Hiệu quả giảm chấn của hệ cô lập móng kết hợp với hệ cản nhớt gắn ở kết cấu phụ

Bài viết phân tích hiệu quả giảm chấn của hệ kết hợp gồm hệ cô lập móng (Base Isolation, BI) gắn ở kết cấu chính nối với kết cấu phụ bằng hệ cản chất lỏng nhớt (Viscous Fluid Damper, VFD) dưới tác dụng của gia tốc nền động đất.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hiệu quả giảm chấn của hệ cô lập móng kết hợp với hệ cản nhớt gắn ở kết cấu phụ Tuyển tập Hội nghị khoa học toàn quốc lần thứ nhất về Động lực học và Điều khiển Đà Nẵng, ngày 19-20/7/2019, tr. 1-6, DOI 10.15625/vap.2019000248 Hiệu quả giảm chấn của hệ cô lập móng kết hợp với hệ cản nhớt gắn ở kết cấu phụ Dương Lê Trường1, Nguyễn Trọng Phước2 Khoa Xây dựng, Trường Đại học Xây dựng Miền Trung 1 2 Khoa Xây dựng, Trường Đại học Mở TP. Hồ Chí Minh E-mail: duongletruong@muce.edu.vn phuoc.nguyen@ou.edu.vnTóm tắt nghiên cứu cho thấy hiệu quả giảm chấn khi liên kết cácBài báo phân tích hiệu quả giảm chấn của hệ kết hợp gồm hệ cô kết cấu liền kề với nhau bằng các thiết bị giảm chấn như:lập móng (Base Isolation, BI) gắn ở kết cấu chính nối với kết hệ cản đàn nhớt, hệ cản chất lỏng, hệ cản lưu biến từ.cấu phụ bằng hệ cản chất lỏng nhớt (Viscous Fluid Damper, Dựa trên ý tưởng này, bài báo tập trung phân tíchVFD) dưới tác dụng của gia tốc nền động đất. Hệ cô lập móng hiệu quả giảm chấn của hai kết cấu liền kề sử dụng hai hệsử dụng mô hình cân bằng tuyến tính đàn–nhớt để mô tả ứng xử cản đó là gối cô lập và hệ cản chất lỏng nhớt. Trong đó,trễ của gối. Hệ cản chất lỏng nhớt được mô phỏng bởi quan hệ hai kết cấu có số tầng khác nhau nhưng chiều cao tầnglực cản và vận tốc chuyển động của hệ, có thể là tuyến tính hoặc bằng nhau được nối với nhau bằng hệ cản chất lỏng nhớt,phi tuyến và sử dụng mô hình tổng quát Maxwell để tính lực hệ cô lập móng được gắn ở kết cấu chính. Phương trìnhcản. Phương trình chuyển động của hệ chịu gia tốc nền được chuyển động của hệ khi chịu gia tốc nền của động đấtthiết lập dựa trên nguyên lý cân bằng động và được giải bằng được thiết lập và được giải bằng phương pháp New Markphương pháp Newmark. Phần mềm MATLAB được sử dụng để trên toàn miền thời gian. Gia tốc nền cũng được lựa chọnviết chương trình máy tính phân tích phản ứng động của hệ kết những trận động đất với phổ tần số tương đối gần với tầncấu. Kết quả số từ phản ứng động chuyển vị, gia tốc và lực cắt số riêng của kết cấu. Ứng xử của các hệ cản được phâncho thấy hiệu quả của hệ kết hợp. tích dưới dạng tường minh bằng phương pháp số và lập trình bằng ngôn ngữ MATLAB.Từ khóa: Hệ cản chất lỏng nhớt, hệ cô lập móng, gia tốc nền. 2. Cơ sở lý thuyết1. Đặt vấn đề 2.1. Mô hình kết cấu Trong những năm gần đây động đất xảy ra ngày càngtăng về số lượng và cường độ, ngày càng phức tạp và khódự đoán. Gây ra những thiệt hại khủng khiếp về người vàcủa như: Ngày 27/02/2010 tại Chile xảy ra trận động đấtmạnh 8,8 độ Richter làm khoảng 800 người thiệt mạng vàgây thiệt hại ước tính lến đến 30 tỷ USD. Ngày 11/3/2011tại Nhật Bản xảy ra trận động đất mạnh 9 độ Richter làmkhoảng 16000 người thiệt mạng và gây thiệt hại từ 122 tỷUSD đến 235 tỷ USD. Ngày 25/4/2015 tại Nepal xảy ratrận động đất mạnh 7,9 độ Richter làm khoảng 8000người thiệt mạng và gây thiệt hại hơn 5 tỷ USD, … Vìvậy, việc tìm ra các giải pháp kháng chấn cho kết cấuchịu tác động của động đất luôn là đề tài có tính thời sựvà thu hút rất nhiều nhà khoa học trong nước cũng nhưquốc tế quan tâm nghiên cứu. Một trong những giải phápđó là gắn các thiết bị tiêu tán năng lượng vào kết cấu đểtiêu tán năng lượng kết cấu và làm cho kết cấu an toànhơn. Trong số những thiết bị đó, thiết bị giảm chấn bịđộng được xem khá hiệu quả đó là thiết bị gối cô lập,thiết bị này được khá nhiều nhà nghiên cứu công bố vàđược sử dụng rộng rãi ở những vùng quốc gia thườngxuyên xảy ra động đất như: Nhật Bản, Mỹ, NewZealand,… Tuy nhiên, thiết bị này có nhược điểm làchuyển vị tương đối giữa kết cấu bên trên và nền khá lớn,đồng thời không phát huy hiệu quả khi chịu các trận độngđất mạnh ở gần vị trí đứt gãy. Ngoài ra, còn có khá nhiều Hình 1: Mô hình kết cấu 1 Dương Lê Trường, Nguyễn Trọng Phước Xét hai kết cấu nhà có số tầng khác nhau, các tầng có ceff  c11 c11 ... 0 0 cùng cao độ, khối lượng và độ cứng mỗi tầng là như ...