VIỆN xây DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN đồ án CTB cố ĐỊNH i

Nhãm 5_líp 52cb2 gvhd:th.s vò ®an chØnh
1
ViÖn x©y dùng c«ng tr×nh biÓn ®å ¸n: ctb cè ®Þnh i
VIỆN XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH BIỂN
ĐỒ ÁN: CTB CỐ ĐỊNH I
PHầN a :
I.giới thiệu chung về công trình biển cố định bằng thép
Trên thế giới công trình biển cố định bằng thép(CTBCDBT) là thế hệ công trình biển đầu tiên
và đã đợc sử dụng nhiều nhất để phục vụ khai thác dầu khí ngoài biển.trên thế giới đã xây dựng
khoảng 7000 CTBCD,phần lớn ở độ sâu nớc trong vòng 300mở vùng biển sâu trên 1000
ft(304,8m),hiên nay chỉ có 7 công trình(đều thuộc vùng biển của Mỹ),trong đó dàn
BULLVINKLE ở độ sâu lớn nhất 412m,vịnh MEXICO.
Việt Nam hiện nay đã thiết kế xây dựng các loại CTBCDBT với độ sâu nớc biển 50-60m,đạt
tiêu chuẩn quốc tế.Việc xây dựng các công trình biển ở độ sâu từ 100-200m là nhu cầu trớc mắt ở
nớc ta.
Trong đồ án này thực hiện tính toán thiết kế kết cấu chân đé công trình biển cố định bằng thép
trong giai đoạn khai thác ở độ sâu nớc xấp xỉ 100m theo tiêu chuẩn thiết kế API 2A RP-WSD
2000.
Ii. PHƯƠNG áN THI CÔNG Dự KIếN
- Thi công trên bờ: phơng pháp quay lật panel
- Hạ thủy,vận chuyển trên biển bằng xà lan mặt boong 12000T của XNLD.VSP và
- đánh chìm bằng đờng trợt.
iiI.các số liệu đầu vào
1) đặc điểm công trình
công trình biển cố định bằng thép phục vụ khai thác dầu khí với các số liệu:

kích thớc đỉnh:22x48(m)
chức năng thợng tầng: dàn MSP
Trọng lợng thợng tầng:4300T
Số ống chính:8 ống

kích thớc thợng tầng:30x56x25(m)
2)Số liệu khí tợng hải văn tại vị trí xây dựng công trình
Các thông số đề bài 3
Biến động triều lớn nhất d
1
(m) 1.3
Nớc dâng tơng ứng với bão thiết kế d
2
(m) 0.8
Độ sâu nớc d
0
(m) 80

3)Số liệu vận tốc gió.
Chu kỳ lặp - năm N NE E SE S SW W NW
Vận tốc gió trung bình đo trong 2 phút
100 38.4 46.1 0.0 20.8 2.0 35.7 34.2 33.5
50 36.2 45.0 9.1 19.2 1.4 33.4 32.7 31.8
25 34.2 40.6 7.4 18.2 0.4 31.5 30.4 29.2
10 30.6 37.5 6.3 16.8 9.2 28.2 27.5 26.5
5 28.5 34.6 5.2 15.5 8.4 26.2 25.2 21.3
1 23.0 26.0 2.0 12.7 6.0 21.0 20.0 18.0
Vận tốc gió trung bình đo trong 1 phút
100 39.7 47.1 1.0 21.4 2.7 36.9 35.3 34.6
Nhóm 5_lớp 52cb2 gvhd:th.s vũ đan chỉnh
2
Viện xây dựng công trình biển đồ án: ctb cố định i
50 37.4 46.5 0.1 19.8 22.1 34.5 33.8 32.8
25 35.3 41.9 28.3 18.8 21.1 32.5 31.4 30.2
10 31.6 38.7 27.2 17.4 19.8 29.1 28.4 27.4

5 29.4 35.7 26.0 16.0 19.0 27.1 26.0 22.0
1 23.8 26.9 22.7 13.1 16.5 21.7 20.7 18.6
Vận tốc gió trung bình đo trong 3 giây
100 44.7 58.1 4.9 24.2 5.6 41.6 39.8 39.0
50 42.1 52.4 33.9 22.3 24.9 38.9 38.1 37.0
25 39.8 47.3 31.9 21.2 23.7 36.7 35.4 34.0
10 35.6 43.7 30.6 19.6 22.4 32.8 32.0 30.8
5 33.2 40.3 29.3 18.0 21.4 30.5 29.3 24.8
1 26.8 30.3 25.6 14.8 18.6 24.4 23.3 21.0
4)Số liệu sóng thiết kế
Chu kỳ lặp Hớng N NE E SE S SW W NW
100 Năm H, m 10.8 16.1 9.9 6.2 8.6 12.2 9.3 7.4
T, s 10.3 14.1 11.6 10.8 12.4 12.5 12.0 12.3
50 Năm H, m 9.7 15.6 9.2 5.6 8.0 12.4 8.8 6.9
T, s 10.0 14.1 11.5 10.5 12.1 12.4 11.9 11.7
25 Năm H, m 8.8 14.7 8.7 5.2 7.7 11.1 8.5 6.5
T, s 9.9 14.3 11.4 10.2 11.8 12.4 11.8 11.7
5 Năm H, m 5.6 13.7 6.8 3.8 6.2 9.7 7.1 4.8
T, s 9.4 13.9 11.0 9.4 10.6 12.1 11.6 11.0
1 Năm H, m 2.6 11.8 4.8 2.4 4.6 7.3 5.8 3.0
T, s 9.1 13.3 10.5 9.1 9.2 11.7 11.3 9.9
5) Vận tốc dòng chảy mặt lớn nhất tơng ứng với Hớng sóng tính toán
(Chu kỳ lặp 100 năm)
Các thông số
Hớng sóng
N NE E SE S SW W NW
Vận tốc (cm/s) 93 131 100 173 224 181 178 121
Hớng (độ) 240 241 277 41 68 79 78 134
Nhóm 5_lớp 52cb2 gvhd:th.s vũ đan chỉnh
3

Viện xây dựng công trình biển đồ án: ctb cố định i

6)Vận tốc dòng chảy đáy lớn nhất tơng ứng với Hớng sóng tính toán
(Chu kỳ lặp 100 năm)
Các thông số
Hớng sóng
N NE E SE S SW W NW
Vận tốc (cm/s) 68 111 90 102 182 137 119 97
Hớng (độ) 2 301 60 295 329 53 329 197
7) Số liệu hà bám
Phạm vi hà bám tính từ mực nớc
trung bình trở xuống
Chiều dày hà bám (mm)
Từ mực nớc trung bình (0m) đến -4m 80 mm
Từ - 4m đến -8m 87 mm
Từ -8m đến -10m 100 mm
Từ -10m đến đáy biển 70 mm
+ Trọng lợng riêng hà bám: = 1600kG/m
3
8)Bảng số liệu địa chất
Các thông số đề bài
Tên lớp đất
Lớp đất số 1 Lớp đất số 2 Lớp đất số 3
1 Mô tả lớp đất á cát dẻo mềm á cát dẻo chặt Sét nửa cứng
2
Độ sâu đáy lớp đất (tính từ đáy biển trở
xuống)
h
1
= 19m h

