I. Phân Tích Động Lực Học Khung Phẳng Có Nhiều Vết Nứt
Luận văn này tập trung vào việc phân tích động lực học của khung phẳng có nhiều vết nứt thở, một hiện tượng quan trọng trong kỹ thuật xây dựng. Sự hiện diện của các vết nứt có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến tính ổn định và độ an toàn của kết cấu. Việc nghiên cứu này được thực hiện dựa trên lý thuyết cơ học rạn nứt, từ đó xây dựng các mô hình ứng xử của vết nứt thở. Mục tiêu chính là tìm hiểu và mô phỏng cách mà các vết nứt thở tác động đến ứng xử động của khung phẳng dưới tải trọng động.
1.1. Mô Hình Vết Nứt Thở
Mô hình vết nứt thở được xây dựng dựa trên nguyên lý rằng vết nứt có thể mở ra và đóng lại trong quá trình chịu tải. Điều này dẫn đến sự thay đổi độ cứng của phần tử khung, tạo ra hành vi phi tuyến trong ứng xử động lực học. Việc áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn cho phép tính toán chính xác ảnh hưởng của các vết nứt đến tần số dao động tự nhiên và chuyển vị của khung. Kết quả cho thấy rằng sự thay đổi chiều sâu và vị trí của vết nứt có ảnh hưởng rất lớn đến chuyển vị động của khung, điều này được nhấn mạnh qua các nghiên cứu trước đây và kết quả số liệu thu được.
1.2. Phương Pháp Phân Tích
Phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) được sử dụng để thiết lập phương trình chuyển động cho khung phẳng có vết nứt thở. Phương pháp này cho phép mô hình hóa các trạng thái khác nhau của vết nứt và tính toán ứng xử động của hệ thống. Chương trình tính toán được viết bằng MATLAB, sử dụng phương pháp tích phân số Newmark để giải quyết các phương trình chuyển động. Kết quả từ các mô phỏng cho thấy rằng độ cứng của khung thay đổi theo trạng thái của vết nứt, điều này có thể dẫn đến các ứng xử không ổn định trong quá trình hoạt động của kết cấu.
1.3. Đánh Giá Kết Quả
Kết quả phân tích cho thấy rằng chiều sâu và vị trí của các vết nứt có ảnh hưởng đáng kể đến tần số dao động tự nhiên và chuyển vị của khung. Nghiên cứu này không chỉ cung cấp cái nhìn sâu sắc về ảnh hưởng của vết nứt đến ứng xử động của khung mà còn mở ra hướng nghiên cứu mới trong việc phát hiện và xử lý các vết nứt trong thực tế. Việc xác định các thông số như vị trí, số lượng và chiều sâu của vết nứt là rất quan trọng trong việc đảm bảo an toàn cho các công trình xây dựng.
