Phân tích khung chịu động đất bằng phương pháp đẩy dần theo dạng chính (MPA) (tt)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.96 MB, 23 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
---------------------------
NGUYỄN DOÃN NỘI
PHÂN TÍCH KHUNG CHỊU ĐỘNG ĐẤT BẰNG
PHƯƠNG PHÁP ĐẨY DẦN THEO DẠNG CHÍNH (MPA)
LUẬN VĂN THẠC SĨ
KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DD&CN
Hà Nội – 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
-------------------------------
NGUYỄN DOÃN NỘI
KHÓA: 2012 - 2014
PHÂN TÍCH KHUNG CHỊU ĐỘNG ĐẤT
BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐẨY DẦN
THEO DẠNG CHÍNH (MPA)
Chuyên ngành : Kỹ thuật xây dựng công trình DD & CN
Mã số
: 60.58.02.08
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. PHẠM PHÚ TÌNH
Hà Nội, 2014
LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo đã nhiệt tình giảng dạy
và cung cấp kiến thức, phương pháp nghiên cứu trong suốt quá trình đào tạo
Thạc sĩ, để tác giả có thể áp dụng vào nghiên cứu và giải quyết vấn đề của
luận văn.
Đặc biệt, tác giả xin trân trọng cảm ơn TS.Phạm Phú Tình đã nhiệt tình
giúp đỡ, hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất trong quá trình thực
hiện và hoàn thành luận văn.
Tác giả xin trân trọng cảm ơn các thầy cô giáo, các cán bộ khoa Đào
tạo Sau Đại học, bộ môn Kết cấu bê tông cốt thép, Thư viện trường Đại học
Kiến Trúc Hà Nội đã góp ý và tạo mọi điều kiện trong quá trình học tập và
nghiên cứu.
Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới bạn bè và đồng nghiệp đã góp ý, giúp đỡ
trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn.
Tác giả trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, khoa Xây dựng, phòng Tổ
chức – hành chính thuộc trường Đại học Xây dựng Miền Tây đã tạo điều kiện
tốt để thực hiện luận văn.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình và người thân đã hỗ
trợ và tin tưởng tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Hà Nội, 08.2014
Nguyễn Doãn Nội
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Luận văn thạc sĩ này là công trình nghiên cứu khoa
học độc lập của tôi. Các số liệu khoa học, kết quả nghiên cứu của Luận văn là
trung thực và có nguồn gốc rõ ràng.
TÁC GIẢ LUẬN VĂN
Nguyễn Doãn Nội
MỤC LỤC
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục bảng, biểu
Danh mục hình, sơ đồ, đồ thị
PHẦN MỞ ĐẦU ................................................................................................ 1
Lý do chọn đề tài .............................................................................................. 1
Cơ sở khoa học của đề tài ................................................................................. 1
Mục đích nghiên cứu ........................................................................................ 1
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu..................................................................... 2
Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 2
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .......................................................... 2
Cấu trúc luận văn ............................................................................................. 2
PHẦN NỘI DUNG ............................................................................................ 4
Chương 1 Tổng quan về các phương pháp phân tích động đất ........................... 4
1.1 Biểu diễn tác động động đất......................................................................... 4
1.1.1 Phổ phản ứng .......................................................................................... 4
