Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu trạng thái ứng suất biến dạng cầu giao thông trên cống và trên đập tràn

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.25 MB, 82 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

LỜI CẢM ƠN

Luận văn thạc sĩ: “Nghiên cứu trạng thái ứng suất biến dạng cầu giao thông trên cống và trên đập tràn” đã được tác giả hoàn thành đúng thời hạn quy định và đảm bảo đầy đủ các yêu cầu trong đề cương được phê duyệt.

Trong quá trình thực hiện, nhờ sự giúp đỡ tận tình của các Giáo sư, Tiến sĩ Trường Dai Học Thuỷ Lợi, các công ty tu van và đồng nghiệp, tác giả đã hoàn

thành luận văn này.

Tác giả chân thành cảm ơn TS. Vũ Hoàng Hưng, Trường Đại học Thuỷ Lợi Hà Nội đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ dé tác giả hoàn thành luận văn.

Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy cô trường Đại học Thuỷ Lợi Hà Nội,

các thầy cơ trong khoa Cơng trình đã tận tụy giảng dạy tác giả trong suốt quá trình

học đại học và cao học tại trường.

Tuy đã có những cé gắng song do thời gian có hạn, trình độ bản thân cịn hạn

chế, luận văn này khơng thé tránh khỏi những ton tại, tác giả mong nhận được những ý kiến đóng góp và trao đổi chân thành của các thầy cô giáo, các anh chị em

và bạn bè đồng nghiệp. Tác giả rat mong muốn những van đề còn ton tại sẽ được tác

giả phát triển ở mức độ nghiên cứu sâu hơn góp phần ứng dụng những kiến thức

khoa học vào phục vụ đời sông sản xuat. Xin chân thành cảm on!

Hà Nội ngày tháng năm 2015. Học viên

Nguyễn Văn Dũng

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

LỜI CAM ĐOAN

Họ và tên học viên NGUYEN VĂN DUNG

Lớp cao học: CH2IC21

“Chun ngành: “Xây dựng cơng trình thủy.

Tên đề tải luận văn: “Nghiên cứu trạng thái ứng suất biển dạng cầu giao

thông trên cổng và trên đập tràn”.

Tôi xi cam đoan dỀ ải luận văn của ơi hồn tồn do ối làm, những kết quả

nghiên cứu tinh toán trung thực. Trong q trình Kim luận văn tơi có tham khảo các,tài. Tôi

tài liệu liên quan nhằm khẳng định thêm sự tin cậy và tinh cấp thiết của đ

không sao chếp tử bắt kỳ nguồn nào khác, néu vi phạm tôi xin chịu trách nhiệm

trước Khoa và Nhà trường

Hai Nội ngây tháng năm 2015Học viên

Nguyễn Văn Dũng,

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

MO DAU. 1

1. Tính cấp thiết của đề tai 1

2. Mục dich của đề ti 1

3. Cách tiếp cận va phương pháp nghiên cứu 1

4. Kết quả dự kiến đạt được. 1

CHUONG 1 TƠNG QUAN 2

1.1, Khái quit về cầu giao thơng trên cổng và đặp trần 2 1.1.1, Kết edu cầu đường bộ 2

1.1.2, Kết edu cầu dim 3

1.1.3. Tai trong tÌ iu. 4

1.2. Tinh tốn nội lực và chuyển vị kết cu cầu 5

1.2.1 toán cầu theo hệ phẳng. 5

1.2.2. Tính tốn cầu theo bài tốn khơng giam. 5

1.3. Những vẫn đề đặtra đối với Luận văn 6 L4. Kết luận chương 1 6 CHUONG 2 PHAN MEM SAP2000 VA UNG DỤNG TRONG PHAN TÍCH KET CAU CHIU TAI TRONG DI DONG 8

2.1. Khái quit v8 phương pháp phần tử hữu hạn #

2.1.1. Các mơ hình của phương pháp phan từ hữu hạn. 8

3.13. Phương trình cơ bản của phương pháp PTH [7] 9

2.1.3. Trinh tự giải bài toán kết cầu bằng phương pháp PTHH. i 2.2. Phân tích kết cầu chịu ti trong di động bằng SAP2000 ụ

2.2.1. Khái quit về phần mém SAP2000 [6] R

2.2.2. Khái niệm về kết cấu chịu tải trọng di động. 13

2.2.2.2. Một số điểm cần lưu ý khi xác định nội lực dầm chịu tải trọng di động

bằng SAP2000. 4

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

2.2.3. Các bước tính tốn kết cầu cầu chị ti trọng di động khi gắn tải trọng di

động vào cầu từ Frame và từ Bridge Layout Line

2.2.3.1. Dim được mô hình hóa bằng phần tử Frame:

2.2.3.2. Dm được mơ hình hóa bằng phần từ Shell

2.244 Ảnh hướng của việc lựa chọn mơ hình đến trạng thái ứng suit biển dang

của kết cấu

2.3 Kết luận chương 2

CHUONG 3: PHAN TÍCH KET CẤU CAU TRONG CƠNG TRÌNH CONG

NGAN TRIEU TP. HO CHÍ MINH

3.1. Đặt win đề

3.2. Phân tích kết cấu cầu theo bai tốn khơng gian bằng phần mém SAP20003.3. Kết luận chương 3.

KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ TÀI LIÊU THAM KHẢO.

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

2. Mit cắt ngang cầu của phần trên cầu dim

3, Mặt cất ngang của dim chính đọc

4, Một dang mặt cắt ngang cầu giao thông kết hop máng dẫn nước.

1. Viti bắt lợi nhất của mômen uốn và lực cắt

9. Định nghĩa các trường hợp tải trọng.

10. Biểu đồ mômen uốn và lực cắt do AUTO.

11, Biểu dé chuyển vị do AUTO12. Nhập số liệu đường BLLI13. Định nghĩa Lane.

14. Nhập các số liệu cho LANEL

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

15. Mơ hình dim và LANE!

16. Biểu độ mô men uốn M3 và chuyển vị tai giữa nhịp

17. Giá trị mômen uốn M3 và lực cắt lớn nhất 18, Phổ mẫu ứng suất $11 do AUTO,

19. Phan lực gối tựa dim chịu tải trong di động AUTO.

20. Sơ đồ chuyển vi dim do AUTO.

21. Dim được mơ hình hóa bằng phin tử Shell và LANEL 32. Phé mẫu ứng suất S11 do AUTO.

23. Phổ mẫu chuyển vj Uz do AUTO

Hình 2 24 DAH phản lực gối tra, mơmen uốn tỉ mặt cất giữa dầm

và mặt cắt có mơmen lớn nhất

Hình 3Hình 3,

1. Hệ thống cổng lớn kết hợp giao thơng khu vực TP. 2. Sơ dé tính tốn cầu dầm.

Hình 3.3. Mặt cắt ngang phan tir thanh.

