Thiết kế kháng chấn công trình bến cảng

Tác giả

Nguyễn Thành Trung

Được bán bởi:

Công ty cổ phần văn hoá & bản quyền Benito

Giới thiệu

Mục lục

Công trình cảng là những dạng kết cấu khá phức tạp và đa dạng như kết cấu bến dạng bệ cọc, tường cừ hay trọng lực… làm việc trong những điều kiện sóng nước và/hoặc địa chất yếu. Ở Việt Nam, hiện tượng động đất đã được ghi nhận với cường độ khá lớn, tuy nhiên việc tính toán thiết kế kháng chấn cho những dạng kết cấu này chưa được nghiên cứu và quan tâm sâu. Hiện nay, cũng chưa có một tiêu chuẩn kháng chấn riêng nào của Việt Nam cho kết cấu công trình cảng, việc tính toán thiết kế kháng chấn vẫn tham khảo và dựa trên tiêu chuẩn cũ của Bộ Giao thông vận tải, 22TCN 221-95 và tiêu chuẩn công trình dân dụng TCVN 9386-2012 hoặc tham khảo tiêu chuẩn thiết kế kháng chấn nước ngoài.

Cuốn sách này nhằm mục đích chính làm rõ cơ sở tính toán động đất và trình tự tính toán thiết kế kháng chấn cho một số dạng kết cấu công trình cảng điển hình như: bến bệ cọc, tường cừ và trọng lực. Ngoài ra, cũng đề cập đến triết lý thiết kế kháng chấn theo tính năng (seismic performance-based design) đối với công trình cảng, đây một triết lý thiết kế mới xây dựng nhằm đáp ứng bài toán tối ưu về kinh tế kỹ thuật trong thiết kế kháng chấn công trình cảng. Các ví dụ tính toán theo các tiêu chuẩn nước ngoài và Việt Nam cũng được đề cập trong mỗi dạng kết cấu để người đọc có thể tham khảo, vận dụng cho những tính toán kháng chấn hợp lý hơn. Cuốn sách là hướng dẫn thiết kế chi tiết cho công tác thiết kế kháng chấn cho kết cấu bến cảng, gồm 5 chương:

Chương 1- Giới thiệu chung

Chương 2- Nguyên lý thiết kế kháng chấn công trình cảng

Chương 3- Bến bệ cọc

Chương 4- Bến tường cừ cọc ván

Chương 5- Bến tường chắn trọng lực

Xem đầy đủ

	Trang
Lời nói đầu	3
Chương 1. Giới thiệu chung
1.1. Động đất	5
1.1.1. Sự chuyển động của đất nền	5
1.1.2. Sự hóa lỏng của nền đất	6
1.1.3. Sóng thần (Tsunami)	7
1.2. Động đất ở Việt Nam	8
1.2.1. Miền Bắc	9
1.2.2. Miền Trung	10
1.2.3. Miền Nam	11
1.2.4. Biển động	14
1.3. Đặc trưng cơ bản của động đất	15
1.3.1. Chấn tiêu	15
1.3.2. Chấn tâm	15
1.3.3. Sóng địa chấn	15
1.3.4. Độ mạnh (Intensity)	16
1.3.5. Cường độ (Magnitude)	16
1.4. Các đặc trưng cơ bản của chuyển động động đất	17
1.4.1. Đỉnh gia tốc nền	17
1.4.2. Thời gian động đất	19
1.4.3. Dải tần số động đất	19
1.4.4. Gia tốc cực đại	19
1.5. Các dạng hư hỏng kết cấu công trình cảng do động đất	20
1.5.1. Các dạng phá hoại của tường đứng trọng lực	21
1.5.2. Các dạng hư hỏng của tường cừ cọc ván	22
1.5.3. Các dạng hư hỏng bến bệ cọc	23
1.6. Các tiêu chuẩn và hướng dẫn thiết kế chống động đất công trình cảng	24
1.6.1. Tiêu chuẩn kháng chấn Nhật (Viện nghiên cứu Cảng và
Bộ Giao thông Nhật Bản, 1999)	26
1.6.2. Tiêu chuẩn châu Âu (Eurocode 8 design, CEN1994)	29
1.6.3. Tiêu chuẩn thiết kế chống động đất Tây Ban Nha (ROM, 2000)	32
1.6.4. Tiêu chuẩn thiết kế của Bộ GTVT Việt Nam 22TCN 221-95 -
Tiêu chuẩn thiết kế công trình giao thông trong vùng
có động đất	32
1.6.5. Tiêu chuẩn thiết kế kháng chấn Việt Nam - TCVN 9386-2012,
"Thiết kế công trình chịu động đất"	37
1.7. Ảnh hưởng của vùng thực địa trong phân tích động đất	39
Chương 2. Cơ sở thiết kế kháng chấn công trình cảng
2.1. Thiết kế theo tính năng (Performance-based design)	41
2.2. Các loại phân tích áp dụng tính toán thiết kế kháng chấn
công trình cảng	44
2.2.1. Đối với kết cấu tường chắn	44
2.2.2. Đối với bến bệ cọc	46
2.2.3. Số liệu đầu vào và đầu ra đối với các phân tích	46
2.3. Sự làm việc của đất dưới tác động của tải có chu kỳ	50
2.3.1. Khả năng làm việc của đất trong điều kiện trước khi bị phá hoại	50
2.3.2. Khả năng làm việc của đất khi bị phá hoại	53
2.4. Xác định các thông số của đất	54
2.4.1. Thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn tại hiện trường	54
2.4.2. Thí nghiệm vật lý tại hiện trường	54
2.4.3. Tại phòng thí nghiệm	55
2.5. Các thông số yêu cầu của đất trong các phương pháp
phân tích kháng chấn	59
2.5.1. Phân tích kháng chấn giản đơn	59
2.5.2. Phân tích kháng chấn động đơn giản	60
2.5.3. Phân tích kháng chấn động	60
Chương 3. Bến bệ cọc
3.1. Các tiêu chí hư hỏng bến bệ cọc	62
3.1.1. Đặc trưng hư hỏng của kết cấu bến cọc	62
3.1.2. Tiêu chí hư hỏng của kết cấu bến cọc	64
3.2. Thiết kế kháng chấn theo năng lực và các cấp động đất thiết kế	64
3.2.1. Tải trọng động đất thiết kế	64
3.2.2. Thiết kế theo năng lực kháng chấn và các trạng thái giới hạn
xem xét	65
3.2.3. Tổ hợp tải trọng động đất	65
3.3. Mô hình tính kết cấu bệ cọc	66
3.3.1. Tương tác kết cấu và đất nền	66
3.3.2. Khe co giãn phân đoạn	68
3.3.3. Sự làm việc của khớp dẻo (plastic hinge)	68
3.3.4. Các trạng thái giới hạn xem xét	69
3.4.5. Đường cong mômen - góc xoay M-f của cọc	69
3.4.6. Các thông số kết cấu chính và phản ứng của cọc	71
3.4. Các phương pháp phân tích tính toán phản ứng động đất
cho bến bệ cọc	74
3.4.1. Phương pháp phân tích dạng phổ đơn tương đương	74
3.4.2. Phương pháp phân tích phổ dạng kép	75
3.4.3. Phương pháp đẩy dần (Pushover)	75
3.4.4. Phân tích phản ứng theo thời gian không đàn hồi	79
3.4.5. Phân tích làm việc đồng thời giữa kết cấu, móng và đất nền	79