1.1.2 Gia tốc đồ ............................................................................................... 7
1.2 Các phương pháp phân tích động đất ........................................................... 9
1.2.1 Các phương pháp phân tích đàn hồi (Force - based)................................ 9
1.2.2 Các phương pháp phân tích phi đàn hồi (Performance - based) ............. 11
1.3 Nhận xét .................................................................................................... 22
Chương 2 Phân tích tĩnh phi tuyến đẩy dần ..................................................... 24
2.1 Mô tả phương pháp phân tích tĩnh phi tuyến đẩy dần ................................. 24
2.1.1 Mô tả phương pháp ............................................................................... 24
2.1.2 Sử dụng kết quả của phương pháp đẩy dần ........................................... 26
2.1.3 Ưu nhược điểm và phạm vi áp dụng của phương pháp đẩy dần ............ 26
2.2 Chuyển vị mục tiêu (target displacement) .................................................. 27
2.2.1 Theo TCVN 9386:2012 (hay EC8) ....................................................... 27
2.2.2 Theo FEMA-356 (phương pháp hệ số chuyển vị) ................................. 29
2.2.3 Điểm biểu diễn theo ATC-40 (phương pháp phổ khả năng) .................. 30
2.2.4 Theo Chopra & Goel ............................................................................ 31
2.3 Phân phối lực cắt đáy cho các tầng ............................................................ 32
2.3.1 Giới thiệu.............................................................................................. 32
2.3.2 Các cách phân phối ............................................................................... 32
2.4 Đặc trưng khớp dẻo (hinge properties)....................................................... 35
2.4.1 Đặc trưng khớp dẻo được mặc định theo FEMA-356 ............................ 35
2.4.2 Đặc trưng khớp dẻo được tính toán bởi người sử dụng ......................... 36
2.5 Trình tự phân tích theo phương pháp đẩy dần theo dạng chính (MPA) ...... 43
2.5.1 Qui trình phân tích động và phân tích đẩy dần cho công trình đàn hồi
(dynamic and pushover analysis procedures: elastic buildings) ...................... 43
2.5.2 Qui trình phân tích động và phân tích đẩy dần cho công trình phi đàn hồi
(dynamic and pushover analysis procedures: inelastic buildings) ................... 47
Chương 3 Phân tích đẩy dần kết cấu khung bằng phần mềm SAP2000............ 57
3.1 Phần mền phân tích kết cấu SAP2000........................................................ 57
3.2 Khung bê tông cốt thép 5 tầng - 2 nhịp ...................................................... 61
3.3 Khung bê tông cốt thép 8 tầng - 3 nhịp ...................................................... 72
3.3 Khung thép 4 tầng - 2 nhịp ........................................................................ 81
3.4 Khung thép 12 tầng - 4 nhịp ...................................................................... 88
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 97
Kết luận ............................................................................................................ 97
Kiến nghị.......................................................................................................... 98
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
DANH MỤC BẢNG, BIỂU
Số hiệu
bảng, biểu
Tên bảng, biểu
Bảng 1.1
Giá trị của các tham số mô tả các phổ phản ứng đàn hồi
Bảng 3.1
Tiết diện và tải trọng khung bê tông cốt thép 5 tầng - 2 nhịp
