Tweet
Khái niệm động học công trình
Xin bổ xung các câu trả lời đã được phu ho viết cho GMA
Câu hỏi Model là gì : chắc GMA muốn hỏi Modal là gì hay Mode là gì
Model : là mô hình (các mô hình toán học như hệ phương trình, mô hình vật lý như thanh, bản, khối vv thì gọi là model)
Mode là gì : Hệ nhiều bậc tự do (multidegree freedom system) có dạng dao động thực ra rất phức tạp để hiểu được nó giao động thế nào người ta phân tích nó thành các dạng cơ bản. Hình dáng của các dạng cơ bản đó được gọi là mode giao động.
Modal analysis là gì : Cái này có người gọi là "chồng mode" thực chất là một phương pháp để tính được các giá trị (chuyển vị, nội lực) của một hệ nhiều bậc tự do dựa trên các dạng giao động cơ bản. Phương pháp này dựa trên cơ sở lý thuyết là giao động của một hệ nhiều bậc tự do có thể tính tương tự như hệ 1 bậc tự do. Vì mỗi mode giao động có chu kỳ riêng của nó dựa trên phổ gia tốc, hoặc vận tốc người ta có thể tính được giá trị cực đại của chuyển vị ở mỗi mode cộng các giá trị này ở nhiều mode sẽ ra phản ứng của hệ. Chính vì thế hay có chuyện là tính và chọn bao nhiêu dạng giao động vì khi tính ít khi người ta lấy được hết ảnh hưởng của các dạng giao động mà chỉ lấy được những dạng có ảnh hưởng lớn đến phản ứng của hệ thống. Chẳng hạn cái tháp nước có thể xem như hệ giao động bậc nhất (giống như con lắc) mặc dù thực tế nó có thể có vô vàn dạng giao động thành phần.
Acceleration spectrum là gì :là Phổ gia tốc. Phổ này được thiết lập trên cơ sở đo đạc gia tốc phản ứng (response acceleration) của hệ 1 bậc tự do đối với nhiều chu kỳ khác nhau cho một trận động đất tại một vị trí nhất định có tính đến ảnh hưởng của nề đất. Dùng phổ này người ta có thể nói chẳng hạn nếu trận động đất trong tương lai xảy ra tại đây(vị trí đã có phổ được xây dựng) có cường độ bằng trận đã xảy ra (tức là trận động đất ta đã dùng để xây dựng phổ) thì gia tốc của hệ 1 bậc tự do của bạn (chẳng hạn như cái tháp nước) với chu kỳ dao động riêng T sẽ là a. Điều này giúp bạn biết ngay được lực quán tính tác dụng vào hệ của bạn là P=ma mà chẳng cần tính toán thêm gì. Vì sự đơn giản này hệ một bậc tự do rất dễ tính toắn khi đã có phổ gia tốc. Đối với hệ nhiều bậc tự do người ta đã cố gắng tìm ra phép tính tương tự như vậy và đó chính là Modal analysis. Wow toát cả mồ hôi !!!!!!
Nonlinear Static Pushover analysis : tiếng Việt "móm" !!!! Có thể gọi là Phương pháp tính phi tuyến tĩnh tải trọng tăng dần chăng? Phương pháp này dùng để khảo sát hệ kết cấu dưới tác dụng của tải trọng cho đến khi nó rơi cả vào biến dạng phi đàn hồi. Tùy vào mục đích khảo sát mà cách tính khác nhau chẳng hạn nếu bạn muốn biết cái cột của bạn chịu được đến mức độ nào thì "gục" khi đó bạn sẽ đẩy nó bằng một lực tăng dần "thật chậm" (để tránh không rơi vào bài toắn động chậm ở đây là tốc độ chuyển động của cột nhỏ hơn rất nhiều so với chu kỳ giao động riêng của nó) cột sẽ trải qua các "biến cố" như nứt(*****) thép chủ bị chảy (yield) sau đó là hình thành khớp dẻo với biến dạng phi tuyến rồi đến lúc bê tông vùng nén bị vỡ vụn thép chủ bị buckling hoặc thép chịu kéo bị đứt là thời điểm bye bye.. toàn bộ quá trình đó có thể biểu diễn bởi quan hệ giữa tải trọng P và chuyển vị đỉnh cột d. Đường P-d này là kết quả của Pushover anaysis. Với phương pháp này bạn hiểu được sâu sắc về hệ thống của bạn dưới tác động của tải trọng những diễn tiến xảy ra đối với nó không giống như tính toắn đàn hồi bạn không biết cái cột nó đi đâu về đâu
.