2
= 39m h
3
= Vô hạn
3 Độ ẩm W, % 27.3 22.6 24.4
4 Giới hạn chảy LL 32.2 31.7 41.9
5 Giới hạn dẻo PL 17.6 18.6 21.2
6 Chỉ số chảy LI 14.6 13.1 20.7
7 Độ sệt PI 0.66 0.31 0.15
8
Trọng lợng , g/cm
3
2.0 2.03 2.01
9 Tỷ trọng. g/cm
3
2.75 2.74 2.78
10 Hệ số rỗng e 0.75 0.65 0.72
11 Lực dính c, kN/m
2
43 51 67
12
Cờng độ kháng nén
không thoát nớc c
u
, kN/m
2
60 20 120
13
Góc ma sát trong , độ
14 22 25

Nhóm 5_lớp 52cb2 gvhd:th.s vũ đan chỉnh
4
Viện xây dựng công trình biển đồ án: ctb cố định i
9) Số
liệu về quy cách thép ống

STT
Đờng kính ngoài D Chiều dày t
(mm) (mm)
1 1422 31.8
2 1422 30.2
3 1321 30.2
4 1321 25.4
5 1219 30.2
6 1219 25.4
7 1067 25.4
8 1067 20.6
9 812.8 25.4
10 812.8 20.6
11 660 20.6
12 610 15.6
13 559 20.6
14 508 15.6
15 482.6 15.6
16 355.6 15.6

Vật liệu ống: X65 có Fy = 448 Mpa
IV. thiết kế tổng thể
1. chức năng công nghệ của dàn:

-Loại giàn: MSP
-Chức năng: khoan khai thác và sơ chế sản phẩm dầu khí
2. Phân tích lựa chọn các thông số môi trờng để thiết kế:
a. Xác định các mực nớc tính toán:
- Mực nớc triều cao:
MNTC = d
0
+d
1
= 80 + 1,3 = 81,3 (m)

-

Mực nớc cao nhất:


MNcn = d
0
+d
1
+d
2
= 80 + 1,3 + 0,8 = 82,1 (m)
- Mực nớc trung bình:

MNTB = d
0
+d
1
/2 = 80 + 1,3/2 = 80,65 (m)

b. Xác định hớng sóng tác động lên công trình:
Chọn 2 hớng sóng tác động lên công trình để tính toán kiểm tra kết cấu bao gồm:
Hớng 1: hớng có chiều cao sóng lớn nhất hớng NE
Hớng 2: hớng tác dụng theo phơng chéo của diafrargm hớng N
Nhóm 5_lớp 52cb2 gvhd:th.s vũ đan chỉnh
5
Viện xây dựng công trình biển đồ án: ctb cố định i

3. Xây dựng phơng án kết cấu chân đế
a. Nguyên tắc xây dựng phơng án:
+ Phải phù hợp với tính chất làm việc, chức năng của thợng tầng, yêu cầu sử dụng của công
trình .
+ Phơng án phải phù hợp với số liệu môi trờng, khả năng tính toán thiết kế và tính khả thi
của công trình.
Phơng án lựa chọn để thi công phải thỏa mãn hai yêu cầu :
+ Yêu cầu kĩ thuật:
- Đảm bảo độ bền, độ ổn định, tuổi thọ.dới tác dụng của tải trọng công nghệ và tải trọng
môi trờng trong suốt đời sống công trình.
- Đảm bảo chiều cao sóng thiết kế không chạm sàn công tác.
+ Yêu cầu về kinh tế: Cần có biện pháp giảm giá thành hợp lý, cụ thể là:
- Giảm chi phí về vật liệu, tận dụng vật liệu có sẵn.
- Giảm thời gian thi công, đặc biệt là thi công trên biển.
Nhóm 5_lớp 52cb2 gvhd:th.s vũ đan chỉnh
6
Viện xây dựng công trình biển đồ án: ctb cố định i
- Tận dụng các trang thiết bị, phơng tiện thi công sẵn có, hạn chế tối đa việc mua, thuê
Mục tiêu của phơng án lựa chọn là:
+ Giảm thiểu giá thành xây dựng bằng cách giảm khối lợng vật liệu.
+ Giảm thời gian thi công
+ Có thể thi công với những thiết bị sẵn có

+ Giảm thiểu chi phí vận hành
+ Dễ dàng tháo dỡ.
+ Có khả năng tái sử dụng.
b. Lựa chọn hớng đặt công trình:
Việc lựa chọn hớng công trình phụ thuộc nhiều yếu tố: hớng sóng,công nghệ khai thác
trong đồ án này công trình đặt theo hớng có chiều cao sóng lớn nhất là hớng NE.
c. Xác định các kích thớc tổng thể :
* Vùng áp dụng lý thuyết sóng :
Xác định chu kỳ biểu kiến Tapp

gd
V
T
T
app
+=1
Trong đó :
T : chu kỳ sóng T=14.1s
V : vận tốc dòng chảy ứng với hớng sóng V =1.31m/s
g = 9.81m/s2
d=81.3m

=
app
T
14.1*(1+
3.81*81.9
31.1
) = 14.75(s)

=
2
app
gT
H
0.008 và
=
2
app
gT
d
0.038
Từ hai cặp số trên tra đồ thị 2.3.1-3 trang 14 tiêu chuẩn API RP2A WSD
Suy ra vùng áp dụng lý thyết sóng Stockes bậc 5

Chiều cao công trình
(Từ đáy biển đến vị trí sàn không cho phép ngập nớc) đợc xác định sao cho mặt dới của
sàn công tác không bị ngập nớc, có kể đến một khoảng cách an toàn
0
(
0
đợc gọi là
độ tĩnh không của công trình).
H
CD
=MNCN+ . H +
0
.
Trong đó :
Nhóm 5_lớp 52cb2 gvhd:th.s vũ đan chỉnh

7
Viện xây dựng công trình biển đồ án: ctb cố định i
H =
Hmax = H
1
= 16,1 m.
= 0,7.(tính với lts stockes bậc 5)

0
1,5 m, ở đây lấy
0
= 1.5 m.
H
CD
=82,1 + 0,7.16,1 + 1.5 = 94,87 (m).
Chọn H
CD
=95m
Cao trình Diafragm trên cùng D1:
H
D1
= H
CD
-1= 95 -1= 94 m.

