Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Ảnh hưởng của vị trí cối quay cửa van cung đến sự làm việc thực tế của cửa van

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

DƯƠNG ANH QUẦN

ANH HUONG CUA VI TRÍ COI QUAYCUA VAN CUNG DEN SU LAM VIEC

THUC TE CUA CUA VAN

LUAN VAN THAC SI

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

ANH HUONG CUA VỊ TRÍ COI QUAYCUA VAN CUNG DEN SỰ LAM VIỆC

THUC TE CUA CUA VAN

Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủyMã số: 60-58-40

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. BO VĂN HUA

Hà Nội ~ 2012

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

Tác giá “hâm wi xi, làuy ih om tái 0415.218 /0ã Vin Tie

— Tường Dai học Thiiy Lot, mgười đã dink niệu thời giam huiing dẫn wir ding góp

<small>hưng ý bi</small>

ty kink trọng cài

trong suối qui tink tage Hiện Laci nấm thạc si

“ác giá xin cảm on Ding ty, Ban giám hitu, phe đo tạo Dai lọc mà Sau dai“học, các phông fan ee “mảng 8 tạe mại điều liệu thuận lợi cho the giá trong suit

<small>Trình học tập nà vần luyện tai trường,</small>

“ác giá xin trim (mg cine sự tôi cơ quan, ban bi, ding nghiệp nơi tác gi dang

<small>đã</small> mph đâu kiệm về tnks Unde giáp tác giá hos thành luận năm nity.

Tie giả xin bày tế làng bial on site sắc nhái tái ưng người than trong gia dink

<small>I8 động sử i (hành, luận sâm</small>hile ệ nà giáp đồ tác giá lu

Fay nhiễu trong kd bled mt luận tân tục, do iin kien thid giam cà tink đcảm lạm chế nêu KHông thể tre KHai sưng ti vất, kiiẩẩm Kuyt, cối mony abn

are siting gp chi bảo clin tink cáa các ty sở giáo wie các bug wufdjp để để tài các

ae giá hoàn chink hon.

<small>Ain thâm tink cảm dat</small>

Hii Noi, sgày thing name 2012

<small>Fie giá</small>

“ung Aah Quin

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

MỤC LỤC

MỠ ĐẦU

Chương 1: Tổng quan về cửa van cung

1.1. Khái niệm va phân loại cửa van cung1.1.1. Khái niệm

1.1.2. Phân loại cửa van cung

1.1.3. Một số nguyên tắc và bổ tri cầu tạo

1.1.4. Các bộ phận chính

1.2. Tính tốn kết cát

an cung theo hệ phẳng

1.2.1. Phương pháp tinh toán cửa van cũng theo hệ phẳng,

1.2.2. Phân tích khung chính theo phương pháp tính tốn truyền thống.1.3, Một số hình ảnh vỀ của van cung.

"hương pháp phần tir hữu hạn và phần mềm SAP2000

2.1. Khải niệm về phân tử hữu hạn.3.1.1 Khái niệm

2.1.2. Các nguyên lý về công và năng lượng.

2.1.3. Nội dung cơ bản của phương pháp phần tử hữu hạn.2.1.4. Tỉnh hệ thanh phẳng bằng phương pháp phần tử hữu han2.1.5. Tính tắm mong chịu uốn bằng phương pháp phân tử hữu hạn.2.2. Khai quát về phần mém SAP2000

2.2.1. Các hệ tọa độ

2.2.2. Dau và nội lực của ứng suất

3.2.3. Đường trục của phần tir

Chương 3: Tính tốn cửa van cung cơng trình hồ Bản Đà, thị trấn TrùngKhánh, tinh Cao Bằng

3.1. Mục tiêu, nhiệm vụ và quy mô của dự án.3.11. Mặc tiêu của dự ấn

3.1.2. Nhiệm vụ của dự án

3.13. Quy mồ cơng tình đầu mỗi

3.14. Mơ t kết cầu cửa van

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

3.1.6. Trường hợp tính tốn kiểm tra. 53

3.17. Tai trong tỉnh toán 373.1.8. Kết quả tinh tốn 7

3.2. Phân tích kết cfu cửa van cung theo bai toàn phẳng bằng phương pháp truyễn

3.4.1. Trưởng hợp A: Khi cửa van nằm trên ngưởng. 68

3.4.2. Trường hợp B: Khi cửa van bất đầu rời khỏi ngưỡng. 153:5. Tổng hợp kết quả tính tốn 823.5.1 Chuyển vị bản mat 2

3.52. Ung suất bản mặt _

3.5.3. Nội lực, ứng suất khung chính càng van 85

3.5.4. Nội lực, ứng suất dim chỉnh cửa van 88

3.5.5. Nội lực, ứng suit dim phụ ngang cửa van 9

3.5.6. Nội lực, ứng suất dim phụ ding cửa van %

3.57. Phan lục cối quay 963.5.8. Lực kếo của van 983.5.9. So sánh kết quả tính tốn momen uốn khung chính cảng van trong 2 THphân tích kết cầu cửa van theo bai tốn phẳng và bai tốn khơng gian 99

TÀI LIỆU THAM KHAO 104

Ani hưởng của vị trí cỗi quay của van cung đến sự làm việc thực 18 cia cửa van

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

MỞ DAU1. TINH CAP THIET CUA ĐÈ T.

Trong các công trình đầu mối thủy lợi, thủy điện cửa van là một hang mụccơng trình lớn cả vềmd và tim quan trọng. Cửa van được xây dựng, chếnhằm mục đích giữ, điều tiết nước và hướng dòng chảy từ thượng lưu xuống hạ lưu,‘dam bảo cho cơng trình đầu mồi như đập, cổng làm việc bình thường và én định.

