QUẢNG CÁO ĐẦU TRANG

Collapse

Thông báo

Collapse
No announcement yet.

Tính toán tải trọng khi phân tích dẻo?

Collapse
X
 
  • Lọc
  • Giờ
  • Show
Clear All
new posts

  • #16
    Ðề: Tính toán tải trọng khi phân tích dẻo?

    Nguyên văn bởi haikcvncc
    Sự giảm chấn và tiêu năng là điểm khác biệt rõ ràng nhất của các tiêu chuẩn kháng chấn hiện đại so với các tiêu chuẩn cũ(từ Snip 2-81).
    Giảm chấn (Active or passive control) chỉ đến phương pháp khống chế lực động đất lên công trình không phải đặc điểm của công trình. Ví dụ người ta dùng TMD(tuned mass damper hay Lead Rubber Bearing(LRD)) để điều chỉnh tính chất giao động và damping của công trình. Hoặc cũng có thể dùng cơ chế phá hủy cho phép sinh ra khớp dẻo (plastic hinge) để hấp thụ năng lượng động đất. Đây là những hình thức giảm chấn chủ động và thụ động.
    Tiêu năng (energy dissipation) là nói đến năng lực hấp thụ năng lượng của kết cấu (kể cả của thiết bị giảm chấn như LRB như nói trên). Khi động đất xảy ra do có giao động của kết cấu có khối lượng sẽ sinh ra năng lượng (động năng mv2) năng lượng này lan truyền trong kết cấu và được hấp thụ bởi 2 cơ chế : 1) là do biến dạng, phá hoại của cấu kiện như các quá trình nứt, chảy thép,...có lẽ cả sinh nhiệt 2)là năng lượng được truyền xuống nền qua hệ thống móng và được nền hấp thụ.
    Như vậy hai khái niệm trên nói đến phương pháp và tính chất của kết cấu liên quan đến kháng chấn. Nói như Haikcvncc sẽ làm những người không hiểu về kháng chấn khó hiểu. Vì Snip 2-81 của Nga là tiêu chuẩn về tải trọng động đất nếu mình không nhầm và nó không liên quan gì đến giảm chấn và tiêu năng như các bạn nói.

    Nguyên văn bởi haikcvncc
    Trong các tiêu chuẩn này có xét đến khả năng làm việc sau đàn hồi của vật liệu bằng cách đưa ra hệ số ứng xử của công trình. Chính hệ số này đặc trưng cho khả năng hấp thụ và phân tán năng lượng tải trọng động đất của kết cấu(phụ thuộc rất nhiều vào vật liệu tạo nên kết cấu). Việc phân tích này được dựa trên các nguyên lý về cản nhớt, cản từ trễ, độ dẻo hay khái niệm về phân tán năng lượng.Vì vậy nói một cách nôm na là trong các tiêu chuấn mới về động đất thì tải trọng động đất tính toán có xét đến hệ số ứng xử q của công trình sẽ nhỏ hơn q lần nếu tính toán trong giai đoạn đàn hồi(theo UBC 97 q có thể lên tới 8.5 lần cho loại khung chịu mômen đặc biệt, theo TCKC của CANADA thì r có thể lên tới4, theo EURO code 8 thì qo có thể lên đến 5)
    Chết chết haikcvncc mà nói thế này thì lính mới trong làng kết cấu chưa học kháng chấn họ chạy mất hết. Mặc dù tôi mường tượng ra ông định nói gì nhưng ông đem gộp cả mớ bòng bong vào rồi viết chung chung đến mức đọc cứ ù hết cả tai.
    Phải gỡ nó và nói nó theo ngôn ngữ bình thường thì mới hiểu rõ được.