3.5. Khai báo chuyển động đất nền cho phân tích động đất
của kết cấu bến bệ cọc	80
3.6. Phân tích kháng chấn giản đơn	80
3.7. Phân tích kháng chấn động giản đơn	84
3.7.1. Phân tích phổ phản ứng	84
3.7.2. Phân tích đẩy dần (Pushover)	86
3.7.3. Các tiêu chí của hệ số dẻo	88
3.8. Phân tích kháng chấn động	90
3.9. Ví dụ tính toán thiết kế kháng chấn bến bệ cọc
theo tiêu chuẩn Nhật (cấp B)	90
3.9.1. Yêu cầu thiết kế và thể hiện kháng chấn	90
3.9.2. Phân tích kháng chấn đơn giản	92
3.9.3. Phân tích kháng chấn động giản đơn	95
3.9.4. Phân tích kháng chấn động	97
3.10. Tính toán bến cảng theo tiêu chuẩn TCVN 9386 - 2012 (cấp B)	100
3.10.1. Yêu cầu thiết kế và thể hiện kháng chấn	100
3.10.2. Tính toán kháng chấn theo mô hình 2D	100
3.10.3. Tính toán kháng chấn theo mô hình 3D	102
Chương 4. Bến tường cừ cọc ván
4.1. Tiêu chí phá hoại của bến tường cừ cọc ván	106
4.1.1. Các dạng hư hỏng của tường cừ cọc ván	106
4.1.2. Tiêu chí hư hỏng của tường cừ cọc ván	107
4.2. Tính toán kháng chấn đơn giản cho tường cừ	109
4.2.1. Đánh giá ổn định	109
4.2.2. Áp lực đất chủ động	109
4.2.3. Áp lực đất bị động	110
4.2.4. Đối với phần đất ngập nước 1 phần và toàn bộ	111
4.2.5. Đất hạt thô	112
4.2.6. Ảnh hưởng của áp lực nước lỗ rỗng	112
4.2.7. Áp lực nước động	112
4.2.8. Hệ số động đất tương đương	113
4.2.9. Chuyển vị của tường cừ	113
4.3. Phân tích động giản đơn cho kết cấu tường cừ	115
4.3.1. Phân tích khối trượt	115
4.3.2. Phân tích dựa trên đồ thị từ các nghiên cứu số	116
4.4. Phân tích kháng chấn động	119
4.5. Ví dụ tính toán bến tường cừ theo cấp B của tiêu chuẩn Mỹ	120
4.5.1. Các yêu cầu thể hiện và điều kiện thiết kế	120
4.5.2. Phân tích kháng chấn đơn giản	122
4.6. Ví dụ tính toán bến tường cừ theo cấp B theo tiêu chuẩn Nhật Bản	130
4.6.1. Áp lực đất chủ động	130
4.6.2. Áp lực đất bị động	130
4.6.3. Áp lực nước	131
4.6.4. Cõn bằng mômen quanh thanh neo	131
4.6.5. Phân tích dầm đơn giản (Mđơn giản và Tđơn giản)	131
4.6.6. Hiệu chỉnh theo mô hình dầm Winkler	132
4.6.7. Vị trí neo và chiều sâu ngàm	133
Chương 5. Bến tường chắn trọng lực
5.1. Các tiêu chí phá hoại của bến tường chắn trọng lực	136
5.1.1. Các dạng phá hoại của tường đứng trọng lực	136
5.1.2. Các tiêu chí hư hỏng của tường đứng trọng lực	137
5.2. Tải trọng tác dụng lên tường đứng trọng lực	137
5.2.1. Đánh giá ổn định	137
5.2.2. Áp lực đất chủ động	138
5.2.3. Áp lực nước động	138
5.2.4. Chuyển vị tường chắn trọng lực	138
5.3. Phân tích kháng chấn động đơn giản cho kết cấu
tường đứng trọng lực	139
5.3.1. Phân tích khối trượt	139
5.3.2. Phân tích dựa vào đồ thị từ nghiên cứu số	143
5.4. Tính toán kháng chấn động	146
5.5. Ví dụ tính toán kháng chấn tường chắn trọng lực	147
5.5.1. Yêu cầu thể hiện và điều kiện thiết kế	147
5.5.2. Phân tích kháng chấn giản đơn	151
5.5.3. Phân tích kháng chấn động đơn giản	156
5.5.4. Phân tích kháng chấn động	158
Tài liệu tham khảo	167

Xem đầy đủ

Bình luận

0/1500 ký tự

SÁCH HAY CÙNG CHỦ ĐỀ

Sổ tay xây dựng cầu

Hướng dẫn xây dựng, sửa chữa nhà và công trình thấp tầng trong vùng động đất

Mất ổn định khí động do kích động xoáy và galloping đối với công trình xây dựng

Thiết kế ụ khô trong nhà máy đóng tàu và sửa chữa tàu thủy

Khảo sát địa chất để thiết kế các loại công trình

Địa kỹ thuật với phát triển công trình đô thị

Tác giả	Nguyễn Thành Trung
ISBN	978-604-82-1797-6
ISBN điện tử	978-604-82-3706-6
Khổ sách	19x27 cm
Năm xuất bản (tái bản)	2016
Danh mục	Nguyễn Thành Trung
Số trang	177
Ngôn ngữ	vi
Loại sách	Ebook;Sách giấy;
Quốc gia	Việt Nam