ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ TƯƠNG TÁC GIỮA KẾT CẤU VÀ NỀN ĐẤT ĐỐI VỚI CÔNG TRÌNH CÓ TẦNG HẦM SÂU KHI CHỊU TẢI ĐỘNG ĐẤT

1. Tính cấp thiết của đề tài

Cùng với sự bùng nổ dân số và sự phát triển của kỹ thuật xây dựng, ngày càng nhiều nhà cao tầng được thiết kế và xây dựng. Cùng với tầm quan trọng của loại công trình này, các phương pháp tính toán tải trọng cũng như phân tích ứng xử liên tục được thay đổi để phù hợp hơn với sự làm việc của công trình. Trong tính toán kết cấu, một trong những yếu tố then chốt quyết định kết quả phân tích mô hình chính là sơ đồ tính kết cấu. Một mô hình kết cấu càng tịnh tiến đến sự làm việc thực của kết cấu thì kết quả phân tích ứng xử công trình sẽ chính xác và đáng tin cậy hơn. Đối với các công trình có quy mô lớn và có tầng hầm cắm sâu vào nền đất thì việc mô hình kết cấu càng có ý nghĩa quan trọng và càng cần được quan tâm nhiều hơn. Trong thực tế thiết kế hiện nay, các công trình cao tầng thường được mô hình theo các nguyên lý sau:

Coi cột và vách cứng ngàm vào mặt móng;
Sơ đồ tính được thực hiện rời rạc giữa kết cấu bên trên và bên dưới mặt móng;
Không kể đến áp lực đất truyền vào tường vây tầng hầm;
Không kể đến điều kiện nền đất;
Không kể đến ảnh hưởng của độ lún kết cấu đến ứng xử công trình.

Các nguyên lý mô hình này dẫn đến một số sai lệch so với sự làm việc thực của công trình. Vì vậy, việc mô hình công trình có kể đến tương tác giữa nền đất và kết cấu sẽ giúp tối ưu kết quả phân tích ứng xử công trình.

2. Tình hình nghiên cứu về tương tác giữa nền đất và kết cấu (SSI)

3. Mục tiêu của đề tài

Trong việc phân tích ứng xử kết cấu khi kể đến tương tác với nền đất thì đặc trưng dao động, chuyển vị công trình là nhân tố rất quan trọng.

Đề tài được thực hiện có được cái nhìn đầy đủ hơn về ứng xử của công trình khi có xem xét đến tương tác giữa nền đất và kết cấu. Trong đó:

Xác định được áp lực nền đất tác dụng lên tường vây tầng hầm;
Xác định được và mô hình được tương tác giữa nền đất và kết cấu;
Đánh giá sự biến động của nội lực, chuyển vị cũng như các đặc trưng dao động của công trình khi kể và không kể đến tương các với nền đất.

4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các công trình cao tầng bê tông cốt thép có hệ khung – vách chịu lực. Phạm vi nghiên cứu của đề tài bao gồm các vấn đề: các yếu tố ảnh hưởng tới sự tương tác giữa nền đất và kết cấu và ảnh hưởng của chúng đến ứng xử tổng hợp của công trình cao tầng bê tông cốt thép chịu động đất.

5. Nội dung thực hiện

Lý thuyết:
Nghiên cứu lý thuyết tính toán động đất;
Nghiên cứu áp lực nền đất tác dụng lên công trình trong quá trình động đất;
Nghiên cứu ảnh hưởng của tương tác nền đất và công trình đến ứng xử của công trình chịu động đất;
Nghiên cứu phương pháp mô phỏng tương tác giữa nền đất và công trình.
Tính toán
Tính toán áp lực đất tác dụng lên công trình trong quá trình động đất;
Tính toán các độ cứng đàn hồi của nền đất để mô phỏng tương tác giữa kết cấu và nền đất (SSI);
Tính toán tải trọng động đất tác dụng lên công trình;
Phân tích ứng xử của công trình bê tông cốt thép khi có kể đến SSI.