    Thứ nhất là chuyện hệ số q của Haikcvncc. KHông phải là chuyện khung chịu mômen đặc biệt này nọ gì cả mà chuyện này liên quan đến hệ đàn hồi và đàn dẻo. Trước kia người ta đã rất ngạc nhiên khi phát hiện ra sau trận động đất các cấu kiện chịu tải trọng hơn đến cả 5 đến 8 lần so với sức chịu tải nếu tính toắn theo đàn hồi vậy mà kết cấu vẫn không "băng". Điều này sau này đã được biết là do cơ chế hấp thụ năng lượng của kết cấu khi bị chảy dẻo. Nói chuyện năng lượng chắc nhiều người đọc vẫn không dễ chịu vì nó xa vời với thiết kế thông thường. Tôi sẽ diễn nó bằng ngôn ngữ dân dã hơn nữa ra ở đây.
    Hình dưới là ví dụ một cái tháp nước chịu tác dụng của trận động đất tôi lấy ví dụ này đơn giản là để dễ hình dung . Dưới tác động của sóng gia tốc nền nó sẽ lắc sang hai bên. Lực động P và chuyển vị d sẽ thay đổi theo thời gian.
    Nếu cái cột của tháp nước làm bằng vật liệu đàn hồi lý tưởng thì quan hệ P-d sẽ như hình a. Hình a cho thấy quan hệ Lực-chuyển vị là đường thẳng. Khi tháp nước chuyển vị cực đại tức là điểm D trên hình a thì chuyển động sẽ dừng lại và đổi hướng. Ở thời điểm này toàn bộ năng lượng của hệ được "trữ" dưới dạng thế năng vì tốc độ bằng 0 nên không có động năng. Thế năng này chính bằng công do lực tác dụng Pe sinh ra trên quãng đường de và U=Pe.de/2 đây chính là diện tích tam giác ODE. Sau đó tháp sẽ chuyển động ngược lại và đi qua điểm o tức là qua vị trí cân bằng ở đây toàn bộ năng lượng sẽ chuyển thành động năng vận tốc tại thời điểm này là lớn nhất.
    Nếu vật liệu của tháp là phi tuyến tính và có chảy như cấu kiện BTCT thì phản ứng sẽ như hình b. quan hệ P-d sẽ vẽ ra một hình có đường bao đại loại như hình vẽ (tùy vào tính chất cấu kiện). Hình b cho thấy ở hệ này khi lực tác dụng đạt tới Py quan hệ P-d trượt trên đoạn AB. Sau đó tháp sẽ đạt chuyển vị lớn nhất và đổi hướng. Tuy nhiên khác với hệ đàn hồi trên đường quay lại nó không trượt qua điểm gốc nữa. Tại chuyển vị cực đại tức là điểm B trên hình b năng lượng của hệ là diện tích hình thang OABC. KHi lực quay về 0 để chuyển hướng ta thấy chỉ có một phần năng lượng được "nhả lại" để biến thành động năng đó là diện tích của tam giác GBC trên hình b. Một phần lớn năng lượng bằng diện tích của hình thoi OABG trên hình b đã bị tiêu hao nó biến thành nhiệt hay các dạng năng lượng khác không hồi phục lại trong hệ thống. Đây chính là vấn đề liên quan đến tiêu năng mà các bạn bàn ở trên. Do năng lượng bị tiêu hao phần năng lượng còn lại sẽ nhỏ hơn ban đầu nên không sinh ra được thế năng hay động năng lớn như trước nữa hệ sẽ bớt bị chuyển vị hơn.
    Ở hình c tôi vẽ chung quan hệ tuyến tính và phi tuyến vào một và tập trung quan tâm vào góc phần tư thứ nhất để phân tích dẫn đến hệ số q của haikcvncc. Đầu tiên bạn đừng quan tâm đến đường đỏ mà hãy nhìn vào hình thang OABC và tam giác ODE. Tồn tại lý thuyết cho rằng đối với 1 trận động đất thì tháp có vật liệu đàn hồi sẽ có mức năng lượng bằng năng lượng ở tháp có vật liêu phi tuyến(còn một thuyết nữa sẽ bàn với các bạn dịp khác). Nói cách khác diện tích tam giác ODE và hình thang OABC ở hình c là bằng nhau. Đây là thuyết cân bằng năng lượng (equal energy concept).
    Bây giờ ta định nghĩa q=Pe/Py tức là q là tỷ số giữa lực ở hệ đàn hồi với lực ở hệ đàn dẻo. Đây chính là hệ số giảm dộ lớn tải trọng ở hệ đàn dẻo.
    Tiếp đến định nghĩa m=du/dy giá trị này gọi là ductility
    Với hai định nghĩa trên và dựa vào tính toắn hình học do diện tích tam giác và hình thang bằng nhau ta sẽ có kết quả
    q=1/SQRT(2m-1)
    Như vậy thay vì thiết kế một hệ đàn hồi ta có thể thiết kế một hệ đàn dẻo cùng chịu nổi một trận động đất. Tuy nhiên sự khác biệt là ở hệ đàn dẻo lực tác dụng sẽ nhỏ hơn và hệ sẽ bị biến dạng chảy dẻo. Ductility m càng lớn tức là du lớn thì diện tích hình thang OABC càng lớn khi đó Py có thể nhỏ đi trông thấy so với Pe mà vẫn đảm bảo diện tích của tam giác ODE và hình thang OABC là bằng nhau. Như vậy là ta có thể thiết kế cấu kiện có khả năng chịu tải nhỏ mà vẫn chịu được động đất lớn nếu ductility của nó lớn.
    Cuối cùng là ductility là bao nhiêu thì vừa? đây chính là câu hỏi liệu ta cho phép cấu kiện phá hoại đến đâu.
    The Quest for ductility and untimate damage condition begin
    Trên đây hy vọng tôi đã làm sáng tỏ phần nào cái mớ bòng bong của kháng chấn và biết đâu sẽ có người đã chán nó lại quay lại khi đọc bài này . Thực ra mọi thứ đơn giản hơn nhiều nếu ta xem nó ở góc độ kết cấu. Vấn đề sẽ "phức tạp" và "hầm hố" lên quá mức khi đọc mấy cái tiêu chuẩn "vô hồn" về động đất.
    À quên mất còn cái đường đỏ là vết của điểm B cho các cấu kiện có Py khác nhau. Hy vọng bạn đọc ngoại đạo động đất lý giải được câu này và mường tượng được các hệ có Py khác nhau sẽ thế nào.
    Have a nice day
    HNTuanJP
    Attached Files
    3 fundametal questions of mankind:
    Where we are from? Why we exist? What is our ultimate aim?

