NGHIÊU CỨU TƯƠNG TÁC ĐỘNG GIỮA ĐẤT NỀN KẾT CẤU DƯỚI TÁC DỤNG ĐỘNG ĐẤT

Điều kiện nền đất có ảnh hưởng rất quan trọng đến sự phá hoại của công trình trong quá trình động đất. Đề tài phân tích tương tác động giữa đất nền- kết cấu do động đất tác dụng lên công trình cầu được đặt trên nhóm cọc. Tương tác giữa đất- cọc được mô hình dầm trên nền phi tuyến Winkler sử dụng lò xo và hệ cản song song nhau và sử dụng phương pháp phổ phản ứng....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
NGHIÊU CỨU TƯƠNG TÁC ĐỘNG GIỮA ĐẤT NỀN KẾT CẤU DƯỚI TÁC DỤNG ĐỘNG ĐẤTTuyển tập Báo cáo “Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học” lần thứ 6 Đại học Đà Nẵng - 2008 NGHIÊU CỨU TƯƠNG TÁC ĐỘNG GIỮA ĐẤT NỀN- KẾT CẤU DƯỚI TÁC DỤNG ĐỘNG ĐẤT INVESTIGATION OF DYNAMIC SOIL- STRUCTURE INTERACTION ON SEISMIC RESPONSE SVTH: ĐOÀN VIỆT LÊ Sinh viênk khoa XDCĐ, Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng CBHD: ThS. NGUYỄN VĂN MỸ, KS. ĐỖ VIỆT HẢI Khoa XDCĐ, Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng Tóm tắt Điều kiện nền đất có ảnh hưởng rất quan trọng đến sự phá hoại của công trình trong quá trình động đất. Đề tài phân tích tương tác động giữa đất nền- kết cấu do động đất tác dụng lên công trình cầu được đặt trên nhóm cọc. Tương tác giữa đất - cọc được mô hình dầm trên nền phi tuyến Winkler sử dụng lò xo và hệ cản song song nhau và sử dụng phương pháp phổ phản ứng. Từ đó, xác định được các hiệu ứng tải trọng do động đất gây ra. Abstract Soil conditions have a great deal to do with damage to structures during earthquakes. This paper presents the influence of dynamic soil- structure interaction (SSI) on the behavior of structures overlying pile groups. The soil- piles interaction is modeled as a beam on nonlinear W inkler foundation using continuously distributed hysteretic springs and viscous dashpots connected in parallel and response spectrum analysis. On the theories of the seismic, the load effects on bridge structure have been determined.1. Đặt vấn đề Nguyên nhân chủ yếu gây ra sự hư hỏng hoặc sụp đổ các công trình xây dựng khi độngđất xảy ra chính là sự phản ứng của chúng đối với chuyển động nền đất. Để xác định hiệu ứngtải trọng do động đất tác dụng lên công trình một cách chính xác thì cần xét đến tương tác củađất nền và kết cấu (SSI). Trong hầu hết các trường hợp, việc dùng phương pháp phổ phản ứngđể thiết kế kết cấu chịu tải trọng động đất là đủ chính xác.2. Phương pháp phổ phản ứng trong tính toán kết cấu Phương trì nh chuyên đông cua hê dươi tac dung cua tai trong đông đât : ̉ ̣ ̉ ̣ ́́ ̣ ̉̉ ̣ ̣ ́ [ M ]{u}  [C]{u}  [ K ]{u}  [ M ]{B}{ug }    (2.1)  trong đó [ M ] , [C ] , [ K ] , {u} , {u} , {u} tương ứng là ma trận khối lượng, ma trận độ cản, ma trận độ cứng, gia tốc, vận tốc và chuyển vị của kết cấu, {ug } là gia tốc chuyển động của nền đất, {B} bao gồm véctơ mang giá trị 0 và 1 do gia tốc đất nền {ug } ảnh hưởng đến bậc tự dođộng của kết cấu. Khi thiết kế kết cấu công trình chịu tác dụng lực động đất, ta không nhất thiết phải biếtđược lịch sử phản ứng của hệ kết cấu theo thời gian mà chỉ cần biết giá trị lớn nhất của biên độvận tốc, gia tốc và chuyển vị của hiệu ứng lực trong quá trình chịu tác dụng động đất. Vì lý donày khái niệm phổ phản ứng đã được đề xuất. Phổ phản ứng của một trận động đất là một đồthị mà các tung độ của nó biểu thị giá trị lớn nhất của một trong các thông số phản ứng(chuyển vị tương đối, vận tốc tương đối, gia tốc tuyệt đối ) của hệ kết cấu theo chu kỳ (tần số)dao động của nó và độc lập với lịch sử chuyển động của kết cấu theo thời gian. Trong tínhtoán kháng chấn công trình thường sử dụng 3 loại phổ phản ứng động đất là phổ chuyển vị 181Tuyển tập Báo cáo “Hội nghị Sinh viên Nghiên cứu Khoa học” lần thứ 6 Đại học Đà Nẵng - 2008tương đối (chuyển vị phổ) PT(2.2), phổ tốc độ tương đối (tốc độ phổ) PT(2.3), phổ gia tốctuyệt đối (tuyệt đối phổ) PT(2.4) : (2.2) Sd = {u} max  (2.3) Sv = {u} max Sa = {u}  {ug } max   2.4) Giữa các phổ phản ứng có mối quan hệ sau: S S {u} max = Sd = v  a (2.5)  2 S {u} max = Sv = a  Sd ...