ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYEN VĂN HIẾN PHAN TÍCH SỰ THAY DOI ĐỘ CỨNG ĐỘNG LỰC HỌC CUA MONG COC KHI CHIU TAI ĐỘNG ĐẤT Chuyên ngành : Kỹ Thuật Xây Dung Công Trình Dan Dung Và Công Nghiệp Mã số : 60.HO CHI MINH, tháng 09 „năm 2018 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRUONG ĐẠI HOC BACH KHOA — ĐHQG — HCM Cán bộ hướng dẫn khoa hoc: PGS. CHU QUOC THẮNG.--- 2 555552 Cán bộ chấm nhận xét 1: TS. TRAN TUẦN KIỆTT.
Cán bộ chấm nhận xét 2: PGS. HO DUC DUY.- 5-2 56k EsEsE£E+E£E£eEseserxei Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Dai hoc Bach Khoa, DHQG Tp. HCM ngày 21 tháng 08 năm 2018. Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: 1.
NGUYEN MINH LONG 2. TRAN TUAN KIET 3. HO DUC DUY 4. LE TRUNG KIÊN 5.
NGUYEN THÁI BINH Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng Khoa quan lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nêu có). CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRƯỞNG KHOA KY THUẬT XÂY DUNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIEM VỤ LUẬN VAN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYEN VĂN HIỂN. Ngày, tháng, năm sinh: 16.--- Nơi sinh: Quảng Ngãi. Chuyên ngành: Kỹ Thuật Xây Dựng Công Trình Dân Dụng Và Công Nghiệp.
TÊN DE TÀI: PHAN TICH SỰ THAY DOI ĐỘ CỨNG DONG LUC HOC CUA MONG COC KHI CHIU TAI DONG DAT Il. NHIEM VU VA NOI DUNG: Phan tich su thay đối độ cứng động lực học cho hệ lò xo khi chịu tải động đất. Sau đó, phân tích ứng xử động của kết cau công trình móng cọc chịu tải động đất bang cách quy đất nền về hệ lò xo tương đương. Rút ra kết luận về sự tương tac đất nên và kết cau khi chịu tai động đất.
NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 18/12/2017 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VU: 18/06/2018 v. CÁN BỘ HƯỚNG DAN: PGS. CHU QUOC THẮNG Tp.
năm 2016 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ TỊCH HỘI ĐỎNG NGÀNH PGS. CHU QUOC THANG TRUONG KHOA KY THUAT XAY DUNG LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập và thực hiện luận văn, được sự tận tình chỉ bảo, động viên của thầy cô và các bạn bè để vượt qua những khó khăn, tác giả đã hoàn thành luận văn theo như quyết định của Phòng Đào Tạo Sau Đại Học Trường Đại Học Bách Khoa — Thành Phố Hồ Chí Minh. Tôi xin cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Bách khoa TP. HCM, phòng Đào tạo Sau Đại học và các thầy cô trực tiếp tham gia giảng dạy đã truyền đạt những kiến thức và phương pháp học tập, nghiên cứu.
Bên cạnh đó, để có được những kiến thức quý báo, tôi xin chân thành cảm ơn tat cả bạn bè, thầy cô trong Khoa đã giúp đỡ tôi khi học tập cũng như thực hiện luận văn nay, đặc biệt tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến Thay hướng dẫn chính PGS.TS CHU QUOC THANG và Thay: ThS.NCS PHAM NHÂN HÒA người đã tận tinh dẫn dat và hướng dan tôi ngay từ bước dau làm quen với công việc nghiên cứu khoa học đến lúc hoàn thành một luận văn Thạc sĩ và đã truyền đạt những kiến thức hết sức quý báu cho tôi. Tôi cũng chân thành cảm ơn các Thầy và Cô trong thư viện Trường Đại học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện cho tôi tìm tài liệu để thực hiện luận văn này và những bạn học cùng khóa luôn sát cánh bên tôi trong những ngày học tập khó khăn. Sau cùng, tôi xin cảm ơn gia đình tôi đã tạo điều kiện cho tôi học tập và động viên tôi những khi tôi gặp khó khăn. Chân thành cảm ơn tất cả! ii.