Xác định kích thớc đỉnh và đáy của KCĐ:
Kích th ớc đỉnh 22x48 (m)
Chọn độ dốc ống chính nghiêng i = 1/10 = 0,1.
Tính toán đ ợc kích th ớc đáy:35,5(m) x 61,5(m)
Xác định cao độ giao điểm giữa ống chính và thanh xiên dới cùng của khối

chân đế
Z
d
>= (25cm , D/4)
Z
d
là khoảng cách đảm bảo thi công nút
D là đờng kính ống chính
Chọn Z
d
= 1m
d. Lựa chọn tiết diên các thanh
-Tiết diện các thanh đợc lựa chọn dựa trên điều kiện độ mảnh cho phép.Độ mảnh cho phép
phụ thuộc vào điều kiện làm việc của thanh(chịu kéo hay nén)
Dựa trên điều kiện độ mảnh cho phép,lựa chọn sơ bộ tiết diện của thanh.Từ kết quả tính toán ,lựa
chọn lại tiết diện để phù hợp với đặc điểm của tải trọng tác dụng.
Theo sổ tayAOSE của Teng H.Hsu ,khi thiết kế sơ bộ các kết cấu chân đế trong điều kện biển ở
khu vực Đông Nam á ,có thể chọn giá trị độ mảnh(Kl/r)=110 làm căn cứ để lựa chọn sơ bộ tiết
diện:
Trong đó
k: hệ số kể đến mất ổn định của thanh phụ thuộc vào liên kết 2 đầu
l:chiều dài phần tử(khoảng cách giữa 2 tâm nút)
r: bán kính tiết diện phần tử
Nhóm 5_lớp 52cb2 gvhd:th.s vũ đan chỉnh
8
Viện xây dựng công trình biển đồ án: ctb cố định i
Công thức tính độ mảnh nh sau:
= k.l/r
Trong đó:
k : hệ số quy đổi chiều dài: k 1, đã nêu ở trên.

l :chiều dài của phần tử, đợc xác định bằng khoảng cách giữa hai tâm nút.
r :bán kính quán tính tiết diện phần tử.
Do phơng án chọn là dạng kết cấu chop cụt nhóm dự kiến phơng án kết cấu chân đế đỡ trực
tiếp thợng tầng không dùng khung sàn chịu lực. Vị trí mặt D1 bố trí cách đỉnh chân đế 1m.
Cao độ mặt Dia Fragm D8 cách đáy biển 1.0m.
DIAFRAGM
Cao trinh so vi ay biờn
(m)
D6
1.0
D5
21.0
D4
40.0
D3
59.0
D2
77.0
D1
94.0
Từ sơ đồ hinh học của khối chân đế đã chọn ta có tìm ra đợc chiều dài lớn nhất ứng với mỗi loại
tiêt diện thanh.Lấy chiều dài đó tính toán kiểm tra độ mảnh của các thanh với các lựa chọn kích
thớc tiết diện thanh qua bảng thể hiện ở phục lục.
Kết quả tính toán và kiểm tra cho thấy thanh tất cả các thanh đều thỏa mãn điều kiện độ mảnh
và sử dụng kích thớc tiết diện đó để tính toán kết cấu công trình .
Nhóm 5_lớp 52cb2 gvhd:th.s vũ đan chỉnh
9
loại phần tử k
thanh ống chính 1,0
thanh xiên,ngang 0,7

thanh chính chéo 0,8
Viện xây dựng công trình biển đồ án: ctb cố định i
D1
Nhãm 5_líp 52cb2 gvhd:th.s vò ®an chØnh
10
ViÖn x©y dùng c«ng tr×nh biÓn ®å ¸n: ctb cè ®Þnh i
Nhãm 5_líp 52cb2 gvhd:th.s vò ®an chØnh
11
ViÖn x©y dùng c«ng tr×nh biÓn ®å ¸n: ctb cè ®Þnh i
IX
Φ812.8x25.4;L=20267
Φ
8
1
2
.
8
x
2
5
.
4
;
L
=
2
7
1
8
6

Φ
8
1
2
.
8
x
2
0
.
6
;
L
=
2
7
6
8
2
II
III
IV
V
VI
VII
X
VIII
Φ660x20.6;L14071
Φ 660x20.6;L=16555
Φ660x20.6;L=20000

Φ812.8x25.4.;L17553
Φ812.8x25.4;L19253
Φ
6
6
0
x
2
0
.
6
;
L
=
1
3
2
5
6
Φ
6
6
0
x
2
0
.
6
;
L

=
1
2
9
1
7
Φ
8
1
2
.
8
x
2
5
.
4
;
L
=
2
7
0
0
9
Φ
8
1
2
.

8
x
;
L
=
2
6
9
5
6
Φ
6
6
0
x
2
0
.
6
;
L
=
2
2
5
8
0
Φ
5
5

9
x
2
0
.
6
;
L
2
3
3
4
8
Φ
6
6
0
x
2
0
.
6
;
L
=
2
5
8
3
3

Φ
6
6
0
x
2
0
.
6
;
L
=
2
6
5
5
1
Φ 1219x25.4;L17043
Φ1219x20.6;L=18045
Φ
8
1
2
.
8
x
2
5
.
4

;
L
=
1
4
5
5
7
Φ
8
1
2
.
8
x
2
5
.
4
,
L
=
1
3
5
5
5
Φ
812.8x25.4;L=26439
Φ

8
1
2
.
8
x
2
5
.
4
6
;
L
1
2
3
6
6
Φ
8
1
2
.
8
x
2
5
.
4
;

L
=
1
3
0
5
4
Φ
8
1
2
.
8
x
2
0
.
6
;
L
2
5
5
7
4
Φ
8
1
2
.