    Ghi chú


    • #17
      Ðề: Tính toán tải trọng khi phân tích dẻo?

      Quiet viết:
      Nếu như bác nói thì phương pháp này có cho biết được biến dạng "chính xác" không, hay chỉ như limit analysis so với nonlinear (step by step) analysis.

      Cái này tôi cũng muốn hỏi ông Thuật. Bên ngành công trình kiến trúc quả là bậc siêu tĩnh cao làm đau đầu cho khâu giải tích.
      Bên ngành cầu người ta cứ "xơi" luôn nonlinear dynamic analysis cho nó "xịn" vì bậc siêu tĩnh thấp hơn nhiều. Chẳng hạn ở Nhật bây giờ dù có nêu phương pháp qui tải trọng tương đương hẳn hoi hầu hết các cây cầu đều xào qua "nonlinear dynamic analysis" hết. Có cả nội lực và chuyển vị thực vẫn sướng hơn!
      Với cầu chỗ nào không cho phép đàn dẻo (chẳng hạn như superstructure) thì mô hình hóa nó thành thanh đàn hồi để tránh gánh nặng phi tuyến không cần thiết. Còn lại các cấu kiện chịu lực như pier, arch,...mô hình thành phi tuyến rồi "dò" xem ông nào bị chảy.
      Hôm nay để ý mới biết thêm quiet cũng liên quan đến phi tuyến. Ông quả là quiet thật
      Cheer
      HNTuanJP
      Chết thật sao tôi reply quiet mà lại thành sửa bài của ông được? Huy ơi ông xem tại sao lại thế hay vì tôi làm nhầm cái gì. Làm sao khôi phục được bài của quiet? Thành thực xin lỗi nhé đọc bài của ông và reply sao lại thành edit được thế này không biết nữa. Nhiều khả năng là do tôi có quyền moderator và định reply bài của ông lại bấm vào sửa bài của ông. Quiet có thể nói lại bằng cách edit bài này được không tôi không thể nhớ hết các câu chữ được mà chỉ nhớ nội dung thôi. Realy sorry for mistake.

      Ghi chú


      • #18
        Ðề: Tính toán tải trọng khi phân tích dẻo?

        Bác làm em quên mất mình đã nói gì rồi Ý chính chỉ là các bác dùng limit analysis (như Champs hay Yanoby) hay phương pháp đơn giản hóa nào đó tuy có nhanh nhưng chỉ đúng với kết cấu hay vật liệu lý tưởng, và không thể nào biết được biến dạng thực hết.

        Ghi chú


        • #19
          Ðề: Tính toán tải trọng khi phân tích dẻo?

          Bác Tuấn quên mình là MOD của mục này à, nên bác được quyền sửa bài của các anh em khác. Chắc mắt nhắm mắt mở không bấm vào nút "Reply" lại bấm vào nút "Sửa" chứa gì ?
          ThS.KS.Phạm Như Huy - Trưởng ban quản trị ketcau.com - Cty CP Tư vấn đầu tư và TKXD Việt Nam (CDC). Tel. 04.2.216.217.1; - Email: huycdc@gmail.com

          Ghi chú


          • #20
            Ðề: Tính toán tải trọng khi phân tích dẻo?

            Nguyên văn bởi huycdc
            Bác Tuấn quên mình là MOD của mục này à, nên bác được quyền sửa bài của các anh em khác. Chắc mắt nhắm mắt mở không bấm vào nút "Reply" lại bấm vào nút "Sửa" chứa gì ?
            Trời ơi...bác Huycdc cần phải quách tỉnh chứ! không chừng bác HNTuanJP và bác quiet cũng chỉ là một bác mà thôi... - only joking!

            Ghi chú


            • #21
              Ðề: Tính toán tải trọng khi phân tích dẻo?

              Chết chết haikcvncc mà nói thế này thì lính mới trong làng kết cấu chưa học kháng chấn họ chạy mất hết. Mặc dù tôi mường tượng ra ông định nói gì nhưng ông đem gộp cả mớ bòng bong vào rồi viết chung chung đến mức đọc cứ ù hết cả tai.
              Phải gỡ nó và nói nó theo ngôn ngữ bình thường thì mới hiểu rõ được.

