Phân tích mô hình tính toán kết cấu công trình bến cảng đặc biệt lắp ráp nhanh trong giai đoạn thi công xây dựng tại Việt Nam

B GIO DC V O TO
Trờng đại học giao thông vận tải


NCS. NGuyễn thị bạch dơng



PHÂN TíCH mô hình tính toán
kết cấu CÔNG TRìNH bến cảng đặc biệt lắp ráp nhanh
trong giai đoạn thi công xây dựng tại việt Nam


Luận án tiến sĩ kỹ thuật
Chuyên NgàNH Xây dựng công trình đặc biệt
M số : 62.58.50.05





Hà NộI, NĂM 2011
bộ giáo dục và đào tạo
Trờng đại học giao thông vận tải



NCs. Nguyễn thị bạch dơng

PHÂN TíCH mô hình tính toán
kết cấu CÔNG TRìNH bến cảng đặc biệt lắp ráp nhanh
trong giai đoạn thi công xây dựng tại việt Nam

CHUYÊN NGàNH :XÂY DựNG CÔNG TRìNH ĐặC BIệT
Mã số : 62.58.50.05

LUậN áN TIếN Sĩ Kỹ THUậT



ngời hớng dẫn khoa học
1. PGS.TS. phạm văn giáp
2. PGS.TS. hoàng hà



hà nội, NĂM 2011


Lời cam đoan

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong Luận án là trung thực và cha từng đợc ai
công bố trong bất kỳ công trình nào khác.


Tác giả Luận án

Nguyn Th Bch Dng





Lời cảm ơn

Luận án phân tích mô hình tính toán kết cấu công
trình bến cảng đặc biệt lắp ráp nhanh trong giai đoạn thi
công xây dựng ở việt Nam đến nay đã đợc hoàn thành theo đúng đề
cơng và tiến độ thời gian trớc hết là do sự nỗ lực bền bỉ của bản thân theo
sát sự chỉ bảo tận tình của các thầy hớng dẫn, sau đó là sự giúp đỡ khích lệ
của nhiều thầy cô khác, của gia đình và bạn bè.
Bằng tấm lòng kính trọng tôi xin chân thành cảm ơn PGS-TS Phạm Văn
Giáp, PGS-TS Hoàng Hà đã hớng dẫn một cách logic, mạch lạc từng nội
dung, từng bớc đi của quá trình thực hiện Luận án.
Lời cảm ơn chân thật này xin gửi tới GS-TS Nguyễn Viết Trung
nguyên Trởng Bộ môn Công trình GTTP và CTT đã giúp đỡ, tạo điều kiện
thuận lợi nhất cả về tinh thần lẫn vật chất cho tôi hoàn thành Luận án.
Tôi xin cảm ơn Ban giám hiệu, Phòng đào tạo sau đại học, Khoa Công
trình cùng tất cả các thầy cô trong Bộ môn Công trình GTTP & CTT đã giúp
đỡ tạo mọi điều kiện cần thiết cho tôi nghiên cứu.
Cuối cùng xuất phát từ đáy lòng tôi vô cùng cảm kích mọi sự giúp đỡ
của bạn bè, đồng nghiệp, đặc biệt là sự hy sinh, động viên, khích lệ của gia
đình Bố Mẹ tôi, của chồng con đã lo lắng chăm sóc tôi ở mọi thời điểm để tôi
tập trung cao sức lực cho Luận án.

Hà Nội, tháng 10/2011



NCS. Nguyễn Thị Bạch Dơng


I

Mục lục

Trang phụ bìa
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Mục lục
Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt
Danh mục các bảng biểu
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
Mở đầu
01. Đặt vấn đề 1
02. Những nội dung cần giải quyết 2
03. Phạm vi nghiên cứu 3
04. Phơng pháp nghiên cứu 4
05. ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu 4
Chơng 1: Tổng quan về bến cảng biển lắp ráp nhanh và khả năng ứng dụng trong
xây dựng cảng ở Việt Nam
1.1 Khái niệm và cấu tạo BLRN 6
1.2. Trình tự và các giai đoạn thi công BLRN 12
1.2.1. Trình tự thi công BLRN cố định 12
1.2.2. Các giai đoạn tính toán thi công BLRN cố định 16

1.2.3. Trình tự thi công BLRN bán cố định và việc tái sử dụng BLRN 16
1.3. Giới thiệu một số ví dụ BLRN 18
1.3.1 Một số công trình BLRN trên thế giới 18
1.3.2. Một số BLRN đ đợc xây dựng tại Việt Nam 21
1.4. Điều kiện tự nhiên vùng biển Việt Nam và các vị trí có thể xây dựng BLRN 22
1.4.1. Giới thiệu về vùng biển Việt Nam 22
1.4.2. Các điều kiện tự nhiên trên vùng biển Việt Nam 23
1.4.3. Lựa chọn các vị trí xây dựng BLRN 27
1.5. Cung ứng vật liệu và chế tạo các bộ phận BLRN ở Việt Nam 36
1.6. Tổng quan về bài toán thiết kế BLRN 36
II

1.6.1. C¸c lo¹i m« h×nh tÝnh to¸n bÕn cÇu tµu ®µi cao 36
1.6.2. C¸c ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch kÕt cÊu 38
1.7. KÕt ln ch−¬ng 1 39
Ch−¬ng 2:
C
C
¬
¬


s
s
ë
ë


l
l

ý
ý


t
t
h
h
u
u
y
y
Õ
Õ
t
t


v
v
µ
µ


x
x
©
©
y
y

d
d
ù
ù
n
n
g
g


c
c
¸
¸
c
c


m
m
«
«


h
h
×
×

n
n
h
h


t
t
Ý
Ý
n
n
h
h


®
®
i
i
Ĩ
Ĩ
n
n


h
h
×
×

n
n
h
h


c
c
h
h
o
o


b
b
Õ
Õ
n
n


l
l
¾
¾
p
p

r
r
¸
¸
p
p


n
n
h
h
a
a
n
n
h
h




2.1. S¬ ®å kÕt cÊu BLRN 41
2.2. Ph−¬ng ph¸p ln thiÕt kÕ BLRN 42
2.3. S¬ ®å khèi tÝnh to¸n thiÕt kÕ BLRN 43
2.4. C¸c c¬ së lý thut vỊ m« h×nh tÝnh 43
2.4.1. C¸c c¬ së lý thut vỊ m« h×nh tÝnh sµ lan 45
2.4.2. C¸c c¬ së lý thut vỊ m« h×nh tÝnh cäc 47

