QUẢNG CÁO ĐẦU TRANG

Collapse

Thông báo

Collapse
No announcement yet.

Mô phỏng bài toán vụ sập cầu xa lộ do đám cháy

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

  • Mô phỏng bài toán vụ sập cầu xa lộ do đám cháy

    Gởi các bạn thành viên,

    Vừa qua một vụ tai nạn hi hữu đã xảy ra ở California, làm một đoạn cầu trên đường cao tốc bị xập. Đứng ở góc độ của người kỹ sư công trình chúng ta có thể nhận thấy nguyên nhân chính là do nhiệt độ của đám cháy quá lớn làm cho hệ dầm thép bên dưới biến dạng lớn, một số bulông bị nóng chảy, dẫn đến kết cấu bị bất ổn định và phá hoại. (do cả nguyên nhân ứng suất và bất ổn định).

    Nguyên nhân trên cũng tương tự như trường hợp của tòa tháp đôi (WTC).

    Việc mô phỏng sự sụp đổ của kết cấu trên là bài toán khá thú vị đối với dân xây dựng. Ở nước ngoài sau mỗi sự kiện như vậy, các vấn đề kỹ thuật đều được giới chuyên môn mổ xẻ nhằm tìm ra các bài học kinh nghiệm mà sau này nó sẽ được đưa vào các tiêu chuẩn thiết kế. Mô phỏng lại quá trình sụp đổ cũng là một nội dung tìm hiểu được thực hiện.

    Tôi đề nghị ban quản trị có thể tổ chức một cuộc thi "không giải thưởng", có thể coi đây là một đề bài thách thức nhằm giúp các kỹ sư của chúng ta nâng "tầm" và có cái nhìn tổng quan hơn.


    Bài toán sụp đổ của cầu xa lộ trên có thể đưa về dạng bài toán Tương tác Cơ-Nhiệt xảy ra đồng thời (Coupling Thermal-Mechanical Analyis ). Có hai phân tích cần thực hiện đó là truyền nhiệt (heat tranfer) và phân tích ứng suất (hay bất ổn định, stress/buckling) dưới tác dụng của tải trọng nhiệt độ/lực và sự thay đổi tính chất của vật liệu (nonlinear analysis) theo nhiệt độ (temperature dependence).

    Công cụ để giải bài toán này:

    - ANSYS Mechanical, Workbench, Multiphysic
    - MIDAS Civil
    - Có thể SAP2000 (không biết phiên bản 11 có phân tích heat transfer không?, nếu có thì làm được).

    Casanovavn

  • #2
    Ðề: Mô phỏng bài toán vụ sập cầu xa lộ do đám cháy

    Bạn mô tả rõ hơn về cái vụ sập cầu được không, nếu có thể thì cho biết thông tin về tên cầu, nguyên nhân này nọ, hoặc link trực tiếp đến bản tin có liên quan?
    www.nhanxet.com

    Ghi chú


    • #3
      Ðề: Mô phỏng bài toán vụ sập cầu xa lộ do đám cháy

      Nguyên văn bởi vnxd
      Bạn mô tả rõ hơn về cái vụ sập cầu được không, nếu có thể thì cho biết thông tin về tên cầu, nguyên nhân này nọ, hoặc link trực tiếp đến bản tin có liên quan?
      http://vietnamnet.vn/thegioi/2007/04/689962/
      http://www2.thanhnien.com.vn/Thegioi...5/1/190862.tno
      http://www.cnn.com

      Ghi chú


      • #4
        Ðề: Mô phỏng bài toán vụ sập cầu xa lộ do đám cháy

        bạn có thể noi rõ hơn dược ko về áp lự va nhiẹt dộ cưa vụ nô

        Ghi chú


        • #5
          Ðề: Mô phỏng bài toán vụ sập cầu xa lộ do đám cháy

          Nguyên văn bởi tranducanh
          bạn có thể noi rõ hơn dược ko về áp lự va nhiẹt dộ cưa vụ nô
          Hi,
          Xem thông tin chi tiết trên Thanh niên, VNN, CNN, hay Tiền phong Online.
          Nhiệt độ trên mặt cầu khoảng ~1550oC (2700oF), bên trên cầu có một hay hai chiếc xe tải. với tải trọng giả định khoảng 15 tấn + trọng lượng bản thân cầu (về kích thước không biết chính xác).

          Để thuận tiện cho bài toán mô phỏng (trước mắt ở mức độ đơn giản) ta có thể mô hình hóa hệ cầu = dầm + sàn (vỏ). Cách kích thước nhịp, số lượng dầm, tiết diện dầm (thép) sẽ lấy theo lại cầu vượt thường dùng ở nước ta.

          - Bài toán truyền nhiệt các thông số vật liệu không có thể tìm thấy cho các loại thép thông dụng.
          - Bài toán cơ, vật liệu phi tuyến và phụ thuộc vào nhiệt độ (đơn giản trước mắt dùng multilinear material) có xét đến nonlinear geometry trong quá trình tính. Tài trọng tác dụng là nhiệt độ và trọng lượng bản thân.

