BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI – CƠ SỞ II BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN SO SÁNH VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA CÁC THIẾT BỊ GIẢM CHẤN TRONG VIỆC GIẢM DAO ĐỘNG CHO NHÀ CAO TẦNG Thuộc nhóm ngành khoa học: Kỹ thuật Tp. HCM, 05/2013 BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI – CƠ SỞ II BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN SO SÁNH VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA CÁC THIẾT BỊ GIẢM CHẤN TRONG VIỆC GIẢM DAO ĐỘNG CHO NHÀ CAO TẦNG Thuộc nhóm ngành khoa học: Kỹ thuật Sinh viên thực hiện: Đỗ Nguyễn Tâm Châu Nam, Nữ: Nam Lê Hòa Hưng Nam, Nữ: Nam Huỳnh Trần Minh Tiến Nam, Nữ: Nam Dân tộc: Kinh Lớp, khoa: Xây dựng dân dụng – Công nghiệp 1 K51 Năm thứ: 3/Số năm đào tạo: 4,5 Ngành học: Xây dựng dân dụng – Công nghiệp Người hướng dẫn: Thạc sĩ Nguyễn Đức Hiếu Tp. HCM, 05/2013 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2. Chiều cao tối đa dùng cho mỗi loại kết cấu theo cấp độ động đất Bảng 2.
Giá trị gia tốc ph ù hợp với tâm lý người sử dụng Bảng 2. Thang sức gió Beaufort Bảng 2. Phân loại các thiết bị giảm chấn Bảng 2. Hiệu quả hoạt động của thiết bị giảm chấn trong một số công trình Bảng 2.
Hiệu quả thực tế của thiết bị TMD Bảng 2. Hiệu quả thực tế của thiết bị TMD Bảng 3. Thông tin thành lập mô hình Hình 2. Kim Tự Tháp Ai Cập (khoảng 150m) Hình 2.
Tháp Eiffel (325m) và tòa nhà Buji Khalifa (828m) Hình 2.3 Những kết cấu thường dùng đối với công trình nhà bê tông cốt thép toàn khối Hình 2. Từ trái qua: hệ khung, tường – vách cứng, lõi – ống Hình 2. Kết cấu hỗn hợp của tháp Buji Khalifa Hình 2.6 Các loại tải trọng tác dụng lên NCT Hình 2.7 Chênh lệch chiều cao rất lớn giữa NCT và nhà thấp tầng Hình 2. Phân bố áp lực gió lên nhà cao tầng Hình 2.
Toà nhà john hancock ở Chicago (dạng hình chóp cụt) Hình 2. Toà nhà 50 tầng Transamerica Pyramid (dạng hình tháp) Hình 2. Toà nhà dạng hình trụ tròn ở Chicago Hình 2. Bản ghi gia tốc nền trận động đất El Centro năm 1940 Hình 2.
Các hình thức va chạm giữa những mảng lục địa Hình 2. Con lắc TMD trong tòa nhà Taipei 101 Hình 2. Tháp CN Tower – Nhật Bản Hình 2. Tháp Sydney Hình 2.
One Wall Centre ở Vancouver (Canada) Hình 2. Yokohama Landmark Tower Hình 2. Trung tâm tài chính Thượng Hải và TMD bên trong Hình 2. Mô hình TLD Hình 2.
Khách sạn Shinyokohama prince Hình 2. TLD và TLCD trong tòa nhà Chrysler, Chicago Hình 2. Tháp sân bay quốc tế Tokyo Hình 2. Thiết bị lắp trong công trình khách sạn Woodland Hình 2.
Thiết bị lắp trong công trình khách sạn Woodland, California Hình 2. Một số thiết bị cách ly nền Hình 2. Các ứng dụng của thiết bị cách ly nền trong nhà dân dụng và cầu đường Hình 2. Công trình Kyobashi Siewa Building Hình 2.
Hanku Chayamachi Building Hình 2. Thiết bị HMD điển hình Hình 3. HSymbol Tower và thiết bị HMD bên trong Hình 2. Các loại tải trọng động có thể ảnh hưởng đến công trình Hình 2.
Đơn giản hóa hệ dao động bằng các giả thiết để tính bậc tự do. Sơ đồ tính hệ một bậc tự do Hình 2. Sơ đồ tính hệ một bậc tự do có xét đến trọng lực Hình 2. Sơ đồ tính hệ một bậc tự do với nền chuyển động có gia tốc Hình 2.
