Sử dụng lưới phần tử tối ưu phân tích ứng suất trong đập bê tông trọng lực
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.44 MB, 104 trang )
B
GIÁO D C VÀ ÀO T O
TR
NG
B
NÔNG NGHI P VÀ PTNT
I H C THU L I
NGUY N V N QU
S
D NG L
I PH N T T I U PHÂN TÍCH NG SU T
TRONG
P BÊ TÔNG TR NG L C
Chuyên ngành
: Xây d ng công trình th y
Mã s
: 60.58.02.02
LU N V N TH C S
Ng
Ng
Ng
ih
ih
ih
ng d n khoa h c:
ng d n 1: TS. LÊ THANH HÙNG
ng d n 2: PGS-TS NGUY N QUANG HÙNG
HÀ N I – 2014
L IC M
N
V i s n l c c a b n thân cùng v i s giúp đ t n tình c a th y cô, đ ng
nghi p, b n bè và gia đình đã giúp tác gi đã hoàn thành lu n v n.
Tác gi xin chân thành bày t lòng bi t n sâu s c đ n TS. Lê Thanh Hùng,
PGS.TS Nguy n Quang Hùng, đã h
ng d n tr c ti p đ nh h
ng khoa h c cho
lu n v n.
Xin c m n Nhà tr
Phòng đào t o
ng, các th y cô giáo trong Tr
i h c và sau
ng
i h c Th y L i,
i h c v s giúp đ trong th i gian tác gi h c t p
và nghiên c u.
Xin chân thành c m n các đ ng nghi p, b n bè đã t o đi u ki n, giúp đ
cho tác gi trong quá trình h c t p c ng nh hoàn thi n lu n v n.
Cu i cùng tác gi xin bày t lòng bi t n sâu s c đ n cha m , các em trong
gia đình đã đ ng viên, t o đi u ki n cho tác gi hoàn thành quá trình h c t p và vi t
lu n v n.
Hà N i, tháng 11 n m 2014.
Tác gi
Nguy n V n Qu
B N CAM K T
Tên đ tài lu n v n: “S
d ng l
i ph n t
t i
u phân tích
ng su t
trong đ p bê tông tr ng l c”
Tôi xin cam đoan đ tài lu n v n c a tôi hoàn toàn là do tôi làm. Nh ng k t
qu nghiên c u không sao chép t b t k ngu n thông tin nào khác. N u vi ph m tôi
xin hoàn toàn ch u trách nhi m, ch u b t k các hình th c k lu t nào c a Nhà
tr
ng.
H c viên
Nguy n V n Qu
M CL C
PH N M
U ........................................................................................................1
1.
Tính c p thi t c a đ tài ..................................................................................1
2.
M c đích c a đ tài .........................................................................................2
3.
Cách ti p c n và ph
4.
K t qu d ki n đ t đ
ng pháp nghiên c u. ...................................................2
c. ...............................................................................2
CH
NG 1: T NG QUAN V TÌNH HÌNH XÂY D NG
P BÊ TÔNG
TR NG L C TRÊN TH GI I VÀ VI T NAM ................................................3
Tình hình xây d ng đ p bê tông tr ng l c trên th gi i .............................3
1.1.
Tình hình xây d ng đ p bê tông tr ng l c
1.2.
Vi t Nam ...............................11
1.3. Nh ng v n đ t n t i trong thi t k đ p bê tông tr ng l c ...........................15
1.3.1. Ph ng pháp tính toán ............................................................................15
1.3.2. T h p tính toán ......................................................................................15
1.3.3. V k t qu tính toán ................................................................................16
1.4. K t lu n ch
CH
ng .............................................................................................16
NG 2: CÁC C
S
LÝ THUY T C A V N
NGHIÊN C U .......17
2.1. Ph ng pháp phân tích ng su t trong đ p bê tông tr ng l c ......................17
2.1.1. Ph ng pháp lý thuy t ............................................................................17
2.1.2. Ph ng pháp ph n t h u h n ................................................................18
2.2. Tác đ ng c a đ ng đ t t i đ p bê tông tr ng l c và nh ng nh h ng c a nó
...............................................................................................................................25
2.3. Các ph
2.3.1. Ph
2.3.2. Ph
2.3.3. Ph
2.3.4. Ph
ng pháp phân tích đ ng ..................................................................26
ng pháp gi i tích .............................................................................27
ng pháp đ ng l c ............................................................................27
ng pháp ng u nhiên .........................................................................27
ng pháp ph ph n ng ....................................................................28
2.4. L a ch n ph
2.5. L
ng pháp gi i ph
ng trình vi phân đ ng ...............................40
i ph n t t thích ng trong phân tích đ ng............................................43
2.6. S d ng l i ph n t t thích ng trong ph n m m Ansys đ phân tích ng
su t trong đ p bê tông tr ng l c ...........................................................................46
2.6.1. Khái ni m và đi u ki n tiên quy t s d ng l i ph n t t i u..............47
2.6.2. Nâng c p m ng l
2.7. K t lu n ch
i t thích ng............................................................50
ng .............................................................................................51
CH
NG 3: ÁP D NG K T QU NGHIÊN C U CHO CÔNG TRÌNH
TH C T .................................................................................................................53
