Nghiên cứu đánh giá phổ tải trọng các loại xe tải lưu hành trên địa bản tỉnh trà vinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYỄN VĂN HUẤN

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ PHỔ TẢI TRỌNG CÁC
LOẠI XE TẢI LƢU HÀNH TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH
TRÀ VINH

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình giao thông
Mã số: 60.58.02.05

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG

Đà Nẵng – Năm 2017


Công trình được hoàn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: TIẾN SĨ NGUYẾN LAN
Phản biện 1:
PGS.TS NGUYỄN PHI LÂN
Phản biện 2:
TS.NGUYỄN VĂN MỸ
Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận
văn tốt nghiệp thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng công trình
giao thông họp tại Trường Đại học Bách khoa vào
ngày……….tháng…….năm…………….
Có thể tìm hiểu luận văn tại:

- Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng tại Trường
Đại học Bách khoa
- Thư viện Khoa……………………………, Trường
Đại học Bách khoa - ĐHĐN


1
MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Vấn đề quá tải trọng của cầu đường bộ đang là một vấn đề rất
được nhiều người quan tâm trong thời gian qua, Chính phủ và Bộ
GTVT đã có nhiều biện pháp mạnh nhằm giảm nhanh và không còn
tình trạng xe quá tải lưu hành qua cầu đường bộ. Tuy nhiên tình trạng
quá tải trọng cho phép của cầu đường bộ vẫn đang là vấn đề nóng
trong thời điểm hiện nay ở nước ta.
Trà Vinh là tỉnh thuộc đồng bằng sông Cửu Long, hệ thống
cầu đường bộ hầu hết nằm trên nền đất yếu và đã xuống cấp, tuy có
nhiều cố gắng để giảm thiểu tình trạng xe lưu hành quá tải trọng
nhưng vấn đề quá tải trọng của cầu đường bộ đang trở nên trầm
trọng.
Hiện đang công tác tại Thanh tra giao thông tỉnh Trà Vinh với
công việc liên quan nhiều đến công tác kiểm soát tải trọng phương
tiện cơ giới đường bộ của tỉnh và đó chính là lý do để tác giả chọn đề
tài “
tr

ổ tải trọng các loại xe tải lư

à

ịa bàn tỉnh Trà Vinh”. Do đó luận văn là một vấn đề nghiên

cứu có tính khoa học và mang tính thực tiễn cao.
2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
- Khảo sát, đánh giá các loại xe tải lưu hành về lưu lượng, phân
bố tổng tải trọng xe, tải trọng trục.
- Từ cơ sở dữ liệu điều tra về xe tải; phân tích đánh giá phổ tải
trọng và phổ hiệu ứng tải cho một số dạng cầu phổ biến trên địa bàn
tỉnh Trà Vinh.
3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là các loại xe tải lưu hành và các cầu


2
yếu trên địa bàn tỉnh Trà Vinh và hiệu ứng lực của các loại xe tải
nặng có khả năng gây quá tải cho hệ thống cầu trên địa bàn tỉnh.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
Hệ thống cầu đường bộ trên mạng lưới đường giao thông tỉnh
Trà Vinh.
4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.
- Phương pháp kế thừa, chuyên gia, tổng hợp.
- Khảo sát thực tế các loại xe tải nặng.
5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
Việc nghiên cứu của đề tài giúp thêm thông tin hữu ích về
phổ tải trọng qua cầu trên địa bàn tỉnh Trà Vinh được dùng trong
ngành xây dựng cầu.
Qua đó ta đánh giá và đưa ra khuyến cáo về độ tin cậy của
phổ tải trọng đặc cho các công trình cầu trên địa bàn tỉnh Trà Vinh.

6. BỐ CỤC CỦA ĐỀ TÀI
- Mở đầu
- Chương 1: Tổng quan về tải trọng lưu hành trên đường bộ
và hệ thống cầu yếu tỉnh Trà Vinh.
- Chương 2: Cơ sở tính toán phổ tải trọng qua cầu.
- Chương 3: Đánh giá phổ tải trọng xe tải nặng trên địa bàn
tỉnh Trà Vinh.
- Kết luận và kiến nghị.