4. Đã giác ngồi của tiết diện hình thang rỗng.

5. Da giác ngồi va đa giác trong của tiết diện hình hộp.

6. Lệnh xóa phần trong của đa giác ngồi tạo tiết điện hình hộp,

7, Lệnh gắn vật liệu B30 vào tiết điện hình hộp

3, Hiển thị đặc trưng hình học của tiế diện hình hộp,

9. Đặc trưng hình học của tết diện hộp cho ở hình 3.8 10. Dm liên tục đã gin tiết diện hình hộp MCHT,

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

Lệnh gán tải trọng cố định vào cầu

Sơ đồ ti trọng cổ định DL đã gin vào cầu

Định nghĩa các trường hợp tải trọng

Biểu đồ mômen uốn M3 vi lực cắt V2 do tổ hop tải trong THỊ

Biểu đồ mômen uén M3 và lự cắt V2 do tổ hợp tải trọng THỊ

Mômen uốn M3 và lực cắt V2 của nhịp 1 do THỊ

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

Hình 3, 31. Kết cấu mẫu mặt cắt ngang cầu dim. 52

Hinh 3. 32. Kích thước hình học mặt cắt ngang hình hộp vách ngồi thẳng đứng...53

Hình 3, 33. Lệnh xuất kết cấu mẫu dim hộp vách ngồi thing đớng sỹ

Hình 3, 34. Mặt cắt ngang dim hộp vách ngồi thẳng đứng sé

Hình 3, 35. Nhập ổ liệu mặt cit ngang cầu 55

Hình 3,36. Toa độ các nút mặt cắt ngang cầu 56

Hình 3, 37. Kết cấu cầu dẫm hộp đã mơ bình hóa sr

Hình 3, 38. Sơ đồ tải trọng cổ định và áp lực nước sĩ

Hình 3. 39. Nhập số liệu đường tim cau 58

Hình 3, 40. Nhập ổ liệu về lần. 39

Hình 3.41. Định nghĩa xe và số liệu lớp xe 39

Hình 3,42. Sổ liệu ải trọng di động oo

Hình 3.43. Dinh nghĩa các trường hợp tải trọng oo

Hình 3,44. Phổ mẫu chuyển vị Uz của cầu ol Hình 3,45. Phổ mẫu chuyển vi Uz của vách giữa ot Hình 3, 46. Phổ mẫu ứng suất S1 1Bot của bản đáy, 62 Hình 3,47. Phổ mẫu ứng suất S11'Top của vách bên o

Hình 3. 48. Kích thước mặt cắt ngang cầu máng. “

i 65

Hình 3.49. Mặt cắt ngang và đặc trưng hình học í

Hình 3, 50. Sơ đồ tải trọng ALN và ND 6

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

DANH MỤC CÁC BANG BIEU

Gia trj nội lực lớn nhất trong dim do tải trọng di động AUTOChuyển vị nút do tai trọng di động AUTO.

“Chuyển vị giữa nhịp do tải trong di động AUTO,

Nội lực tại mặt sắt MCI và MC2 do tải trọng AUTO.

“Chuyển vị giữa nhịp do tải trong di động AUTO,Mémen uốn lớn nhất do tải trọng di động AUTO.“Tổng hợp kết qua tinh tốn chuyển vị và nội lực

Mơ men tốn lớn nhất ti nhịp 1

So sánh kết quả tính tốn nội lực cầu dim liên tục

Chuyể vị đứng tại giữa nhịp cầu

Ứng suất tại phần ừ S27 và 505 của bản đấy, Ung suất it tại phần tử 875 của vách bên.

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

MỞ DAU

1. Tính cấp thiết cin đề tài

Đối với công ngăn triều chống ngập lụt thành phố Hồ Chi Minh cần sử dụng cổng có khẩu độ lớn, nên ngồi cửa van nhịp lớn, cịn cần sử dụng cầu giao thơng

nhịp lớn để thốt lĩ nhanh và phục vụ giao thơng thủy. Nghiên cứu các hình thức

kết cấu cầu giao thơng vữa vượt được khẩu độ lớn, vừa có thể kết hợp với mục đích

khác như cầu mang có ý nghĩa thực tế và cẩn thi

2. Mục đích của đề tài

Nghiên cứu phương pháp tính tốn thích hợp cho kết cầu cầu trên cổng va đập tràn hướng tới cầu giao thông kết hợp làm cầu mắng có nhịp lớn dùng bê tơng cối

thép thường hoặc bê

Sir dụng phương pháp lý thuyết kết hợp phn mềm SAP2000 phân ích trạng

thái ứng suắcbiến dạng cho cầu với các dạng mặt cắt ngang theo các mơ hình khác

4. Kết quả dự kiến đạt được

Sử dụng tố phin mềm SAP2000 phân ti ng suất chuyên vị kết cấu cầu

giao thông trên công và đập tràn theo các mơ hình khác nhan chịu ải trong di động,

Ap dụng tinh toán cho một số dạng cầu trong hệ thống cơng trình chống ngập lụt TP. Hỗ Chi Minh.

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

CHUONG1 TONG QUAN

1.1. Khái quát về cầu giao thông trên cống và đập trần LLL. Kết cu cầu đường bộ

Khi xây dựng đập, cơng thường phải có cầu dé nói liễn đường giao thơng ở hai

bên bờ cơng trình, trong cơng trình thủy lợi cầu thường đảng là cầu dim, các loại

cầu khác ít dùng. Cầu gồm có kết cấu phần trên cịn được gọi là kết cầu nhịp và kết

1 kết

cấu phần dưới. Cầu trên cổng và đập phần nhiều là ấu phía trên cầu. tua trực tiếp lên mỗ cổng hoặc mé đập, trụ pin ma không cần xây trụ cằu hoặc mổ 5. Dim cin tue

6. Cau giao hơng

Hình 1.1, Mặt eft ngang cổng

Khoảng cách Ly giữa hai mé cầu gọi là chiều dai của nhịp cầu, cầu cổ L <

30m gọi là cầu nhỏ, trong cơng tình th lợi thường gặp loại cầu này. Khoảng cách

1 giữa bai gối tựa của phần trên gọi là nhịp tính tốn, khoảng cách L, giữa hai mép

trong của hai trụ cầu lân cận nhau gọi là nhịp thông thủy của clu, Tổng các nhịp

thông thủy gọi là tổng nhịp của cầu. Tổng nhịp thông thủy của cầu phản ánh khả

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

năng thoát lũ của chu, Chênh lệch độ cao h ở mặt trên và mép dưới của kết cầu phần

trên gọi là độ cao kiến trúc của cầu

Mặt cầu bé trí ở mặt trên của kết cầu phần trên gọi là cầu côn

nếu bổ trí ở mặt dưới gọi là cầu kiểu mặt dưới. Cầu kiểu mặt trên có edu tạo đơn

giản, hi cơng dé ding, nên cầu giao thơng trong cơng trình thủy lợi thường dùng

kiểu mặt trên

Bề rộng thông xe của mặt cầu (khoảng cách giữa hai mép trong của đường người di lạ) của cầu đường bộ, dược quyết định bởi cắp của đường. BE rộng thông xe của mặt cầu đường bộ cắp III là 7m, cấp IV là 4,5m. Bé rộng thông xe của cầu. nhỏ thi lấy rộng bằng mặt đường. BE rồng đường người đi nên chọn 075m hoặc

