NGHIÊN CỨU MỨC ĐỘ ĐÁP ỨNG KHÁNG CHẤN CỦA MỘT SỐ CÔNG TRÌNH HIỆN HỮU TẠI THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI

NGHIÊN CỨU MỨC ĐỘ ĐÁP ỨNG KHÁNG CHẤN CỦA MỘT SỐ CÔNG TRÌNH HIỆN HỮU TẠI THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Động đất là một trong những thảm họa thiên nhiên gây ra hậu quả khá lớn cho con người. Chỉ trong vài phút đồng hồ cả một thành phố có thể bị sụp đổ, cả một khu vực có thể bị sụt lún và đôi khi có thể có sóng thần. Động đất lớn có thể gây thiệt hại lớn về tài sản và nhân mạng.

Trong thiết kế xây dựng công trình, động đất là dạng tải trọng đặc biệt. Nước ta từ năm 2006 ban hành tiêu chuẩn thiết kế kháng chấn dựa trên tiêu chuẩn Eurocode 8 (TCXDVN 375:2006). Đến nay, tiêu chuẩn này được chuyển đổi thành tiêu chuẩn TCVN 9386:2012. Thực tế hiện nay việc quy định có hay không thiết kế kháng chấn cho từng loại công trình vẫn chưa được nhắc đến.

Ngoài ra, theo quy định của tiêu chuẩn TCVN 9386:2012, động đất được chia thành ba trường hợp (theo giá trị gia tốc nền thiết kế a_g = γ_I x a_gR):

– Động đất mạnh a_g ≥ 0,08g, phải tính toán và cấu tạo kháng chấn;

– Động đất yếu 0,04g ≤ a_g < 0,08g, chỉ cần áp dụng các giải pháp kháng chấn đã được giảm nhẹ;

– Động đất rất yếu a_g < 0,04g, không cần thiết kế kháng chấn.

Gia tốc nền thiết kế trên lãnh thổ Việt Nam đa số nằm trong phạm vi a_g < 0,08g, một số ít vùng miền có giá trị a_g ≥ 0,08g. Do việc tính toán thiết kế công trình với tải trọng động đất thường dẫn đến kết cấu công trình lớn, từ đó phát sinh chi phí lớn. Do vậy, các công trình nhà cửa ở nước ta nói chung, thành phố Quảng Ngãi nói riêng thiết kế trước 2006 hay sau này, đại đa số chưa quan tâm đến tải trọng động đất (trừ các nhà cao tầng).

Trên địa bàn thành phố Quảng Ngãi chưa ghi nhận trường hợp động đất nào xảy ra. Thời gian gần đây thường xảy ra động đất tại khu vực thủy điện Sông Tranh 2, huyện Bắc Trà My và một số khu vực tại huyện Nam Trà My, tỉnh Quảng Nam (giáp ranh Quảng Ngãi) với cường độ dao động từ 2 – 4,7 độ richter. Theo phụ lục H, Tiêu chuẩn TCVN 9386:2012 thì trên địa bàn thành phố Quảng Ngãi có gia tốc nền 0,0824g. Do vậy, nguy cơ về động đất xảy ra trên địa bàn thành phố là khá lớn.

Xuất phát từ lý do trên, thông qua việc khảo sát hồ sơ thiết kế của một số công trình đã được xây dựng tại thành phố Quảng Ngãi, đề tài tập trung đánh giá lại khả năng kháng chấn của các công trình này, bao gồm: Cấu tạo kháng chấn, mức độ kháng chấn so với tiêu chuẩn và khả năng chịu lực tối đa trong trường hợp động đất xảy ra.

2. Mục tiêu nghiên cứu

Đánh giá mức độ đáp ứng kháng chấn của một số công trình hiện hữu tại thành phố Quảng Ngãi, từ đó đưa ra một số dự đoán cho tình hình xây dựng, sử dụng các công trình hiện nay trên địa bàn thành phố trong trường hợp động đất xảy ra.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

+ Đối tượng: Một số công trình có kết cấu bằng bê tông cốt thép đã được xây dựng tại thành phố Quảng Ngãi. Các loại công trình trụ sở nhà làm việc với chiều cao trung bình.