2 PENS RRA PIA TST lý PY AA RP AN TERE A VN OY SFPAYS TREATS § SLA fA SRSA S 8 2 2 Luận văn trình bay tính toán dé phân tích sự thay đôi độ cứng động lực hoc A của móng cọc khi chịu tai động đất. Kết cau bên trên được mô hình bằng phương pháp phần tử hữu hạn. Móng bên dưới có phương pháp tính toán độ cứng (cũng như giảm chan) động lực học cua mong cọc trong môi trường đất Phần ví dụ minh họa nêu ra trong luận văn là các ví dụ mẫu về kết cầu thép 9 tầng và 20 tầng nhằm so sánh đáp ứng động lực học của kết khi xét SSI và không xét đến SSI (FBB: Fixed Base Building). Phương trình chuyển động của hệ được giải băng phương pháp Newmark’s trên miền thời gian, được thé hiện trên ngôn ngữ lập trình Matlab Cuôi cùng, các ket luận được rút ra về sự khác nhau giữa các mô hình nhăm cung cap các thông tin hữu ích cho việc nghiên cứu và thiệt kê các công trình kháng chan.
lil al 7054 waa ⁄ SS Z5 7 ưa EE vs 7 The thesis presents calculations to analyze the dynamic stiffness change of pile foundation under seismic load.The upper structure is modeled by finite element method. The foundation below measures the stiffness (as well as damping) of the pile foundation in the soil environment Part illustrative examples set out in the thesis that the samples of the steel structure 9-story, 20-story benchmark steel structures with FBB analysis or allowing for SSI. The equation of motion of the system is solved by Newmark’s method in the time domain and with the help of Matlab code. Finally, the conclusions to be drawn about the differences between models to provide useful information for the study and design of seismic-resistant buildings.
IV ent Su, EA fit, 2 sự Pee S„/ litle, ‘ong N a — is 28 Tôi tên Nguyễn Văn Hién- Học viên cao học Ngành: Ki Thuật Xây Dung Công Trình Dân Dụng và Công Nghiệp- Khoá 2016-Trường Đại học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh. Tôi xin cam đoan rằng, đây là luận văn do chính tôi thực hiện. Các số liệu trong luận văn này hoàn toàn trung thực và chưa từng được ai công bố, sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Các thông tin, tài liệu trích dẫn trong luận văn này đã được ghi rõ nguồn sốc.
Tôi xin chịu trách nhiệm hoàn toàn về kết quả nghiên cứu trong luận văn của mình. Học viên NGUYEN VĂN HIẾN NHIEM VỤ LUẬN VĂN THAC SĨ. << << << sssesEseseseseseseesessse ii LOT CAM ON uiicsccccscssscesecsscececsscesecsscesessscesessscesesescesessscesecsscesecescesecsscesecsscaseccasessscases i TOM TAT LUẬN VAN THAC SĨ. 2 5° ° s29 se se sessese ii CHUONG 1.
GIỚI 'THIÍ”UU. TT T ng HT T HT HT TT ng ng.MỤC TIEU CUA LUẬN VĂN. G1121 ST 1121211 g1 reo 2 CHƯƠNG 2.TÔNG QUAN VỀ SỰ TƯƠNG TÁC GIỮA KET CẤU VA NEN MONG .TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGOÀI NƯỚC. TINH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC.NOI DUNG LUẬN VAN.
-G- G12 TH TY TH TH ng ng rưcọ 8 CHƯƠNG 3. CƠ SỞ LY THUUY ẾTT.ĐỘ CỨNG CUA M NG CỌCC. Độ cứng cọc theo phương ngØang. Độ cứng cọc theo phương đứng.
Độ cứng cọc theo phương XOAV.ĐỘ CỨNG CUA M NG COC THAY DO]. Độ cứng cọc theo phương ngang theo thời gIan. Độ cứng cọc theo phương đứng theo thời glan. Độ cứng cọc theo phương xoay theo thời ø1an.PHƯƠNG TRÌNH VI PHAN CHUYEN DONG.
Khung phăng ngàm ở chân cột( FBB). ---- - 2 2 5+s+cz£s+xszscx2 25 VỊ 3. Khung phăng gắn lò xo ở chân cột( SSIsta, SSlayn). Phương pháp NewmarK”S.
Nội lực trong thanh.CAC BUGC GIẢI BÀI TOÁN SSI VÀ SƠ ĐỎ KHÔI. Các bước giải bài toán SSÌ.--¿- 5-52 SE SE E2 2E 12 1211 11x cerkd 32 3. Sơ dé khối cho bài toán phân tích SSI .---- - + +2 2+s+s+escee: 33 CHƯƠNG 4. VI DỤ TÍNH 'TO ÁN.KẾT CAU 9 TANG MONG CỌCC.
Mô tả bài tOán. Tính0k OY 0 0 H11 HH HH HH HH HH HH ng ng vế 37 A.KET CAU 20 TANG MONG CỌCC. Mô tả bài tOán.-------- c1 HH HH HH HH HH HH KH vế 57 4.KHẢO SÁT VOI TRAN DONG DAT KOBE. Kết cầu 9 tẦng.