8
x
2
5
.
4
;
L
=
1
3
4
7
8
Φ
8
1
2
.
8
x
2
5
.
4
;
L
=
1
3

8
4
1
Φ
8
1
2
.
8
x
2
0
.
6
;
L
=
1
1
9
2
8
Φ
∴
8
1
2
.
8
x

2
5
.
4
;
L
=
1
3
8
4
1
Φ
8
1
2
.
8
x
2
5
.
4
;
L
1
3
1
6
7

Φ
8
1
2
.
8
x
2
0
.
6
;
L
=
1
2
7
6
8
Φ660
x25.4
;L=1
5278
Φ

6
6
0
x
2

0
.
6
;
L
=
6
0
0
7
3
Φ812.8x25.4;L=20000
Φ812.8x25.4;L=20000
Φ812.8x25.4;L=20000
Φ660x20.6;L=20000
Φ660x20.6;L=20000
Φ1219x25.4;L=19048 Φ1219x25.4;L=19048
Φ
8
1
2
.
8
x
2
5
.
4
;
L

=
1
3
4
7
8
Φ
8
1
2
.
8
x
2
5
.
4
;
L
=
1
3
0
5
4
Φ
6
6
0
x

2
0
.
6
;
L
=
1
3
2
5
6
Φ
6
6
0
x
2
0
.
6
;
L
=
1
2
9
1
7
Φ812.8x25.4;L=20267

Φ
8
1
2
.
8
x
2
5
.
4
;
L
=
2
7
1
8
6
Φ660x20.6;L14071
Φ 660x20.6;L=16555
Φ812.8x25.4.;L17553
Φ812.8x25.4;L19253
Φ
6
6
0
x
2
0

.
6
;
L
=
2
2
5
8
0
Φ
5
5
9
x
2
0
.
6
;
L
2
3
3
4
8
Φ 1219x25.4;L17043
Φ1219x20.6;L=18045
Φ
8

1
2
.
8
x
2
5
.
4
;
L
=
1
4
5
5
7
Φ
8
1
2
.
8
x
2
5
.
4
,
L

=
1
3
5
5
5
Φ812.8x25.4;L=26439
Φ
8
1
2
.
8
x
2
5
.
4
6
;
L
1
2
3
6
6
Φ
8
1
2

.
8
x
2
0
.
6
;
L
2
5
5
7
4
Φ
8
1
2
.
8
x
2
0
.
6
;
L
=
1
1

9
2
8
Φ
8
1
2
.
8
x
2
5
.
4
;
L
1
3
1
6
7
Φ
8
1
2
.
8
x
2
0

.
6
;
L
=
1
2
7
6
8
Φ660
x25.4
;L=1
5278
Φ

6
6
0
x
2
0
.
6
;
L
=
2
2
5

8
0
Φ1219x25.4;L=19048 Φ1219x25.4;L=19048
1
1
1
1 1 1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
4
4
7
4
4
4
4
4
4
4

5
5
5
5
5
5
555
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
7
7
77
7 7

7
Φ

6
6
0
x
2
0
.
6
;
L
=
3
5
5
5
2
8
9
6Φ812.8x25.4
10
Φ1219x25.4;L=21051
7
Φ1422x30.2
11
Φ1219x25.4;L=21051
7
Φ1422x30.2

11
Φ1422x30.2
11
123917043180451904819048200511000
20672 20000 20672
95474
1 2 3 4
61345
a
b
c
d
e
f
9
panel a
14071 20000 14071
6Φ812.8x25.4
10
Φ1422x30.2
11
Φ

6
6
0
x
2
0
.

6
;
L
=
3
5
5
5
2
8
Nhãm 5_líp 52cb2 gvhd:th.s vò ®an chØnh
12
ViÖn x©y dùng c«ng tr×nh biÓn ®å ¸n: ctb cè ®Þnh i
660x20.6;L=22156
660x20.6;L=24558
660x20.6;L=27116
660x20.6;L=29816
660x20.6;L=32516
660x20.6;L=35358

6
6
0
x
2
0
.
6
;
L

=
2
1
7
5
3

6
6
0
x
2
0
.
6
;
L
=
2
3
1
8
6

6
6
0
x
2
0

.
6
;
L
=
2
3
9
3
0

6
6
0
x
2
0
.
6
;
L
=
2
5
5
5
7
5
123917043180451904819048200511000
95474

f
g
h
i
j
k
17679
17679
35358
5 6 7
1
2

6
6
0
x
2
0
.
6
;
L
=
2
0
2
1
8
1

2
5
4
5
4
5
4
panel b
22204


6
6
0
x
2
0
.
6
;
L
=
3
5
5
5
3
8

6
6
0
x
2
0
.
6
;
L
=
6
0
0
7
3
9


6
6
0
x
2
0
.
6
;
L
=

3
5
5
5
3
8


6
6
0
x
2
0
.
6
;
L
=
6
0
0
7
3
9

6
6
0
x

2
0
.
6
;
L
=
2
1
7
5
3

6
6
0
x
2
0
.
6
;
L
=
2
3
1
8
6

6
6
0
x
2
0
.
6
;
L
=
2
3
9
3
0

6
6
0
x
2
0
.
6
;
L
=
2
5

5
5
7
2

6
6
0
x
2
0
.
6
;
L
=
2
0
2
1
8
2
4
4
4
PHầN B : TíNH TOáN PHảN ứng của kết cấu
Nhóm 5_lớp 52cb2 gvhd:th.s vũ đan chỉnh
13
Viện xây dựng công trình biển đồ án: ctb cố định i
I.

Phơng pháp tính toán kết cấu chân đế ctbcddbt:
+ Để xác định các phản ứng của tổng thể công trình của các thành phần, phần tử kết cấu phải sử
dụng đến phơng pháp số, cùng với sự hỗ trợ của các phơng tiện tính toán; trong đó phơng pháp
phần tử hữu hạn đợc sử dụng hầu hết các bài toán kêt cấu,bài toán tĩnh, bài toán động, các bài
toán tuyến tính và phi tuyến, nó cũng giải quyết nhiều mối tơng tác giữa kết cấu và môi trờng kết
cấu.
+ Mô hình tính:
- Kết cấu đợc tính toán theo mô hình đơn giản, mô hình khung tơng đơng, hoặc mô hình đầy
đủ dạng không gian 3D.
- Kêt cấu đợc rời rạc hóa bằng các phần tử thanh phần tử tấm, phần tử khối và liên kết với
nhau tại các điểm nút.
- Liên kết cọc với đất nền: công trình liên kết với đất nền thông qua móng cọc, có nhiều cách
mô tả liên kết cọc và đất nền, trong đồ án mô tả liên kêt bằng ngàm giả định tại độ sâu ngàm tính
toán.
- Tải trọng tác động đợc đa vào nút hoặc phân bố trên phần tử
- Khối lợng: trong bài toán xác định dao động kết cấu, khối lợng các phần kết cấu đợc tâp
trung về nút hoặc phân bố tập tại các phần tử.
Phơng trình chuyển động của hệ (DKBCĐ), sau khi đã thực hiện rời rạc hóa sơ đồ kết cấu (qui
khối lợng về nút theo phơng pháp phần tử hữu hạn), có dạng dao động tổng quát của hệ nhiều bậc
tự do :