“Cửa van thường ding trong các cơng trình thủy lợi, thủy điện là cửa van phẳng,và cửa van hình cung. Cửa van hình cung có độ cứng lớn và lực dong mở nhỏ honcửa van phẳng nên thường được dùng làm cứa van có nhịp Kin và cột nước cao ởi

đập trin xả lũ của các hỗ chứa nước lớn

Quang cảnh đập tràn hỗ chứa nước dùng cửa van cung ở một cơng trình thủyđiện xem hình 1

Hình 1 ~ Tồn cảnh đập tran

“Ảnh hưởng của vị trí cỗi quay của van cung đến sự làm việc thực 18 của cửa van

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

Cửa van cung là một dang khá phổ biến, tại các cơng trình thủy lợi, thủy điện

lớn ở nước ta như: Hỏa Bình, Đại Ninh, Na Hang, Ba Hạ, Định Bình, Cửa Đạt,dùng cứa van hình cung trên

Sơng Hinh, Hương Điển, Bình Điển, Sơn La,các đập tràn, có nhịp van B = 9 + 15m, có chi

kính bản mặt R = 10 + 21m,

Cơng trình thủy điện An Khê, Bản Ve

cao cửa van H = 10 + 18m, bán

.¿ các cửa van cũng có vai trị để vậninh xã nước, điều chỉnh mực nước trong hồ chứa của nhà máy thủy điện. Kết cấu

cửa van cung được chế tạo bằng thép cổ mặt chin nước hình cong, chuyển động

xung quanh trực dé ning hạ theo yêu cầu. Việc ning, ha cửa van cung được thực

hiện bằng máy nâng đặt ở trụ pin hay trên cầu công tác cổ hệ thống dây cấp hoặcthanh truyền lục, Piston thủy lục gin với cửa. Ngày nay hiw hết các cửa van cungurge đông mở bằng các Piston thủy lực, vận hành các Piston này được điều khiểntại phòng đi khiến trung tâm nhà mấy

Núi Các

Hình 2 ~ Tồn cảnh hạ lưu đập trin

“Ảnh hưởng của vị tr cỗi quay cửa van cung đến sự lầm việc thực tẺ của cửa van.

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

Trong quá trình làm việc thực tế, cửa van cung thưởng được nâng lên, hạ

xuống quanh trục đi qua tâm quay. Một vẫn dé đặt ra khi thiết kế và thi cơng lắp đặt

Khi vị trí bản

cửa van là vị trí tâm quay hay vị trí tâm cối quay ở đâu là hợp lý nl

1 (lâm quay cửa van) trùng với trục đi qua tâm bản mặt thì tổng hợp áp lực nước.

vng góc với bản mặt tác dụng lên cửa van sẽ đi qua tâm quay. Khi bản lễ (tâm.

quay cửa van) dich chuyển lên hoặc xuống tâm bin mặt cửa van

im cho lực nânghạ cửa van có sự thay đổi vì

ê ảnh hưởng. n chọn quy mô của thiết bị nâng

Tuy nhiên khi chuyển dịch vị trí bản lỄ của của van cung rit có thể sẽ làm thayđổi trang thấi ứng suất và chuyển vị trong các cấu kiện của kết cầu cia van, ảnhhưởng đến khả năng chị lực va sự vận hành của cửa van

Chính vi vậy việc đầu tư nghiên cứu một cách cụ thể vin đỀ_“Ính hưởng ciaví tr cỗi quay cửu van cung đến sự làm việc thực tễ của cửa van ka ắt cần thiệt, cóý nghĩa đối với khoa học và thực tiễn

1. MYC TIỂU CUA ĐÈ TÀI

+ Nghiên cứu ảnh hưởng của v tri oi quay đến sự làm việc của cửa van cung.- Diễn biến trạng thi ứng suất, chuyên vị và lực đóng mở của kết cầu cửa van

cung trong q trình làm việc ứng với các vị trí bản lề.

quay đến sự làm việc, trang thải ứng suất, chuyển vị dối với loại cửa van cũng trên

mặt (đặt trên đập tràn) và chỉ chịu áp lực nước.

IV, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Phương pháp điều tra khảo sit thu thập tổng hợp ti liệu

<small>- Phương pháp mơ hình mơ phỏng.= Phương pháp phân tích tổng hợp.</small>

“Ảnh hưởng của vị trí cỗi quay của van cung đến sự làm việc thực 18 của cửa van

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

V. DỰ KIÊN KET QUA ĐẠT ĐƯỢC

Ảnh hưởng của vị cối quay đến kết cfu của cửa van cung.

~ Diễn biến trạng thái ứng suất, chuyển vị và lực đóng mở của kết cấu cửa van.‘cung trong quá trình lim việc ứng với các vị tri edi quay.

= Lựa chọn mơ hình thích hợp cho mơ hình bài tốn vị trí cối quay cửa van

~ Rútra kết luận và kiến nghị.

“Ảnh hưởng của vị tr cỗi quay cửa van cung đến sự lầm việc thực tẺ của cửa van.

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

CHƯƠNG L

TONG QUAN VỀ CỬA VAN CUNG

1.1 KHÁI NIỆM VA PHAN LOẠI CUA VAN CUNG:

1.1.1. Khải niệm

Cia van hình cung li cửa van có mặt chịu áp lực nước dang cung trồn và được

nối với hai càng, khi đóng mở cửa van quay xung quanh một trục quay cổ định nim

ngang, Cửa van hình cung lớn hơn thường được ding làm cửa xả lũ ở đập tran, Hình

dạng khơng gian của kết cầu cửa van cung cảng xiên và cảng thẳng xem hình 1.1 và

Hình 1.2 ~ Kết cấu của van hình cung hai khung chỉnh, càng thẳng.

“Ảnh hưởng của vị tr cỗi quay cửa van cung đến sự lầm việc thực tẺ của cửa van.

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

Cửa van là một bộ phận của cơng trình thủy lợi, bổ tí tại các lỗ tháo nước củađập, cổng,... để không chế mực nước và điều tiết lưu lượng theo yêu cẩu tháo nước.

ở các thời kỳ khai thác khác nhau. Cita van có thé di động được nhờ sức kéo từ các,

thiết bị đóng mở hoặc nhờ sức nước. Khi cửa van chuyển động, nó tựa lên các bộphận cổ định gắn chặt vào mé trụ hoặc ngưỡng của công nh thảo

Các yêu cầu cơ bản khi thiết kế cửa van là cấu tạo đơn giản, lắp rip, sửa chữalàng; đông mở nhẹ và nhanh: đủ khả năng chịu he, kim việc an toàn và bn; đảm,

bảo mỹ quan: tiết kiệm vật liệu, giá thành hợp lý, Trong quế trình sử dụng, cia vănphải đảm bảo khống chế được mọi lưu lượng khác nhau theo yêu cầu kha thác. ChỗẤp xúc giữa cửa van với trụ, ngưỡng đây, trồng ngực phải có hit bị chắn mước ttđể chống rô rỉ. Trường hợp phía thượng lưu có nhiều bin cit hay vật nỗi thi cửa vanhải có khả năng thio bùn cat hay vật nỗi dB ding.

