So sánh hiệu quả thiết bị giảm chấn cho cầu có độ mảnh lớn

LỜI CẢM ƠN

MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC BIỆN PHÁP GIẢM CHẤN CHO CÁC KẾT CẤU CẦU CÓ ĐỘ MẢNH LỚN

1.1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ TÍNH CHẤT CHỊU LỰC CỦA CÁC KẾT CẤU CẦU CÓ ĐỘ MẢNH LỚN

1.2. Cầu treo dây văng

1.3. Cầu treo dây võng

1.4. Kết cấu cầu có độ mảnh lớn khác

1.5. CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY DAO ĐỘNG CHO CÔNG TRÌNH CẦU

1.6. Khái quát về ảnh hưởng của các tác động động lực đối với công trình cầu

1.7. Ảnh hưởng của các tác động do hoạt tải

1.8. Ảnh hưởng của tác động gió

1.9. Ảnh hưởng do tác dụng động đất

1.10. Ảnh hưởng của va xô tàu bè đi lại dưới sông và va chạm của xe cộ vào lan can hay trụ cầu

1.11. CÁC BIỆN PHÁP GIẢM CHẤN ĐỐI VỚI CÁC KẾT CẤU CẦU CÓ ĐỘ MẢNH LỚN

1.12. Thiết kế khí động học

1.13. Các giải pháp về kết cấu

1.14. Giải pháp cách ly nền

1.15. Sử dụng các thiết bị tiêu tán năng lượng (TBTTNL)

1.16. Giải pháp điều khiển chủ động, bán chủ động

1.17. Kết luận

2. CHƯƠNG 2: TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG CÁC THIẾT BỊ GIẢM CHẤN CHO CÁC KẾT CẤU CẦU CÓ ĐỘ MẢNH LỚN

2.1. TỔNG QUAN VỀ GIẢM CHẤN

2.2. Tính cản của công trình

2.3. Cản do lắp đặt thêm các thiết bị giảm dao động

2.4. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MỘT SỐ THIẾT BỊ GIẢM CHẤN

2.5. Giảm chấn kiểu bị động

2.6. Giảm chấn khối lượng điều chỉnh (Tuned mass damper - TMD)

2.7. Giảm chấn chất lỏng (Liquid damper)

2.8. Giảm chấn nhớt (Viscous Damping Device - VDD)

2.9. Gối chống động đất

2.10. Giảm chấn kiểu chủ động

2.11. Giảm chấn kiểu bán chủ động

2.12. Thiết bị giảm chấn khối lượng bán chủ động SAMD (Semi Active Mass Damper)

2.13. Hệ thống giảm chấn từ tính (Magnetorheoligical – MR)

2.14. Ứng dụng các thiết bị giảm chấn cho các kết cấu cầu có độ mảnh lớn

2.15. Sử dụng thiết bị giảm chấn cho tháp cầu

2.16. Sử dụng thiết bị giảm chấn cho dầm cầu

2.17. Sử dụng thiết bị giảm chấn giảm dao động cho dây

2.18. Sử dụng thiết bị cô lập móng

2.19. MỘT SỐ ỨNG DỤNG THỰC TẾ Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI

2.20. Hiệu quả thiết bị TLD ứng dụng ở cầu Bãi Cháy – Việt Nam

2.21. Hiệu quả thiết bị giảm chấn lắp trên cầu Akashi Kaikyo – Nhật Bản

2.22. Hiệu quả thiết bị giảm chấn lắp trên cầu Thiên Niên Kỷ - Anh

3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN, KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA THIẾT BỊ GIẢM CHẤN ĐỐI VỚI KẾT CẤU CẦU CÓ ĐỘ MẢNH LỚN

3.1. TỔNG QUAN CHUNG VỀ VIỆC ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA THIẾT BỊ GIẢM CHẤN ĐỐI VỚI KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

3.2. TÍNH TOÁN HIỆU QUẢ GIẢM CHẤN BẰNG PHẦN MỀM MIDAS/CIVIL

3.3. Giới thiệu về công trình Cầu Kiền – Hải Phòng – Việt Nam

3.4. Kết cấu cầu khi không bố trí thiết bị giảm chấn

3.5. KHẢO SÁT VỊ TRÍ LẮP ĐẶT THIẾT BỊ GIẢM CHẤN TỐI ƯU

3.6. Thông số của thiết bị

3.7. Khảo sát vị trí lắp đặt thiết bị giảm chấn

3.8. KHẢO SÁT THÔNG SỐ TỐI ƯU CỦA THIẾT BỊ

3.9. KẾT LUẬN CÁC KẾT QUẢ KHẢO SÁT, TÍNH TOÁN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

I. Tổng quan về các biện pháp giảm chấn cho các kết cấu cầu có độ mảnh lớn

Các kết cấu cầu có độ mảnh lớn thường gặp phải vấn đề dao động do nhiều nguyên nhân khác nhau. Việc áp dụng các thiết bị giảm chấn là một trong những giải pháp hiệu quả để đảm bảo an toàn và ổn định cho cầu. Các thiết bị này giúp giảm thiểu dao động, từ đó nâng cao tuổi thọ và độ bền của cầu. Nghiên cứu này sẽ phân tích các loại thiết bị giảm chấn khác nhau, bao gồm cả thiết bị chủ động và bán chủ động, nhằm tìm ra giải pháp tối ưu cho các kết cấu cầu có độ mảnh lớn.