+ Phạm vi nghiên cứu: Khả năng kháng chấn của công trình.

4. Phương pháp nghiên cứu

Căn cứ theo hồ sơ thiết kế của một số công trình tại thành phố Quảng Ngãi đã được phê duyệt, thi công xây dựng. Từ đó mô phỏng lại hệ kết cấu bằng một số phần mềm tính toán (Etabs, Sap2000…). Tính toán lại với tải trọng động đất tác dụng lên công trình theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9386:2012. Từ đó, đánh giá mức độ đáp ứng kháng chấn của các công trình đã được xây dựng trên địa bàn.

5. Bố cục của luận văn

Luận văn gồm phần: Mở đầu, 03 Chương và phần Kết luận, kiến nghị

CHƯƠNG 1. MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ ĐỘNG ĐẤT

VÀ TÁC ĐỘNG CỦA ĐỘNG ĐẤT LÊN CÔNG TRÌNH

1.1. Tổng quan về Động đất

1.1.1. Khái niệm

1.1.2. Nguyên nhân

Có nhiều nguyên nhân xảy ra Động đất:

1.1.2.1. Nguyên nhân nội sinh

1.1.2.2. Nguyên nhân ngoại sinh:

1.1.2.3. Nguyên nhân nhân sinh:

1.1.3. Các cấp độ động đất

1.1.3.1. Thang đo Richter 

1.1.3.2. Thang đo MM (Modified Mercalli)

1.1.4. Động đất tại thành phố Quảng Ngãi

1.2. Tác động của Động đất lên công trình

1.2.1. Ảnh hưởng của Động đất đến công trình, tài sản và con người

1.2.1.1. Các dạng tác động:

1.2.1.2. Tổn thất đối với con người

1.2.2. Ứng xử của kết cấu khung BTCT khi chịu tải trọng động đất

1.2.1.1. Khung BTCT

1.2.2.2. Sàn và tường xây

1.2.2.3. Nội lực của công trình khi chịu tải trọng động đất

CHƯƠNG 2. TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT VÀ THỰC TRẠNG MỘT SỐ CÔNG TRÌNH ĐÃ THI CÔNG XÂY DỰNG TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ QUẢNG NGÃI

2.1. Tính toán tải trọng động đất

2.1.1. Biểu diễn tổng quát của tác động động đất

2.1.2. Phổ thiết kế không thứ nguyên dùng cho phân tích đàn hồi

Đối với các thành phần nằm ngang của tác động động đất, phổ thiết kế không thứ nguyên được xác định bằng các công thức sau:

Trong đó:

S, T_B, T_C, và T_D xác định theo bảng 2.1

T – Chu kỳ dao động của hệ

β = 0,2 (hệ số ứng với cận dưới của phổ thiết kế theo phương ngang)

Bảng 2.1 – Giá trị của các tham số S, T_B, T_C, và T_D

(Nguồn: Bảng 3.2, 3.2.2.2 – TCVN 9386:2012)

2.1.3. Các phương pháp tính toán tải trọng động đất

2.1.3.1. Phương pháp phân tích tĩnh lực ngang tương đương

2.1.3.2. Phương pháp phân tích phổ phản ứng

Phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động là phương pháp động lực học kết cấu sử dụng phổ phản ứng động lực của tất cả các dạng dao động ảnh hưởng đến phản ứng tổng thể của kết cấu. Phổ phản ứng của các dạng dao động được xác định dựa trên tọa độ của các đường cong phổ phản ứng thích hợp với các chu kỳ dao động riêng tương ứng.

a. Điều kiện áp dụng

LIÊN HỆ:

SĐT+ZALO: 0935568275

F:\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\TRAN ANH CAN\TOM TAT