BÀI GIẢNG ĐỘNG LỰC HỌC CÔNG TRÌNH

ĐỘNG LỰC HỌC CÔNG TRÌNH
T.S. NGUYỄN TRỌNG PHÚ

Hà Nội, 10-2014

CÁC TRƯỜNG HỢP PHÁ HOẠI KẾT CẤU DƯỚI
TÁC ĐỘNG CỦA TẢI TRỌNG ĐỘNG
• Phá hoại công trình dưới tác động của Động đất

Kobe, Japan 1995

1


Northridge, CA, USA 1971

Concepcion, Chile 2010

2


Concepcion, Chile 2010

Concepcion, Chile 2010

3


Phá hoại bể chứa nhiên liệu do sóng thần

Mất ổn định phình chân voi của bể chứa nhiên liệu

4


Mất ổn định phần mái bể chứa nhiên liệu do động đất

• Phá

hoại công trình dưới tác động của tải trọng gió

Tacoma bridge, NY, USA 1940

5


Phá hoại của cột truyền tải điện do gió bão

Phá hoại cột điện gió do gió bão

6


Khu dân cư vùng trung tây Hoa kỳ bị tàn phá do lốc xoáy

Khu dân cư vùng Trung-Tây Hoa kỳ bị tàn phá do lốc xoáy

7


Tòa nhà bị phá hoại do đánh bom xe

8


Giới Thiệu Chung
• Mục đích nghiên cứu Động lực học kết cấu
– Phân tích ứng xử của hệ kết cấu dưới tác động của tải trọng
động.
– Các phương pháp phân tích ứng xử của hệ kết cấu.
– Phương pháp tiền định và phương pháp xác suất.
• Phương pháp tiền định: Lịch sử tải trọng được biết rõ ràng
• Phương pháp xác suất: Lịch sử tải trọng chưa được biết rõ ràng.

• Các loại tải trọng động:

9


10


Tải trọng nổ và ảnh hưởng lên kết cấu

11


Động đất và ảnh hưởng của nó

Bản đồ các tấm lục địa và phân vùng động đất

12


13


Công trình bị phá hoại do đất nền hóa lỏng do ảnh hưởng động đất

14


Tải trọng gió

15


16


17


• Đặc trưng của bài toán động lực học
– Ứng xử của hệ kết cấu dưới tác động của tải trọng động thay đổi
theo thời gian, t.

– Lực quán tính tham gia trong ứng xử của hệ kết cấu chịu tải
trọng động.

• Các phương pháp rời rạc hóa hệ kết cấu

– Phương pháp khối lượng tập trung

- Phương pháp tọa độ tổng quát

18


– Phương pháp phần tử hữu hạn

19


• Thiết lập phương trình vi phân chuyển động
– Áp dụng nguyên lý D ‘alembert

– Áp dụng nguyên lý chuyển vị khả dĩ

– Phương pháp tọa độ tổng quát

20


Biểu diễn tham số rời rạc:

Chuyển vị khả dĩ:

Chuyển vị tương đối khả dĩ:

21

Biểu diễn tham số liên tục

Ví dụ áp dụng nguyên lý D’ alembert

22


Phương trình vi phân chuyển động của hệ:

23


Ví dụ áp dụng phương pháp tọa độ tổng quát
Biểu diễn tham số rời rạc:

Phương trình vi phân chuyển động của hệ:

24


Các thành phần của hệ động lực học

Ảnh hưởng của tải trọng bản thân

25