3
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ TẢI TRỌNG LƢU HÀNH
TRÊN ĐƢỜNG BỘ VÀ HỆ THỐNG CẦU YẾU TỈNH TRÀ
VINH
1.1. Đặc điểm và tình hình kinh tế xã hội tỉnh Trà Vinh
1.1.1. Đ ều kiện tự nhiên
1.1.1.1. Vị trí địa lý
1.1.1.2. Đặc điểm tình hình
1.1.1.3. Địa chất
1.1.1.4.

v n

1.1.1.5. Tài nguyên thiên nhiên
1.1.2. Tình hình kinh tế xã hội
1.1.2.1. Tổ chức hành chính
Tỉnh có 9 đơn vị hành chính cấp huyện là thành phố Trà Vinh,
thị xã Duyên Hải và 7 huyện Càng Long, Tiểu Cần, Cầu Kè, Trà Cú,
Châu Thành, Cầu Ngang và Duyên Hải.

Hình 1.1. Bản đồ hành chính tỉnh Trà Vinh


4
1.1.2.2. Dân số
Năm 2014 dân số toàn tỉnh là 1.029.300 người, trong đó dân số
thành thị 172.900 người (16,8%). Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên là
9,8‰/năm, mật độ dân số trung bình toàn tỉnh là 440 người/km2.
1.1.2.3. Tình hình phát triển kinh tế
Trong những năm vừa qua thu nhập bình quân đầu người tỉnh
Trà Vinh không ngừng tăng nhanh, trung bình đạt 16,6%/năm. Năm
2014, tốc độ tăng trưởng kinh tế toàn tỉnh đạt 10,5%, thu nhập bình
quân đầu người toàn tỉnh đạt 27,3 triệu đồng/năm.
a) Nông-Lâm-Th y sản
b). Công nghiệp
c).

ương mại và dịch vụ

1.2. Hiện trạng mạng lƣới giao thông trên địa bàn tỉnh Trà Vinh
1.2.1. Mạ

lướ

ao t ô

ường bộ

Hiện nay hệ thống giao thông trên địa bàn tỉnh toàn Tỉnh có 03
tuyến Quốc lộ, 06 tuyến Đường tỉnh và 42 tuyến Đường huyện với

tổng chiều dài 939,8 km trong đó có trên 700 km đường trãi nhựa
ngoài ra c n có các tuyến đường giao thông nông thôn với tổng chiều
dài trên 2.500 km với kết cấu bằng đan bê tông cốt th p, cấp phối,...
và trên 200 km đường đô thị được nhựa hóa.
1.2.1.1. Về Quốc lộ
Toàn tỉnh có 03 tuyến Quốc lộ với tổng chiều dài 236,02 km,
tỷ lệ nhựa hóa đạt 100%.
1.2.1.2. Về Đường tỉnh
Đường tỉnh có 06 tuyến với tổng chiều dài 217,53 km, trong đó
có 168,6 km đường láng nhựa chiếm 77,5% và 48,9 km là đường
đất chiếm 22,5%

bao gồm 02 tuyến Đường tỉnh mới thành lập là

ĐT.915 và ĐT.915 .


5
1.2.1.3. Về Đường huyện
Đường huyện có 42 tuyến với tổng chiều dài 436,34 km, trong
đó có 414,6 km đường láng nhựa chiếm 95,1% , 21,74 km là đường
có kết cấu mặt bằng bê tông cốt th p chiếm 4,9% . Tất cả các tuyến
đã được đầu tư đảm bảo đạt tiêu chu n cấp VI đồng bằng.
1.2.1.4. Về Đường đô t ị
1.2.1.5. Về Đường giao thông nông thôn
1.2.2. Mạ

lướ

ao t ô

ường thủy

1.2.2.1. Hệ thống trục dọc
1.2.2.2. Hệ thống trục ngang
1.2.2.3. Hệ thống cảng – bến th y
1.2.2.4. Hệ thống cảng – bến sông
1.2.3. Hệ thống cầ tr

ường bộ

1.2.3.1. Hệ thống cầu trên các tuyến Quốc lộ
Đối với hệ thống đường Quốc lộ có 51 cây cầu với tổng chiều
dài là 2.612,5 m khổ cầu đảm bảo cho 02 làn xe lưu thông chiều
rộng phần xe chạy trung bình từ 7,0 m – 8,0 m , tải trọng từ 18 tấn
đến 30 tấn cá biệt có cầu Tầm Phương trên Quốc lộ 54 chỉ có 12 tấn.
1.2.3.2. Cầu trên các tuyến đường tỉnh
Đối với hệ thống Đường tỉnh có 34 cây cầu với tổng chiều dài
2.440,628 m, khổ cầu đảm bảo cho 02 làn xe lưu thông chiều rộng
phần xe chạy trung bình từ 6,0 m – 7,0 m, riêng cầu a Động và cầu
Kênh II trên Đường tỉnh 913 chỉ có 3,5 m , tải trọng từ 13 tấn đến 18
tấn, cụ thể như sau: (Phụ lục 1).
1.2.3.3. Cầu trên các tuyến đường huyện
Đối với hệ thống Đường huyện có 112 cây cầu với tổng chiều
dài 3.931,65 m, về khổ cầu: những cầu được đầu tư từ những năm
2006 trở lại đây khổ cầu đảm bảo cho 02 làn xe lưu thông và những