              Thứ nhất là chuyện hệ số q của Haikcvncc. KHông phải là chuyện khung chịu mômen đặc biệt này nọ gì cả mà chuyện này liên quan đến hệ đàn hồi và đàn dẻo. Trước kia người ta đã rất ngạc nhiên khi phát hiện ra sau trận động đất các cấu kiện chịu tải trọng hơn đến cả 5 đến 8 lần so với sức chịu tải nếu tính toắn theo đàn hồi vậy mà kết cấu vẫn không "băng". Điều này sau này đã được biết là do cơ chế hấp thụ năng lượng của kết cấu khi bị chảy dẻo. Nói chuyện năng lượng chắc nhiều người đọc vẫn không dễ chịu vì nó xa vời với thiết kế thông thường. Tôi sẽ diễn nó bằng ngôn ngữ dân dã hơn nữa ra ở đây.
              Hình dưới là ví dụ một cái tháp nước chịu tác dụng của trận động đất tôi lấy ví dụ này đơn giản là để dễ hình dung . Dưới tác động của sóng gia tốc nền nó sẽ lắc sang hai bên. Lực động P và chuyển vị d sẽ thay đổi theo thời gian.
              Nếu cái cột của tháp nước làm bằng vật liệu đàn hồi lý tưởng thì quan hệ P-d sẽ như hình a. Hình a cho thấy quan hệ Lực-chuyển vị là đường thẳng. Khi tháp nước chuyển vị cực đại tức là điểm D trên hình a thì chuyển động sẽ dừng lại và đổi hướng. Ở thời điểm này toàn bộ năng lượng của hệ được "trữ" dưới dạng thế năng vì tốc độ bằng 0 nên không có động năng. Thế năng này chính bằng công do lực tác dụng Pe sinh ra trên quãng đường de và U=Pe.de/2 đây chính là diện tích tam giác ODE. Sau đó tháp sẽ chuyển động ngược lại và đi qua điểm o tức là qua vị trí cân bằng ở đây toàn bộ năng lượng sẽ chuyển thành động năng vận tốc tại thời điểm này là lớn nhất.
              Nếu vật liệu của tháp là phi tuyến tính và có chảy như cấu kiện BTCT thì phản ứng sẽ như hình b. quan hệ P-d sẽ vẽ ra một hình có đường bao đại loại như hình vẽ (tùy vào tính chất cấu kiện). Hình b cho thấy ở hệ này khi lực tác dụng đạt tới Py quan hệ P-d trượt trên đoạn AB. Sau đó tháp sẽ đạt chuyển vị lớn nhất và đổi hướng. Tuy nhiên khác với hệ đàn hồi trên đường quay lại nó không trượt qua điểm gốc nữa. Tại chuyển vị cực đại tức là điểm B trên hình b năng lượng của hệ là diện tích hình thang OABC. KHi lực quay về 0 để chuyển hướng ta thấy chỉ có một phần năng lượng được "nhả lại" để biến thành động năng đó là diện tích của tam giác GBC trên hình b. Một phần lớn năng lượng bằng diện tích của hình thoi OABG trên hình b đã bị tiêu hao nó biến thành nhiệt hay các dạng năng lượng khác không hồi phục lại trong hệ thống. Đây chính là vấn đề liên quan đến tiêu năng mà các bạn bàn ở trên. Do năng lượng bị tiêu hao phần năng lượng còn lại sẽ nhỏ hơn ban đầu nên không sinh ra được thế năng hay động năng lớn như trước nữa hệ sẽ bớt bị chuyển vị hơn.
              Ở hình c tôi vẽ chung quan hệ tuyến tính và phi tuyến vào một và tập trung quan tâm vào góc phần tư thứ nhất để phân tích dẫn đến hệ số q của haikcvncc. Đầu tiên bạn đừng quan tâm đến đường đỏ mà hãy nhìn vào hình thang OABC và tam giác ODE. Tồn tại lý thuyết cho rằng đối với 1 trận động đất thì tháp có vật liệu đàn hồi sẽ có mức năng lượng bằng năng lượng ở tháp có vật liêu phi tuyến(còn một thuyết nữa sẽ bàn với các bạn dịp khác). Nói cách khác diện tích tam giác ODE và hình thang OABC ở hình c là bằng nhau. Đây là thuyết cân bằng năng lượng (equal energy concept).
              Bây giờ ta định nghĩa q=Pe/Py tức là q là tỷ số giữa lực ở hệ đàn hồi với lực ở hệ đàn dẻo. Đây chính là hệ số giảm dộ lớn tải trọng ở hệ đàn dẻo.
              Tiếp đến định nghĩa m=du/dy giá trị này gọi là ductility
              Với hai định nghĩa trên và dựa vào tính toắn hình học do diện tích tam giác và hình thang bằng nhau ta sẽ có kết quả
              q=1/SQRT(2m-1)
              Như vậy thay vì thiết kế một hệ đàn hồi ta có thể thiết kế một hệ đàn dẻo cùng chịu nổi một trận động đất. Tuy nhiên sự khác biệt là ở hệ đàn dẻo lực tác dụng sẽ nhỏ hơn và hệ sẽ bị biến dạng chảy dẻo. Ductility m càng lớn tức là du lớn thì diện tích hình thang OABC càng lớn khi đó Py có thể nhỏ đi trông thấy so với Pe mà vẫn đảm bảo diện tích của tam giác ODE và hình thang OABC là bằng nhau. Như vậy là ta có thể thiết kế cấu kiện có khả năng chịu tải nhỏ mà vẫn chịu được động đất lớn nếu ductility của nó lớn.
              Cuối cùng là ductility là bao nhiêu thì vừa? đây chính là câu hỏi liệu ta cho phép cấu kiện phá hoại đến đâu.
              The Quest for ductility and untimate damage condition begin
              Trên đây hy vọng tôi đã làm sáng tỏ phần nào cái mớ bòng bong của kháng chấn và biết đâu sẽ có người đã chán nó lại quay lại khi đọc bài này . Thực ra mọi thứ đơn giản hơn nhiều nếu ta xem nó ở góc độ kết cấu. Vấn đề sẽ "phức tạp" và "hầm hố" lên quá mức khi đọc mấy cái tiêu chuẩn "vô hồn" về động đất.
              Chắc chắn là có rất nhiều người trong cái forum này cảm ơn rất bác nhiều. bác thật là nhiệt tình giải thích và cung cấp thông tin về các khái niệm cơ bản.