2.4.3. C¸c c¬ së lý thut vỊ m« h×nh tÝnh BLRN 47
2.5. Ph©n tÝch, lùa chän vµ m« pháng c¸c liªn kÕt chÝnh trong m«
h×nh tÝnh BLRN 48
2.5.1. Ph©n tÝch, lùa chän vµ m« pháng c¸c liªn kÕt chÝnh trong qu¸ tr×nh thi
c«ng BLRN 48
2.5.2. Lùa chän, ph©n tÝch vµ m« pháng c¸c liªn kÕt trong qu¸ tr×nh khai th¸c 50
2.6. X©y dùng m« h×nh tÝnh BLRN 57
2.6.1. C¸c gi¶ thiÕt trong x©y dùng m« h×nh tÝnh BLRN 57
2.6.2. C¸c m« h×nh tÝnh BLRN 59
2.6.3. So s¸nh c¸c m« h×nh tÝnh BLRN ® x©y dùng víi c¸c m« h×nh tÝnh
bÕn d¹ng jacket, mãng cäc ®µi cao vµ giµn khoan jack-up. 64
2.7. KÕt ln ch−¬ng 2 65
Ch−¬ng 3:
T
T
Ý
Ý
n
n
h
h


t
t
o
o
¸
¸
n

n


b
b
Õ
Õ
n
n


l
l
¾
¾
p
p


r
r
¸
¸
p
p


n
n
h

h
a
a
n
n
h
h


t
t
r
r
o
o
n
n
g
g


®
®
i
i
Ị
Ị
u
u

k
k
i
i
Ư
Ư
n
n


t
t
h
h
i
i


c
c
«
«
n
n
g
g


x

x
©
©
y
y


d
d
ù
ù
n
n
g
g


t
t
¹
¹
i
i




V
V
i

i
Ư
Ư
t
t


N
N
a
a
m
m


3.1. Nghiªn cøu tÝnh to¸n thiÕt kÕ BLRN 69
3.1.1. C¸c quy ®Þnh chung vỊ tÝnh to¸n c«ng tr×nh bÕn phï hỵp víi BLRN 69
3.1.2. Nh÷ng yªu cÇu khi ¸p dơng x©y dùng BLRN 70
3.1.3. X¸c ®Þnh kÝch th−íc c¬ b¶n cđa bÕn 71
3.1.4. Xác đònh tải trọng và tác đôïng lên BLRN 72
3.1.5. TÝnh to¸n thiÕt kÕ sµ lan 73
3.1.6. Lựa chọn cọc ống thép 77
III

3.2. Các trờng hợp tính toán BLRN 77
3.2.1. Đài cọc khi là phơng tiện thuỷ 78
3.2.2. Trờng hợp thi công 78
3.2.3. Trờng hợp khai thác 78
3.3. Các tổ hợp tải trọng tính toán điển hình cho thi công và khai thác 79
3.3.1. Tổ hợp tải trọng trong thi công lắp dựng 79

3.3.2. Tổ hợp tải trọng trong giai đoạn khai thác BLRN 80
3.4. Mô hình hoá và phân tích kết cấu BLRN 82
3.4.1. Mô hình hoá kết cấu 82
3.4.2. Giới thiệu các phần mềm ứng dụng ANSYS SAP2000 MIDAS
trong phân tích kết cấu BLRN 83
3.4.3. Mô hình hoá, phân tích kết cấu BLRN bằng SAP 2000 và MIDAS 87
3.5. Mô hình hoá và phân tích kết cấu cho các TH tính toán BLRN 88
3.5.1. Các trờng hợp thi công 88
3.5.2. Các trờng hợp khai thác 89
3.5.3. Mô hình hoá BLRN trong điều kiện không khai thác thuộc vùng
không đợc che chắn 91
3.5.4. Biểu diễn kết quả và phơng pháp xử lý kết quả tính 91
3.6. Kết luận chơng 3 95
Chơng 4: ứ
n
n
g
g


d
d
ụ
ụ
n
n
g
g

t
t
í
í
n
n
h
h


t
t
o
o
á
á
n
n


c
c
ụ
ụ


t
t
h
h

ể
ể


v
v
à
à


đ
đ
á
á
n
n
h
h


g
g
i
i
á
á


k
k

ế
ế
t
t


q
q
u
u
ả
ả
4.1. Các căn cứ lựa chọn kích thớc phân đoạn BLRN mẫu 96
4.1.1. Lựa chọn kích thớc cơ bản 96
4.1.2. Lựa chọn nền cọc 97
4.1.3. Thiết kế tối u cho sà lan làm phân đoạn BLRN 97
4.2. Phân tích, lựa chọn các ví dụ tính toán BLRN tại một số vị trí xây
dựng điển hình 97
4.2.1. Thiết kế sà lan mẫu BLRN 97
4.2.2. Lựa chọn vị trí xây dựng với các điều kiện tự nhiên và điều kiện
khai thác 99
4.3. ứng dụng tính toán cụ thể cho 6 ví dụ 101
4.3.1. Trờng hợp thi công 101
4.3.2. Trờng hợp khai thác 103
IV

4.3.3. Trờng hợp không khai thác trong vùng không đợc che chắn 109
4.4. Biểu diễn và xử lý các kết quả tính toán của các ví dụ 111
4.4.1 Trờng hợp thi công 111
4.4.2. Trờng hợp khai thác 113

4.4.3. BLRN trong vùng không đợc che chắn trong TH không khai thác
trong điều kiện tự nhiên bất lợi 120
4.5. Đánh giá các kết quả tính toán và đề xuất các giải pháp khi kết quả
tính toán cha thoả mn hoặc quá thiên về an toàn 121
4.5.1. Trờng hợp thi công 121
4.5.2. Trờng hợp khai thác 121
4.5.3. Trờng hợp không khai thác trong vùng không đợc che chắn 123
4.5.4. Đề xuất mốt số giải pháp khi kết quả tính cha thoả mn khi kiểm
toán theo hai nhóm TTGH 124
4.6. Kết luận chơng 4 124
Kết luận Kiến nghị 126
5.1. Những đóng góp khoa học chính của Luận án 126
5.2. Kiến nghị 127
5.3. Phơng hớng nghiên cứu phát triển của luận án 128
Danh mục các công trình của tác giả
Tài liệu tham khảo






V


Danh mơc c¸c ký hiƯu, ch÷ viÕt t¾t

BLRN BÕn l¾p r¸p nhanh hc bÕn l¾p r¸p nhanh cè ®Þnh
KTB Kinh tÕ biĨn
TH Tr−êng hỵp