1,0m, cầu khơng bổ trí đường người đi cũng cằn bổ tr an can và gờ an toàn

Khoảng lưu không đưới cầu dựa vào mực nước lũ thết kế, khi có giao hơng thủy thì khoảng lưu khơng dui cầu cin đủ chigu cao để tiu bè qua lại

Trên mặt cầu đường bộ cần làm thêm một lớp phú để cho xe qua lại dé ding,

báo vệ kết cấu chịu lực không bị bánh xe mai mén và cơn có tác dung phân bố tải

trọng tập trung của bánh xe lên kết edu chịu lực.

1.1.2. Kết cấu cầu đầm

Bộ phận trên của cầu dim gồm: 1, Dim chính dọc, 2. Dim ngang, 3. Lớp phủ,

4, Đường người đi bộ, 5. Lan can, được thé hiện qua mặt cắt ngang cầu cho ở hình12,

Hình 1.2. Mit cắt ngang cầu của phn trên cầu dim

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

Mặt cắt ngang của dim chính có nhiều dang khác nhau như tiết diện chữ 1, chữ. T, hình chit U như ở hình 1.3 có thể mơ hình hóa bằng phin từ Frame, Shell hay

TTIV

Hình 1.3. Mat cắt ngang của dim chính dọc

Nếu Âu giao thơng kết hợp làm máng din nước thường sử dung mặt cất

ngang hình hộp hoặc hình thang (xem hình 1.4).

Hình 1. 4, Một dạng mặt cắt ngang cầu giao thông kết hợp máng dẫn nước.

11.3. Tải trọng thi kế cầu

Cầu chịu tác động của nhiễu ti trọng gdm các ải trọng cổ định, ôi trong xe 6

16 với các ảnh hưởng của nó, ti trong người di, các ải trọng khác như áp lự gió,

tác động của động dit, ứng suất nhiệt, co ngót của bé tơng, v.v.

“rong các ti trong trên thì xe ơtơ cũng được coi là ti trong tắc dụng tĩnh có

vi thay đối trên cơng trình và được gọi là tải trọng di động, DE xác định vị bắt

lợi nhất của tải trong di động cho giá t lớn nhất của đại lượng xét như nội lục hay

chuyển vi, một phương pháp đơn giản thường được ding là phương pháp đường

ảnh hưởng dựa trên cơ sở nguyên lí cộng tác dụng. Khi một đồn tải trọng có nhiều.

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

lực tập trung di chuyển trên đường ảnh hưởng thi vị tri bit lợi nhất là có một trong

các lực tập trung đặt ở định đường ảnh hưởng

1.2. Tính tốn nội lực và chuyển

1.2.1. Tính tốn cầu theo hệ phẳng

Đối vớdu nhỏ có bề rộng khơng lớn, hoặc kh thiết kế sơ bộ có thé ding

phương pháp “Ly thuyết dm’ để phân tích nộ lự. Nội dung của phương pháp này là thay bài tốn tính dim sàn khơng gian bằng hai bài toán phẳng riêng biệt theo.

phương đọc và theo phương ngang, Theo lý thuyết tính tần này thì theo phương

dọc cầu được tính như bài tốn dim đơn, theo phương ngang thin máng được tính. nhự một bản dim liên tục có bé rộng bằng một đơn vị được cắt ra từ bản mặt cầu,

chịu tất cả các tải trong tác dụng lên đoạn cầu đó và được cân bằng nhờ các lực.

tương hỗ của các phần cầu ở hai bên,

1.2.2. Tính tốn cầu theo bài tốn khơng gian

Khi phân tích nội lực và biến dạng cầu giao thơng trên cống và trên đập tin

theo hệ phẳng không phản ánh được tác dụng qua lại giữa các bộ phận với nhau,

nên kết quả tính tốn khơng phản ảnh ding tang thi lim việc thực của cầu giaothông khi chịu tác đụng của ti tong. Mặt khác khí phân tích cầu giao thơng theo

bài ốn phẳng khơng xét được tác dụng dng thời của nhĩ loại tải trong một lúc,đặc biệt đối với cầu giao thông sử dụng bê tông ứng suất trước. Phương pháp phần

tử hữu hạn (PTHH) lả phường pháp tim dang gần đúng của hàm chưa biết trong miễn xác định của nó bằng cách thay miễn tính tốn bằng các mién con gọi là phẩn sử và biểu diễn miền rời rạc bằng những hàm xắp xỉ. Các phần từ này xem như chỉ được nối với nhau ở một số điểm nút được chọn trên mặt hoặc trên cạnh biên của phần tir gọi là mit. Thông thường hàm xắp xi được biểu điễn qua các giá trị của him

tại các nút này và thường được chon dưới dang him đa thúc nguyên. Dạng của hàmda thức. y phải chọn sao cho thoả mãn điều kiện hội tụ của bài tốn, đó là "Hamm xấp xi phải phản ánh được trạng thái chuyển động của phan tử Khi coi là vật rắn tuyệt đố”, để sao cho khi tang số phần tử lên khả lớn thi kết quả tinh tin phải tiến

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

«én kết quả thực. Hiện nay các phần mềm thơng dung như SAP2000, ANSYS, đều dựa trên phương pháp phản tử hữu hạn đẻ phân tích trạng thái làm việc thực của cơng trình mang lại hiệu quả rõ rệt so với các phương pháp tính tốn truyền

thống, Với cầu giao thơng trên cống và trên đập tràn có kết cấu phức tạp và chịu.

du tải rong đặc biệt việc mơ phỏng kết cẫu theo bài tốn khơng gian la cin thiết448 phân ánh đúng trạng thái làm việc thực của cầu giao thông.

