I. Giới thiệu và đặt vấn đề
Luận văn tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của thiết bị đệm cao su đến kết cấu liền kề trong điều kiện động đất. Vấn đề va đập giữa các công trình liền kề trong động đất đã gây ra nhiều thiệt hại nghiêm trọng. Thiết bị đệm cao su được đề xuất như một giải pháp hiệu quả để giảm thiểu tác động này. Mục tiêu chính của nghiên cứu là đánh giá hiệu quả của thiết bị đệm cao su trong việc giảm va đập và bảo vệ kết cấu liền kề.
1.1. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu nhằm tìm hiểu mô hình ứng xử của cao su dưới tải trọng động, xây dựng mô hình kết cấu liền kề có sử dụng thiết bị đệm cao su, và thiết lập phương trình chuyển động. Một chương trình máy tính bằng MATLAB được phát triển để giải bài toán động lực học và đánh giá hiệu quả của thiết bị đệm cao su.
1.2. Cấu trúc luận văn
Luận văn gồm 5 chương, bao gồm tổng quan về các giải pháp giảm va đập, mô hình kết cấu chịu động đất, phương pháp phân tích động lực học, và các ví dụ tính toán để đánh giá hiệu quả của thiết bị đệm cao su.
II. Tổng quan về va đập kết cấu
Chương này trình bày các mô hình va đập kết cấu và các giải pháp giảm thiểu va đập. Các mô hình như mô hình đàn hồi phi tuyến, mô hình đàn hồi nhớt phi tuyến, và mô hình đàn hồi nhớt tuyến tính được phân tích để mô tả chính xác ứng xử của kết cấu trong điều kiện va đập.
2.1. Mô hình va đập kết cấu
Các mô hình va đập được nghiên cứu từ sớm, bao gồm mô hình cơ học lập thể, mô hình đàn hồi phi tuyến, và mô hình đàn hồi nhớt phi tuyến. Mỗi mô hình có ưu nhược điểm riêng trong việc mô tả lực va đập và tiêu hao năng lượng.
2.2. Giải pháp giảm thiểu va đập
Các giải pháp giảm thiểu va đập bao gồm tăng khoảng cách địa chấn, tăng độ cứng kết cấu, và sử dụng thiết bị tiêu tán năng lượng. Thiết bị đệm cao su là một trong những giải pháp hiệu quả được đề xuất.
III. Mô hình kết cấu và phương pháp phân tích
Chương này trình bày mô hình kết cấu chịu động đất và phương pháp thiết lập phương trình chuyển động. Phương pháp Newmark được sử dụng để giải bài toán động lực học. Một chương trình MATLAB được phát triển để phân tích và đánh giá hiệu quả của thiết bị đệm cao su.
3.1. Mô hình kết cấu
Mô hình kết cấu liền kề được xây dựng với thiết bị đệm cao su chèn vào khoảng cách giữa hai kết cấu. Phương trình chuyển động được thiết lập dựa trên các thông số động lực học của hệ thống.
3.2. Phương pháp phân tích
Phương pháp Newmark được áp dụng để giải phương trình chuyển động. Chương trình MATLAB được sử dụng để tính toán các thông số như chuyển vị, vận tốc, gia tốc, và lực va đập.
IV. Kết quả và đánh giá
Chương này trình bày kết quả phân tích động lực học của kết cấu liền kề có sử dụng thiết bị đệm cao su. Các kết quả bao gồm chuyển vị, vận tốc, gia tốc, và lực va đập được so sánh để đánh giá hiệu quả của thiết bị đệm cao su.
4.1. Phân tích đáp ứng kết cấu
Kết quả phân tích cho thấy thiết bị đệm cao su giúp giảm đáng kể lực va đập và chuyển vị của kết cấu liền kề. Hiệu quả giảm xóc được thể hiện rõ qua các biểu đồ và bảng số liệu.
4.2. Đánh giá hiệu quả
Thiết bị đệm cao su được đánh giá là giải pháp hiệu quả trong việc giảm thiểu va đập và bảo vệ kết cấu liền kề trong điều kiện động đất. Các thông số như khoảng cách giữa hai kết cấu và đặc tính của cao su ảnh hưởng lớn đến hiệu quả giảm xóc.
V. Kết luận và hướng phát triển
Luận văn kết luận rằng thiết bị đệm cao su là giải pháp hiệu quả trong việc giảm thiểu va đập giữa các kết cấu liền kề trong điều kiện động đất. Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc tối ưu hóa thiết kế thiết bị đệm cao su và ứng dụng trong các công trình xây dựng thực tế.
5.1. Kết luận
Nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả của thiết bị đệm cao su trong việc giảm thiểu va đập và bảo vệ kết cấu liền kề. Các kết quả phân tích động lực học cho thấy sự cải thiện đáng kể trong ứng xử của kết cấu.
5.2. Hướng phát triển
Các nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc tối ưu hóa thiết kế thiết bị đệm cao su, ứng dụng trong các công trình xây dựng quy mô lớn, và tích hợp với các công nghệ giảm chấn hiện đại.