VD VÝ dơ
A
c
Diện tích tiết diện cọc (m
2
)
A
cc
DiƯn tÝch tiÕt diƯn cét chèng (cm
2
)
A
p
Diện tích mũi lấy bằng diện tích tiết diện ngang của thành ống (m
2
)
a Tham sè trong tÝnh to¸n hƯ sè ®µn håi theo ph−¬ng ®øng
B
max
ChiỊu réng thiÕt kÕ cđa sµ lan
b Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c trung ®iĨm cđa hai nhÞp ngang kỊ cËn cđa c¸c xµ
ngang ®−ỵc ®ì bëi cét chèng (m)
D Cạnh dài của tiết diện cọc hoặc đường kính cọc ống (m)
d Kho¶ng c¸ch dù phßng cđa bÕn (m)
E
c
M« ®un ®µn håi vËt liƯu thÐp lµm cäc (T/m
2
)
E

dn
, E
idn
M« ®un ®µn håi cđa vËt liƯu dÇm ngang t−¬ng ®−¬ng vµ m« ®un ®µn håi cđa
vËt liƯu cÊu kiƯn thø i trªn mỈt c¾t ngang qua vÞ trÝ khung kh sµ lan (T/m
2
)
E
dd
, E
idd


M« ®un ®µn håi cđa vËt liƯu dÇm däc t−¬ng ®−¬ng vµ m« ®un ®µn håi cđa vËt
liƯu cÊu kiƯn thø i trªn mỈt c¾t däc qua vÞ trÝ khung kh sµ lan (T/m
2
)
E
s
, E
is
M« ®un ®µn håi cđa vËt liƯu sµn t−¬ng ®−¬ng vµ m« ®un ®µn håi cđa vËt liƯu
cÊu kiƯn thø i trªn mỈt c¾t ngang bất kỳ qua sà lan không trùng với khung
khoẻ (T/m
2
)
F
cc
Diện tích tiết diện cột chống chọn (m
2

)
f
i
Ma sát bên của lớp đất thứ i mặt bên của thân cọc (T/m
2
)
h T¶i träng boong quy ®Þnh theo [34] (kN/m)
H
m
ChiỊu cao m¹n sµ lan (m)
I
cc
M« men qu¸n tÝnh nhá nhÊt cđa tiÕt diƯn cét chèng (cm
4
)
J
dd
Mô men quán tính tương đương của dầm dọc được tính tại một mặt cắt
dọc qua vò trí khung khoẻ sà lan (m
4
)
J
dn
Mô men quán tính tương đương của dầm ngang được tính tại một mặt cắt
ngang qua vò trí khung khoẻ sà lan (m
4
)
J
idd
Mô men quán tính cÊu kiƯn thø i cđa mỈt c¾t däc qua vÞ trÝ khung kh (m

4
)
J
idn
Mô men quán tính cÊu kiƯn thø i cđa mỈt c¾t ngang qua vÞ trÝ khung kh
(m
4
)
VI


J
s
Mô men quán tính tương đương của sàn được tính tại một mặt cắt ngang
bất kỳ qua sà lan không trùng với khung khoẻ (m
4
)
J
is
Mô men quán tính cÊu kiƯn thø i của mặt cắt ngang bất kỳ qua sà lan
không trùng với khung khoẻ (m
4
)
k
h
HƯ sè nỊn theo ph−¬ng ngang (T/m
3
)
K
mz

§é cøng lß xo mòi cäc (T/m)
k
mz
HƯ sè nỊn theo ph−¬ng ®øng t¹i mòi cäc, phơ thc vµo tÝnh chÊt c¬ lý cđa
nỊn ®Êt (T/m
3
)
K
tln
HƯ sè tØ lƯ phơ thc vµo tõng lo¹i nỊn (T/m
4
)
K
xi
§é cøng lß xo ph−¬ng ngang trơc x (T/m)
K
yi
§é cøng lß xo ph−¬ng ngang trơc y (T/m)
K
zi
§é cøng lß xo ph−¬ng ®øng trơc z (T/m)
k
xi
, k
yi
,k
zi
HƯ sè nỊn theo ph−¬ng ngang vµ ph−¬ng ®øng, phơ thc vµo tÝnh chÊt c¬ lý
cđa nỊn ®Êt cđa c¸c líp ®Êt mµ cäc xuyªn qua (T/m
3

)
k
v
§é cøng lß xo däc trơc (t¹i mòi cäc) (T/m)
L ChiỊu dµi sµ lan (m)
L
cdd
ChiỊu dµi cäc d−íi ®Êt (m)
L
max
ChiỊu dµi lín nhÊt cđa sµ lan (m)
L
tk
ChiỊu dµi thiÕt kÕ cđa sµ lan (m)
l
cc
Chiều dài cột chống (cm)
l
i
: ChiỊu dµi ®o¹n cäc thø i (m)
l
in
Chiều dày của lớp đất thứ i trong chiều dài tính toán của cọc (m)
L
n
Chiều dài chòu nén của cọc (m)
L
o
Chiều dài tự do của cọc (m)
L

t
Chiều dài tàu tính toán (m)
L
u
Chiều dài chòu uốn của cọc (m)
m
d
HƯ sè phơ thc ®iỊu kiƯn lµm viƯc
m
f
Hệ
ä
số điều kiện làm việc của đất ở mặt bên cọc
m
R
Hệ số điều kiện làm việc của cọc trong đất
n HƯ sè v−ỵt t¶i lÊy b»ng 1,25
n
c
HƯ sè tỉ hỵp t¶i träng
N Gi¸ trÞ N cđa thÝ nghiƯm xuyªn tiªu chn SPT
k
n
HƯ sè ®¶m b¶o xÐt ®Õn tÇm quan träng vµ cÊp c«ng tr×nh
P
cc
Tải trọng tập trung lớn nhất, hoặc là tải trọng phân bố trên boong lớn nhất
trên một đơn vò diện tích mà cột chống phải đỡ (T)
VII

P
k
Lùc kÐo lín nhÊt cđa kÝch Delong ®«i (T)
P
’
k
Lùc kÐo mét thanh nèi cđa kÝch Delong ®«i (T)
P
n
Ph¶n lùc thu ®−ỵc t¹i vÞ trÝ cäc tõ kÕt qu¶ cđa bµi to¸n ph©n tÝch tr¹ng th¸i
øng st biÕn d¹ng (T)
P
m
Ph¶n lùc thu ®−ỵc t¹i vÞ trÝ cã kÝch tõ kÕt qu¶ cđa bµi to¸n ph©n tÝch tr¹ng
th¸i øng st biÕn d¹ng (T)
q
1
T¶i träng khai th¸c mỈt bÕn (T/m
2
)
Q
n
T¶i träng neo (T)
q
p
Cường độ chòu tải của đất dưới mũi cọc (T/m
2
)
R

n
Gi¸ trÞ c−êng ®é tiªu chn cđa vËt liƯu (T/m
2
)
S Kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c trung ®iĨm hai nhÞp däc kỊ cËn cđa c¸c sèng ®−ỵc ®ì
bëi cét chèng (m)
S
I
Néi lùc tÝnh to¸n
T
tk
Mín n−íc cđa sµ lan
u Chu vi tiết diện ngang thân cọc (m)
W
cc
Tải trọng đỡ bởi cột chống (kN)
∆l
c
Khoảng cách tim tới tim của các cọc thẳng đứng chòu tải trọng ngang (m)
∆
0
ChiỊu s©u ngµm gi¶ ®Þnh (m)
φ Kh¶ n¨ng chÞu lùc tÝnh to¸n cđa cÊu kiƯn
φ
o
Sức chòu tải cho phép của cọc đơn (T)
φ
gh
Sức chòu tải tiêu chuẩn theo đất nền của cọc (T)
α

bd
Hệ số biến dạng
[σ] Giíi h¹n ch¶y cđa vËt liƯu (T/m
2
)
σ
max
øng st ph¸p lín nhÊt (T/m
2
)
σ
min
øng st ph¸p nhá nhÊt (T/m
2
)