3.1. Gi i thi u v v trí và quy mô công trình .......................................................53
3.2. Phân tích ng su t bi n d ng đ p bê tông tr ng l c d i tác d ng c a t i
tr ng đ ng .............................................................................................................55
3.2.1. Xác đ nh các t i tr ng t nh ......................................................................56
3.2.2. K t qu tính toán t h p t i tr ng c b n và t i tr ng đ ng đ t .............71
3.3. Phân tích k t qu tính toán và nh n xét k t qu tính toán .............................80
K T LU N VÀ KI N NGH ................................................................................90
K t lu n .................................................................................................................90
Ki n ngh ...............................................................................................................91
TÀI LI U THAM KH O ......................................................................................92
DANH M C HÌNH NH
Hình 1-1 B n đ h th ng c p n
c Jawa ..................................................................3
Hình 1-2 D u v t c a đ p Jawa...................................................................................3
Hình 1-3
p Chambon, Pháp ....................................................................................4
Hình 1-4 M t c t ngang đ p Chambon .......................................................................5
Hình 1-5 T c đ phát tri n đ p t n m 1900 đ n n m 2000 ......................................6
Hình 1-6 T c đ xây d ng đ p trên th gi i trong th k 20......................................6
Hình 1-7 T l % phân b đ p trên th gi i ................................................................7
Hình 1-8 Phân b theo th lo i
..........................................................................7
Hình 1-9 Phân b theo chi u cao……………………………………………………7
Hình 1-10
p Tam Hi p, sông D
Hình 1-11 So sánh s l
ng đ p l n
ng T ................................................................8
Trung Qu c v i các châu l c ........................8
Hình 1-12 Toàn c nh đ p bê tông tr ng l c Tân Giang nhìn t h l u ....................15
Hình 2-1
ng cong h s nh h ng c a đ ng đ t quy đ nh trong GB 50011 –
2001 ...........................................................................................................................30
Hình 2-2 Ph ph n ng dùng trong thi t k quy đ nh trong TCXDVN 375:2006 ...32
Hình 2-3 L a ch n phân tích Modal .........................................................................33
Hình 2-4 T n su t m i b
c phân tích Modal ..........................................................34
Hình 2-5 L a ch n phân tích ph ph n ng .............................................................35
Hình 2-6 L a ch n phân tích ph ph n ng đ n đi m .............................................36
Hình 2-7 B ng đ nh ngh a t n s ...............................................................................36
Hình 2-8 B ng đ nh ngh a giá tr ph ph n ng........................................................37
Hình 2-9 L a ch n tính toán dao đ ng riêng ............................................................37
Hình 2-10 L a ch n thông s tính toán dao đ ng riêng ...........................................38
Hình 2-11 T h p dao đ ng riêng .............................................................................39
Hình 2-12 B n tr ng h p phân chia kích th c m ng l i ph n t h u h n không
gi ng nhau .................................................................................................................44
Hình 2-13 Quá trình sinh l
i t thích ng...............................................................47
Hình 2-14 Quá trình sinh l i t thích ng khi ph n t không đ c khít (b khoét m t
ph n) ..........................................................................................................................48
Hình 2-15 Ba ph
ng pháp thay đ i m ng l
i ph n t liên t c .............................50
Hình 2-16 Bi u th m t quá trình ch nh th tính toán ph n t h u h n t thích
ng. Ph n m m phân tích ph n t h u h n thông d ng ANSYS có kh n ng
phân tích t thích ng hi u qu cao ........................................................................51
Hình 3-1 M t c t tính toán Th y đi n Su i S p 3 ....................................................53
Hình 3-2 Mô hình tính toán g m đ p và n n ............................................................59
Hình 3-3 Mô hình tính toán c a đ p .........................................................................59
Hình 3-4 Chuy n v t ng c a c đ p và n n .............................................................59
Hình 3-5
ng su t S1 ................................................................................................60
Hình 3-6
ng su t S3 ................................................................................................61
Hình 3-7 Chuy n v t ng ...........................................................................................61