Dynamic analysis ở địa kỹ thuật có gì khác với kết cấu công trình(KCCT)? Tôi thấy có một bài toán mà ở KCCT không có mà có ở địa kỹ thuật là tính sự khuếch đại của sóng động đất khi truyền từ sâu lên các tầng đất ở trên để tìm được sóng gia tốc hay vận tốc tác dụng vào chân công trình. Và về mô hình hóa thì Phụ hồ đã nói.
Cuối cùng không phải là câu hỏi của GMA nhưng cho nốt vào cho nó đủ.
Ngoài Phương pháp chồng mode bây giờ người ta chủ yếu phân tích động bằng phương pháp tích phân trực tiếp (direct Intergration) khi đó chẳng cần nghĩ đến các mode này nọ mà người ta tích phân phương trình giao động để tìm chuyển vị theo thời gian.
GMA chắc hết muốn học động học sau khi đọc bài này
Thân
HNTuanJP
Xin bổ xung các câu trả lời đã được phu ho viết cho GMA
Câu hỏi Model là gì : chắc GMA muốn hỏi Modal là gì hay Mode là gì
Model : là mô hình (các mô hình toán học như hệ phương trình, mô hình vật lý như thanh, bản, khối vv thì gọi là model)
Mode là gì : Hệ nhiều bậc tự do (multidegree freedom system) có dạng dao động thực ra rất phức tạp để hiểu được nó giao động thế nào người ta phân tích nó thành các dạng cơ bản. Hình dáng của các dạng cơ bản đó được gọi là mode giao động.
Modal analysis là gì : Cái này có người gọi là "chồng mode" thực chất là một phương pháp để tính được các giá trị (chuyển vị, nội lực) của một hệ nhiều bậc tự do dựa trên các dạng giao động cơ bản. Phương pháp này dựa trên cơ sở lý thuyết là giao động của một hệ nhiều bậc tự do có thể tính tương tự như hệ 1 bậc tự do. Vì mỗi mode giao động có chu kỳ riêng của nó dựa trên phổ gia tốc, hoặc vận tốc người ta có thể tính được giá trị cực đại của chuyển vị ở mỗi mode cộng các giá trị này ở nhiều mode sẽ ra phản ứng của hệ. Chính vì thế hay có chuyện là tính và chọn bao nhiêu dạng giao động vì khi tính ít khi người ta lấy được hết ảnh hưởng của các dạng giao động mà chỉ lấy được những dạng có ảnh hưởng lớn đến phản ứng của hệ thống. Chẳng hạn cái tháp nước có thể xem như hệ giao động bậc nhất (giống như con lắc) mặc dù thực tế nó có thể có vô vàn dạng giao động thành phần.
Acceleration spectrum là gì :là Phổ gia tốc. Phổ này được thiết lập trên cơ sở đo đạc gia tốc phản ứng (response acceleration) của hệ 1 bậc tự do đối với nhiều chu kỳ khác nhau cho một trận động đất tại một vị trí nhất định có tính đến ảnh hưởng của nề đất. Dùng phổ này người ta có thể nói chẳng hạn nếu trận động đất trong tương lai xảy ra tại đây(vị trí đã có phổ được xây dựng) có cường độ bằng trận đã xảy ra (tức là trận động đất ta đã dùng để xây dựng phổ) thì gia tốc của hệ 1 bậc tự do của bạn (chẳng hạn như cái tháp nước) với chu kỳ dao động riêng T sẽ là a. Điều này giúp bạn biết ngay được lực quán tính tác dụng vào hệ của bạn là P=ma mà chẳng cần tính toán thêm gì. Vì sự đơn giản này hệ một bậc tự do rất dễ tính toắn khi đã có phổ gia tốc. Đối với hệ nhiều bậc tự do người ta đã cố gắng tìm ra phép tính tương tự như vậy và đó chính là Modal analysis. Wow toát cả mồ hôi !!!!!!