Bảng 3.2
Giá trị chuyển vị khung bê tông cốt thép 5 tầng - 2 nhịp
Bảng 3.3
Phân phối lực cho các dạng dao động
Bảng 3.4
Đặc trưng dao động của hệ một bậc tự do phi đàn hồi khung
bê tông cốt thép 5 tầng - 2 nhịp
Bảng 3.5
Kết quả phân tích đẩy dần theo dạng chính với gia tốc nền
El Centro1.5
Bảng 3.6
Kết quả phân tích đẩy dần theo dạng chính với gia tốc nền
El Centro2
Bảng 3.7
Tiết diện và tải trọng khung bê tông cốt thép 8 tầng - 3 nhịp
Bảng 3.8
Giá trị chuyển vị mái khung bê tông cốt thép 8 tầng - 3 nhịp
Bảng 3.9
Hệ số tham gia và phân phối lực cho các dạng dao động
Bảng 3.10
Đặc trưng dao động của hệ một bậc tự do phi đàn hồi
Bảng 3.11
Kết quả phân tích đẩy dần theo dạng chính với gia tốc nền
ElCentro 1.5
Bảng 3.12
Kết quả phân tích đẩy dần theo dạng chính với gia tốc nền
ElCentro 2
Bảng 3.13
Thông số tiết diện và tải trọng khung thép 4 tầng - 2 nhịp
Bảng 3.14
Giá trị chuyển vị mái khung thép 4 tầng - 2 nhịp
Bảng 3.15
Phân phối lực cho các dạng dao động
Bảng 3.16
Đặc trưng dao động của hệ một bậc tự do phi đàn hồi
Số hiệu
bảng, biểu
Bảng 3.17
Tên bảng, biểu
Kết quả phân tích đẩy dần theo dạng chính với gia tốc nền El
Centro 1.5
Bảng 3.18
Kết quả phân tích đẩy dần theo dạng chính với gia tốc nền El
Centro 2
Bảng 3.19
Thông số tiết diện và tải trọng khung thép 12 tầng - 4 nhịp
Bảng 3.20
Giá trị chuyển vị khung thép 12 tầng - 4 nhịp
Bảng 3.21
Phân phối lực cho các dạng dao động
Bảng 3.22
Đặc trưng dao động của hệ một bậc tự do phi đàn hồi
Bảng 3.23
Kết quả phân tích đẩy dần theo dạng chính với gia tốc nền El
Centro 1.5
Bảng 3.24
Kết quả phân tích đẩy dần theo dạng chính với gia tốc nền El
Centro 2
DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ
Số hiệu
hình
Tên hình
Hình 1.1
Dạng của phổ phản ứng đàn hồi
Hình 1.2
Gia tốc đồ theo hướng Bắc – Nam của trận động đất El Centro (Mỹ)
ngày 18 tháng 5 năm 1940
Hình 1.3
Phổ phản ứng gia tốc nhân tạo trận động đất El Centro (Mỹ)
Hình 1.4
Phương pháp gia tốc trung bình không đổi và gia tốc tuyến tính
Hình 1.5
Mô tả độ cứng cát uyến và độ cứng tiếp tuyến
Hình 1.6
Mô tả các sai số sử dụng bước thời gian không đổi
Hình 1.7
Mô tả của qui trình lặp
Hình 1.8
Đường cong khả năng
Hình 1.9
Đường cong khả năng với mô hình độ bền tổng thể bị giảm xuống
Hình 2.1
Đường cong đẩy dần tổng thể của kết cấu
Hình 2.2
Xác định quan hệ giữa lực - chuyển vị đàn dẻo lý tưởng
Hình 2.3
Các cách phân bố lực cắt đáy lên các tầng
Hình 2.4
Độ cong đơn vị của dầm chịu uốn
Hình 2.5
Quan hệ mô men - độ cong trong giai đoạn đàn hồi
Hình 2.6
Tiết diện dầm đã nứt, ứng suất trong bê tông vùng nén vượt quá giới
hạn đàn hồi
Hình 2.7
Quan hệ mô men - độ cong cho tiết diện đặt cốt đơn
Hình 2.8
Quan hệ mô men - độ cong được lí tưởng hoá bởi ba đoạn thẳng
Hình 2.9
Quan hệ mô men - độ cong được lí tưởng hoá bởi hai đoạn thẳng
Hình 2.10
Quan hệ mô men - độ cong được lí tưởng hoá bởi 3 đoạn thẳng cho
tiết diện chữ nhật
Số hiệu
hình
Hình 2.11
Tên hình
Giải thích khái niệm phản ứng theo miền thời gian
hệ nhiều bậc tự do
Hình 2.12
Giải thích phân tích độc lập phản ứng theo miền thời gian
của hệ nhiều bậc tự do
Hình 2.13
Tính chất của dạng dao động thứ n hệ một bậc tự do phi đàn hồi
từ đường cong đẩy dần
Hình 3.1
Hộp thoại “Load Case Data - Nonlinear Static” và các tham số
(SAP2000)
Hình 3.2
Hộp thoại “Nonlinear Parameters”
Hình 3.3
Tổng quát quan hệ lực – chuyển vị của phần tử trong SAP2000
Hình 3.4
Khung bê tông cốt thép 5 tầng - 2 nhịp
Hình 3.5
Ba dạng dao động đầu tiên được chuẩn hóa chuyển vị mái bằng 1
Hình 3.6
Khớp dẻo mặc định theo FEMA-356 cho dầm bê tông cốt thép
Hình 3.7
Khớp dẻo mặc định theo FEMA-356 cho cột bê tông cốt thép
