Luận văn thạc sĩ: Mô phỏng hiện tượng gió hú đối với công trình cao tầng

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu kỹ thuật xây dựng mô phỏng bằng phương pháp số hiện tượng gió hú đối với công trình cao tầng, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện pháp

• Tác giả: Nguyễn Ngọc Anh Tuấn
• Người hướng dẫn: Hoàng Nam
• Trường học: Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp
• Đề tài: Mô phỏng bằng phương pháp số hiện tượng gió hú đối với công trình cao tầng
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
• 1.1. Giới thiệu chung
• 1.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.3. Phạm vi nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
• 2.1. Các đặc trưng của âm thanh
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Mô phỏng gió hú

Mô phỏng gió hú là một phương pháp nghiên cứu hiện tượng gió tạo ra tiếng ồn trong các công trình cao tầng. Nghiên cứu này tập trung vào việc tái tạo âm thanh gió hú thông qua phương pháp số, sử dụng các đặc trưng gió và mối quan hệ giữa vận tốc gió và áp suất âm. Phương pháp này giúp giảm thiểu chi phí và thời gian so với thực nghiệm, đồng thời cung cấp kết quả chính xác cho quá trình thiết kế công trình.

1.1. Cơ sở lý thuyết

Cơ sở lý thuyết của mô phỏng gió hú dựa trên mối quan hệ giữa vận tốc gió và áp suất âm. Khi gió thổi qua các vật cản, sự biến thiên vận tốc tạo ra nhiễu loạn áp suất, từ đó phát sinh âm thanh. Các nghiên cứu trước đây đã xác định được phổ vận tốc gió và mối quan hệ này, làm nền tảng cho việc xây dựng giải thuật mô phỏng.

1.2. Giải thuật mô phỏng

Giải thuật mô phỏng được xây dựng dựa trên mô hình Tự hồi quy, tái tạo các bản ghi âm thanh theo thời gian từ thông tin phổ áp suất âm. Quá trình này bao gồm việc kiểm chứng kết quả mô phỏng bằng cách so sánh phổ ước lượng với phổ gốc, đảm bảo độ chính xác của mô hình.

II. Công trình cao tầng và tác động của gió

Công trình cao tầng chịu tác động mạnh mẽ của gió, đặc biệt là hiện tượng gió hú. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích các cơ chế phát sinh tiếng ồn do gió, bao gồm sự rối của gió trong tầng biên khí quyển và tương tác giữa gió với các bộ phận công trình. Kết quả nghiên cứu giúp tối ưu hóa thiết kế công trình, giảm thiểu tiếng ồn và đảm bảo an toàn cho người sử dụng.

2.1. Phân tích kết cấu

Phân tích kết cấu công trình dưới tác động của gió là bước quan trọng để xác định tải trọng gió và đảm bảo độ bền của công trình. Nghiên cứu này sử dụng các phương pháp tính toán gió hiện đại để đánh giá tác động của gió lên các bộ phận kết cấu, từ đó đề xuất các giải pháp thiết kế phù hợp.

2.2. Tối ưu hóa thiết kế

Tối ưu hóa thiết kế công trình cao tầng nhằm giảm thiểu tác động của gió hú là mục tiêu chính của nghiên cứu. Các giải pháp bao gồm điều chỉnh hình dạng công trình, sử dụng vật liệu cách âm và cải thiện hệ thống thông gió. Kết quả nghiên cứu giúp nâng cao chất lượng sống và làm việc trong các công trình cao tầng.

III. Phương pháp số và ứng dụng

Phương pháp số được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu mô phỏng gió hú nhờ khả năng tái tạo chính xác các hiện tượng phức tạp. Nghiên cứu này áp dụng phương pháp số để mô phỏng hiện tượng gió hú tại khu vực Thành phố Hồ Chí Minh, sử dụng dữ liệu gió từ các tiêu chuẩn thiết kế của Việt Nam. Kết quả mô phỏng cung cấp thông tin hữu ích cho việc thiết kế và đánh giá an toàn công trình.

3.1. Mô hình hóa gió

Mô hình hóa gió là bước đầu tiên trong quá trình mô phỏng, sử dụng các đặc trưng gió như phổ vận tốc và áp suất âm. Nghiên cứu này sử dụng mô hình khí động học để tái tạo hiện tượng gió hú, đảm bảo độ chính xác và tính ứng dụng cao trong thực tế.