Kết cầu 20 tẰẦng.1 cv 75 CHƯƠNG 5. KET LUẬN VA HUONG PHAT TRIEN .HƯỚNG PHÁT TRIEN .511 6 80 TÀI LIEU THAM KH ÁOO. 2 5° << S2 S2 95s se zsessssese 81 Phu luc 1: Chiéu dai, duong kinh va số lượng CỌC. cv, I Phuc luc 2: Ma nguon chương trình Matlab 0.
ccc cccccssssscceeceeeeeeeeeeeseeeeeeseaes IV DANH MỤC KI HIỆU VA VIET 'TẮTT.-5- 5° 2 s2 s2 sesszsesss XXX PHAN LY LICH TRÍCH NGAING.- 2-5 5s 2s 2s sssssessssssse xxxiii Vil ` TYAN EY WU SINE ANE SSA PY SS AERTS | SS SASS A SS Hình 2.1: Tương tác động (kinematic): (a) dao động theo phương đứng, (b) dao động theo phương ngang, (c) dao động không liên tục, dao động lắc.2: Tương tác quán tính (inertial) .3: Sóng lan truyên.1: Thông số của móng .---- - ¿2 5£ ©E+E+E£+E£E#EEEE£EEEEEEEEEEEEEEEEErrkrrrrrrrrree 9 Hình 3.2: Xác định S/2R( S2Rp )Và [| oe eeeeesssecccceessssneeeeceeesssneeeeeeessesnaeeceseeeeeeeeaeees 11 Hinh 3.3: Xac dinh O11) theo [7] 00.4: Hệ số tương tác Or (Poulos, 1968).5: Xác định f;¡ theo theo Lp/rp va Ep/GsP!° cho cọc chịu mũi.6: Xác định fz; theo L/rp và Ep/G;P*° cho cọc chịu mũi .7: Xác định f,1 theo Lp/rp và Ep/G,P“° cho cọc chịu ma sát .8: Xác định fz; theo Lp/rp và Ep/GsP "© cho cọc chịu ma Sat .9: Sự chuyển lớp đất .10: Khung phang xét (a): FBB, (b): SSD ooo cccccccsssseeeccecceeeecceeeeeeeseeceeeeeees 24 Hình 3.11: Gia tốc tuyến tính theo toc.12: Nội lực trong thanh. 0003000101 ng ke 31 Hinh K8 E04 0000017.1: Sơ đỗ bồ trí cọc kết cầu 9 tầng.2: Gia tốc anản(m/s2) theo thời 52000107.3: Sơ đỗ kết cầu 9 tang, 5 nhịp ( xét FBB).4: Sơ đỗ kết cau 9 tang, 5 nhịp ( xét SSÌ]).- 5-5252 S2Se2xctsesrrrereee 38 Hình 4.5: Kết cau được đánh số và rời rac hóaa. sex sEsESEEvEeEseserees 38 Hình 4.6: Gia tốc, vận tốc, chuyền vị theo thời gian ở h=0(m) .7: Gia tốc, vận tốc, chuyền vị theo thời gian ở h=21.8: Ứng suất theo thời gian.--- ¿6-2-5222 SE 3E 121212111121 11 1xx cxee.9: Biến dạng theo thời Qian ẨS).10: Ứng suất với biến dạng .------ ¿2 52 SE2EE2E E21 2E Ekrrrreee 41 Vill Hình 4.11: Ung suất và biến dang với khoảng thời gian.12: Quan hệ Modulus cắt theo thời 0= .13: Quan hệ giữa hệ số Possion’s theo thời ØIATN. cv eesee 42 Hình 4.14: Quan hệ S„¡và Sx.
theo thời gian.15: Quan hệ K sta, Csta theo thời gian t(s): 0 đến 10.16: Quan hệ Kayn, Cayn theo thời gian t: 10.17: Quan hệ k, c theo thời 8Ø1an.18: Kết câu được đánh số và rời rac hóa SSÌ.-- 6s s£ sex seEseseeees 46 Hình 4.19: Đáp ứng chuyển vị đỉnhh.--¿- + + 6 ++52SE+E+E E‡ESEEEEEEErkrkerrrkrrrreee 48 Hình 4.20: Dap ứng gia tốc dink.21: Dap ứng lực cắt chân cột.22: Đáp ứng moment chân CỘI.23: Sơ đô bố trí cọc kết câu 20 tầng.24: Sơ đồ kết cau 20 tang, 5 nhịp ( Xét FBB).--¿-5- 52 2c czcs+sccee 55 Hình 4.25: Sơ đồ kết cau 20 tang, 5 nhịp( Xét SSÌ).--- ¿252 55cc+csczcsceccee 56 Hình 4.26: Gia tốc anèn(m/s2) theo thời QIAN ÍẤS)).27: Kết câu được đánh số và rời rac hóa.--¿-c- + + xxx EeEseseeees 58 Hình 4.