5050cm
Hình 3.8
Đường cong đẩy dần cho 3 dạng dao động đầu (mode 1, 2 và 3)
với lựa chọn “Unload Entire Structure”
Hình 3.9
Đường cong đẩy dần cho 3 dạng dao động đầu (mode 1, 2 và 3)
với lựa chọn “Apply Local Redistribution”
Hình 3.10
Đường cong đẩy dần cho 3 dạng dao động đầu (mode 1, 2 và 3)
với lựa chọn “Restart Using Secant Stiffness”
Hình 3.11
Lý tưởng hóa song tuyến tính cho 3 dạng dao động đầu
Hình 3.12 Phổ thiết kế từ TCVN9386-2012 với gia tốc nền 0.4782 g và 0.6376 g
Hình 3.13
Chuyển vị sàn của khung bê tông cốt thép 5 tầng - 2 nhịp
Số hiệu
hình
Tên hình
Hình 3.14
Độ trôi tầng (%) của khung bê tông cốt thép 5 tầng - 2 nhịp
Hình 3.15
Biến dạng ứng với gia tốc nền El Centro 1.5 cho dạng dao động
đầu (mode1), dạng dao động thứ 2 và 3 không tạo ra khớp dẻo
Hình 3.16
Biến dạng ứng với gia tốc nền El Centro 2 lần lượt cho 2 dạng dao
động đầu (mode1,mode2), dạng dao động 3 không tạo ra khớp dẻo
Hình 3.17
Khung bê tông cốt thép 8 tầng - 3 nhịp
Hình 3.18
Ba dạng dao động đầu tiên được chuẩn hóa chuyển vị mái bằng 1
Hình 3.19
Khớp dẻo mặc định theo FEMA-356 cho dầm bê tông cốt thép
Hình 3.20
Khớp dẻo mặc định theo FEMA-356 cho cột bê tông cốt thép
Hình 3.21
Đường cong đẩy dần cho 3 phân phối lực theo 3 dạng dao động đầu
Hình 3.22
Lý tưởng hóa đường cong song tuyến tính cho 3 dạng dao động đầu
Hình 3.23
Chuyển vị sàn của khung bê tông cốt thép 8 tầng - 3 nhịp
Hình 3.24
Độ trôi tầng (%) của khung bê tông cốt thép 8 tầng - 3 nhịp
Hình 3.25
Khớp dẻo ứng với gia tốc nền El Centro 1.5 lần lượt cho 2 dạng
dao động đầu (mode1, mode2), mode3 không tạo ra khớp dẻo
Hình 3.26
Khớp dẻo ứng với gia tốc nền El Centro 2 lần lượt cho 2 dạng dao
động đầu (mode1, mode2), mode3 không tạo ra khớp dẻo
Hình 3.27
Khung thép 4 tầng - 2 nhịp
Hình 3.28
Ba dạng dao động đầu tiên được chuẩn hóa chuyển vị mái bằng 1
Hình 3.29
Đặc trưng khớp dẻo mặc định theo FEMA-356 cho dầm thép
Hình 3.30
Đặc trưng khớp dẻo mặc định theo FEMA-356 cho cột thép
Hình 3.31
Đường cong đẩy dần cho 3 phân phối lực theo 3 dạng dao động đầu
Số hiệu
hình
Tên hình
Hình 3.32
Lý tưởng hóa đường cong song tuyến tính cho 3 dạng dao động đầu
Hình 3.33
Chuyển vị sàn của khung thép 4 tầng - 2 nhịp
Hình 3.34
Độ trôi tầng (%) của khung thép 4 tầng - 2 nhịp
Hình 3.35
Khớp dẻo cho phân phối lực theo dạng dao động đầu (mode1) lần
lượt ứng với gia tốc nền El Centro 1.5 và El Centro 2
Hình 3.36
Khung thép 12 tầng - 4 nhịp
Hình 3.37
Ba dạng dao động đầu tiên được chuẩn hóa chuyển vị mái bằng 1
Hình 3.38
Đặc trưng khớp dẻo mặc định theo FEMA-356 cho dầm thép
Hình 3.39 Đặc trưng khớp dẻo mặc định theo FEMA-356 cho cột thép W14250
Hình 3.40
Đường cong đẩy dần cho 3 phân phối lực theo 3 dạng dao động đầu
Hình 3.41
Lý tưởng hóa đường cong song tuyến tính cho 3 dạng dao động đầu
Hình 3.42
Chuyển vị sàn của khung thép 12 tầng - 4 nhịp
Hình 3.43
Độ trôi tầng (%) của khung thép 12 tầng - 4 nhịp
Hình 3.44
Khớp dẻo ứng với gia tốc nền El Centro 2 cho mode1
1
PHẦN MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài
Có nhiều phương pháp phân tích động đất, mỗi phương pháp có ưu, nhược
điểm và mức độ chính xác khác nhau. Phương pháp phân tích tĩnh phi tuyến đẩy
dần là một công cụ ngày càng quen thuộc dùng để đánh giá cũng như dự báo ứng xử
của công trình xây mới hoặc công trình có sẵn khi chịu động đất.
Cơ sở khoa học của đề tài
Phương pháp đánh giá công trình chịu động đất bằng phân tích phi tuyến đã
được nghiên cứu bởi Freeman S. A. [21], Fajfa P. và Fichinger M. [18], Eberhard
M. O. và Sozen M. A. [16]. Kể từ đó, nhiều phương pháp phân tích đẩy dần được
nghiên cứu và phát triển.