3.2. Đánh giá an toàn

Đánh giá an toàn công trình dưới tác động của gió hú là mục tiêu quan trọng của nghiên cứu. Kết quả mô phỏng giúp xác định các yếu tố nguy hiểm và đề xuất các biện pháp phòng ngừa, đảm bảo an toàn cho người sử dụng và tuổi thọ công trình.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Hiện tượng gió hú, tiếng ồn phát sinh do sự biến thiên vận tốc gió trong tầng biên khí quyển, ngày càng được quan tâm trong lĩnh vực kỹ thuật xây dựng công trình cao tầng. Theo ước tính, khi vận tốc gió đạt khoảng 10 m/s (cấp 6 theo thang Beaufort), âm thanh gió hú bắt đầu được tai người cảm nhận và tăng dần theo vận tốc gió, gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường sống và làm việc. Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là mô phỏng hiện tượng gió hú bằng phương pháp số, tập trung vào sự rối của gió trong tầng biên khí quyển, nhằm cung cấp công cụ hỗ trợ thiết kế công trình cao tầng, tháp truyền thông và các công trình công nghiệp tại Việt Nam, đặc biệt là khu vực Thành phố Hồ Chí Minh. Phạm vi nghiên cứu bao gồm việc tổng hợp các nghiên cứu thực nghiệm và lý thuyết về mối quan hệ giữa phổ vận tốc gió và phổ áp suất âm, xây dựng giải thuật mô phỏng bản ghi âm thanh gió hú theo thời gian, kiểm chứng tính chính xác của giải thuật và thực hành mô phỏng với đặc trưng gió tại TP. Hồ Chí Minh. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc giảm thiểu tiếng ồn do gió hú, đồng thời góp phần xây dựng tiêu chuẩn đánh giá tác động môi trường của các nhà máy điện gió đang phát triển mạnh tại Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai lý thuyết chính: lý thuyết về phổ vận tốc gió và lý thuyết về phổ áp suất âm phát sinh do gió rối trong tầng biên khí quyển. Phổ vận tốc gió được mô tả bằng các biểu thức thực nghiệm phổ biến như phổ Davenport và phổ Kaimal, thể hiện sự phân bố năng lượng vận tốc gió theo miền tần số. Phổ áp suất âm được xây dựng dựa trên mối quan hệ giữa áp suất âm và vận tốc gió, được mô tả qua các công thức thực nghiệm và lý thuyết của các nhà nghiên cứu như Strasberg, Morgan, Raspet và van den Berg. Ba khái niệm chính được sử dụng gồm: áp suất âm (biến thiên áp suất khí quyển quanh giá trị trung bình), phổ vận tốc gió (biểu diễn vận tốc gió trong miền tần số), và mô hình tự hồi quy (Autoregressive - AR) dùng để mô phỏng bản ghi áp suất âm theo thời gian.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu nghiên cứu bao gồm các kết quả thực nghiệm và lý thuyết về phổ vận tốc gió và áp suất âm, cùng dữ liệu đặc trưng gió tại TP. Hồ Chí Minh theo tiêu chuẩn thiết kế Việt Nam. Phương pháp phân tích chính là mô phỏng số sử dụng mô hình AR bậc 6 để tạo bản ghi áp suất âm gió hú từ phổ áp suất âm xây dựng dựa trên phổ vận tốc gió. Cỡ mẫu mô phỏng là chuỗi áp suất âm với khoảng thời gian lấy mẫu nhỏ (0,0005 giây) để đảm bảo độ chính xác. Phương pháp chọn mẫu dựa trên giả thiết quá trình gió là ngẫu nhiên dừng và ergodic, cho phép sử dụng một bản ghi dài để đại diện cho đặc trưng thống kê. Timeline nghiên cứu kéo dài trong năm 2014, với các bước tổng hợp lý thuyết, xây dựng giải thuật, kiểm chứng và thực hành mô phỏng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Xây dựng phổ áp suất âm từ phổ vận tốc gió: Phổ áp suất âm được xây dựng thành công từ phổ gió Davenport và Kaimal, cho thấy phổ áp suất âm tăng theo vận tốc gió trung bình và chiều cao. Ví dụ, với vận tốc gió trung bình 20 m/s tại 10 m, phổ áp suất âm có giá trị lớn hơn đáng kể so với vận tốc thấp hơn.