6. Bố cục đề tài

Chương 1: Tổng quan về công trình có tầng hầm sâu và tải trọng động đất

Chương 2: Tương tác giữa nền đất và kết cấu

Chương 3: Ảnh hưởng của sự tương tác gıữa kết cấu và nền đất đốı vớı công trình có tầng hầm sâu chịu động đất

Kết luận và kiến nghị.

.

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH CÓ TẦNG HẦM SÂU VÀ TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT

Trong chương này, tác giả nêu tổng quan về nhà nhiều tầng, xu hướng phát triển nhà có nhiều tầng hầm trong tương lai. Các công trình cao tầng thường phải chịu các tác động rất lớn theo phương ngang (động đất, gió), để đảm bảo khả năng chống lật cho công trình, thông thường các công trình sẽ được hạ trọng tâm và ngàm sâu vào trong đất. Vì vậy sự phát triển của kết cấu công trình cao tầng có nhiều tầng hầm là một xu thế tất yếu do đó việc nghiên cứu sự làm việc của kết cấu này là một vấn đề hiển nhiên cần được thực hiện. Chương này nêu tổng quan về nhà nhiều tầng đặc biệt là các công trình có tầng hầm sâu và xu hướng phát triển trong tương lai của dạng công trình này, sự ảnh hưởng của tải trọng động đất đến công trình. Các khái niệm về phương pháp phân tích, tính toán về sự làm việc chung của công trình và nền đất cũng được thu thập và nêu lên.

Tổng quan về xây dựng nhà cao tầng và xu hướng thiết kế công trình có nhiều tầng hầm

- 1. Tổng quan về xây dựng nhà cao tầng

Các loại kết cấu tường tầng hầm

Tường vây – tường Barrette

Tường hầm bê tông cốt thép thi công từ dưới lên

Một vài kết cấu tường hầm khác

Tải trọng động đất và ảnh hưởng của nó lên công trình

- 1. Động đất và tác hại của động đất đối với đời sống con người
  2. Ảnh hưởng của động đất đến công trình.

Tác động của động đất dưới dạng sóng truyền từ tâm chấn tới nền đất và công trình xây dựng, gây ra các hậu quả tác động rất khác nhau tới nền đất và các công trình xây dựng.

Các biến dạng lớn của nền đất là nguyên nhân quan trọng gây ra các sự cố cho các công trình xây dựng. Việc nghiên cứu ứng xử của công trình xây dựng khi chịu động đất thường được giả thiết với nền đất ổn định, không có biến dạng thường xuyên. Đối với những nền đất có thể bị mất ổn động, lún do hóa lỏng hoặc nén chặt khi động đất xảy ra phải được khảo sát nghiên cứu đày đủ và áp dụng các kỹ thuật gia cố nền khi xây dựng.

Quá trình phát triển các phương pháp xác định tải trọng động đất

Hệ kết cấu đàn hồi nhiều bậc tự do chịu tác động động đất.

Phương trình chuyển động

Chu kỳ và dạng dao động của hệ kết cấu

Tương tác giữa nền đất và công trình

Các phương pháp phân tích tương tác nền và công trình:

1.5.1.1 Phương pháp thay nền bằng các thanh liên kết đàn hồi (lò xo):

1.5.1.2 Phương pháp tính toán kết cấu và nền như một môi trường liên tục:

Một số phần mềm ứng dụng PTHH giải bài toán tương tác giữa nền và công trình:

Kết luận chương

Hiện nay, cùng với sự phát triển của công nghệ xây dựng, ngày càng nhiều công trình cao tầng, siêu cao tầng và các công trình có tầng hầm sâu được thiết kế và thi công. Đối với các công trình này và đặc biệt là các công trình có tầng hầm sâu, việc tính toán thiết kế công trình càng sát với sự làm việc thực của công trình là cần thiết.

Trong chương này, tác giả đã nêu được xu hướng phát triển nhà có nhiều tầng hầm trong tương lai. Ảnh hưởng của động đất đến việc sử dụng công trình cũng được nêu lên nhằm nêu bật tầm quan trọng của việc kể đến tải trọng động đất trong khâu tính toán và thiết kế công trình.

Các khái niệm về phương pháp phân tích, tính toán về sự làm việc chung của công trình và nền đất cũng được thu thập và nêu lên, tạo tiền đề cho các kiến thức được phát triển trong các chương sau.

ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ TƯƠNG TÁC GIỮA KẾT CẤU VÀ NỀN ĐẤT ĐỐI VỚI CÔNG TRÌNH CÓ TẦNG HẦM SÂU KHI CHỊU TẢI ĐỘNG ĐẤT

TƯƠNG TÁC GIỮA NỀN ĐẤT VÀ CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT

Tương tác giữa nền đất và công trình (Soil – Structure Interaction) thường được kể đến trong phân tích kết cấu bằng việc mô hình nền đất thông qua các liên kết đàn hồi tại vị trí tiếp xúc. Độ cứng các liên kết đàn hồi này phụ thuộc vào điều kiện nền đất và tính chất của kết cấu.

Ngoài ra, khi kể đến tương tác giữa nền đất và kết cấu của công trình cao tầng có nhiều tầng hầm, còn phải lưu ý đến áp lực đất tác dụng lên vách tầng hầm. Áp lực đất này là hoàn toàn khác khi kể đến động đất và khi không kể đến động đất.

Trong chương này, tác giả trình bày sơ lược về phương pháp tính toán tải trọng động đất. Thông qua các yếu tố ảnh hưởng đến tải trọng động đất, sự tương tác giữa nền đất và kết cấu được kể đến nhờ việc tính toán các hệ số đàn hồi. Áp lực chủ động của nền đất tác dụng vào công trình cũng được nghiên cứu, nhằm phục vụ cho bài toán phân tích ứng xử công trình trong chương 3.

Tính toán tải trọng động đất

- 1. Điều kiện đất nền và vùng động đất
  2. Tiêu chí về tính đều đặn công trình
  3. Phân loại công trình và hệ số tầm quan trọng
  4. Biểu diễn cở bản của tài trọng động đất
    1. Phổ phản ứng đàn hồi theo phương nằm ngang:
    2. Phổ phản ứng đàn hồi theo phương thẳng đứng
    3. Phổ thiết kế đàn hồi dùng cho phân tích đàn hồi

Áp lực đất tác dụng lên tường vây tầng hầm trong quá trình động đất

Các lý thuyết tính toán áp lực đất tác dụng lên tường chắn

Tính áp lực đất theo lý thuyết W.J.W. Rankine

Tính áp lực đất theo lý thuyết của C.A.Coulomb

Phương pháp mô phỏng tương tác giữa kết cấu và nền đất

Các phương pháp tính hệ số nền

2.3.1.1. Phương pháp tra bảng

2.3.1.2 Phương pháp tính theo các công thức nền- móng

2.3.1.3 Tính theo mô đun biến dạng nền:

Kết luận chương

Trong chương này, tác giả tổng hợp các nghiên cứu và các hướng dẫn tính toán đã được thực hiện để làm cơ sở cho bài toán phân tích ứng xử công trình trong chương 3. Tải trọng động động đất được nghiên cứu, tinh toán theo phương pháp phổ phản ứng. Một số nghiên cứu về việc tính toán áp lực chủ động của đất tác dụng lên tường vây công trình trong thời điểm xuất hiện động đất, áp lực này được tính theo Rankine, Coulomb và Xocolovski. Tương tác giữa nền đất và kết cấu được thực hiện bằng việc tính toán các hệ số độ cứng để gán vào các liên kết đàn hồi trong phân tích kết cấu. Hệ số độ cứng này cũng được nghiên cứu tính toán theo nhiều phương pháp khác nhau được nêu trong các nghiên cứu trước đây.

.

ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ TƯƠNG TÁC GIỮA KẾT CẤU VÀ NỀN ĐẤT ĐỐI VỚI CÔNG TRÌNH CÓ TẦNG HẦM SÂU CHỊU ĐỘNG ĐẤT

Trong chương này, ứng xử của công trình có tầng hầm sâu chịu động đất khi kể đến tương tác giữa kết cấu và nền đất (SSI) được phân tích, dựa vào các kiến thức nền tảng đã được thu thập và thống kê trong chương 1 và chương 2.

