Nghiên Cứu Ứng Dụng Các Biện Pháp Giảm Chấn Cho Cầu Dây Văng

Chuyên khảo phân tích Nghiên cứu ứng dụng các biện pháp giảm chấn cho cầu dây văng người lớn, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo.

• Tác giả: Th.S Phạm Anh Tú
• Trường học: Trường Đại Học Xây Dựng
• Đề tài: Nghiên Cứu Ứng Dụng Các Biện Pháp Giảm Chấn Cho Cầu Dây Văng
• Loại tài liệu: Đề Tài Khoa Học
• Năm xuất bản: 2010
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
• 1.1. Sự cần thiết và lợi ích khi áp dụng các phương pháp giảm chấn
• 1.2. Các phương pháp giảm chấn
• 1.2.1. Các phương pháp giảm chấn bị động
• 1.2.2. Các phương pháp giảm chấn chủ động
• 1.2.3. Các phương pháp giảm chấn lai - Hybrid
• 1.2.4. Các phương pháp giảm chấn bán chủ động
• 1.3. Các ứng dụng giảm chấn trong thiết kế, thi công cầu trên thế giới và Việt Nam
• 2. CHƯƠNG 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢM CHẤN BỊ ĐỘNG
• 2.1. Công cụ đánh giá và phân tích đối với giảm chấn bị động
• 2.2. Hệ số cản (Damping ratio)
• 2.3. Liên kết các dây văng bằng sử dụng chốt nối bằng dây
• 2.4. Kiểm soát dao động bằng cách gắn các thiết bị giảm chấn
• 2.5. Các phương pháp bổ sung tính cản của kết cấu
• 3. CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢM CHẤN CHỦ ĐỘNG
• 3.1. Giới thiệu
• 3.2. Tiếp cận giảm chấn chủ động trong kết cấu
• 3.3. Kiểm soát phản hồi của kết cấu
• 4. CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN GIẢM CHẤN CẦU DÂY VĂNG
• 4.1. Mô hình hóa cầu dây văng bằng FEM
• 4.2. Tháp và trụ cầu
• 4.3. Phân tích cầu dây văng khi xét đến ảnh hưởng sự tương tác toàn kết cấu và đất nền
• 4.4. Mô hình hóa mô cáp
• 4.5. Mô hình cầu kiện hữu hạn của điều kiện biên của cầu
• 4.6. Mô hình giảm chấn bằng FEM
• 4.7. Áp dụng dây văng với giảm chấn nhớt tuyến tính
• 4.8. Thiết kế chung
• 4.9. Lý thuyết dây mềm thoải
• 4.10. Dao động tự do của dây cáp mềm thoải
• 4.11. Thông tối ưu cho thiết bị giảm chấn nhớt
• 4.12. Ví dụ phân tích dao động hệ dây văng gắn giảm chấn nhớt
• PHỤ LỤC VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Về Giảm Chấn Cho Cầu Dây Văng

Nghiên cứu ứng dụng các biện pháp giảm chấn cho cầu dây văng nhịp lớn là một lĩnh vực quan trọng trong kỹ thuật xây dựng cầu hiện đại. Các dao động cầu dây văng có thể gây ra nhiều vấn đề, từ sự khó chịu cho người sử dụng đến nguy cơ phá hủy kết cấu do sức gió tác động lên cầu. Do đó, việc tìm kiếm và ứng dụng các công nghệ giảm chấn hiệu quả là vô cùng cần thiết. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích các phương pháp giảm chấn hiện có, đánh giá hiệu quả của chúng và đề xuất các giải pháp ứng dụng thực tế cho cầu dây văng tại Việt Nam. Nghiên cứu này cũng xem xét việc sử dụng phần mềm mô phỏng cầu để đánh giá hiệu quả của các biện pháp giảm chấn. Theo báo cáo tổng kết đề tài khoa học và công nghệ cấp bộ mã B2007-03-18, việc nghiên cứu các giải pháp giảm chấn cho cầu dây văng nhịp lớn là cấp thiết để đảm bảo an toàn cầu dây văng.