Hình 3-8 Chuy n v theo ph
ng X ..........................................................................61
Hình 3-9 Chuy n v theo ph
ng Y ..........................................................................62
Hình 3-10
ng su t theo ph
ng X ..........................................................................62
Hình 3-11
ng su t theo ph
ng Y ..........................................................................62
Hình 3-12
ng su t S1 ..............................................................................................62
Hình 3-13
ng su t S3 ..............................................................................................63
Hình 3-14 Mô hình tính toán đ p ..............................................................................64
và n n ........................................................................................................................64
Hình 3-15 Mô hình tính toán c a n n .......................................................................64
Hình 3-16 Chuy n v t ng .........................................................................................64
Hình 3-17
ng su t S1 ..............................................................................................65
Hình 3-18
ng su t S3 ..............................................................................................66
Hình 3-19 Chuy n v t ng .........................................................................................67
Hình 3-20 Chuy n v theo ph
ng X ........................................................................67
Hình 3-21 Chuy n v theo ph
ng Y ........................................................................67
Hình 3-22
ng su t Sx ..............................................................................................67
Hình 3-23
ng su t Sy..............................................................................................67
Hình 3-24
ng su t S1 ..............................................................................................68
Hình 3-25
ng su t S3 ..............................................................................................69
Hình 3-26 Sai s mô hình l
i ph n t thông th
Hình 3-27 Sai s mô hình l
i ph n t t thích ng ................................................71
ng ..............................................71
Hình 3-28 Mô hình tính toán .....................................................................................71
Hình 3-29 Ph ph n ng theo ph
ng ngang ...........................................................72
Hình 3-30 Hình d ng dao đ ng riêng th nh t .........................................................73
Hình 3-31 Hình d ng dao đ ng riêng th hai ..........................................................73
Hình 3-32 Hình d ng dao đ ng riêng th ba.............................................................74
Hình 3-33 Hình d ng dao đ ng riêng th t .............................................................74
Hình 3-34 Hình d ng dao kđ ng riêng th n m .......................................................75
Hình 3-35 Hình d ng dao đ ng riêng th sáu ...........................................................75
Hình 3-36 Hình d ng dao đ ng riêng th b y...........................................................76
Hình 3-37 Hình d ng dao đ ng riêng th tám ..........................................................76
Hình 3-38 Hình d ng dao đ ng riêng th chín .........................................................77
Hình 3-39 Hình d ng dao đ ng riêng th m
Hình 3-40 Chuy n v t ng: Tr
i ........................................................77
ng h p T nh +
ng
t .......................................78
Hình 3-41 Chuy n v Ux: Tr
ng h p T nh +
ng
t .........................................78
Hình 3-42 Chuy n v Uy: Tr
ng h p T nh +
ng
t .........................................78
Hình 3-43
ng su t Sx: Tr
ng h p T nh +
ng
t ............................................78
Hình 3-44
ng su t Sy: Tr
ng h p T nh +
ng
t ............................................78
Hình 3-45
ng su t S1: Tr
ng h p T nh +
ng
t ............................................78
Hình 3-46 Chuy n v t ng: Tr
Hình 3-47
ng su t S3: Tr
ng h p T nh +
ng h p T nh -
ng
ng
t .......................................79
t .............................................79
Hình 3-48 Chuy n v Ux: Tr
ng h p T nh -
ng
t ..........................................79
Hình 3-49 Chuy n v Uy: Tr
ng h p T nh -
ng
t ..........................................79
Hình 3-50
ng su t Sx: Tr
ng h p T nh -
ng
t .............................................79
Hình 3-52
ng su t S1: Tr
ng h p T nh -
ng
t .............................................80
Hình 3-51
ng su t Sy: Tr
ng h p T nh -
ng
t ............................................79
Hình 3-53
ng su t S3: Tr
ng h p T nh -
ng
t .............................................80
Hình 3-54 Cách chia l i AreaSize=5(m2), S ph n t : 689,
ng su t
