Sử dụng lưới phần tử tối ưu phân tích ứng suất trong đập bê tông trọng lực

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 cơng 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 cơ, 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
Phịng đào t o

ng, các th y cơ 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 tơi hồn tồn là do tơi 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 tơi
xin hồn tồn 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 tốn ............................................................................15
1.3.2. T h p tính tốn ......................................................................................15
1.3.3. V k t qu tính tốn ................................................................................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 tơng 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 tơng 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 CƠNG TRÌNH
TH C T .................................................................................................................53
3.1. Gi i thi u v v trí và quy mơ cơng 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 tốn và nh n xét k t qu tính tốn .............................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, sơng 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 Tồn c nh đ p bê tơng 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 tốn dao đ ng riêng ............................................................37


Hình 2-10 L a ch n thơng s tính tốn 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 Q trình sinh l

i t thích ng...............................................................47

Hình 2-14 Q trình sinh l i t thích ng khi ph n t khơng đ c khít (b kht 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 tốn ph n t h u h n t thích
ng. Ph n m m phân tích ph n t h u h n thơng 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 tốn Th y đi n Su i S p 3 ....................................................53
Hình 3-2 Mơ hình tính tốn g m đ p và n n ............................................................59
Hình 3-3 Mơ hình tính tốn 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 Mơ hình tính tốn đ p ..............................................................................64

và n n ........................................................................................................................64
Hình 3-15 Mơ hình tính tốn 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 mơ hình l

i ph n t thơng th

Hình 3-27 Sai s mơ hình l

i ph n t t thích ng ................................................71

ng ..............................................71

Hình 3-28 Mơ hình tính tốn .....................................................................................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 tồn 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 tồn 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
thơng th ng .............................................................................................................84
Hình 3-59

ng quan h sai s mơ 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 mơ 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 cơng trình đ p bê tơng l n

Trung Qu c .......................................9

B ng 1-2 M t s cơng 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 thơng s chính c a cơng 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 tốn tr
B ng 3-4 T ng h p k t qu tính tốn l

ng h p chia l

i thơng 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 tốn chuy n v .......................................................................80
B ng 3-7 T ng h p k t qu tính tốn đ ng đ t .........................................................80
B ng 3-8 K t qu phân tích ng su t, chuy n v , sai s mơ 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 Cơng

Ngun. Tr i qua q 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 sơng Rhơne-

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

cơng 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, Plêikrơng, Sê San 3 và Sê San 4, Lịng 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 tơng, 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 cơng trình đ p bê tơng 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 tơng

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 tơng tr ng l c đ t đó có nh ng ng x v m t cơng 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 q trình tính tốn 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 q 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 tốn 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 tơng 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 q 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, mơ hình tốn.

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 cơng 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 cơng 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 cịn 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

Rhơne-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

Nhật
6%

Mỹ
14%

Các nước khác
23%

ấn Độ
9%

Tây Ban Nha
2%
Trung Quốc
46%

Hỡnh 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 tơng 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, sơng 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 sơng D

ng T có th tích g n 28 tri u

m3 bê tơng, 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 cơng 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 sơng Jinshai, đ p vịm cong theo
2 ph

ng Jinping 1 cao 305m trên sông Yalong, đ p CFR Hongjadu cao 178m trên

sơng Wu, đ p vịm 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 sơng
Hồng 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 cơng trình đ p bê tơng l n
TT

Tên cơng trình

Chi u cao đ p (m)

Trung Qu c

N m hồn
thành

V trí
Sơng 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

Sơng 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

Sơng Ơ,

10

Longtan

216.5

ang xây
d ng

Sơng H ng,

Qu ng Tây
Sơng Mân,
Phúc Ki n
Sơng Lâu,
H Nam
Sơng Thing,
Phúc Ki n
Sơng Lan Th

ng,

Vân Nam
Sơng Ơ,
Q Châu

Quý Châu

Qu ng Tây

ng,


10

TT

Chi u cao đ p (m)

Tên cơng trình

N m hồn
thành

V trí

11

Jinanqiau

161

ang xây
d ng

Sơng Kim Sa,

12

Gelantan

113

ang xây
d ng

Sơng 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 cơng trình đ p bê tơng l n

M

STT

Tên cơng trình

Chi u cao đ p
(mét)

N m hồn
thành

Trên sơng

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 cơng trình

Chi u cao đ p
(mét)

N m hồn
thành

Trên sơng

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 tơng 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 tơng

tr ng l c l n. N u có ch y u là các đ p bê tơng 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 cơng trình bê tơng 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 cơng trình ch a h p lý, cơng 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 khơng 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
Sơng Th

ng-

B c Giang
Sơng Phó áy
Sơng Chu-Thanh
Hóa
Sơng C u-Thái
Ngun
Sơng à R ng-

5

ng Cam

22,4

1925-1929

Tuy Hịa, Phú
n

6

ơL

ng

-

1934-1937

Sơng 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 tơng 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 cơng trình

nhi u n i, và đ p bê tông c ng tr nên khá ph

bi n v i quy mơ và hình th c ngày càng phong phú.

u m i các cơng trình nh :

Hịa Bình, Tr An, Hàm Thu n- a My, Tuyên Quang, Plêikrông, Sê San 3 và Sê
San 4, Th ch Nham, Tân Giang, Lịng Sơng, 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 cơng, hồn thi t bàn giao v n hành
cơng trình. i u đó ch ng t r ng quy trình thi t k , cơng ngh thi cơng 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 tốn n đ nh cơng trình bê tơng 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 cơng trình bê tơng tr ng l c v n cịn khá m i m và khơng 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 cơng nh ng cơng 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 cơng trình

Chi u cao đ p
(m)

N m hồn
thành

V trí

1

p Tân Giang

37,5

2001

Ninh Thu n

2

p Lịng Sơng

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