Hệ móng và nền đất sẽ được mô phỏng thông qua các liên kết đàn hồi tác động lên hệ cọc, đài cọc, hệ tường vây và cả nền tầng hầm. Nhiều trường hợp phân tích được xét đến, nhiều độ sâu chôn cọc được áp dụng đề phân tích ảnh hưởng của tương tác nền đất-kết cấu đến ứng xử của công trình. Các kết quả thu được sẽ được dùng để phân tích sự thay đổi của phản ứng dao động, chuyển vị ngang công trình và nội lực trong các cấu kiện chịu lực cơ bản của kết cấu để đưa ra các kiến nghị cho việc thiết kế công trình.

Mô hình phân tích

Xét công trình bê tông cốt thép có quy mô 17 tầng nổi và 5 tầng hầm, chiều cao tầng 3,6m, khoảng cách giữa các cột . Tải trọng tác dụng lên công trình bao gồm trọng lượng bản thân , hoạt tải sử dụng và tải trọng động đất. Công trình có cấp dẻo trung DCM, hệ số tầm quan trọng , chịu gia tốc nền . Vật liệu sử dụng là bê tông B25, cốt thép dọc CII. Kích thước tiết diện dầm, cột và vách được xác định theo giá trị tải trọng tác dụng và thay đổi theo chiều cao công trình (xem Hình 22-24). Đặc tính cơ lý của nền đất được cho trong Bảng 6. Các mô hình công trình được tính toán trên máy tính thông qua phần phân tích kết cấu Etabs2016 v16.2.1. Etabs là phần mềm phân tích kết cấu chuyên dụng cho nhà cao tầng với các tính năng ưu việt như sau:

Có độ tin cậy cao, được sử dụng rộng rãi trong phân tích kết cấu nhà cao tầng.
Có khả năng phân tích kết cấu chịu tải trọng động đất theo cả 02 phương pháp theo phổ gia tốc thiết kế và theo tĩnh lực ngang tương đương.
Phân tích được hệ kết cấu không gian.

Nghiên cứu này chủ yếu phân tích ảnh hưởng của tương tác nền đất – kết cấu (SSI) đến ứng xử của công trình cao tầng bê tông cốt thép có nhiều tầng hầm chịu động đất. Một số trường hợp mô phỏng được đưa ra như bên dưới:

Trường hợp 1: Không kể đến tương tác giữa nền đất và kết cấu ngầm (None – SSI) ;
Trường hợp 2: Các lớp đất được mô hình theo như đặc tính địa chất công trình, tương tác giữa kết cấu ngầm và nền đất được thực hiện thông qua các móng đơn ở chân công trình;
Trường hợp 3: Móng ở chân công trình là móng cọc, tương tác giữa nền đất và kết cấu được thực hiện thông qua các liên kết đàn hồi đặt vào cọc, đài cọc, tường vây và nền tầng hầm. Chiều sâu chôn cọc ảnh hưởng lớn đến ứng xử của công trình. Trong nghiên cứu này, xét cọc lần lượt cắm vào lớp cát pha dẻo ở cao trình -21.5m, lớp cát bụi chặt vừa (-29.4m), cát hạt trung (-39.4m) và cát thô

(-53.4m). Tường vây công trình chôn sâu thêm 6m so với nền tầng hầm.

Khung được phân tích nội lực là khung trục 3, vách được phân tích là vách dọc giữa trục 3 và 4, xem hình 22.

Hình 3.1: Mô hình Etabs mặt bằng sàn tầng điển hình

Tính toán tương tác giữa nền đất và kết cấu ngầm của công trình

Tương tác giữa nền đất với tầng hầm công trình được thực hiện thông qua việc:

đặt các áp lực chủ động của đất lên tường vây công trình;
đặt các liên kết đàn hồi lên tường vây công trình, đây là các liên kết trên đơn vị diện tích;
đặt các liên kết đàn hồi lên nền tầng hầm và mặt dưới móng;
đặt các liên kết đàn hồi lên cọc.

Tính toán áp lực đất chủ động vào tường tầng hầm

Từ thông số địa chất đất nền ta tra được hệ số áp lực đất chủ động theo lời giải của lý thuyết Xoclovxki (Bảng 2), từ đó tính toán được áp lực đất chủ động vào tường chắn ở các độ sâu khác nhau.