VIII


Danh mục các bảng biểu

Chơng 1
Bảng 1.1. Chiều cao và chu kỳ sóng tại vùng mỏ Bạch Hổ 25
Bảng 1.2. Những đặc trng thuỷ triều ven biển Việt Nam 26
Bảng 1.3. Những trị số đặc trng của mực nớc biển theo số liệu quan trắc nhiều năm 27
Bảng 1.4. Mực nớc cực đại, cực tiểu với tần suất hiếm 27
Bảng 1.5. Sóng tính toán của đê Bắc 32
Bảng 1.6. Sóng tính tóan của đê Tây 32
Chơng 2

Chơng 3
Bảng 3.1. Các trờng hợp tổ hợp tải trọng điển hình 82
Bảng 3.2. Khả năng tích hợp của ANSYS 84
Chơng 4
Bảng 4.1. Bảng liệt kê các điều kiện tự nhiên các ví dụ tính toán 101
Bảng 4.2. Số liệu địa chất và hệ số đàn hồi 103
Bảng 4.3. Các trờng hợp kích nâng - hạ - giữ 103
Bảng 4.4. Các trờng hợp tính toán khi hệ kích làm việc không hoặc có đồng bộ 104
Bảng 4.5. Chỉ tiêu cơ lý các lớp đất (VD1) 104
Bảng 4.6. Bảng tính toán hệ số đàn hồi theo phơng ngang (VD1) 106
Bảng 4.7. Chỉ tiêu cơ lý các lớp đất (VD2) 107
Bảng 4.8. Bảng tính toán hệ số đàn hồi theo phơng ngang (VD2) 107
Bảng 4.9. Chỉ tiêu cơ lý các lớp đất (VD4) 109
Bảng 4.10. Bảng tính toán hệ số đàn hồi theo phơng ngang (VD4) 109
Bảng 4.11. Chỉ tiêu cơ lý các lớp đất (VD5) 110
Bảng 4.12. Bảng tính toán hệ số đàn hồi theo phơng ngang (VD5) 110
Bảng 4.13. Tần số và chu kỳ của phân đoạn BLRN 112
Bảng 4.14. Kết quả ứng suất trong các TH kích nâng, hạ, giữ bằng T/m
2
. 113
Bảng 4.15a. Bảng giá trị ứng suất tổng trong các TH bằng T/m
2
113
Bảng 4.15b. Bảng giá trị độ võng trong các TH 113
Bảng 4.16. Bảng giá trị phản lực Fz trong các TH 113
Bảng 4.17. Bảng giá trị ứng suất trong các TH tổ hợp tải trọng tính bằng T/m
2

(VD1 ngàm) 114
Bảng 4.18. Giá trị các phản lực trong các trờng hợp tổ hợp tải trọng

(VD1 - ngàm) 114
IX


Bảng 4.19. Bảng giá trị ứng suất tổng trong các TH tổ hợp tải trọng bằng T/m
2

(VD1- các gối đàn hồi) 117
Bảng 4.20. Giá trị các phản lực trong các TH tổ hợp tải trọng (VD1-ngàm đàn hồi) 117
Bảng 4.21. Bảng giá trị ứng suất tổng trong các trờng hợp tổ hợp tải trọng bằng T/m
2

(VD2- các gối đàn hồi) 118
Bảng 4.22. Giá trị các phản lực trong các trờng hợp tổ hợp tải trọng
(VD2- các gối đàn hồi) 118
Bảng 4.23. Bảng giá trị ứng suất tổng trong các TH tổ hợp tải trọng tính bằng T/m
2

(VD3 ngàm) 118
Bảng 4.24. Giá trị các phản lực trong các TH tổ hợp tải trọng (VD3 ngàm) 119
Bảng 4.25. Bảng giá trị ứng suất tổng trong các tổ hợp tải trọng bằng T/m
2

(VD3 các gối đàn hồi) 119
Bảng 4.26. Giá trị các phản lực trong các tổ hợp tải trọng (VD3 các gối đàn hồi) 119
Bảng 4.27. Bảng giá trị ứng suất tổng trong các TH tổ hợp tải trọng tính bằng T/m
2

(VD4 ngàm) 119
Bảng 4.28. Giá trị các phản lực trong các TH tổ hợp tải trọng (VD4 ngàm) 120

Bảng 4.29. Bảng giá trị ứng suất tổng trong các TH tổ hợp tải trọng bằng T/m
2

(VD4 các gối đàn hồi) 120
Bảng 4.30. Giá trị các phản lực trong các TH tổ hợp tải trọng (VD4 các gối đàn hồi) 1
Bảng 4.31. Bảng giá trị ứng suất tổng trong các TH tổ hợp tải trọng bằng T/m
2

(VD5 ngàm đàn hồi) 121
Bảng 4.32. Giá trị các phản lực trong các tổ hợp tải trọng (VD5 các gối đàn hồi) 121







X



Danh mục các hình vẽ


Chơng 1
Hình 1.1. Thi công BLRN cố định 7
Hình 1.2. BLRN cố định 7
Hình 1.3. BLRN Puerto Cabello 7
Hình 1.4. BLRN Sattahip, Thái Lan 7
Hình 1.5. Mặt bằng và mặt cắt ngang BLRN hình chữ L 8