              Về hệ số q như bác đề cập, trong tiêu chuẩn thiết kế chống động đất của Châu âu EC8 (Eurocode 8) gọi là "behaviour factor". Những ai quan tâm tới các vấn đề thiết kế kháng chấn nói trên có thể tìm cuốn sách này:

              G.G. Penelis and A.J. Kappos, Earthquake-resistant concrete structures, SPON, 1997.

              Synopsis
              This book introduces practising engineers and post-graduate students to modern approaches to seismic design, with a particular focus on reinforced concrete structures, earthquake resistant design of new buildings and assessment, repair and strengthening of existing buildings. Fundamentals of engineering seismology are covered in the first part, including structural dynamics, calculation of structural response, energy considerations, structural configuration, static and dynamic analysis of structures under seismic actions, represented by equivalent lateral loads, or by elastic and inelastic spectra including the Eurocode 8 spectrum. The second part explains the earthquake-related properties of reinforced concrete materials, and seismic behaviour of structural members. Eurocode 8 design provisions for each type of member are presented in detail, as well as a fully worked design application. It concludes with a discussion of methods for assessing seismic performance of structures, and several case studies involving concrete buildings with frames and structural walls with and without masonry infill panels. Seismic pathology of concrete structures, assessment of seismic capacity of existing structures, and procedures and techniques for repairing and strengthening structures are covered in the third part.

              Ghi chú


              • #22
                Ðề: Tính toán tải trọng khi phân tích dẻo?

                Cảm ơn bác Tuấn đã đăng bài rất bổ ích để anh em được học hỏi thêm. Xin có vài ý kiến như sau:

                Nguyên văn bởi HNTuanJP
                Triết lý của thiết kế kháng chấn là "Liều để cho nó phá hủy ở mức độ nào đó mà không gây sụp đổ, có thể phục hồi được để tránh kích thước khổng lồ phi lý của cấu kiện".
                Công trình phải được thiết kế sao cho với các trận động đất nhỏ (xác suất xảy ra lớn) thì công trình chỉ làm việc trong miền đàn hồi; với các trận động đất mạnh hơn công trình có thể bị hư hỏng nhưng có thể sủa chữa, thay thế, phục hồi được; với trận động đất mạnh nhất có thể xảy ra đối với khu vực, thì có thể chấp nhận công trình có bị hư hỏng nặng, không sửa chữa được, nhưng không được sụp đổ và tránh được thiệt hại về người.

                Nguyên văn bởi HNTuanJP
                Bây giờ quay lại với thiết kế theo giới hạn chịu lực và giới hạn biến dạng. Như champs nói người ta cho phép tới chịu lực giới hạn tức là cho phép đến yield load như trong hình vẽ nhưng với 1 điều kiện là có hệ số vượt tải, điều này cũng tương đương với chỉ cho phép cấu kiện chịu lực ở đâu đó state 1 hay state 2 trên hình vẽ. Mục tiêu của giới hạn này là ở chỗ cùng lắm là thép sẽ bị chảy. Nhưng cái giở ở chỗ là như thế thì biến dạng nứt ra sao chẳng hạn. Ta không biết ngay được điều này vì ta coi cấu kiện là tuyến tính mà lại còn tính trên tải trọng không thực nữa.
                Thiết kế theo trạng thái giới hạn cơ bản gồm 2 trạng thái trạng thái giới hạn về độ bền (ultimate limit state - state 1) và trạng thái giới hạn sử dụng (serviceability limit state - state 2). Đối với cấu kiện chịu uốn, các quy phạm luôn quy định hàm lượng cốt thép chịu kéo phải bé hơn hàm lượng cốt thép max để đảm bảo phá hoại dẻo. Sau khi thép chảy cấu kiện vẫn có thể nhận thêm lực (nhưng nhỏ) vì trục trung hòa chuyển dần lên miền nén và do vậy cánh tay đòn tăng mặc dù lực kéo Nt trong cốt thép giữ nguyên. Cấu kiện sẽ bị phá hoại (đường nét đứt màu đen) khi bê tông bị nén vỡ, và đạt giới hạn ở đây. Như vậy, trạng thái giới hạn về độ bền (state 1) sẽ đạt sau khi khi cốt thép chịu kéo chảy (first yield of steel) như hĩnh vẽ ở dưới, chứ không phải là ở dưới mức yield như trong hình vẽ của bác. Còn state 2 thì quanh quẩn đâu đó giữa fỉrst ***** và first yield.

                Nếu được cấu tạo phù hợp ở các tiết diện nào đó (neo đủ, cốt thép đai hạn chế nở), thì các khu vực này có khả năng biến dạng lớn (vì biến dạng chịu nén cực hạn của bê tông tăng) mà không suy giảm khả năng chịu lực (theo đường nét đứt màu đỏ). Thiết kế dẻo dựa trên đoạn này
                là chính.