Us điểm của van hình cúng là lực mỡ nhỏ, mở nhanh và dễ ding, đều it ưu

lượng khát, trụ pin có thé làm mong so với van phẳng vì khe van nơng. Tuy nhiên

trụ pin phải lim đài để có đã kích thước đặt cảng van. Ap lực nước tác dụng tập

trung lên trụ pin (qua cảng van) làm cho ứng suất tập trung sinh ra trong trụ pin nên.

việc bố tí cốt thép chịu lực phức tạp hơn, nhất là những nơi làm việc trong điềukiện chịu lực ha chiều. Về cfu igo và lắp rip van cung cũng khó khăn, phức tạp hơn

van phẳng

Cửa van cung là loại được áp dụng khá rộng rãi, nhất là khi cửa tháo có nhịp

lớn hay những noi edn tháo nước nhanh. Vật liệu làm cửa van cùng thường bằngthép. Khi cửa van khơng lớn có thé làm bằng gỗ,

1.1.2. Phân loại cửa van cung

Cita van cung được phân loại như sau:

= Theo mực nước thượng lưu, cửa van cung được chỉa thành hai loại là của van

trên mặt và cửa van dưới sầu

~ Theo hình thức chảy qua van, có thé chia thành 3 nhóm là cửa van cho nước.chảy dưới, cửa van cho nước chảy tràn qua đình van, cửa van vừa cho nước chảy,

“Ảnh hưởng của vị trí cỗi quay của van cung đến sự làm việc thực 18 của cửa van

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

‘qua định van vừa cho nước chảy dưới van,

- Theo kết edu cửa van được chia thành 3 loại là cửa van đơn (hình 1.3a, đ, ).

cửa van có cửa phụ (hình 1,36) và cửa van kép (hình L.äc, ).

Trong các đập tràn thường dùng cửa van cho nước chảy ở dưới (hình L.3a)

hoặc vừa cho nước chảy ở dưới vừa cho nước trin qua van (hình 1.3b, c, đ) (loại cửa

van được kéo lên). Trong các âu thuyền, tiu chỉ dùng loại cho nước tràn qua đỉnhvan (hình 1.34) (loại cửa van hạ xuống). Cửa van có cửa phụ hoặc cửa van hai tingđược dùng khí cần tháo vật nỗi hoặc cần tháo một lượng nước nhỏ, vì nếu đùng cửavan đơn sẽ mắt một khối lượng nước lớn

Cửa van hình cung có hai loại chính là cửa van trên mặt và cửa van dưới sâu,e6 cửa phụ hoặc khơng có cửa phụ trên đỉnh van. Cửa van trên mặt là cửa van cóinh cao hơn cao trình mực nước thượng lưu (hình 1.4), cửa van đưới sâu là cửa van

có định thấp hon cao trình mực nước thượng lưu (hình L5).

“Ảnh hưởng của vị tr cỗi quay cửa van cung đến sự lầm việc thực tẺ của cửa van.

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

\ =

tr mre Narr

Hình 1.4 ~ Cửa van trên mặt “Hình 1.5 ~ Của van dưới sâu:

Cửa van hình cung bao gồm bản chin nước, hệ thống dim, cảng đỡ và sỗiquay (hình 1,6) Hệ thơng dim cũng bổ tri sao cho các 6 bản mặt các dim chịu lựcương đối đều nhau, các dim chỉnh chịu lực như nhau để tiện thi công và tân dung

khả năng chịu lực của vật liệu.

1. Bản chắn nước; 2. Dằm chính; 3. Dằm phụ ngang; 4. Dằm đứng;5. Bánh xe cit; 6. Càng đỡ; 7. Khép quay: 8. Giàn gối.“Ảnh hưởng của vị tr cỗi quay cửa van cung đến sự lầm việc thực tẺ của cửa van.

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

1.14. Các bộ phận chính

Cita van hình cung có hai bộ phận chính là bộ phận động và bộ phận cổ định.

Bộ phận động của cửa van hình cung gồm có các cấu kiện sau:

- Bản mặt có dang mật trụ tồn làm bằng thép tắm, tâm bản mặt thường chọn

trùng với tâm quay.

= Bản mặt trực tiếp đỡ áp lực nước và truyén tai trong lên ô dim,

~ Ô dim được tạo bởi các dim phụ đứng thường làm bằng thé

chữ định hình

và dẫm phụ ngang bing thép chữ C định hình đặt úp xuống để trình đọng nước và

bùn cát, cổ tắc dụng đỡ bản mặt và truyỄn ải trong lên đầm đứng

- Dằm đứng có thể đăng kiểu dim (hình 1.1) hoặc kiểu dân (hình 12), đỡ titrọng từ 8 dim và truyền tải trong lên dim chính

- Dim chính cỏ thể ding kiểu dim hoặc kigu din, đ tải trọng tờ dim đứng vàtruyền ải trọng này lê khung chính

+ Khung chính hợp bởi dim chính và chân van, đ tồn bộ Ap lực nước tác

ng vào cửa van, rồi ruyễn lên bộ phận cổ định của cơng trình thơng qu cối quay.

+ Các chân khung chính thường được lin kế lại với nhau thành hệ dân để tăng

4 in định của chân khung chính, cầu kiện này gọi li cảng van. Thông thường cảngvan dùng loại mảnh, với cửa van nhỏ thường ding loại càng thẳng (Hình 1.7a), vớicửa van lớn dùng kiểu cảng xiên (Hình 1.7b).

a) »)Hinh 1.7 ~ Khung chính chân thẳng và chân xiên.