1.1. Tầm quan trọng của việc giảm chấn cho cầu dây văng

Việc giảm chấn cầu dây văng có vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn và tuổi thọ của công trình. Dao động quá mức có thể gây ra mỏi kim loại, hư hỏng các bộ phận kết cấu, và ảnh hưởng đến sự thoải mái của người sử dụng. Các biện pháp giảm chấn giúp kiểm soát và giảm thiểu các tác động tiêu cực này. Một số biện pháp kiểm soát rung động cầu có thể kể đến như sử dụng các thiết bị giảm chấn chủ động, bán chủ động, hoặc thụ động. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp phụ thuộc vào đặc điểm cụ thể của từng công trình. Theo báo cáo, việc giảm chấn góp phần vào việc đảm bảo tuổi thọ cầu dây văng.

1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến dao động cầu dây văng

Nhiều yếu tố có thể gây ra dao động cầu dây văng, bao gồm sức gió tác động lên cầu, địa chấn, và lưu lượng giao thông. Thiết kế cầu dây văng cần phải tính đến các yếu tố này để đảm bảo khả năng chịu tải và ổn định của công trình. Phân tích động lực học cầu là một công cụ quan trọng để đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố này và đề xuất các giải pháp giảm chấn phù hợp. Các yếu tố môi trường và khí hậu cũng có thể ảnh hưởng đến hiệu quả của các biện pháp giảm chấn.

II. Thách Thức Vấn Đề Trong Giảm Chấn Cầu Dây Văng

Mặc dù có nhiều phương pháp giảm chấn cầu dây văng, việc ứng dụng chúng vào thực tế vẫn còn gặp nhiều thách thức. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp, chi phí đầu tư ban đầu, và bảo trì cầu dây văng sau này là những vấn đề cần được cân nhắc kỹ lưỡng. Ngoài ra, việc tích hợp các biện pháp giảm chấn vào thiết kế cầu dây văng một cách hiệu quả cũng đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa các kỹ sư và nhà nghiên cứu. Một thách thức lớn là làm sao để cân bằng giữa hiệu quả giảm chấn và tính kinh tế của giải pháp. Theo báo cáo, việc ứng dụng các giải pháp giảm chấn hiệu quả vẫn còn gặp nhiều hạn chế về chi phí và công nghệ.

2.1. Chi phí đầu tư và hiệu quả kinh tế của các biện pháp giảm chấn

Chi phí đầu tư ban đầu cho các biện pháp giảm chấn có thể khá cao, đặc biệt là đối với các hệ thống chủ động hoặc bán chủ động. Tuy nhiên, cần phải xem xét đến lợi ích lâu dài mà các biện pháp này mang lại, bao gồm giảm chi phí bảo trì cầu dây văng, kéo dài tuổi thọ cầu dây văng, và đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Việc phân tích chi phí - lợi ích là cần thiết để đánh giá tính khả thi về mặt kinh tế của các giải pháp giảm chấn. Việc lựa chọn vật liệu giảm chấn cũng có thể ảnh hưởng đến chi phí.

2.2. Khó khăn trong việc tích hợp vào thiết kế cầu dây văng

Việc tích hợp các biện pháp giảm chấn vào thiết kế cầu dây văng đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về cấu tạo cầu dây văng, phân tích động lực học cầu, và các tiêu chuẩn thiết kế cầu. Cần phải đảm bảo rằng các biện pháp giảm chấn không ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ của công trình và không gây ra các vấn đề kỹ thuật khác. Các kỹ sư cần phải sử dụng phần mềm mô phỏng cầu để đánh giá hiệu quả của các giải pháp giảm chấn trước khi triển khai thực tế. Theo báo cáo, việc tích hợp các hệ thống giảm chấn đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa các chuyên gia.

III. Các Phương Pháp Giảm Chấn Bị Động Cho Cầu Dây Văng

Các phương pháp giảm chấn bị động là các giải pháp không yêu cầu nguồn năng lượng bên ngoài để hoạt động. Chúng dựa vào các đặc tính vật lý của vật liệu giảm chấn hoặc cấu tạo cầu dây văng để hấp thụ và tiêu tán năng lượng dao động. Các phương pháp này thường có chi phí đầu tư thấp hơn so với các hệ thống chủ động hoặc bán chủ động, nhưng hiệu quả giảm chấn có thể bị hạn chế trong một số trường hợp. Các phương pháp này bao gồm sử dụng gối cao su, bộ giảm chấn ma sát, bộ giảm chấn nhớt, và bộ giảm chấn khối lượng. Theo báo cáo, các phương pháp giảm chấn bị động là một giải pháp kinh tế và hiệu quả cho nhiều công trình.