6
cầu được đầu tư trước năm 2006 chỉ đảm bảo cho 01 làn xe lưu thông

với chiều rộng phần xe chạy từ 3,5 m – 4,0 m; về tải trọng có 40 cây
cầu tải trọng từ 10 tấn đến 18 tấn, 61 cây cầu tải trọng từ 10 tấn trở
xuống.
1.3. Các quy định của pháp luật về giới hạn tải trọng lƣu hành
trên đƣờng bộ tại Việt Nam.
Theo Thông tư số 46/2015/TT-BGTVT ngày 07/9/2015 của Bộ
trưởng Bộ Giao thông vận tải Quy định về tải trọng, khổ giới hạn của
đường bộ; lưu hành xe quá tải trọng, xe quá khổ giới hạn, xe bánh
xích trên đường bộ; vận chuyển hàng siêu trường, siêu trọng; giới
hạn xếp hàng hóa trên phương tiện giao thông đường bộ khi tham gia
giao thông trên đường bộ thì quy định về giới hạn tải trọng xe và tải
trọng trục xe như sau [1]:
1.3.1. Giới hạn tải trọng trục xe
lượng của xe

1.3.2. Giới hạn tổng trọ

1.4. Thực trạng các loại xe tải lƣu hành trên địa bàn tỉnh Trà
Vinh
Bảng 1.8. Kết quả kiểm tra tải trọng xe n m 2016 trên địa bàn tỉnh
Trà Vinh
Hình thức xử phạt
Phạt
Phạt
Số
lái xe
chủ xe
GPLX
(triệu
(triệu

bị tƣớc
đồng)
đồng)

STT

Tên trạm
KTTTX, Tổ
KTTTX
bằng Cân
xách tay

Số xe
kiểm
tra

Số xe
vi
phạm
tải
trọng

01

Trạm
KTTTX lưu
động

2.238

276

463,2

34

1,254

02

Cân xách tay

692

192

540,14

46

1,300

3,030

468

1,004

80

2,554

Tổng


7

Hình 1.2. Xe quá tải trọng gây sập cầu Bến Kin n m 2014
1.5. Kết luận
Đặc điểm của hệ thống cầu trên địa bàn tỉnh Trà Vinh là được
đầu tư mạnh mẽ kể từ khi tái thành lập tỉnh năm 1992 được tách ra
từ tỉnh Cửu Long . Trước năm 1992 hệ thống cầu trên địa bàn tỉnh ít
(khoảng 6 cầu) chỉ có các cầu trên Quốc lộ như: cầu Cây Cách, cầu
Láng Thé, cầu Vĩnh Kim, cầu Rạch Lợp... Sau khi thành lập tỉnh,
cùng với quá trình mở cửa của đất nước kinh tế ngày càng phát triển
và tranh thủ được nhiều nguồn vốn khác nhau nên việc đầu tư xây
dựng cầu tăng cả về số lượng và chất lượng cơ bản đáp ứng được khả
năng thông hành, vận chuyển hàng hóa của tỉnh, của khu vực cũng
như đảm bảo an ninh quốc phòng. Tuy nhiên hệ thống cầu trên địa
bàn Trà vinh có tải trọng rất thấp từ 13 tấn đến 18 tấn thậm chí có cầu
10 tấn gây khó khăn cho ngành vận tải


8
CHƢƠNG 2. CƠ SỞ ĐÁNH GIÁ TÍNH TOÁN PHỔ TẢI
TRỌNG QUA CẦU
2.1. Khái niệm về phổ tải trọng qua cầu
Xe chạy qua cầu có tính chất ngẫu nhiên về loại xe, về tải
trọng, về cấu hình xe. Tải trọng xe, tải trục xe qua cầu cũng là đại
lượng ngẫu nhiên.

Để biểu diển, tính toán đại lượng ngẫu nhiên thì người ta dùng
công cụ lý thuyết xác xuất thống kê.
Hiện nay số liệu về tải trọng xe chạy qua cầu có thể thu thập
bằng các trạm cân động WIM trên đường, trên cầu, hoặc trạm cân
tĩnh. Số liệu về tải trọng xe nặng, xe quá tải có thể thu được thông
qua điều tra thống kê.
Phổ tải trọng xe qua cầu có thể xây dựng từ dữ liệu thống kê
tổng tải trọng các xe qua cầu.
Các xe qua cầu sẽ gây ra tại 1 vị trí trên dầm cầu 1 hiệu ứng
lực (momen). Hiệu ứng lực do các xe qua cầu ngẫu nhiên cũng là đại
lượng ngẫu nhiên. Phổ hiệu ứng lực (momen) là biểu đồ phân bố giá
trị momen tại 1 điểm trên cầu do các xe ngẫu nhiên chạy qua.


