Nghiên cứu ứng dụng gối cách chấn đàn hồi cốt sợi trong xây dựng công trình dân dụng chịu động đất

• Tác giả: Trần Kim Hiểu
• Người hướng dẫn: TS. Ngô Văn Thuyết
• Trường học: Trường Đại Học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Xây Dựng
• Đề tài: Nghiên Cứu Ứng Dụng Gối Cách Chấn Đàn Hồi Cốt Sợi Cho Công Trình Dân Dụng Chịu Động Đất
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Mục đích của đề tài
• 1.3. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
• 1.4. Kết quả dự kiến đạt được
• 2. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢM CHẤN, GỐI CÁCH CHẤN ĐÁY
• 1.1. Giới thiệu chung
• 1.2. Các phương pháp giảm chấn
• 1.2.1. Giảm chấn thụ động
• 1.2.2. Giảm chấn chủ động
• 1.2.3. Giảm chấn bán chủ động
• 1.3. Gối cách chấn đáy
• 1.3.1. Nguyên lý và hiệu quả của gối cách chấn đáy
• 1.3.2. Phân loại gối cách chấn đáy
• 1.3.3. Tình hình sử dụng hệ gối cách chấn đáy trên thế giới và Việt Nam
• 1.4. Sự cần thiết của luận văn nghiên cứu
• 1.5. Kết luận chương 1
• 3. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CÁC ĐẶC TÍNH CƠ HỌC VÀ VIỆC MÔ HÌNH HÓA GỐI CÁCH CHẤN ĐÀN HỒI CỐT SỢI TRONG CÔNG TRÌNH CHỊU ĐỘNG ĐẤT
• 2.1. Giới thiệu về các tiêu chuẩn thiết kế gối cách chấn đáy cho công trình chịu động đất
• 2.2. Các đặc tính cơ học của gối cách chấn đàn hồi đa lớp, đặc biệt là hồi cốt sợi
• 2.2.1. Hệ số hình dạng
• 2.2.2. Độ cứng ngang của gối cách chấn đàn hồi đa lớp
• 2.2.3. Độ cứng dọc trục (độ cứng theo phương đứng) của gối cách chấn đàn hồi đa lớp
• 2.2.4. Độ cứng chống uốn của gối cách chấn đàn hồi đa lớp
• 2.3. Đề xuất quy trình các bước lựa chọn kích thước gối cách chấn đàn hồi cốt sợi sử dụng cho các công trình dân dụng trung và thấp tầng chịu động đất ở Việt Nam theo tiêu chuẩn kỹ thuật ASCE/SEI 7-10
• 2.4. Mô hình gối cách chấn đàn hồi cốt sợi trong phần mềm SAP2000
• 2.5. Kết luận chương 2
• 4. CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ CÁCH CHẤN CỦA CÔNG TRÌNH SỬ DỤNG GỐI CÁCH CHẤN ĐÀN HỒI CỐT SỢI KHI CHỊU ĐỘNG ĐẤT
• 3.1. Giới thiệu chung
• 3.2. Lựa chọn kích thước gối cách chấn đàn hồi cốt sợi sử dụng cho công trình dạng rung và thấp tầng chịu động đất ở Việt Nam
• 3.2.1. Lựa chọn kích thước gối cách chấn đàn hồi loại FREI cho công trình nhà BTCT 8 tầng
• 3.2.2. Lựa chọn kích thước gối cách chấn đàn hồi loại FREI cho công trình nhà BTCT 4 tầng
• 3.3. Tính toán các đặc tính cơ học của gối cách chấn đàn hồi cốt sợi với kích thước vừa chọn
• 3.4. Mô hình công trình dân dụng thấp tầng chịu tải trọng động đất
• 3.4.1. Công trình 1 (nhà BTCT 8 tầng)
• 3.4.2. Công trình 2 (nhà BTCT 4 tầng)
• 3.5. Phân tích hiệu quả cách chấn của công trình dân dụng thấp tầng sử dụng gối FREI so với công trình móng cứng
• 3.5.1. Gia tốc nền của trận động đất
• 3.5.2. Kết quả và bình luận
• 3.6. Kết luận chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tính cấp thiết của đề tài