“Ảnh hưởng của vị trí cỗi quay của van cung đến sự làm việc thực 18 của cửa van

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

= Dân chịu trọng lượng đặt ở phía sau dim chính (hình 1.2), chịu trong lượng.

bản thân van và các tải trong thẳng đứng khác, truyền lên dàn ngang và cảng van rồi

chuyển lên

- Kế

Kết cấu gỗicỗi quay bản lễ 2 trục quay vng góc với nhau cho ở

hs

Cửa van hình cung căng thẳng: dim đứng và dim chính đạc (loại dim), có haiKhung chính, thường ding trong của van dưới siu, nhịp van nhỏ va cột nước cao,xem hình 1.9, Cửa van hình cung cảng xiên: dim đứng và dim chính đặc, hai khungchính, thường ding trong của van trên mit, nhịp van lớn và cột nước khơng cao

hình 1.10, Cửa van bình cung cảng xiên: dầm đứng và dim chính đặc, ba khungchính, thường được dùng trong cửa van trên mặt, nhịp trung bình và chiều cao lớn,

xem hình LII

“Ảnh hưởng của vị trí cỗi quay của van cung đến sự làm việc thực 18 của cửa van

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

Hình 1.11 ~ Cita van hình cung căng xiên có ba khung chỉnh

1.2. TÍNH TỐN KET CAU VAN CUNG THEO HỆ PHANG

1.3.1. Phương pháp tính tốn cửa van cung theo hệ phẳng.

Kết cấu của van hình cung là một kết cầu không gian và chịu lực khả phức tạp,

khi phân ích nội lực để đơn giản có thể đưa về hệ phẳng. Nội lục của các phânnằm trên giao tuyển của hai hệ phẳng lấy bằng tổng nội lực trong hai hệ phẳng đỏ

Cách tính nảy tuy khơng phan ánh được hoàn toàn trang thái chịu lực thực tế củacửa van nhưng thườ ig dùng vi khá đơn giản, có thé dùng để tính tốn cửa van cókích thước trung bình và nhỏ. Khi cửa van có kích thước lớn và chịu cột nước cao.cần tinh theo hệ không gian.

Khang chính và cảng van à bộ phận chị lực chủ yếu của ia văn hình cung,chịu tồn bộ áp lực và trọng lượng bản thân của cửa van thông qua gối bản lễ truyềnlên bộ phận cổ định của cơng trình, nên trong mục này chỉ tình bày chỉ tế tính tốnkiểm tra về cường độ, én định và độ cứng của khung chính và cảng van theo hệ

“Ảnh hưởng của vị trí cỗi quay của van cung đến sự làm việc thực 18 của cửa van

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

1.22. Phân tích khung chính theo phương pháp tính toán truyền thống1.2.2.1. Nội dụng của phương pháp tinh toén trun thẳng (PPTT)

Theo phương pháp tính tốn truyền tg, kết cấu van được phân chia thành

các hệ phẳng riêng biệt để tính dưới tác dụng của áp lực nước và trọng lượng bản.

thân cửa van. Nội lực trong các hệ phẳng được xác định bằng các cơng thức giải

tích, nội lực trong các thanh thuộc ở cả hai hệ phẳng được tính bằng tổng nội lực

của hai hệ phẳng đó,

Trinh tự tính tốn khung chính theo PPTT được tiền hành như sau:

+ Xác định tổng áp lực nước tác dụng lên Im dai cửa van và phương của tổngh

áp lự này so với đường nằm ngang được xác định theo công thức giải

- Phân tổng áp lực này lên các dim chính theo phương pháp đỗ giải, trườnghợp cửa van có hai khung chính, để hai dim chính chịu áp lực nước bằng nhan thiphương của hai khung chính phải đều cách đều phương của tổng dp lực nước.

<small>= Sơ đồ tính tốn khung là đường trục các thanh. Sơ đỗ tinh là khung chữ nhật</small>

dim ngang có cơng xơn khi cảng van thuộc loại mảnh va thẳng hoặc là khung hình.thang dầm ngang có cơng xơn khi cảng van thuộc loại mảnh và xiên. Chân khung

soi là liên kết ngim khi cối quay là gối bản lễ có một trục quay. Chân khung coi là

liên kết khớp khi cối quay là gỗi bản lề có hai trục quay hoặc cối quay là gối nón

cụt, Chiều cao tính tốn h của khung lấy bằng khoảng cách từ tâm cối quay đếnđường trọng tâm tiết diện tinh tốn của dim chính. Tiết điện tính tốn của dim

chính có xét tới một phần bản mặt cùng tham gia chịu lực

- Nội lực của khung chính được xác định theo các cơng thức, được thiết lập từ

phương pháp chuyển vị. Chuyển vị thẳng đứng tại giữa nhịp dằm bằng tổng chuyểnvị của dim do mômen uốn và chuyển vị do lực dọc trong chân Khung.

- Kiểm tra về cường độ và độ cứng của dim theo cấu kiện chịu uốn với nội lực

chi do áp lực nước sinh ra và 6n định của chân khung theo cấu kiện chịu nén lệch.

tâm với nội lực bằng tổng nội lực do áp lực nước và trọng lượng bản thân cửa van.

sinh rà

“Ảnh hưởng của vị trí cỗi quay của van cung đến sự làm việc thực 18 của cửa van

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

Chiểu dai tính tốn của chân khung trong mặt phẳng của khung bing:

Lạ = nh a

Trong đó: h ~ Chiều cao của chân khung; Hệ số chiều dài tinh toán.

Đồi với khung chữ nhật, dim và cột có mặt cắt đều, dầm được liên kết cứngvới cột, chân cột iên kết ngàm hoặc khớp, hệ số chiều dài tính tốn yt được xác địnhtheo bang 1.1, phụ thuộc vào tỷ số giữa độ cứng đơn vị tương đổi của dim

và của cột i,=El,/h

Bang 1.1 — Hệ số chiêu dài tính tốn ,í

Keivic |0, 02 [03] 05 i 2 3 | I0Nam |2 15 |1 | 13 | 12 [oi 1

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

~ Thành phin ngang của áp lực nước P,y của cửa van trên mặt:

- Thành phn đứng của áp lực nước Pạ của cũa van trên mặt:

= 1ê L(TZ— + 2sing, cose, = Gần 2ø, +sin

® 20 | ân® 2snØ,cosp, =2 Gin20, 2ø2) as)

- Thành phần ngang của áp lực nước Py của cửa van dưới si

- Thành phần đứng của áp lực nước Py của cửa van dưới sâu:

1 1

„R “ấn 2sing, cos, 29, +sin2ø,)+ 25% (cose, — cose, de )_{ÊL| TẾ ø+2sing, cose, ~5 in 2ø, +sin29,) +2}x H `_{(cose, ~cosp,) (1.7)}

Trong đó:

+ 7+ Trọng lượng riêng của nước,+H, — Chiều cao cột nước thượng lưu.