                Đối với cột thì sẽ khác. Vì bản chất của cột là chịu nén, do vậy các quy phạm không yêu cầu phá hoại dẻo cho cột (nhưng quy định hệ số giảm cường độ phi nhỏ hơn đối với dầm). Điểm state 1 có thể ở vị trí trước hoặc sau first yield of steel tùy thuộc vào độ lệch tâm e của lực nén dọc trục. Đối với trường hợp cân bằng (balanced loading) của M và N thì state 1 nằm ngay tại first yield of steel.

                Nguyên văn bởi HNTuanJP
                Với hai định nghĩa trên và dựa vào tính toắn hình học do diện tích tam giác và hình thang bằng nhau ta sẽ có kết quả
                q=1/SQRT(2m-1)
                Quan hệ này là q=SQRT(2m-1)!.
                Quan hệ này phụ thuộc chu kỳ dao động riêng của công trình. Sơ bộ là đối với công trình có chu kỳ dài (T>0.7s) thì quan hệ này sẽ là q=m được lấy theo nguyên lý đồng chuyển vị (equal díplacement principle), đối với công trình có chu kỳ ngắn hơn (T=0.3~0.6s) thì q=sqrt(2m-1) theo nguyên lý đồng năng lượng. Đối với công trình càng cứng thì q càng bớt nhạy với m và khi công trình tuyệt đối cứng (T=0) thì q=1 với mọi m, theo nguyên lý đồng gia tốc.
                Thanks.
                Attached Files

                Ghi chú


                • #23
                  Ðề: Tính toán tải trọng khi phân tích dẻo?

                  Xin nhờ các bác quản trị giúp chuyển cái hình vẽ trong file anh1.doc trực tiếp xuống dưới bài để tiện theo dõi. Vì lần đầu đưa file gửi kèm nên chưa biết thao tác thế nào.
                  Xin cảm ơn các bác nhiều!

                  Ghi chú


                  • #24
                    Ðề: Tính toán tải trọng khi phân tích dẻo?

                    Vậy là bác dungthikeko đồng quan điểm với tôi rồi.
                    Tuy nhiên state 1 và state 2 ý tôi không phải là 2 trạng thái giới trong tiêu chuẩn mà đơn thuần tôi muốn đưa ra 2 vị trí có số liệu thí nghiệm cho mọi người xem. Về 2 trạng thái giới hạn thì tôi đồng quan điểm với bác. Và muốn nói thêm là thực tế tiêu chuẩn đã tự mâu thuẫn ở 2 giới hạn này. Ở giới hạn về sức chịu tải thì người ta cho đến chảy nhưng ở giới hạn nứt thì lại khống chế vết nứt đâu đó gần fist *****. Ở kết cấu thực mỗi trạng thái về tải chỉ có 1 trạng thái phá hoại nên 2 giới hạn trên có phần không thống nhất. Một lần nữa thực tế thiết kế với các hệ số này nọ cho tải trọng thì kết cấu được "chế tạo" để rơi vào state 1 hoặc 2 gì đó giữa first ***** hay first yield như dungthikeko nói.

                    Về đồng chuyển vị và đồng năng lượng thì tôi chỉ dẫn đồng năng lượng ra để bàn. Vấn đề dùng nguyên tắc nào thì phụ thuộc chuẩn quốc gia. ở Mỹ hình như theo đồng chuyển vị (trong ngành cầu) còn ở nhật theo đồng nằng lượng (trong ngành cầu) lý do đúng như dungthikeko nói phụ thuộc các giá trị riêng của công trình do cầu của nhật rất "thô kệch" và có chu kỳ ngắn nên đồng năng lượng sát hơn.

                    Cuối cùng xin update lần cuối về chuyện tải trọng động này cùng các bạn:
                    Như vậy mức tải trọng động đất lên công trình không như người ta nghĩ ngày xưa là chỉ bằng 0.1W,0.2W...gì đó mà nó còn phụ thuộc đặc tính đàn dẻo của công trình.
                    Toàn bộ những chuyện giải thích vòng vèo trên cùng các khái niệm này nọ sinh ra không nhằm mục đích gì khác là để "diễn tả" hay "qui" cái tải trọng động thành tĩnh lên công trình để dễ đường tính toắn. Bây giờ người ta có công cụ giải tích phi tuyến động học (nonlinear dynamic analysis) thì cứ giải phương trình động học là xong có nghĩa là cái tháp nước như tôi bàn sẽ có phương trình giao động
                    mX"+cX'+Q(X)=P(t) (update theo ý xếp wuyen hihi cho chắc)
                    giải phương trình này theo biến X(hay là d-chuyển vị ở bài viết trên) ta sẽ có phản ứng của kết cấu tức là quan hệ P-d theo thời gian. Mọi chuyện khác có vẻ quên đi được!!!!!!
                    Nói như vậy thấy sướng hơn là lao vào cái mớ rắc rối kia? Cái rắc rối có cái hay là nó nói cho ta cơ chế bên trong của sự việc và đơn giản hóa được vấn đề khi hệ không phải là 1 bậc tự do như tháp nước mà là cả cái nhà cao tầng với rất nhiều bậc tự do.
                    Have a nice day
                    HNTuanJP
                    3 fundametal questions of mankind:
                    Where we are from? Why we exist? What is our ultimate aim?