Các giá trị áp lực chủ động này sẽ được gán vào tường vây công trình nhằm kể đến tương tác của nền đất lên công trình.

Tính toán độ cứng K của liên kết đàn hồi

Từ thông số địa chất đất nền ta tính toán được hệ số nền đất ở các độ sâu khác nhau, từ kết quả hệ số nền ta tính toán được độ cứng lò xo theo các phương tác dụng vào cọc. Đáy đài nằm ở độ sâu -19,4m so với cốt tự nhiên. Chia chiều dày mỗi lớp đất ra thành nhiều lớp phân tố với chiều dày 2m.

Hệ số nền tại mũi cọc, dọc thân cọc trong phạm vi mỗi lớp đất được tính theo 2 cách khác nhau: Theo chỉ số SPT và theo mô đun biến dạng nền E₀

Kết quả phân tích

Đặc trưng dao động và tải trọng động đất

Đặc trưng dao động công trình phụ thuộc nhiều vào điều kiện liên kết của công trình với nền đất do đó nó việc kể đến tương tác giữa nền đất và kết cấu sẽ làm thay đổi kết quả phân tích đặc trưng dao động công trình:

chu kỳ dao động T(s) sẽ thay đổi theo từng trường hợp;
Khi kể đến tương tác giữa nền đất và kết cấu, việc lựa chọn phương án móng và độ sâu chôn cọc sẽ ảnh hưởng đến độ lún chân cột, chân vách và do đó ảnh hưởng đến ứng xử công trình;
tải trọng động đất phụ thuộc vào đặc trưng dao động công trình và do đó cũng sẽ thay đổi tùy theo từng trường hợp khác nhau.

Các kết quả phân tích được lập bảng và vẽ biểu đồ như bên dưới.

Bảng 3.5: Ảnh hưởng của nền đất và hệ móng đến ứng xử công trình

Khi công trình được liên kết cứng với nền đất, trong trường hợp có tải trọng động đất, phản ứng động đất không được phân tán ra nền đất nên rõ ràng tổng lực cắt đáy sẽ lớn hơn so với các trường hợp còn lại. Giá trị chênh lệch giữa trường hợp liên kết cứng None – SSI với trường hợp mềm nhất (Móng đơn) là 28,76% (xem Bảng 10 và hình 26).

Chu kỳ dao động công trình và chuyển vị ngang đỉnh công trình biến thiên logic theo độ cứng liên kết giữa kết cấu và nền đất, rõ ràng khi độ cứng liên kết càng cứng thì công trình sẽ càng cứng và do đó hạn chế đặc trưng dao động của công trình (xem Bảng 10 và hình 27-28).

Độ lún chân cột và chân vách cũng phụ thuộc nhiều vào tương tác giữa nền đất và kết cấu. Khi không kể đến tương tác giữa nền đất và kết cấu thì kết cấu được xem như ngàm vào nền đất tại mặt móng, trong trường hợp xem móng đơn đỡ công trình, với địa chất như trong nghiên cứu này thì công trình sẽ lún đến 33.2mm trong trường hợp móng đơn.

Hình 3.5: Tổng lực cắt đáy do động đất S_b(kN)

Hình 3.6: Chu kỳ dao động T(s)

Hình 3.7: Chuyển vị ngang đỉnh công trình

Hình 3.8: Độ lún chân vách biên

Hình 3.9: Độ lún chân cột trung gian

Hình 3.10: Độ lún chân cột giữa

Qua kết quả phân tích, ta nhận thấy rằng, chu kỳ dao động và chuyển vị ngang đỉnh công trình trong trường hợp không xét đến tương tác nền đất và kết cấu là nhỏ nhất. Điều này có thể giải thích bởi liên kết ngàm ở chân tầng hầm làm tăng độ cứng cho kết cấu. Có thể nhận thấy sự tương thích khi mô phỏng tương tác nền đất và kết cấu theo hai phương pháp hoàn toàn khác nhau: móng đơn (tương tác được phần mềm tự tính toán), móng cọc (tương tác được thực hiện thông qua các gối đàn hồi. Chu kỳ dao động công trình trong trường hợp móng đơn lớn hơn móng cọc do độ lún ở chân móng đơn lớn hơn so với móng cọc.