+ Hạ — Chiều cao cột nước tường ngực.

+L, — Nhịp tải trọng của cửa van,+h

+R - Bán kính bản mặt.

+9, — Góc hợp bởi đường nằm ngang đi qua tâm bản mặt và bán kính bản mặt

lều cao tải trong của cửa van dưới sâu

đi qua mép mực nước thượng lưu.

+2 Góc hợp bởi đường nằm ngang đi qua tâm bản mặt và bán kính bản mặtđđi qua mép cửa van.

+@ =0; 0i (Độ)

Trường hợp tâm bản mặt nằm ở dưới mực nước thượng lưu (hình 1.12b), khiđồ góc ạ, nằm trên đường nằm ngang đi qua tâm bản mặt, thì góc @; trong các cơngthức trên mang dầu âm £)

1.2.2.3. Áp lực nước tắc dụng lên Im dài khung chính:4a) Trường hop cửa van có hai khung chính:

“Ảnh hưởng của vị tr cỗi quay cửa van cung đến sự lầm việc thực tẺ của cửa van.

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

Khi phương của hai phương khung chính khơng cách đều phương của tổngip lực nước tác dụng lên khung chính trên q, và khung

b) Trường hop cửa van có ba khung chỉnh

Hình I.14— Sơ đỗ tính lực tác đụng lên các khung chỉnh“Ảnh hưởng của vị tr cỗi quay cửa van cung đến sự lầm việc thực tẺ của cửa van.

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

- Trường hợp cửa van có 3 khung chính trước hết vẻ biểu đồ đa giác ấp lựcước khép kin, chia véc tơ hợp lực thành 3 phần bằng nhau, về đường thẳng vng

sóc với phương của lực P tại các điểm chia

= Giao điểm của các đường thẳng này với đường đa giác lực là điểm gốc và

điểm mút của các véc tơ 4, 4;, q, từ đồ ta có các góc dị, œạ, 5 giữa phương của

hợp lực B và các lực 9. d+ a và các góc 0, 0;, 0; của các véc tơ này với đườngthẳng nằm ngang, hình 1.14

~ Ap lực nước tác dụng lên Im dài khung chính trên, giữa và dưới:

Foose, Beosa, ——¬ o

CChọn khung chịu tải trong lớn nhất để tinh toán nội lực và chuyển vị,

1.2.24. Tĩnh tốn nội lực trong khung chính do áp lực nước

a) Trường hop 1: Khung hình thang chân liên kết khóp

= Khung chính hình thang cho ở hình 1.15 là khung đối xing chịu tải trọng đốixứng nên ta có th tính tốn cho một nữa khung. Trong trường hợp này nếu xác định

nội lực của khung theo phương pháp chuyển vị thì phương trình chính tắc chỉ có

một Ấn Z; là góc Xoay:

TZ, + Ry =.

Hình 1.15 ~ Sơ đồ nh toàn và biẫu đỗ momen uén khung chân khớp

“Ảnh hưởng của vị tr cỗi quay cửa van cung đến sự lầm việc thực tẺ của cửa van.

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

= Nghiệm của phương trình chính tắc này là:

(b? —6c°)

126723,

b) Trường hop 2: Khung hình thang chân liên két ngàm.

Khung chính hình thang cho ở hình 1.16 là khung đối xứng chịu tải trọng đốixứng nên có thể tính toán cho một nữa khung, trong trường hợp nảy, nếu giải theo

phương pháp chuyển vị thì phương trình chính tắc chỉ có một ẩn Z; là góc xoay:

se te Ma

Hình 1.16 ~ Sơ đồ tinh tốn và biẫu đồ mơmen uốn khung chân ngằm“Ảnh hưởng của vị tr cỗi quay cửa van cung đến sự lầm việc thực tẺ của cửa van.

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

Trongds: =PAiea (mm katt

L — Khoảng cách giữa hai gối bảnb= Nhịp dim.

hh Chiều cao của khung

s — Chiều dai chân khung.= Chiều đi công xôn dim,

~ Khoảng cách theo phương ngang của đầu cột và chân cộtL,=b#2c — Nhịp ải trọng

c Trưởng hợp khung chữ nhật: Khung chữ nhật là trường hợp đặc biệt của

“Ảnh hưởng của vị tr cỗi quay cửa van cung đến sự lầm việc thực tẺ của cửa van.

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

khung hình thang với„nên nội lực trong khung chữ nhật chân liên kết

khớp cũng được tính tốn theo các công thức tương ứng (1.10), (1.11), (1-12), (1.13)hoặc liên kết ngàm cũng được tinh tốn theo các cơng thức (1.14), (1.15), (1.16),

(1.17) bằng cách thay L=b.

2.2.2.5. Tinh toán nội lục trong khung chính do trọng lượng ban van4) Sơ dé tính tốn cằng van

Càng van được tạo bởi hai chân khung chính và được nối với nhau để cũng

chịu lực nhờ dim (đản) đúng hai đầu van và đưa thêm vio một số thanh bụng đểgiảm chiều dài tinh tốn chân khung chính trong mặt phẳng của cảng van, vậy cảng

van ngồi chịu ấp lực nước khi nó li một bộ phận của khung chính, cịn chịu tronglượng bản thân van do dân chịu trong lượng truyền tối

Nội lực trong các phân tổ của cảng van do áp lực nước đã tính tốn ở trên, đểtính nội lực trong cảng van do trong lượng bản thân G sinh ra, phương pháp tính

tốn trun thống đã đưa vào giả thiết don giản hóa là trọng lượng bản thin van tác

dụng lên một cảng van do dàn chịu trọng lượng truyền tới dưới dang hai lực tậptrung G/4 có điểm đặt tại cánh dưới của hai dim chính, Khi khơng có đàn chịu trọnglượng thì bai lực tập trung G/4 đặt trên hai thanh cánh cảng van và cánh gối bản lềmột khoảng bằng 0.8R. Nội lực trong cảng van được tính với thời điểm khi cửa van

bắt đầu rời khỏi ngưỡng, ứng với vị trí cửa van chịu áp lực nước lớn nhất.