Việc nghiên cứu ứng dụng gối cách chấn đàn hồi cốt sợi cho các công trình dân dụng chịu động đất là rất cần thiết trong bối cảnh hiện nay. Động đất gây ra nhiều thiệt hại cho công trình xây dựng, đặc biệt là ở những khu vực có nguy cơ cao như Việt Nam. Theo nghiên cứu, một số khu vực phía Bắc có khả năng xảy ra động đất mạnh, do đó, việc áp dụng các biện pháp giảm thiểu hư hỏng cho công trình là vô cùng quan trọng. Gối cách chấn có khả năng giảm thiểu tác động của động đất đến công trình, từ đó bảo vệ an toàn cho người dân và tài sản. Điều này không chỉ giúp nâng cao độ bền của công trình mà còn giảm thiểu chi phí sửa chữa và bảo trì sau sự cố động đất.

II. Mục đích của đề tài

Mục đích của nghiên cứu này là tìm hiểu và phân tích hiệu quả của gối cách chấn đàn hồi cốt sợi trong việc bảo vệ các công trình dân dụng khỏi tác động của động đất. Nghiên cứu sẽ tập trung vào việc xác định các loại gối cách chấn khác nhau, đặc biệt là gối cách chấn đàn hồi cốt sợi và các đặc tính cơ học của chúng. Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng sẽ đề xuất quy trình lựa chọn kích thước gối cho các công trình dân dụng trung và thấp tầng, nhằm đảm bảo tính hiệu quả trong việc giảm thiểu hư hỏng khi có động đất xảy ra. Qua đó, nghiên cứu sẽ so sánh ứng xử của công trình sử dụng gối cách chấn với công trình móng cứng để chứng minh hiệu quả của phương pháp này.

III. Các phương pháp giảm chấn

Nghiên cứu về các phương pháp giảm chấn hiện có rất đa dạng, bao gồm giảm chấn thụ động, giảm chấn chủ động, và giảm chấn bán chủ động. Giảm chấn thụ động là phương pháp sử dụng năng lượng từ chính dao động của công trình để giảm thiểu tác động của động đất. Trong khi đó, giảm chấn chủ động sử dụng nguồn năng lượng bên ngoài để điều khiển các thiết bị giảm chấn, giúp tối ưu hóa phản ứng của công trình trước các tác động. Giảm chấn bán chủ động kết hợp cả hai phương pháp trên, giúp nâng cao hiệu quả trong việc bảo vệ công trình. Nghiên cứu này sẽ tập trung vào việc áp dụng gối cách chấn đàn hồi cốt sợi như một giải pháp hiệu quả trong việc giảm thiểu hư hại cho các công trình dân dụng khi có động đất.

IV. Hiệu quả của gối cách chấn đàn hồi cốt sợi

Kết quả nghiên cứu cho thấy gối cách chấn đàn hồi cốt sợi có khả năng giảm thiểu đáng kể tác động của động đất đến công trình. Cụ thể, khi sử dụng gối cách chấn này, các chuyển vị và gia tốc sàn từng tầng của công trình đều được giảm thiểu. Điều này giúp bảo vệ kết cấu của công trình, giảm thiểu hư hỏng cho các thiết bị và đồ đạc bên trong. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc áp dụng gối cách chấn đàn hồi cốt sợi không chỉ giúp tăng cường độ bền cho công trình mà còn mang lại lợi ích kinh tế trong việc giảm chi phí sửa chữa và bảo trì sau động đất. Đặc biệt, trong bối cảnh Việt Nam, việc ứng dụng công nghệ này vào thiết kế công trình là rất cần thiết để đảm bảo an toàn cho người dân.