Xét riêng trong trường hợp móng cọc, khi thay đổi chiều sâu chôn cọc thì chu kỳ dao động và chuyển vị ngang công trình không chênh lệch nhiều, điều này cho thấy, khả năng hạn chế dao động và chuyển vị ngang công trình chỉ phụ thuộc vào đoạn trên của cọc mà không bị ảnh hưởng nhiều đến các đoạn cọc sâu.

Nội lực khung

Nội lực trong dầm biến thiên tương đối logic, khi độ cứng liên kết giữa móng vào nền đất thay đổi thì nội lực trong dầm cũng thay đổi theo.

Nội lực dầm biên

Cụ thể, đối với mô men âm đầu dầm, giá trị mô men này sẽ giảm dần khi liên kết chân công trình vào nền đất càng cứng (tăng dần từ móng đơn đến SSI). Giá trị chênh lệch mô men các tầng cho trường hợp liên kết cứng nhất (None-SSI) và trường hợp mềm nhất (Móng đơn) lên đến 122% cho tầng Mái và nhỏ nhất là 41% cho tầng hầm 3. Như vậy, khi kể đến tương tác giữa nền đất và kết cấu thì mô men âm đầu dầm biên biến thiên theo chiều hướng bất lợi.

Mô men dương trong dầm biến thiên phức tạp hơn, tùy thuộc cao trình tầng mà chênh lệch mô men là khác nhau. Chênh lệch mô men cho các tầng cận trên và cận dưới là rất lớn, và nhỏ đối với các tầng giữa. Đối với các tầng cao, việc kể đến tương tác giữa nền đất và kết cấu là giúp cho kết cấu làm việc có lợi hơn (nội lực trong dầm bé hơn). Còn đối với các tầng thấp, nội lực sẽ biến thiên theo chiều hướng bất lợi hơn khi kể đến tương tác giữa nền đất và kết cấu.

Hình 3.11: Mô men dầm biên

Nội lực dầm giữa

Nội lực trong dầm giữa có quy luật biến thiên tương đối đơn giản. Khi kể đến tương tác giữa nền đất và kết cấu, dầm giữa sẽ luôn làm việc bất lợi hơn khi độ cứng liên kết giữa kết cấu và nền đất giảm dần. Nói cách khác, kết cấu càng ngàm sâu vào nền đất thì dầm giữa và cột làm việc càng có lợi.

Càng lên các tầng cao, chênh lệch nội lực giữa các trường hợp liên kết là càng bé, cụ thể chênh lệch mô men âm đầu dầm giữa sẽ lớn nhất ở tầng dưới cùng là 77%, giá trị này sẽ là 66% đối với tầng trên cùng.

Hình 3.12: Mô men dầm giữa

Nội lực cột trung gian

Lực dọc trong cột phụ thuộc rất lớn vào độ lún chân cột và độ cứng liên kết chân công trình. Khi móng được ngàm sâu vào nền đất, độ lún chân cột giảm thì nội lực trong cột sẽ tăng lên, đây cũng là điều dễ hiểu.

Chênh lệch lực dọc chân cột trong trường hợp không kể đến tương tác (SSI) – trường hợp cứng nhất và trường hợp mềm nhất (Móng đơn) lên đến 8 lần cho cả cột trung gian và cột giữa.

Tuy nhiên, khi kết cấu được liên kết càng cứng với nền đất, hầu hết mô men sẽ do vách cứng chịu, vậy nên mô men chân cột sẽ giảm mạnh.Như vậy cột sẽ có xu hướng làm việc gần với trạng thái nén đúng tâm hơn khi kể đến tương tác giữa kết cấu và nền đất. Điều này là rất có lợi cho sự làm việc của cột.

Hình 3.13: Nội lực cột trung gian

Nội lực cột giữa

Hình 3.14: Nội lực cột trung giữa

Nội lực vách

Vách là kết cấu chịu tải trọng ngang và tải trọng đứng chính của công trình. Cũng giống như cột, khi vách được liên kết ngàm vào nền đất, khi không kể đến độ lún chân công trình, lực dọc chân vách sẽ lớn hơn nhiều so với các trường hợp kể đến tương tác với nền đất. Cụ thể là lực dọc chân vách trong trường hợp không kể đến tương tác None SSI gấp 37 lần so với trường hợp Móng đơn (xem hình 35a).

