Phân tích chọn thông số thí nghiệm ba trục động phù hợp cho công trình điện gió ở Việt Nam

Bài viết tập trung phân tích chọn thông số thí nghiệm ba trục động phù hợp cho công trình điện gió ở Việt Nam. Trong đó, các thông số thí nghiệm ở các bước chế bị, bão hòa và cố kết mẫu được đề xuất theo thành phần và trạng thái của mẫu; các thông số ở bước gia tải được đưa ra theo mô hình bài toán và loại đất.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân tích chọn thông số thí nghiệm ba trục động phù hợp cho công trình điện gió ở Việt Nam . 21 PHÂN TÍCH CHỌN THÔNG SỐ THÍ NGHIỆM BA TRỤC ỘNG PHÙ H P CHO CÔNG TRÌNH IỆN GIÓ Ở VIỆT NAM Nguyễn Văn Phóng1,2*, ỗ Hồng Thắng3 1 Trường Đại học Mỏ - Địa chất 2 Nhóm nghiên c u Địa chất công trình và Địa môi trường (EEG), HUMG 3 Công ty Cổ ph n Khảo sát thiết kế xây dựng Đất Việt *Tác giả chịu trách nhiệm: nvphong.dcct@gmail.comTó tắt Trong những năm gần đ y, năng l ợng điện gió có những ớc phát triển mạnh mẽ ở ViệtNam. Trụ điện gió thuộc loại công trình có tải trọng động nên việc tính toán thiết kế nền móngli n qu n đến tính chất cơ học động củ đất nền. Ph ơng pháp thí nghiệm ba trục động đ ợc sửdụng phổ biến để xác định các đ c tr ng cơ học động củ đất. Tuy nhiên, tải trọng động của trụđiện gió có nhiều đ c điểm m ng t nh đ c th nh tần số, thời gian tác dụng (khác với tải trọngđộng do động đất khi tính toán nhà cao tầng) Do đ , khi áp dụng các tiêu chuẩn về thí nghiệmba trục động g p nhiều kh khăn trong việc l a chọn sơ đồ, thông số thí nghiệm phù hợp với bàitoán. Báo cáo d a trên việc tổng hợp, phân tích lý thuyết và th c nghiệm để đ r chỉ dẫn kỹthu t, chọn thông số thí nghiệm ba trục động phù hợp với công tr nh điện gi trong điều kiệnViệt Nam. Nội dung báo cáo không chỉ đ r thủ tục, quy trình thí nghiệm theo các tiêu chuẩnASTM D3999, ASTM D53 , mà còn đ r chỉ dẫn l a chọn thông số, sơ đồ thí nghiệm phùhợp với ba loại đất: đất rời, đất d nh và đất yếu Trong đ , các thông số thí nghiệm ở các ớcchế bị, bão hòa và cố kết mẫu đ ợc đề xuất theo thành phần và trạng thái của mẫu; các thông sốở ớc gia tải đ ợc đ r theo mô h nh ài toán và loại đất.Từ khóa: ba trục ộng; biến dạng ộng; ộ bền ộng; thông số thí nghiệm; iện gió.1 Mở đầu Trong những năm gần đ y, năng l ợng tái tạo n i chung, điện gi n i ri ng đã và đ ng cnhững ớc phát triển mạnh mẽ ở nhiều n ớc trên thế giới. Việt N m đ ợc coi là n ớc có nguồntài nguyên gió tốt nhất ông N m Á, đ c biệt là ở các vùng ven biển ở phía Nam Việt Nam vớitốc độ gi trung nh hàng năm là 9 đến 10 mét/giây. Với bờ biển dài hơn 3 km, tiềm năngphát triển và sản xuất điện gió của Việt Nam là rất lớn. Bộ Công Th ơng, với s h trợ của Ngânhàng Thế giới, đã phát hành Bản đồ Tài nguy n Gi vào năm Trong đ xác định tiềm năngkhoảng 4 GW năng l ợng gió có thể khai thác ở các vùng Nam Trung Bộ và ồng bằng sôngCửu Long của Việt Nam. Do đ , nhiều trang trại điện gi đã, đ ng và sẽ đ ợc xây d ng ở n ớcta nhờ u thế v ợt trội mà nó mang lại so với thủy điện và nhiệt điện. Tháp điện gió thuộc loại công trình có hình dạng và cấu tạo đ c biệt (dạng cột mảnh có khốin ng quay ở trên cùng), rất nhạy cảm về m t động l c học. Ngoài trọng l ợng bản thân toàn bộhệ thống, có bốn tải trọng ch nh tác động l n tháp điện gió gồm: gió, sóng, tải 1P (tần số rôto) và2P/3P (tần số cánh quạt). Do v y, đ c điểm tải trọng động củ tháp điện gi c đ c thù riêng,phức tạp. Nhiệm vụ củ m ng tháp điện gió là truyền tải trọng của kết cấu bên trên xuống nềnđất n toàn ể giải quyết đ ợc nhiệm vụ đ t ra, việc thiết kế nền móng cần d a trên các thôngsố động học củ đất nền phù hợp với bài toán th c tế (Subhamoy Bhattacharya, 2019). Các thông số động học củ đất nền gồm các chỉ ti u li n qu n đến độ bền động (ho c khảnăng h lỏng) và biến dạng động. Hiện nay, có nhiều ph ơng pháp xác định các thông số này,nh ng ph ơng pháp trục động (Cyclic Tri xi l Test) đ ợc sử dụng phổ biến nhất do dễ dàngmô phỏng điều kiện th c tế và cho phép thí nghiệm trong khoảng biến dạng nhỏ đến biến dạnglớn. Trong những năm gần đ y, một số thiết bị ba trục động đã đ ợc nh p vào Việt N m và đãtham gia triển khai một số d án li n qu n đến thiết kế nhà cao tầng chống động đất và tháp điện22gió. Các tiêu chuẩn về thí nghiệm ba trục động đ ợc áp dụng ở n ớc t (đ ợc t vấn thiết kến ớc ngoài chấp nh n) gồm: tiêu chuẩn ASTM D5311 - Xác định độ bền và khả năng h lỏngcủ đất; Tiêu chuẩn ASTM D3999 - Xác định môđun và hệ số giảm chấn củ đất. Nhìn chung,quy trình thí nghiệm theo các tiêu chuẩn này đều gồm 4 ớc là chế bị, bão hòa, cố kết mẫu vàgia tải ể có kết quả phù hợp với điều kiện th c tế thì việc l a chọn các thông số thí nghiệm làđ c biệt quan trọng. Các thông số thí nghiệm phụ thuộc vào thành phần, trạng thái, tính chất củađất và đ c điểm tải trọng động. Tuy nhiên, quá trình áp dụng th c tế, đ c biệt với công tr nh điệngió còn g p nhiều kh khăn do thiếu kinh nghiệm và cơ sở l a chọn. Nội dung báo cáo giới thiệu quy trình thí nghiệm theo các tiêu chuẩn ASTM D3999, ASTMD53 và đ r chỉ dẫn l a chọn thông số, sơ đồ thí ...