Báo cáo nghiên cứu khoa học: TÍNH TẢI TRỌNG SÓNG NỔ TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH ĐẶT TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT BÃO HÒA NƯỚC THEO MÔ HÌNH ĐÀN HỒI NHỚT PHI TUYẾN

Đặt vấn đề Bài toán tải trọng tác dụng lên công trình đặt trong môi trường đất đồng nhất, đàn hồi tuyến tình dưới tác dụng của tải trọng động trên bề mặt môi trường do nổ trong không khí gây ra có kể đến ảnh hưởng chuyển vị của công trình như vật rắn tuyệt đối đã được đề cập đến trong các tài liệu [1,7].
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo nghiên cứu khoa học: "TÍNH TẢI TRỌNG SÓNG NỔ TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH ĐẶT TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT BÃO HÒA NƯỚC THEO MÔ HÌNH ĐÀN HỒI NHỚT PHI TUYẾN" TÍNH TẢI TRỌNG SÓNG NỔ TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH ĐẶT TRONG MÔI TRƯỜNG ĐẤT BÃO HÒA NƯỚC THEO MÔ HÌNH ĐÀN HỒI NHỚT PHI TUYẾN GS. TSKH. NGUYỄN VĂN HỢI ThS. NGUYỄN DUY TÚY TS. NGUYỄN QUANG TRUNG Học viện Kỹ thuật Quân sự 1. Đặt vấn đề Bài toán tải trọng tác dụng lên công trình đặt trong môi tr ư ờng đất đồng nhất, đàn h ồi tuyến tình dư ới tác dụng của tải trọng động tr ên bề mặt môi tr ư ờng do nổ trong không khí gây ra có kể đến ảnh hư ởng chuyển vị của công tr ình như vật rắn tuyệt đối đã đư ợc đề cập đến trong các tài liệu [1,7]. Phát triển h ư ớng nghi ên cứu trên, trong bài báo này trình bày các kết nghiên cứu đối với tải trọng tác dụng lên công trình đ ặt trong môi tr ư ờng đất bão hòa nư ớc với mô hình c ủa môi tr ư ờng là phân l ớp, đàn hồi phi tuyến có kể đến tính nhớt của môi trư ờng. 2. Mô hình tính của bài toán K h ảo sát công tr ình có hc t  2m , l c t  3m đặt trong môi tr ư ờng đất đá b ão hòa nư ớc ở độ sâu hn  4m dư ới tác dụng của tải trọng động đặt tr ên bề mặt môi trư ờng do nổ trong không khí gây ra (hình 1). C ần xác định tải trọng tác dụng lên công trình có kể đến sự tương tác giữa sóng, môi tr ư ờng và k ết cấu. p(t) p(t) = f(t) t x 0 hn n h1 t h ct d l ct h2 y Hình 1. Mô hình th ực tế của b ài toán Đ ể giải bài toán đ ặt ra ta thừa nhận các giả thiết sau: - Tải trọng do sóng nổ gây ra tr ên mặt đất có phương thẳng đứng, phân bố đều và phân b ố trên diện rộng gấp nhiều lần mặt bằng của công tr ình; - M ôi trư ờng đất đá xung quanh công tr ình ngầm l à môi trư ờng bão hòa nư ớc, đồng nhất hoặc phân l ớp theo chiều sâu, trong từng lớp môi tr ư ờng ứng xử theo quy luật đàn hồi nhớt phi tuyến; - Vật liệu của kết cấu biến dạng đ àn h ồi tuyến tính. Từ các giả thiết về tải trọng nói tr ên, bài toán đặt ra sẽ dẫn tới bài toán một chiều theo phương thẳng đứng. Tách từ hệ môi tr ư ờng – kết cấu m ột cột đất theo phương đ ứng có chiều cao hữu hạn, có tiết diện ngang S bằng diện tích mặt bằng của công trình. C ột đất đư ợc chia thành n p hần tử (bao gồm n  3 ph ần tử đất v à 3 ph ần tử công tr ình) như hình 2. Ti ếp đó, khối lư ợng phân bố của từng phần tử đư ợc thay bằng khối lư ợng tập trung mi ( i  1  n ) đặt tại tâm phần tử. Ri êng công trình sẽ đư ợc thay bằng 3 khối lư ợng tập trung tương ứ ng với khối lư ợng của nóc, t ư ờng và đáy công tr ình. Liên k ết giữa các khối l ư ợng tập trung của môi trư ờng đư ợc thay bằng liên kết đàn hồi phi tuyến – nh ớt tương ứ ng với các đặc tr ưng cơ học của môi trư ờng, c òn liên kết giữa các khối lư ợng tập trung của công tr ình đư ợc thay bằng các liên kết đàn hồi tuyến tính tương ứ ng với các đặc tr ưng cơ h ọc của công tr ình (xem hình 3). p (t) P(t) m1 1 m2 2 Các phần h i-1 i-1 tử đất m i-1 hi i i+1 h i+1 mi mi+1 Nóc j j+1 Tường Các phần tử công trình j+2 Đáy N óc công trình mj Lj m j+1 Tường công trình L j+1 m j+2 Đ áy công trình Các phần tử đất m n-1 n-1 mn n ...