)(

tFKUUCUM
=++
( * )
Trong đó
M: Ma trận khối lợng kết cấu (đã qui về nút) có kể đến khối lợng nớc kèm
C: Ma trận các hệ số cản
K: Ma trận độ cứng kết cấu

U: Véc tơ chuyển vị của kết cấu (tại các nút)
F(t): Véc tơ tải trọng sóng.
Để giải bài toán tựa tĩnh kết cấu chân đế công trình biển, ta giảI phơng trình
K.U=F
các phơng pháp để giả hệ phơng trình trên nh phơng pháp Gauss, phơng pháp Cholesky.
Nhóm 5_lớp 52cb2 gvhd:th.s vũ đan chỉnh
14
Viện xây dựng công trình biển đồ án: ctb cố định i
Còn
đối với bài toán động để giải hệ phơng trình cân bằng động tổng quát (*) ta có các phơng pháp
nh phơng pháp chồng Mode, phơng pháp tích phân trong miền tần số, phơng pháp tích phân theo
bớc thời gian.
II.Tính toán dao động riêng.
II.1.Mục đích tính toán:
Kết cấu công trình chịu tải trọng sóng cỡng bức,là tải trọng động thay đổi có chu kỳ. Nếu
dao động riêng của kết cấu bằng với dao động riêng của sóng thì xảy ra hiện tợng cộng h-
ởng.
Khi dao động riêng của kết cấu càng gần với dao động riêng của sóng thì ảnh hởng động
càng lớn. Vì vậy tính dao động riêng của công trình nhằm xác định phơng pháp tính toán :
Giải bài toán theo bài toán động hay bài toán tĩnh (có hay không xét đến ảnh hởng động
của tải trọng động)
Chu kỳ dao động của sóng biển ở trạng thái cực hạn từ 520s, vì vậy nếu chu kỳ của kết
cấu T
kc
>3s thì ảnh hởng động là đáng kể do đó phải tính đến ảnh hởng động của tải trọng
động.
Theo API đối với các công trình dạng Jacket,tính toán bền,khi chu kỳ dao động của công
trình T
kc
<= 3s ,cho phép tính toán công trình theo bài toán tựa tĩnh: Tính toán công trình

theo bài toán tĩnh, sau đó các phản ứng đợc điều chỉnh bởi hệ số động.
II.2. Mô hình tính
II.2.1. Mô hình hóa kết cấu chân đế:
- Mô hình tính theo sơ đồ khung không gian, các nút đợc coi là liên kết cứng, tại vị trí khung
liên kết với nền đất ta sử dụng liên kết ngàm với ngàm giả định. Vị trí của ngàm tính toán đợc
xác định tùy thuộc vào tính chất của đất nền và đờng kính của cọc lồng trong ống chính. Đây là
phơng pháp ngàm giả định.
II.2.2. Mô hình hóa sự làm việc của cọc và đất nền:
Bài toán dao động riêng là trờng hợp riêng của bài toán ĐLH khi F(t)= 0.
Sơ đồ tính của hệ đợc mô tả dới dạng khung không gian, nút liên kết cứng, liên kết giữa hệ kết
cấu bên trên và môi trờng xung quanh (đất) đợc coi là ngàm. Do đất không phải là tuyệt đối cứng,
vị trí đợc coi là ngàm đợc chuyển xuống vị trí mà chuyển vị hầu nh bằng không và độ sâu này đ-
ợc coi là độ sâu ngàm giả định. Để xác định chính xác vị trí này ta phải tính lặp, nhng trên thực tế
khi thiết kế, độ sâu ngàm đợc lấy theo kinh nghiệm dựa trên tính chất cơ lý của nền đất, tiết
Nhóm 5_lớp 52cb2 gvhd:th.s vũ đan chỉnh
15
Viện xây dựng công trình biển đồ án: ctb cố định i
diện
cọc và vật liệu làm cọc, mô men, lực cắt.
+ Theo quy phạm phơng Tây:
- với đất sét : = (3,5 ữ 4,5)D
C

- Với đất bùn, phù sa : = (7 ữ 8,5)D
C
Trờng hợp không có số hiệu về địa chất công trình thì lấy = 6D
C

D là đờng kính ngoài của cọc : D = 812,8 ( mm)

0
=6 x1.067 =6.402 ( m ) .Ta lấy
0
= 6 (m)
II.3.Cơ sở lý thuyết
Có thể giải bài toán dao động riêng theo sơ đồ sau :
Giải bài toán theo sơ đồ không gian : Từ sơ đồ hình học và sơ đồ khối lợng đã thiết lập có thể
sử dụng phơng pháp số để xác định các dạng dao động riêng của kết cấu. Tuy nhiên với bài
toán nhiều bậc tự do thì phơng pháp lặp là phơng pháp thích hợp nhất
II.4. Giải bài toán dao động riêng:
II.4.1 Phơng pháp tính toán:
- Nếu chu kỳ dao động riêng của công trình nhỏ hơn rất nhiều so với chu kỳ tải trọng (T
DĐR
<
3sec ) thì lúc này ảnh hởng động của tải trọng động là nhỏ không đáng kể so với tải trọng tĩnh.
Bài toán lúc này đợc xét nh bài toán lực tĩnh, việc đánh giá sơ bộ ảnh hởng tính chất động của các
tác động sẽ đợc xét qua hệ số động (k
đ
)

:
k
đ
=
2
11
2
2
1
.

.2
1
1








+

















=

t
o
u
u
Trong đó:
u
o
biên độ của chuyển vị động
u
t
chuyển vị cực đại do tác dụng tĩnh của tải trọng

1
=
ddr
T

.2
là tần số của một dạng dao động riêng.
T
kc
Chu kỳ dao động riêng của kết cấu.
/
1

Hệ số giảm chấn lấy bằng 0,08.
Nhóm 5_lớp 52cb2 gvhd:th.s vũ đan chỉnh
16
Viện xây dựng công trình biển đồ án: ctb cố định i
tần số vòng của sóng tác dụng.
- Nếu chu kỳ dao động riêng của công trình gần với chu kỳ tải trọng tác động (ở đây là chu
kỳ của sóng) thì ảnh hởng động của tải trọng động đến phản ứng của công trình là đáng kể. Lúc
này phải tính toán động kết cấu.
II.4.2. Tính toán các loại khối lợng :
1. Xác định khối lợng thợng tầng:
Tải trọng thợng tầng là tải trọng đứng, theo số liệu đồ án tổng tải trọng
P= 4300T
Tổng cộng tất cả các tải trọng đứng của phần thợng tầng có giá trị là P, tải trọng P đợc phân cho
8nút tại 8 đỉnh của khung sàn chịu lực, phơng tác dụng hớng xuống, tải trọng này tác dụng lên
công trình là tải trọng tĩnh.
Nút 196 199 200 203
Pi (T) 358.3 358.3 358.3 358.3
Nút 197 198 201 202
Pi (T) 716.7 716.7 716.7 716.7
2. Xác định khối lợng bản thân kết cấu quy đổi:
Khối lợng bản thân của một thanh là :
m
bt
(i) =
s
. A
s
. L
i
Trong đó:

+
s
- Trọng lợng riêng của vật liệu làm thanh kết cấu, với vật liệu thép
s
= 7.850
t/m
3
.
+ A
si
- diện tích tiết diện của thanh thứ i , m
2
.
Với A
si
= [.( D
i
2
-(D
i
- 2.
i
)
2
)]/4
Với D
i
,
i
- đờng kính ngoài và bề dầy của thanh thứ i .