Nonlinear Static Pushover analysis : tiếng Việt "móm" !!!! Có thể gọi là Phương pháp tính phi tuyến tĩnh tải trọng tăng dần chăng? Phương pháp này dùng để khảo sát hệ kết cấu dưới tác dụng của tải trọng cho đến khi nó rơi cả vào biến dạng phi đàn hồi. Tùy vào mục đích khảo sát mà cách tính khác nhau chẳng hạn nếu bạn muốn biết cái cột của bạn chịu được đến mức độ nào thì "gục" khi đó bạn sẽ đẩy nó bằng một lực tăng dần "thật chậm" (để tránh không rơi vào bài toắn động chậm ở đây là tốc độ chuyển động của cột nhỏ hơn rất nhiều so với chu kỳ giao động riêng của nó) cột sẽ trải qua các "biến cố" như nứt(*****) thép chủ bị chảy (yield) sau đó là hình thành khớp dẻo với biến dạng phi tuyến rồi đến lúc bê tông vùng nén bị vỡ vụn thép chủ bị buckling hoặc thép chịu kéo bị đứt là thời điểm bye bye.. toàn bộ quá trình đó có thể biểu diễn bởi quan hệ giữa tải trọng P và chuyển vị đỉnh cột d. Đường P-d này là kết quả của Pushover anaysis. Với phương pháp này bạn hiểu được sâu sắc về hệ thống của bạn dưới tác động của tải trọng những diễn tiến xảy ra đối với nó không giống như tính toắn đàn hồi bạn không biết cái cột nó đi đâu về đâu
.Dynamic analysis ở địa kỹ thuật có gì khác với kết cấu công trình(KCCT)? Tôi thấy có một bài toán mà ở KCCT không có mà có ở địa kỹ thuật là tính sự khuếch đại của sóng động đất khi truyền từ sâu lên các tầng đất ở trên để tìm được sóng gia tốc hay vận tốc tác dụng vào chân công trình. Và về mô hình hóa thì Phụ hồ đã nói.
Cuối cùng không phải là câu hỏi của GMA nhưng cho nốt vào cho nó đủ.
Ngoài Phương pháp chồng mode bây giờ người ta chủ yếu phân tích động bằng phương pháp tích phân trực tiếp (direct Intergration) khi đó chẳng cần nghĩ đến các mode này nọ mà người ta tích phân phương trình giao động để tìm chuyển vị theo thời gian.
GMA chắc hết muốn học động học sau khi đọc bài này
Thân
HNTuanJP
Nói thật là cũng định viết một chút nhưng dạo này đang kẹt thời gian quá, hiện nay lại đang toét mắt với mấy cái lỗi trong UNIX mà vẫn chưa tìm được (không biết có bác nào khoái sài cái này không)! Câu hỏi nữa của GMA về tiếng Nhật thì cụm từ "móng sâu" đọc là fukai kiso (deep foundation). Đây là anh tự tạo ra theo nghĩa tiếng Việt, chứ không biết người Nhật họ có nói như vậy không! Còn cụm từ móng cọc đọc là kui kiso! Còn cái vụ thí nghiệm cầu bái cháy thì anh chỉ đến đứng xem họ kiểm tra và đo những modes dao động của cầu thôi. Anh cũng có lấy cuốn thuyết minh nhưng vẫn chưa kịp đọc! Có mấy cái ảnh lúc nào sẽ upload lên sau. GMA hiện nay đang làm cho Nhật ở công trình cầu Bãi cháy à? Có kinh nghiệm gì thì kể cho nghe với nhé....
Ghi chú