2. Mô hình AR(6) mô phỏng bản ghi áp suất âm: Giải thuật mô phỏng cho kết quả bản ghi áp suất âm có đặc trưng thống kê phù hợp với lý thuyết, với độ lệch áp suất âm mô phỏng đạt 0,968 Pa so với 1,059 Pa lý thuyết trong trường hợp gió đều, sai số dưới 10%. Hàm mật độ xác suất của bản ghi mô phỏng phù hợp với phân phối chuẩn Gaussian.

3. Kiểm chứng phổ áp suất âm ước lượng: Phổ áp suất âm ước lượng từ bản ghi mô phỏng tương đồng cao với phổ áp suất âm gốc và các kết quả thực nghiệm của Strasberg và van den Berg, với mức áp suất âm dao động trong khoảng 30-90 dB tùy theo vận tốc gió.

4. Ảnh hưởng của đặc trưng gió địa phương: Mô phỏng sử dụng đặc trưng gió tại TP. Hồ Chí Minh cho thấy phổ áp suất âm và mức áp suất âm thay đổi theo chiều cao và vận tốc gió trung bình, phản ánh đúng điều kiện khí hậu và địa hình đô thị.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của tiếng ồn gió hú là sự rối loạn vận tốc gió trong tầng biên khí quyển, tạo ra các biến thiên áp suất âm có tần số cao, gây khó chịu cho con người. Kết quả mô phỏng phù hợp với các nghiên cứu thực nghiệm trước đây, khẳng định tính khả thi của phương pháp mô phỏng số sử dụng mô hình AR. So sánh với các nghiên cứu quốc tế, phổ áp suất âm theo van den Berg thường cao hơn Strasberg, phù hợp với giả thiết gió rối trong tầng biên khí quyển chi phối âm thanh hơn là tương tác trực tiếp với microphone. Việc áp dụng phổ gió và dữ liệu đặc trưng gió địa phương giúp nâng cao tính thực tiễn của nghiên cứu, hỗ trợ thiết kế công trình giảm thiểu tiếng ồn gió hú. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phổ áp suất âm theo tần số và bảng so sánh mức áp suất âm giữa các mô hình và thực nghiệm.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Áp dụng mô phỏng gió hú trong thiết kế công trình cao tầng: Khuyến nghị các kỹ sư xây dựng sử dụng giải thuật mô phỏng để đánh giá tiếng ồn gió hú trong giai đoạn thiết kế, nhằm tối ưu hóa hình dạng và cấu trúc công trình, giảm thiểu tác động tiếng ồn. Thời gian áp dụng: ngay trong các dự án mới; Chủ thể: các công ty tư vấn thiết kế.

2. Xây dựng tiêu chuẩn đánh giá tiếng ồn gió hú: Dựa trên kết quả mô phỏng và dữ liệu thực tế, đề xuất xây dựng tiêu chuẩn quốc gia về mức áp suất âm tối đa cho phép do gió hú, đặc biệt cho các nhà máy điện gió và khu đô thị. Thời gian: 1-2 năm; Chủ thể: Bộ Xây dựng, Bộ Tài nguyên và Môi trường.

3. Phát triển hệ thống giám sát tiếng ồn gió hú: Lắp đặt thiết bị đo vận tốc gió và áp suất âm tại các công trình cao tầng và khu vực có nhiều nhà máy điện gió để theo dõi và cảnh báo tiếng ồn vượt ngưỡng. Thời gian: 1 năm; Chủ thể: các chủ đầu tư, chính quyền địa phương.

4. Nghiên cứu mở rộng về các cơ chế phát sinh tiếng ồn gió hú: Tiếp tục nghiên cứu các cơ chế tương tác gió với công trình cục bộ như lan can, tay vịn để hoàn thiện mô hình mô phỏng toàn diện hơn. Thời gian: 2-3 năm; Chủ thể: các viện nghiên cứu, trường đại học.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Kỹ sư thiết kế công trình cao tầng: Sử dụng kết quả mô phỏng để đánh giá và giảm thiểu tiếng ồn gió hú trong thiết kế, nâng cao chất lượng công trình và môi trường sống.