Sơ đồ tính hệ n bậc tự do Hình 2. Sơ đồ tính hệ hai bậc tự do nghiên cứu TMD Hình 2. Sơ đồ tính TLD Hình 2. Mô hình TMD tương đương với TLD cùng khối lượng Hình 3.
So sánh hiệu quả giảm dao động của 3 phương pháp tối ưu hóa Hình 3.2 Hiệu quả của TMD giảm gia tốc đỉnh – Yountville, Mỹ, 2000 Hình 3.3 Hiệu quả của TMD giảm gia tốc đỉnh – Gió động 30mph Hình 3.4 Hiệu quả của TMD giảm gia tốc đỉnh – Bão 120mph Hình 3.5 Hiệu quả của TMD giảm chuyển vị đỉnh – Kobe, Nhật Bản, 1995 Hình 3.6 Hiệu quả của TMD giảm chuyển vị đỉnh – El Centro, Mỹ, 1940 Hình 3.7 Hiệu quả của TMD giảm chuyển vị đỉnh – Yountville, Mỹ, 2000 Hình 3.8 TMD 85 tấn làm tiêu hao 1% năng lượng dao động Hình 3.9 TMD 340 tấn làm tiêu hao 6% năng lượng dao động Hình 3.10 TMD 850 tấn làm tiêu hao 14% năng lượng dao động Hình 3.11 TMD 85 tấn làm tiêu hao 1% năng lượng dao động Hình 3.12 TMD 340 tấn làm tiêu hao 6% năng lượng dao động Hình 3.13 TMD 850 tấn làm tiêu hao 13% năng lượng dao động Hình 3.14 TMD 85 tấn làm tiêu hao 12% năng lượng dao động Hình 3.15 TMD 340 tấn làm tiêu hao 27% năng lượng dao động Hình 3.16 TMD 850 tấn làm tiêu hao 49% năng lượng dao động Hình 3.17 TMD 85 tấn làm tiêu hao 11% năng lượng dao động Hình 3.18 TMD 340 tấn làm tiêu hao 40% năng lượng dao động Hình 3.19 TMD 850 tấn làm tiêu hao 57% năng lượng dao động Hình 3.20 TMD 85 tấn làm tiêu hao 11% năng lượng dao động Hình 3.21 TMD 340 tấn làm tiêu hao 38% năng lượng dao động Hình 3.22 TMD 850 tấn làm tiêu hao 57% năng lượng dao động DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT AMD Active Mass Damper HMD Hybrid Mass Damper NCT Nhà Cao Tầng TCVN Tiêu Chuẩn Việt Nam TLD Tuned Liquid Damper TLCD Tuned Liquid Column Damper TMD Tuned Mass Damper FVD Fluid Viscous Damper DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU ag gia tốc nền trong động đất 𝑐 hệ số cản 𝑐𝑐 hệ số cản tới hạn D, d Damper, sự cản ∆𝑠𝑡 chuyển vị tĩnh 𝜉 tỉ lệ cản 𝜔 tần số góc dao động điều hòa Ω tần số góc ngoại lực cưỡng bức 𝜃 độ lệch pha dao động 𝜌 tỉ lệ tần số góc của ngoại lực cưỡng bức điều hòa p với tần số góc riêng của vật m F, p ngoại lực f ma trận lực 𝑝̂ biên độ ngoại lực tuần hoàn 𝑓𝐷 lực cản 𝑓𝐼 lực quán tính 𝑓𝑆 lực đàn hồi g gia tốc trọng trường I quán tính 𝑘 độ cứng đàn hồi k ma trận độ cứng s ẩn số trong phương trình dao động t biến thời gian u chuyển vị u vector chuyển vị 𝑢̅ chuyển vị so với vị trí cân bằng 𝑢̂ biên độ chuyển vị 𝑢𝑔 chuyển vị nền đất X, x chuyển vị M, m khối lượng m ma trận khối lượng 𝑚 ̅ tỉ lệ khối lượng thiết bị md và m 𝑝𝑒𝑓𝑓 tải trọng gây ra bởi kích thích nền p vector ngoại lực cưỡng bức W trọng lượng BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI – CƠ SỞ II. THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1. Thông tin chung: - Tên đề tài: So sánh và đánh giá hiệu quả của các thiết bị giảm chấn trong việc giảm dao động cho nhà cao tầng. - Sinh viên thực hiện: Đỗ Nguyễn Tâm Châu Lê Hòa Hưng Huỳnh Trần Minh Tiến - Lớp: XDDD – CN 1 K51 Khoa: Công trình Năm thứ: 3 Số năm đào tạo: 4,5 - Người hướng dẫn: Thạc sĩ Nguyễn Đức Hiếu 2.
