| 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 |
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
| 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 |