                    Ghi chú


                    • #25
                      Ðề: Tính toán tải trọng khi phân tích dẻo?

                      Nguyên văn bởi HNTuanJP
                      Bây giờ người ta có công cụ giải tích phi tuyến động học (nonlinear dynamic analysis) thì cứ giải phương trình động học là xong có nghĩa là cái tháp nước như tôi bàn sẽ có phương trình giao động
                      mX"+cX'+kX=P(t)
                      giải phương trình này theo biến X(hay là d-chuyển vị ở bài viết trên) ta sẽ có phản ứng của kết cấu tức là quan hệ P-d theo thời gian. Mọi chuyện khác có vẻ quên đi được!!!!!!
                      Nói như vậy thấy sướng hơn là lao vào cái mớ rắc rối kia? Cái rắc rối có cái hay là nó nói cho ta cơ chế bên trong của sự việc và đơn giản hóa được vấn đề khi hệ không phải là 1 bậc tự do như tháp nước mà là cả cái nhà cao tầng với rất nhiều bậc tự do.
                      Bác Tuấn "SDOF" đang nói cái gì đấy!!! Ngay cả khi phân tích nonlinear dynamic cho cái trụ cầu của bác (mà được coi như là hệ 1 bậc tự do, SDOF) thì bác định sử dụng bao nhiêu sóng động đất đấy? Trong tiêu chuẩn có quy định lấy đại diện ít nhất 5, 7 cái gì đấy, nhưng như vậy đã yên tâm là kết cấu của bác đảm bảo chưa??? Cái khó trong thiết kế kháng chấn là vấn đề xác định tải trọng vì nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố, từ đặc trưng tính chất của nền đất mà nó truyền cho đến đặc trưng tính chất của bản thân kết cấu công trình. Vấn đề này lại càng trở nên phức tạp và tốn kém đối với kết cấu công trình nhà có nhiều bậc tự do. Và đây cũng là vấn đề khó khăn khi sử dụng pushover analysis vì tải trọng tác dụng lên công trình nhà phân bố như thế nào? chứ không đơn giản như Champs tưởng tượng đâu!!!
                      E-mail: dinh@eri.u-tokyo.ac.jp or thuatvandinh@yahoo.com

                      Ghi chú


                      • #26
                        Ðề: Tính toán tải trọng khi phân tích dẻo?

                        Ông Thuật ơi
                        Ông lại "phang" tôi rồi. Vẫn biết là thế tôi chỉ dừng lại bàn bạc ở vấn đề phân tích chứ không dám động đến tải trọng vì sau lưng nó là cả một ngành earthquake engineering để xác định nó.
                        Phần trên Tôi nói với anh em cái đơn giản để hiểu được khái niệm cơ bản chứ không dám đào sâu vào vấn đề tải động. và giả sử là P(t) của phương trình động hoc SDFS đã biết thì mới giải được cái hệ đó.
                        Trong ngành cầu của Nhật hiện nay có 27 sóng gia tốc chuẩn cho 2 level động đất và 3 loại nền để thiết kế dùng tích phân trực tiếp.
                        Còn sự thực sẽ có trận động đất nào trong tương lai thì quả là đau đầu bao nhiêu là mô hình cho fault này nọ, cả những mô hình truyền sóng động đất vv...ngày mai chuyện gì xảy ra chỉ có trời mới biết . Mỗi lần thảm họa mới xảy ra là một lần con người thêm một bài học trận kobe là một ví dụ.

                        Thân
                        HNTuanJP
                        3 fundametal questions of mankind:
                        Where we are from? Why we exist? What is our ultimate aim?

                        Ghi chú


                        • #27
                          Ðề: Tính toán tải trọng khi phân tích dẻo?

                          Ngay cả khi phân tích nonlinear dynamic cho cái trụ cầu của bác (mà được coi như là hệ 1 bậc tự do, SDOF) thì bác định sử dụng bao nhiêu sóng động đất đấy? Cái khó trong thiết kế kháng chấn là vấn đề xác định tải trọng vì nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố, từ đặc trưng tính chất của nền đất mà nó truyền cho đến đặc trưng tính chất của bản thân kết cấu công trình. Vấn đề này lại càng trở nên phức tạp và tốn kém đối với kết cấu công trình nhà có nhiều bậc tự do.
                          Đúng là không đơn giản
                          Đó là bác Thuật mới kể vài yếu tố thôi, còn thêm nhiều số quan trọng nữa, chẳng hạn như nonlinear material cho BTCT - vẫn chỉ giới hạn ở SDOF cho đơn giản và phù hợp với hình vẽ bác Tuấn đưa ra - như stiffness degradation, pinching effects, softening behaviour, crushing effects...nên mô hình sẽ quằn quại uốn éo chứ không giống loại "lý tưởng" như hình b đâu