1.4, Những vin đề đặt ra đối với Luận văn

Việc tính tốn kiiu cầu theo hệ phẳng sử dụng phương pháp giải tích xác

đình nội lực và chuyén vị khi chịu tác dung của tải trọng di động gặp nhiều khổ

khan và không phản ánh đúng trang thi làm việc của edu, Việc phân tích cầu giao

thơng theo bài tốn khơng gian bằng phương pháp phin tử hữu han ứng dụng trong

các phần mềm tính tốn chun dung à việc làm cin thiết

‘Tuy nhiên việc mô phỏng theo bài tốn khơng gian sử dung phan tử vỏ (Shell) hoặc khối (Solid) Iai trơng déi phúc tạp và tốn nhiều cơng sức cả trong việc xây

dạmg mơ hình và thời gian tinh tốn, Cầu giao thơng kết hợp làm máng dẫn nước

thường cổ dạng lãng tru đều vi vậy có thể coi khơng gian như kế

ddim làm việc chủ yếu theo phương dọc. Vi vay cổ thé đưa bài tốn vỏ khơng gian

về bài tốn thanh có mặt cắt bắt kỷ, điều này vừa dé đảng cho việc tính tốn mà vẫn.

phản ánh đúng tinh trạng làm việc thục của cầu khi chịu tác dụng của tải trọng di

động. Những vin đề này sẽ được nghiên cứu để làm cơ sở cho việc tính tốn các cơng trình thực sau này

KẾt luận chương 1

Cu giao thông là một hạng mục cơng trình khơng thể thiểu trong các cổng và cầu thoát lũ và

đập trần. Cầu được đặt rên các trụ pin và nhịp phụ thuộc vào y

giao thông thủy. Ngồi ra cầu giao thơng qua cổng và đập trin thường kết hợp Kim

mắng dẫn nước qua sông vi vậy vie tính tốn trạng thải ứng suất và biển dạng của kết cấu cầu không giống như các kết cfu cầu giao thông thông thường và đối hỏi

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

cần có mơ hình tinh tốn thích hợp vừa đơn giản nhưng vẫn phản ánh đúng trang

thai làm việc thực của. sấu.

Việc tinh toán nội lực của kết cấu dim chị tải trong di động trong phần mém

SAP2000 tương đối đơn giản nhưng sử dụng kết cấu vỏ hoặc khối khơng gian tương,

dối phức tp. Vì vây Luận văn đã đặt ra bai ton có thể tinh tốn theo hệ dim được

hay không thông qua so sánh kết qu tính tốn theo dim mặt cắt vỏ mỏng và kết cấu

vỏ khơng gian từ đỏ có kết luận cho việc áp dụng mơ hình vào tính tốn cơng trình.

thực tế

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

CHƯƠNG2 PHAN MEM SAP2000 VÀ UNG DUNG

TRONG PHAN TÍCH KET CAU CHIU TAI TRỌNG DI

2.1. Khái quát về phương pháp phần tử hữu hạn 2.1. Các mơ hình của phurong pháp phần tử hữu han

Phuong pháp phần tử hữu hạn (PTHH) là phương pháp tìm dạng gin đúng của hàm chưa biết trong miễn xác định của nỗ bằng cách thay miền tính tốn bằng các

miễn con gọi là phan sử. Các phần tử này xem như chỉ được nổi với nhau ở một số

điểm mit được chọn trên mit hoặc trên cạnh biên của phần tir gọi là nói. Thơng

thường hàm xắp xi được biểu diễn qua các giá tr của him tại các nút này và thường

được chọn dưới dang him da thức nguyên, Dạng của him da thức này phải chọn sao

cho thoả mãn điều kiện hội tụ của bãi toán, đồ à "Ham xắp xí phải phần ảnh được

', để sao cho khi tăng.

số phần từ lên khả lớn thi kết quả tỉnh tn phải tiến đến kết qu thực. trạng thái chuyển động của phần tử khỉ coi là vật rắn tuyệt đổ

Tuy theo ý nghĩa của hàm xắp xi, trong bài tốn kết cấu người ta chia ra làm.

ba mơ hình sau đây:

Mo hình omg thích: Biêu diễn gin ding dang phân bổ của chuyển vi trong phần tứ, các ẫnsố là các chuyển vị được xúc định từ hệ phương trình được thiết lập trên cơ sở nguyên lý biến phân Lagrange hoặc định lý dừng của thể năng tồn phẫn,

MG hình ean bằng: Biểu diễn gin đúng dạng phn bổ của ứng suất hoặc nội

lực tong phần tứ, các dn này à ứng su hoặc nội lực được xá định ừ hệ phương

trình được thiết lập trên cơ sở nguyên lý biến phân Castigliano.

MO hình hỗn hợp - Bi

chuyên vị trong phần ti, oi ứng sắt và chuyển vị l hai you tổ độc lập nhau, các diễn gin ding dang phân bổ của cả ứng suất lẫn

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

ân số là ứng suất và chuyển vị được xác định ừ hệ phương tình được thế lập trên

‘eo sở nguyên lý biến phân Hellinger-Reissner.

Trong ba mô hình trên thì mơ hình tương thích được sử dụng rơng rãi hơn cả

và thích hợp cho bài tốn tinh tốn kết cấu.

2.1.2. Phương trình cơ bản của phương pháp PTHH [7]

Phuong trình cơ bản của phương pháp PTHH với mơ hình tương thích được.thất lập trên cơ sở nguyễn lý biến phân Lagrange khi có chuyển vị khả đĩ cho phép

(phủ hợp với liên kết của hệ), nếu vật thé ở trạng thái cân bằng và thỏa mãn các điều,

kiện biên thi thé năng toàn phần của hệ đạt giá tị đừng

“rong bài toán tinh, biểu thức thé năng tồn phần của phần từ có dang:

trong đó

64,8, + Veto ứng suất và veclơ biến dang:

Vc. S, thé ích của phần từ và điện ich đặt ải trong bỀ mặt (es (p0, - vectơ lực khối và vectơ ti trọng bề mặt

Với vật liệu dan hồi tuyến tính, quan hệ giữa ứng suất và biển dạng như sau:

De. 2.3)

trong đố: D là ma trận các hing số vật lệ và là ma trận đổi xứng

Thay (2.3) vào (2.2), ta có:

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

Tir nguyên lý thé năng toàn phan ta viết được;

an, =a ff !Da,a,®-[[ X),),-[[ Nim),&)=0 25)

Do biển phân ðA là tuỳ ý, nên từ (2. 5) có phương trình cân bằng của phần

tử như sau:

(Jf), 87ns.^,a

hoặc viết dưới dạng:

fh, N7 (ơ,),đ- Jf, NT(p,),ds)=0 2.6)

K;A,= Fy = (Fae + (Fade (2.7)

trong đó: A, - vecto chuyển vị nút của phin tử

K,, Fe - ma trận độ cứng và vecto tải trọng nút của phin tir rong hệ tọa độ

dia phương, được xác định theo công thức sau:

[[, 87 D8,d› (2.8)

F = [ff N(0.4ve [[, NOP, ds 2.9)

Viết công thức (2.7) cho toàn kết ấu ta được

KA=E 610)

trong đối A vectơ chuyển vị nút của kết cầu

K.F - ma trận độ cứng và veeto tải trọng nút của kết cầu trong hệ tọa độ tổng

thể, được xác định theo công thức sau:

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

K=ŠkK†=ŠUKL„ G1)

r-ŠP =ŠIr G12)

trong đó: ma trận độ cứng K và vectø tải trong nút F của kết cầu bằng tổng ma trận

độ cứng K, và vectơ tải trong nút E, của phần tử trong hệ tọa độ tổng thể được định

vi trong ma tran độ cứng và vectơ tải trọng nút của kếtu nhờ ma trận định vị L

và được ký hiệu lần lượt là KE và RE

Mã trận độ cứng K, và vecơ tải trọng nút F của phần tử trong hệ tọa độ tổng thé ‘ue xác định từ ma trận độ cũng K, và vectơ tai tong nút E, của phần tử trong hệ

toa độ địa phương nhờ ma trận biến đổi tọa độ T, như sau:

2.1.3. Trình tự giải bài tốn kết cầu bằng phương pháp PTHH

Dé tính tốn một kết cầu đản hồi tuyển tính theo phương pháp phần từ hữu hạn

tường ứng với mơ hình chuyển vị, ta thực hiện theo trình tự sau:

1. Chon loại và đạng hình học của phần từ hữu hạn:

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

2. Rồi ra hoa kết cầu thành một lưới các phn tử hữu hạn, mức độ thưa mau

phụ thuộc vào yêu cầu quy định về độ chính xác của kết quả tính tốn. Lập véc tơ

chuyển vị nút của tồn kết cấu rời rac hóa {A} (vée tơ chuyển vi); 5, Giá thết hàm chuyển vị cho phn từ a chon để tính tốn;

4, Lập ma trận độ cứng của các phần tử dưới dang các công thức để có thể tính

ma trận độ cứng của từng phần tử

5. Tập hợp các ma trận độ cứng thành ma trận độ cứng của tồn kết cầu rời rae

hóa, Ma trận này phủ hợp chat che với véc tơ chuyển vị nút về thứ tự, thành phần và

kích thước;

6, Xác định véc tơ tải tương đương (lực nữ) của kết ấu ri rực hóa bằng các

tập hợp các véc to tải của từng phần tử. Vé tơ tải này trong ứng với vée tơ chuyển

vị nút về thứ tự và thành phần;

7. Dùng điều kiện biên của kết cấu để khử tính suy biến của ma trận độ cứng.

của kết cầu đã lập ở bước 5;

8, Giải hệ phương trình [K],{A} = {F} để tìm véc tơ chuyển vị nút của kết cầu

rồi rae hồa

9. Xác định nội lực, ứng suất của từng phin tử:

10. Ve các biểu đồ biểu diễn kết qua

Việc giải bài toán kết cầu theo phương pháp PTHH có thể thực

tính thơng qua các phần mém thơng dụng như SAP2000, ANSYS, MIDAS.

én trên máy

2.2. Phân tích kết cầu chịu ti trọng di động bằng SAP2000 2.2.1. Khái quát về phần mém SAP2000 [6]

Sap (Structural Analysie Program) là họ chương trình phân tích kết cấu do

giáo sư Edward L. Wilson nghiên cứu và phát triển tại đại học Califonia, Berkeley

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

Hoa Kỳ. Sap được thương mại hoá bởi hãng CSI với version đầu tiên ra đời vào,

những năm 1970. Tir đó đến nay thi Sap luôn được mở rộng và bổ sung liên tục

Sap du nhập vào Việt Nam từ những năm 1990 với các version Sap86, Sap90 vài

Sap2000. Phiên bản Sap2000 hoạt động hoàn tồn trong mơi trường Window và

được giảng day chính thức cho các sinh viKhoa xây dựng thuộc các trường Đạihọc ở Việt Nam. Cũng đã có nhiều cơng trình thực tế ở Việt Nam được phân tích và

thiết kế bằng chương trình Sap2000. Hiện nay Sap2000 đã phát triển đến Version

16 với t nhiễu tỉnh năng mạnh trong phân tích rất nhiễu dạng công trinh khắc nhau

như kết cấu công trình dân dụng, giao thơng, thuỷ lợi,

2.2.2. Khái niệm về kết cấu chịu tải trọng di động

3.3221. Tải trọng di động

Cơng trình thủy lợi thủy điện chịu tác đơng của nhiều tải trọng như trọng.lượng bản thân, áp lực nước, áp lực gió, tác dụng của động đất, của xe cộ, cầu trục,

tác động của nhiệt độ, co ngót của bê tông, v..

Trong các ải trong trên thi xeô tổ, edu trục cũng được coi là ải trọng tie dungtinh có vr thay đổi trên cơng trình và được gọi tải trọng di động. Đ xác định vị

trí bất lợi nhất của tải trong di động cho gid trị lớn nh của đại lượng xét như nội

lực hay chuyển vi, một phương pháp đơn giản thường được dùng là phương pháp

đường ảnh hưởng dựa trên cơ sở nguyên lí cộng tác dụng. Khi một đồn tai trọng có.

nhiều lực tập trung di chuyển trên đường ảnh hưởng thi vi tí bất lợi nhất là có một

trong các lực tập trung đặt ở đỉnh đường ảnh hưởng.

Đối với dim đơn chịu hai lực tập trung Py và Py với P.>P; thi vị tí sinh

mơmen uốn lớn nhất khi trung điểm của dầm nằm giữa hợp lực R=P,+P; va lực có.

giá trì lớn hơn Py như thể hiện ở hình 2.la trong đồ tung độ yi=ab/L. Phin tực gối

ta có gi ti lớn nhất khi lực có giá tri lớn hơn Ps đặt tại gối tựa dim như ở hình21,

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

AH phân le gbBAe mơnen tốn max

Hình 2. 1. Vi trí bất lợi nhất của momen udn và lực cắt

2.2.2.2. Một số điểm cân lưu ý khi xác định nội lực dầm chụu tai trọng dĩ động bingSAP2000

- Định nghĩa tải trọng di động gồm có định nghĩa lan xe (Lane), định nghĩa xe

(Vehicle), định nghĩa lớp xe (Vehicle Class) và xác định các đáp ứng (Bridge

- Đỉnh nghĩa lần có hai cách: Đỉnh nghĩa lần theo đường tim cầu (Lane

Defined From Bridge Layout Line) và định nghĩa fin theo thanh (Lane DefinedFrom Frames).

= Định nghĩa lần theo Frame có hai cách: Cách 1 khai báo vào 6 Frames lin

lượt tên các phần từ dim ma Lane sẽ di qua, độ lệch tâm tương ứng (Centerline Oke), bề rộng lần (Lane Width) Cách 2 chọn các phần từ Frame mà Lane sẽ đi qua > Assign > Frame > Lane > Xuất hiện bảng Define Lane > Chọn LANEI đã

định nghĩa > OK. Vậy lần được định nghĩa theo Frame rit thuận tiện khí dầm mà

Lane di qua đã được mơ hình hón bằng phần tử Frame hoặc đưa vào phần tử Frame

có kích thước nhỏ với mục dich để định nghĩa lần khi dim cầu được mơ hình hóa

bằng các phin từ khác, chẳng hạn như phin tử Shell. Trong các kết cầu mẫu trong

SAP2000 Bridge, thin cầu đều được mơ hình héa bằng phần từ Shell cổ

chiều diy thay đổi và làn được định nghĩa từ đường tim edu (Bridge Layout Line)

có dạng đường thẳng hay đường cong một chiéu hoặc hai chiều.