2. Chuyên gia môi trường đô thị: Áp dụng dữ liệu và mô hình để đánh giá tác động tiếng ồn gió hú đến cộng đồng, phục vụ công tác quy hoạch và quản lý tiếng ồn.

3. Nhà quản lý dự án điện gió: Tham khảo để xây dựng tiêu chuẩn và biện pháp giảm thiểu tiếng ồn do gió hú, đảm bảo tuân thủ quy định môi trường.

4. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành xây dựng, cơ khí: Là tài liệu tham khảo về mô hình mô phỏng hiện tượng gió hú, phương pháp phân tích phổ vận tốc gió và áp suất âm, hỗ trợ nghiên cứu khoa học và phát triển công nghệ.

Câu hỏi thường gặp

1. Hiện tượng gió hú là gì và tại sao nó quan trọng trong xây dựng?
   Gió hú là tiếng ồn phát sinh do sự biến thiên vận tốc gió gây ra áp suất âm biến đổi nhanh trong không khí. Nó quan trọng vì ảnh hưởng đến sự thoải mái và sức khỏe con người, đặc biệt trong các công trình cao tầng và khu vực có nhiều nhà máy điện gió.

2. Phương pháp mô phỏng gió hú sử dụng mô hình nào?
   Luận văn sử dụng mô hình tự hồi quy (AR) bậc 6 để mô phỏng bản ghi áp suất âm gió hú dựa trên phổ áp suất âm xây dựng từ phổ vận tốc gió. Mô hình này đơn giản, hiệu quả và cho kết quả chính xác phù hợp với thực nghiệm.

3. Dữ liệu gió tại TP. Hồ Chí Minh được sử dụng như thế nào trong nghiên cứu?
   Dữ liệu đặc trưng gió tại TP. Hồ Chí Minh theo tiêu chuẩn thiết kế Việt Nam được dùng làm đầu vào cho giải thuật mô phỏng, giúp mô phỏng tiếng ồn gió hú phù hợp với điều kiện khí hậu và địa hình địa phương.

4. Kết quả mô phỏng có thể ứng dụng thực tế ra sao?
   Kết quả giúp các kỹ sư đánh giá mức độ tiếng ồn gió hú, từ đó thiết kế công trình giảm thiểu tiếng ồn, xây dựng tiêu chuẩn môi trường và phát triển các biện pháp giám sát tiếng ồn trong đô thị và khu công nghiệp.

5. Giải thuật mô phỏng đã được kiểm chứng như thế nào?
   Giải thuật được kiểm chứng bằng cách so sánh phổ áp suất âm ước lượng từ bản ghi mô phỏng với phổ áp suất âm gốc và các kết quả thực nghiệm của các nhà nghiên cứu quốc tế, cho thấy sự tương đồng cao và độ chính xác phù hợp.

Kết luận

• Hiện tượng gió hú do sự rối của gió trong tầng biên khí quyển là nguyên nhân chính gây tiếng ồn ảnh hưởng đến công trình cao tầng và môi trường đô thị.
• Phổ áp suất âm gió hú được xây dựng thành công từ phổ vận tốc gió, phản ánh đúng đặc trưng gió địa phương.
• Mô hình tự hồi quy AR(6) cho phép mô phỏng bản ghi áp suất âm gió hú với độ chính xác cao, phù hợp với dữ liệu thực nghiệm.
• Giải thuật mô phỏng đã được kiểm chứng và có thể ứng dụng trong thiết kế công trình, xây dựng tiêu chuẩn và giám sát tiếng ồn.
• Đề xuất các bước tiếp theo gồm áp dụng mô phỏng trong thiết kế, xây dựng tiêu chuẩn tiếng ồn, phát triển hệ thống giám sát và nghiên cứu mở rộng các cơ chế phát sinh tiếng ồn gió hú.

