PHÂN TÍCH CÁC MÔ HÌNH TÍNH TOÁN CẦU DÂY VĂNG SỬ DỤNG PHẦN MỀM MIDAS

Trườngưđạiưhọcưgiaoưthôngưvậnưtải
Khoa công trình
Đề tài nghiên cứu khoa học sinh viên

Phânưtíchưcácưmôưhìnhưtínhưtoánưcầuư
dây

Hướngưdẫnư:ưGiáoưsưư-ưTiếnưsỹưNguyễnưViếtưTrung
ưưưưThạcưsỹưNguyễnưThịưTuyếtưTrinh
Bộ môn Công trình giao thông thành phố
Thựcưhiệnưưư:ưNhómưsinhưviênưlớpưCầuưĐườngưPhápưK43
Thang Anh Quang
Đặng Quốc Huy
Nguyễn Đức Thái
Hà nội - 2006


Mởưđầu
Hiện nay ở nớc ta nhiều thành phố lớn nh Hà Nội,
Hải Phòng, TP Hồ Chí Minh đã và đang có những dự án
xây dựng cầu dây xiên có qui mô lớn, ngoài ý nghĩa về
mặt kinh tế, nó còn mang ý nghĩa nh một biểu tợng
kiến trúc của thành phố (cầu Nhật Tân, Hà Nội; cầu Thủ
Thiêm, thành phố Hồ Chí Minh; cầu Bính, Hải Phòng).
Đối với cầu treo dây xiên, có nhiều phơng pháp
phân tích kết cấu để từ đó đa ra mô hình thích hợp
nhất có kết quả phân tích ứng xử sát với thực tế.
Trong phạm vi đề tài này nhóm NCKHSV chỉ đa ra một
vài mô hình tính toán cầu xiên cơ bản, từ đó rút ra
những nhận xét khái quát từng loại mô hình, độ chính
xác của các kết quả sau phân tích và việc áp dụng các

mô hình đó trong những trơng hợp cụ thể.


Nộiưdungưđềưtài
Chơng 1 : Khái quát về cầu dây xiên
Chơng 2 : Một số dạng cầu dây xiên đang đợc áp
dụng
Chơng 3 : Tổng quan về các mô hình phân tích
kết cấu
Chơng 4 : Khái quát về nguyên lý phân tích kết
cấu
Chơng 5 : Ví dụ phân tích kết cấu (của nhóm
NCKH)
Kết luận


Ch¬ng 1
Kh¸i­qu¸t­vÒ­cÇu­d©y­xiªn


CHƯƠNG 1 - KHÁI QUÁT VỀ CẦU DÂY XIÊN
1.1 Đặc điểm của cầu dây xiên-dầm cứng
- Đây là hệ thống kết cấu liên hợp gồm các dầm cứng bằng
thép hoặc BTCT và các cáp thép đóng vai trò dây xiên (các
dây văng). Các dây xiên được liên kết vào đỉnh trụ tháp có
chiều cao khá lớn và tỏa ra treo vào một số điểm nào đó ở
trên dầm cứng
- Cách cấu tạo như vậy làm cho hệ dầm cứng ngoài việc
được tăng đỡ trên các gối cứng tại các vị trí trụ còn được
nâng đỡ trên hệ thống gối đàn hồi tại vị trí liên kết các dây

xiên . Nhờ đó mà nội lực và độ võng do tĩnh tải và hoạt tải
được giảm đi rất nhiều.


CHƯƠNG 1 - KHÁI QUÁT VỀ CẦU DÂY XIÊN
1.2 Các sơ đồ cầu treo dây xiên - dầm cứng
1.2.1 Sơ đồ cầu dây xiên 2 nhịp

1.2.2 Sơ đồ cầu dây xiên 3 nhịp


CHƯƠNG 1 - KHÁI QUÁT VỀ CẦU DÂY XIÊN
1.2 Các sơ đồ cầu treo dây xiên - dầm cứng
1.2.3 Sơ đồ cầu dây xiên nhiều nhịp


CHƯƠNG 1 - KHÁI QUÁT VỀ CẦU DÂY XIÊN
1.3 Các dạng sơ đồ dây xiên .
1.3.1 Sơ đồ đồng qui

1.3.2 Sơ đồ song song


CHƯƠNG 1 - KHÁI QUÁT VỀ CẦU DÂY XIÊN
1.3 Các dạng sơ đồ dây xiên
1.3.3 Sơ đồ dây nhài quạt

1.3.4 Sơ đồ bố trí dây phối hợp

CHƯƠNG 1 - KHÁI QUÁT VỀ CẦU DÂY XIÊN
1.4 Tr×nh tù thiết kế cầu dây xiên
Sơ đồ cầukích thước hình học và sự phân bố dây
Xác định sơ đồ kết cấu,

Tính tĩnh tải phần I và lực điều chỉnh theo sơ đồ thi công
Tính cầu dây xiên chịu tĩnh tải phần II và các ảnh hưởng thứ cấp
Tính điều chỉnh nội lực cầu dây xiên
Tính cầu dây xiên chịu hoạt tải
Tổng hợp nội lực theo các tổ hợp tải trọng, tính duyệt các bộ phận
Thay đổi
Phân tích động cầu dây xiên
Tính cầu dây xiên chịu tải trọng thi công


