Thiết kế tối ưu gối con lắc một mặt trượt ma sát SFP chống động đất cho nhà cao tầng khi có xét ảnh hưởng thành phần kích động đứng

Bài viết giới thiệu phương trình vi phân chuyển động kết cấu nhà cao tầng khi có xét ảnh hưởng của thành phần kích động đứng, đồng thời nhóm tác giả cũng xây dựng mô hình và chương trình tính bằng ngôn ngữ lập trình Matlab để thiết kế tối ưu kích thước gối SFP gồm: R bán kính mặt lõm và d khoảng cách dịch chuyển của con lắc.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết kế tối ưu gối con lắc một mặt trượt ma sát SFP chống động đất cho nhà cao tầng khi có xét ảnh hưởng thành phần kích động đứng 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. 76-81, DOI 10.15625/vap.2019000259 Thiết kế tối ưu gối con lắc một mặt trượt ma sát SFP chống động đất cho nhà cao tầng khi có xét ảnh hưởng thành phần kích động đứng Hoàng Phương Hoa1, Ngô Thanh Nhàn2 và Nguyễn Văn Nam3 1. Bộ môn Cầu - Hầm, Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng 2. Sở Kế hoạch và Đầu tư tỉnh Trà Vinh 3. Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Trường Đại học Công nghiệp, TP. Hồ Chí Minh E-mail: hphoa@dut.udn.vn; phuonghoabkdn@gmail.comTóm tắt các tác giả thường bỏ qua ảnh hưởng của thành phần kíchTừ các nghiên cứu của Zayas, V.A, năm 1987 [11]. Gối con động đứng, vì coi thành phần này không ảnh hưởng nhiềulắc một mặt trượt ma sát SFP (Single Friction Pendulum-SFP) đến nội lực kết cấu và việc tính toán khi có xét tới thànhđã được áp dụng nhằm cách ly kết cấu với chuyển động của đất phần kích động đứng sẽ quá phức tạp.nền gây ra bởi các trận động đất. Tuy nhiên, trong những tínhtoán trước đây người ta thường bỏ qua ảnh hưởng của lực kíchđộng đứng ngay cả đối với các trận động đất mạnh. Thực tế thínghiệm của nhóm nghiên cứu do Dao N. D., và các đồng nghiệp[7] cho thấy thành phần kích động đứng ảnh hưởng đáng kể lênkết cấu công trình mà chúng ta không thể bỏ qua. Bài báo sẽgiới thiệu phương trình vi phân chuyển động kết cấu nhà caotầng khi có xét ảnh hưởng của thành phần kích động đứng, đồngthời nhóm tác giả cũng xây dựng mô hình và chương trình tínhbằng ngôn ngữ lập trình Matlab để thiết kế tối ưu kích thước gốiSFP gồm: R bán kính mặt lõm và d khoảng cách dịch chuyển Hình 1. Công trình bị phá hủy tại Sulawesi, Indonesia sau trậncủa con lắc. động đất kép diễn ra ngày 28/9/2018.Từ khóa: gối ma sát SFP, cách chấn đáy, ảnh hưởng thành Thực tế nghiên cứu sự phá hủy của các công trình sauphần đứng của động đất, kết cấu chịu động đất, nhà cao động đất, người ta thấy một số công trình cùng loại, mứctầng. độ phá hủy có khác nhau tùy theo vị trí công trình. Và người ta liên tưởng đến một trong số các ảnh hưởng chưa được xét đến đó là ảnh hưởng của thành phần kích động1. Mở đầu đứng. Nghiên cứu ảnh hưởng đến công trình xây dựng Động đất, đặc biệt là những trận động đất mạnh của thành phần kích động đứng có các tác giả Hoàngthường gây thảm họa cho con người và những công trình Phương Hoa và đồng nghiệp [3, 4, 5, 6]. Để chứng minhxây dựng nằm gần tâm chấn, xem Hình 1. Vào năm 1934 sự ảnh hưởng đáng kể của thành phần kích động đứngtại Chile và Nepal cùng xảy ra những trận động đất mạnh nhóm nghiên cứu của tác giả Dao N.D., [7] đã thực hiệnsố người thiệt mạng trong những trận động đất của hai thí nghiệm trên mô hình tỷ lệ 1:1. Nhóm nghiên cứu đãquốc gia này gần tương đương nhau. Tuy nhiên, đến năm thực hiện tại Nhật Bản mô hình ngôi nhà 5 tầng kích2015 cũng xảy ra những trận động đất mạnh tại các quốc thước mặt bằng 10x12m với 9 gối con lắc trượt ma sátgia này, nhưng số người thiệt mạng tại Chile chỉ có 5 chống động đất. Hình 2.trong khi đó tại Nepal là trên 8000 người và 90% côngtrình xây dựng tại đất nước này bị phá hủy. Lý do là từsau trận động đất năm 1934. Chính quyền Chile đã trútrọng đưa vào tiêu chuẩn thiết kế chống động đất cho cáccông trình tại quốc gia này. Trong khi đó Chính quyềncủa Nepal đã không quan tâm đúng mức đến vấn đề thiếtkế công trình chống động đất cho quốc gia của mình. Thiết kế công trình chống động đất đã được đa số cácquốc gia trên Thế giới quan tâm, đặc biệt các quốc gianằm trong vùng có thể thường xuyên xảy động đất mạnhnhư: Nhật Bản, Mỹ, Iran, Chile, Malaysia, Indonesia...[1,2, 4, 7, 8, 9]. Tuy nhiên, trong các nghiên cứu của mình Hình 2. Mô hình thí nghiệm ảnh hưởng của lực kích động đứng đến công trình [7]. Hoàng Phương Hoa, Ngô Thanh Nhàn và Nguyễn Văn Nam Gối con lắc một mặt trượt ma sát SFP (Single ...