Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Khảo sát trạng thái ứng suất biến dạng đập trụ chống

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.21 MB, 106 trang )

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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIEN NÔNG THÔN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

TRƯƠNG BÁ HÙNG

LUAN VAN THAC SI

Ha Noi - 2011

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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO. BỘ NÔNG. VÀ PHÁT TRIEN NONG THÔN

TRUONG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

'TRƯƠNG BÁ HÙNG

Chun ngành : Xây dung cơng trình thủyMã số : 60-58-40

LUẬN VAN THA

Người hướng dẫn khoa học :

TS. Đào Tuấn Anh

H_Nội-2011

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

MỞ ĐÀU

Cùng với sự phát triển của dat nước nhu cầu sử dụng năng lượng điện tănglên không ngừng. trong những năm gần day, sự gia tăng phụ tai quá nhanh đãlàm xảy ra hiện tượng thiểu điện trên diện rộng do vậy việc phát triển ngcung cấp điện đã và đang được chú trọng đầu tư không ngừng, hơn thé nữa.'Việt Nam lại là một nước có nguồn thủy năng đồi dào, sơng st phong phúvà da dạng chính vì vậy mà hang loạt cơng trình thuỷ điện đã dang và sẽ được

xây dựng để nhằm đáp ứng các nhu cầu về điện cho dat nước.

“Trong trong cụm cơng trình đầu mỗi cơng trình thuỷ điện thì Đập là một

bộ phận quan trọng nhất và cũng chính là bộ phận quyết định về chỉ phí củacả hệ thống cơng trình. Trong bồi cảnh kinh tế khó khăn của đắt nước và thé

giới, việc tiết kiệm vật liệu trong các cơng trình xây dựng nói chung và cơng

trình thủy lợi, thủy điện nói riêng đang là một chiến lược quan trọng trongcông việc thiết kế và thi công xây dựng. Dap trụ chống mới được đưa vào ứng

dụng trong một số cơng trình thủy lợi, thủy điện ở Việt Nam như là một biện

pháp công trình đập dâng có xu hướng tiết kiệm vật liệu đáng kể, góp phần rút

bớt chi phi của dự án. Nhưng việc nghiên cứu sâu về tính tốn thiết kế Đập trụchống ở nước ta đang hạn chế. Nhat là trạng thái ứng suất biến dạng theo mơ.

hình bài tốn không gian.

Trong luận văn này tác gid đề cập đến vấn đề: “Khdo sát trạng thái ứng.suất biển dạng đập trụ chong”.

Đề tài xin được đưa ra như là góp một phần nhỏ trong tham vọng tim xu

hướng giải quyết bài tốn kết cấu tối ưu hóa hình thức Đập trụ chống đảm

bảo được yêu cầu kỹ thuật về độ bén và tiết kiệm vật liệu.Luận văn gồm 4 chương với các nội dung chính sau đây:

Hoc viên: Trương Bá Hùng Lớp: CHISCI

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

Chương 1: Tong quan về đập trụ ching

“Chương 2: Các phương pháp tính tốn trạng thái ứng suất bién dang củađập trụ chống.

Chương 3: Tính tốn trạng thái ứng suất biến dạng mơ hình bài tốnkhơng gian của đập trụ chống Thủy điện Nậm Ngan bằng phương pháp

truyền thống.

Chương 4: Giải bài tốn khơng gian trạng thái ứng suất biến dạng củađập trụ chồng trong đầu mỗi của cơng trình điện Nam Ngần bing

phương pháp PTHIT

Do thời gian và trình độ hạn chế, mặc dù bản thân đã rất cổ gắng song

luận văn không tránh khỏi những thiểu sót. Tác giả rit mong nhận được sự

góp ý của q thầy cơ và các bạn đồng nghiệp.

“Tác giả xin gửi lời cám ơn chân thành tới các thầy hướng dẫn: TS. Đào

Tuấn Anh vàthầy cô giáo Khoa Cơng trình -Trường Đại học Thuy lợi đãtận tình hướng dẫn, chỉ báo và tạo điều kiện để tác giả hoàn thành luận văn.

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

CHƯƠNG 1

TONG QUAN VE DAP TRY CHONG

1.1. Khái niện và phân loại đập trụ chống.

Đập trụ chống được tạo bởi các bản chắn nước nằm nghiêng về phíatrụ chống . Áp lực nước được truyền qua bản chắn đến trụ

thượng lưu và cá

chống và xuống thường được xây trên nền đá tốt

Vé mặt địa hình, đập bản chồng thích hợp với các lịng sơng rộng, bo

Các loại hình thức khác của đập bản tra: đập phản hướng, đập hình cầu.

Hoe viên: Trương Bá Hùng. Lớp: CHI6CI

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

Đập bản tựa thường là kết cấu bê tông hoặc bê tông cốt thép. Các kết cấucủa đập bản phẳng và đập liên vòm tương đối mỏng, cần nhiều cốt thép, mặtchắn nước thường thiết kế theo kết cấu bêtông cốt thép. Các kết cấu của đập.

như kết

to đầu tương đối day, ham lượng cốt thép Ấu bê lơng. Cũng có

thé dùng gạch, đá xây để xây dựng đập bản tựa, nhưng loại nảy được dùng ritít và chỉ mới xây được các đập thấp bằng đá xây. Thí dụ: Trung Quốc đã xâymột đập liên vòm cao 25m bằng đá xây vữa.

1.2. Ưu nhược điểm của đập trụ chống1.2.1. Ưu điểm

- Mặt chin nước thường được thiết kế nằm nghiêng nên lợi dụng được.trọng lượng khối nước để làm tăng dn định cho đập.

~ Ap lực nước thắm day ngược lên lên trụ và bản chắn nhỏ (với loại dapkhơng có bản đáy, hoặc có bản đầy nhưng có thiết bị thoát nước xuyên quabản đáy, nằm giữa các trụ).

~ Thể tích đập khơng lớn, kết cấu mỏng nên tiết kiệm được rit nhiều vật

liệu. Đập cao 100 m có thể tiết kiệm từ 40%-80% bê tông so với đập trọng lựccùng độ cao. Đập trọng lực cao 70m ứng suất nén lớn nhất khơng vượt q

12x105N/m2 trong khi đó cùng độ cao như thé ứng suất nén lớn nhất của đập.

trụ chống có thé đạt được là 35x10SN/m2.

- Do đập trụ chống có kết cầu mỏng nên khi thi cơng sẽ tỏa nhiệt caohơn vì vậy tiến độ thi cơng cũng nhanh hơn.

~ Khi đập trụ chống cao khoảng cách giữa các trụ tương đối lớn ta có.

thé bổ trí trạm thủy điện giữa 2 trụ do vậy làm giảm được chiều dài của ống

áp lực.

