Sổ tay Kỹ Thuật Thuỷ Lợi -Phần 2-Tập 1 -Mục A-Chương 5

Phần 2: Công trình Thuỷ lợi. Tập 1: Chương 5. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN KẾT CẤU TRONG THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH THỦY LỢI.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sổ tay Kỹ Thuật Thuỷ Lợi -Phần 2-Tập 1 -Mục A-Chương 5A - Nh÷ng vÊn ®Ò chung trong thiÕt kÕ c«ng tr×nh thñy lîi 169 Ch¬ng 5 Mét sè ph-¬ng ph¸p tÝnh to¸n kÕt cÊu trong thiÕt kÕ c«ng tr×nh thñy lîi Biªn so¹n: GS. TS. NguyÔn V¨n M¹o5.1. Kh¸i niÖm chung ThiÕt kÕ truyÒn thèng dùa trªn gi¶i ph¸p tÊt ®Þnh. Theo gi¶i ph¸p nµy ®iÒu kiÖntr¹ng th¸i giíi h¹n ®îc lùa chän t¬ng øng víi t¶i träng chÊp nhËn cña c«ng tr×nh. Nãimét c¸ch kh¸c tr¹ng th¸i giíi h¹n t¬ng øng víi mét kh¶ n¨ng chÞu t¶i ®Æc trng nµo ®ã. Theo c¸c ph¬ng ph¸p thiÕt kÕ truyÒn thèng, c¸c c«ng tr×nh hoÆc mét sè bé phËnc«ng tr×nh ®îc ®Þnh tríc t¬ng øng víi tõng lo¹i t¶i träng vµ ®é bÒn th«ng qua mét hÖsè an toµn hoÆc nhiÒu hÖ sè an toµn. C¸c tÝnh to¸n kh«ng ®¸nh gi¸ ®îc ®é tincËy cña c«ng tr×nh còng nh kh«ng lý gi¶i ®îc nh÷ng h háng thêng x¶y ra ®èi víic«ng tr×nh. §Ó ph¶n ¸nh ®îc nh÷ng t¸c ®éng cña c¸c yÕu tè ngÉu nhiªn, xu thÕ tiÕn bé trongtÝnh to¸n c«ng tr×nh hiÖn nay lµ øng dông lý thuyÕt ®é tin cËy. Lý thuyÕt ®é tin cËy ®∙ h×nh thµnh vµ ph¸t triÓn dùa trªn c¬ së lý thuyÕt x¸c suÊtvµ thèng kª to¸n häc. Nã sím ®îc øng dông vµo kiÓm tra chÊt lîng s¶n phÈm c«ngnghiÖp. C«ng tr×nh lµ mét s¶n phÈm cña ngµnh x©y dùng lµ s¶n phÈm ®a d¹ng, nhÊt lµc«ng tr×nh thñy chÞu t¸c ®éng cña nhiÒu yÕu tè ngÉu nhiªn, do ®ã viÖc ¸p dông vµ ph¸ttriÓn cã chËm h¬n. TÝnh to¸n c«ng tr×nh theo lý thuyÕt ®é tin cËy lµ sù ph¸t triÓn cã tÝnh l«gÝc ph¸ttriÓn dÇn tõng bíc tõ ph¬ng ph¸p hÖ sè an toµn, ph¬ng ph¸p nöa x¸c suÊt, ph¬ngph¸p x¸c suÊt, ®Ó ph©n tÝch c¸c biªn t¶i träng, søc chÞu t¶i cña vËt liÖu, tÝnh chÊt cña kÕtcÊu vµ c¸c ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña c«ng tr×nh. HiÖn nay tÝnh to¸n c«ng tr×nh thñy còng nh c¸c c«ng tr×nh d©n dông kh¸c, chóngta vÉn dïng hçn hîp c¸c ph¬ng ph¸p nh tÝnh to¸n c«ng tr×nh theo tr¹ng th¸i giíi h¹n,ph¬ng ph¸p øng suÊt cho phÐp, ph¬ng ph¸p hÖ sè an toµn vµ ph¬ng ph¸p x¸c suÊt. Trong ch¬ng nµy chóng t«i giíi thiÖu c¸c ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n c«ng tr×nh thñyhiÖn ®ang dïng vµ ®ang nghiªn cøu ¸p dông. Cã mét sè ph¬ng ph¸p ®∙ ®îc tr×nh bµyriªng lÎ trong c¸c ch¬ng tÝnh to¸n thiÕt kÕ c¸c c«ng tr×nh cô thÓ. V× vËy ë ®©y, chóngt«i chØ tr×nh bµy tãm t¾t c¸c ph¬ng ph¸p víi môc ®Ých ®a tíi ngêi ®äc ®ñ th«ng tincÇn thiÕt ®Ó nh×n nhËn mét c¸ch tæng qu¸t, tõ ®ã lùa chän ph¬ng ph¸p tÝnh to¸n thiÕt kÕphï hîp víi tõng lo¹i c«ng tr×nh hoÆc mét bé phËn c«ng tr×nh trong tõng ®iÒu kiÖn cô thÓ.170 sæ tay KTTL * PhÇn 2 - c«ng tr×nh thñy lîi * TËp 15.2. Ph-¬ng ph¸p øng suÊt cho phÐp §iÒu kiÖn ®¶m b¶o an toµn theo kh¶ n¨ng chÞu lùc lµ: smax £ [ s] (5.1) Trong ®ã: smax- øng suÊt lín nhÊt cã thÓ sinh ra ë kÕt cÊu; [s] - øng suÊt cho phÐp cña vËt liÖu khi kÕt cÊu lµm viÖc ë mét tr¹ng th¸i øng suÊt nµo ®ã. Ph¬ng ph¸p nµy cã thÓ dïng ®Ó thiÕt kÕ mét bé phËn kÕt cÊu trong giai ®o¹nnghiªn cøu kh¶ thi. Nã còng cßn ®îc dïng c¶ khi thiÕt kÕ cöa van.5.3. Ph-¬ng ph¸p hÖ sè an toµn Khi tÝnh to¸n æn ®Þnh nÒn, ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o an toµn chèng trît lµ: Fct K= ³ [K] (5.2) Fgt §iÒu kiÖn ®¶m b¶o an toµn chèng lËt lµ: å M c K = ³ [K ] (5.3) å M g Trong ®ã: K, K - hÖ sè an toµn chèng trît vµ chèng lËt tÝnh to¸n; [K], [K] - hÖ sè an toµn chèng trît vµ chèng lËt cho phÐp, phô thuéc vµo lo¹i vµ cÊp c«ng tr×nh; Fct vµ Fgt - lùc cã kh¶ n¨ng chèng trît vµ lùc cã kh¶ n¨ng g©y trît; åMcl, åMgl - tæng m« men chèng lËt vµ tæng m« men g©y lËt. Khi tÝnh to¸n ®Ëp bª t«ng träng lùc, æn ®Þnh cña m¸i dèc ®Ëp ®Êt vµ c¸c nghiªncøu m« h×nh ngêi ta sö dông mét hÖ sè dù tr÷ theo c«ng thøc: K0 = Knnc/m (5.4) Trong ®ã: Kn, nc, m - hÖ sè ®é tin cËy, hÖ sè tæ hîp t¶i träng vµ hÖ sè ®iÒu kiÖn lµm viÖc lÊy theo c¸c tiªu chuÈn thiÕt kÕ hiÖn hµnh.5.4. TÝnh to¸n c«ng tr×nh theo tr¹ng th¸i giíi h¹n Trong tÝnh to¸n thiÕt kÕ c«ng tr×nh, khi tÝnh to¸n kÕt cÊu vµ nÒn c¸c c«ng tr×nhtu©n theo c¸c tr¹ng th¸i giíi h¹n:A - Nh÷ng vÊn ®Ò chung trong thiÕt kÕ c«ng tr×nh thñy lîi 171 - Tr¹ng th¸i giíi h¹n thø nhÊt: C«ng tr×nh, kÕt cÊu vµ nÒn cña chóng lµm viÖctrong ®iÒu kiÖn khai th¸c bÊt lîi nhÊt, gåm: c¸c tÝnh to¸n vÒ ®é bÒn vµ ®é æn ®Þnh chungcña hÖ c«ng tr×nh- nÒn. §é bÒn thÊm chung cña nÒn vµ cña c«ng tr×nh. §é bÒn cña c¸cbé phËn ...