          Ghi chú


          • #6
            Ðề: Mô phỏng bài toán vụ sập cầu xa lộ do đám cháy

            Qua những thông tin tìm hiểu được tôi thấy đây thuộc dạng tai nạn khá hy hữu, khả năng xẩy ra lại một lần nữa là rất hiếm (trên cả thế giới, còn VN chắc chắn không). Thế nên bài toán này giả sử có giải, thì giải ra cũng khó có điều kiện áp dụng, chứng minh. Như vậy học không đi đôi với hành, có lẽ lãng phí quá không? VIệc mô phỏng tuy rằng là cần thiết nhưng không thực tế với các KS VN.
            Có một công trình cầu cũng bị sập, đã lâu rồi theo tôi là có thể hay hơn chăng. Đó là cầu vượt ở Montreal Canada; do thép bị ăn mòn dẫn tới mất liên kết với bê tông, đang yên đang lành thì sụp rầm cái làm thiệt mạng 7 người. Mô phỏng công trình kiểu này có lẽ là thiết thực hơn vì vấn đề ăn mòn thép trong bê tông ở VN cũng khá là phổ biến.







            www.nhanxet.com

            Ghi chú


            • #7
              Ðề: Mô phỏng bài toán vụ sập cầu xa lộ do đám cháy

              [QUOTE=vnxd]Qua những thông tin tìm hiểu được tôi thấy đây thuộc dạng tai nạn khá hy hữu, khả năng xẩy ra lại một lần nữa là rất hiếm (trên cả thế giới, còn VN chắc chắn không). Thế nên bài toán này giả sử có giải, thì giải ra cũng khó có điều kiện áp dụng, chứng minh. Như vậy học không đi đôi với hành, có lẽ lãng phí quá không? VIệc mô phỏng tuy rằng là cần thiết nhưng không thực tế với các KS VN.
              Có một công trình cầu cũng bị sập, đã lâu rồi theo tôi là có thể hay hơn chăng. Đó là cầu vượt ở Montreal Canada; do thép bị ăn mòn dẫn tới mất liên kết với bê tông, đang yên đang lành thì sụp rầm cái làm thiệt mạng 7 người. Mô phỏng công trình kiểu này có lẽ là thiết thực hơn vì vấn đề ăn mòn thép trong bê tông ở VN cũng khá là phổ biến.
              -------------------------------------------
              gởi bạn vnxd,

              Xin cảm ơn bạn đã quan tâm đến chủ đề này, nhân đây tôi xin giải thích thêm để bạn rõ.

              - Bài toán cơ - nhiệt tác dụng đồng thời về lý thuyết đã có rất nhiều nghiên cứu đặc biệt trong cơ khí. Cho nên phương pháp phần tử hữu hạn và phần mềm cho bài toán này luôn sẵn có để có thể sử dụng được (như một số phần mềm tôi đã nêu ra).

              - Bài toán mô phỏng xập cầu do đám cháy là một dạng của bài toán cơ -nhiệt và chắc chắc giải được. Mở rộng ra người ta có thể tính toán công trình kết cấu thép trong trường hợp có hỏa hoạn(rất thường gặp), công trình kho lạnh khi nhiệt độ trong kho thay đổi theo điều kiện thời tiết bên ngoài và chế độ họat động. Tính chất của vật liệu thép có thay đổi (giòn hơn) dẫn đến không an toàn theo các thiết kế bình thường.

              - Bài toán cơ - nhiệt người ta còn gặp trong tính toán kết cấu bê tông khối lớn khi nhiệt hydrat của xi măng thay đổi theo thời gian.

              --> tóm lại đây là bài toán có thể làm được, tuy khó đối với kỹ sư, nó có thể tương đương với yêu cầu của tiểu luận môn học trong chương trình cao học.

              Bàn về bài toán mô phỏng ăn mòn

              Đây là vấn đề cực hot trong những năm gần đây khi người ta bắt đầu áp dụng tiêu chuẩn thiết kế theo độ bền và hiệu năng làm việc (performance base). Bạn có thể tham khảo các nghiên cứu này của concrete lab., U-Tokyo.

              Mô hình ăn mòn của của cốt thép, sự phá hoại của bê tông (corrosion) hiện vẫn đang được nghiên cứu, mà theo tôi biết bê tông được coi là vật liệu dạng (poros multi phase). Các quá trình vật lý xả ra trong quá trình làm việc bao gồm : tác động cơ học (mechanical), tác động từ môi trường..., sự thay đổi tính chất của vật liệu...Các quá trình bên trong bê tông gồm có quá trình chuyền khối, truyền nhiệt, vận chuyển chất lỏng, khí và sự sự tương tác hóa học. Nói chung rất phức tạp. Hiện nay chỉ có một vài tiêu chuẩn của NHAT, hay Châu Âu (có thể cả Mỹ) có những guideline đơn giản giúp cho kỹ sư tính toán trong trường hợp bắt buộc.