~ Đập trụ chống có khả năng chịu được ở một độ quá tải nhất định. Vimột nguyên nhân nào đó mực nước thượng lưu vượt quá mực nước thiết kế,

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

Tuận van thạc

lực nước đẩy ngang tăng lên nhưng trọng lượng nước trên mặt chắn nằmnghiêng cũng tăng lên. Do đó khi mực nước hạ lưu khơng thay đổi thì có thểcoi áp lực đây nỗi tác dụng lên đập không tăng. Những nhân tổ đó giúp cho

đập có khả năng chịu một độ quá tải nhất định.

1.2.2. Nhược điểm và những điều cần lưu ý khi thiết kế:

~ Trụ pin có độ cứng hướng ngang nhỏ, én định hướng ngang kém.

"Động dit hướng ngang có thé sinh ra chắn động cộng hưởng kim hỏng trụ pin.Vì trụ đập tương đối mỏng nên có kha năng mắt én định về uốn dọc. Nhưng.

căn cứ vào những kết quả tính tốn nghiên cứu gin đây thi én định uốn dọckhông phải là điều kiện khống chế.

- Ban chắn nước của đập liên vòm và đập bản phẳng rat mỏng nên tinhchống thắm kém. Khi mặt chắn nước bị nứt thì sửa chữa rất khó do đó yêucầu về mặt vật liệu của đập trụ chống tương đối cao về tính chống thấm,chống phong hóa, xâm thực, độ bền

~ Lượng cốt thép dùng nhiều hơn đập trọng lực nhất là đập liên vòm va

đập bản phẳng

~ Yêu cầu xử lý nền rất cao so với đập trọng lực. Đập trụ chồng thường,được xây dựng trên nền đá. Nếu nền đá thì có thé sử dụng biện pháp phụt vữatạo mảng chắn, nếu không phải nền đá thì phải tạo cit, sân phủ hoặc chânkhay để chống thắm. Nhưng về mặt xử lý nền chỉ cần bóc đá xung quanh trụ.pin, khơng cần bóc tồn bộ đá nền nên giảm được khối lượng bóc móng vàgia cố nền. Mặt khác trong q trình sử dụng khi cần có thé kiểm tra va gia cố

nén dễ dàng

- Bố tri thi công phức tạp, nhiều ván khn, cơng tác dẫn dịng thi cơng ở

đập trụ chống khó hơn so với đập bê tơng trọng lực. Nếu bổ trí dẫn dịng thicơng qua đập đang xây dựng thì dễ gây chắn động thân đập va xói nén đập.

Học viên: Trương Bá Hùng. Lớp: CHIGCI

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

cơ bản đập trụ chống khắc phục được các nhược điểm của đập trọngchuyển từ thiết kế đập trọng lực sang đập trụ chống là một bước.

phát triển lớn trong kĩ thuật xây dựng đập.

1.3. Quá trình xây dựng và phát triển đập trụ chống trên thé giới và Việt

1.3.1. Lịch sử phát triển đập trụ chống trên thế giới.

Một trong những đập trụ chồng đầu tiên trên thé giới là đập liên vịm.bằng đá Eltra có mặt vịm thing đứng cao 23m được xây dựng tại Tây BanNha cuối thé ki XVI. Sau đó mai tới thé kỉ XIX mới xuất hiện các đập thuộc

loại này những vẫn là trọng lực. Mái thượng lưu thẳng đứng , dùng các trụ đểgia cố. Tác dụng của try là chống trượi và truyền áp lực xuống nền.

Nam 1929, Mỹ đã xây dựng đập to đầu đầu tiên — đập Don Martin cao30m. Sau đó loại đập này được phát triển rộng rãi ở Italy, Thụy Điễn,

Scotland, Nhật Ban, Liên Xô, Bulgary, Rumani, Iran..

Hiện nay, trên thé giới đã có trên 500 dap bản chống được xây dung.

Loại đập bản phẳng đã có một số đập khá cao, như đập Possum Kingdom ởMỹ cao 57,8m; khoảngich giữa các trụ | = 12,2(m), xây năm 1941; đập

Ecap (Argentina) xây năm 1949, có h = 88(m).

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

Tuận van thạc sĩ

Hình 1.2: Hình ảnh đập Possum Kingdom

Hoe viên: Trương Bá Hing Lớp: CHI6CI

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

Tuận van thạc

Thuộc loại đập liên vịm, có thé kế đến một số đập cao như đập Beni Badel(Angieri) xây năm 1949, có h = 61(m); đập Mai Sơn( Trung Quốc) cao

88,24(m). Đập liên vom cao nhất hiện nay là Daniel Johnson ở Canada, xây

năm 1970, cao 215(m), k lượng bê tông 2,23 triệu m`, gồm có vịm trung.

tâm nhịp I= 161,5 và 13 vom khác có nhịp Ì = 76,2(m),

Trong số các đập bản chống đã xây dựng cho đến nay thì loại đập bảnphẳng là phổ biến nhất. Tuy nhiên, ngày nay loại đập to đầu cũng đang có xu.hướng được áp dụng rộng rãi do những ưu điểm của nó như kết cấu ít phức.

tạp, độ én định cao, tốc độ thi công nhanh. Một số đập to đầu có chiều cao

khá lớn như đập Ben Metir (Tuynidi) cao 71m, đập Mengil( Iran) cao 105m,đập Hanatagi -1( Nhật Bản) cao 125m, đập Itaipu (Brazil ~ Paraguay) cao

196m

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

Tuận van thạc sĩ 9

Tình 1.6: Hình ảnh đập Hanatagi

Hoe viên: Trương Bá Hùng. Lớp: CHI6CI

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

Trên đây là một số cơng trình đập trụ chống tiêu biểu trên thé giới. Do.

mang những ưu điểm vượt trội so với các loại đập thông thường nên vi

nghiên cứu xây dựng đập trụ chồng trên thé giới ngày cảng được mở rộng và

phát huy. Với điều kiện phát triển của máy tính, các phương pháp tính tốncũng như cơng nghệ thi cơng phức tạp nên việc xây dựng đập trụ chống trởthành tất yếu của những người quản lý.

1.3.2. Sự phát triển đập trụ chống tại Việt Nam.

'Ở Việt Nam hiện nay, việc xây dựng đập trụ chống chưa phát triển như

các nước trên thé giới. Nhưng hiện nay do đồi hỏi của ngành nông nghiệp,thủy lợi cùng với sự phát triển của các môn khoa học về sức bền — kết cầu, cor

học đất và sự phát triển nhanh chóng của máy tinh và công nghệ thi công nên.việc thiết kế xây dựng đập trụ chống đang được phổ biển rộng rãi. Hiện đã và.đang có một số con đập nhỏ được thiết kế và đã có một số con đập được đưavào xây dựng. Việc xây dựng đập trụ chống chính là giải pháp tiết kiệm.ngun vật liệu, nhân cơng và thời gian ở những nước như nước ta. Điều này

thúc day sự phát triển mạnh mẽ cả về kinh tế lẫn khoa học nghiên cứu.

