Báo cáo khoa học: ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA THIẾT BỊ GIẢM CHẤN TRONG VIỆC TĂNG CƯỜNG ỔN ĐỊNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CẦU DÂY VĂNG

Tóm tắt: Kết cấu cầu dây văng đang được áp dụng phổ biến trên thế giới với nhiều ưu điểm nhưng bên cạnh vẫn có một số nhược điểm cần khắc phục. Một trong số đó là ứng xử động lực học của công trình. Thiết bị giảm chấn là giải pháp mới nhằm cải thiện nhược điểm này. Hiện nay, ứng dụng phổ biến nhất của thiết bị trên cầu dây văng là cho các dây văng còn cho cột tháp và cho dầm chủ vẫn chưa phổ biến. ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo khoa học: "ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA THIẾT BỊ GIẢM CHẤN TRONG VIỆC TĂNG CƯỜNG ỔN ĐỊNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CẦU DÂY VĂNG" ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA THIẾT BỊ GIẢM CHẤN TRONG VIỆC TĂNG CƯỜNG ỔN ĐỊNH ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CẦU DÂY VĂNG ThS. TRẦN THU HẰNG Bộ môn CTGTTP và CT Thuỷ Khoa Công trình Trường Đại học Giao thông Vận tải Tóm tắt: Kết cấu cầu dây văng đang được áp dụng phổ biến trên thế giới với nhiều ưu điểm nhưng bên cạnh vẫn có một số nhược điểm cần khắc phục. Một trong số đó là ứng xử động lực học của công trình. Thiết bị giảm chấn là giải pháp mới nhằm cải thiện nhược điểm này. Hiện nay, ứng dụng phổ biến nhất của thiết bị trên cầu dây văng là cho các dây văng còn cho cột tháp và cho dầm chủ vẫn chưa phổ biến. Có nhiều phương pháp đánh giá hiệu quả hoạt động của thiết bị giảm chấn, trong đó phương pháp sử dụng các chương trình máy tính có nhiều ưu điểm. MIDAS Civil là một trong những chương trình phân tích kết cấu phổ biến có thể mô hình hoá được thiết bị giảm chấn gắn trên kết cấu công trình. Từ việc ứng dụng tính toán thiết bị giảm chấn khối lượng điều chỉnh TMD trên một công trình cầu dây văng cụ thể chịu tác động của gió, các kết quả thu được cho thấy thiết bị có hiệu quả tốt về khả năng cải thiện các đặc trưng dao động và ứng xử chuyển vị của kết cấu. Summary: Cable stayed bridges, applied widely around the world, have many advantages but also some disadvantages. One of the disadvantages is the dynamic responseCT 1 that dampers are new devices for improvement. Now, the most popular application for cable stayed bridges is on cables, but not pylons and girders. There are some approaches to evaluate the effect of dampers, in which using computer software has many good points. MIDAS Civil is one of the popular structural analysis programmes that can modeling dampers on structures. Through an example of an actual cable stayed bridges with tuned mass dampers (TMD) under wind load, the results shows good effects in improving vibration and displacement responses. 1. MỞ ĐẦU Cầu dây văng nhịp lớn là dạng kết cấu cầu đã nhanh chóng trở nên phổ biến trên toàn thế giới do hiệu quả sử dụng cao về vật liệu, vẻ đẹp kiến trúc của công trình, khả năng vượt nhịp lớn. Nhờ những phát triển trong công nghệ vật liệu và các lý thuyết tính toán phân tích kết cấu, chiều dài nhịp cầu ngày càng được kéo dài và hình dáng kết cấu cầu, nhất là dầm chủ và cột tháp cầu, ngày càng thanh mảnh và cầu kỳ hơn. Điều này khiến cho kết cấu trở nên nhẹ hơn, đẹp hơn và mang tính kiến trúc táo bạo hơn nhưng cũng làm cho các bộ phận kết cấu dễ bị dao động dưới các tác động động lực học. Những tác động này không chỉ đơn thuần là có thêm tải trọng tham gia vào tổ hợp tải trọng thiết kế cầu, chúng còn gây ra những dao động, biến dạng cho kết cấu, làm biến đổi ứng xử thông thường của công trình ở các mức độ khác nhau. Lịch sử ngành xây dựng cầu đã chứng kiến nhiều công trình bị hư hỏng, thậm chí phá huỷ hoàn toàn trong những điều kiện thông thường. Mọi dao động quá mức của kết cấu do bất kỳ tác nhân nào gây ra đều nguy hiểm. Đối vớicầu dây văng, kích thích tham số rất dễ xảy ra do sự có mặt của nhiều tần số thấp trong kết cấudầm, tháp cầu và trong các dây cáp. Khi những điều kiện cộng hưởng xảy ra thì thậm chí mộtchuyển dịch được coi là nhỏ của kết cấu dầm và/hoặc các tháp cầu cũng có thể gây ra sự mất ổnđịnh động và gây ra tình trạng dao động rất mạnh cho các bộ phận kết cấu. Cách hiệu quả nhất để giảm dao động không mong muốn là ngăn chặn hoặc thay đổi nguồngây ra dao động. Tuy nhiên, biện pháp này thường khó thực hiện được. Cũng có thể tác động tớibản thân kết cấu để làm triệt tiêu các dao động quá mức của kết cấu: - Tăng độ cứng của kết cấu, - Thay đổi khối lượng của kết cấu, - Thay đổi hình dáng kết cấu phù hợp hơn về khí động học. Lĩnh vực điều khiển dao động đã có những phát triển rất rộng trong những năm qua với 3dạng điều khiển ứng xử động lực học cơ bản là chủ động, bị động và bán chủ động. Việc tăngcường khả năng tiêu hao năng lượng động của kết cấu, mà cụ thể là thiết kế một hệ triệt tiêu daođộng để cô lập nguồn gây ra dao động hoặc cách ly bộ phận khỏi nguồn gây ra dao động đã trởthành một phương thức phổ biến hơn cả để khống chế dao động của kết cấu. ...