9
2.2. Mô hình đoàn xe t nh toán phổ tải trọng hiệu ứng lực kết
cấu nhịp cầu
2.2.1.

ô

oà

t ot

35 kN
4300 mm

22TCN 272-05

145 kN

145 kN

4300 mm tíi 9000 mm

mmm

600 mm nãi chung
300mm mót thõa cña mÆt cÇu
Lµn thiÕt kÕ 3600 mm

Hình 2.3. Mô ìn đoàn xe t eo tiêu c uẩn 22TCN 272-05
2.2.2.

ô

oà

t ot

n 22TCN 18-79

- Tải trọng của đoàn xe ô tô tiêu chu n H10, H13: là một đoàn
xe ô tô không hạn chế nối đuôi nhau xếp thành hình 2.2, mỗi chiếc ô
tô nặng p tấn, trong đó có một chiếc nặng 1,3p.
- Tải trọng của đoàn xe ô tô tiêu chu n H30: là một đoàn xe ô
tô không hạn chế nặng 30T nối đuôi nhau xếp thành hình 2.3.
- Tải trọng xe bánh XB80: là một chiếc xe bánh nặng 80 tấn.
- Tải trọng xe xích X60: là một xe xích nặng 60 tấn.

10
2.2.3.

ô

oà

2.2.4.

ô

oà

t ot
t

l ệ trạ

Độ

–

wim:
2.2.5. Mô hình xe hợp pháp
2.2.5.1. Mô hình xe hợp pháp c a AASHTO hiện nay
Dòng xe [3] của (WisDOT Bridge Manual) có 1 trục đơn trọng
lượng của trục là 16.000 pounds tương đương 7.200 kg , một trục
k p là 34.000 pounds tương đương 15.400 kg , có tổng trọng lượng

là 50.000 pounds tương đương 22.600 kg và khoảng cách từ trục 12 là 4.57 mét, khoảng cách từ trục 2-3 là 1.22 mét.
Dòng xe [3S2] của (WisDOT Bridge Manual) có 1 trục đơn
trọng lượng của trục là 10.000 pounds tương đương 4.500 kg , hai
trục k p là 34.000 pounds tương đương 15.400 kg , có tổng trọng
lượng là 72.000 pounds tương đương 32.600 kg và khoảng cách từ
trục 1-2 là 3.35 mét, khoảng cách từ trục 2-3 là 6.7 mét, khoảng cách
từ trục 3-4 là 1.22 mét.
Dòng xe [3-3] của (WisDOT Bridge Manual) có 1 trục đơn
trọng lượng của trục là 12.000 pounds tương đương 5.400 kg), 1 trục
đơn trọng lượng của trục là 16.000 pounds tương đương 7.260 kg ,
một trục k p là 24.000 pounds tương đương 10.800 kg , một trục
k p là 28.000 pounds tương đương 12.700 kg , có tổng trọng lượng
là 80.000 pounds tương đương 36.200 kg và khoảng cách từ trục 12 là 4.57 mét, khoảng cách từ trục 2-3 là 1.22 mét, khoảng cách từ
trục 3-4 là 4.57 mét, khoảng cách từ trục 4-5 là 4.88 mét, khoảng
cách từ trục 4-5 là 1.22 mét.
2.2.5.2. Các mô ìn xe đầu kéo (tải nặng) SU hợp pháp
Dòng xe SU4 của (AASHTO SHV Configurations) có 1 trục
đơn trọng lượng của trục là 12.000 pounds tương đương 5.44 kg ; có