- Đập Nam Ngin: Công trình được xây dựng trên dịng suối Nam Ngằn

xã Việt Lâm, xã Quảng Ngan, xã Thượng Sơn huyện Vị Xuyên, tỉnh Ha

Giang. Được khởi công xây dựng vào ngày 04/11/2005 và hồn thành ngày

09/06/2009. Đập dâng kết cấu đập vịm bằng bê tơng cốt thép, chiều dài tồn.bộ đập dâng vờ phải va bờ trái 101,8m , chiều cao lớn nhất 50m. Đập tràn kết.ấu đập vịm bằng bê tơng cốt thép, chiều rộng tràn 54m, chiều cao lớn nhất

.đến ngường tràn 45m.

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

Tuận van thạc sĩ Bo

Hình 1.7: Hình ảnh đập Nam Ngdn trong quá trình xây dựng đập chính- Dự án thuỷ điện Nam Khốt được xây dựng trên suối Nam Khốt, thuộc:địa bản xã Ngọc Chiến - Huyện Mường La - Tinh Sơn La. La cơng trình thứ 2

ở Việt Nam thi cơng đập theo kiểu trụ chống. Cơng trình cách thị trấn MườngLa khoảng 25 km về phía đơng bắc. Tuy mới đang trong ở giai đoạn lập báo

cáo thiết kế kĩ thuật nhưng nó cho thấy tính ưu việt về chịu lực, ôn định cũng.như phát huy hiệu quả kinh tế mà đập trụ chống mang lại.

KẾT LỊ

“Trong chương 1 Tác giả đã giới thiệu về khái niệm. phận loại và nêu rõ

cấu tạo cũng như những ưu nhược điểm của từng loại đập trụ chống, đồng.

thời Tác giả cũng đã nêu lên được tình hình xây dựng đập trụ chống trên thé

giới và ở Việt Nam chúng ta hiện nay,

Hoe viên: Trương Bá Hùng. Lớp: CHI6CI

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

CHUONG 2

CAC PHƯƠNG PHAP TÍNH TỐN TRANG THAI UNG SUAT BIEN,

DANG CUA DAP TRY CHONG

Tinh toán trạng thái ứng suất biến dang trong thân đập nhằm xác địnhtrị số, phương chiều và sự phân bố của các ứng suất dưới tác dụng của ngoại.lực, biển dạng của nền, sự thay đổi của nhiệt độ, biện pháp thi công... Trên cơ

sở các kết quả tính tốn được tiến hành kiểm tra khả năng chịu lực của vật

liệu, thiết kế hình dạng hợp lý cho đập trụ chống. Nhằm đảm bảo điều kiệnkinh tế ky thuật cho cơng trình.

2.1. Cơ sở lý thuyết và các phương pháp.

Tach ra từ một điểm bat kỳ thuộc đập một phân tổ hình hộp có các mặtsong song với các mặt toa độ. Trên các mặt của phân tế có 9 thành phần ứng.suất, (xem hình 2.1),

Hình 2.1: Các thành phan ứng suất trên phân tổ hình hộp

Trong đó có 3 thành phần ứng suất pháp là ø,, 65, ø, và 6 thành phần

ứng suất tiẾp tay, Tyas Tyas Tạy, Tass Tex

Do luật tiếp , ta có 3 biểu thức:

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

Tuận van thạc “13

Như vậy trong 9 thành phần ứng suất chỉ còn 6 thành phần độc lập.

2.1.1. Phương trính cân bằng tĩnh của Navier

Ngồi các ứng suất tác dụng trên mặt của phân tố cịn có lực thể tích

với các thành phan hình chiễu cia nó lên ác trục toa độ lis X, Y, Z tác dụnglên phân tố nữa. Trên mặt x và trên mặt (x+dx) có các thành phần ứng suất là:

only) +o(Xy2) tu(Xy2)

ox(xtdny.2) +o(X+dx.yZ) %ạ(X+dX.y/2)

Ding khai triển Taylor và bỏ qua các vô cùng bể bậc cao ta đượcØx(x+dx.y2)Ø(6iyZ) + doy = 0y) +

“Tương tự. với các thành phần ứng suất khác được các thành phần ứng su,

trên các mặt của phân tổ. (Xem hình 22)

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

&, êm a,

1Seyz=0

& Cây &

Trong đó: Gy, Gy. Ge, tụ, tạ, tạ là các thành phần ứng suất của phân tổ

X, Y, Z là các thành phần của lực thể tích đơn vị theo cácphương của toa độ x, y, Z.

Hoặc có thể viết dưới dạng ma trận:

s t2 [XYZƑ 22)

2.1.2, Phương trình Cauchy

Phuong trình hình học Cauchy là phương trình liên hệ giữa các thành

phần biến dạng và chuyển vị với giả thiết biến dạng nhỏ. Có 6 liên hệ đặc

trưng như sau:

Với u, v, w là các chuyển vị.

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

2.1.3. Điều kiện tương thích về bién dạng ~ Phương trình Saint VenantChuyển vị tại một điểm được xác định bằng 3 thành phần: u, v, w ; cònbiến dạng được xác bằng 6 thành phần: eq, ey, G2, Yays Yor You từ (2-3)thấy rằng nếu biết 3 thành phan chuyển vị u, v, w thi hoản toàn xác định được.

6 thành biến dang 6, ey, Ee Yoys Ye 7a vì chúng là đạo him bậc nhất.

Phương trình này có ý nghĩa khi vật biến dạng thi các phân tố cũng

biến dang, Nhưng các biến dạng này không phải là tuỳ ý mà phải ràng buộc.

với nhau.

2.1.4. Quan hệ giữa ứng suất — Biển dang ~ Định luật R.Hooke

Trong trường hợp bài toán 3 chiều (trường hợp chịu lực tơng qt) ta có

các biểu thức liên hệ giữa ứng suất và biến dạng như sau:

Hạc viên: Trương Ba Hing Lip: CHIGCT

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

Trong đó: E là mô dun dan hồi

` là hệ số biến dang ngang của vật liệu (Hay hệ số Poisson),

G là mô đun đản hoi khi trượt

DA. DEm...

Cơng thức (2-5) có thể viết gọn lại đưới dạng quan hệ ứng suất - biến dạng:

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

oo 0

0) ;

oo o Loo

oo 0

0 0 09 0

Các biểu thức trên cho ta liên hệ giữa ứng suất và biến dạng thông qua

ác bằng số din hồi của vật liệu có nghĩa là bằng cơng thức (2-5) ta có thểtinh được bién dạng khi đã biết ứng suất,

trụ chống.

