Nghiên cứu ảnh hưởng của cọc xiên đến sự phân bố nội lực trong kết cấu công trình bến bằng mô hình 3D trong SAP 2000

Bài viết trình bày nghiên cứu ảnh hưởng của các cọc xiên đến khả năng chịu lực của kết cấu bến bệ cọc cao nền cọc thép. Phần mềm SAP2000, một trong những phần mềm mô hình hóa kết cấu hiện đại và cho kết quả tính toán có độ chính xác cao, được ứng dụng để mô phỏng 3D kết cấu bến và tính toán nội lực trong các cọc, dầm dọc, dầm ngang của kết cấu bến.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ảnh hưởng của cọc xiên đến sự phân bố nội lực trong kết cấu công trình bến bằng mô hình 3D trong SAP 2000 CHÀO MỪNG NGÀY NHÀ GIÁO VIỆT NAM 20/11/2014 2.4. Tính toán so sánh kinh tế 1) Công trình bến Phương án 1 có chi phí xây dựng là: 4.475.000VNĐ/m2. Phương án 2 có chi phí xây dựng là: 3.117.000VNĐ/m2. 2) Tường góc (công trình sau bến) Phương án 1 có chi phí xây dựng là: 7.357.000VNĐ/mdài. Phương án 2 có chi phí xây dựng là: 8.800.000VNĐ/mdài. Nhận xét: giải pháp khắc phục công trình bến theo phương án 2 và giải pháp khắc phục công trình sau bến theo phương án 1 cho hiệu quả kinh tế và kỹ thuật là tốt nhất, vì vậy kiến nghị chọn làm phương án kết cấu khắc phục với BĐKH và NBD. 3. Kết luận Qua các giải pháp khắc phục ngập các công trình bến bệ cọc cao tại Việt Nam do biến đổi khí hậu cho thấy tổn thất về kinh tế là rất lớn, vì vậy cần phải có giải pháp ứng phó với biến đổi khí hậu và nước biển dâng đối với các công trình thiết kế mới. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Bộ Tài nguyên môi trường: Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam, Hà Nộii 2011. [2]. Công trình bến cảng biển, Tiêu chuẩn thiết kế 22 TCN 207-92. [3]. Móng cọc, Tiêu chuẩn thiết kế TCXD 205-1998. [4]. Nguyễn Văn Ngọc. Đánh giá và xây dựng giải pháp ứng phó với biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho ngành Hàng hải Việt Nam, Đề tài cấp Bộ mã số CC101001, 2010-2013. [5]. Nguyễn Văn Ngọc. Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng tới công trình thủy và đề xuất biện pháp giảm thiểu, Tạp chí KHCNHH số 30-04/2012. [6]. Tải trọng và tác động (do sóng và do tàu) lên công trình thủy, Tiêu chuẩn thiết kế 22 TCN 222- 95. Người phản biện: PGS.TS. Phạm Văn Thứ; TS. Trần Long Giang NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CỌC XIÊN ĐẾN SỰ PHÂN BỐ NỘI LỰC TRONG KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BẾN BẰNG MÔ HÌNH 3D TRONG SAP 2000 STUDYING THE EFFECTS OF OBLIQUE PILES ON THE DISTRIBUTION OF INTERNAL FORCE OF THE QUAY STRUCTURE WITH 3D MODEL IN SAP 2000 TS. TRẦN LONG GIANG Khoa Công trình, Trường ĐHHH Việt Nam Tóm tắt Trong bài báo này, tác giả trình bày nghiên cứu ảnh hưởng của các cọc xiên đến khả năng chịu lực của kết cấu bến bệ cọc cao nền cọc thép. Phầ n mề m SAP2000, một trong những phầ n mề m mô hình hóa kết cấu hiện đại và cho kế t quả tính toán có độ chính xác cao, được ứng dụng để mô