+ L
ij
- chiều dài thanh thứ i , ( m )
Kết quả tính khối lợng bản thân tại các nút
Nhóm 5_lớp 52cb2 gvhd:th.s vũ đan chỉnh
17
Viện xây dựng công trình biển đồ án: ctb cố định i
JOINT
Σm
BT
JOINT
Σm
nk
JOINT
Σm
BT
JOINT
Σm
BT
1 1.1209 52 0.4732 103 20.652 154 13.737
2 1.1209 53 0.2987 104 20.652 155 8.3134
3 1.1209 54 0.266 105 3.9735 156 6.2208
4 1.1209 55 0.266 106 16.893 157 3.5315
5 1.1209 56 0.2987 107 14.79 158 6.2208
6 1.1209 57 4.1721 108 9.1191 159 8.3134
7 1.1209 58 3.825 109 5.6785 160 2.2926
8 1.1209 59 3.825 110 9.1191 161 3.1415
9 1.3949 60 4.1721 111 13.023 162 2.2926
10 1.3694 61 4.1721 112 3.9636 163 13.737
11 1.3694 62 3.825 113 5.0379 164 2.9984

12 1.3949 63 3.825 114 3.9636 165 12.411
13 0.2749 64 4.1721 115 16.893 166 12.411
14 0.2489 65 0.2987 116 5.407 167 2.9984
15 0.2489 66 0.266 117 19.925 168 13.737
16 0.2749 67 0.266 118 19.925 169 4.2656
17 0.2749 68 0.2987 119 5.407 170 4.2656
18 0.2489 69 6.9806 120 16.893 171 6.3131
19 0.2489 70 6.9806 121 6.8079 172 2.9351
20 0.2749 71 6.9762 122 6.8079 173 10.266
21 1.3949 72 6.9762 123 6.3326 174 10.266
22 1.3694 73 6.9762 124 6.3326 175 2.9351
23 1.3694 74 6.9762 125 6.3326 176 6.3131
24 1.3949 75 17.499 126 6.3326 177 4.5519
25 0.4732 76 4.2928 127 13.4 178 4.7336
26 0.444 77 21.188 128 3.5154 179 3.4062
27 0.444 78 21.188 129 17.566 180 4.7336
28 0.4732 79 6.2122 130 17.566 181 4.5519
29 5.7663 80 17.499 131 3.5154 182 2.1219
30 6.7093 81 15.764 132 13.4 183 3.0382
31 11.562 82 7.6952 133 9.0472 184 2.117
32 11.562 83 5.9093 134 6.6296 185 1.3185
33 6.7093 84 9.6146 135 3.6697 186 6.3131
34 5.7663 85 15.764 136 6.6296 187 2.7204
35 16.982 86 4.2506 137 9.0472 188 9.8103
36 8.7657 87 5.2454 138 2.4743 189 8.4957
37 6.1579 88 4.2506 139 3.2578 190 2.7204
38 8.7657 89 17.499 140 2.4743 191 6.3131
39 16.982 90 5.8762 141 13.4 192 0.1878
40 4.5533 91 20.449 142 3.2939 193 0.1878
41 5.474 92 20.449 143 17.086 194 0.1878

42 4.5533 93 5.8762 144 17.086 195 0.1878
43 5.7663 94 17.499 145 3.2939 196 0.1859
Nhãm 5_líp 52cb2 gvhd:th.s vò ®an chØnh
18
ViÖn x©y dùng c«ng tr×nh biÓn ®å ¸n: ctb cè ®Þnh i
44 6.3707 95 6.8079 146 13.4 197 0.1873
45 10.814 96 6.8079 147 4.3729 198 0.1873
46 10.814 97 6.5604 148 4.3729 199 0.1859
47 6.3707 98 6.5604 149 13.737 200 0.1859
48 5.7663 99 6.5604 150 3.2169 201 0.1873
49 0.4732 100 6.5604 151 12.88 202 0.1873
50 0.444 101 16.893 152 12.88 203 0.1859
51 0.444 102 5.74 153 3.2169
Tổng khối lợng bản thân 1288,4 tấn
3. Xác định khối lợng hà bám tại thanh:
Xác định khối lợng hà bám của thanh tính từ MNTB xuống đáy biển .
Để đơn giản ta giả thiết tính hà bám theo cách tính trung bình: Chiều dày hà bám tại cao độ của
đầu i là t
1
,tại đầu j là t
2
. Chiều dày hà bám trung bình là t=0.5(t
1
+t
2
)
+ Khối lợng hà bám tại thanh thứ i là :
m
h
(i) =

h
.A
hi
.L
i

h
khối lợng riêng của hà bám (
h
= 1.600 t/m
3
).
A
hi
Diện tích hà bám ở một mặt cắt ngang thanh
Khối lợng hà bám quy về 2 nút với giả thiết khối kợng hà bám phân bố đều
trên chiều dài thanh. Kết quả hà bám quy về các nút.
JOINT m
hb
JOINT m
hb
JOINT m
hb
JOINT m
hb

1 0 52 0.0075 103 5.6896 154 3.1472
2 0 53 0.0048 104 5.6896 155 1.4493
3 0 54 0.0039 105 0.8592 156 1.4903
4 0 55 0.0039 106 5.0274 157 1.0106