S1:281(T/m2), Sai s toàn ph n: 13.93% .................................................................81
Hình 3-55 Cách chia l i AreaSize=4(m2), S ph n t : 1029, ng su t
S1:288(T/m2), Sai s toàn ph n: 12.54% .................................................................81
Hình 3-56 Cách chia l i AreaSize=2.5(m2), S ph n t : 2573, ng su t
S1:3.045(T/m2), Sai s toàn ph n: 9.71% ................................................................82
Hình 3-57 Cách chia l i AreaSize=0.5(m2), S ph n t : 65174, ng su t
S1:4.58(T/m2), Sai s toàn ph n: 4.0% ....................................................................82
Hình 3-58
ng quan h c l i ph n t và ng su t S1 ph ng pháp chia l i
thông th ng .............................................................................................................84
Hình 3-59
ng quan h sai s mô hình và ng su t S1 do tác gi chia..............85
Hình 3-61
ng cong quan h s l ng ph n t và sai s mô hình do tác gi chia
l i và l i t thích ng............................................................................................86
Hình 3-62
ng cong quan h s l ng ph n t và ng su t S1 c a l i ph n t
thông th ng và l i ph n t t thích ng ...............................................................87
DANH M C B NG BI U
B ng 1-1 M t s công trình đ p bê tông l n
Trung Qu c .......................................9
B ng 1-2 M t s công trình đ p bê tông l n
M ...................................................10
B ng 1-3 M t s đ p bê tông l n đ
c xây d ng
Vi t Nam tr
B ng 1-4 M t s đ p bê tông l n đ
c xây d ng
Vi t Nam nh ng n m g n đây 13
c 1945 ..............12
B ng 2-2 Quan h gi a c p đ ng đ t v i h s đ ng đ t .........................................31
B ng 2-3 Giá tr h s
nh h
ng đ ng đ t theo ph
ng ngang α max ......................31
B ng 2-4 Giá tr chu k đ c tr ng T g ........................................................................31
B ng 2-5 Giá tr c a các tham s mô t các ph ph n ng theo lo i n n đ t ...........32
B ng 2-6 Tính toán giá tr ph ph n ng ng v i 10 t n su t dao đ ng ..................34
B ng 3-1 Các thông s chính c a công trình ............................................................53
B ng 3-2
c tr ng v t li u làm
p và N n ...........................................................54
B ng 3-3 T ng h p k t qu tính toán tr
B ng 3-4 T ng h p k t qu tính toán l
ng h p chia l
i thông th
ng ...............69
i t thích ng............................................70
B ng 3-5 T n su t dao đ ng, chu k dao đ ng, giá tr ph ph n ng ......................72
B ng 3-6 K t qu tính toán chuy n v .......................................................................80
B ng 3-7 T ng h p k t qu tính toán đ ng đ t .........................................................80
B ng 3-8 K t qu phân tích ng su t, chuy n v , sai s mô hình, s l
ng ph n t 83
1
PH N M
U
1. Tính c p thi t c a đ tài
p tr ng l c ra đ i t
ng đ i s m, vào kho ng 3000 n m tr
c Công
Nguyên. Tr i qua quá trình phát tri n c a khoa h c công ngh và nh t là khoa h c
v t li u, hình th c đ p bê tông tr ng l c đ
c ng d ng t
ng đ i r ng rãi và có
nhi u u th h n so v i m t s lo i hình đ p khác. Nh ng s li u th ng kê đã cho
th y rõ ràng r ng hình th c đ p này đ
có chi u cao l n nh đ p Chambon đ
Aples mi n Tây Nam n
c s d ng t
ng đ i r ng rãi v i nh ng đ p
c xây d ng (1929-1934) trên sông Rhône-
c Pháp có chi u cao 136,7m là bê tông tr ng l c cao nh t
Châu Âu trong kho ng 20 n m, b r ng đ nh đ p là 5m, móng là 70m. Th tích đ p
415.000 m3. Dung tích h 51 tri u m3 n
c, l u v c h r ng 220 km2 trong vùng
Aples n i có phong c nh thiên nhiên tuy t đ p.
nay là đ p Grand Dixence đ
p bê tông tr ng l c cao nh t hi n
c kh i công n m 1951 và hoàn thành vào n m 1962
t i Swiss Alps v i chi u cao 285 m…
Theo các s li u th ng kê c a h i đ p cao th gi i n m 2000: Hi n nay đ p
bê tông tr ng l c chi m kho ng 12% trong t ng s các lo i đ p đã đ
c xây d ng
trên th gi i. V i đ p cao trên 100m, đ p bê tông chi m kho ng 30%
i v i Vi t Nam, cùng v i s phát tri n, hi n đ i hóa c a đ t n
công trình th y l i, th y đi n đ
c xây d ng
nhi u n i, và đ p bê tông c ng tr
nên khá ph bi n v i quy mô và hình th c ngày càng phong phú.
trình nh : Tân Giang, Plêikrông, Sê San 3 và Sê San 4, Lòng Sông, N
là nh ng đ p bê tông v i kh i l
c, các
u m i công
c Trong…
ng hàng tr m nghìn m3 bê tông, chi u cao đ p
trung bình nhi u đ p h n 100m. H n n a v i đ c thù Vi t Nam là qu c gia n m
trong khu v c hay có đ ng đ t nên v n đ nghiên c u nh h
ng c a đ ng đ t t i
lo i hình công trình đ p bê tông tr ng l c là h t s c c n thi t và mang tính xã h i
cao.
tài “S d ng l
i ph n t t i u phân tích ng su t trong đ p bê tông
tr ng l c” nh m đi sâu nghiên c u c ch tác đ ng c a t i tr ng t nh, t i tr ng đ ng
t i lo i hình đ p đ p bê tông tr ng l c đ t đó có nh ng ng x v m t công trình
2
tr
c nh ng tác đ ng c a lo i hình t i tr ng b t th
ng d ng l
ng đ ng đ t. Thông qua vi c
i ph n t t thích ng trong quá trình tính toán phân tích nh m chính
xác hóa l i gi i c a ph
ng pháp ph n t h u h n trong quá trình t i tr ng tác d ng.