3.1. Sử dụng gối cao su trong giảm chấn cầu dây văng

Gối cao su là một loại vật liệu giảm chấn phổ biến được sử dụng trong xây dựng cầu. Chúng có khả năng hấp thụ năng lượng dao động do địa chấn hoặc giao thông, giúp giảm thiểu tác động lên kết cấu cầu. Có nhiều loại gối cao su khác nhau, bao gồm gối cao su tự nhiên, gối cao su tổng hợp, và gối cao su có lõi chì. Việc lựa chọn loại gối cao su phù hợp phụ thuộc vào đặc điểm cụ thể của từng công trình. Gối cao su giúp giảm tải trọng động tác dụng lên cầu.

3.2. Ưu điểm và nhược điểm của phương pháp giảm chấn bị động

Ưu điểm của các phương pháp giảm chấn bị động là chi phí đầu tư thấp, dễ dàng bảo trì, và không yêu cầu nguồn năng lượng bên ngoài. Tuy nhiên, nhược điểm của chúng là hiệu quả giảm chấn có thể bị hạn chế trong một số trường hợp, và khó điều chỉnh khi điều kiện dao động thay đổi. Do đó, cần phải đánh giá kỹ lưỡng các yếu tố ảnh hưởng để lựa chọn phương pháp phù hợp. Các hệ thống giảm chấn bị động thường có tuổi thọ cao.

IV. Ứng Dụng Thực Tế Giảm Chấn Cầu Dây Văng Nghiên Cứu Điển Hình

Trên thế giới đã có nhiều công trình cầu dây văng áp dụng thành công các biện pháp giảm chấn, góp phần nâng cao an toàn cầu dây văng và kéo dài tuổi thọ công trình. Nghiên cứu các trường hợp điển hình này giúp chúng ta hiểu rõ hơn về hiệu quả của các phương pháp khác nhau và rút ra những bài học kinh nghiệm quý báu. Các trường hợp này bao gồm các cầu sử dụng giảm chấn nhớt, giảm chấn ma sát và các hệ thống giảm chấn chủ động. Việc sử dụng cảm biến giám sát cầu giúp theo dõi hiệu quả của các biện pháp này. Theo báo cáo, việc nghiên cứu các ứng dụng thực tế là rất quan trọng để phát triển các giải pháp hiệu quả hơn.

4.1. Nghiên cứu các công trình cầu dây văng sử dụng giảm chấn nhớt

Giảm chấn nhớt là một phương pháp phổ biến được sử dụng để kiểm soát rung động cầu. Các công trình cầu dây văng sử dụng giảm chấn nhớt cho thấy hiệu quả cao trong việc giảm thiểu dao động do gió và địa chấn. Việc lựa chọn loại giảm chấn nhớt phù hợp phụ thuộc vào đặc điểm cụ thể của từng công trình và điều kiện địa hình. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng giảm chấn nhớt có thể giảm đáng kể tải trọng động tác dụng lên cầu. Việc thiết kế cầu dây văng cần phải tích hợp giảm chấn nhớt ngay từ đầu.

4.2. Kinh nghiệm từ các cầu dây văng sử dụng giảm chấn ma sát

Giảm chấn ma sát là một giải pháp kinh tế và hiệu quả để giảm thiểu dao động trong cầu dây văng. Các công trình sử dụng giảm chấn ma sát cho thấy khả năng chịu tải tốt và độ bền cao. Việc bảo trì cầu dây văng sử dụng giảm chấn ma sát thường đơn giản và ít tốn kém. Tuy nhiên, cần phải chú ý đến việc điều chỉnh lực ma sát để đảm bảo hiệu quả giảm chấn tối ưu. Việc sử dụng vật liệu giảm chấn phù hợp cũng rất quan trọng.