Sơ đồ tính tốn cảng van chân thẳng được trình bay ở hình 1.17, với cửa van“chân xiên càng van được duỗi phẳng để tính.

b) Xác định nội lực trong cùng van

Hình 1.17 ~ Sơ đỗ tinh tốn nội lực eng van

“Ảnh hưởng của vị trí cỗi quay của van cung đến sự làm việc thực 18 của cửa van

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

Lực đọc trong cánh trên N, và cánh đưới Ny của cảng van:R,sind,

3, e083, sind cos,

q19)

R, sind, —R, cosổ,

Sind, €086, ~sind, 60s, (án

Trong đó:

'G~ Trọng lượng phần động của cửa van.

a~ Khoảng cách từ cánh hạ dim chính tới tâm quay O.

‘T, — Lực kéo một phía cing van,

3, — Góc hợp bởi thanh cảnh trên của cảng van và đường thing nằm ngang

83, - Góc hợp bởi thanh cảnh dưới của cảng van và đường thẳng nằm ngang,Xa; Za — Toa độ điểm đặt lực kéo ở cửa van,

Xa; Zp — Tọa độ điểm treo lực kéo ở trụ pin.

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

<small>ø=ØÄsin8,Đ- liệt</small>

A= Veet

ng v.

0 Góc giữa phương T, và đường thẳng đứng

6, — Góc kẹp giữa AB và đường thẳng nằm ngang,0; - Góc kẹp giữa AO và đường thing nằm ngang,0; - Góc BAO ; 0; = 0) - 0;

©) Xác định trọng lượng bản thân van

Trọng lượng bản thin van có thể lấy theo của van cỏ kí

tương tự, cũng có thể xác định sơ bộ theo các công thức kinh nghiệm sau:

G=l 5F5/4 (kN) (1.21)

Trong dé: là diện tích lỗ cổng tinh bằng m?

"Với cửa van hình cung ở trên mặt được tinh theo công thức kinh nghiệm sau:

js wh)"

- Khi cing thing: 6 =1o{ 23)" 8A) 2)

~ Khi càng xiên: ở =0 5 Ý ” ay 123

xn: G1 HE) 9) (123)

Trong 46:

.Œ— Trọng lượng ban thân của cửa van cung.

`WS— Tổng áp lực nước tác dụng lên cửa van tính bằng kN.Lạ — B rộng lỗ cổng.

2.2.2.6. Tink toán kiểm tra về cường độ và độ cứng của khung chỉnha) Kiểm tra về cường độ và độ cứng của dam chỉnh

‘Ung suất pháp tại mặt cắt giữa dam:

Ứng suất tiếp ti mặt cất gối dầm

“Ảnh hưởng của vị tr cỗi quay cửa van cung đến sự lầm việc thực tẺ của cửa van.

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

Kiểm tra độ ổn định của chân khung trong mặt phẳng của khung:

Trong đó

Ting lực đạc trong chân khung do áp lực nước và do trong lượng bản thânsinh ra

øP = fms.) - Hệ số giảm khả năng chịu lực của cột chịu nén lệch tâm, phy

thuộc vào độ ch tâm tỉnh đối với m, và độ mảnh „của chân khung:©) Kiểm tra én định của chân khung trong mặt phẳng của cảng:

Trong đó:

Hệ số ảnh hưởng của mơmen uốn.

Ấ(2,) = Hệ số uốn đọc của chân khung trong mặt phẳng của cing.

- Phương pháp tinh tốn truyền thống có ưu điểm là đơn giản, các cơng thức

tính tốn ở dạng tường minh, nên có thé dũng các cơng cụ tốn học thơng thường détính tốn

~ Phương pháp tinh tốn truyền thing có một số tổn tại sau đây

+ Phân phối áp lực nước lên các khung chính theo cách phân lực lên vật rắn

tuyệt đối, chưa phản ánh đúng các lục mỗi khung chính phải chịu, đặc biệt là trong

cửa van có ba khung chính.

+ Các bộ phận của khung tính tốn theo các hệ phẳng độc lập, chưa xét được.“Ảnh hưởng của vị trí cỗi quay của van cung đến sự làm việc thực 18 của cửa van

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

sự làm việc đồng thời giữa các bộ phận.

- Để khắc phục các tổn tại nêu trên của phương pháp tinh toán truyền thống,tác giả của luận văn đã sử dụng phần mềm SAP2000 phân tích kết

<small>Âu văn cũng</small>

theo bài tốn khơng gian được mo"hóa bằng phần tử Frames và phần tử Shells13. MỘT SỐ HÌNH ANH VE CUA VAN CUNG

“Ảnh hưởng của vị trí cỗi quay của van cung đến sự làm việc thực 18 của cửa van

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

Hình 1.20 ~ Vận hành ba cửa tràn xả lĩ hồ chứa.

An hưởng của vị trí cỗi quay của van cung đẫn sự làm việc thực 18 của cửa van.

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

“Ảnh hưởng của vị tr cỗi quay cửa van cung đến sự lầm việc thực tẺ của cửa van.

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

Cơ sở của phương pháp này là làm rời rae hóa các miễn liên tục phức tạp của

bài tốn. Các miễn liên tục được chia thành nhiều miỄn con (phần tử). Các miễn này.được liên kết với nhau tại các điểm nút, Trên miễn con này, dang biến phân tươngđương với bài toán được giải xắp xi dựa trên các him xp xi trên từng phần tử, thỏamãn điều kiện biên, cùng với sự cân bằng và liên tục của các phần tử.

Phuong pháp phần tir hữu hạn không tim dang xắp xi của hàm trên toàn miền.xác định V của nó ma chỉ trong những miễn con V„ (phn tử) thuộc miỄn xác địnhcủa him. Trong phương pháp phin từ hữu hạn miễn V được chia thành một số hữhạn các miễn con, gọi là phần tử. Các miền nảy liên kết với nhau tại các điểm cố.

diễn qua

định tước trên biên của phần tử gọi là nit, Các hàm xp xi này được

phần tứ. Các

ce giá tì của hàm (hoặc các iá trị cia đạo him) tại các điểm nút

giá trì này được gọi là các bộc tự do của phn tử và được xem là n số cin tim của

bài tốn

Để mơ tả mỗi quan hệ giữa chuyển vi (hay ứng suit) trong một phin từ vớichuyển vi (hay ứng suit) tại các điểm nit người ta phải chọn một him xắp xi hay

hàm chuyển vị phải thỏa min điều kiện liên tục trên các điểm nút hoặc các đường

biên của các phần tử liễn kề nhau.