11
cụm trục ba là 42.000 pounds tương đương 19.000 kG ; trọng lượng
toàn bộ xe lớn nhất là 54.000 pounds tương đương 24.500 kG và
khoảng chách từ tâm trục 1 đến trục 2 là 3.1; trục 2-3 và trục 3-4 là
1.22 mét.
Dòng xe SU5 của (AASHTO SHV Configurations) có 1 trục
đơn trọng lượng của trục là 12.000 pounds tương đương 5.44 kg ; có
cụm trục bốn là 50.000 pounds tương đương 22.500 kG ; trọng
lượng toàn bộ xe lớn nhất là 62.000 pounds tương đương 28.000
kG) và khoảng chách từ trục 1 đến trục 2 là 3.1, trục 2-3, trục 3-4,

trục 4-5 là 1.22 mét.
Dòng xe SU6 của (AASHTO SHV Configurations) có 1 trục
đơn trọng lượng của trục là 11.500 pounds tương đương 5.200 kg ;
có cụm trục năm là 58.000 pounds tương đương 26.000 kG ; trọng
lượng toàn bộ xe lớn nhất là 62.000 pounds tương đương 31.000
kG) và khoảng chách từ trục 1 đến trục 2 là 3.1, trục 2-3, trục 3-4,
trục 4-5, 5-6 là 1.22 mét.
Dòng xe SU7 của (AASHTO SHV Configurations) có 1 trục
đơn trọng lượng của trục là 11.500 pounds tương đương 5.200 kg ;
có cụm trục sáu là 68.000 pounds tương đương 21.000 kG ; trọng
lượng toàn bộ xe lớn nhất là 78.500 pounds tương đương 35.500
kG) và khoảng chách từ trục 1 đến trục 2 là 3.1, trục 2-3, trục 3-4,
trục 4-5, 5-6, trục 6-7 là 1.22 mét.
2.2.5.3. Các mô hình xe cấp p ép đặc biệt
2.2.5.4. Mô hình xe hợp pháp c a Việt Nam
Mô hình xe hợp pháp tại Việt Nam là phương tiện giao thông
cơ giới đường bộ có một trong các kích thước bao ngoài kể cả
hàng hóa xếp trên xe không vượt quá kích thước tối đa cho ph p của
các phương tiện khi tham gia giao thông trên đường bộ chiều dài


12
không lớn hơn 20 m t hoặc lớn không hơn 1,1 lần chiều dài toàn bộ
của xe; chiều rộng không lớn hơn 2,5 m t; chiều cao tính từ mặt
đường bộ trở lên không lớn hơn 4,2 m t và các xe chở container
chiều cao không lớn hơn 4,35 m t.
Về trục xe trục đơn tải trọng trục xe ≤ 10 tấn. Cụm trục kép tùy
vào khoảng cách (d) của hai tâm trục: Trường hợp d < 1,0 mét, tải
trọng cụm trục xe ≤ 11 tấn; trường hợp 1,0 mét ≤ d < 1,3 mét, tải
trọng cụm trục xe ≤ 16 tấn; trường hợp d ≥ 1,3 mét, tải trọng cụm

trục xe ≤ 18 tấn. Cụm trục ba tùy vào khoảng cách (d) của hai tâm
trục liền kề: Trường hợp d ≤ 1,3 mét, tải trọng cụm trục xe ≤ 21 tấn;
trường hợp d > 1,3 mét, tải trọng cụm trục xe ≤ 24 tấn.
Tổng trọng lượng của xe tải nặng lưu hành hợp pháp là xe có
tổng trọng lượng từ 16 tấn đến 48 tấn nhưng phải phù hợp theo thông
tư 46/2015 của bộ giao thông vận tải quy định.
Đối với xe tải thùng hở không mui, hàng hóa xếp trên xe vượt
quá chiều cao của thùng xe (theo thiết kế của nhà sản xuất hoặc theo
thiết kế cải tạo đã được cơ quan có th m quyền phê duyệt) phải được
chằng buộc, kê, chèn chắc chắn đảm bảo an toàn khi tham gia giao
thông trên đường bộ. Chiều cao xếp hàng hóa cho ph p không vượt
quá chiều cao quy định dưới đây, tính từ điểm cao nhất của mặt
đường xe chạy trở lên: Xe dưới 2,5 tấn chiều cao xếp hàng hóa không
quá 2,8 mét; Xe từ 2,5 tấn đến dưới 5 tấn chiều cao xếp hàng hóa
không quá 3,5 mét; Xe từ 2,5 tấn đến dưới 5 tấn chiều cao xếp hàng
hóa không quá 3,5 mét; Xe từ 5 tấn trở lên chiều cao xếp hàng hóa
không quá 4,2 mét; Xe chuyên dùng và xe chở container: chiều cao
xếp hàng hóa tính từ điểm cao nhất của mặt đường xe chạy trở lên
không quá 4,35 m t.Trường hợp xe chở hàng rời, vật liệu xây dựng
như đất, đá, cát, sỏi, than, quặng hoặc các hàng có tính chất tương tự,
chiều cao xếp hàng hóa không vượt quá chiều cao của thùng xe ghi