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

- Định nghĩa làn theo đường tim cầu (Bridge Layout Lines - BLL) từ menu

Bridge > Layout Lines > Nhập số liệu cho BLLI gồm tọa độ điểm đầu của nó trong hệ toa độ tổng thể XYZ và chiều di trơng ứng. Sau đỏ định nghĩa lần tir menu

Bridge > Lane và định nghĩa Lane theo Bridge Layout Line. Định nghĩa Lane theo

đường tim cầu dig trong trường hợp cầu được mơ hình hỏa bằng phin tử Frame và cũng như được mơ hình bằng các phan từ khác như Shell, Solid qua các vi dụ minh

họa dưới đây.

- Đình nghĩa xe trong SAP2000 cho phép khai báo nhiều đoàn xe tiêu chuẩn

của nhiều nước, Có thể ding đồn xe tổng quất (General Vehicle) để mơ phịng

đồn xe chưa cổ sẵn trong SAP2000,

.Ä. Các bước tính tốn kết cấu cầu chịu tải trong di động khi gan tải trọng di dong vào cầu từ Frame và từ Bridge Layout Line

2.2.3.1. Dim được mé hình hia bằng phản tử Frame

XXác định nội lực và chuyển vị của dim đơn bằng bê tông cất thép chiu ti trọng tập trung di động AUTO cho ở hình 2.2, Bê tơng B35 có E=3*10”kN/mỸ,

Dim don có nhịp L=10m, tiết diện chữ nhật bxh=0,20“1,0m được mơ hình

hóa bằng phần tr Frame và phần từ Shell, Lane được định nghĩa từ Frame và từ

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

‘Tir menu File > New ModelChon Beam một nhịp có chiều dài 10m, tết

diện chữ nhật có chiều cao 1,0m, bề rộng 0,2m với Section Name DAM. Vật liệu bê. tơng B35 có mơđun đàn hồi 3E+07 kNim?, hệ số Poisson

2, trọng lượng riêng,

CChon và chia phin tử dim thành hai phin tử cổ chiều đãi bing nhau với mục

dich để hiển thi chuyển vi ở giữa nhịp, dim đã mơ hình hóa được thể hiện ở hình

xn CSD

Hình 2. 3. Mơ hình hóa dam bi

1g phần tử Frame

Định ngữ tải trong và gắn tải trong di động AUTO: Từ menu Define > Load

Patterns > Xuất hiện bảng Define Load Patterns trong đó nhập AUTO trong cửa sổ

Load Patem Name, chọn Live trong danh sách Type > Nhắn nút Add New Load

Dinh nghia làn từ Frame: Định nghĩa làn từ Frame theo trình tự sau: Nhẫn menu Bridge > Lanes > Xuất hiện bảng Define Lane > Add New Lane Defined

From Frames > Xuất hiện bảng Lane Data > OK. Nhắn menu Select > Chon DAM.

> Assign > Frame > Lane > Chon LANEI trong cia sé Lane Name > OK, ta có số

liệu về làn xe đã nhập như ở bình 2.4, rong dé đã nhập hai phn ie dim 2 và 3 để

làn xe di qua, nhập chiều dai các đoạn chia không lớn hơn 1/40 chiều dải nhịp im (hiểu đài đoạn chia càng nhỏ thi số liệu xuất cảng chính xác) > Chon mẫu hiển thị

1a mẫu den,

Dinh nghĩ xe (Vehicle): Nhin menu Bridge > Vehicles > Xuất hiện bảngDefine Vehicle > Chọn Add General Vehicle tong cửa số Choose Vehicle Type to

Add > Nhin Add Vehicle > OK > Xuất hiện bing General Vehicle Data > Trong

hình 2.5 ở cửa sé Vehicle Name nhập AUTO, trong cửa số Loads nhập các thông số

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

Định nghĩa lớp xe: Tit menu Bridge > Vehicle Classes > Xuất hiện bảng Define Vehicle Classes > Add New Classes > Xuất hiện bing Vehicle Class Data như hình 2.6 > Định nghĩa lớp xe Define Vehicle Class trong cửa số Vehicle Class

[Name chon AUTO > Add > OK > OK.

Hình 2 6. Nhập số liệu top xe

Định nghĩa các đáp ứng: Từ menu Define > Bridge Loads > Bridge

Responses > Xuất hiện bảng Moving Load Case Results Saved như ở hình 2.7 >

Kiểm tra đã mặc định chọn ® Exact trong Method of Calculation > OK,

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

ink nghta ti trong di động: Từ menu Define > Load Cases > Xut hiện bing Define Load Cases > Chon AUTO (Linear Static) > Nhắn Modify/Show Load Case

> Xuất hiện bing Load Case Data ~ Moving Load > Chon Moving Load trong cửa

số Load Case Type > Nhắn Add xác định VECLI trong Loads Applied > OK > OK. Định nghia các trường hợp ti trong: Từ menu Define > Load Cases > Xuất hiện bing Define Load Cases > Chon AUTO (Linear Static) > Nhẫn Modify/Show Load Case > Xuất hiện bảng Load Case Data — Moving Load như ở hình 2.8 > Chon Moving Load trong cửa số Load Case Type > Nhắn Add xác định AUTO

trong Loads Applied > OK > Ta có các trường hợp tai trọng đã được định nghĩa như

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

lle Lond CteDig Lose Case

‘Sho Loa Cae Ti.

Hinh 2. 9. Định nghia các trường hợp tải trong

Cho chạy chương trình với tên file Vidu 2.1-FL (dim được mơ hình hóa bằng

phần tử Frame và Lane cũng được định nghĩa từ Frame), hin thị kết quả tính tốn Biểu đồ mơmen tốn và lực et của dim do tải trọng di động AUTO được hiển thị trên hình 2.10 và bảng 2.1. Từ bảng nay cho thấy lực cắt lớn nhất tại đầu dim

V2-| 15.99EN, momen tốn tại mặt cit giữa nhịp ứng với x=5,0m có M3=255kNm,

mơmen lớn nhất tả hai mặt cất ứng với x2450m và x=5#0m có

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

‘Bang 2. 1. Giá trị nội lực lớn nhất trong dầm do tai trong di động AUTO

TABLE: Eloment Forces Frames

Chuyển vị tại mặt cắt giữa nhịp do AUTO cho ở hình 2.11 và bảng 2.2 có

Hình 2. 11, Biểu dé chuyển vị do AUTO

Bang 2. 2. Chuyển vị nút do tai trọng di động AUTO

TABLE: Join Displacements

san |Asuoe|xewe| ui | wo | m | 8

Tet | Tea | Ted | m | m | m | Rasa | Radane | Radian

Định nghĩ làn từ Layout Line: Sau khi dim đã được mơ hình hóa bằng phần

tử Frame, định nghĩa Lane tử Layout Line được tiến hảnh như sau: Nhắn menu

Bridge > Layout Lines > Xuất hiện bảng Define Bridge Layout Line > Add New

Line > Xuất hiện bảng Bridge Layout Line Data như ở hình 2.12. Chấp nhận tên.