2. M c đích c a đ tài
ng d ng ph n m m ansys có s d ng l
ph
i ph n t t thích ng đ gi i
ng trình vi phân đ ng trong quá trình phân tích ng su t trong đ p bê
tông tr ng l c d
i tác d ng c a t i tr ng đ ng.
ng d ng ph n m m ansys có s d ng l
-
tích ng su t trong đ p bê tông tr ng l c d
3. Cách ti p c n và ph
i ph n t t thích ng đ phân
i tác d ng c a t i tr ng t nh.
ng pháp nghiên c u.
- Cách ti p c n.
- Khái quát đ
c tình hình xây d ng đ p bê tông tr ng l c trên th gi i và
Vi t Nam.
- L a ch n ph
ng pháp tính toán phù h p.
- L p s đ thi t l p đ
theo ph
c bài toán đ phân tích đ i v i đ p bê tông tr ng l c
ng pháp ph n t h u h n.
- S d ng l i ph n t t thích ng trong quá trình gi i ph ng trình vi phân đ ng.
- Ph
ng pháp nghiên c u.
- T ng k t th c ti n.
- Phân tích lý lu n, mô hình toán.
4. K t qu d ki n đ t đ
c.
- Chính xác hóa l i gi i c a ph
x y ra đ ng đ t.
- Chính xác hóa l i gi i c a ph
ng trình vi phân đ ng trong su t quá trình
ng trình c b n c a ph
trong su t quá trình tác d ng c a t i tr ng.
- Có đ c nh ng ng x v m t công trình tr
ng pháp PTHH
c tác đ ng c a t i tr ng đ ng
t i lo i hình đ p bê tông tr ng l c.
- Áp d ng k t qu nghiên c u cho công trình th c t .
3
CH
NG 1: T NG QUAN V TÌNH HÌNH XÂY D NG
P BÊ TÔNG
TR NG L C TRÊN TH GI I VÀ VI T NAM
1.1. Tình hình xây d ng đ p bê tông tr ng l c trên th gi i
p tr ng l c đ
c cho là đ u tiên trên th gi i đ
là đ p Jawa, xây vào kho ng 3000 n m tr
c Công nguyên.
4,5m, dài 80m là đ u m i c a m t h ch a n
kho ng 2000 ng
c xây d ng t i Jordan tên
p Jawa có chi u cao
c làm nhi m v cung c p n
i.
Hình 1-1 B n đ h th ng c p n
c Jawa
Hình 1-2 D u v t c a đ p Jawa
Nh ng v t tích còn l i cho th y k t c u bên trong đ p g m hai t
khép kín, gi a đ
ch ng th m.
c cho
c đ p đ t t o thành lõi dày 2m, phía th
pđ
ng xây
ng l u đ p có m t l p
c đ m b o n đ nh b i kh i đ t đ p phía h l u có h s mái
m=1,0.
n n m 54-64 sau Công Nguyên,
Subiaco thu c Italy. Ng
i ta đã cho
xây m t con đ p cao 40m, r ng 13,5m và dài 80m.
ây là đ p tr ng l c cao nh t
trong s 3 chi c đ
Italy và t n t i cho đ n n m
c xây vào th i La Mã c đ i
1305.
Vào nh ng n m 284 sau công nguyên, có r t nhi u đ p tr ng l c đ
d ng
khu v c bán đ o Iberian, B c Phi và Trung
ông, nh ng ng
c xây
i La Mã c
4
đ i đã t o m t h ch a l n nh t th i đó t i Homs Syria.
p có chi u dài k l c là
2.000m, cao 7m và r ng 14m, dung tích h kho ng 90 tri u m3.
p bê tông tr ng l c đ
c áp d ng khá r ng rãi và ph bi n nh ng n m 30
c a th k 20, nhi u đ p bê tông cao đã đ
đi n và c p n
c xây d ng v i m c đích nh t
i, phát
c sinh ho t… và v n đ an toàn n đ nh là v n đ quan tâm hàng
đ u khi tri n khai xây d ng các đ p l n.
p Chambon đ
c xây d ng (1929-1934) trên sông Romanche thu c t nh
Rhône-Aples mi n Tây Nam n
c Pháp có chi u cao 136,7m là bê tông tr ng l c
cao nh t Châu Âu trong kho ng 20 n m, b r ng đ nh đ p là 5m, móng là 70m. Th
tích đ p 415.000 m3. Dung tích h 51 tri u m3 n
c, l u v c h r ng 220 km2 trong
vùng Alpes n i có phong c nh thiên nhiên tuy t đ p.