Ch¬ng 2­
mét­sè­cÇu­d©y­xiªn­®ang­
¸p­dông


CHƯƠNG 2 - MỘT SỐ DẠNG CẦU DÂY XIÊN ĐANG ÁP DỤNG

Cầu Mỹ Thuận


CHƯƠNG 2 - MỘT SỐ DẠNG CẦU DÂY XIÊN ĐANG ÁP DỤNG

Cầu Bính

CHƯƠNG 2 - MỘT SỐ DẠNG CẦU DÂY XIÊN ĐANG ÁP DỤNG

Cầu Dakrong


CHƯƠNG 2 - MỘT SỐ DẠNG CẦU DÂY XIÊN ĐANG ÁP DỤNG

Cầu qua sông DEE (Mỹ)


CHƯƠNG 2 - MỘT SỐ DẠNG CẦU DÂY XIÊN ĐANG ÁP DỤNG

Cầu đi bộ RINKAI (Nhật Bản)


CHƯƠNG 2 - MỘT SỐ DẠNG CẦU DÂY XIÊN ĐANG ÁP DỤNG

Cầu Normandie (Pháp)


CHƯƠNG 2 - MỘT SỐ DẠNG CẦU DÂY XIÊN ĐANG ÁP DỤNG

Cầu Vasco de Gama (Bồ Đào Nha)


Ch¬ng 3
c¸c­m«­h×nh­ph©n­tÝch­kÕt­
cÊu­chÞu­t¶i­träng

CHƯƠNG 3 - CÁC MÔ HÌNH PHÂN TÍCH KẾT CẤU
CHỊU TẢI TRỌNG
3.1 Giới thiệu chung
1- Kết cấu cầu là một hệ thống không gian phức tạp gồm
nhiều bộ phận như dầm chủ, dầm ngang, bản mặt cầu…
liên kết chặt chẽ với nhau và cùng tham gia chịu lực.
2- Tải trọng tác dụng trên cầu sẽ truyền qua bản mặt cầu
tới các dầm chủ và truyền qua gối tới các kết cấu mố trụ
cầu (hình 3.1). Khi kết cấu nhịp chỉ có một dầm chủ thì
toàn bộ tải trọng sẽ truyền lên dầm đó, khi trên mặt cắt
ngang có hai hay nhiều dầm chủ, tải trọng sẽ phân bố
cho các dầm chủ cùng tham gia chịu lực.


CHƯƠNG 3 - CÁC MÔ HÌNH PHÂN TÍCH KẾT CẤU
CHỊU TẢI TRỌNG
3.1 Giới thiệu chung

Hình 3.1 Quĩ đạo truyền tải trọng cho các bộ phận kết cấu nhịp


CHƯƠNG 3 - CÁC MÔ HÌNH PHÂN TÍCH KẾT CẤU
CHỊU TẢI TRỌNG
3.2 Phân nhóm các phương án phân tích kết cấu chịu
tác dụng của tải trọng
3.2.1 Nhóm thứ nhất
Phân nhóm tính theo nguyên lý mô hình bài toán phẳng,
đại diện là các phương pháp :
- Phương pháp đòn bẩy.
- Phương pháp nén lệch tâm.

- Phương pháp dầm liên tục trên các gối đàn hồi.
3.2.2 Nhóm thứ hai
Quan điểm chính của các phương pháp thuộc nhóm
này là dựa trên giả thiết coi kết cấu là hệ thống gồm các
thanh thành mỏng có mặt cắt kín hoặc hở.


CHƯƠNG 3 - CÁC MÔ HÌNH PHÂN TÍCH KẾT CẤU
CHỊU TẢI TRỌNG
3.2 Phân nhóm các phương án phân tích kết cấu chịu
tác dụng của tải trọng
3.2.3 Nhóm thứ ba
Điển hình của các phương pháp thuộc nhóm này là:
Phương pháp bản có sườn trực giao.
Phương pháp bản chéo hoặc bản phẳng, không có sườn.
Phương pháp của tác giả U-lix-ki.
3.2.4 Nhóm thư tư
Nhóm này được gọi là nhóm “chính xác” với ý tưởng chính là xây
dựng các mô hình tính toán gần sát với mô hình thực tế của hệ
kết cấu .Phương tiện phân tích kết cấu có hiệu quả là áp dụng các
phương pháp phần tử hữu hạn, phương pháp giải hữu hạn,
phương pháp phần tử biên…


CHƯƠNG 3 - CÁC MÔ HÌNH PHÂN TÍCH KẾT CẤU
CHỊU TẢI TRỌNG
3.3 Mô hình hóa kết cấu nhịp cầu dây xiên.
3.3.1 Mô hình một dàn dây

CHƯƠNG 3 - CÁC MÔ HÌNH PHÂN TÍCH KẾT CẤU
CHỊU TẢI TRỌNG
3.3 Mô hình hóa kết cấu nhịp cầu dây xiên.
3.3.2 Mô hình một hai dây