Hình 1.6. Mặt bằng làm việc BLRN hình bàn tay 8
Hình 1.7. Mặt bằng làm việc BLRN song song với bờ 8
Hình 1.8. Kết cấu sà lan dùng cho đài của BLRN 9
Hình 1.9. Kéo Sà lan cầu tàu tới vị trí xây dựng 9
Hình 1.10. Kích Delong đơn 10
Hình 1.11a.Vị trí gối đỡ thanh nối kích đôi 10
Hình 1.11b. Kích Delong đôi 10
Hình 1.12. Kích có công suất nâng 250T 11
Hình 1.13. Kích container công suất 1250T 11
Hình 1.14. Kích có công suất 1240T 11
Hình 1.15. Kích có công suất nâng 1160T 11
Hình 1.16. Kích thuỷ lực dạng 1 11
Hình 1.17. Kích thuỷ lực dạng 2 11
Hình 1.18. Kích chạy bằng xăng công suất 450T 12
Hình 1.19. Kích cho cọc có đờng kính 2,3m 12
Hình 1.20. BLRN bán cố định tại Đà Nẵng trớc năm 1975 13
Hình 1.21. BLRN bán cố định tại Cam Ranh, năm 1965 13
Hình 1.22. Thi cầu tàu thứ 2 dạng BLRN tại Cam Ranh, năm 1966 13
Hình 1.23. Kéo sà lan tới vị trí xây dựng 15
Hình 1.24. Xác định vị trí lắp dựng cho sà lan 15
Hình 1.25. Lắp dựng sà lan thử (sà lan 2) 15
Hình 1.26. Lắp dựng cho sà lan 1 15
Hình 1.27. Công tác đóng cọc 16
Hình 1.28. Nối cọc 16
Hình 1.29. Hoàn thiện công tác đóng cọc 16
Hình 1.30. Chi tiết lắp ráp kích và hàn cố định sà lan với cọc 16
Hình 1.31. Lắp dựng cầu dẫn 16
Hình 1.32. Kéo sà lan 2 vào vị trí lắp dựng 16
XI

Hình 1.33. Công tác lắp dựng cho sà lan 2 16
Hình 1.34. Hoàn thiện các công việc còn lại 16
Hình 1.35. Một cầu tàu dạng BLRN sử dụng tại Cam Ranh đã đợc kéo quay trở
lại Mỹ, [46] 18
Hình 1.36. BLRN Puerto Guaranao 20
Hình 1.37. Cầu cảng LRN Chabahar (Miền Nam Iran) 21
Hình 1.38. Cầu cảng LRN Jeddah, Saudi Arabia dạng di động 21
Hình 1.39. Cảng Johor cầu tàu số IV ở Malaysia cho tàu 60.000DWT 21
Hình 1.40. Cầu cảng Yanbu, Saudi Arabia cho tàu 72.000DWT 21
Hình 1.41. Căn cứ hậu cần Labuan, Đảo Labuan MaLaysia 21
Hình 1.42. Căn cứ dầu Merak tại Indonesia 21
Hình 1.43. Bến liền bờ Kuala Belait ở Brunei 22
Hình 1.44. Cầu cảng Sippitang Sabah cho tàu 150.000DWT, lớn nhất Châu á 22
Hình 1.45. BLRN Vũng Rô 22
Hình 1.46. BLRN Cam Ranh, năm 1966 22
Hình 1.47. BLRN tại Quy Nhơn, năm 1966 23
Hình 1.48. Biển Đông với vùng biển Việt Nam 24
Hình 1.49. Sơ đồ tính với cọc nối khớp hai đầu 38
Hình 1.50. Sơ đồ tính với cọc nối khớp vào đất 38
Hình 1.51. Sơ đồ tính với cọc ngàm chặt vào đất 38
Hình 1.52. Sơ đồ tính với cọc các gối đàn hồi vào đất 39
Hình 1.53. Sơ đồ tính với cọc nối vào đất bằng các thanh liên kết khớp hai đầu 39
Hình 1.54. Sơ đồ tính cọc làm việc đồng thời với nền 39
Chơng 2
Hình 2.1. Sơ đồ kết cấu một phân đoạn BLRN 42
Hình 2.2. Sơ đồ khối tính toán thiết kế công trình BLRN 45
Hình 2.3. Chi tiết thanh nối kích và sà lan 50
Hình 2.4. Biểu đồ nội lực của liên kết thanh giằng kích với sà lan 50

Hình 2.5. Mô hình cọc làm việc đồng thời với đất nền 52
Hình 2.6. Chi tiết liên kết gối đỡ 57
Hình 2.7. Chi tiết hàn cố định cọc và sà lan 58
Hình 2.8. Mô hình tính sà lan trong thi công 60
a. Mô hình tính sà lan
b. Liên kết cứng phần tử trụ với sà lan
Hình 2.9. Mô hình tính sà lan - kích 61
Hình 2.10. Sơ đồ vị trí đặt các kích Delong trên sà lan 61
Hình 2.11. Mô hình tính biến dạng thân cọc 62
XII



a. Mô hình tính cọc
b. Phần cọc liên kết với đất nền
Hình 2.12. Vùng diện tích ảnh hởng của nút 62
Hình 2.13. Mô hình tính khung ngang BLRN với liên kết các gối đàn hồi 63
Hình 2.14. Hệ khung không gian phần tử dầm với liên kết các gối đàn hồi vào đất 64
Hình 2.15. Hệ khung không gian với liên kết ngàm vào đất 64
Hình 2.16. Hệ khung không gian với liên kết các gối đàn hồi vào đất 64
Hình 2.17. Liên kết ngàm giữa sà lan và cọc 64
Hình 2.18. BLRN kiểu Jacket 65
Hình 2.19. Sơ đồ tính giàn Jacket 65
Hình 2.20. Jackup DC 1022 66
Hình 2.21. Mặt cắt ngang Jackup DC 1022 66
Hình 2.22. Jackup DC 1044 66
Hình 2.23. Jackup DC 1054 66
Hình 2.24. Jackup MOPU 3000 và MOPU mat, cọc có D = 3,5m 67
Hình 2.25. Thi công nền cọc sân bay quốc tế Tokyo 68
Hình 2.26. Mô hình tính một phân đoạn jacket công trình sân bay quốc tế Tokyo 68

Chơng 3
Hình 3.1. Mặt cắt qua sà lan có bố trí ray cần trục 76
Hình 3.2. Sơ đồ kết cấu khung dới ray cần trục 76
Hình 3.3. Đờng cong mô men hồi phục & mô men nghiêng do gió 77
Hình 3.4. Vị trí xét các tải trọng neo và va 81
Hình 3.5. TH tải trọng hàng hoá 1 82
Hình 3.6. TH tải trọng hàng hoá 2 82
Hình 3.7. TH tải trọng hàng hoá 3 82
Hình 3.8. TH tải trọng hàng hoá 4 82
Hình 3.9. Mô hình cọc kích với các tải trọng kích, sóng và gió 89
a. Mô hình tính cọc
b. Tải trọng tác dụng
c. Phần cọc liên kết với đất nền
Hình 3.10. Mô hình TH1 90
Hình 3.11. Mô hình TH2 ữ TH5 90
Hình 3.12. Mô hình BLRN trờng hợp 1, liên kết liên kết ngàm vào đất 90
Hình 3.13. Mô hình BLRN trờng hợp 1, liên kết các gối đàn hồi vào đất 90
Hình 3.14. Mô hình BLRN TH 2, liên kết ngàm vào đất 90
Hình 3.15. Mô hình BLRN TH 2, liên kết các gối đàn hồi vào đất 90
Hình 3.16. Mô hình BLRN TH 3, liên kết ngàm vào đất 91
XIII



