LUẬN VĂN THẠC SĨ Đại Học Quốc Gia Tp. Hỗ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA & NGUYEN QUANG THÀNH NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP PHAN LOẠI NHỊP CAU BỞI TẢN SÓ RIÊNG ĐO Chuyên ngành : CƠ HỌC KỸ THUAT TP. HO CHI MINH, tháng 6 năm 2013 Page 1 GVHD: GS.NGND Ngô Kiéu Nhi HVTH: Nguyễn Quang Thành LUẬN VĂN THẠC SĨ CONG TRÌNH DA DUOC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUOC GIA TP HO CHÍ MINH Cán bộ hướng dẫn khoa học : GS. NGÔ KIEU NHI Cán bộ chấm nhận xét 1 : TS.
PHÙNG MẠNH TIEN Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại HỘI DONG CHAM BAO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRUONG ĐẠI HOC BACH KHOA, ngày 12 tháng O1 nam 2012 Thành phan Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: PGS. TRƯƠNG TÍCH THIỆN (Chủ tịch Hội đồng) tDBn2OPm GS. NGÔ KIÊU NHI (Giáo viên hướng dẫn) TS. PHUNG MANH TIEN (Ủy viên) TS.
NGUYÊN TƯỜNG LONG (Ủy viên) TS. VŨ CÔNG HÒA (Thư ký) Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Bộ môn quản lý chuyên ngành sau khi luận van đã được sửa chữa. Chú tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành Page 2 GVHD: GS.NGND Ngô Kiéu Nhi HVTH: Nguyễn Quang Thành LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KHOA HỌC UNG DỰNG Độc Lập - Tu Do - Hanh Phúc - ---0900--- Tp. ngày 03 thang 01 nam 2012 NHIEM VU LUAN VAN THAC SI Ho va tén hoc vién: NGUYEN QUANG THANH Phai: nam Ngay, thang, nam sinh: 13-4-2013 Noi sinh: Dong Nai Chuyén nganh: Co hoc ky thuat MSHV: 11234680 1- TEN DE TAI: “NGHIEN CUU PHUONG PHAP PHAN LOAI NHIP CẬU BOI TAN SO RIENG ĐO” 2- NHIEM VU LUẬN VĂN : > Nghien cứu tông quan phương pháp và cách xác định các thông số đặc trưng cơ học của nhịp cau trong quá trình lưu thông thực tế sao cho phù hợp với tiêu chuẩn kiêm định.
> Nghiên cứu lý thuyết đao động của mô hình thanh dam v a đưa ra dé xuất sử dụng phô công suất đại điện (PCSDD) nhăm xác định giá trị tân số riêng của nhịp cầu trong quá trinh lưu thông thực tê. > Xây dung và đê xuất bang phân loại nhịp câu nham đánh giá khả năng chịu lực của nhịp câu. 3- NGÀY GIAO NHIEM VU : 21/1/2013 4- NGAY HOAN THANH NHIEM VU: 21/06/2013 5- HO VA TEN CAN BO HUONG DAN: GS. NGÔ KIEU NHI Nội dung và dé cương Luận văn thạc si đã được Hội Đông Chuyên Ngành thông qua.