Sự biến thiên mô men chân vách là hợp lý, mô men vách tại cao trình gần mặt đất (tại vị trí này vách bị hạn chế xoay nhiều nhất ) là lớn nhất. Vách sẽ làm việc nguy hiểm nhất. Chênh lệch mô men tại vị trí này là 34% (xem hình 35b).

Hình 3.15: Nội lực vách

Kết luận

Nghiên cứu đã tổng hợp được các công thức xác định hệ số đàn hồi của nền đất, qua đó có thể mô phỏng tương tác giữa nền đất và kết cấu ngầm và do đó cho phép phân tích ứng xử của công trình gần với thực tế nhất. Nghiên cứu được thực hiện với 3 phương pháp mô phỏng khác nhau: không kể đến tương tác giữa nền đất và kết cấu, tương tác được thực hiện tự động bởi phần mềm tính toán, tương tác được mô hình thông qua các liên kết đàn hồi. Kết quả phân tích ứng xử công trình theo 3 phương pháp là khá logic, khi mà ứng xử công trình phụ thuộc nhiều vào độ lún ở chân công trình, độ cứng liên kết giữa kết cấu và nền. Nghiên cứu cũng cho thấy, độ sâu chôn cọc, đoạn ngàm của tường vây công trình càng lớn thì công trình ứng xử càng giống với mô hình không tương tác, đây là điều hoàn toàn hợp lý.

KẾT LUẬN

Trong luận văn này, tác giả đã nêu được xu hướng phát triển nhà có nhiều tầng hầm trong tương lai. Ảnh hưởng của động đất đến việc sử dụng công trình cũng được nêu lên nhằm nêu bật tầm quan trọng của việc kể đến tải trọng động đất trong khâu tính toán và thiết kế công trình. Các khái niệm về phương pháp phân tích, tính toán về sự làm việc chung của công trình và nền đất cũng được thu thập và nêu lên.

Bên cạnh đó, luận văn đã tổng hợp được các nghiên cứu và các hướng dẫn tính toán đã được thực hiện để làm cơ sở cho bài toán phân tích ứng xử công trình. Tải trọng động động đất được nghiên cứu, tinh toán theo phương pháp phổ phản ứng. Một số nghiên cứu về việc tính toán áp lực chủ động của đất tác dụng lên tường vây công trình trong thời điểm xuất hiện động đất, áp lực này được tính theo Rankine, Coulomb và Xocolovski. Tương tác giữa nền đất và kết cấu được thực hiện bằng việc tính toán các hệ số độ cứng để gán vào các liên kết đàn hồi trong phân tích kết cấu. Hệ số độ cứng này cũng được nghiên cứu tính toán theo nhiều phương pháp khác nhau được nêu trong các nghiên cứu trước đây.

DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC

ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ

Bùi Trọng Phước, Nguyễn Quang Tùng, “Ảnh hưởng của móng và đất nền đến ứng xử của công trình cao tầng bê tông cốt thép chịu động đất”, Tạp chí Xây dựng, vol. 02/2016, no. ISSN 0886-0762, 2018.

LIỆN HỆ:

SĐT+ZALO: 0935568275

E:\DỮ LIỆU COP CỦA CHỊ YẾN\DAI HOC DA NANG\LY LUAN VA PHUONG PHAP DẠY HOC VAT LY\XAY DUNG CONG TRINH DD&DN\BUI TRONG PHUOC\TOM TAT

ẢNH HƯỞNG CỦA SỰ TƯƠNG TÁC GIỮA KẾT CẤU VÀ NỀN ĐẤT ĐỐI VỚI CÔNG TRÌNH CÓ TẦNG HẦM SÂU KHI CHỊU TẢI ĐỘNG ĐẤT

.

Tổng quan về xây dựng nhà cao tầng và xu hướng thiết kế công trình có nhiều tầng hầm