Mời các chuyên gia và kỹ sư quan tâm áp dụng kết quả nghiên cứu để nâng cao chất lượng công trình và môi trường sống, đồng thời tiếp tục phát triển nghiên cứu trong lĩnh vực này.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HOC QUOC GIA TP. HO CHÍ MINH TRUONG DAI HOC BACH KHOA NGUYEN NGOC ANH TUAN MO PHONG BANG PHUONG PHAP SO LUAN VAN THAC SI TP. HCM — NAM 2014 ĐẠI HỌC QUOC GIA TP. HO CHÍ MINH TRUONG DAI HOC BACH KHOA MO PHONG BANG PHUONG PHAP SO HIEN TUONG GIO HU DOI VOI CONG TRINH CAO TANG CHUYEN NGANH: XAY DUNG CONG TRINH DAN DUNG VA CONG NGHIEP MA SO CHUYEN NGANH: 605820 LUẬN VAN THAC SĨ NGUOI HUONG DAN KHOA HOC: TS.

HOANG NAM TP. HCM—NAM 2014 Công trình được hoàn thành tại Trường Dai học Bách Khoa — ĐHQG —- HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. HOÀNG NAM Cán bộ chấm nhận XÉT Ì:. Cán bộ chấm nhận XÉT 2:.

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Dai học Bách Khoa, DHQG Tp. HCM, CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRƯỞNG KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TPHCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIEM VỤ LUẬN VAN THAC SĨ Họ và tên học viên: NGUYÊN NGỌC ANH TUẦN MSHV: 12214136 Ngày, tháng, năm sinh: 05/03/1985 Nơi sinh: Đồng Nai Chuyên ngành: Xây dựng công trình dan dụng và công nghiệp Mã số: 605820 I. TÊN DE TÀI: MÔ PHONG BẰNG PHƯƠNG PHÁP SO HIỆN TUONG GIÓ HÚ ĐÓI VỚI CÔNG TRÌNH CAO TẢNG Il. NHIEM VỤ VÀ NOI DUNG 1.

Tống hop các nghiên cứu thực nghiệm và lý thuyết mới nhất về mối quan hệ giữa pho vận tốc gió và phô áp suất âm của hiện tượng gió hú; 2. _ Xây dựng giải thuật mô phỏng các bản ghi âm thanh theo thời gian từ thông tin về pho áp suất âm; 3. Kiểm chứng kết quả mô phỏng băng cách đối chiếu phô ước lượng được từ các bản ghi mô phỏng với phố gốc là dữ liệu đầu vào của giải thuật mô phỏng: 4. _ Thực hành một thí dụ số mô phỏng bản ghi âm thanh sử dụng các đặc trưng gió tại khu vực Thành phố Hỗ Chí Minh.

NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 20/01/2014 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 20/12/2014 v. CÁN BỘ HƯỚNG DAN: TS. HOÀNG NAM Tp.

HCM, ngày 22 tháng 12 năm 2014 CÁN BỘ HƯỚNG DÂN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO TRUONG KHOA ii LOI CAM ON Luận văn thạc si đã được hoàn thành. Tôi bày tỏ long long cảm ơn chân thành đến Tiến sĩ Hoàng Nam đã tận tình hướng dẫn kiến thức, phương pháp tư duy và suy luận khoa học dé giúp tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin chân thành cam ơn Quy Thay Cô đang giảng dạy chương trình cao học của Khoa Kỹ thuật Xây dựng - Trường Đại học Bách Khoa đã truyền đạt những kiến thức cần thiết cho tôi trên con đường nghiên cứu khoa học sau này. Tôi cũng xin gửi lời cam ơn đền các gia đình và bạn bè đã giúp đỡ tôi rat nhiêu về mặt tỉnh thần trong quá trình thực hiện luận văn này.

Cuối cùng, tôi cũng rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của Quy Thay Cô dé hoàn thiện công trình nghiên cứu được trình bảy trong luận văn nay. HCM, ngày 22 tháng 12 năm 2014 Nguyễn Ngọc Anh Tuan ili TOM TAT LUAN VAN THAC SI MO PHONG BANG PHUONG PHAP SO HIEN TUONG GIO HU DOI VỚI CONG TRÌNH CAO TANG Nguyễn Ngọc Anh Tuan Trong những năm gan đây, hiện tượng gió gây ra tiếng ôn gọi là gió hú bat đầu được quan tâm dưới góc độ của ngành kỹ thuật xây dung công trình. Nguyên nhân trực tiếp làm phát sinh tiếng ồn gió hú là do sự biến thiên vận tốc gió tạo ra các nhiễu loạn về áp suất khí quyền được cảm nhận được bởi tai người. Đối với công trình, sự biến thiên của vận tốc gió có các cơ chế phát sinh bao gồm (i) do sự rỗi của gió trong tầng biên khí quyền được, (ii) do sự chuyển động rối của dòng không khí phát sinh từ tương tác của gió với công trình một cách tổng thé, và (iii) do sự chuyền động rồi của dòng không khí phát sinh từ tương tác của gió với các bộ phận cục bộ của công trình.