Hình 3.17. Mô hình BLRN TH 3, liên kết các gối đàn hồi vào đất 91
Hình 3.18. Mô hình BLRN TH 4, liên kết ngàm vào đất 91
Hình 3.19. Mô hình BLRN TH 4, liên kết các gối đàn hồi vào đất 91
Hình 3.20. Mô hình BLRN TH 5, liên kết ngàm vào đất 92
Hình 3.21. Mô hình BLRN TH5, liên kết các gối đàn hồi vào đất 92
Hình 3.22. Mô hình BLRN TH không khai thác, liên kết ngàm vào đất 92

Hình 3.23a. Hiển thị lực cắt 93
Hình 3.23b. Hiển thị mô men 93
Hình 3.23c. Hiển thị lực dọc 93
Hình 3.24. Hiển thị ứng suất 93
Hình 3.25. Hiển thị phản lực Fxyz 93
Hình 3.26. Hiển thị chuyển vị 93
Hình 3.27. Hiển thị nội lực 94
Hình 3.28. Hiển thị ứng suất tổng 94
Hình 3.29. Hiển thị đờng ảnh hởng chuyển vị phần tử 1120 94
Hình 3.30. Kiểm tra qua bảng kết quả 94
Chơng 4
Hình 4.1. Kết cấu mạn dọc, ngang, vách ngăn dọc ngang của sà lan 99
Hình 4.2. Kết cấu boong, mặt cắt qua vị trí sống phụ của sà lan 99
Hình 4.3. Kết cấu boong, kết cấu đáy của sà lan 100
Hình 4.4. Mô hình tính với trụ đờng kính 2m đợc mô phỏng là các phần tử tấm 103
Hình 4.5. Mô hình tính với 8 gối treo cho mỗi vị trí kích 103
Hình 4.6. Mặt cắt ngang bến 104
Hình 4.7. Sơ đồ tính lực neo 105
Hình 4.8. Sơ đồ minh hoạ chân cần trục cổng 105
Hình 4.9. Mô hình hoá kết cấu phân đoạn BLRN với liên kết ngàm chặt vào đất 106
Hình 4.10. Mô hình hoá phân đoạn BLRN với liên kết các gối đàn hồi vào đất 106
Hình 4.11. Các loại (mode) dao động điển hình 111
Hình 4.12a. Kết quả ứng suất TH1 112
Hình 4.12b. Kết quả chuyển vị TH1 112
Hình 4.13. Kết quả ứng suất TH 2 112
Hình 4.14. Kết quả ứng suất TH 3 112
Hình 4.15a. Kết quả ứng suất BLRN trong vùng không đợc che chắn
khi không khai thác 121
Hình 4.15b. Kết quả phản lực BLRN trong vùng không đợc che chắn
khi không khai thác 121

Hình 4.16. Đồ thị ứng suất âm nhỏ nhất của các TH với mô hình ngàm 123
XIV



Hình 4.17. Đồ thị ứng suất dơng lớn nhất các TH với mô hình ngàm 123
Hình 4.18. Đồ thị ứng suất âm nhỏ nhất các TH với mô hình các gối đàn hồi 123
Hình 4.19. Đồ thị ứng suất dơng lớn nhất các TH với mô hình các gối đàn hồi 123
Hình 4.20. Đồ thị ứng suất max và min VD1 124
Hình 4.21. Đồ thị ứng suất max và min VD2 124
Hình 4.22. Đồ thị ứng suất max và min VD3 124
Hình 4.23. Đồ thị ứng suất max và min VD4 124
Hình 4.24. Đồ thị ứng suất max và min VD5 124
Hình 4.25. Đồ thị phản lực Fzmax trong các ví dụ 124








1

M
M
ở
ở

đ
đ
ầ
ầ
u
u


01. Đặt vấn đề
Việt Nam nằm dọc gần 1/3 chiều dài Biển Đông là vùng biển đợc bao quanh
bởi các quốc gia có tốc độ công nghiệp hoá cao và là một trong những tuyến vận tải
đờng biển quốc tế tấp nập nhất thế giới. Vùng biển Việt Nam án ngữ trên các tuyến
hàng hải và hàng không huyết mạch giữa ấn Độ Dơng - Thái Bình Dơng, giữa
Châu Âu, Trung Cận Đông với Trung Quốc, Nhật Bản và các nớc trong khu vực,
5/10 tuyến đờng hàng hải lớn nhất của hành tinh đi qua.
Việt Nam có chiều dài bờ biển trên 3260 km, có khoảng 160 cửa sông đổ ra
biển, có rất nhiều vịnh, vũng để xây dựng các cảng biển ngang tầm thế giới nh:
Cam Ranh, Vân Phong, Đầm Môn, Dung Quất, Ghềnh Rái, Mũi Né, Liên Chiểu,
Chân Mây, Vũng áng, Nghi Sơn, Cửa Lục, Cửa Ông, Tiên Yên v.v và 2.779 hòn
đảo lớn nhỏ với tổng diện tích 1.636 km
2
. Tuy phân bố các đảo không đều, nhng tất
cả các vùng biển ven bờ Việt Nam đều có các đảo che chắn ở mức độ khác nhau.
Thêm nữa Việt Nam có 41.900 km đờng sông trong đó đ khai thác 11.000 km cho
đờng thuỷ nội địa.
Có thể nói Việt Nam đủ cơ sở để phát triển đều cả 5 ngành kinh tế biển (KTB)
(Cảng, Đóng tàu, Dầu khí, Hải sản, Du lịch biển - Lấn biển), trong đó cảng biển là
then chốt, động lực, đầu tàu nên phải đợc hiện đại hoá một bớc, phát triển trớc
một bớc nhất là khi chiến lợc cạnh tranh phải chớp thời cơ để tranh giành thị
phần, thị trờng.