BLLI trong cửa số Brdge Layout Line Data > Nhập tọa độ vịt đầu của BLLI với

X=0 (gốc tọa độ tại đâu trái dim), Y=0 và Z=0.5 (mặt trên của dim), nhập vị trí đầu

0 và cuối 10 của BLLI theo phương trục X > Nhẫn Quick trong Horizontal Layout Data > Xuất hiện bảng Horizontal Layout Line Data ~ Quick Start > Chọn ©

Straigth trong Select Quick Start > Cũng thực hiện tương tự trong Vertical Layout

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

Data > OK, Layout Line BLLI đã được định nghĩa. Tiếp theo định nghĩa Lane từ ‘menu Bridge > Lanes > Xuất hiện bảng Define Lanes như ở hình 2.13.

ath Le ton Lao

Hinh 2. 13. Dinh nghĩa Lane

Trong hình 2.13 nhắn Add New Lane Defined From Layout Line > Xuất hiện bảng Bridge Lane Data như ở hình 2.14 > Nhập các số liệu LANE! gằm vi tri đầu 0

‘va vị trí cuối 18, độ lệch tâm và bể rộng của làn đều bằng 0 > OK. LANE! đã được

inh nghĩa và được hiễn thị tit menu Display > Show Lanes > Xuất hiện bing Show

Lane > Chọn ® Show Centerline Only > OK, ta có mơ hình dim và LANEI như ở

hình 2.15

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

Hinh 2.14. Nhập các số liệu cho LANE!

Hình 2. 15. Mơ hình dim và LANEL

Định nghĩa xe: Nhắn menu Bridge > Vehicles > Xuất hiện bảng Define

Vehicle > Chọn Add General Vehicle trong cửa số Choose Vehicle Type to Add >

Nhắn Add Vehicle > OK > Xuất hiện bảng General Vehicle Data > 6 cửa s Vehicle Name nhập AUTO, trong cửa sổ Loads nhập các thông số của tải trọng hai ảnh xe lần lượt là 35 và 95, khoảng cách giữa bánh trước và sau bằng 4m.

Dinh nghĩa lớp xe: Tit menu Bridge > Vehicle Classes > Xuất hiện bing

Define Vehicle Classes > Add New Classes > Xuất hiện bảng Vehicle Class Data >

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

Định nghĩa lớp xe Define Vehicle Class trong cửa số Vehicle Class Name chonAUTO > Add > OK > OK.

Định nghĩa các đáp ứng: Từ menu Define > Bridge Loads > Bridge Responses

> Xuất hiện bảng Moving Load Case Results Saved > OK

Định nghĩa tải trong di động: Từ menu Define > Load Cases > Xuit hign bing

Define Load Cases, Chon AUTO (Linear Static) > Nhắn Modiy/Show Load Case >

“Xuất hiện bang Load Case Data — Moving Load > Chon Moving Load trong cửa số. Load Case Type > Nhắn Add xác định VECLI trong Loads Applied > OK > OK.

Cho chạy chương trình với tên file Vidu 2.1-FLL và hiển thị kết quả tính tốn. AMơmen win và chuyến vị: Biễu đồ mômen M3 và chuyển vi tại giữa im do

tải trong i động AUTO sinh ra được biểu diễn ở hình 2.16, hình 2.17 và bảng 2.3

Hình 2. 16. Biểu độ mô men én M3 và chuyển vị tại giữa nhịp

Hình 2. 17. Giá trị mơmen uốn M3 và lực cắt lớn nhất

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

“TABLE: Join Displacements

2.2.2.2. Dim được mé hình hóa bằng phần te Shell

Dim được mơ hình hóa bằng phần tử Shel, rong mặt phẳng XZ với Y~0 về

phần tử din ích chữ nhật có chiều dải 10m, chiều cao LLơm, chia thành 40 phần từ

theo chiều di và 4 phin tử theo chiều cao

"Nhắn menu Define > Section Properties > Xuất hiện bảng Area Sections >

in Add New Section >Chọn Shell trong cửa sổ Select Section Type to Add > NI

Xuất hiện bing Shell Section Data > Chon AS-S trong Section Name > Chọn

Shell Thick trong Type > Chọn B35 trong Material Name > Chọn Thickness nhập.

Membrane: 02, Bending: 0.2 > Nhắn OK.

Nhẫn menu Select > Select > All > Nhấn menu Assign > Area > Secton >

Chọn AS-S trong Sections > Nhẫn OK.

Định nghĩa ti trọng ôtô với Load Name AUTO và gin tải wong di động

(Moving Load) vào dim được mé hình hỏa bằng phin tử Shell được tiễn hành như Định nghũa làn từ Frame: Ở đây ta đưa thêm vào thanh gắn làn (TGL) gồm 40

phần tử theo cúc nút dầm với tiết diện chữ nhật có kích thước bh

lên cạnh trên dam đã mơ hình hóa bing phần tử Shell để gan tải trong di động. (Moving Load) là xe HI3 khi định nghĩa làn xe (Define Lane) > Nhắn menu Bridge > Lanes > Xuất h

it hign bảng Lane Data > OK > NI

Frame > Lane > Chọn LANEI > OK. Lan xe đã được định nghĩa trong dé có 40sn bảng Define Lane > Add New Lane Defined For Frames >menu Select > Chon TGL > Assign >

phần tử, xe sẽ di qua

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

Định nghta xe AUTO: Nhẫn menu Bridge > Vehicles > Xuất hiện bảng DefineVehicle > Chon Add General Vehicle trong cửa số Choose Vehicle Type to Add >

Nhân Add Vehicle > OK > Xuất hiện bing General Vehicle Data > Ở cửa số

Vehicle Name nhập AUTO, trong cửa số Loads nhập các thông số của tải trong hai

bánh xe lần lượt là 35KN và 95kN, khoảng cách giữa binh trước và bánh sau bằng

Định nghĩa lớp xe: Từ menu Bridge > Vehicle Classes > Xuất hiện bảng.

Define Vehicle Classes > Add New Classes > Xuất hiện bing Vehicle Class Data >Định nghĩa lớp xe Define Vehicle Class trong cửa số Vehicle Name chon AUTO >Add > OK > OK.

