Báo cáo nghiên cứu khoa học: TÍNH TOÁN KHUNG THÉP CÓ LIÊN KẾT NỬA CỨNG THEO MÔ HÌNH ĐÀN - DẺO

Mở đầu Đặc điểm ứng xử của liên kết nửa cứng được mô tả theo nhiều dạng khác nhau: Mô hình ứng xử tuyến tính, mô hình ứng xử cứng - dẻo, mô hình ứng xử đàn dẻo,.. Bên cạnh đó, cũng có nhiều mô hình toán học được áp dụng như: mô hình hai đường thẳng, ba đường thẳng, mô hình chuỗi, mô hình hàm lũy thừa, mô hình hàm đa thức...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo nghiên cứu khoa học: "TÍNH TOÁN KHUNG THÉP CÓ LIÊN KẾT NỬA CỨNG THEO MÔ HÌNH ĐÀN - DẺO" TÍNH TOÁN KHUNG THÉP CÓ LIÊN KẾT NỬA CỨNG THEO MÔ HÌNH ĐÀN - DẺOThS. NGUYỄN QUỐC HÙNGCông ty kiểm định Sài GònPGS. TS. NGUYỄN TIẾN CHƯƠNGViện KHCN Xây dựng1. Mở đầu Đặc điểm ứng xử của liên kết nửa cứng đư ợc mô tả theo nhiều dạng khác nhau: Mô hình ứ ng xửtuyến tính, mô hình ứ ng xử cứng - dẻo, mô hình ứ ng xử đàn dẻo,.. B ên cạnh đó, cũng có nhiều môhình toán học đ ư ợc áp dụng nh ư: mô hình hai đư ờng thẳng, ba đ ư ờng thẳng, mô hình chu ỗi, mô hìnhhàm l ũy thừa, mô hình hàm đ a thức... Trong số đó, có một số mô hình ph ổ biến nhất như mô hình đath ức Frye - Morris, mô hình lũy thừa của Kishi và Chen và mô hình ba đư ờng thẳng của EC3. Đặctính c ủa các mô hình đư ợc xem xét trong các tài li ệu [1- 7]. M ô hình ứ ng xử liên kết theo EC3 đư ợc chia ra hai tr ư ờng hợp là khung có giằng và khung khôngcó giằng. B ài báo này chỉ xét ảnh hư ởng của liên kết nửa cứng theo mô hình EC3 trong tr ư ờng hợpkhung không có giằng. Mô hình EC3 gồm ba đoạn thẳng chính, đoạn thẳng thứ nhất có hệ số góc theo K0độ cứng li ên k ết ban đầu K0, đo ạn thẳng thứ hai có độ cứng li ên kết bằng K   . Đo ạn 2  3(1.5  ) 3th ẳng thứ ba có dạng nằm ngang, tương ứ ng độ cứng li ên kết bằng không. Hình 1. Ứng xử mô men góc xoay Giá trị  ph ụ thuộc vào đ ặc điểm của liên k ết, chẳng hạn ứng với kiểu li ên kết bu lông có hai thépgóc liên kết ở gối tr ên và g ối dư ới dầm thì =3,1 và =2,7 khi có thêm hai thép góc liên kết ở bảnbụng [ 2]. M ỗi loại liên kết sẽ có một mômen trở kháng M i.Rd k hác nhau. Phương pháp t ổ hợp các bộ phận(component method) đư ợc dùng để tính giá trị đ ộ cứng ban đầu và mô men d ẻo của liên kết. Việc thựchi ện theo phương pháp này sẽ qua các bư ớc tính toán c ơ bản như sau:- Liệt kê t ất cả các bộ phận cấu th ành nút liên kết d ầm - c ột cần xem xét.- Đánh giá quan hệ giữa lực và chuyển vị cho tất cả các bộ phận. - T ổ hợp các bộ phận để đánh giá độ cứng li ên k ết ban đầu và mô men d ẻo của cả liên kết.2. Ma trận độ cứng phần tử dầm có liên kết nửa cứng Xem xét phần tử dầm có chiều dài L v ới các liên kết nửa cứng nh ư hình 2, ở đây xib là góc xoaycủa điểm mút thanh, xi c là góc xoay c ủa li ên kết so với thanh và xi là tổng góc xoay tại nút khung. Hình 2. Mô hì nh phần t ử dầm liên kết nửa cứngMa trận độ cứng của một phần tử kết cấu với các nút li ên kết nửa cứng có dạng [ 8]:  EA  L    4EI(B11  B12  B22 ) 0  doixung L3   2EI(2B11  B12 ) 4EIB11   0  L2 L K (1)   EA EA   0 0 L L   4EI(B11  B12  B22 )  2EI(2B11  B12 ) 4EI(B11  B12  B22 )   0 0  L3 L2 3 L  ...