Các phương pháp tính tốn trạng thái ứng suắt biến dang của đập.Có rất nhiều phương pháp tính ứng suất và biến dạng cho cơng trình,trong đó có thể ké đến một số phương pháp như sau:

trình vi phân tại mọi điểm trong công và thỏa mãn các điều kiện biên.

trên bề mặt, như phương pháp Sức bền vật liệu, phương pháp Lý thuyết đản.hồi.

Hạc viên: Trương Ba Hing Lip: CHIGCT

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

~ Phương pháp số: là xác định gần đúng giá trị rời rac của các ham ấn

bên trong và trên của vật thể xét, như phương pháp phần tử hữu.

hạn, phương pháp sai phân hữu hạn.

Ngồi ra cịn có các phương pháp thực nghiệm cũng giúp ta tìm được.

ứng suất biến dạng, dựa vào mơ hình tương thích.

Mỗi phương pháp đều có tính ưu nhược điểm. Việc lựa chọn phương

pháp nào là dựa vào yêu cầu, tinh chất, mức độ của bài toán đặt ra.

Các phương plgiải tích

2.1.1.1. Phương pháp sức bên vật liệu:

~U đi

xuất biến dang đơn giản, dễ dàng. Tính được các giá trị ø,„ø,.r, tại các điểm

iy là phương pháp tinh tốn cơ bản, giúp ta tính tốn ứng

đang xét, từ đó xác định được ứng sit chính và phương chính tại mọi điểm.

khác nhau. Thường được sử dụng để tính tốn trong giai đoạn thiết sơ bộ

đối với cơng trình cấp III, IV.

~ Nhược điểm: Kết qua tính tốn có sai số khá lớn, khơng phản ánh

ing trang thái ứng suất biển dạng cơng trình. Ngun nhân là do khi tính

theo Sức bền vật liệu ta coi cơng trình như một thanh được ngầm chặt

nên, chịu uốn va kéo nén đồng thời; giả thiết sự phân bố ứng suất pháp (ytrên mặt phẳng nằm ngang la đường thẳng, trị số tại biên được xác định theocông thức nén lệch tâm). Mặt khác, không thể giải quyết được các bài tốnphức tạp như có biến dang nền, ứng suất tập trung, ứng suất tại lỗ khoét, img

xuất nhiệt, tính dị hướng, không xét được trong giai loạn thi công.

+ Két luận: Do sai số lớn nên lời giải súc bền vật liệu hầu như khơng

nên sử dụng để phân tích ứng suất biển dang cho cơng trình cấp cao. Thườngdùng để tính tốn trong giai đoạn thiết kế sơ bộ.

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

Tuận van thạc 219.

2.1.1.2. Phương pháp tinh theo lý thuyết đàn hài:

~ Uu điển: Giải quyết được những vấn dé như ứng suất tập trung, img

suất tại lỗ khoét, ứng suất nhiệt mà phương pháp Sức ben vật liệu khơng giải

quyết được. Tính tốn tương đối đơn giản, áp dụng dễ ding, độ chính xác cao.

Cé thể nói giải theo lý thuyết đản hồi chính là lời giải trực tiếp từ các phương

trình vi phachúng vừa thoả mãn điều kiện liên tục của biến dang vừa thỏa

mãn điều kiện biên.

~ Nhược điểm: Phương pháp lý thuyết đàn hồi rất khó thực hiện được

với những trưởng hợp tải trọng phức tạp, như áp lực thắm và day nỗi, áp lực

bùn cát, động đất, ảnh hưởng của nền, nền dj hướng... Kết quả tinh toán chưasát với thực tế làm việc của vật liệu là không đồng chất, dị hướng. Không xétđược ảnh hưởng biến dạng của nén, các lớp xen kẹp, đứt gay, nẻn có tính dịhướng, khơng tinh được trong giai đoạn thi công, ảnh hưởng động đắt...

~ Kết luận: Tính ứng suit biến dang theo lý thuyết đàn hồi cho kết quả

chính xác cao hơn so với sức bền vật liệu. Tính tốn đơn giản, dé áp dung:

kết quả chấp nhận được. Thường được sử đụng tính tốn trong thiết kế các

cơng trình cấp II trở xuống.

2.2.2. Các phương pháp thực nghiệm2.2.2.1. Phương pháp thí nghiệm mơ hình.

Dựa vào mơ hình tương tự, kết hợp với các phương trình tốn học,

phương pháp thí nghiệm mơ hình cho ta độ chính xác cao. Nhưng phương,

pháp này thường được tiến hành với những cơng trình lớn, mức độ rất quan

trọng, địi hỏi phải có thời gian dai, đặc biệt là chi phí cho thí nghiệm mơ hình

rất cao. Do đó phương pháp này ít được sử dụng, trừ những cơng trình đặc.

biệt quan trọng

Hạc viên: Trương Ba Hing Lip: CHIGCT

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

Tuận van thạc 20.

3.2.2.2. Phương pháp thi nghiệm quang đàn hải.

kết cầu phức tap, các bai tốn phân tílượng bản thân.

Phải sử dụng thiết bị máy quang đàn hồi, vật liệu thí nghiệm đặc biệt'Vật liệu rất quan trọng sẽ phản ánh trực tiếp kết quả thí nghiệm, phải thỏa.mãn: trong suốt, đồng chất đẳng hướng: có độ nhạy quang học cao, có thể

hình thành biểu đồ rị rằng. Do đó kết quả tính tốn khơng phản ánh hết tínhchất của nền đá, khơng giải quyết được bài toán dị hướng.

2.2.3. Phương pháp số

2.2.3.1. Phương pháp sai phân hitu hạn.

Phương pháp này tương đối đơn giản nhưng khơng thuận lợi trong việc

lập trình. Khối lượng tính tốn lớn, chưa phản ánh được sự làm việc của nềnvà vật liệu. Phương pháp sai phân hữu hạn khơng giải được các bài tốn có

điều kiện biên phức tạp. Độ chính xác cịn phụ thuộc vào hình dang và kíchthước mắt lưới, mắt lưới cảng day độ chính xác càng cao. Khơng phân tích

được bai tốn di hưởng và trong giai đoạn thi cơng cơng trình. Thường chỉ áp

dụng được với các cơng trình nhỏ, đơn giản, thì mới cho kết quả tương đối

chính xác.

3.2.3.2. Phương pháp phan tứ hữu hạn.

~ Uu điểm: Đây là một phương pháp tổng quát và hữu hiệu cho lời giải

số nhiề lớp bài tốn ky thuật khác nhau, đặc biệt có hiệu quả để tìm dạng gađúng của một hàm chưa biết trong miền xác định của nó. Từ việc phân tích

trạng thái ứng suất, biến dang trong các kết cơng trình thủy lợi, xây dựng.

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

Tuận van thạc 2

dan dụng, giao thơng đến các bài tốn của lý thuyết trường như: lý thuyết

cơ học el

truyền nhị lỏng, thủy đàn hồi, khí đàn hồi, điện từ trường.