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN KHOA QL CHUYÊN NGANH (Họ tên và chữ ký) QUAN LÝ CHUYEN NGANH (Họ tên và chữ ký) (Họ tên và chữ ký) Page 3 GVHD: GS.NGND Ngô Kiéu Nhi HVTH: Nguyễn Quang Thành LUẬN VĂN THẠC SĨ LỜI CÁM ƠN Luận văn tốt nghiệp này là thành quả mà em tích lũy được dưới sự dạy dỗ của các thay cô Trường Dai học Bách Khoa — Dai học Quốc gia TP HCM. Em xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến tất cả các thầy cô trong Bộ môn Cơ Kỹ Thuật (DEM)- Khoa Khoa học Ứng dụng, Phòng Thí nghiệm Cơ học Ứng dụng (LAM) — Khoa Khoa học Ứng dung đã truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm cho em trong suốt 2 năm học vừa qua. Em xin chân thành cảm ơn cô GS. Ngô Kiều Nhi đã giành những thời gian quý báu tận tình hướng dẫn, chỉ bảo những thiếu sót, giúp em chọn phương pháp nghiên cứu dé tài, các tài liệu tham khảo cần thiết dé em có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp của mình.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô phản biện đã giành thời gian quý báu để xem và cho ý kiến, nhận xét, đánh giá về luận văn của em. Cuối cùng xin cảm ơn các bạn bè đã cho ý kiến đóng góp để luận văn này được hoàn thiện.HCM, ngày 15 tháng 06 năm 2013 Nguyễn Quang Thành Page 4 GVHD: GS.NGND Ngô Kiéu Nhi HVTH: Nguyễn Quang Thành LUẬN VĂN THẠC SĨ TOM TAT LUẬN VAN THẠC SĨ Trong nghiên cứu này, các phương pháp xử lý số liệu dao động tự do của thanh dầm trong mô hình thí nghiệm và mô hình thực được đề xuất trong dự án đo thí điểm dao động và biến dạng của 38 cầu thuộc thành phố Hồ Chí Minh. Qua việc phân tích và xử lý số liệu thu được trong quá trình lưu thông thực tế, chúng tôi đã khai thác và đưa ra những thông số sao cho phù hợp nhất với các yêu cầu kiểm định hiện nay của Nhà nước. Với việc xác định các thông số như: biến dạng, tần số riêng, biên độ dao động, hệ số xung kích (HSXK), hệ số giảm chan (HSGC),.thông qua việc xử dung số liệu lưu thông thực tế, đã góp phan làm tăng thông tin đo dat cho các cầu nhằm giải quyết thực trạng nhiều cầu chưa đưa kiểm tra định kỳ, cũng như giảm chi phí đáng kể cho các co quan nhà nước.
Với các thông số đã khảo sát, chúng tôi đã đề xuất phố công suất đại diện (PCSDD) làm cơ sở để xác định chính xác tân số riêng trong quá trình đo ngẫu nhiên. Với PCSDD này, khiến cho biện pháp cập nhật giá trỊ tần số riêng có thể thự hiện liên tục với kinh phí tiết kiệm là khả thi. Thông qua việc giá trị tần số riêng thu được từ phd công suất đại diện. Việc đưa ra bảng phân loại cho nhịp cầu bởi tần số riêng đo trong 38 cầu được khảo sát, bước đầu chúng tôi đã số hóa các khái niệm trong bảng phân loại của ESCAPE để đưa ra bảng phân loại nhịp cầu.
Với cách phân loại này giúp các co quan quản lý tập trung vào các nhịp yếu nhất, cụ thể nhất để việc kiểm tra kỹ càng hơn. Kiểm định sẽ không dàn trải, kinh phí có cơ sở định lượng rõ ràng. Kết quả phân loại chỉ tiết này đang được sở GTVT- Tp HCM xem xét ứng dụng thử nghiệm. Page 5 GVHD: GS.NGND Ngô Kiéu Nhi HVTH: Nguyễn Quang Thành LUẬN VĂN THẠC SĨ ABSTRACT In this research, the method of vibration signal processing of beams in experimental and real models is proposed in the pilot project measuring vibration and the deformation of 38 bridges in Ho Chi Minh city.
Through the analysis and processing of signal collected during real traffic, we have exploited and give parameters to match with the present accreditation requirements of the State. With the determination of parameters such as deformation, natural frequency, amplitude, impact factor (HSXK), damping coefficient (HSGC). Using real vibration signal is contributed to such information for the state to address the many needs yet to periodic inspections, as well as significant cost reduction for State agencies. With the parameters examined, we have proposed power spectral representation (PCSDD) as a basis to determine the exact frequencies measured during random.
With this PCSDD, making value measures update frequency can own villa with on going cost savings are possible. Through its own frequency values obtained from power spectral representation. The classification given to survey by measuring frequencies in the 38 bridge, initially we have the concept of the classification of ESCAPE to provide a bridge classification. With this classification helps the authorities to focus on the weakest pace, specific to the test more thoroughly.