Phương pháp phân tích đẩy dần đã được giới thiệu trong TCVN 9386 [4],
Euro Code 8 [7], FEMA-356 [9] , ATC-40 [6], …
Phương pháp đẩy dần thích ứng (the Adaptive Pushover Method) được phát
triển bởi Gupta and Kunnath (2000) sử dụng dạng phân bố tải trọng ngang biến đổi
để kéo và đẩy kết cấu bằng cách tổ hợp các dạng dao động tại các trạng thái độ
cứng khác nhau của kết cấu. Gần đây hơn, Chopra and Goel (2002) đề xuất một kĩ
thuật đẩy dần theo dạng chính (MPA - Modal Pushover Analysis) [11], có xét đến
các dạng dao động cao hơn của công trình và cho kết quả tốt khi so sánh với kết quả
của phương pháp phân tích theo miền thời gian.
Luận văn này sử dụng phương pháp đẩy dần theo dạng chính (MPA) để đánh
giá ứng xử của kết cấu khi có động đất.
Mục đích nghiên cứu
Đánh giá ứng xử của khung chịu động đất bằng phương pháp phân tích đẩy
dần theo dạng chính (MPA), dự báo cơ cấu phá hoại công trình.
2
Đánh giá ảnh hưởng của cách phân phối tải trọng ngang, đặc trưng khớp dẻo
đến kết quả phân tích đẩy dần.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Kết cấu khung phẳng thép và bê tông cốt thép nhiều tầng.
Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu bằng lý thuyết và sử dụng phần mềm SAP2000 - V14.2.2 để
phân tích kết cấu.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Giới thiệu và làm sáng tỏ phương pháp phân tích đẩy dần theo dạng chính
khi phân tích kết cấu khung chịu động đất.
Cấu trúc luận văn
PHẦN MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài
Mục đích nghiên cứu
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Cấu trúc luận văn
PHẦN NỘI DUNG
Chương 1 Tổng quan về các phương pháp phân tích động đất
1.1 Biễu diễn tác động động đất
1.2 Các phương pháp phân tích động đất
1.3 Nhận xét
Chương 2 Phân tích tĩnh phi tuyến đẩy dần
2.1 Mô tả phương pháp tĩnh phi tuyến đẩy dần
3
2.2 Chuyển vị mục tiêu (target displacement)
2.3 Phân phối lực cắt đáy cho các tầng
2.4 Đặc trưng khớp dẻo (hinge properties)
2.5 Trình tự phân tích theo phương pháp đẩy dần theo dạng chính
Chương 3 Phân tích đẩy dần kết cấu khung bằng phần mềm SAP2000
3.1 Phần mền phân tích kết cấu SAP 2000
3.2 Khung bê tông cốt thép 5 tầng 2 nhịp
3.3 Khung bê tông cốt thép 8 tầng 3 nhịp
3.4 Khung thép 4 tầng 2 nhịp
3.5 Khung thép 12 tầng 4 nhịp
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
THÔNG BÁO
Để xem được phần chính văn của tài liệu này, vui
lòng liên hệ với Trung Tâm Thông tin Thư viện
– Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội.
Địa chỉ: T.13 – Nhà H – Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội
Đ/c: Km 10 – Nguyễn Trãi – Thanh Xuân Hà Nội.
Email:
TRUNG TÂM THÔNG TIN THƯ VIỆN
97
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
KẾT LUẬN
Luận văn giới thiệu phương pháp đẩy dần theo dạng chính (MPA) và thực hiện
phương pháp này trên phần mềm phân tích kết cấu SAP2000 [22] để đánh giá
khung phẳng bê tông cốt thép và khung phẳng thép đối xứng chịu động đất.
Phân tích đẩy dần theo dạng chính chưa thể cho kết quả trực tiếp bằng phần
mềm SAP2000, việc phân tích này cần phải tách thành ba phân tích đẩy dần, kết
quả thu được ba đường cong đẩy dần tương ứng. Sau đó phải dùng các bảng
tính để thực hiện các bước tiếp theo, tổ hợp lại để được kết quả theo phương
pháp đẩy dần theo dạng chính.