Theo quan điểm và mục tiêu của quy hoạch phát triển hệ thống cảng biển Việt
Nam đến năm 2020 và định hớng đến năm 2030: tận dụng tối đa lợi thế về vị trí địa
lý và điều kiện tự nhiên để phát triển toàn diện hệ thống cảng biển, đột phá đi thẳng
vào hiện đại, nhanh chóng hội nhập với các nớc trong khu vực về lĩnh vực cảng
biển; phát triển hợp lý giữa các cảng tổng hợp quốc gia, cảng chuyên dụng, cảng địa
phơng, chú trọng phát triển cảng nớc sâu ở cả ba miền; phát triển hớng mạnh ra
biển để nhanh chóng tiếp cận với biển xa, giảm thiểu khó khăn trở ngại về luồng tàu
vào cảng; kết hợp chặt chẽ giữa phát triển cảng biển với quản lý bảo vệ môi trờng,
2

đảm bảo sự phát triển bền vững, gắn liền với yêu cầu đảm bảo an ninh quốc phòng
v.v Do đó việc tập trung xây dựng các cảng nớc sâu, cảng trung chuyển cho tàu
có trọng tải lớn đạt tiêu chuẩn quốc tế và phát triển bến cảng tại các huyện đảo phục
vụ phát triển kinh tế - x hội, an ninh, quốc phòng và củng cố an ninh quốc phòng là
một trong những nhiệm vụ quan trọng trong chiến lợc phát triển kinh tế biển.
Hiện nay trên thế giới xu thế các dạng kết cấu công trình cảng lắp ghép với u
điểm rút ngắn thời gian thi công ngoài hiện trờng mà vẫn đảm bảo yêu cầu về thi
công an toàn, kết cấu bền vững ngày càng đợc ứng dụng nhiều. BLRN là kết cấu
bến cảng lắp ghép với các đặc điểm thời gian thi công rất nhanh, sử dụng phơng
pháp thi công có tính công nghiệp hoá, tính cơ động cao, kết cấu bền vững, lại có
thể xây dựng ở khu vực nớc sâu, những nơi có mực nớc thờng xuyên thay đổi
gần bờ hoặc nơi hải đảo xa đất liền đ đợc áp dụng khá phổ biến cho mục đích
thơng mại và cả quân sự ở nhiều nớc trên thế giới nh Mỹ, Nam Mỹ, Châu Phi,
Singapo, Malaixia, Thái Lan v.v và cũng đ từng đợc xây dựng tại Việt Nam.
Với những đặc điểm và yêu cầu xây dựng cảng nh trên cho thấy việc áp dụng
BLRN trong xây dựng cảng biển là rất cần thiết.
Để Việt Nam có thể tự và chủ động trong chế tạo phân đoạn BLRN điển hình
và đặc biệt là làm chủ trong thi công lắp dựng BLRN phù hợp với các nhu cầu và
đặc điểm đặt ra nh: đáp ứng cho nhu cầu vào và ra của các loại tàu có mớn nớc
lớn trong hiện tại và tơng lai; điều kiện xây dựng trên nền đất rất yếu, khu nớc có

mực nớc thờng xuyên thay đổi, điều kiện tự nhiên nằm trong khu vực đợc che
chắn và không đợc che chắn (nh xây dựng các căn cứ quân sự tại hải đảo, các
cảng đảo và hải đảo); điều kiện về cung ứng vật liệu và chế tạo các bộ phận tại Việt
Nam; trình độ khoa học và công nghệ tại Việt Nam v.v cần nghiên cứu đầy đủ về
các vấn đề liên quan. Những nội dung nghiên cứu của Luận án Phân tích mô hình
tính toán kết cấu công trình bến cảng đặc biệt lắp ráp nhanh trong các giai đoạn thi
công xây dựng tại Việt Nam sẽ góp phần giải quyết các vấn đề đòi hỏi cấp thiết từ
thực tế nêu trên.
02. Mục tiêu và những nội dung cần giải quyết của Luận án
Trên thế giới BLRN là một loại kết cấu bến cảng mà hải quân Mỹ dùng để
3

phục vụ mục đích quân sự (1930 1970), sau năm 1970 nó đợc ứng dụng cho xây
dựng cảng dầu, cảng hàng tổng hợp và chuyên dụng container với bản quyền thiết kế
và thi công của IPCO Group (trớc đây là sự kết hợp của GEM HERSENT Paris,
HERSENT OFFSHORE LTD London và DELONG CORPORATION New
York). Vì vậy các tài liệu về BLRN hầu nh không có và không đủ để phục vụ cho
việc thiết kế và thi công để áp dụng loại kết cấu bến này tại Việt Nam. Ngoài ra,
hiện nay IPCO Group có thiết kế và chế tạo sẵn các bộ phận BLRN cho xây dựng ở
nhiều nơi trên thế giới và ứng với các điều kiện tự nhiên của nhiều vùng miền có thể
gây lng phí về kinh tế khi áp dụng xây dựng tại Việt Nam.
Tài liệu dành riêng cho thiết kế và thi công BLRN tại Việt Nam cha đợc đề
cập mà chỉ có các tài liệu liên quan nh: Tiêu chuẩn Việt Nam về kết cấu thép, quy
phạm đóng tàu, về thiết kế công trình bến cảng biển, về thiết kế móng cọc, về tải
trọng và tác động, tiêu chuẩn ngành về tải trọng và tác động do sóng và do tàu tác
động lên công trình thuỷ, hoặc một số Tiêu chuẩn có liên quan đến công trình xa bờ
của Viện dầu mỏ Mỹ, Det Norske Verta hớng dẫn thiết kế một vài bộ phận giàn
Jacket (kiểm tra ứng suất tĩnh tại vị trí mối nối của các thanh ống, lực cắt tại các vị
trí nối), v.v
Nhằm mục tiêu đa BLRN đợc ứng dụng rộng ri tại Việt Nam, hơn nữa Việt

Nam có thể tự chủ động trong thiết kế và thi công loại kết cấu này thông qua việc
nghiên cứu phân tích chọn mô hình tính phù hợp với các trạng thái làm việc của
nhiều giai đoạn và phù hợp với đặc thù khách quan về điều kiện thiết kế, đặc biệt là
điều kiện thi công cũng nh cấu tạo của BLRN, Luận án Phân tích mô hình tính
toán kết cấu công trình bến cảng đặc biệt lắp ráp nhanh trong các giai đoạn thi
công xây dựng tại Việt Nam ra đời.
03. Phạm vi nghiên cứu
Luận án chỉ tập trung nghiên cứu về kết cấu BLRN với các đặc điểm sau:
- BLRN có kết cấu cầu tàu đài cao đợc cấu tạo bởi các modul đài là các
phơng tiện thuỷ đợc chế tạo sẵn rồi là phơng tiện chuyên chở các bộ phận khác
hoặc đợc kéo ra biển để lắp ghép với hệ cọc bằng các kích Delong.
- Vùng hạn chế hoạt động ven biển Việt Nam cho bộ phận đài cọc khi là
4

