Phân tích độ tin cậy của cống tân đệ thuộc hệ thống thủy lợi Nam Thái Bình

Bài viết Phân tích độ tin cậy của cống tân đệ thuộc hệ thống thủy lợi Nam Thái Bình nghiên cứu giới thiệu một số giải pháp đảm bảo an toàn theo tiêu chuẩn về độ tin cậy cho cống Tân Đệ trong trường hợp cống cần được nâng cấp sửa chữa hoặc xây mới.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phân tích độ tin cậy của cống tân đệ thuộc hệ thống thủy lợi Nam Thái Bình Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 PHÂN TÍCH ĐỘ TIN CẬY CỦA CỐNG TÂN ĐỆ THUỘC HỆ THỐNG THỦY LỢI NAM THÁI BÌNH Nguyễn Lan Hương1, Nguyễn Quang Hùng1 1 Trường Đại học Thủy lợi, e-mail: lanhuong@tlu.edu.vn 1. ĐẶT VẤN ĐỀ 2. XÁC SUẤT AN TOÀN CỦA CỐNG TÂN ĐỆ Hiện nay, các công trình thủy lợi ở Việt Nam chủ yếu được thiết kế theo phương pháp 2.1. Hiện trạng cống Tân Đệ tất định và phân tích hệ số an toàn. Mức độ an - Cống Tân Đệ là cống lộ thiên cấp I thuộc toàn của các hệ thống được đánh giá thông qua hệ thống thủy lợi Nam Thái Bình, cống được các bài toán về thủy lực, ổn định và độ bền, xây dựng tại xã Tân Lập, huyện Vũ Thư, Tỉnh trong đó các chỉ tiêu kỹ thuật của công trình Thái Bình năm 2006. Cống có nhiệm vụ cung được mô phỏng qua khả năng tháo, khả năng cấp nước tưới cho 2291ha đất canh tác của chịu tải của công trình. Hiện nay, nhiều nước huyện Vũ Thư, bổ sung nguồn nước còn thiếu tiên tiến trên thế giới đã sử dụng phương pháp cho hệ thống Nam Thái Bình, kết hợp lấy phù thiết kế ngẫu nhiên và các tiêu chuẩn về độ tin sa từ sông Hồng và phục vụ giao thông thủy. cậy để đánh giá an toàn công trình. Do đó, các Hệ thống cống Tân Đệ gồm 3 phần [1]: bài toán tiếp cận được với thực tế hơn bởi - Thân cống: Chiều rộng thông nước B = phương pháp ngẫu nhiên xét được đầy đủ mức 8,5m), chia làm 3 cửa: cửa giữa rộng 5,5m, độ ảnh hưởng của tính biến đổi ngẫu nhiên của kiểu lộ thiên kết hợp thông thuyền; 2 cửa bên tính chất các vật liệu xây dựng và đất nền cũng kiểu cống ngầm, kích thước mỗi cửa B x H như của tải trọng đến trạng thái kết cấu. =(1,5x2,6)m. Cầu giao thông trên cống tải Phương pháp này ngoài việc tính được độ tin trọng H30-X80. cậy an toàn cho cả hệ thống còn là tiền đề cho - Tuyến kênh thượng lưu dài 525m, kênh quá trình phân tích rủi ro sau này. Việt Nam đã đất, mặt cắt hình thang có Bđ = 12m; m = 2. có nhiều nghiên cứu về độ tin cậy cho công - Tuyến kênh hạ lưu dài 1653m kênh trình thủy lợi nhưng các ứng dụng lý thuyết đất, mặt cắt hình thang có Bđ=12m; m=2,0, ngẫu nhiên để tính độ tin cậy cho hệ thống trên kênh có các hệ thống cầu và công trình cống lộ thiên vẫn chưa được đề cập đầy đủ. Bài trên kênh. báo giới thiệu phương pháp tính độ tin cậy cho cống lộ thiên Tân Đệ thuộc hệ thống thủy lợi 2.2. Cây sự cố của cống Nam Thái Bình theo lý thuyết ngẫu nhiên cấp Hàng năm cống Tân Đệ có một số hư độ II, từ đó phân tích các kết quả về độ tin cậy hỏng nhỏ và được tu bổ sửa chữa và phần và mức độ ảnh hưởng của các sự cố đến độ tin lớn các hạng mục chính của cống đang vận cậy chung của hệ thống thông qua việc so sánh hành ổn định. Theo các số liệu quan trắc và với tiêu chuẩn về độ tin cậy của Nga và Trung các đánh giá về hiện trạng cống, nghiên cứu Quốc. Để nâng cao độ tin cậy cho cống Tân sẽ thực hiện các đánh giá độ tin cậy của Đề, nghiên cứu giới thiệu một số giải pháp cống Tân Đệ cho 6 cơ chế sự cố: thân cống đảm bảo an toàn theo tiêu chuẩn về độ tin cậy bị trượt phẳng; thân cống bị lật quanh trục cho cống Tân Đệ trong trường hợp cống cần chân khay hạ lưu; nền cống không đủ khả được nâng cấp sửa chữa hoặc xây mới. năng chịu tải; đáy cống bị xói; cọc dưới đáy 186 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8 cống không đủ khả năng chịu tải và mái Trong đó:  chỉ số độ tin cậy;     hàm kênh cửa ra của cống bị trượt sâu. phân bố chuẩn; 2.3. Xây dựng các hàm tin cậy - Các cơ chế sự cố liên kết với nhau theo cổng “hoặc”, xác suất an toàn của cống Tân Mỗi cơ chế phá hoại sẽ thiết lập được một Đệ tính theo (8): hàm tin cậy Z, đây là hàm biểu thị mối quan n hệ giữa sức chịu tải và tải trọng tác dụng vào  PatCT  1   1  Pati  (8) công trình. i 1 (1) Cống bị trượt phẳng Trong đó: Pi - Xác suất an toàn của từng Z1  t g d . P  Wth   Wtt  m1Eb cơ chế sự cố tính như (7); n: số cơ chế sự cố (1) xảy ra với cống lộ thiên. + L.B.C  (WT  E c  WH ) (2) Cống bị lật Bảng 1. Độ tin cậy của cống Tân Đệ Z 2  ( M p + M E B + M w HL  M Pn  M Pd ) TT Các cơ chế sự cố Pat  (M w TL  M w tt +M w th  M E c ) 1 Cống bị trượt phẳng 0.99188  52818, 01. bt  346329, 05 (2) 2 Cống bị lật 0.999998 Nền cống không đủ khả năng    3 0.9822  ( d  4).  5886  106, 07.tg 2 (45  d ) chịu tải  2  Cọc dưới đáy cống không đủ  33738. L 4 0.99414 khả năng chịu tải (3) Nền cống ở cuối mũi cọc không đủ khả 5 Xói ngầm ở cửa ra của cống 0.9870 năng chịu tả ...