V. Ứng Dụng Tính Toán Giảm Chấn Cầu Dây Văng Nhịp Lớn Hiện Nay

Việc tính toán và mô phỏng các biện pháp giảm chấn cho cầu dây văng nhịp lớn đóng vai trò quan trọng trong quá trình thiết kế cầu dây văng. Các công cụ phần mềm hiện đại cho phép các kỹ sư dự đoán chính xác hiệu quả của các giải pháp khác nhau và tối ưu hóa thiết kế để đảm bảo an toàn và tuổi thọ công trình. Các phương pháp tính toán bao gồm sử dụng phần mềm hữu hạn và các mô hình toán học phức tạp. Việc phân tích động lực học cầu là một phần không thể thiếu trong quá trình này. Theo báo cáo, việc ứng dụng các phương pháp tính toán hiện đại giúp tiết kiệm chi phí và thời gian trong quá trình xây dựng.

5.1. Mô hình hóa và phân tích động lực học cầu dây văng

Mô hình hóa và phân tích động lực học cầu là quá trình tạo ra một mô hình toán học của cầu dây văng và sử dụng các phương pháp tính toán để dự đoán phản ứng của nó đối với các tác động bên ngoài như gió, địa chấn, và giao thông. Quá trình này giúp các kỹ sư hiểu rõ hơn về các dao động tiềm ẩn và thiết kế các biện pháp giảm chấn phù hợp. Việc sử dụng phần mềm mô phỏng cầu giúp tăng độ chính xác của các phân tích.

5.2. Sử dụng phần mềm mô phỏng để đánh giá hiệu quả giảm chấn

Các phần mềm mô phỏng cầu hiện đại cho phép các kỹ sư tạo ra các mô hình 3D chi tiết của cầu dây văng và mô phỏng các điều kiện hoạt động khác nhau. Điều này giúp họ đánh giá hiệu quả của các biện pháp giảm chấn trước khi triển khai thực tế và tối ưu hóa thiết kế để đạt được hiệu quả giảm chấn tối ưu. Các phần mềm này cũng cho phép kiểm soát rung động cầu một cách hiệu quả.

VI. Kết Luận Hướng Phát Triển Nghiên Cứu Giảm Chấn Cầu Dây Văng

Nghiên cứu và ứng dụng các biện pháp giảm chấn cho cầu dây văng là một lĩnh vực quan trọng và đầy tiềm năng. Các kết quả nghiên cứu đã chứng minh rằng các biện pháp giảm chấn có thể cải thiện đáng kể an toàn cầu dây văng và kéo dài tuổi thọ cầu dây văng. Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các công nghệ giảm chấn mới, cũng như hoàn thiện các phương pháp tính toán và mô phỏng để tối ưu hóa thiết kế cầu dây văng. Việc ứng dụng cảm biến giám sát cầu cũng sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc theo dõi và đánh giá hiệu quả của các biện pháp giảm chấn. Theo báo cáo, cần có sự đầu tư hơn nữa vào nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực này.

6.1. Đề xuất các hướng nghiên cứu tiếp theo về giảm chấn cầu

Các hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào phát triển các vật liệu giảm chấn mới với hiệu quả cao hơn, nghiên cứu các hệ thống giảm chấn thông minh có khả năng tự điều chỉnh theo điều kiện hoạt động, và tối ưu hóa các phương pháp phân tích động lực học cầu để dự đoán chính xác hơn phản ứng của cầu dây văng đối với các tác động bên ngoài. Ngoài ra, cần có các nghiên cứu về tiêu chuẩn thiết kế cầu áp dụng các công nghệ này.

6.2. Tầm quan trọng của việc ứng dụng cảm biến giám sát cầu

Cảm biến giám sát cầu đóng vai trò quan trọng trong việc theo dõi và đánh giá hiệu quả của các biện pháp giảm chấn. Các cảm biến này có thể đo lường các thông số như dao động, ứng suất, và biến dạng, giúp các kỹ sư phát hiện sớm các vấn đề tiềm ẩn và thực hiện các biện pháp can thiệp kịp thời. Việc sử dụng cảm biến giám sát cầu cũng giúp nâng cao an toàn cầu dây văng và kéo dài tuổi thọ cầu dây văng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG BAO CAO TONG KET DE TAI KHOA HOC VA CONG NGHE CAP BO Dé tai: NGHIEN CUU UNG DUNG CAC BIEN PHAP GIAM CHAN CHO CAU DAY VANG NHIP LON Mã số: B2007-03-18 Chủ nhiệm đề tài: Th.S Phạm Anh Tú Hà Nội, 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG BAO CAO TONG KET DE TAI KHOA HOC VA CONG NGHE CAP BO Dé tai: NGHIEN CUU UNG DUNG CAC BIEN PHAP GIAM CHAN CHO CAU DAY VANG NHIP LON Mã số: B2007-03-18 THU VIED TRUONG ĐA ĐC XÂY DỤ Xác nhận của cơ quan chủ trì đề tài Chú nhiệm đề tài (ky, ho tén, dong dau) (ý. họ tên) Hà Nội, 2010 DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THAM GIA THỰC HIỆN ĐÈ TÀI STT Họ và tên Ghi chú 1 Th.S Phạm Anh Tú Chủ nhiệm đề tài 2 _ | Th.S Khúc Đăng Tùng Thư ký đề tài 3 PGS. TS Nguyễn Phi Lân Trang 3 MỤC LỤC A. PHAN MO DAU I.