1.1 Đặc điểm cấu tạo và tính chất chịu lực của các kết cấu cầu có độ mảnh lớn

Kết cấu cầu có độ mảnh lớn thường có hình dạng thanh mảnh, cho phép vượt nhịp lớn. Các loại cầu như cầu treo dây văng và cầu treo dây võng là những ví dụ điển hình. Đặc điểm này khiến cho các cầu này dễ bị ảnh hưởng bởi các tác động động lực như gió, tải trọng di động và động đất. Việc thiết kế kết cấu cầu cần chú ý đến các yếu tố khí động học và khả năng chịu lực để đảm bảo an toàn trong quá trình khai thác.

1.2 Các nguyên nhân gây dao động cho công trình cầu

Dao động của cầu có thể do nhiều nguyên nhân khác nhau, bao gồm tải trọng di động, lực gió, và tác động của động đất. Các tác động này có thể gây ra hiện tượng cộng hưởng, làm gia tăng nội lực trong kết cấu. Đặc biệt, gió là một trong những yếu tố nguy hiểm nhất, có thể gây ra dao động lớn và khó kiểm soát. Việc phân tích các nguyên nhân này là cần thiết để đưa ra các biện pháp giảm chấn hiệu quả cho cầu.

II. Tình hình ứng dụng các thiết bị giảm chấn cho các kết cấu cầu có độ mảnh lớn

Việc ứng dụng các thiết bị giảm chấn trong xây dựng cầu đã được thực hiện ở nhiều nơi trên thế giới. Các thiết bị như TMD (Tuned Mass Damper) và TLCD (Tuned Liquid Column Damper) đã chứng minh được hiệu quả trong việc giảm dao động cho các cầu có độ mảnh lớn. Nghiên cứu này sẽ xem xét các ứng dụng thực tế của các thiết bị này tại một số công trình cầu tiêu biểu, từ đó đánh giá hiệu quả và khả năng áp dụng tại Việt Nam.

2.1 Hiệu quả thiết bị TLD ứng dụng ở cầu Bãi Cháy Việt Nam

Cầu Bãi Cháy là một trong những công trình cầu lớn tại Việt Nam đã áp dụng thiết bị TLD để giảm chấn. Kết quả cho thấy thiết bị này đã giúp giảm đáng kể dao động của cầu trong các điều kiện thời tiết khắc nghiệt. Việc sử dụng TLD không chỉ nâng cao độ an toàn mà còn kéo dài tuổi thọ của cầu, cho thấy tính khả thi của việc áp dụng công nghệ này trong xây dựng cầu tại Việt Nam.

2.2 Hiệu quả thiết bị giảm chấn lắp trên cầu Akashi Kaikyo Nhật Bản

Cầu Akashi Kaikyo, một trong những cầu treo lớn nhất thế giới, đã sử dụng nhiều loại thiết bị giảm chấn để đảm bảo an toàn trong điều kiện động đất. Các thiết bị này đã chứng minh hiệu quả trong việc giảm thiểu dao động, bảo vệ kết cấu cầu khỏi các tác động mạnh. Nghiên cứu này sẽ phân tích chi tiết về cách thức hoạt động và hiệu quả của các thiết bị này trong việc bảo vệ cầu.

III. Tính toán khảo sát đánh giá hiệu quả của thiết bị giảm chấn đối với kết cấu cầu có độ mảnh lớn

Việc tính toán và khảo sát hiệu quả của các thiết bị giảm chấn là rất quan trọng để đảm bảo tính chính xác trong thiết kế và thi công cầu. Sử dụng phần mềm MIDAS/CIVIL để mô phỏng và phân tích các kết cấu cầu có độ mảnh lớn sẽ giúp đánh giá chính xác hiệu quả của các thiết bị này. Nghiên cứu sẽ trình bày các kết quả tính toán và khảo sát thực tế, từ đó đưa ra các khuyến nghị cho việc áp dụng thiết bị giảm chấn trong xây dựng cầu.

3.1 Tổng quan chung về việc đánh giá hiệu quả của thiết bị giảm chấn

Đánh giá hiệu quả của các thiết bị giảm chấn cần dựa trên nhiều yếu tố, bao gồm khả năng giảm dao động, độ bền và chi phí. Việc sử dụng phần mềm mô phỏng giúp xác định các thông số tối ưu cho thiết bị, từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng. Nghiên cứu này sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan về các phương pháp đánh giá và các tiêu chí cần thiết để lựa chọn thiết bị phù hợp.

3.2 Khảo sát vị trí lắp đặt thiết bị giảm chấn tối ưu

Vị trí lắp đặt của các thiết bị giảm chấn có ảnh hưởng lớn đến hiệu quả giảm dao động. Nghiên cứu sẽ khảo sát các vị trí lắp đặt khác nhau trên cầu, từ đó đưa ra các khuyến nghị về vị trí tối ưu để đạt được hiệu quả cao nhất. Việc xác định vị trí lắp đặt hợp lý không chỉ giúp giảm thiểu dao động mà còn đảm bảo tính thẩm mỹ và an toàn cho cầu.

So sánh và đánh giá hiệu quả thiết bị giảm chấn cho các kết cấu cầu có độ mảnh lớn