Đây là phương pháp hiệu quả để đánh giá công trình được xây dựng trong vùng
có động đất, nó ưu thế hơn phương pháp đẩy đẩy dần truyền thống vì có xét đến
ảnh hưởng của dạng dao động bậc cao (ở đây xét đến dạng dao động thứ hai và
thứ ba) vào ứng xử của công trình khi xảy ra động đất, phương pháp đẩy dần
truyền thống chỉ xét dạng dao động cơ bản.
Kết quả thu được qua phân tích kết cấu khung bê tông cốt thép và khung thép ở
chương ba gồm có: Đường cong đẩy dần đối với từng dạng dao động; chuyển vị
lớn nhất, độ trôi tầng và sự phân bố độ trôi tầng của khung khi xảy ra động đất;
vị trí xuất hiện và tính chất của khớp dẻo.
Phương pháp đẩy dần theo dạng chính dự đoán được chuyển vị tại các tầng sàn
và vị trí xuất hiện khớp dẻo cũng như độ xoay khớp dẻo của công trình khi trải
qua động đất.
Kết quả chương ba chỉ ra rằng trong phạm vi được xem xét, tỉ lệ chuyển vị mái
lớn nhất bằng tỉ lệ gia tốc nền, khớp dẻo xuất hiện chủ yếu ở dạng dao động thứ
nhất cho tất cả các khung; khớp dẻo với khung bốn tầng và năm tầng xuất hiện
cả ở dầm và cột, trong khi khung tám tầng và mười hai tầng chỉ xuất hiện chủ
yếu trong dầm. Độ cứng ngang đàn hồi lý tưởng hóa của công trình phụ thuộc
vào cách phân phối theo các dạng dao động, đều tăng dần theo các dạng dao
98
động. Độ trôi tầng trong khung bốn tầng và năm tầng có dạng giống nhau (gần
bằng nhau ở tầng một và tầng hai, càng lên cao càng giảm), khung tám tầng và
mười hai tầng cũa giống nhau (trung bình ở các tầng thấp, lớn nhất ở các tầng
giữa, càng lên cao càng giảm nhỏ)
Việc thực hiện phân tích đẩy dần mang lại kết luận rằng kết quả thu được có thể
phụ thuộc vào phần mềm sử dụng do giới hạn của nó và thư viện kết cấu. Kết
quả còn phụ thuộc vào phân phối lực cắt đáy, tính chất khớp dẻo, chuyển vị
mục tiêu.
KIẾN NGHỊ
Do thời gian thực hiện luận văn tương đối ngắn nên chưa thể thực hiện một
số nghiên cứu. Trong những nghiên cứu tiếp theo có thể thực hiện các công việc:
Đánh giá độ chính xác so với kết quả “chính xác” từ phương pháp phân tích
phi tuyến theo miền thời gian.
Sử dụng khớp dẻo được định nghĩa theo tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam
thay cho khớp dẻo mặc định theo tiêu chuẩn FEMA-356 [9].
Xem xét ảnh hưởng của việc lý tưởng hóa song tuyến tính đường cong đẩy
dần theo các phương pháp khác như 0.7Vy và một số phương pháp khác.
Xác định chuyển vị mục tiêu theo một số phương pháp khác để so sánh độ sai
số của kết quả.
Thực hiện phân tích đẩy dần theo dạng chính với phổ phản ứng phi đàn hồi
thay thế cho phổ thiết kế.
Sử dụng phân tích phi tuyến theo miền thời gian để tính toán giá trị biến dạng
đỉnh của dạng dao động thứ n hệ một bậc tự do phi đàn hồi.
Phân tích đẩy dần theo dạng chính cho khung không đối xứng.
Phân tích đẩy dần theo dạng chính cho khung bê tông cốt thép có tường chèn.
Phân tích cho nhiều khung cao tầng hơn để xác định khớp dẻo và độ trôi tầng
có thống nhất với các khung đã xét, độ nhạy cảm của đường cong đẩy dần với
các cách phân phối lực cắt đáy.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt :
1. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2737 (1995), Tải trọng và tác động- Tiêu chuẩn
thiết kế, NXB Xây Dựng, Hà Nội.
2. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5574 (2012), Kết cấu bêtông và bêtông cốt thép Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây Dựng, Hà Nội.
3. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5575 (2012), Kết cấu thép - Tiêu chuẩn thiết kế,
NXB Xây Dựng, Hà Nội.
4. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 9386 (2012), Thiết kế công trình chịu động đất,
NXB Xây dựng, Hà Nội.
5. Nguyễn Lê Ninh (2011), Cơ sở lý thuyết tính toán công trình chịu động đất,
NXB Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội.