Mặt khác, trên mỗi phần từ khi chịu tác dung tai trong sẽ phát sinh nội lực,phương pháp phần tử hữu han coi các thành phin nội lục của từng phần tử đều đượctruyền qua nút. Như vậy các thành phin nội lực trong phương pháp phần từ hữu hạndu được biéu diễn đưới dang lực nút hay còn gọi là ngoại lực nút. Phương trình cân

bằng của nút i trong phần tử:

“Ảnh hưởng của vị trí cỗi quay của van cung đến sự làm việc thực 18 của cửa van

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

<small>=SIPi) ey</small>

“Trong đó Fi va Pi là các thành phần nội lực và ngoại lực tại mati

Khi chịu tác dụng tai trọng thì các phần tử có chuyển vị ở các nút, phương.

trình quan hệ nội lực ~ chuyển vị trong một phần tử như sau:

(Fi) = [Kip (ci) 02)

Trong đó. [Ki] là ma trận độ cứng của phần tứ;(d,} 1a véc tơ chuyển vị nút phần tử,

Phương tình cân bằng của tồn bộ miễn phn tích là{DỊ =[KH(d)

Trong đó

{D) ~ Thành phần nội lực mút của cả hệ

[IK] ~ Ma trận độ cứng của tổng thé.

di) Các thành phần chuyển vị của cả hệ

2.1.2. Các nguyên lý vỀ công và năng lượng

Không làm nhiễu các điều kiện ring buộc trên biên S,, nghĩa là trên biên nay

có: ðU = 0 ta có ngun lý cơng khả di:

(ffi, +086, + 187, r2 [[[Qä sa +Zã0u —-[[d,Actyä+Zã04 =0

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

Ø=[Ø, Oy Oy ty Tye tạ] là véc tơ ứng suất

Bén cạnh nguyên lý cơng khả di cịn cĩ nguyên lý cơng bù khả di, xét một vật

thể nằm trong trạng thái cân bằng cĩ thể tích V, chịu tác dụng của tải trọng gồm lực.thể tích và lực bé mặt trên biên Sp với các điều kiện rằng buộc về chuyển vị trên

biên S, như đã mơ ta ở trên

Giá sử cĩ một trường ứng suất khả di 86,, ðơ,, 8¢,, ... ca khơng làm nhiễu

điều kiện cân bằng ở trong vật và ở trên bịSp nghĩơ8g, 060, | nấm,

a &

Và OX, =ưØ,l+ ðty,m + Bran = 0,

Tương ứng ở trong V và ở trên Sp cĩ thể chứng minh được nguyên lý bù cơngkhả di:

Iffee.d0, +680, 8 reba a ff ion, xi0 +87, as =0

Cie nguyên lý cơng khả di và cơng bù khả dĩ cĩ giá trị đối với mọi vật rắn biểndạng

Nếu như quan hệ ứng suất ~ biển dạng tuân tho định luật Hooke suy ra:

we (G8, +0y8y +. # Tan)

“Ảnh hưởng của vị tr cỗi quay cửa van cung đến sự lầm việc thực tẺ của cửa van.

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

A(e,te,te Pte +e + 2) + (y3 +73

2 eu Hy „(ơn

Tá MG GG

3 -0,0,-0,0,-0.0,))

Brot)

Trong đó: E là mddun Young.

2 và G là các hằng số Lame.2.12.3. Các nguyên lý cực tu thé năng

Xét vật thể có th ích V căn bằng dưới tác đụng của ti wong và ác điều kiệnbiên như đã được mỗ tả ở bên. Giả sử có chuyển vị khả dĩ vơ cũng bổ Ou, Ov, dwVới sắc chuyén vị này và các công thức Green, biểu thức công thức khả df tửthành

“rong 46: = [[[B(2,...r,\V ~[[d7X, +, + Z, 1 là tổng thể năng bà của hệ

nguyen lý cực tiêu thé năng "hâm J của các him chuyển vị ứng suất

_n

kiện biên Sự. Ở nguyên lý cực tiêu thé năng bù có phiểm him

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

biên Sp, như sau:

) BOO yoy.) (Xu + ¥v + Zod

ffs yr zsnds ff =80X, 0-94, + r= 99z, las

Các nguyên lý Lagranger, Castigliano va Reisner ~ Hellinger là cơ sở của cách"u phương pháp số nói chung và của phương pháp phần tử hữu hạn nói

Nội dung cơ bản của phương pháp phần tử hữu hạn

"Một trong những tu điểm nỗ bật của phương pháp phần từ hữu bạn là đễ ding

lập chương trình để giải trên máy tính. tạo điều kiện thuận lợi cho vige tự động hỏa

bằng hàng loạt kết cấu với những kích thước, hình dang, mơ hình vật liệu và điều

kiện khác nhau

Phương pháp phần từ hữu hạn cũng thuộc loại bài tốn biến phân, song nókhác với các biển phân cổ điển như phương pháp Ritz, phương pháp Galerkin ở chỗnó khơng tìm dạng hàm xắp xỉ của hàm cần tim trong toàn miỄn nghiên cứu, mà chỉ

trong từng miễn con thuộc miễn nghiên cứu đó. Điều này đặc biệt thuận li đối với

những bài toán mà miễn nghiên cứu gồm nhiều miễn con có những đặc tỉnh cơ lý

khác nhau

Trinh tự giải bài toán bằng phương pháp phần tử hữu hạn

Chia miễn tính tốn thành nhiều miền con gọi tt là các phần tử. Các phần từnày được nói với nhau bởi một số hữu hạn các điểm nút. Các điểm nút này có thẻ là.đình các phân tử, cũng có thé là một số điểm được quy ước trên mặt (cạnh) của phần.