13
trong Giấy chứng nhận kiểm định an toàn kỹ thuật và bảo vệ môi
trường của xe.
2.3. Điều tra tải trọng xe quá tải tại Trà Vinh
- Trên cơ sở số liệu xử phạt xe quá tải trọng của lực lượng
cảnh sát giao thông, Thanh tra giao thông Trà Vinh.
- Điều tra thực tế tại các công trình xây dựng, các đơn vị kinh

doanh vận tải, các khu công nghiệp trên địa bàn tỉnh Trà Vinh (số
liệu phụ lục 01).
Bảng 2.1. Thống kê điều tra xe quá tải lưu àn tại Trà Vinh trong 3
tháng
STT
Loại xe
Số lƣợng xe
1
Xe 2 trục
430
2
Xe 3 trục
370
3
Xe 4 trục
100
4
Xe 5 trục
22
5
Xe 6 trục
88
Tổng cộng
1.010

Hình 2.13. Kiểm tra tải trọng xe tại trạm cân lưu động và bằng cân
xác ta trên địa bàn tỉnh Trà Vinh


14

2.4. Phƣơng pháp xây dựng phổ tải trọng xe
ề

2.4.1.

ế

à

ự

ố
2.4.1.1. Các àm cơ bản c a biến ngẫu nhiên
2.4.1.2. Các tham số cơ bản c a biến ngẫu nhiên
2.4.2. Cách vẽ bi

phân bố ạ lượng ng u nhiên

- Bƣớc 1: Cài đặt Analysis Toolpak trong Excel như sau:
+ Click vào Office Button và Excel Options. Lúc này sẽ có
một cửa sổ Excel Options hiện ra click chọn thẻ Add-In và chọn
nút “Go”
+ Cửa sổ Add-In hiển thị tích chọn Analysis Toolpak và
nhấn OK . Cửa sổ Configuration Process hiển thị
+ Sau khi cài đặt xong vào thẻ Data sẽ thấy Analysis Toolpak
- Bƣớc 2: Nhập giá trị của các đại lượng muốn vẽ vào Excel
- Bƣớc 3: Chia vùng phân phối thành các lớp. Số lớp được xác
định tối thiểu dựa trên công thức: 1+32logn trong đó n là số giá trị
đại lượng đã cho ban đầu)
-

Bƣớc

4: Vào

thẻ

Data

chọn Data

Analysis -

>Histogram nhấn OK, một cửa sổ Histogram hiển thị trong đó:
+ Input Range: Vùng chứa các giá trị của đại lượng cần vẽ
+ Bin Range: Vùng phân phối thành lớp
+ Output Range: Điểm đầu của kết quả cần hiển thị
+ New worksheet Ply: Hiển thị kết quả trên một sheet mới
+ New workbook: Hiển thị kết quả trên một Book mới
+ Pareto( sorted histogram): Hiển thị kết quả đã sắp xếp theo
tần số giảm dần
+ Cumulative Percentage: Biểu đồ phần trăm tích lũy


15
+ Chart Output: Biểu đồ phân phối xác suất.
2.5. Phƣơng pháp xây dựng phổ hiệu ứng tải trọng
2.5.1. P ư

tí

o

o oạt tải xe cho dầm giản

Sử dụng phương pháp cơ học kết cấu xây dựng đường ảnh
hưởng Monen tại tiết diện

nhịp giản đơn. Tập hợp các xe tải khảo

sát lần lượt cho từng chiếc qua đường ảnh hưởng M1/2 để xác định
momen lớn nhất theo công thức sau:
M1/2= ∑Pi*yi
Trong đó: Pi là giá trị tải trọng trục thứ i của xe tải, yi là tung
độ đường ảnh hưởng M1/2 tương ứng dưới tải trọng trục thứ i.
Nguyên lý chất tải bất lợi trên đường ảnh hưởng theo nguyên tắc cơ
học kết cấu.
2.5.2. P ư

ù

ần mềm chuyên dụng SAP2000

Luận văn khảo sát các xe tải nặng, xe quá tải trọng lưu hành trên
đường bộ tỉnh Trà Vinh, xe tải hợp pháp cho đánh giá cầu của
SHTO với các chiều dài nhịp 3m, 5m, 7m, 10m,18.3m, 27.4m,
36.6m, 61m nên khối lượng tính toán hiệu ứng phổ tải trọng các xe
tải rất lớn. Có thể sử dụng phần mềm PTHH S P2000 để tính toán tự
động M1/2 max cho các xe tải khảo sát và các chiều dài nhịp theo
trình tự được mô tả như sau:

1. Chu n bị file dữ liệu các cấu hình xe tải khảo sát chứa thông
tin tên xe, tổng tải trọng, số trục, tải các trục, khoảng cách các trục
phụ lục 02).
2. Thiết lập một file mẫu S P2000 với nhịp 10m, khai báo 1
xe tải bất k để tính hiệu ứng lực M1/2 max ví dụ L10m.sdb .