Testing will not spread, funds have clear quantitative basis. The results of this classification are detailed HCMC Department of Transport-trial application review Page 6 GVHD: GS.NGND Ngô Kiéu Nhi HVTH: Nguyễn Quang Thành LUẬN VĂN THẠC SĨ DANH MỤC CAC BANG Bang 1.1: So sánh đặc điểm của thế giới và dự án thuộc PTN Cơ Học Ứng Dụng.1: Giá trị HSXK tính được từ các tập dữ liệu khác nhau của cầu Bến Nọc đợt do 1 vào ngày 21/9/20] Ì .2 : Giá trị trung bình và sai số của HSXK của cầu Bến Nọc đợt do I.3 : Giá tri HSXK qua 4 đợt do tại cầu Bến Nọc.4 : Giá trị HSXK của 7 cầu trong nhóm cầu BTDUL.5 : Giá trị HSXK qua 4 đợt do của cầu Ông Dầu.6 : Giá trị HSXK của 7 cầu trong nhóm cầu BT- LHDT.7 : HSGC của 5 mẫu khảo sát từ tín hiệu đo từ cầu Bến Nọc va Ong Tán.8: Hệ SỐ giảm chan của một số cầu thuộc nhóm BTDUL qua 4 đợt đo .9 : Hệ số giảm chân của một số cầu thuộc nhóm BTLHDT qua 4 đợt do.10: Hệ số giản chan của nhóm cầu VưỢT.---- - + 252 E2E2 2E2EE£E£E£ESEEErrrxrkrree 47 Bang 3.11: Dac điểm các thông số được xác định từ tín hiệu dao động thực tẾ.12: Giá trị f, các nhịp thuộc cầu Sài 6 (0) con n ng ng na 59 Bang 3.13: Tan số ý, cua cầu Bến Nọc. n2 n SH TH nh hy xa 59 Bảng 3.14: Tần số ƒ, của một số cầu Bê tông dự ứng lực.cc- << ss260 Bảng 3.15: Tần số f, nhịp thép và thép liên hợp.16: So sánh giá trị tần sỐ riêng.cc SH nh nh nh ri 61 Bang 3.17: Tom tat tiêu chuẩn phân loại công trình của ESCAPE.18: Dé xuát phương pháp phân loại nhịp của nhóm BTDUL.19: Dé xuát phương pháp phân loại nhịp của nhóm BTLH-DT.20: Đề xuát phương pháp phân loại nhịp. -- --- c- cc ccccccss s269 Bang 3.21: Đề xuất Thời gian giám sát các cẦu.22: Bang phân loại của 206 nhịp trên 38 cầu trong dự án được khảo sat.
71 Page 7 GVHD: GS.NGND Ngô Kiéu Nhi HVTH: Nguyễn Quang Thành LUẬN VĂN THẠC SI DANH MỤC CÁC SƠ ĐỎ, HINH ANH Hình 1.1: hình ảnh cẩu văng Hwdrnyung. cee ces ses tev eee eee vee vee cae castes cà cà cà weed Hình 1.2: hình ảnh cấu dây văng Jindo. cà cà cà see sec sessed Hình 1.3: hình ảnh cấu dây văng Golden Œafe.2: Dam don giản chịu tải di động P. ccccc ccc cc ccc ecceccecuccecascceecesenceneasans 14 Hình 2.3: Su đóc lap cua A voi tốc AO vec vec ccc vec ces vec bes cee tus see tu see tu cà cà cà tes astesvseeee el 7 Hình 2.4: Dâm đơn giản với tai di chuyển liên fỊC.- cà cv cv.6: Phép biến đổi FOMFieF.
SH ng vn nu nh nh nhàn 21 Hình 2.7: Phép biến đổi Fourier thời gian ngắn .1: Các thong số thu được từ số liệu lưu thông thực LE oe vceccccccuccccccuseneuseceuens 25 Hinh 3.2: Dam don chiu tdi RO) ee 26 Hinh 3.3: Dam don chiu tdi trong di chuyén với vận OC v.4: Dâm đơn chịu tải trong biến thiên điểu NOG .4a: Sơ đồ vi trí do độ võng tại cầu Bến NOC .4b: Thiét bị do độ VÕng tại cầu Bến NOC .22222222012112 11 xxx sen 29 Hình 3.5: Đồ thi độ võng tại vị trí 1⁄2 của dâm chính (1/2C).6a: Sơ đồ vị trí do biển dạng tại cầu BEN NOC .6b: Thiét bi do bién dang tai cầu BEN Nọc.7a: Biểu đô phán bố gid tri bién dang tai vi trí / cua dâm chính cầu Bên Noc .7b: Biểu đô phân bố gid tri bién dang tai vi tri 14 cua dâm chính cầu Bên Noc .