Tinh cap thiết của dé tai Tl. Mục tiêu dé tai II. —Cach tiếp cận IV. Phương pháp nghiên cứu V.

Đối tượng nghiên cứu VỊ. Phạm vi nghiên cứu B. PHAN NOI DUNG NGHIEN CỨU CHƯƠNG!I. GIỚI THIỆU CHƯNG.

Sự cần thiết và lợi ích khi áp dụng các phương pháp giảm chấn. Giảm chấn trong kết cầu công trình nói chung và trong cầu dây Võng HÓIHIẾH:. li lo 3555 sang SifrosbisniieWfnlsbSsvsiiieessnaessayeae 8 1. Các phương pháp giảm ChẤN.

Cac phuong phdp gid chan bi AON. Các phương pháp giảm chấn chit AGN. Các phương pháp giảm chấn lai - Hlyprid. Các phương pháp giảm chắn bán chit A6NG.

Các ứng dụng giảm chấn trong thiết kế, thi công cầu trên thế giới và Kiệt NHHiccciiccibiiAeessseseesnnsesesesekoaeeessessoezfkteeseosorsossessssgesSSEEcatifofse 13 1 4. Trên thế giới. 23 CHƯƠNG II. CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢM CHÁN BỊ ĐỘNG.

Gidi thigta CHUNQ. CONG CU DANH GIA VA PHAN TICH DOI VOI GIAM CHAN BI DONG vissssssssssscussssssssensssesavsnsnsaxesenceusssvsvesnssesssseacvessovsvesoscsssvecvevtssnesenene 26 HỊ 2. Hệ số cản (Damjping ralÏQ). 2: “Receptance” vd AO cing AON NGC.

Các phương pháp giảm chấn bị động .---«-c«<cs<cecescxseceee 43 II 3. Liên kết các dây văng bằng sử dụng chốt nói bằng dây. Kiểm soát dao động bằng cách tạo đáng phía ngoài của ống cáp văng một cách phù HiỢD.- + cc tS*t SE ềh t HH tt Thy nh th re 4ó II 3. Kiểm soát dao động bằng cách gắn các thiết bị giảm chấn.

Cáe phương PHÁN KhÁG.áe«ccesccccsgtistxgäxg4iscs18884)556804814450 74 1. Các phương pháp bổ sung tính cắn của kết CẤH. Tăng khả năng giảm chấn nội tại của vật liệu.---------s©++s+2 81 CHƯƠNG II. CÁC PHƯƠNG PHAP MANG TINH CHU DONG.

Giới thiỆH CHHHE. Tiấp cận giảm chấn chủ động trong kết cẤu. Kiểm soát tiếp thuận của kết cấu hiữu hạn.----- +52 s+ss+z+sse2 87 IIL, 2. 2, Kiém soát phản hôi của kết đấu.:-c:c5ctcctteeteereererrrrerrre 92 CHƯƠNG IV.

ỨNG DỤNG TÍNH TOÁN GIẢM CHÁN CÀU DÂY VĂNG 94 IV. Mô hình hóa cầu dây văng bằng F. nungiöinagtnÔtpgtÑ nựnhnttiNgtnghanttbhbiiusnggisnayenuiagtsÐe 94 09. Thap va tru CẨH,.

Phan tích cầu dây văng khi kế đến ảnh hướng sự tương tác toàn kết cầu và đÏẤt HIỄN.- << tt 9+ ererervcverereceerrrrereerererree 97 IV. M6 hinh héa Mong Va MO CAL. M6 hinh cau kiện hữu hạn của điều kiện biên của cẳu. Mô hình giảm chắn bằng F'EÌM.