Mục tiêu đề tài: Chỉ ra được hiệu quả thiết bị giảm chấn và cách xác định giá trị tối ưu các thông số của thiết bị. Tính mới và sáng tạo: So sánh các phương pháp tối ưu thông số của thiết bị TMD (giảm chấn điều chỉnh khối lượng). Thực hiện mô hình hóa trên phần mềm tính toán kết cấu Sap2000. Kết quả nghiên cứu: Các thiết bị giảm chấn có hiệu quả cao, đã được thực tiễn chứng minh ở nhiều công trình trên Thế giới.
Khuyên dùng phương pháp tối ưu thông số TMD do Connor, Jerome đề xuất năm 2002 để thiết kế thiết bị TMD. Đóng góp về mặt kinh tế - xã hội, giáo dục và đào tạo, an ninh, quốc phòng và khả năng áp dụng của đề tài: Đề tài có phạm vi áp dụng rộng rãi trong tất cả các công trình cao tầng. Ngoài ra, còn có thể mở rộng cho các công trình cầu, ống khói nhà máy. Giúp giảm chi phí xây dựng kết cấu phức tạp để chống đỡ thiên tai (gió, bão, động đất) Góp phần đảm bảo an toàn cho công trình xây dựng 6.
Công bố khoa học của sinh viên từ kết quả nghiên cứu của đề tài (ghi rõ tên tạp chí nếu có) hoặc nhận xét, đánh giá của cơ sở đã áp dụng các kết quả nghiên cứu (nếu có): Ngày 08 tháng 05 năm 2013 Sinh viên chịu trách nhiệm chính thực hiện đề tài (ký, họ và tên) Nhận xét của người hướng dẫn về những đóng góp khoa học của sinh viên thực hiện đề tài (phần này do người hướng dẫn ghi): Ngày tháng năm Xác nhận của Người hướng dẫn chủ tịch hội đồng nghiệm thu khoa học (ký, họ và tên) (ký tên và đóng dấu) Xác nhận của trường đại học (ký tên và đóng dấu) BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI – CƠ SỞ II. THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I. SƠ LƯỢC VỀ SINH VIÊN: Ảnh 4x6 Họ và tên: Đỗ Nguyễn Tâm Châu Sinh ngày: 17 tháng 09 năm 1992 Nơi sinh: Ninh Hải, Ninh Thuận Lớp: Xây dựng dân dụng – Công nghiệp 1 Khóa:51 Khoa: Công trình Địa chỉ liên hệ: A13/2 đường 441, Lê Văn Việt, P.HCM Điện thoại: 01636589424 Email: dntamchau@gmail. QUÁ TRÌNH HỌC TẬP (kê khai thành tích của sinh viên từ năm thứ 1 đến năm đang học): * Năm thứ 1: Ngành học: Xây dựng dân dụng – Công nghiệp Khoa: Công trình Kết quả xếp loại học tập: Khá Sơ lược thành tích: Kết quả rèn luyện Tốt.
Hoàn thành trách nhiệm lớp trưởng. * Năm thứ 2: Ngành học: Xây dựng dân dụng – Công nghiệp Khoa: Công trình Kết quả xếp loại học tập: Trung bình - Khá Sơ lược thành tích: Kết quả rèn luyện Tốt. Hoàn thành trách nhiệm lớp trưởng. * Năm thứ 3: Ngành học: Xây dựng dân dụng – Công nghiệp Khoa: Công trình Kết quả xếp loại học tập học kỳ I: Khá Sơ lược thành tích: Kết quả rèn luyện Tốt.
Hoàn thành trách nhiệm lớp trưởng. Ngày 08 tháng 05 năm 2013 Xác nhận của trường đại học Sinh viên chịu trách nhiệm chính (ký tên và đóng dấu) thực hiện đề tài (ký, họ và tên) BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI – CƠ SỞ II. THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I. SƠ LƯỢC VỀ SINH VIÊN: Ảnh 4x6 Họ và tên: Lê Hòa Hưng Sinh ngày: 20 tháng 02 năm 1992 Nơi sinh: TP.