ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYÊN HÀO HIỆP TÍNH TOÁN TÁC ĐỘNG CUA TAI TRONG DONG DAT LEN CONG TRINH BEN LUẬN VĂN THẠC SĨ T.p Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2013 Công trình được hoàn thành tại: Trường dai học Bach Khoa - DHQG - HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS. Nguyễn Thế Duy Cán bộ chấm nhận xét 1: TS. Trần Thu Tâm Cán bộ cham nhận xét 2 : TS. Phạm Trung Kiên Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Truong Dai học Bách Khoa, ĐHQG Tp.
HCM ngày 10 tháng 01 năm 2013. Thành phân Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ gôm: 1. Nguyễn Danh Thao 2. Trần Thu Tâm 3.
Phạm Trung Kiên 4. Nguyễn Thế Duy 5. Truong Ngọc Tường Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa. CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG KHOA QUAN LÝ CHUYÊN NGANH ĐẠI HỌC QUOC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ và tên học viên: Nguyễn Hào Hiệp MSHV: 11020363 Ngày, tháng, năm sinh: 12/08/1987 Nơi sinh: Hải Phòng Chuyên ngành: Xây dựng công trình biến Mãsố: 6058 45 I.
TEN DE TAI: Tinh toán tác động của tai trọng động dat lên công trình bến. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Khái niệm cơ bản về động đất, hoạt động động đất và tác hại của nó đối với công trình bến cảng. - Cơ sở lý thuyết động lực học của bai toán động dat. - Các phương pháp phân tích kết cấu chịu tải trọng động đất, và các quy định trong một số tiêu chuẩn thiết kế công trình chịu động đất.
- Các mô hình hệ cọc-đất nền đối với bến bệ cọc cao khi xảy ra động đất. - Vận dụng lý thuyết tính toán ví dụ cho công trình bến chịu tải trọng động đất.NGÀY GIAO NHIEM VU: 02/07/2012 II. NGÀY HOÀN THIEN NHIEM VU: 30/11/2012 IV. CAN BỘ HUONG DAN: T.
Nguyễn Thế Duy Tp. Hồ Chi Minh, ngày 28 tháng 12 năm 2012. CÁN BO HƯỚNG DAN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO KHOA QUAN LÝ CHUYEN NGÀNH LOI CAM ON Luận van này được thực hiện va hoàn thành tại Bộ môn Củng - Công trình biển, Khoa Kỹ thuật xây dựng, Trường Dai học Bách khoa Tp. Hồ Chí Minh dưới sự hướng dan của T.S Nguyễn Thế Duy.
Hoàn thành luận văn này, tác giả muốn được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với T.S Nguyễn Thế Duy, người đã giành nhiễu công sức hướng dan, đóng gop ý kiến cũng như động viên, giúp đỡ tác giả. Đông thời, tác giả cũng chân thành cảm ơn các giảng viên trong Bô môn Cảng - Công trình biển, cũng như Khoa Kỹ thuật xây dựng, Trường Dai học Bách khoa Tp. Hỗ Chi Minh đã lận tình truyền đạt những kiến thức quý bdu cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt quá trình học tập nghiên cứu và ciing như khi thực hiện dé tài luận văn. Xin được cam ơn bạn bè đã luôn động viên, chia sẻ, giúp đỡ, và có những ý kiên đóng gop quý báu nham hoàn thiện nội dung của luận văn này.
Cũng xin gui lời cảm on toi cơ quan công tac và các đồng nghiệp đã tạo điêu kiện thuận lợi giúp tôi hoàn thành khóa học này. Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình - tuy không thể ở bên cạnh tôi, nhưng đã luôn giành tình thương yêu, tin tưởng và ung hộ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này. Xin chán thành cảm ơn! Tp. Hô Chi Minh, tháng 11 năm 2012.
