Luận Văn Thạc Sĩ Về Ứng Xuất Đập Bê Tông Tràn Dưới Tác Động Áp Lực Mạch Động

• Tác giả: Phan Liên Bang
• Người hướng dẫn: TS. Lê Thanh Hùng
• Trường học: Trường Đại học Thủy lợi
• Chuyên ngành: Xây dựng công trình Thủy lợi
• Đề tài: Phân Tích Ứng Suất Đập Bê Tông Tràn Dưới Áp Lực Mạch Động
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CẢM ƠN
• BAN CAM KET
• DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU
• 1. CHƯƠNG I: TONG QUAN VE MACH DONG DONG CHAY DAP BE TONG TRAN NƯỚC
• 1.1. Tổng quan về đập bê tông tràn nước ở Việt Nam và trên Thể giới
• 1.2. Tổng quan về mạch động, áp lực mạch động của dòng chảy trên đập bê tông tràn nước
• 1.3. Sự ảnh hưởng của áp lực mạch động đến phân bố ứng suất bề mặt đập bê tông tràn nước
• 1.4. Giới hạn phạm vi nghiên cứu của luận văn
• 2. CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VỀ MẠCH ĐỘNG VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA ÁP LỰC MẠCH ĐỘNG ĐẾN ỨNG SUẤT
• 2.1. Cơ sở lý thuyết mạch động, xác định áp lực mạch động
• 2.1.1. Hiện tượng mạch động
• 2.2. Lý thuyết về ứng suất, phương pháp tính toán ứng suất
• 2.2.1. Lý thuyết về phương pháp phần tử hữu hạn
• 2.2.2. Phân tích ứng suất đập bê tông tràn nước dưới tác dụng của áp lực mạch động bằng phần mềm SAP2000
• 2.3. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN ỨNG SUẤT ĐẬP BÊ TÔNG TRÀN NƯỚC CHO CÔNG TRÌNH THỰC TẾ
• 3.1. Giới thiệu công trình tràn xã lũ
• 3.2. Lý lịch công trình, cấp công trình
• 3.3. Hiện trọng và các thông số kỹ thuật
• 3.4. Tính toán ứng suất đập bê tông tràn nước
• 3.4.1. Các số liệu đầu vào dùng cho tính toán
• 3.4.2. Tính toán ứng suất đập bê tông tràn nước khi bỏ qua áp lực mạch động
• 3.4.3. Tính toán ứng suất đập bê tông tràn nước có xét đến áp lực mạch động
• 3.5. Kết luận chương 3
• KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC
• DANH MỤC HÌNH VẼ
• DANH MỤC BẢNG BIỂU

I. Tổng quan về đập bê tông tràn nước

Đập bê tông tràn nước là một trong những cấu trúc quan trọng trong hệ thống thủy lợi và thủy điện. Ở Việt Nam và trên thế giới, đập bê tông tràn nước đã được sử dụng rộng rãi, đặc biệt là trong các công trình thủy điện lớn. Đập bê tông tràn nước không chỉ đảm bảo chức năng điều tiết dòng chảy mà còn chịu tác động của áp lực từ mạch động. Trong những năm gần đây, với sự phát triển của công nghệ, việc nghiên cứu và thiết kế các đập bê tông tràn nước đã trở nên tinh vi hơn, giúp cải thiện độ bền và tuổi thọ của công trình. Theo thống kê, nhiều đập bê tông tràn nước hiện đại có thể chịu được áp lực lớn từ dòng chảy, với lưu tốc có thể đạt tới 35m/s. Tuy nhiên, việc tính toán ứng suất và áp lực mạch động trên bề mặt đập vẫn là một thách thức lớn đối với các kỹ sư xây dựng.

II. Nghiên cứu lý thuyết về mạch động và ảnh hưởng của áp lực mạch động đến ứng suất

Mạch động là hiện tượng dao động của các thông số dòng chảy như lưu tốc và áp lực xung quanh giá trị trung bình theo thời gian. Hiện tượng này đặc biệt quan trọng trong các công trình thủy lợi, nơi mà dòng chảy có thể tạo ra áp lực lớn lên bề mặt đập. Nghiên cứu cho thấy rằng áp lực mạch động có thể tạo ra ứng suất kéo trên bề mặt đập bê tông tràn nước, đặc biệt khi lưu tốc dòng chảy cao. Việc xác định áp lực mạch động giúp dự đoán được các hiện tượng như rung động, xâm thực và tiêu năng, ảnh hưởng đến độ bền và tuổi thọ của công trình. Các phương pháp tính toán hiện đại, như phương pháp phần tử hữu hạn, đã được áp dụng để mô phỏng và phân tích ứng suất trên bề mặt đập dưới tác động của áp lực mạch động.

III. Phân tích ứng suất đập bê tông tràn nước dưới áp lực mạch động

Việc phân tích ứng suất trên đập bê tông tràn nước dưới áp lực mạch động là một phần không thể thiếu trong thiết kế công trình. Các nghiên cứu cho thấy rằng sự phân bố ứng suất trên bề mặt đập có thể thay đổi đáng kể khi có áp lực mạch động. Trong nhiều trường hợp, áp lực này có thể dẫn đến hiện tượng rung động, xâm thực và làm giảm tuổi thọ của đập. Phân tích ứng suất không chỉ giúp xác định các điểm yếu trong kết cấu mà còn cung cấp thông tin quý giá để cải thiện thiết kế và thi công. Sử dụng phần mềm như SAP2000, các kỹ sư có thể mô phỏng các điều kiện thực tế và đưa ra các giải pháp tối ưu cho việc thiết kế và bảo trì đập bê tông tràn nước.

IV. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu về ứng suất đập bê tông tràn nước dưới tác động của áp lực mạch động đã chỉ ra rằng việc xem xét các yếu tố này là rất quan trọng trong thiết kế và bảo trì công trình. Các kỹ sư cần phải áp dụng các phương pháp tính toán hiện đại và thực hiện các thí nghiệm để xác định chính xác các ứng suất và áp lực tác động lên đập. Đồng thời, việc đào tạo và nâng cao nhận thức về mạch động và ứng suất trong xây dựng công trình thủy lợi là cần thiết để đảm bảo an toàn và hiệu quả cho các công trình trong tương lai.