Định nghta các đáp ứng: Từ menu Define > Bridge Loads > Bridge

Responses > Xuất hiện bing Moving Load Case Results Saved > OK

inh nghĩ tải trong di động: Từ menu Define > Load Cases > Xuất hiện bing

Define Load Cases, Chọn AUTO (Linear Static) > Nhắn Modify,

Xuất hiện bảng Load Case Data ~ Moving Load > Chon Moving Load trong cửa sb

Load Case Type > Nhắn Add xác định VECLI trong Loads Applied > OK > OK.

Show Load Case >

Vidu 2.2-SL

Cho chạy chương tình với lên được mơ hình hóa bằng phần từ Shell và định nghĩa Lin từ thanh gần in), hiển thị kết quả tinh tốn

Ơng suất S11: Phố mẫu ứng suất $11 của dầm do tải trọng di động AUTO cho “7648,337kN/mẺ.

ở hình 2.18 6 ứng st

Hình 2. 18. Phổ mẫu ting suất S11 do AUTO

Sertion Cut xác định nội lực ti 2 mặt cắt dim do dải trong di

động AUTO cho ở bảng 2.4. Tại matDiing chức nan

</div>Trang 37<div class="page_container" data-page="37">

MC2 với x=5.Šm có M2 54,910kNm, hoàn toàn phủ hợp với lời giải dim đơn chịu lực di động được mơ hình hóa bang phin tử Frame cho ở bảng 2.1 có momen tốn tai mặt cất giữa nhịp M3255 kNm và tai mặt cắt có Mmax =258,75kNm.

Bang 2. 4, Nội lực tại mặt cắt MCL và MC2 do tải trọng AUTO

TADLE: Section Cut Fores Anayns

Phản lực gối tựa dém: Display > Show Forces/Stresses > Joint > Joint

Reactions! Forces > Chon AUTO trong cửa sé Case Name > Chon Show Results

at Arows > OK, ta có phan lực gối tựa cho ở hình 2.19 hồn tồn phủ hợp với lời

giải tìm được khi được mơ hình hóa bằng phan tử Frame cho ở bảng 2.2.

8 $

A œ

Hinh 2, 19. Phản lực gi tựa dần chịu tải tong di động AUTO

Chuyển vị: Sơ đồ chuyển vị do tải tải trọng di động AUTO được biểu diện ở

hình 2.20 và bằng 2.5 có chuyển vị giữa nhịp U:

Hình 2. 20. Sơ dé chuyển vj dim do AUTO

</div>Trang 38<div class="page_container" data-page="38">

Bang 2. 5. Chuyển vị giữa nhịp do tải trong đi động AUTO TABLE: Joint Displacements

‘nt [Oupucace| Stormo] ur | uz | us | mt | m |

Tet | Tet | tet | m | m | m | Redan | Reaane | Reaane

Định nghĩa lin từ Layout Line: Sau khỉ dim đã được mơ hình hóa bằng phần

tir Shell, định nghĩa Lane từ Layout Line > Nhắn Bridge > Layout Lines > Bridge

Layout Line > Add New Line > Bridge Layout Line Data > Chấp nhận BLL > [hip toa độ điểm đầu của BLL có X=0, Y=0, Z=1 (gốc tọa độ tổng thé XYZ. tại gốc trữ phía dưới như ở hình 2.21) và nhập vị tí đầu và cuối của BLLI theo phương trục X > Nhắn Quick Start> Chọn ® Straigth trong Horizontal và Vertical Layout Data> OK, ta có mơ hình LANEI ở mặt trên của dim được mơ hình hóa bằng phần tr Shell như ở hình 2.21

Hình 2. 21. Déim được mơ hình hóa bằng phan rử Skell và LANEI

Tiếp theo định nghĩa Lane từ Bridge Layout Line BLL] > Nhẫn menu Bridge> Lanes > Xuất hiện bảng Define Lanes > Nhắn Add New Lane Defined From

Layout Line > Xuất hiện bảng Bridge Lane Data > Nhập các số liệu Lane tương tự.

như ở hình 2.14 > OK. LANEL đã được định nghĩa và được hiển thị từ menu

Display > Show Lanes > Xuất hiện bảng Show Lane > Chon © Show Centerline Only > OK, ta có dim đã được m6 hình hóa bing phần tir Shell và LANEI như ở

hình 2.21. Các định nghĩa khác cũng thực hiện tương tự như trên.

Cho chạy chương trình với tên file Vidu 2.2-SLL (dầm được mơ hình hóa

tử Shell và Lane được định nghĩa tir Layout Linc), hiển thị kết quả tính

</div>Trang 39<div class="page_container" data-page="39">

Ung suắc Phổ mau ứng suất S11 trong dim do ti trọng di động AUTO sinh ra cho ở hình 2.22 và mơmen uốn có giá trị lớn nhất tìm được từ chức Section Cut cho

6 bàng 2.6 có Mơmin=-257,69kNm tại vị tri x=4,75m,

Hình 2. 22. Phổ mẫu ứng suất S11 do AUTO

Bảng 2.6. Mômen ổn lớn nhất do tải trọng di động AUTO.

TABLE: Section Gut Forces Analyse

Sectonut[Oupatase| Sepe] 2 j T3 | Mở | M> | Globa | ae

Chuyén vị: Phố mẫu chuyển vi Uz của dim do ti trọng di động AUTO được

biểu diễn ở ình 2.23 cho thấy chuyên vi ti giữa nhịp dim có U3=-0.0047m, Hình 2. 23. Phả mẫu chuyển vị Uz do AUTO

2.2.4 Ảnh hưởng của việc lựu chọn mơ hình đến trạng thái ứng suất biển dạng của kết cấu

Mômen tốn và lực cắt trong dim chịu tải trọng di động được xác định bằng,

phương pháp đường ảnh hưởng, từ hình 2.24 xác định được Q„„„=l16kN, momen

'5kNm vả mômen uốn lớn nhất M,„„, = 258,77kNm như.tại mặt cắt giữa nhịp M'

dưới day:

</div>Trang 40<div class="page_container" data-page="40">

(DAH mô men win tại mặt cất Mmax

"Hình 2. 24. BAH phản lực gối ưa, momen udn tại mặt cắt giữa dém

Kết quả tinh toán nội lực trong dim đơn tiết điện chữ nhật chịu tải trong di

động được mơ hình hỏa bằng phần tử Frame hay Shell và định nghĩa Lane từ

Frame, thanh gần lần (TGL) hay Layout Line hoàn toàn phù hợp với lời giải giái

Khi định nghĩa lân từ Frame và thanh gan làn cho kết quả tinh toán nội lực sát

với lời giải giải ích hơn là khi dùng Layout Line để định nghĩa Kin.

</div>