Tác giả luận văn Nguyễn Hào Hiệp TÓM TẮT Động đất là dạng hiện tượng gây ra thiệt hại về con người và tài sản cho công trình bến cảng. Vì vậy, việc tính toán chống động đất cho công trình bến là hết sức cần thiết, tuy nhiên thực tế tại Việt Nam lại chưa được quan tâm đúng mức. Nội dung chính của luận văn bao gồm tìm hiểu ban chất của hiện tượng động đất, hoạt động động đất và các tác động của động đất lên công trình bến cảng. Cơ sở động lực học của bài toán động đất và các phương pháp chung trong phân tích tác động của động đất lên kết cầu được xem xét.
Các quy định trong các tiêu chuẩn thiết kế kháng chan được nghiên cứu áp dụng đối với công trình bến cảng chịu tác động động đất. Kết cầu bến bệ cọc cao, dạng kết cấu bến pho bién trong thuc té, la dang kết cầu nhạy cảm với động đất. Phản ứng của bến bệ cọc cao khi có động đất phụ thuộc nhiều vào tương tác giữa cọc-đất nên (SSI). Các phương pháp mô hình hóa sự làm việc của cọc trong đất được tìm hiểu cu thé, đặc biệt là trong điều kiện động đất.
Trong ví dụ cụ thé, mô hình kết cấu bến bệ cọc cao thực tế được tính toán nham làm rõ tác động của động đất lên công trình bến, các phương pháp phân tích tác động động đất và các mô hình nền trong tính toán công trình bến bệ cọc cao chịu tải trọng động đất, luận văn đã tiễn hành tính toán cho một công trình bến trong thực tế. Kết quả tính toán cho thay tac dong cua dong đất lên kết cầu bến bệ coc cao, chủ yêu là lên nên cọc của bên cũng như làm giảm khả năng chịu tải của đât nên. ABSTRACT Seismic causes many disasters to humans and facilities assets of wharf. Therefore, the analysis of wharf during earthquake is essential, however the fact in Vietnam, it has not been adequate attention.
The main contents of the thesis include understanding the essence of the seismic, seismic activity and the performance of wharf structures during earthquakes. The basis of the dynamics of the seismic analysis and the overall methods of analysis of the impact of earthquakes on structures are studied. The contribution and relevance of various national seismic design codes was also reviewed and to propose seismic methods applied to wharf structures in Vietnam. Pile-supported wharf which is used widely in fact, is sensitive to different seismic load.
The reaction of pile-supported wharf during the earthquakes depends on the effects of soil-structure interaction (SSI). The modeling method of soil- structure interaction was reviewed, especially in earthquake conditions. In a particular example, the modeling of pile-supported wharf was generated to clarify the impact of the earthquake on pile-supported wharf, seismic analysis methods and models soil-structure interaction of pile-supported wharf during earthquakes. The results of the example show that the impact of the earthquake on the pile-supported wharf, mainly on the piles and reduce the load bearing capacity of the soil.
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu thực sự của cả nhán. Luận văn được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu ly thuyết và dưới sự hướng dân khoa hoc cua T.S Nguyễn Thế Duy. Cac số liệu, kết qua thực hiện của luận văn là trung thực và chưa tung được công bô dưới bat kỳ hình thức nào. Tác giả luận văn Nguyễn Hào Hiệp MỤC LỤC 0ï 2 ẰšẰŠẼš.
Vil Danh mục hình. 1211333111111 0121111111111 10 100 1 n1 ra 1X AY CO >). Đặt vẫn d6 voce cccccscscscssescsescscsssscsescsssessesescscsssssssscsssssessssesssssssessseseeseens | 2. Phương pháp nghiÊn CỨU.
Nội dung và phạm Vi dé tải. --- ¿+ S2 S623 E9 5E E3 E51 E5 12111111111 cxe, 3 CHUONG 1: DONG DAT VA TÁC ĐỘNG LÊN CONG TRÌNH BÉN. Khái niệm chung về động dat. Định ngĩa động đất.