Phuong pháp này đã giải được bài tốn có xét đến anh hưởng biển dạng, tính.

dj hướng của nền, xét có lớp xen kẹp, đứt gẫy và giải được bài tốn.có điều kiện biên phức tạp. Phan ánh đúng thực tế sự làm việc của vật gu làkhông đồng nhất, không đẳng hướng. Phân tích được trạng thái ứng suất biếndạng quanh lỗ khoét, ứng suất tập trung, ứng suất nhiệt... mà các phương pháp.như sức bền vật liệu, lý thuyết đàn hồi... không giải quyết được. Cơ sở của

phương pháp là thay kết cấu, mơi trường liên tục bằng một mơ hình bao gồmmột số hữu hạn phần từ riêng lẽ liên kết với nhan chỉ ở một số hữu hạn điểm

nút, tại các điểm nút tôn tại các lực hoặc các đại lượng đặc trưng khác tùy.

theo bài toán. Các đại lượng tính tốn bên trong phan tử được biểu dign thông

qua các trị số tại các điểm nút của phần tử.

Phương pháp phần tử hữu hạn cũng thuộc loại bài tốn biến phân, song,

nó khác với các phương pháp biến phân cỏ điền ở chỗ nó khơng tìm dang himxp xi của ham cin tim trong toàn miền xác định mà chi trong từng miỄn controng miền xác định của nó. Điều này rất thuận lợi khi giải bai tốn ma miễn

xác định gồm nhiều miền con có những đặc tinh khác nhau.

+ Nhược điểm: Khối lượng tính tốn lớn, phức tạp không thể thực hiệnbằng thủ công, mặt khác phải phân tích kết cấu thực tế đưa về kết cấu có tính.tốn sao cho hợp lý và cho kết quả đúng, sát với thực tế nhất.

2.3. Phuong pháp tính tốn sử dụng trong luận văn

Qua phân tích ưu nhược điểm ở trên nhận thấy phương pháp phần tirhữu hạn giải được các bai tốn có biên phức tạp, phản ánh đúng với thực tế sự

làm việc của nền, vật liệu và cho kết quả có độ chính xác cao. Với phươngpháp nay ta có thể nghiên cứu được bai toán nền dị hướng và trong trường

Hạc viên: Trương Ba Hing Lip: CHIGCT

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

Tuận van thạc +

hợp đang thi cơng, bai tốn nhiệt, bài tốn có xét đến ảnh hưởng của độngđất,

Phuong pháp này ngày cing được sử dụng rộng rãi vì những wu việt

của nó, với miễn tính tốn bao gồm các loại vật liệu khác nhau và có hình

ing kích thước bắt ky, biên của bai tốn có thể phức tạp.

“Thơng qua việc nêu rõ các phương pháp tính, phan tích ưu nhược điểm.

của từng phương pháp. Vậy nên trong phạm vi luận văn này tác giả sử dung

phương pháp phần tử hữu hạn là thích hợp để giải bài tốn.

2.4. Phương pháp phần tử hữi hạn

Phuong pháp Phần tử hữu han (PTHH) là một phương pháp tinh dang

được áp dụng hết sức rộng rãi hiện nay trên thể giới, vì phương pháp này rấtthuận tiện cho việc áp dụng máy tính điện tử; cho phép tính kết cấu vớinhững sơ đồ tính tốn khá phức tạp, phản ánh tương đối đầy đủ tỉnh hình làmviệc của kết cấu thực; cho phép tự động hóa tính tốn kết edu, tiết kiệm đượcnhiều lao động và thời gian. Phương pháp này cho các kết quả bằng số tại

các điểm cần tim, thay cho việc tìm kết quả là các ham giải tích của các bàitốn cơ học vật rin biến dạng. Phương pháp này không chỉ được áp dụng

trong lĩnh vực cơ học vật rin bién dang, mà côn trong nhiễu inh vực khác.

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

Nội dung của phương pháp

Phương pháp PPHH thuộc loại bài tốn biến phân, song nó khác với các

phương pháp biến phân cổ điền như phương pháp Ritz, phương pháp Galerkin

«a chỗ nó khơng tim dang hàm xắp xi của him edn tim trong toàn miễn xácđịnh ma chỉ trong từng miền con thuộc miễn xác định đó. Điều này đặc biệtthuận lợi đối với những bài toán mà miền xác định gồm nhiều miền con có.

những đặc tính khác nhau, đặc biệt nó được áp dụng trong bài tốn phân tích

ứng suất thân đập, trong nền khơng đồng chat.

Trình tự gai bài tốn bằng phương pháp PTHH

«4. Chia phan tử: Chia miền tinh toán thành nhiều các miỀn nhỏ gọi là

các phan tử. Các phan tử này được nổi với nhau bởi một số hữu hạn các điểmnút. Các điểm nút này có thể là đỉnh của các phần tử, cũng có thể là một số.điểm được quy ước trên mặt (cạnh) của phần tử.

“Thông thường ta hay sử dung các loại phần tử như:

~ Phần tử thanh (Frame).

- Phin tử phẳng (Shell)

~ Phan tử khối (Solid).

Các phần từ này được xem như chỉ nổi với nhau ở một số điểm xácđịnh trên các bề mặt hoặc trên các cạnh của phần tử (gọi là điểm nút). Thôngthường hàm xắp xi được biểu diễn bằng các trị số của ham tại các nút, hoặc cókhi bằng cả các trị số và đạo hàm của nó tại các điểm nút.

Hình dạng các điểm nút được lựa chọn sao cho có khả năng xp xi sắt

nhất hình dang mặt biên của mién tính tốn. Với b tốn đập trụ chống dạng,

bài tốn khơng gian, người ta thường chọn phần từ khối hộp 6 mặt cho các

Hạc viên: Trương Ba Hing Lip: CHIGCT

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

Tuận van thạc

phần tử nằm trong và khối hộp 6 nút cho các phần tử nằm trên biên với cácđiểm nút nằm tại các đỉnh của các phan tử.

5. Ham xắp xi: Trong phạm vi của mỗi phần tử, ta giả thiết một dạng

phân bỗ các định nao đó của him cẩn tim, có thé là:- Ham chuyển vis

~ Ham ứng suất:

~ Ham chuyển vị và ham ứng suất.

“Thông thường giả thiết các hàm này là những đa thức nguyên mà cáchệ số của đa thức được gọi là các thông số. Trong phương pháp PTHH các

thông số này được biểu dign qua các trị số của him và có thể là các trị số cácđạo ham của nó tại các điểm nút của phan tử. Ở phương pháp PTHH, ham xắpxi thường được biểu diễn qua các trị số của hàm và có thé cả các trị số của.đạo hàm của nó tại các điểm nút của phần tử. Chẳng hạn nếu him cần tim làchuyển vị thì các hệ số của hàm xấp xi sẽ được xác định nhờ chuyển vị

(chuyên vị thing và chuyển vị góc xoay) và các đạo hàm của chuyển vị củacác điểm nút tại các phần tử. Như vậy các hệ số của him xp xi ln có ý

nghĩa vật lý xác định và rat dé thoả mãn các điều kiện biên của bài tốn, Đó là

một trong những ưu điểm nỗi bật của phương pháp PTHH so với các phươngpháp xp xi khác.