Tiếng Anh :
6. Applied Technology Council ATC-40 (1996), Seismic Evaluation and Retrofit
of Concrete Buildings Vol.1, California Seismic Safety Commission.
7. Eurocode 8 (2004), Design of structures for earthquake resistance - Part 1:
General rules, seismic actions and rules for buildings.
8. Federal Emergency Management Agency FEMA-273 (1997), NEHRP
Guidelines for the Seismic Rehabilitation of Buildings, Building Seismic Safety
Council, Washington DC.
9. Federal Emergency Management Agency FEMA-356 (2000), prestandard and
commentary for the seismic rehabilitation of buildings, American Society of
Civil Engineers (ASCE).
10. Chopra Anil K (2007), Dynamics Of Structures, Pearson Prentice Hall, Print.
11. Chopra Anil K, Goel Rakesh K (2002), “A modal Pushover analysis for
estimating seismic demands for buildings”, Earthquake Engineering And
Structural Dynamics, (31), 561-582.
12. Chopra Anil K, Goel Rakesh K (2001), A Modal Pushover Analysis Procedure
to Estimate Seismic Demands for Buildings: Theory and Preliminary
Evaluation, Pacific Earthquake Engineering Research Center, PEER Report
2001/03.
13. Christiana Filippou (2013), Seismic Capacity Assessment and Retrofitting of
Reinforced Concrete Building, Master Thesis, National Technical of Athens.
14. DØrheim Helge (2012), Methods for Earthquake Analysis, Master Thesis,
Norwegian University of Science and Technology.
15. Kadas Koray (2006), Influence of Idealized Pushover Curve on Seismic
Response, Master Thesis, Middle East Technical University.
16. Eberhard M O, Sozen M A (1993), “Behavior-based method to determine
design shear in earthquake-resistant walls.” Journal of the Structural Division,
ASCE, 119(2), 619-640.
17. Sermin Oğuz (2005), Evaluation of Pushover Analysis Procedures for Frame
structures, Master Thesis, Middle East Technical University.
18. Fajfar P, Fischinger M (1988), “N-2 – A method for nonlinear seismic analysis
of regular structures.” Proceedings of the 9th US National Conference on
Earthquake Engineering, Tokyo-Kyoto, Japan.
19. Park R, Paulay T (1975), Reinforced Concrete Structures, John Wiley and Sons,
Inc.
20. Goel Rakesh K, Chopra Anil K (2004) “Evaluation of Modal and FEMA
Pushover Analyses: SAC Buildings”, Earthquake Spectra, (20 (1)), 225-254.
21. Freeman S A (1978), “Prediction of response of concrete buildings to severe
earthquake motion”, Douglas McHenry Int. Symp. on Concrete and Concrete
Structures, ACI SP-55, American Concrete Institute, Detroit, 589-605.
22. Computer and Structures, Inc. (2010) SAP2000 Version 14.2.2, Linear and
Nonlinear Static and Dynamic Analysis and Design of Three Dimensional
Structures.
PHỤ LỤC
PHỤ LỤC A : TÍNH HỆ SỐ THAM GIA DẠNG DAO ĐỘNG – MATLAB
1. KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP 5 TẦNG 2 NHỊP
m=importdata('mF5S2B.txt');
i=[1 1 1 1 1]';
phi_1=importdata('phi1F5S2B.txt');
phi_1_nor=1/phi_1(5,1)*phi_1;
L_1=phi_1_nor'*m*i
GAMA_1=L_1/(phi_1_nor'*m*phi_1_nor)
s_1_sao=m*phi_1_nor*GAMA_1
phi_2=importdata('phi2F5S2B.txt');
phi_2_nor=1/phi_2(5,1)*phi_2;
L_2=phi_2_nor'*m*i
GAMA_2=L_2/(phi_2_nor'*m*phi_2_nor)
s_2_sao=m*phi_2_nor*GAMA_2