Ap dung day văng với giảm chấn nhói tuyến tính. 101 IV, 4, F, Gidi thiéts CHUNG vssssscesvessanasenscscessssosianrecasuenvesresvaxseveseascnsecsecsvesscves 101 IV. Ly thuyết dây mêm thodii. Dao động tự do của dây cáp mêm thoải.

Thông tối ưu cho thiết bị giảm chắn nhớt. Ví dụ phán tích dao động hệ dây văng gắn giảm chấn nhớt. KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ .-----« 127 PHỤ LỤC VÀ TÀI LIỆU THAM KHẢO .----«e-<<es«<s 129 Trang 6 CHUONG I. GIỚI THIỆU CHUNG I.

Sự cần thiết và lợi ích khi áp dụng các phương pháp giảm chấn Chấn động thường gây nhiễu động, sự khó chịu, thiệt hại và sự phá hủy. Ở mức thấp nhất, các rung động được tạo ra trong các căn hộ bởi máy giặt của nhà hàng xóm có thể gây ra sự khó chịu hay bực mình, tùy thuộc vào xem chấn động đó kéo đài bao lâu và xem nó có làm phiền giấc ngủ của người khác hay không. Ở mức cao nhất của chấn động như các chấn động gây ra bởi động đất, nó có thể phá hủy nhiều công trình, cầu cống, nhà cửa và thậm chí là cả một thành phó. Chấn động xảy ra rất nhiều, nhưng trong từng trường hợp, có một giới hạn cho mức chấn động mà có thể chịu đựng hoặc chấp nhận được và chúng ta cần hoặc chỉ để kiểm soát dao động hay chấn động ở một mức cho phép nào đó, hoặc để chống lại sự phá hoại hay hư hỏng do các đao động hay chấn động lớn hơn.

Cơ thể con người và các bộ phận quan trọng khác của chúng ta khác chính là một trong những bộ cảm biến sắc bén nhất cho các chấn động tác động trên, ví dụ như trên đường hay trên toa tàu, trong nhà máy hay trong các công trình, kết cầu xây dựng, các ngưỡng có thể chịu đựng được của từng trường hợp phụ thuộc vào từng bộ phận cơ thể hay các bộ phận ảnh hưởng mà các chân động đó tác động vào. Những chấn động nhỏ có tác động đến sự tập trung và năng suất của người vận hành, có thể là người vận hành máy móc trong một nhà máy hay là một lái xe tải, nó có thể dẫn đến mỏi, gây ra kém hiệu quả, tai nạn, phá hủy phương tiện hay thậm chí dẫn đến chết người Động đất làm kết cấu các tòa nhà lớn bị rung động và con tàu chở dầu không lồ bị kích thích bởi những động cơ của nó hay những chấn động đặc biệt hơn như những cây cầu treo và các tòa nhà chọc trời dao động động trong gió, thậm chí có những chấn động lớn kéo dài dài hàng km trên bề mặt Trái đất và làm phá hủy hoàn toàn nhiều công trình, nhà cửa. Trang 7 Một cách tổng quát, có một ngưỡng cho mức rung của các bộ phận của kết cấu hay toàn bộ kết cấu. Trong nhiều trường hợp toàn bộ kết cấu phụ thuộc chỉ vào một vài bộ phận khi chúng dao động do đó việc bảo vệ chúng khỏi sự chấn động quá mức rất quan trọng.

Các kết cầu này phải được được thiết kế để vận hành tốt và không gây sự cố trong giới hạn rung cho phép. Kỹ sư thiết kế cho các kết cấu đẻ đặt các thiết bị phải đảm bảo rằng các mức rung không được vượt quá giới hạn. Trong các trường hợp đặc biệt, việc phân tích hiệu quả kinh tế phải được tính tới trong quá trình này để đánh giá các chỉ phí tương đối của việc giữ mức rung thấp và thay chỉnh thiết bị để làm chúng có thể chịu được độ rung lớn hơn, thậm chí là triệt tiêu hoàn toàn sự rung động nên hiện nay việc kiểm soát rung động là một vấn đề hiệu quả và có khả năng ứng rất dụng rất phong phú, đa dạng. Giảm chấn trong kết cấu công trình nói chung và trong cầu dây văng nói Na ~ I.

