ĐỀ BÀI : TÍNH TOÁN HỆ THỐNG DÂY NEO HAI PHÍA CỦA CÔNG TRÌNH BIỂN BÁN CHÌM

Xét một công trình nổi được neo giữ bằng một dây neo OBA (OA là đoạn dây ảo, BA là đoạn dây thật) (Hình 1). Tại điểm A dây neo gắn với kết cấu nổi có góc xiên, còn tại điểm B dây neo nối với neo có góc xiên. Chiều dài tối thiểu của đường dây neo tức là chiều dài dây neo khi tiếp tuyến với đường dây neo tại vị trí dây liên kết với neo là đường nằm ngang.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
ĐỀ BÀI : TÍNH TOÁN HỆ THỐNG DÂY NEO HAI PHÍA CỦA CÔNG TRÌNH BIỂN BÁN CHÌMVIỆN CÔNG TRÌNH BIỂNTIỂU LUẬN CÔNG TRÌNH BIỂN M ỀM & PT N ỔI• ĐỀ BÀI : TÍNH TOÁN HỆ THỐNG DÂY NEO HAI PHÍA CỦA CÔNG TRÌNH BIỂN BÁN CHÌM. I. Các số liệu đầu vào: - Các giá trị Hi : Hi = ai. Ho, với ai được lấy theo các giá trị dưới đây: ai = 0,9; 0,8; 0,7; 0,6; 0,5; 0,4; 0,35; 0,3; 0,25; 0,2; (để xây dựng đồ thị H(x) ở bên trái trục tung) ai = 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0; 2,2; 2,4; 2,6; 2,8; 3,0. (để xây dựng đồ thị H(x) ở bên phải trục tung) - Giá trị Ho, q, d : q (N/m)- N Ho(k d q (N/m) - xích Cáphóm N) (m) (trong nước) (trong nước) 1 40 90 350 Trong đó:+ Ho(kN) = T0 - lực căng ban đầu (chưa chịu tải trọng) của dây neo tại đáy biển(trạng thái dây căng tới hạn);+ d (m) - độ sâu nước biển;+ q (N/m) - cường độ trọng lượng bản thân của đây neo trong nước biển. II. Xác đinh các thông số ban đầu. a) Đặt bài toán: Xét một công trình nổi được neo giữ bằng một dây neo OBA (OA là đoạndây ảo, BA là đoạn dây thật) (Hình 1). Tại điểm A dây neo gắn với kết cấu nổicó góc xiên , còn tại điểm B dây neo nối với neo có góc xiên . Hình 1. Sơ đồ bài toán tĩnh lực học đường dây neo đơnTrong đó: : thành phần lực nằm ngang của lực căng dây = H0 : góc xiên tại điểm B, θO =0 : chiều dài dây neo nằm giữa điểm A và điểm B. b) Giải bài toán: q là trọng lượng trên một đơn vị chiều dài dây neo nằm trong nước. Đặt ký hiệu: chiều dài L = LOA, trọng lượng dây neo: P = q.L.SVTH: NGUYỄN VĂN VƯƠNG_53cb2 1VIỆN CÔNG TRÌNH BIỂN Giả sử kéo dài đoạn dây từ điểm B đến điểm O để tiếp tuyến của dâyneo là một đường thẳng nằm ngang. Việc kéo dài này không ảnh hưởng đến nộilực trong dây. Các phương trình cân bằng của đường dây neo: Theo phương trục x: ⇒ = H0 Theo phương trục z: ⇒ = TA sinθA Lực căng trong dây neo tại điểm A: . Xét một đoạn dây có chiều dài sTa có: V T dx=ds.cosθ Hoành độ của điểm A được xác Ođịnh bằng công thức sau: (LA=LOA) q H Ta có: ;Đặt V=s.q, . S To O Suy ra : đặt ; ; Vậy vớiChú ý tới biểu thức , ta nhận được: . Suy ra Tương tự ta cũng có: (với LB=LOB) Vậy chiều dài của dây neo giữa điểm A và B là : Tương tự ta có:Vậy phương trình đường dây neo là : Trong phần diễn giải ở trên đã sử dụng các công thức toán sau: ; ; . c) Chiều dài tối thiểu của đường dây neo. Chiều dài tối thiểu của đường dây neo tức là chiều dài dây neo khitiếp tuyến với đường dây neo tại vị trí dây liên kết với neo là đường nằm ngang. Trường hợp lực căng tới hạn, điểm O trùng với điểm B, tức là , . Khi đó: Quan hệ giữa lực căng dây và chiều dài dây: . Suy raSVTH: NGUYỄN VĂN VƯƠNG_53cb2 2VIỆN CÔNG TRÌNH BIỂNTa lại có: ⇒ Mặt khác : (*) (**)Tu (*) va (**) ⇒ (1)và (2) Từ biểu thức (2) suy ra: (3) Từ biểu thức (3) suy ra: . Vậy ta có:  Lmin = Từ đó => =135.37m & VA = 59264N Vậy, các ta có các giá trị ban đầu như sau:Lmin,m XAo,m VAo,N169.3 135.3 59264 3 7 III. Lập đường cong quan hệ H(x) với x VIỆN CÔNG TRÌNH BIỂN Hình 2. Trường hợp điểm A dịch chuyển sang trái. Trong đó: Tại vị trí ban đầu: . Các số liệu ban đầu là: ; và q. Khi A dịch đến thì và . 2. Giải bài toán.Từ các thông số ban đầu như đã tìm ở trên như : Lo = Lmin = 169.33m ; XAo = 135.37m ; VAo = 59264N ; Ho = To = 40000N Ta chọn giá trị , tính được các giá trị sau: X-1= XAo – (XA-1 + XB-1) - Thực hiện các bước tính toán trên cho trường hợp điểm A dịch chuyểnđến vị trí A-2, A-3,..., A-n xác định được các giá trị , ,…,. Khi điểm A đạt tới vị tríthì . Hoành độ của điểm sẽ là : , và điểm A dịch chuyển đi một đoạnlà : Cuối cùng ta vẽ được đồ thị quan hệ H=f(x) cho trường hợp điểm A dịchchuyển về ...