phi_3=importdata('phi3F5S2B.txt');
phi_3_nor=1/phi_3(5,1)*phi_3;
L_3=phi_3_nor'*m*i
GAMA_3=L_3/(phi_3_nor'*m*phi_3_nor)
s_3_sao=m*phi_3_nor*GAMA_3
2. KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP 8 TẦNG 3 NHỊP
m=importdata('mF8S3B.txt');
i=[1 1 1 1 1 1 1 1]';
phi_1=importdata('phi1F8S3B.txt');
phi_1_nor=1/phi_1(8,1)*phi_1;
L_1=phi_1_nor'*m*i
GAMA_1=L_1/(phi_1_nor'*m*phi_1_nor)
s_1_sao=m*phi_1_nor*GAMA_1
phi_2=importdata('phi2F8S3B.txt');
phi_2_nor=1/phi_2(8,1)*phi_2;
L_2=phi_2_nor'*m*i
GAMA_2=L_2/(phi_2_nor'*m*phi_2_nor)
s_2_sao=m*phi_2_nor*GAMA_2
phi_3=importdata('phi3F8S3B.txt');
phi_3_nor=1/phi_3(8,1)*phi_3;
L_3=phi_3_nor'*m*i
GAMA_3=L_3/(phi_3_nor'*m*phi_3_nor)
s_3_sao=m*phi_3_nor*GAMA_3
3. KHUNG THÉP 4 TẦNG 2 NHỊP
m=importdata('mF4S2B.txt');
i=[1 1 1 1]';
phi_1=importdata('phi1F4S2B.txt');
phi_1_nor=1/phi_1(4,1)*phi_1;
L_1=phi_1_nor'*m*i
GAMA_1=L_1/(phi_1_nor'*m*phi_1_nor)
s_1_sao=m*phi_1_nor*GAMA_1
phi_2=importdata('phi2F4S2B.txt');
phi_2_nor=1/phi_2(4,1)*phi_2;
L_2=phi_2_nor'*m*i
GAMA_2=L_2/(phi_2_nor'*m*phi_2_nor)
s_2_sao=m*phi_2_nor*GAMA_2
phi_3=importdata('phi3F4S2B.txt');
phi_3_nor=1/phi_3(4,1)*phi_3;
L_3=phi_3_nor'*m*i
GAMA_3=L_3/(phi_3_nor'*m*phi_3_nor)
s_3_sao=m*phi_3_nor*GAMA_3
4. KHUNG THÉP 12 TẦNG 4 NHỊP
m=importdata('mF12S4B.txt');
i=[1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1]';
phi_1=importdata('phi1F12S4B.txt');
phi_1_nor=1/phi_1(12,1)*phi_1;
L_1=phi_1_nor'*m*i
GAMA_1=L_1/(phi_1_nor'*m*phi_1_nor)
s_1_sao=m*phi_1_nor*GAMA_1
phi_2=importdata('phi2F12S4B.txt');
phi_2_nor=1/phi_2(12,1)*phi_2;
L_2=phi_2_nor'*m*i
GAMA_2=L_2/(phi_2_nor'*m*phi_2_nor)
s_2_sao=m*phi_2_nor*GAMA_2
phi_3=importdata('phi3F12S4B.txt');
phi_3_nor=1/phi_3(12,1)*phi_3;
L_3=phi_3_nor'*m*i
GAMA_3=L_3/(phi_3_nor'*m*phi_3_nor)
s_3_sao=m*phi_3_nor*GAMA_3
PHỤ LỤC B : MA TRẬN KHỐI LƯỢNG
1. KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP 5 TẦNG 2 NHỊP ('mF5S2B.txt')
579.6583
0
0
0
0
0 579.6583
0
0
0
0
0 579.6583
0
0
0
0
0 579.6583
0
0
0
0
0 415.2134
2. KHUNG BÊ TÔNG CỐT THÉP 8 TẦNG 3 NHỊP ('mF8S3B.txt')
965.7676
0
0
0
0
0
0
0
0 965.7676
0
0
0
0
0
0
0
0 965.7676
0
0
0
0
0
0
0
0 753.0316
0
0
0
0
0
0
0
0 753.0316
0
0
0
0
0
0
0
0 753.0316
0
0
0
0
0
0
0
0 753.0316
0
0
0
0
0
0
0
0 536.0283
3. KHUNG THÉP 4 TẦNG 2 NHỊP ('mF4S2B.txt')
303.3333
0
0
0
0
303.3333
0
0
0
0
303.3333
0
0
0
0
135.5253
4. KHUNG THÉP 12 TẦNG 4 NHỊP ('mF12S4B.txt')
699.5861
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0 699.5861
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0 699.5861
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0 688.2250
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0 688.2250
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0 688.2250
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0 688.2250
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0 680.1891
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0 680.1891
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0 680.1891
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0 680.1891
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0 317.7255