Các phương pháp giảm chấn L3. Các phương pháp giảm chắn bị động I. Khái nệm Kiểm soát bị động bao gồm điều chỉnh độ cứng, khối lượng và chống rung của hệ thống đao động để làm hệ thống phản ứng tối thiểu với môi trường dao động. Việc thay đổi có thể thực hiện dưới dạng thay đổi kết cấu cơ bản hay thêm các yếu tố “bị động” cục bộ như các khối (có thể là các khối bê tông), lò xo (như các thiết bị chống rung), bộ giảm chắn chất lỏng hay cao su giảm chấn.

Những yếu tố này đơn giản là tác động một cách bị động, ngược với sự tắng tốc, sự lệch tâm hay vận tốc được đặt vào chúng do nguồn chấn động. Không yếu tố nào cần sự trợ giúp bên ngoài để tách chúng khỏi các bộ phận thụ động bên cạnh trung gian hay các bộ phận kết cấu tương tác với chúng; do đó một hệ thống kiểm soát chấn động thụ động là: Một hệ thống kiểm soát mà không yêu cầu nguồn năng lượng bên ngoài. Trang 8 Các thiết bị kiểm soát bị động truyền lực phản ứng lại sự chuyển động của oo* kết cấu. Năng lượng trong một hệ kết cầu được kiểm soát một cách thụ động không fe+, thể tăng lên bởi các thiết bị kiểm soát thụ động.

Phân loại - Ưu nhược điểm s* Giảm chắn bằng các giải pháp thiết kế kết cấu Giảm chấn bằng cách gắn thêm các thiết bị cục bộ > Pr Elastomeric bearings Lead rubber bearings WV Metallic dampers VVVW Friction dampers Viscoelastic dampers Tuned mass dampers Vv Tuned liquid dampers Vv s* Giảm chấn bằng phương pháp thêm tính năng cản cho kết cấu | _ *#* Giảm chấn bằng cách chấn (cô lập đàn hỏi) s* Kết hợp các phương pháp Hệ thống Các thiết bị tiêu biểu Ưu điểm Nhược điểm : Su chuyén doi Gôi cao su Đơn giản lớn Tính chất : : không thay đôi a Gối cao su có lõi chì Rẻ được 3 8 Bộ giảm chấn kim loại Dễ cài đặt Bộ giảm chấn ma sát Dễ bảo dưỡng Không năng Giảm chấn nhớt đàn hồi lượng bên ngoài Trang 9 Hệ thống Các thiết bị tiêu biểu Uudiểm _ — Nhược điểm _ Giảm chấn khối lượng điều chỉnh Ôn định Giảm chắn chất lòng có điều chỉnh 1. Các phương pháp giảm chấn chủ động I. Khai niém lệ thống kiểm soát chủ động yêu cầu có sự trợ giúp bên ngoài. Chúng phụ thuộc chủ yếu vào nguồn năng lượng để kiểm soát các thiết bị “chủ động”, có thể là bộ phận dẫn động điện cơ, thủy điện hay điện khí nén.

Chúng tác động lên kết cấu và tạo ra rung động theo kiểu rung động tạo ra bởi các lực kích thích ban đầu bị hủy hay gần như vậy. Chúng phụ thuộc vào bộ cảm biến trên kết cấu phát hiện rung, dựa vào máy tính hay hệ thống điện sử lý các tín hiệu và phụ thộc vào bộ khuếch đại công suất nhận các tín hiệu được xử lý và kiểm soát bộ dẫn lộng giản chấn động hoàn toàn (và không được tình cờ làm tăng chấn động) s* Một hệ thống kiểm soát không yêu cầu nguồn năng lượng bên ngoài để kiểm soát bộ phận dẫn động để áp dụng lực cho kết cấu trong cách thức miêu tả trước. s* Các lực được kiểm soát này có thể được sử dụng để bổ sung hay giảm bớt năng lượng trong kết cấu. s* Trong hệ thống kiểm soát phản chủ động, các tín hiệu được gửi đến bộ phận dẫn động kiểm soát là một chức năng của hệ thống được đo với các bộ cảm biến vật lý (quang học, cơ học, điện, hóa học, vv).