Hình 1-3
p Chambon, Pháp
5
Hình 1-4 M t c t ngang đ p Chambon
p bê tông tr ng l c cao nh t là đ p Grand Dixence đ
c kh i công n m
1951 và hoàn thành vào n m 1962 t i Swiss Alps v i chi u cao 285m.
T c đ xây d ng đ p trên th gi i t ng nhanh vào nh ng n m 1950 đ n
1980, th i k này có kho ng 5.000 đ p l n đ
trung ch y u
các n
khoa h c k thu t t
c phát tri n
c xây d ng trên toàn th gi i. T p
khu v c B c M và Châu Âu, n i có n n
ng đ i phát tri n.
Theo th ng kê c a h i đ p cao th gi i (ICOLD), tính đ n n m 2000, trên
th gi i đã có kho ng 45.00 đ p l n phân b
140 n
c. N m n
xây d ng đ p trên th gi i bao g m Trung Qu c, M , n
B n. S l
ng đ p trong các n
c hàng đ u v
, Tây Ban Nha và Nh t
c này chi m kho ng 80% t ng s các đ p l n trên
th gi i. Ch riêng Trung Qu c đã xây d ng kho ng 22.000 đ p l n trong th k 20
và t p trung vào kho ng th i gian sau n m 1949 (tr
c n m 1949 Trung Qu c ch
có 22 đ p l n), các n
n đ 4.291, Nh t B n 2.675
c khác là M kho ng 6.575,
và Tây Ban Nha kho ng 1.196.
6
Hình 1-5 T c đ phát tri n đ p t n m 1900 đ n n m 2000
Hình 1-6 T c đ xây d ng đ p trên th gi i trong th k 20
7
NhËt
6%
Mü
14%
C¸c níc kh¸c
23%
Ên §é
9%
T©y Ban Nha
2%
Trung Quèc
46%
Hình 1-7 T l % phân b đ p trên th gi i
Hi n nay đ p bê tông tr ng l c chi m kho ng 12% trong t ng s các lo i đ p
đã đ
c xây d ng trên th gi i. V i đ p cao trên 100m, đ p bê tông tr ng l c chi m
kho ng 30%.
Hình 1-8 Phân b theo th lo i
Hình 1-9 Phân b theo chi u cao
Trung Qu c hi n nay đang đ ng đ u th g i v s l
Trong quá kh , đ p đã đ
Tây, ng
c xây d ng t th i xa x a
ng đ p đ
c xây d ng.
Trung Qu c, t i t nh Thi m
i ta đã cho xây d ng h th ng th y l i Zhibo (n m 453 tr.CN) và
Dujiangyan (n m 219 tr.CN) v i đ p dâng b ng đá xây cao 3,8m r t n i ti ng.
n đ u th k XX, nh ng đ p bê tông đ
cùng v i nh ng đ p dâng b ng đá xây đ c p n
l yn
ct
c xây d ng
vùng
ông B c
c sinh ho t và m t s đ p đ t đ
i. Cho đ n n m 1949 m i ch có 22 đ p l n đ
c xây d ng.
8
Hình 1-10
p Tam Hi p, sông D
ng T
Theo th ng kê đ n n m 1999 đã có 17.526 đ p cao trong kho ng 15-30m, 4.578 đ p
cao trên 30m, 32 đ p cao trên 100m. Do s đ p cao ngày càng nhi u nên v t li u bê
tông tr nên ph bi n.
p Tam Hi p trên sông D
ng T có th tích g n 28 tri u
m3 bê tông, t o h ch a có dung tích 39,3 t m3 n
c, tràn x l 124.300 m3/s và
nhà máy th y đi n có công su t 18,2 GW l n nh t th gi i.
Hình 1-11 So sánh s l
ng đ p l n
Trung Qu c v i các châu l c
Ngu n: ICOLD-2000
9
u th k XXI, hàng lo t đ p l n đ
c tri n khai nh : đ p vòm Xiluodu cao
273m, và đ p tr ng l c Xiangjiaba cao 191m trên sông Jinshai, đ p vòm cong theo
2 ph
ng Jinping 1 cao 305m trên sông Yalong, đ p CFR Hongjadu cao 178m trên
sông Wu, đ p vòm Xiaowan trên sông Lanciang (th
ng ngu n sông Mêkông), đ p
RCC Longtan cao 216m trên Hongshui, đ p vòm Laxiwa cao 250m trên sông
Hoàng Hà,... là nh ng đ p l n vào lo i k l c trên th gi i.