Do đặc trưng tần số âm thanh sinh ra tương đối lớn và tính phổ biến cao, hiện tượng gió hú phát sinh do cơ chế (i) - sự rối của gió trong tầng biên khí quyên được nghiên cứu trong luận văn này. Tổng hợp các kết quả phố vận tốc gió và mối quan hệ giữa vận tốc gió và âm thanh đã được nghiên cứu, sử dụng kỹ thuật mô phỏng với giải thuật tương tự bộ lọc số theo mô hình Tự hồi quy, các bản ghi theo thời gian của âm thanh gió hú được tái tạo. Kết quả nghiên cứu mang đến những thông tin hữu ích về hiện tượng gió hú cho quá trình thiết kế công trình nhà cao tầng, tháp truyền thông, cột anten, hay hỗ trợ cho những nghiên cứu về việc giảm tiếng ồn do hiện tượng gió hú. Kết quả của nghiên cứu cũng có thể giúp xây dựng đường chuẩn độ lớn âm thanh phát sinh do gió dé xác định tiêu chuẩn đánh giá sự tác động đến môi trường của các nhà máy điện gió đã và đang được phát triển mạnh ở Việt Nam.

IV LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công việc do chính tôi thực hiện. Các kêt quả trong luận văn là đúng sự thật và chưa được công bô ở các nghiên cứu khác. Tôi xin chịu trách nhiệm vé công việc thực hiện của mình. HCM, ngày 22 tháng 12 năm 2014 Nguyễn Ngọc Anh Tuan DANH MỤC HINH VE Hình 1.

Vi MUC LUC NHIỆM VU LUẬN VAN THAC SE ou.cccccccccccccccccccscccsecscseseescscsnsecscssssseesesssesseseseseeseaes i LOT CAM ƠN. ch H22 rrd ii TOM TAT LUẬN VAN THAC SĨ. iii LOT CAM ĐOAN. tt HH2 rree iiiv MUC LUC 9.

Gi61 thidu ChUN 7a. Mục tiêu nghiÊn CỨU. 2G 111g KH ng ng 5 1. Pham vi nghién CU.

CƠ SO LÝ THUYET VA TINH HÌNH NGHIÊN CUU. Cac d&c trung ctda in n6 ee. Các đặc trung CUA 10 eee eeecccceeseccesseeeeseseeeccesaeeceeeeeeeesaeeceeeaeeceseaeeeseaeeceeeaeeeneeees 10 23. Quan hệ giữa độ lớn tiếng ôn gió hú và vận tốc BIO.

Kỹ thuật mô phỏng băng giải thuật tương tự bộ lọc số. XÂY DỰNG GIẢI THUẬT MÔ PHONG BẢN GHI ÁP SUAT ÂM. Phổ áp suất âm gió hú. Giải thuật mô phỏng bản ghi áp suất âm từ thông tin phổ áp suất âm.

Kiểm chứng tính chính xác của giải thuật mô phỏng. THÍ DỤ SO MO PHONG BẢN GHI ÁP SUAT ÂM. Các đặc trưng gió tại khu vực Tp.HCM theo Tiêu chuẩn thiết kế của Việt Nam. Kết quả mô phỏng bản ghi áp suất âm.

Một số hệ quả tìm được từ kết quả bản ghi áp suất âm mô phỏng. KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ,. Sc St HS S191 10 1111111111115 1111111111111 11 11111115111 1101 111111111111 1 te xreg 54 Vil 5. Kiến hi cececececccccccccccccccccscscsecscscsssscscscssssescsssscsescsusscsesssussesvsessesssnsessessseseseassesseeeaess 56 TÀI LIEU THAM KHẢO.