phỏng 3D kết cấu bến và tính toán nội lực trong các cọc, dầm dọc, dầm ngang của kết cấu bến. Abstract In this article, the author presents the study the effects of oblique piles on the bearing capacity of quay structure. SAP2000, one of the modern software for modelling structures with high precision in calculation results, is used to simulate 3D structure and calculate internal forces of piles and beams of the quay structures. Keywords: quay structure, oblique pile, reinforced concrete beam, internal force. 1. Đặt vấn đề Công trình bến thường chịu các lực ngang khá lớn như lực va tàu và lực tựa tàu. Do vậy khi thiết kế công trình bến, các kỹ sư tư vấn thiết kế thường bố trí các hàng cọc xiên để giúp kết cấu tăng cường khả năng chịu lực ngang, giảm số lượng cọc thẳng đứng. Tuy nhiên tác dụng của các hàng cọc xiên trong kết cấu bến ảnh hưởng nhiều hay ít đến khả năng chịu lực chung của kết cấu bến lại chưa được nghiên cứu một cách đầy đủ. Nhiều nghiên cứu tính toán tác dụng của các cọc Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải Số 40 – 11/2014 40  CHÀO MỪNG NGÀY NHÀ GIÁO VIỆT NAM 20/11/2014 xiên này được thực hiện trên mô hình 2D nên chưa đảm bảo được độ chính xác, vì vậy cần có những nghiên cứu mới được thực hiện trên mô hình 3D để đánh giá chính xác tác dụng của các cọc xiên trong kết cấu bến để nâng cao hiệu quả sử dụng cọc, giúp kỹ sư tư vấn thiết kế lựa chọn kết cấu bến cho hợp lý, giảm giá thành xây dựng công trình. 2. Giới thiê ̣u về công trình bến dùng trong nghiên cứu Trong bài báo này tác giả trình bày nghiên cứu một kết cấu bến cụ thể cho tàu than trọng tải 100.000DWT của nhà máy nhiệt điện Dung Quất do công ty cổ phần Tư vấn xây dựng công trình hàng hải (CMB) thiết kế. 2.1 Các thông số cơ bản của cầu cảng  Chiều dài bến : 300m  Bề rộng mặt bến : 35,0m  Cao trình đỉnh bến : +6.0m (Hải đồ)  Cao trình đáy thiết kế : -17.2m (Hải đồ)  Chiều dài khu nước : 300m  Chiều rộng khu nước : 105m 2.2 Các thông số cơ bản của tàu tính toán  Chiều dài tàu : Lt=250m  Chiều rộng tàu : Bt=42m  Mớn nước tàu đầy tải : Tc=15,5m 2.3 Thông số tải trọng khai thác trên mặt cầu  Tải trọng hàng hóa phân bố : q=4T/m2.  Cần trục khổ ray 18,0m sức nâng : 40T  Ô tô vận tải : H30 2.4 Điều kiện neo cập tàu  Vận tốc gió khai thác : ≤ 20,7m/s (gió cấp 8).  Vận tốc dòng chảy : ≤ 0,35m/s  Chiều cao sóng : ≤ 1,5m/s  Vận tốc cập tàu : ≤ 0,1m/s 2.5 Giải pháp kết cấu Bến than cho tàu 100.000DWT của nhà máy nhiệt điện Dung Quất có kết cấu dạng bệ cọc cao, đài mềm bao gồm hệ dầm ngang-dọc, bản bê tông cốt thép kết hợp trên nền cọc ống đường kính D1100mm và D900mm. Kết cấu chính như sau: Nền cọc: Sử dụng cọc ống thép đường kính D1100mm và D900mm, chiều dài cọc 34-35m. Khung ngang có 8 cọc được đóng thành 6 hàng, trong đó hàng A, D đường kính D1100mm đóng xiên chụm đôi 7:1; hàng B, C, E, F đường kính D900mm đóng thẳng. Bước cọc theo phương ngang là 6x5m; khoảng cách gi ...