phơng tiện thuỷ thuộc vùng hạn chế cấp III (vùng biển hở hạn chế cách xa bờ hoặc
nơi trú ẩn nhỏ hơn 20 hải lý).
- Điều kiện địa chất nơi xây dựng cho phép đóng cọc (không là nền san hô).
04. phơng pháp nghiên cứu
Phơng pháp nghiên cứu đợc lựa chọn là phơng pháp lý thuyết :
- Thông qua việc tham khảo các tài liệu có liên quan để nghiên cứu tổng quan
về BLRN, về điều kiện tự nhiên Việt Nam ảnh hởng đến xây dựng BLRN cũng nh
điều kiện cung ứng vật t, chế tạo tại Việt Nam, tổng hợp cập nhật cấu tạo và mô
hình tính để xây dựng mô hình tính toán BLRN
- Nghiên cứu lý thuyết về bản chất và các trạng thái làm việc của BLRN qua
các giai đoạn thi công để xây dựng mô hình tính. Sử dụng những thành tựu khoa
học, kỹ thuật của thế giới và Việt Nam, tham khảo các công trình liên quan để phân
tích, lựa chọn mô hình tính BLRN theo các giai đoạn thi công gần sát với mô hình
thực tế.
- Kiến nghị sử dụng tiêu chuẩn, quy phạm trong tính toán thiết kế sơ bộ các bộ
phận BLRN, tính toán tải trọng tác dụng BLRN và các tài liệu liên quan. Kiến nghị

lựa chọn phần mềm thích hợp để phân tích trạng thái ứng suất và biến dạng BLRN
trong thi công và khai thác.
- Tiến hành thiết kế một phân đoạn BLRN mẫu ứng với các điều kiện tự nhiên
trong quá trình thi công và khai thác tại Việt Nam.
05. ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu
Về nghiên cứu lý thuyết:
- Luận án nghiên cứu tính năng, tác dụng, u nhợc điểm và phạm vi ứng dụng
của dạng BLRN trên thế giới và Việt Nam, các điều kiện tự nhiên phù hợp cho áp
dụng BLRN tại Việt Nam cho hiện tại và tơng lai.
- Luận án nghiên cứu về tiến trình thi công BLRN để xác định các giai đoạn
tính toán thi công điển hình và các vấn đề liên quan đến xây dựng và lựa chọn mô
hình tính BLRN trong thi công xây dựng tại Việt Nam.
- Xây dựng và hoàn thiện một bớc mô hình tính toán điển hình BLRN theo
các giai đoạn thi công.
5

+ Mô hình BLRN tơng ứng với giai đoạn thi công lắp dựng khác với các kết
cấu bến thông thờng khác (mô hình cọc - kích, mô hình sà lan cọc) từ đó xác định
mô hình phân tích kết cấu và các tác động đến các bộ phận chi tiết của BLRN theo
từng giai đoạn thi công.
+ Mô hình BLRN ở giai đoạn khai thác: xây dựng mô hình kết cấu không gian.
Đi sâu hơn vào phân tích lựa chọn điều kiện biên liên kết, vận dụng Tiêu chuẩn
OCDI 2002 của Nhật chọn liên kết giữa cọc với đất nền theo mô hình ngàm đàn hồi
phù hợp hơn với thực tế. So sánh kết quả phân tích sử dụng mô hình ngàm đàn hồi
nói trên với mô hình ngàm cứng theo Tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam, đánh giá
mức độ phù hợp thực tế, và khả năng áp dụng của hai mô hình khi phân tích kết cấu
BLRN.
Về nghiên cứu ứng dụng
- Đề xuất loại kết cấu bến phù hợp với mục tiêu phát triển hệ thống cảng biển
hiện nay tại Việt Nam là BLRN. BLRN là một dạng cầu tàu đài cao mềm có cấu tạo:

+ Đài là Sà lan mẫu
+ Cấu tạo nền cọc, các hệ cọc thép có đờng kính D = 1,8m; D = 1,2m;
+ Khai thác một dạng liên kết Delong cho thi công BLRN
- Phân tích, luận chứng để đề xuất, kiến nghị các tài liệu, tiêu chuẩn, quy phạm
áp dụng bớc đầu trong thiết kế và thi công BLRN tại Việt Nam.
- Kiến nghị ứng dụng phần mềm thích hợp vào phân tích kết cấu BLRN. Trong
kỹ năng phân tích chi tiết đ sử dụng mô hình hỗn hợp gồm thanh, tấm, khối v.v
với các điều kiện biên liên kết phù hợp.
- Thiết kế một phân đoạn BLRN mẫu có khả năng ứng dụng thực tế ứng với
quy mô của 5 loại cảng hiện đại khác nhau tại Việt Nam thông qua phân tích 6 ví dụ
với các tham số đầu vào cơ bản nh kích cỡ sà lan, đờng kính cọc ống thép, điều
kiện tải trọng và các tác động khác nhau tơng ứng với các vùng biển đặc trng Bắc
Bộ, Trung Bộ, Nam Bộ và Vịnh Thái Lan.
6

Chơng 1
Tổng quan về bến lắp ráp nhanh và khả năng ứng dụng
trong xây dựng cảng ở việt nam
1.1 Khái niệm và cấu tạo BLRN
BLRN là kết cấu bến cầu tàu đài cao với đài cọc là các sà lan thép và nền cọc
là các cọc ống thép có đờng kính lớn. Khác với bến cầu tàu, BLRN sử dụng kích
Delong trong thi công lắp dựng.
BLRN đợc phân thành hai loại:
- BLRN cố định: Là BLRN mà trong quá trình khai thác không sử dụng kích
DeLong, sà lan thép đợc hàn cố định với nền cọc (hình 1.1, 1.2, 1.3) .
- BLRN bán cố định: Là BLRN mà trong quá trình khai thác sử dụng kích
Delong làm bộ phận liên kết giữa sà lan và cọc (hình 1.4).

Hình 1.1. Thi công BLRN

Hình 1.2. BLRN Puerto Cabello (cầu tàu số 1)

Hình 1.3. BLRN Puerto Cabello

Hình 1.4. BLRN Sattahip, Thái Lan
7

* Đài cọc
Đài cọc đợc cấu tạo bởi các sà lan thép lắp dựng nối tiếp nhau tuỳ theo hình
dạng mặt bằng làm việc của bến là nhô (hình 1.2), hình chữ L (hình 1.5), T, hình
bàn tay (hình 1.3, hình 1.6), song song với bờ (hình 1.7), v.v

Hình 1.5. Mặt bằng và mặt cắt ngang BLRN hình chữ L

Hình 1.6. Mặt bằng làm việc BLRN hình bàn tay

Hình 1.7. Mặt bằng làm việc BLRN song song với bờ
Mỗi phân đoạn bến là một sà lan trên nền cọc, kích thớc của sà lan phụ thuộc
vào chiều dài bến, chiều rộng bến và nền cọc thiết kế. Sà lan đợc gia công chế tạo