<small>tt</small>

‘Cac phần tử thường được sử dụng là các phần tử dạng thanh, dạng phẳng, dang

Trong phạm vi của mỗi phần tử, giá thiết một số dạng phân bổ xác định nào đồ

của him cần tìm, có

là him chuyén vi, hàm ứng su, cũng có t

là cá hàm.chuyển vị và cả him ứng suất

“Ảnh hưởng của vị trí cỗi quay của van cung đến sự làm việc thực 18 của cửa van

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

Thong thường giả thiết các him này là những đa thức nguyên mã các bệ số củada thức này gọi là các thông số. Trong phương pháp phần tử hữu hạn, các thông sốnày được biểu diễn qua các tị số của các đạo hàm của nó tại các điểm nút của phần

<small>tứ</small>

Tuy theo nghĩa của him xp xi mà trong các bài toàn kết edu ta thường chia

thành 3 loại mồ hình:

~ Mơ hình tương thích: Ứng với mơ hình này ta biểu diễn gin đúng dạng phân

bổ của chuyển vị trong phần tử. Hệ phương tình cơ bản của bãi tốn sử dụng mơhình này được thiễt lập dựa trên ngun lý biển phân Lagrange

= Mơ hình cân bằng: Ứng với mơ hình này ta biểu diễn gin đúng dạng phân bổcủa ứng suất hay nội lực trong phần tử, Hệ phương trình cơ bản của bài toần sit

dạng mơ hình này được thiết lập dua trên ngun lý biển phân Castigliano.

+ Mơ hình hỗn hợp: Ứng với mơ hình này ta bigu diễn gin đúng dạng phân bổ

của cả chuyển vị lẫn ứng suất trong phần tử. Ta coi chuyển vị và ứng suất là 2 yêu tổ

độc lập riêng biệt, Hệ phương trình co bản của bài tốn sử dụng mơ hình này đượcthiết lập dya trên nguyên lý biến phân Reisner ~ Hellinger

“Trong ba mô hình trên thi mơ hình tương thích được sử dụng rộng rãi hon cả,sịn hai mơ hình sau chỉ sử dụng cổ hiệu qua trong một số bài toán nhất định

2.1.3.1 Thids lp hệ phương trinh cơ bản của bài toán

Để thiết lập phương tri cơ bản của bài toán. giải bằng phương pháp phần từ

hữu han ta đựa vào các nguyên lý biến phân. Từ các nguyễn lý biển phân ta rất ra.được hệ phương tinh cơ bản của bài toán dựa trên thuật toán của phương pháp phầntử hữu hạn có dạng hệ phương trình đại số tuyến tính.

3.1.3.2 Giải hệ phương trình cơ bản

Giải hệ AX = B sẽ tim được các dn số tại các điểm nút của toàn miễn nghiên

<small>cứu,</small>

“Xác định các đại lượng cơ học cần tìm khác; Để xác định các đại lượng cơ học

“Ảnh hưởng của vị trí cỗi quay của van cung đến sự làm việc thực 18 của cửa van

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

cẩn tim khác ta dựa vào phương trình cơ ban của lý thuyết đản hồi.

2.1.4, Tinh hệ thanh phẳng bằng phương pháp phần tử hữu hạn

Ứng dụng phương pháp PTHH để tính tốn hệ thanh phẳng (cột, dần, dẫn

khung, vịm...) theo mơ hình tương thích

Khi tính tốn hệ thanh ta dùng phẩn tử dang thanh mà các nút của phân tử đó.có thé là 2 đầu thanh, cũng có thé là 2 đầu của một đoạn thanh, miễn sao ta phải rờirae hóa hệ thanh một cách thích hợp đẻ các phin tử có đặc trưng hình học như mặtcắt, mơmen qn tính cũng như các đặc trưng cơ học như E, v khơng đổi hoặc cóthé thay bằng trị số trong đương. Các nút của phần tử có thé lấy tại các điểm tác

dụng của tải trong tập trung.

Khi tính tốn hệ thanh phẳng ta chọn một hệ tọa độ xy chung cho toàn kết cầu,

song để thuận tiện cho vige thiết lập ma trận cứng và vectø ải cho phần tử thôngthường ta chọn một hệ tọa độ + y cho từng phần tử có trục x trùng với trục của

thanh (phần tit) gọi là hệ tọa độ địa phương. Sau khi đã thiết lập được ma trận cứng.

của vectơ tải của phần tử trong hệ tọa độ địa phương, ta sẽ thực hiện phép biển đổi

toa độ dé đưa về hệ tọa độ chung.2.1.4.1. Thanh chịu win

“Xết một phan tử thanh j chịu uốn xem trên hình 2.1

Hình 2.1

Phần từ có chiều di I, diện tích mặt ngang F. Mỗi nút của phần từ có 2 chuyểnví là độ võng và góc xoay, các chuyển vị big diễn trên hình vẽ đều mang dẫudương, Hệ trục xy trên hình vẽ là trục tọa độ địa phương, ta sẽ thiết lập K, và Fe của

phần tử trong hệ tọa độ này.

“Ảnh hưởng của vị trí cỗi quay của van cung đến sự làm việc thực 18 của cửa van

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

Chuyển vị nút của phần từ:

+ là chuyển v thing đứng của đầu iva đầuj của phn từ.

ty a là chuyển _{vị góc xoay của đầu i và j của phần}_tử.

Nhu vậy, tuy mỗi nút có 2 ẩn nhưng chúng lại lệ thuộc nhau nên chỉ còn 1 én

độc lập. Chon him ân là độ võng hàm bậc 3:

Yea taxtax’ tax!

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

2 6 -12 6]DI Na.

to ity[2 2 22

Các thành phần (phần từ) của vée to tải trong nút của phần tử trong hệ tọa độđịa phương cỏ giá trị bằng phân lực của dim có chiều dai và ác liền kết giếng như

phần từ và cũng chịu tải trọng cũng như phần từ nhưng cô chiều ngược lại. Do đó

với các loại phần từ có liên kết khác, chịu tải rong khác với dạng ở trường hợp tiên

(cỏ thể cả trường hợp chịu tác dung của các nguyên nhân như nhiệt độ, chuyển vị

cưỡng bức...) có thé sử dụng phương pháp chuyển vị của cơ học kết cấu để xác

Ta đưa ra một số K. đối với một số phần ừ liên kết khác:

“Ảnh hưởng của vị trí cỗi quay của van cung đến sự làm việc thực 18 của cửa van

</div>