B ng 1-1 M t s công trình đ p bê tông l n
TT
Tên công trình
Chi u cao đ p (m)
Trung Qu c
N m hoàn
thành
V trí
Sông H ng,
1
Yantan
111
1992
2
Shuikou
101
1993
3
Jiangya
131
1999
4
Mianhuatan
115
2001
5
Dachaoshan
111
2002
6
Sufengying
122
2005
7
Baise
130
ang xây
d ng
Sông Th ch,
Qu ng Tây
8
Jinghong
110
ang xây
d ng
Sông Lan Th
Vân Nam
9
Pengshui
116.5
ang xây
d ng
Sông Ô,
10
Longtan
216.5
ang xây
d ng
Sông H ng,
Qu ng Tây
Sông Mân,
Phúc Ki n
Sông Lâu,
H Nam
Sông Thing,
Phúc Ki n
Sông Lan Th
ng,
Vân Nam
Sông Ô,
Quý Châu
Quý Châu
Qu ng Tây
ng,
10
TT
Chi u cao đ p (m)
Tên công trình
N m hoàn
thành
V trí
11
Jinanqiau
161
ang xây
d ng
Sông Kim Sa,
12
Gelantan
113
ang xây
d ng
Sông Lý Tiên,
Vân Nam
Vân Nam
(theo Vi n nghiên c u kh o sát thi t k Côn Minh KHIDI - Trung Qu c)
M hi n đang là n
c th hai trên th gi i v s l
ng đ p (14%).
B ng 1-2 M t s công trình đ p bê tông l n
M
STT
Tên công trình
Chi u cao đ p
(mét)
N m hoàn
thành
Trên sông
1
Oroville
262,4
1968
Feather,
California
2
Hoover
248,8
1936
Colorado, Nevada
3
Dworshak
244,4
1973
N. Fork
Clearwater, Idaho
4
Glen Canyon
242,0
1964
Colorado,
Arizona
5
New Bullards Bar
219,8
1969
North Yuba,
California
6
Seven Oaks
215,4
1999
Santa Ana,
California
7
New Melones
213,0
1979
Stanislaus,
California
8
Mossyrock
206,5
1968
Cowlitz,
Washington
11
STT
Tên công trình
Chi u cao đ p
(mét)
N m hoàn
thành
Trên sông
9
Shasta
205,2
1945
Sacramento,
California
10
Don Pedro
199,4
1971
Tuolumne,
California
11
Hungry Horse
192,2
1953
S. Fork Flathead,
Montana
12
Grand Coulee
187,4
1942
Columbia,
Washington
13
Ross
184,0
1949
Skagit,
Washington
14
Trinity
183,4
1962
Trinity, California
15
Yellowtail
178,9
1966
Bighorn, Montana
16
Cougar
176,9
1964
S. Fork
McKenzie,
Oregon
17
Flaming Gorge
171,1
1964
Green, Utah
1.2 . Tình hình xây d ng đ p bê tông tr ng l c
Tr
c nh ng n m 30 c a th k 20,
Vi t Nam
Vi t Nam v n ch a có các đ p bê tông
tr ng l c l n. N u có ch y u là các đ p bê tông có chi u cao th p (kho ng 5-10m)
v i k t c u đ n gi n, d thi công, th i đi m này h u nh công tác thi t k , nguyên
v t li u và ch đ o thi công là do các k s n
c ngoài th c hi n.
12
Các công trình bê tông xây d ng trong th i gian này h u nh b h h ng đáng
k sau m t th i gian v n hành, nguyên nhân m t ph n do công tác kh o sát ch a k ,
m t ph n gi i pháp công trình ch a h p lý, công ngh thi công ch a phù h p v i
đi u ki n trong n
c.
Trong giai đo n t 1930 đ n 1945, m t s đ p bê tông tr ng l c đ
d ng nh đ p dâng
ôL
ng, Ngh An làm nhi m v c p n
ct
c xây
i, đ p
áy
Hà Tây v i nhi m v phân l , m t s đ p dâng nh khác nh đ p dâng An Tr ch
Qu ng Nam, đ p dâng C m Ly
l cl
Qu ng Bình… do các k s ng
i Pháp th c hi n,
ng cán b k thu t c a Vi t Nam h u nh không có.