5 0 56 0.0048 107 4.7983 158 1.4903
6 0 57 1.2329 108 2.6821 159 1.4493
7 0 58 1.1329 109 1.4349 160 0.4452
8 0 59 1.1329 110 2.6821 161 0.7706
9 0.0041 60 1.2329 111 4.2967 162 0.4452
10 0.0036 61 1.2329 112 0.7331 163 3.1472
11 0.0036 62 1.1329 113 1.0795 164 0.6792
12 0.0041 63 1.1329 114 0.7331 165 2.733
13 0.0041 64 1.2329 115 5.0274 166 2.733
Nhóm 5_lớp 52cb2 gvhd:th.s vũ đan chỉnh
19
Viện xây dựng công trình biển đồ án: ctb cố định i
14 0.0036 65 0.0048 116 1.1834 167 0.6792
15 0.0036 66 0.0039 117 5.3356 168 3.1472
16 0.0041 67 0.0039 118 5.3356 169 0.5841
17 0.0041 68 0.0048 119 1.1834 170 0.5841
18 0.0036 69 1.6669 120 5.0274 171 0
19 0.0036 70 1.6669 121 1.5848 172 0
20 0.0041 71 1.6675 122 1.5848 173 0
21 0.0041 72 1.6675 123 1.3722 174 0
22 0.0036 73 1.6675 124 1.3722 175 0
23 0.0036 74 1.6675 125 1.3722 176 0
24 0.0041 75 5.3856 126 1.3722 177 0
25 0.0075 76 0.9925 127 4.1256 178 0
26 0.0068 77 5.9527 128 0.9595 179 0
27 0.0068 78 5.9527 129 5.6064 180 0
28 0.0075 79 1.6017 130 5.6064 181 0
29 1.3438 80 5.3856 131 0.9595 182 0
30 1.877 81 5.4145 132 4.1256 183 0
31 3.1504 82 2.384 133 3.3809 184 0

32 3.1504 83 1.5804 134 2.1856 185 0
33 1.877 84 2.9931 135 1.1075 186 0
34 1.3438 85 5.4145 136 2.1856 187 0
35 6.2798 86 0.8615 137 3.3809 188 0
36 2.7584 87 1.1869 138 0.5259 189 0
37 1.7475 88 0.8615 139 0.837 190 0
38 2.7584 89 5.3856 140 0.5259 191 0
39 6.2798 90 1.405 141 4.1256 192 0
40 1.0123 91 5.5605 142 0.8246 193 0
41 1.3137 92 5.5605 143 5.3372 194 0
42 1.0123 93 1.405 144 5.3372 195 0
43 1.3438 94 5.3856 145 0.8246 196 0
44 1.6601 95 1.5848 146 4.1256 197 0
45 2.718 96 1.5848 147 1.2282 198 0
46 2.718 97 1.4732 148 1.2282 199 0
47 1.6601 98 1.4732 149 3.1472 200 0
48 1.3438 99 1.4732 150 0.7987 201 0
49 0.0075 100 1.4732 151 2.9718 202 0
50 0.0068 101 5.0274 152 2.9718 203 0
51 0.0068 102 1.3609 153 0.7987
Tổng khối lợng hà bám 315,76 tấn
Kết quả tính toán chi tiết thể hiện ở phần phụ lục.
Nhóm 5_lớp 52cb2 gvhd:th.s vũ đan chỉnh
20
Viện xây dựng công trình biển đồ án: ctb cố định i
4.
Xác định khối lợng nớc kèm của các thanh ngập nớc:
Xác định khối lợng nớc kèm tính từ MNTB xuống đáy biển.
Khối lợng nớc kèm quy đổi tại nút thứ i là:
m

nk
(i) =
n
.C
am
.V
i
Trong đó:
+
n
- mật độ của nớc biển = 1,025 t/m
3
.
+ C
am
- hệ số nớc kèm, C
am
= 0,2.
+ V
i
- thể tích ống phần ngập nớc, tính với đờng kính mới có cả chiều dày hà bám
Khối lợng nớc kèm đợc quy về nút theo nguyên tắc của dầm đơn giản.
JOINT m
nk
JOINT m
nk
JOINT m
nk
JOINT m
nk

1 0 52 0.059 103 13.397 154 6.1447
2 0 53 0.0663 104 13.397 155 3.2853
3 0 54 0.0469 105 2.2311 156 3.1295
4 0 55 0.0469 106 11.982 157 2.2338
5 0 56 0.0663 107 8.3068 158 3.1295
6 0 57 3.4953 108 4.8003 159 3.2853
7 0 58 3.0265 109 2.8787 160 1.4502
8 0 59 3.0265 110 4.8003 161 1.9871
9 0.0376 60 3.4953 111 7.4387 162 1.4502
10 0.0266 61 3.4953 112 2.0094 163 6.1447
11 0.0266 62 3.0265 113 2.554 164 1.9673
12 0.0376 63 3.0265 114 2.0094 165 6.66
13 0.1869 64 3.4953 115 11.982 166 6.66
14 0.1756 65 0.0663 116 2.9304 167 1.9673
15 0.1756 66 0.0469 117 13.029 168 6.1447
16 0.1869 67 0.0469 118 13.029 169 1.4216
17 0.1869 68 0.0663 119 2.9304 170 1.4216
18 0.1756 69 4.1373 120 11.982 171 0
19 0.1756 70 4.1373 121 4.035 172 0
20 0.1869 71 4.1347 122 4.035 173 0
21 0.0376 72 4.1347 123 3.7533 174 0
22 0.0266 73 4.1347 124 3.7533 175 0
23 0.0266 74 4.1347 125 3.7533 176 0
24 0.0376 75 12.34 126 3.7533 177 0
25 0.059 76 2.3798 127 9.6861 178 0
Nhóm 5_lớp 52cb2 gvhd:th.s vũ đan chỉnh
21
Viện xây dựng công trình biển đồ án: ctb cố định i
26 0.0417 77 13.693 128 2.1017 179 0
27 0.0417 78 13.693 129 12.001 180 0

28 0.059 79 3.3528 130 12.001 181 0
29 3.4938 80 12.34 131 2.1017 182 0
30 3.6198 81 8.8466 132 9.6861 183 0
31 6.598 82 4.0831 133 5.5444 184 0
32 6.598 83 2.9957 134 3.8135 185 0
33 3.6198 84 5.0562 135 2.1109 186 0
34 3.4938 85 8.8466 136 3.8135 187 0
35 9.5281 86 2.1549 137 5.5444 188 0
36 4.5372 87 2.6592 138 1.4233 189 0
37 3.1218 88 2.1549 139 1.8739 190 0
38 4.5372 89 12.34 140 1.4233 191 0
39 9.5281 90 3.1824 141 9.6861 192 0
40 2.3084 91 13.319 142 1.9743 193 0
41 2.7751 92 13.319 143 11.725 194 0
42 2.3084 93 3.1824 144 11.725 195 0
43 3.4938 94 12.34 145 1.9743 196 0
44 3.4482 95 4.035 146 9.6861 197 0
45 6.2187 96 4.035 147 2.9902 198 0
46 6.2187 97 3.8883 148 2.9902 199 0
47 3.4482 98 3.8883 149 6.1447 200 0
48 3.4938 99 3.8883 150 2.1055 201 0
49 0.059 100 3.8883 151 6.9563 202 0
50 0.0417 101 11.982 152 6.9563 203 0
51 0.0417 102 3.0992 153 2.1055
Tổng khối lợng nớc kèm 700.23 tấn
Kết quả tính toán khối lợng nớc kèm quy về các nút thể hiện ở phụ lục.
5. Khối lợng nớc trong ống :
Tính khối lợng nớc trong ống với MNTB .
Ta chỉ tính khối lợng nớc trong ống đối với các ống chính.
Khối lợng nớc trong ống là:

m
nô
(i) =
n
. A
ni
. L
i
Trong đó:
+
n
- mật độ của nớc biển 1025 kg/m
3
.
+ A
ni
- Diện tích tiết diện phần rỗng (phần chứa nớc) của cọc ngập trong nớc.
Nhóm 5_lớp 52cb2 gvhd:th.s vũ đan chỉnh
22
Viện xây dựng công trình biển đồ án: ctb cố định i
A
n
(
i)= [.(D
i
- 2.
i
)
2
)]/4

+ D
i
- Đờng kính ngoài của cọc .
+
i
Chiều dày cọc.
JOINT m
no
JOINT m
no
JOINT m
no
JOINT m
no
1 0 52 0 103 5.4259 154 0
2 0 53 0 104 5.4259 155 0
3 0 54 0 105 0 156 0
4 0 55 0 106 5.8947 157 0
5 0 56 0 107 0 158 0
6 0 57 6.181 108 0 159 0
7 0 58 5.7115 109 0 160 0
8 0 59 5.7115 110 0 161 0
9 0 60 6.181 111 0 162 0
10 0 61 6.181 112 0 163 0
11 0 62 5.7115 113 0 164 0
12 0 63 5.7115 114 0 165 0
13 0.2863 64 6.181 115 5.8947 166 0
14 0.2856 65 0 116 0 167 0
15 0.2856 66 0 117 5.4259 168 0
16 0.2863 67 0 118 5.4259 169 0

17 0.2863 68 0 119 0 170 0
18 0.2856 69 0 120 5.8947 171 0
19 0.2856 70 0 121 0 172 0
20 0.2863 71 0 122 0 173 0
21 0 72 0 123 0 174 0
22 0 73 0 124 0 175 0
23 0 74 0 125 0 176 0
24 0 75 11.789 126 0 177 0
25 0 76 0 127 0 178 0
26 0 77 10.852 128 0 179 0
27 0 78 10.852 129 0 180 0
28 0 79 0 130 0 181 0
29 0.5726 80 11.789 131 0 182 0
30 0 81 0 132 0 183 0
31 0.5712 82 0 133 0 184 0
32 0.5712 83 0 134 0 185 0
33 0 84 0 135 0 186 0
34 0.5726 85 0 136 0 187 0
35 0 86 0 137 0 188 0
Nhóm 5_lớp 52cb2 gvhd:th.s vũ đan chỉnh
23
Viện xây dựng công trình biển đồ án: ctb cố định i
36 0 87 0 138 0 189 0
37 0 88 0 139 0 190 0
38 0 89 11.789 140 0 191 0
39 0 90 0 141 0 192 0
40 0 91 10.852 142 0 193 0
41 0 92 10.852 143 0 194 0
42 0 93 0 144 0 195 0
43 0.5726 94 11.789 145 0 196 0

44 0 95 0 146 0 197 0
45 0.5712 96 0 147 0 198 0
46 0.5712 97 0 148 0 199 0
47 0 98 0 149 0 200 0
48 0.5726 99 0 150 0 201 0
49 0 100 0 151 0 202 0
50 0 101 5.8947 152 0 203 0
51 0 102 0 153 0
Tổng khối lợng nớc trong ống 190,28 tấn
Kết quả chi tiet tính toán thể hiện ở phần phụ lục.
II.4.2 Tính dao động riêng :
Với sơ đồ kết cấu và tiết diện các thanh đã chọn, sau khi tính đợc khối lợng thợng tầng, khối
lợng nứơc kèm, hà bám, nớc trong ống chính ta tiến hành quy đổi khối lợng về nút và nhập vào
SAP để tính DĐR.
Kết quả tính DĐR nh sau :
T
1
(UY) T
2
(UX) T
3
(RZ)
2.33 1.68 1.48
Ta thấy chu kỳ dao động riêng của công trình T
r
max
< 3 s và nhỏ hơn rất nhiều so với chu
kỳ tải trọng sóng, do đó ảnh hởng động của tải trọng động là nhỏ không đáng kể. Lựa chọn bài
toán giải theo phơng pháp tựa tĩnh, việc đánh giá ảnh hởng động của các tác động đợc xét qua hệ
số động (k

đ
)

:
.
.
.2
1
1
2
2
2








+

==
rrr
t
o
d
u
u
k






Thay các giá trị :
Nhóm 5_lớp 52cb2 gvhd:th.s vũ đan chỉnh
24
Viện xây dựng công trình biển đồ án: ctb cố định i
/
1
Hệ số giảm chấn lấy bằng 0,08
./70,2

33,2
14,3.2
sRad
r
==

./43,0
75,14
14,3.2
sRad==

03,1
70,2
43,0
08.0.2
70,2
43.0
1
1
2
2
2
=






+

==
x
u
u
k
t
o
d
III. Xác định tải trọng tác động lên công trình .
III.1.Tải trọng thợng tầng:
Tổng cộng tất cả các tải trọng đứng của phần thợng tầng có giá trị là P, tải trọng P đợc phân
cho 8 nút tại 8 đỉnh ống chính, phơng tác dụng hớng xuống, tải trọng này tác dụng lên công trình
là tải trọng tĩnh:
Nút 196 199 200 203
Pi (T) 358.3 358.3 358.3 358.3

Nút 197 198 201 202
Pi (T) 716.7 716.7 716.7 716.7
III.2.Xác định tải trọng đẩy nổi:
II.2.1.Cơ sở lý thuyết
- TảI trọng đẩy nổi là tải trọng theo phơng thẳng đứng do nớc tác dụng lên công trình khí
đặt trong môi trờng nớc,có giá trị chính bằng trọng lợng của phần nớc bị công trình chiếm
chỗ
- Khi tính tải trọng đẩy nổi các ống ngang và ống xiên đợc xem là kín 2 đầu,các ống chính
cần xét đến lợng nớc trong ống
II.2.2.Công thức tính toán
Công thức xác định tải trọng đẩy nổi:
Nhóm 5_lớp 52cb2 gvhd:th.s vũ đan chỉnh
25
Viện xây dựng công trình biển đồ án: ctb cố định i