Tuy theo ý nghĩa của hàm xấp xi mà trong các bai toán kết cấu ta

thường chia ra làm 3 loại mơ hình

* Mộ hình wương thích: Ứng với mơ hình này ta biểu diễn gần đúng

dang phân bổ của chuyển vị trong phần tử. Hệ phương trình cơ bản của bài

tốn sử dụng mơ hình này được thi lập trên cơ sở nguyên lý biến phân

Lagrange

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

*Mư hình cân bằng: Ứng với mơ hình này ta biểu diễn gần đúng dangphan bé của ứng suất hoặc nội lực trong phần tử. Hệ phương trình cơ bản của.bai tốn sử dụng mơ hình này được thiết lập trên cơ sở nguyên lý biến phân

* Mơ hình hop lý: Ứng với mơ hình này ta biểu diễn gần đúng dangphân bố của cả chuyển vị lẫn ứng suất trong phần tử. Ta coi chuyển vị và ứngsuất là hai yêu tố độc lập riêng biệt. Hệ phương trình cơ bản của bài tốn sửdụng mơ hình này được thiết lập trên cơ sở ngun lý biến phân Reisser —

Ham xắp xi phải được chon dé đảm bảo được một số yêu cầu nhất định,

Trước tiên là phải thoả man được các phương trình cơ bản cua lý thuyết đàn

“Trong ba mơ hình trên thì mơ hình tương thích được sử dụng rộng rãihơn cả, cịn hai mơ hình sau chỉ sử dụng có hiệu quả trong một số bai tốn

nhất định. Do đó với bai tốn phân tích ứng suất và biến dang trong đập trụ.

chống ta ding phương pháp PTHH với mơ hình tương thích

¢. Thiết lập hệ phương trink cơ bản của bài tốn

‘Dé thiết lập phương trình cơ bản của bài toán giải bằng phương pháp

PTHH ta dựa vào các nguyên lý biến phân. Từ các nguyên lý biến phân ta rút

ra được hệ phương trình đại số tuyến tính dạng:

KA=F G7)d. Xác định các đại lượng cơ học cầu tim khác

Dựa vào các phương trình cơ bản của lý thuyết đàn hồi sẽ xác định

được các đại lượng cin tìm khác.

Hạc viên: Trương Ba Hing Lip: CHIGCT

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

Phân tích ứng suất đập trụ chống theo mơ hình tương thích

Dé tính tốn đập trụ chống bằng mơ hình tương thịch, ta chọn phần tir

dạng khối (Solid). Phan tử khối có thé là khối tứ diện, ngũ diện hoặc lục diện..„ tương ứng với các phan tử đó là số nút trong phan tử thường 4 nút, 5 nút, 6nút, ..(hình 2.3). Chuyển vị của nút thứ i trong phần tử là uụ, vạ, w¿. Các thành.phần ứng suất của phần tử bao gồm: 6,, 6). Gy, toys Tye ta (hình 2.3)

Quan hệ giữa ứng suất va biển dạng:

ø=Ee (2-8)

Hay viết đưới dang ma trận:

ø.| [dye ve ve 0 0.0 1ƒ“

6, (eye ve 0 00 Ife,

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

awGsow

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

fu) JX 0 0 N, 0 0 Ww,

vi=fo XN 0 0 N, 0 why} (213)

vị [0 oN 0 0N oly,

~ Quan hệ giữa chuyển vị và biến dang:

“Thay (2-11) vào (2-12) hoặc (2-13) ta được:

Sen = Ban đam) (2-14)Trong dé: B là đạo him của ma trận ham dang N.

~ Ma trận cứng phan tử k:

K,..., = [[[B'E,...Bdsdydz G15)

~ Hàm xắp xi chuyển vị cho các phần tử khối:

"Phân tử tứ diện (có 4 nit)

UB + Bax * Pay + Baz= Bs + ox + Bry + BazLW = Bo + Brox + Buy + Broz

Phần tử khối 8 nút

u= By + Box + Bay + Baz + Bsxy + Boyz + ;zx + Baxyz

0 = Bo + Biox + Bury + Broz * Bisxy + BuyZ Biszx + BroxyzWEB + Bux + Bay + Bay + Bary + Baaye* Baszx + Bary

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

XÁC ĐỊNH CÁC YÊU TÔ BAU VÀO

Hinh 2.5: Sơ đỗ các bước giải bai ton bằng phương pháp PTHH

2.5. Ứng dụng phương pháp PTHH vào trạng thái ứng suất biến dạng, giản bàitốn trạng thái ứng suất biến dạng khơng gian của đập trụ chống bằng phầnmềm ANSYS

2.8.1. Tổng quan

Khảo sát ứng sud biến dang của đập trụ chống là một phần rất quan

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

tao chi+ cho thân đập.

“Tải trọng chủ dung vào đập trụ chống và nền đó là áp lực nước

phía thượng lưu. VỀ mặt lý thuyết, áp lực nước phía thượng lưu có giá trị

bằng chiều sâu cột nước tính đến điểm đang xét nhân với trọng lượng riêng

của nước, ¢6 phương vng góc và chi

vụ cho việc phân

tích các kếtiu có hình dạng phức tạp. Hơn nữa, với các phần mềm này vi

trước qua các trường đại học nhe Bách khoa Hà Nội, Bách Khoa Đà Nin;Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh và Học vi

Phần mỹ

kỹ thuật qsự

do Công ty phimềm ANSYS của Hoa Kỳ phát triển, làmột gói phin mềm mạnh dựa trên phương pháp PTHH dé mô phỏng ứng xử:

của một hệ vật lý khi chịu tác động của các tải trọng khác nhau. Trong thiết

kế, phần mài ANSYS có thể liên kết với các phần mềm thiết kế mô hình.

hình học 2D, 3D để phân tích trường ứng suất, biến dạng, trường nhiệt độ, tốc

độ dòng chảy, xác định được độ mòn, mỏi va phá huỷ của chỉ tiết. Nhờ.

c xác định đó, nó có thé tìm thơng số tối ưu cho cơng nghệ chế tạo.