GIAI THUAT MO PHONG BAN GHI AP SUAT AM VA UOC LUONG PHO TỪ BẢN GHI ÁP SUAT ÂM. GIẢI THUẬT CHUYEN ĐÔI BẢN GHI ÁP SUAT ÂM THÀNH BAN GHI MUC ÁP SUAT ÂM.----- 2< E1 11152121511 2121221211121112111101211 01012101211 re 62 Trang | CHƯƠNG Ì MO DAU 1. Giới thiệu chung Cùng với sự phát triển không ngừng của xã hội, ngành xây dựng cũng chuyển dan theo hướng hiện dai và hiệu quả hơn. Công trình ngày cảng cao tang hơn dé tiết kiệm quỹ đất đô thị, tăng tính hiệu quả trong việc sử dụng hệ thống kỹ thuật công trình và tạo ấn tượng kiến trúc cảnh quan, và Việt Nam không phải là ngoại lệ.

Khi các công trình ngày càng cao tầng, tác động của gió lên công trình ngày cảng đáng ké đến mức chi phối quá trình thiết kế công trình. Năm 1983, theo nghiên cứu của Diemling [11], khi xem xét đến tác động của gió, việc thiết kế một công trình cao tang cần giải quyết các van dé như sau: 7 Xác định tai trọng gió tac động lên công trình để tính toán đảm bảo điều kiện bền cho kết cầu công trình; “ _ Tối ưu hóa dòng chảy của khí xung quanh công trình trong thiết kế hệ thống cơ điện cho công trình; " Đảm bảo không dé xảy ra các rung động cũng như các âm thanh do gió gây ra vượt quá mức cho phép băng các thí nghiệm mô hình công trình. Đối với hai van dé đầu tiên, đã có nhiều nghiên cứu được tiễn hành, và cho đến nay, những lý thuyết tính toán đã tương đối rõ ràng va được cụ thé hóa bang các chỉ dẫn tính toán đã quy định trong Tiêu chuẩn thiết kế của nhiều quốc gia. Trong khi đó, vẫn đề thứ ba lại chưa được quan tâm đúng mức và những điều kiện thí nghiệm còn hạn chế.

Trong nghiên cứu của mình vào năm 2008, Swift [IS] cũng khăng định “nguy cơ xuất hiện âm thanh do gió va rung động của các cau kiện như lan can của công trình cao tầng, đặc biệt là tháp truyền thông” là rất lớn khi gió mạnh. Hiện tượng rung động cục bộ của các cầu kiện do gió có thể được tính toán, mô phỏng bang lý thuyết Động lực học để kiểm chứng với kết quả thí nghiệm. Trong khi đó, hiện tượng âm thanh phát sinh do gió lại ít được chú ý nghiên cứu hơn, đặc biệt là đối với ngành kỹ thuật xây dựng công trình. HVTH: Nguyễn Ngọc Anh Tuấn Trang 2 Hiện tượng âm thanh phát sinh do gió đã được con người biết đến từ rất lâu, và thậm chí được điều khiến dé tạo ra các loại nhạc cụ như phong huyền cầm.

Khi gió mạnh dan, độ lớn của âm thanh sinh ra cũng tăng dần. Khi đạt đến độ lớn gây cảm giác khó chịu cho con người, âm thanh biéu hiện mặt tiêu cực là tiếng ổn. Tiếng ồn ảnh hưởng xấu đến môi trường làm việc, học tập, giải trí và chất lượng giấc ngủ của con người. Hiện tượng gió gây ra tiếng ồn này gọi là hiện tượng gió hú (wind-induced noise) đỗi với công trình, sẽ là đối tượng nghiên cứu của luận văn này.

Nghiên cứu hiện tượng gió hú là một bộ phận của ngành nghiên cứu âm thanh phát sinh do khí lưu (aeroacoustic). Trước đây, ngành nghiên cứu này chủ yếu phục vụ cho lĩnh vực kỹ thuật hàng không, cơ khí, giao thông. Trong những năm gần đây, hiện tượng gió hú bắt đầu được quan tâm dưới góc độ của ngành kỹ thuật xây dựng công trình do tiếng ồn được xác định là một vẫn đề môi trường cần phải giải quyết từ ngay trong quá trình thiết kế. Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam TCXDVN 175:2005 “Mức ôn tối đa cho phép trong công trình công cộng - Tiêu chuẩn thiết kế” [2] đã liệt kê một số ảnh hưởng của tiếng ồn đến hoạt động của con người theo thang đo mức ồn hay độ lớn âm thanh bang đơn vị dBA (Bang 1.