng thời quan hệ giữa lực cắt tại đáy móng và chuyển vị hóa bằng liên kết đàn hồi đơn giản với hệ số độ cứng của liên tại móng có thể được lý tưởng hóa bằng một lò xo đơn giản kết này sẽ được mô tả ở mục 2.2. Hệ kết cấu này sẽ chịu tác sử dụng mô hình song tuyến tính [2]. Trong mô hình này, dụng của gia tốc nền là ag theo phương ngang mà gia tốc nền lực cắt đáy tại thời điểm móng bắt đầu trượ ...