ANSYS cịn cung cấp phương pháp giải bài tốn với nhiễu mơ hình vat liệu

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

khác nhau: đàn hồi tuyển tinh, đàn hồi phi tuyến, đàn dẻo, đàn nhớt dẻo, déosiêu đàn hồi, siêu dẻo, các chất lỏng và chất khí

Với những tru điểm nói ANSYS là sự lựa chọn hợp lýcho việc phân tích ứng suất biển dạng khơng gian đậpk trụ chống. Vì vậy cácnhớt, chảy dẻo, vật li

phần m

bude phân tích ứng suất đưới đây được tác giả xây dựng dựa trên những khả

năng của phần mềm này cung

“XÂY DỰNG MƠ HÌNH HỈNH HOCKHƠNG GIAN DAP TRỤ CHONG

VÀ NÊN.

LUA CHỌN PHAN TỪ, CHIA

LƯỚI PHAN TU, KHAI BẢO TAL‘TRONG VA ĐIÊU KIỆN BIEN

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

2.5.2.1. Xây dựng mơ hình hình học khơng gian đập trụ chong và nền

Hình dang kích thước cơ bản của Đập trụ chống và nền đập được mô.

phỏng bằng phần mềm Autocad 3D. Các mơ phỏng này thì đập được mơ

phỏng ở dang khơng gian 3 chiều rất nhanh chóng va chính xác, song với nềnđập thì tác giả giả định nền là một khối đồng chất, khơng mơ phỏng chính xácđiều kiện địa hình, địa chất cũng như các lớp địa chất.

2.5.2.2. Lựa chon phân tử, chia lưới phần tử và khai báo điều kiện biên

a. Lựa chọn phần tử: Dé tính tốn ứng suất biến dang đập trụ chẳng,

trong ANSYS có thể sử dụng nhiều loại phần tử khác nhau như: phần tir tắmvỏ, phần tir khối hộp và phần tử tứ diện

Phan tử tắm vỏ thường hay được sử dụng là dạng phan tử có chiều diythay đổi, loại này thích hợp cho các kết cấu có hình dang đơn giản và đặc biệtlà phải bỏ qua hoặc đơn giản hoá các chỉ tiết phức tạp như phần tràn nước trên

thân đập, hành lang thốt nước

Nhìn chung phần tử tắm vỏ có độ linh hoại khơng cao nền cần một loại

phần từ khối khác để mơ phỏng nén đập, ngồi ra khi đập có chiều dày khálớn thì phan tử tắm vỏ cho kết quả có độ chính xác chưa cao, vi vậy ngày nay

khi tính tốn ứng suất biến dạng đập trụ chống với bài toán phần tử hữu hạn.loại phan tử nay ít được sử dung,

Phan tử khối có nhiều loại như: phần tử khối hộp 8 nút, 20 nút, phần tửlăng trụ có mặt tam giác 6 nút, phần tử tứ diện 4 nút, 10 nút... về mặtnguyên tắc các phần tử này đều có thé sử dụng dé phân tích ứng suất biến

dạng, tuy nhiên qua q trình tính tốn cho thấy phan tử tứ diện là loại phần

tử có độ linh động cao và cho kết quả hợp lý nhất. Đặc biệt là phần tử tứ diện10 nút, nhờ có hình dang linh động, các cạnh và các mặt của phan tử có thểcong theo đặc trưng của kết cấu nên rất thích hợp cho các vị trí có hình dangphức tạp hoặc mơ tả mặt đắt tự nhiên. Nhờ có hình dạng với nhiều góc nhọn

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

Tuận van thạc sp

nên phần tử tứ điện dé dàng mô tả các vùng kết cấu có kích thước nhỏ mà vẫnđảm bảo tỷ lệ các cạnh không chênh lệch quá lớn dẫn đến kết quả tính tốn

chính xác hơn.

b. Chia lưới phan tie: ANSYS rất linh động trong việc chia lưới phần

tứ, về cơ bản phân mêm hoàn toàn tự động chia lưới phan tử cho kết cầu, tuy.nhiên người tính có thé khống chế độ mịn của lưới, có thể khống chế lướiphần tử theo một cạnh, một mat nào đó nếu thấy cần thiết. Phin mềm cũng cóthé chia lưới phần tử tồn bộ kết cấu cùng lúc hoặc có thé chia lưới theo miễnvật liệu, người tính tốn nên cân nhắc lựa chọn thứ tự vùng vật liệu cần chia

446 đảm bảo lưới có độ min cần thiết, số phần tử khơng q nhiều dẫn đến thời

gian tính tốn lâu

, Khai báo điều kiện biên: Khi phạm vi nền đủ lớn, các mặt giới hạncủa nền gin như không biến dang theo phương vng góc, vì vậy biên cácmặt này khai báo theo điều kiện chuyển vị bằng không theo phương vng.

góc với mặt

d. Tải trọng tính tốn: Trong giới hạn của đề tài mới chỉ nghiên cứu

đến các tải trọng thơng thường tác dụng lên đập trụ chống, đó là áp lực nước.phía thượng lưu tác dụng lên mặt thượng lưu đập và mat dat tự nhiên; áp lực

thuỷ tỉnh phía hạ lưu; áp lực sóng; áp lực bùn cát; trọng lượng bản thân của

đập. Ap lực nước là một han biển đổi theo độ sâu của cột nước tinh tốn phíathượng lưu, để khai báo tai trọng này cần phải xây dựng một him tải trong

nhờ chức năng Define/Functions. Với chức năng này có thể khai báo nhiễu

Hạc viên: Trương Ba Hing Lip: CHIGCT

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

Tuận van thạc ot

him tải trọng cho một bài toán. Tai trong áp lực nước được gắn vào các mặt

tiếp xúc với nước.

b. Ứng suất chính lớn nhất và nhỏ nhất (ø. 02, 03): các ứng suất này thường.

xuất hiện ở lưng, bụng và các mép chân đập thượng và hạ lưu. Các giá trị ứng

suất này được dùng dé kiểm tra độ bền của cơng trình theo khả năng chịu lực.

của vật liệu. Bên cạn các ứng suất nói trên, trong một số trường hợp cần quan

tâm đến ứng suất theo phương dọc và theo phương đứng. Các giá trị ứng suấtnày dùng dé tinh tốn và bổ trí cốt thép cho thân đập.

KET LUẬN:

Trong các phương pháp phân tích ở trên, Trong q trình phân tích Tác

giả chưa kế đến tải trọng động đất. Đây là tải trong khá phức tạp. Vì vậy khitính tốn thiết kế ‘ho các cơng trình nói chung va cho cơng trình lấy nước nói

riêng cần phải nghiên cứu, xem xét thêm tải trọng động đất một cách cẩnthận. Việc lựa chọn, mô phỏng tải trọng động dat sao gần với sự làm việc thực

tế của cơng trình và lựa chọn phương pháp tính nó ảnh hưởng tới sự an toàn

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

Trên đây tác giả đã trình bay các phương trình cơ bản tính ứng suấtbiến dạng. Nêt rõ các phương pháp tính, wu nhược điểm của từng phương

pháp. Từ đó chọn phương pháp phù hợp để tính tốn là phương pháp phần tử

hữu hạn

Trinh bay chi tiết về phương pháp phần tử hữu hạn gồm có: nội dungphương pháp, trình tự giải bài toán bằng phương pháp phan tử hữu hạn.