              Việc mô phỏng bài toán trên hiện chưa có phần mềm phổ biến, tôi mới thấy COM3 có khả năng tính được (tuy chưa phải tuyệt hảo lắm). Đối với trình độ kỹ sư để hiểu bản chất vật lý của vấn đề cũng quá khó và không có công cụ có thể làm được. Yêu cầu này có thể tương đương luận án TIẾN SĨ.


              Tóm lại: đề tài bạn đặt ra hay, rất hay nhưng quá khó. Cách đây 3 năm tôi bắt đầu thích đề tài tương tự như trên khi đọc cuốn Modelling Performance of Concrete. Mất gần 2 năm tôi chỉ làm được phần dễ nhất trong cuốn sách đó dù đã có một vài cố gắng nhất định.

              Tôi tin vấn đề bạn nêu lên, rất khó nhưng không có nghĩa là không làm được, hy vọng trong tương lai sẽ có người sẽ tiếp tục đề tài này. Hiện tại và tương lai ở VN người ta sẽ quan tâm nhiều hơn đến "CONCRETE FROM BIRTH TO DEAD" hay "STRUCTURAL HEALTH MORNITORING"

              Xin giới thiệu bạn bài trình bày của prof. T. KISHI, một số nội dung có liên quan đến vấn đề trên.


              thân Casanovavn
              Attached Files

              Ghi chú


              • #8
                Ðề: Mô phỏng bài toán vụ sập cầu xa lộ do đám cháy

                Mình đang làm luận văn về vấn đề nhưng tìm tài liệu khó qúa. Casanova có tài liệu gì về vấn đề này không giúp mình với Mình đang cần tìm mấy cuốn sách sau bạn có thấy ở đâu có không hoặc dạng e book cũng đươc. Blast Effect on Building; Explosion Resistant Building; Explosive Loading of Engineering Structures. Cám ơn bạn nhiều

                Ghi chú


                • #9
                  Ðề: Mô phỏng bài toán vụ sập cầu xa lộ do đám cháy

                  Chào các anh
                  2 đầu bài của 2 anh đều rất thú vị . Giá mà có thòi gian để nghiên cứu sâu thì hay quá.

                  Nhân tiện xin tâm sự vài dòng

                  Lâu nay, tôi có NC đề tài về các tải trọng đặc biệt (gió bão, động đất, va tầu xe), vì thế có n/c thêm về tải trọng khủng bố. Vấn đề này quá nhậy cảm, không dám đăng ký thành đề tài nghiên cứu để xin cấp kinh phí của Bộ. Nhưng dù sao thì sớm muộn cũng phải đối mặt với chuyên này ngay từ khâu thiết kế công trình. Bây giờ ngày càng nhiều nhà cao tầng và công trình cầu, hầm, cảng, đập, phức tạp.Cần phải nghĩ cách bảo vệ ngay từ lúc soạn Tiêu chuẩn, lúc thiết kế, lúc thi công và lúc khai thác.

                  Tôi có trao đổi với vài Giáo sư nước ngoài và theo dõi trên mạng thấy bên Mỹ có người quan tâm lắm, có lẽ do vụ 11-9 quá kinh hoàng.

                  Nước VN mình có câu " ăn một mình đau tức, làm một minh cực thân". Cái đề tài này lại không xin tiền NN được. Tôi muốn lập một nhóm các kỹ sư có quan tâm để cùng trao đổi kiến thức và ý tưởng, tài liệu nhằm định hướng NC.

                  Do vấn đề nhạy cảm nên không dám nói to, vậy xin bạn nào có quan tâm và có thời gian làm việc miễn phí về đề mục này cùng tham gia với tôi. Chúng ta nghiên cứu khoa học thôi. Nhưng chắc chắn là sẽ có hợp tác quốc tế kiểu tự nguyên lúc đầu và sau này sẽ cùng tìm kiếm kinh phí từ Ngân sách NN.

                  Bạn nào quan tâm xin trả lời ở đây hoặc gọi điện cho tôi 0913 555 194
                  Xin cám ơn
                  GS.TS. Nguyễn Viết Trung - Trường ĐHGTVT Hà Nội
                  ĐT: 0913 555 194

                  Ghi chú


                  • #10
                    Ðề: Mô phỏng bài toán vụ sập cầu xa lộ do đám cháy

                    Em còn là sinh viên ko rành nhiều về việc sử lý



                    Xin đưa Ý kiến
                    Giá mà ko có vụ cháy có phải hay hơn ko
                    Vậy ko cần khắc phục kỹ thuật hãy làm sao để 1 vụ cháy tương tự ko diễn ra
                    Lợi cả đôi đường (KO TỐN XĂNG KO SẬP CẦU)
                    còn sử lý xong kỹ thuật mà vẫn cháy thì ai bảo ko sập cầu ko chết người
                    5599_49kt1

                    Ghi chú

                    Working...
                    X