B ng 1-3 M t s đ p bê tông l n đ
Chi u cao đ p
c xây d ng
Vi t Nam tr
N m xây d ng
TT
Tên
1
C uS n
-
1902
2
Li n S n
16,35
1914-1917
(m)
3
Bái Th
ng
23,50
1920
4
Thác Hu ng
21,13
1922-1929
c 1945
a đi m xây
d ng
Sông Th
ng-
B c Giang
Sông Phó áy
Sông Chu-Thanh
Hóa
Sông C u-Thái
Nguyên
Sông à R ng-
5
ng Cam
22,4
1925-1929
Tuy Hòa, Phú
Yên
6
ôL
ng
-
1934-1937
Sông C -Ngh
An
13
T n m 1945 cho đ n 1975, do đ c đi m đ t n
c b chi n tranh nên vi c
đ u t xây d ng các công trình th y l i b h n ch , nh ng đã có nh ng tiêu chu n
v thi t k và thi công bê tông th y công, c ng có m t s đ p tràn th p đ
c xây
d ng trong th i k này nh đ p tràn th y đi n Thác Bà, đ p tràn th y đi n C m
S n,
a Nhim…Không có nhi u đ p bê tông đ
c xây d ng trong th i k này
nh ng các k t qu nghiên c u đã là n n t ng quan tr ng, kh i đ u cho quá trình
phát tri n công ngh xây d ng đ p bê tông trong n
c.
T n m 1975 đ n nay, nh ng nghiên c u thi t k và công ngh thi công đ p
bê tông trên th gi i đã khá hoàn ch nh, s giao l u v khoa h c k thu t thu n l i
nên vi c ti p thu và ng d ng công ngh thi t k và thi công đ p bê tông tr ng l c
tr nên d dàng. Cùng v i s phát tri n, hi n đ i hóa c a đ t n
th y l i, th y đi n đ
c xây d ng
c, các công trình
nhi u n i, và đ p bê tông c ng tr nên khá ph
bi n v i quy mô và hình th c ngày càng phong phú.
u m i các công trình nh :
Hòa Bình, Tr An, Hàm Thu n- a My, Tuyên Quang, Plêikrông, Sê San 3 và Sê
San 4, Th ch Nham, Tân Giang, Lòng Sông, N
v i kh i l
c Trong… là nh ng đ p bê tông
ng hàng tri u m3 bê tông, chi u cao đ p đ n trên 70m, t trong n
c
đ m nh n toàn b các khâu t thi t k đ n thi công, hoàn thi t bàn giao v n hành
công trình. i u đó ch ng t r ng quy trình thi t k , công ngh thi công đ p bê tông
tr ng l c
n
c ta đã đ
c nghiên c u, chuy n giao và phát tri n m nh, các v n đ
v tính toán n đ nh công trình bê tông có chi u cao l n đã có s quan tâm và đ t
nh ng ti n b v
t b c. Tuy nhiên, trong giai đo n thi t k , nh ng nghiên c u v
n đ nh công trình bê tông tr ng l c v n còn khá m i m và không nhi u, t ng k t
kinh nghi m th c ti n và ban hành các tiêu chu n, quy ph m riêng v n ch a có. Vì
v y, r t c n có nh ng t ng k t kinh nghi m và nghiên c u v đ p BTTL ngay t
nh ng ngày đ u áp d ng đ có th rút ra nh ng kinh nghi m, bài h c thi t th c
trong công tác thi t k và thi công nh ng công trình ti p theo áp d ng công ngh
thi t k đ p BTTL này.
B ng 1-4 M t s đ p bê tông l n đ
c xây d ng
đây
Vi t Nam nh ng n m g n
14
TT
Tên công trình
Chi u cao đ p
(m)
N m hoàn
thành
V trí
1
p Tân Giang
37,5
2001
Ninh Thu n
2
p Lòng Sông
48
2000-2004
Bình Thu n
38
1964
3
a Nhim
Lâm
ng
Bình
nh
4
H
nh Bình
54
5
Th y đi n Thác Bà
48
1971
Yên Bình,
Yên Bái
6
Th y đi n Plei-krong
71
2004-2008
KonTum
7
Th y đi n A V
ng
72
2004-2008
Qu ng Nam
8
Th y đi n Qu ng Tr
70
2003-2007
Qu ng Tr
9
Th y đi n
ng Nai 3
108
2005-2009
k Nông,
Lâm ng
10
Th y đi n
ng Nai 4
128
2005-2010
k Nông,
Lâm ng
11
Th y đi n S n La
138,1
2006-2010
S n La
12
H ch a B n V
137
2005-2009
Ngh An
13
Sông Ba H
50
2005-2010
Phú Yên