Đồng thời, tác giả cũng đã gic thiệu về chương trình ANSYS, nêu lên

tính ưu việt của phần mén, những đặc điểm nỏi bật về khả năng đồ hoạ, khắc.

phục các nhược điểm cho các phần mém thương mại khác, Đây là một phầnmềm mạnh, là sự lựa chọn hợp lý cho việc tính tốn trạng thai ứng suất biến

dạng của đập trụ chống.

Hạc viên: Trương Ba Hing Lip: CHIGCT

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

CHƯƠNG 3

TÍNH TỐN TRANG THÁI ONG SUAT BIEN DANG MƠ HÌNH BÀITỐN KHƠNG GIAN CUA DAP TRỤ CHONG THỦY ĐIỆN NAM

NGAN BANG PHƯƠNG PHAP TRUYEN THONG

3.1. Giới thiệu về cơng trình thuỷ điện Nậm Ngin và kết cấu đập trụ

chong trong đầu mối, đặc điểm và điều kiện làm việc của nó.

3.1.1. Giới thiệu chung

Cơng trình thuỷ điện Nam Ngan thuộc loại cơng trình đuờng dẫn, có.đầu mối hồ chứa _nằm trên suối Nam Ngan (nhánh cap 1 của sông Lô) thuộcđịa bin xã Việt Lâm và nha máy nằm trên xã Quảng Ngan huyện Vị Xuyêntỉnh Hà Giang, tuyến năng lượng nối đầu mối với nhà máy nằm trên địa bảncủa hai xã nảy. Khu vực công trình thuỷ điện Nam Ngằn được giới hạn bởi

đãi toa độ địa lý sau

2203630” đến 22037°00" vĩ độ Bắc

10405430” đến 104055°20" kinh độ Đông

Tinh Ha Giang là một tinh vùng cao miễn biên giới. Tính đến năm.

2003 tổng số dân trong tỉnh 648.1 người trên diện tích tự nhiên 78844 km2trong đó 90% là đồng bào các dân tộc ít người (40 dân tộc). GDP bình quân

đầu người năm 2005 đạt 3,2 triệu đồng tức 222 USD/năm. Trong tổng diện

tích tự nhiên của Hà Giang, đất nông nghiệp chiếm 17%, đất lâm nghiệp có

rừng chiếm 42.4% cịn lại là đỗi núi và các loại đắt khác. Điều kiện lưu thông

tong tinh cịn khó khăn, đường giao thơng phan lớn là đường đất nhỏ hẹp,

nhiều nơi chưa có điện.

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

Hai xã Việt Lâm và Quảng Ngắn được xếp trong diện khá phát triển

của tỉnh Hà Giang, nơi đây có đường Quốc lộ 2 từ Hà Nội đi Hà Giang và lên

vùng biên giới phía Bắc cắt qua, nên việc giao lưu văn hố và phân phối lưu

thơng giữa các vũng min tương đối thuận tiện.

‘Thuy điện Nam NW;

một sẵn có và một dang xây dựng) đường day trên không 1I0KV day AC-185‘TD Thác Bà - Hà Giang và đường dây trên không 35KV day AC9S từ tram

biến áp trung gian 110/35/10KV thị xã Hà Giang xuôi về Bắc Quang. Khoảng.in có nha máy nằm gần quốc lộ 2, gần hai mach(

cách giữa vị tí nhà máy đến các tuyển đường dây trên chừng 3.0 Km.

Can cứ thiết kế

Thiết kế kỹ thuật Cơng trình thuỷ điện Nam Ngan được lập trên cơ sở những

căn cứ pháp lý sau:

~ Công văn số 255/CV-NLDK ngày 14 tháng 01 năm 2005 về việc quy

hoạch thuỷ điện vừa và nhỏ tỉnh Hà Giang.

= Hợp đồng kinh tế số 42/2004 CT/HĐKT về việc khảo sát địa hình, địachat, lập báo cáo NCKT va lập báo cáo đánh giá tác động môi trường dự án

thuỷ điện Nam Ngân - tinh Ha Giang.

- Công văn số 953/BXD-KHTK ngày 24 tháng 06 năm 2004 của Bộ xâydựng về việc chủ trương đầu tư xây dựng nha máy thuỷ điện Nam Ngần - Hà

- Công văn số 165/CV-UB ngày 09/02/2004 của UBND tỉnh Hà Giang

đồng ý cho phép Tổng Công ty Sông Ba nghiên cứu đầu tư dự án thủy điệnNam Ngin thuộc huyện Bắc Quang và huyện Vị Xuyên tinh Hà Giang.

Học viên: Trương Bá Hùng. Lép: CHI6CI

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

- Công vin số 2897 CV/EVN-KH ngày 16/6/2004 của Tổng Công ty

Điện lực Việt Nam về việc đầu tư phát triển dự án thủy điện Nậm Ngan thuộc.

địa bà tỉnh Hà Giang.

- Giấy giao nhiệm vụ số 279 TCT/ĐT ngày 18/02/2004 của Tổng giám.

đốc Tổng Công ty Sông Đà giao cho Công ty cổ phan thuỷ điện Nam Mu

nghiên cứu lập báo cáo cơ hội đầu tư dự án thủy điện Nam Ngẳn, tỉnh HàGiang.

- Báo cáo cơ hội đầu tư dự án thủy điện Nậm Ngắn do Công ty TNHH tư

vấn Xây dựng Sông Đà - Uerin lập tháng 8 năm 2004.

- Quyết định số :533 TCT/HĐQT của Hội đồng quản trị Tổng công tyhủ dau tư và phê duyệt Báo cáo cơ hội đầu tư.

ih Hà Giang ngày 30/9/2004.Sông Đà về việc chọn đơn

dự án thủy điện Nam Ngan,

3.1.2. Các thông số kỹ thuật chủ yếu.

1) Thông số về tần suất thiết kế.

- Cp cơng trình: cắp III ( theo TCVN 285-2002)

~ __ Tần suất lưu lượng lũ thiết kế:

~ Tn suất lưu lượng lũ kiểm tra: P=0.2%

- Tan suất lưu lượng dẫn dng va chặn dịng.2) Thơng số về quy mơ hỗ chứu.

</div>

Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Khảo sát trạng thái ứng suất biến dạng đập trụ chống

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIEN NÔNG THÔN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

TRƯƠNG BÁ HÙNG

LUAN VAN THAC SI

Ha Noi - 2011

TRUONG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

'TRƯƠNG BÁ HÙNG

ox(xtdny.2) +o(X+dx.yZ) %ạ(X+dX.y/2)

&, êm a,

0) ;

6, (eye ve 0 00 Ife,

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về