Luận án Nghiên cứu sự làm việc của nhà cao tầng bê tông cốt thép có tầng cứng chịu tác động của động đất ở Việt Nam

MỤC LỤC

MỤC LỤC . I

LỜI CAM ĐOAN .IV

LỜI CẢM ƠN.V

DANH MỤC HÌNH VẼ.VI

DANH MỤC BẢNG BIỂU.IX

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT.X

1 CHƯƠNG 1 – TỔNG QUAN . 1

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ.1

1.2 KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN .2

1.3 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ KẾT CẤU CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT.7

1.3.1 Phương pháp thiết kế theo các tiêu chuẩn hiện hành .7

1.3.2 Phương pháp thiết kế dựa theo tính năng .9

1.4 NGHIÊN CỨU LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG CÓ TẦNG CỨNG .11

1.4.1 Nghiên cứu lý thuyết .11

1.4.2 Nghiên cứu thông qua thí nghiệm .13

1.4.3 Nghiên cứu trong nước .14

1.5 GIỚI THIỆU VỀ LUẬN ÁN .17

1.5.1 Nhiệm vụ đặt ra đối với luận án.17

1.5.2 Đối tượng, phạm vi và phương pháp nghiên cứu.18

1.5.3 Nội dung nghiên cứu của luận án .18

1.5.4 Cấu trúc của luận án.18

2 CHƯƠNG 2 – PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ KHÁNG CHẤN DỰA THEO TÍNH NĂNG CHO NHÀ CAO

TẦNG . 19

2.1 MỞ ĐẦU .19

2.2 XÁC ĐỊNH MỤC TIÊU TÍNH NĂNG CỦA CÔNG TRÌNH .19

2.2.1 Mức nguy cơ động đất .19

2.2.2 Mức tính năng công trình.20

2.2.3 Mục tiêu tính năng .22

2.3 PHÂN TÍCH KẾT CẤU BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHI TUYẾN.22

2.3.1 Phương pháp phân tích tĩnh phi tuyến.23

2.3.2 Phương pháp phân tích động phi tuyến .30

2.4 MÔ HÌNH HÓA KẾT CẤU TRONG PHÂN TÍCH PHI TUYẾN .32

2.4.1 Giới thiệu phần mềm Ruaumoko.32

2.4.2 Quan hệ lực – biến dạng khi chịu tải trọng động đất.33

2.4.3 Mô hình hóa phần tử thanh trong phân tích phi tuyến.35

2.5 ĐẦU VAO CỦA DỘNG DẤT TRONG PHAN TICH PHI TUYẾN.37

2.6 QUY TRÌNH THIẾT KẾ THEO PBSD.38ii

2.6.1 Các bước chính trong quy trình thiết kế .39

2.6.2 Đánh giá mục tiêu tính năng ở mức sử dụng .40

2.6.3 Đánh giá mục tiêu tính năng ở mức ngăn ngừa sụp đổ .41

2.6.4 Tiêu chí chấp thuận đối với cấu kiện bê tông cốt thép.42

2.7 TÓM TẮT CHƯƠNG 2.46

3 CHƯƠNG 3 – SỰ LÀM VIỆC CỦA NHÀ CAO TẦNG BÊ TÔNG CỐT THÉP CÓ TẦNG CỨNG CHỊU

TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT Ở VIỆT NAM . 47

3.1 MỞ ĐẦU .47

3.2 MÔ HÌNH KẾT CẤU KHẢO SÁT.48

3.3 LỰA CHỌN SÓNG ĐỘNG ĐẤT PHÙ HỢP VỚI ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM TRONG PHÂN TÍCH PHI TUYẾN .51

3.3.1 So sánh phổ phản ứng giữa TCVN 9386, ASCE 7 và GB 50011 .51

3.3.2 Các nghiên cứu liên quan khác.55

3.3.3 Ảnh hưởng của việc lựa chọn phổ chuyển vị trong phân tích tĩnh phi tuyến .57

3.3.4 Ảnh hưởng của việc lựa chọn phổ gia tốc trong phân tích động phi tuyến.58

3.3.5 Tình hình động đất và đất nền của Việt Nam.61

3.4 ẢNH HƯỞNG CỦA TẦNG CỨNG ĐẾN ỨNG XỬ CỦA CÔNG TRÌNH .68

3.4.1 Xây dựng chương trình tính toán chuyển vị mục tiêu và hệ số ứng xử từ kết quả phân tích tĩnh phi tuyến68

3.4.2 Ảnh hưởng của vị trí tầng cứng .71

3.4.3 Ảnh hưởng của độ cứng tầng cứng .73

3.4.4 Ảnh hưởng của hàm lượng cốt thép .76

3.4.5 Hệ số ứng xử của công trình.77

3.5 ĐÁNH GIÁ TÍNH NĂNG KHÁNG CHẤN THEO PBSD .78

3.5.1 Lựa chọn sóng động đất đầu vào .79

3.5.2 Đánh giá kết quả phân tích.81

3.6 KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC CỦA CHƯƠNG 3 .91

4 CHƯƠNG 4 – THÍ NGHIỆM MÔ HÌNH NÚT CỘT – DẦM CỨNG . 93

4.1 NHIỆM VỤ, MỤC ĐÍCH VÀ ĐỐI TƯỢNG KHẢO SÁT THÍ NGHIỆM .93

4.1.1 Nhiệm vụ của thí nghiệm trong luận án.93

4.1.2 Mục đích của thí nghiệm.93

4.1.3 Đối tượng và phương pháp thí nghiệm .94

4.2 PHÂN TÍCH VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM.94

4.2.1 Kết cấu thực (nguyên mẫu) .94

4.2.2 Trạng thái làm việc của liên kết cột-dầm cứng và tỉ lệ mô hình .95

4.2.3 Mô hình khảo sát thực nghiệm.97

4.2.4 Xây dựng mẫu thí nghiệm .100

4.2.5 Tải trọng đối với mẫu thí nghiệm.106

4.2.6 Hệ thống gia tải .106

4.2.7 Thiết bị đo lường và hệ thống thu nhận số liệu.107

4.2.8 Quy trình gia tải.108

4.3 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM.109

4.3.1 Sự phát triển của vết nứt.109iii

4.3.2 Ứng xử của liên kết cột-dầm cứng .113

4.3.3 Ứng xử trễ, sự suy giảm cường độ và độ cứng.117

4.3.4 Độ dẻo.118

4.3.5 Đánh giá kết cấu dựa trên tính năng .119

4.3.6 Đánh giá mục tiêu tính năng dựa vào kết quả thí nghiệm .121

4.4 NHẬN XÉT.121

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ . 123

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ. 125

TÀI LIỆU THAM KHẢO. 126