                          Bây giờ người ta có công cụ giải tích phi tuyến động học (nonlinear dynamic analysis) thì cứ giải phương trình động học là xong có nghĩa là cái tháp nước như tôi bàn sẽ có phương trình giao động
                          mX"+cX'+kX=P(t)
                          giải phương trình này theo biến X(hay là d-chuyển vị ở bài viết trên) ta sẽ có phản ứng của kết cấu tức là quan hệ P-d theo thời gian. Mọi chuyện khác có vẻ quên đi được!!!!!!
                          bác đề cập "nonlinear dynamic analysis" nhưng phương trình bác đưa ra lại là "linear dynamic analysis" vì quan hệ kX tuyến tính không còn! mà phải thay bằng một hàm, ví dụ như dạng hàm nội lực f(X,X')

                          X(hay là d-chuyển vị ở bài viết trên) ta sẽ có phản ứng của kết cấu tức là quan hệ P-d theo thời gian.
                          chưa rõ với hình vẽ đâu bác! Tùy theo cách hiểu P(t) chính là cái sóng động đất dưới cột như trên hình vẽ chính hay là P tải trọng trên đỉnh cột, thì X sẽ có thể được hiểu là chuyển vị tuyệt đối hay chuyển vị tương đối, và sẽ khớp với d trên các hình vẽ còn lại a, b,c. vì d là chuyển vị tương đối.

                          Nhờ các bác kiểm tra giúp

                          Ghi chú


                          • #28
                            Ðề: Tính toán tải trọng khi phân tích dẻo?

                            Mới có vài ngày mà topic này hot quá. Em chả phải dân bê tông như mấy bác nhưng ngứa nghề vác vài kiến thức về kết cấu và vật liệu ra tranh luận thôi.
                            Chốt lại thì em thấy vấn đề collapse load này rất phức tạp đúng như bác Thuat nói ngay từ khâu xác định tải trọng động đất (không chỉ giói hạn ở mấy cái base shear hay spectrum) cho đến khâu ứng xử vật liệu bê tông cốt thép (plastic, damage, visco,..) etc.
                            Mấy bài của bác quá kỹ rồi, em chả dám bàn luận gì thêm.
                            Spread your wings and fly...

                            Ghi chú


                            • #29
                              Ðề: Tính toán tải trọng khi phân tích dẻo?

                              Nguyên văn bởi HNTuanJP

                              Giảm chấn (Active or passive control) chỉ đến phương pháp khống chế lực động đất lên công trình không phải đặc điểm của công trình. Ví dụ người ta dùng TMD(tuned mass damper hay Lead Rubber Bearing(LRD)) để điều chỉnh tính chất giao động và damping của công trình. Hoặc cũng có thể dùng cơ chế phá hủy cho phép sinh ra khớp dẻo (plastic hinge) để hấp thụ năng lượng động đất. Đây là những hình thức giảm chấn chủ động và thụ động.
                              Bác Tuấn ơi, mấy cái giảm chấn bác kể trên nó toàn là passive hay sao chứ nhỉ ? (em không rõ lắm về cái LRB nhưng nghe tên thì nó cũng có vẻ passive lắm bác confirm cho em với ? )
                              Does engineering need science?

                              Ghi chú


                              • #30
                                Ðề: Tính toán tải trọng khi phân tích dẻo?

                                to phu ho: Đúng rồi thực ra những hình thức trên đều là passive control hết. Chuyện passive với active thì nhiều định nghĩa khác nhau và tùy ngành nữa bên gió cũng có định nghĩa của họ. Nhưng có lẽ định nghĩa tổng quát nhất vẫn là chuyện dùng năng lượng hay không dùng năng lượng cho control. Nếu theo cách này thì khi không dùng năng lượng để khống chế giao động thì là giảm chấn thụ động (passive control) còn khi dùng năng lượng thì là active control.
                                Chỉ có điều, đặc biệt bên ngành kháng chấn, active control gặp vấn đề ở chỗ khi có động đất thường là nguồn năng lượng điện bị mất nên khó lòng mà điều khiển được computer cũng như các sensor đo đạc. Chẳng lẽ lại dùng máy nổ để actively control.Đôi khi các ông thầy của tôi vì thế gọi passive là do plastic hinge còn active là dùng các thiết bị này nọ.
                                Bên ngành gió thì họ không lo chuyện này lắm nên họ có thể gắn các sensor này nọ lên thân cầu hoặc dùng các thiết bị quang học điện tử để đo tính chất giao động của cầu cũng như xung động của gió rồi đem xử lý tức thời ở máy tính đặt ở "gầm cầu" (không giống như nhà mình gầm cầu để sống bụi) máy tính lập tức xử lý số liệu rồi đưa ra command cho thiết bị (actuator này nọ) để làm thay đổi K hay C của cầu làm sao cho response là nhỏ nhất. (đoán mò vậy không biết có trúng không cần có mấy bác làm active control chỉ cho mới biết mà tôi bật mí ở VNCC có đại gia về vấn đề này đó)
                                HNTuanJP
                                3 fundametal questions of mankind:
                                Where we are from? Why we exist? What is our ultimate aim?

                                Ghi chú

                                Working...
                                X