16
3. Xuất dữ liệu đầu vào mô hình L10m.sdb sang file định dạng
Excel (L10m.xls).
4. Kết nối dữ liệu từ file chứa dữ liệu thống kê các xe tải khảo
sát vào file dữ liệu đầu vào cho S P2000 L10m.xls .
5. Từ S P2000 d ng lệnh File/Import để nạp dữ liệu file
L10m.xls vào môi trường S P2000. Ghi lại ra file mô hình
L10m.sdb.
6. D ng lệnh File/Save

s.. ghi ra file có nhịp khác nhau

L3m.sdb,…, L60m.sdb . Sửa các file mô hình để có chiều dài nhịp
tương ứng.
7. Chạy các file mô hình để phân tích nội lực, sau đó xuất lần
lượt kết quả M/Q từng mô hình ra file Excel Ví dụ L10m-out.xls,…
L60m-out.xls).
8. Sử dụng các lệnh Excel để lọc dữ liệu, sắp xếp dữ liệu và vẽ
các biểu đồ thống kê hiệu ứng lực các xe tải khảo sát theo từng nhịp
khác nhau.
Ví dụ file dữ liệu mẫu đầu vào của S P2000 xem ở phụ lục 03.
2.6. Kết luận chƣơng 2
Chương này đã hệ thống lại các mô hình hoạt tải tiêu chu n

thiết kế cầu, các mô hình xe hợp pháp và cơ sở dữ liệu các xe tải
nặng thu thập được trên địa bàn tỉnh Trà Vinh.
Từ số liệu điều tra, khảo sát thực tế các xe tải nặng, xe quá tải
lưu hành trên địa bàn tỉnh Trà vinh và các mô hình xe tiêu chu n. Sử
dụng phương pháp đường ảnh hưởng của phần mềm S P2000 để tự
động tính toán hiệu ứng lực lớn nhất do các biến cố tải trọng từ cơ sở
dữ liệu tải trọng qua các kết cấu nhịp cầu giản đơn. Sử dụng các kỹ
thuật phân tích dữ liệu thống kê của phần mềm EXCEL xây dựng nên


17
các biểu đồ phân bố tải trọng xe, tải trọng trục xe và phổ hiệu ứng lực
trong các kết cấu nhịp cầu giản đơn.
CHƢƠNG 3. ĐÁNH GIÁ PHỔ TẢI TRỌNG XE TẢI NẶNG
TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH
3.1. Phân t ch phổ tải trọng xe
3.1.1. Phổ tổng tải trọng xe

Histogram
120.00%

80

100.00%

70
60

80.00%

50

60.00%

40
30

40.00%

20

20.00%

10
0
12,300
18,300
24,300
30,300
36,300
42,300
48,300
54,300
60,300
66,300
72,300

Frequency Tần suất xuất hiện

90

0.00%
Frequency
Cumulative %

Tổng tải trọng xe tấn
Hình 3.1. Biểu đồ phân phối xác xuất tổng tải trọng xe


18
3.1.2. Phổ tải trọng trục xe bất lợi nhất

Frequency

60

Cumulative %
120.00%

50

100.00%

40

80.00%

30

60.00%

20

40.00%

10

20.00%

0

0.00%
5,860
6,860
7,860
8,860
9,860
10,860
11,860
12,860
13,860
14,860
15,860
16,860
17,860
18,860
More

Frequency Tần suất xuất hiện

Histogram

Tải trọng trục bất lợi nhất tấn
Hình 3.2. Biểu đồ phân phối xác xuất tải trọng trục xe bất lợi
3.2. Tính toán phổ hiệu ứng lực M1/2


19
Frequency
Cumulative
120.00% %

80
70
60
50
40
30
20
10
0

100.00%
80.00%
60.00%
40.00%

20.00%
More

1.380008362

1.290008362

1.200008362

1.110008362

1.020008362

0.930008362

0.840008362

0.750008362

0.660008362

0.570008362

0.480008362

0.390008362

0.00%
0.300008362

Frequency Tần suất xuất hiện

Histogram

Momen M1/2 các loại xe quá tải nhịp L= 10m
Hình 3.3. Hiệu ứng momen M1/2 các loại xe quá tải nhịp L= 10m
3.3. Phân tích và so sánh
3.3.1. Kết quả phân tích Phổ hiệu

ng lực và so sánh với

momen HS 20-44
Để so sánh hiệu ứng lực M1/2 các xe tải nặng và xe quá tải
khảo sát, lấy giá trị momen các xe tải lớn nhất chia cho giá trị momen
lớn nhất của xe HS20-44 như trong tài liệu hiệu chu n tiêu chu n
thiết kế cầu LRFD đầu tiên (NHCRP report 368, Nowak,1999) [11].
Kết quả trình bày bằng biểu đồ như sau:


20

Phổ momen làn xe các xe quá tải
điều tra
4

Hàm ngƣợc phân phối chuẩn

3

2

1
Nhịp 18.3 m

Nhịp 27.4 m

0
0

0.5

1

1.5

2

Nhịp 36.6 m
2.5
Nhịp 61 m

-1

-2

-3

-4

Momen xe tải/ Momen HS20-44
Hình 3.11. Phổ momen làn xe các xe quá tải điều tra


21

Hình 3.12. Phổ momen làn xe xây dựng tiêu chuẩn AASHTO [11]
3.3.2. Kết quả phân tích phổ hiệu

ng lực và So sánh với

momen HL 93
Để so sánh hiệu ứng lực M1/2 các xe tải nặng và xe quá tải
khảo sát, lấy giá trị momen các xe tải lớn nhất chia cho giá trị momen
lớn nhất do hoạt tải tiêu chu n HL93 [4].


22
Kết quả trình bày bằng biểu đồ như sau:

Hàm ngƣợc phân phối chuẩn

Phổ momen làn xe các xe quá tải điều tra

4

Nhịp
3m

3

Nhịp
5m

2

Nhịp
7m

1

Nhịp
10m

0

Nhịp
18.3m

-1

0

1

Nhịp
27.4m

-2

Nhịp
36.6 m

-3
-4

2

Nhịp
61 m

Mo men xe tai/ Momen HL93

Hình 3.13. Phổ momen M1 2 các loại xe tải và momen HL93
3.4. Kết luận
Từ kết quả phân tích hiệu ứng lực các xe tải nặng và quá tải
khảo sát thực tế cho một số kết luận như sau:
+ Giá trị M1/2 max trong các nhịp dầm giản đơn từ 3-60m của
dữ liệu khảo sát chia cho Mmax do HS20-44 lớn nhất đến 1.9 trong


23
khi đó giá trị này với dữ liệu xe tải xây dựng tiêu chu n thiết kế cầu
LRFD là 1.6. Điều này chứng tỏ dữ liệu xe tải điều tra gây ra hiệu
ứng lực lớn hơn so với dữ liệu xe tải lúc xây dựng tiêu chu n thiết kế
cầu LRFD. (xem hình 3.11 và hình 3.12)
+ Từ biểu đồ phổ tải trọng (hình 3.13) cho thấy giá trị momen
xe tải điều tra chia cho momen HL93 lớn nhất đến 1.75. Nếu x t đến
hệ số tải trọng của HL93 trong tiêu chu n thiết kế cầu hiện tại [4] thì
các cầu thiết kế hiện tại vẫn an toàn với dữ liệu xe tải nặng điều tra.
Tuy nhiên phổ tải trọng nếu ngoại suy theo năm tương lai 75 năm
sau) có thể tăng từ 1.6 lên đến 2.2 (hình 3.12) thì hệ số tải trọng 1.75
của HL93 vẫn chưa b đủ sự gia tăng tải trọng này, điều này có nghĩa
hệ số an toàn của cầu giảm xuống rất nhiều và tìm n nhiều rủi ro.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Kết luận :
- Qua kết quả khảo sát, điều tra cho thấy hệ thống cầu đường
bộ tại tỉnh Trà Vinh còn nhiều cầu yếu với khả năng chịu tải từ 10-18
tấn. Tuy nhiên dữ liệu xe tải nặng đang lưu hành trên địa bàn tỉnh gây
ra hiệu ứng lực trong kết cấu nhịp giản đơn nhịp nhỏ và trung bình
khá lớn ( bằng HL93 ở hiện tại).
- Kết quả xử lý thống kê phổ tải trọng điều tra và phổ hiệu ứng
lực thể hiện trên biểu đồ phân bố xác xuất cho thấy dạng phân bố của
hai đại lượng này không tuân theo qui luật phân bố chu n.
- Giá trị M1/2 max trong các nhịp dầm giản đơn từ 3-60m của
dữ liệu khảo sát chia cho Mmax do HS20-44 lớn nhất đến 1.9 trong
khi đó giá trị này với dữ liệu xe tải xây dựng tiêu chu n thiết kế cầu
LRFD là 1.6. Điều này chứng tỏ dữ liệu xe tải điều tra gây ra hiệu