Nguồn gốc động đất. Động đất có nguồn gốc từ hoạt động kiến tạo. Động đất có nguồn gốc từ các đứt gãy. Động đất có nguồn gốc từ các nguồn gốc khác.
Sóng địa chan va sự truyền sóng dia chẵn. Sóng địa chấn. Anh hưởng của nên dat tới chuyển động động đất. Ảnh hưởng của chuyên động động đất tới nền đất.
Cấp và độ lớn của động đất. Cấp động dat ccc ccccsccscscsssscscssscsssscscssssssssssessssssesssessesseeees 11 1. Độ lớn của động đất. Diễn biến của hoạt động động 0 cccecesescesecececesssvecscececeesevevscececeevevacees 14 1.
Hoạt động động đất trên thé giới. Hoạt động động đất tại Việt Nam. Các số liệu động đất được sử dụng trong thiết kế. Tác động của động đất lên công trình.
Tác động của động đất lên công trình. Tác động của động đất lên công trình bến. Tac động của động đất lên công trình bến. Tác động của động đất lên kết cầu bến trọng lực.
Tác động của động đất lên kết cau bến tường cừ. Tác động của động đất lên kết cầu bến bệ cọc cao .----- 24 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ ĐỘNG LỰC HỌC TÍNH TOÁN KẾT CÂU CHỊU TAL TRỌNG ĐỘNG DAT .5-5s-sc se se se ssseseseses 26 2. Dao động của hệ kết cau đàn hồi tuyến tinh. Dao động của hệ một bậc tự do động.
Phương trình chuyển động. Dao động của hệ chịu tải trọng điều hòa. Dao động của hệ chịu tai trọng xung ngắn hạn. Dao động của hệ chịu tải trọng bất 1.
Dao động của hệ chịu tai trọng động đẤẲ. PhO phản ứng động đất. Dao động của hệ nhiều bậc tự do động. Phương trình chuyển động.
Dao động của hệ chịu tai trọng động đẤẲ. Phố phản ứng của hệ nhiều bậc tự do động chịu tải trọng động đất .----- +5: c St tt TS 111212111101 1111 2110 x11 re. Tổ hợp phản ứng lớn nhất. Dao động của hệ kết cầu không dan hồi.
Phản ứng không đàn hồi của kết cấu chịu tải trọng động đất. Phương trình chuyển động của hệ không dan hồi. Hệ một bậc tự do động. Hệ nhiều bậc tự do động.
Phuong pháp giải phương trình lượng gia chuyển động. 46 CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TÁC ĐỘNG CỦA DONG DAT LEN CÔNG TRÌNH BÉN. Các phương pháp phân tích công trình bến chịu tác động động đất. Phân tích đàn hồi tuyến tinh.
Phương pháp tĩnh lực ngang tương đương. Phương pháp phân tích phô phản ứng. Phương pháp phân tích dạng chính. Phân tích phi tuyỀn.
Phương pháp tĩnh phi tuyến. Phương pháp tích phân từng bước. Một số tiêu chuẩn thiết kế chống động đất cho công trình bến. Quy định trong Tiêu chuẩn thiết kế 22 TCN 221-95.
Tải trọng tính tOắñ. Hệ số động hỌc. Tổ hop phản ứng động của công trình. Quy định trong Tiêu chuẩn thiết kế TCXDVN 375:2006.
Phương pháp tĩnh lực ngang tương đương theo quy định của TCXDVN 375: 2006. Phương pháp phân tích phố phan ứng theo quy định của TCXDVN 3775:2006. Phương pháp đây dan theo TCXDVN 375:2006. Tổ hợp hệ quả của thành phan tác động động đất.
Quy định trong Tiêu chuẩn thiết kế cảng biển Nhật Bản. Nguyên tắc thiết k. Tải trọng thiết kế. Phương pháp hệ số động đất.
Quy định trong Tiêu chuẩn thiết kế POLA Seismic Code. Nguyên tắc thiết kẾ. Tải trọng thiết kế. Chuyển vị mục tiÊU.