Tải Tóm tắt luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu dao động kết cấu cầu dây văng dưới tác dụng của hoạt tải di động, xét đến độ gồ ghề ngẫu nhiên của mặt cầu – Download File Word, PDF

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br />
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG<br />
<br />
NGUYỄN DUY THẢO<br />
<br />
NGHIÊN CỨU DAO ĐỘNG KẾT CẤU CẦU DÂY VĂNG<br />
DƢỚI TÁC DỤNG CỦA HOẠT TẢI DI ĐỘNG, XÉT ĐẾN<br />
ĐỘ GỒ GHỀ NGẪU NHIÊN CỦA MẶT CẦU<br />
<br />
Ngành<br />
<br />
:<br />
<br />
Cơ kỹ thuật<br />
<br />
MÃ SỐ<br />
<br />
:<br />
<br />
62.52.01.01<br />
<br />
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT<br />
<br />
ĐÀ NẴNG – 2018<br />
<br />
Công trình này đã đƣợc hoàn thành tại:<br />
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG<br />
<br />
Cán bộ hƣớng dẫn:<br />
1. PGS. TS. NGUYỄN XUÂN TOẢN<br />
2. GS. TS. KURIYAMA YUKIHISA<br />
<br />
Cán bộ phản biện 1: GS.TSKH NGUYỄN VĂN KHANG<br />
Cán bộ phản biện 2: PGS. TS PHẠM DUY HÒA<br />
Cán bộ phản biện 3: TS. NGUYỄN LAN<br />
Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp Đại<br />
Học Đà Nẵng tại trường Đại Học Đà Nẵng, TP. Đà Nẵng.<br />
Vào lúc 14h00 ngày 04 tháng 5 năm 2018.<br />
<br />
Luận án này có thể được tra cứu tại:<br />
Trung Tâm Thông Tin Học Liệu, Đại Học Đà Nẵng.<br />
<br />
1<br />
<br />
MỞ ĐẦU<br />
1. Lý do chọn đề tài:<br />
Trong số các tải trọng tác dụng lên công trình cầu thì hoạt tải<br />
xe là tải trọng rất quan trọng, là mục tiêu tải trọng cần đạt được trong<br />
giai đoạn khai thác của bài toán thiết kế cầu. Về bản chất, hoạt tải xe<br />
là một quá trình động và có tính ngẫu nhiên, trị số của tải trọng xe<br />
không những phụ thuộc vào trọng lượng của xe mà còn phụ thuộc<br />
vào độ mấp mô mặt cầu, vận tốc xe chạy, gia tốc và vận tốc chuyển<br />
dịch của kết cấu….. Ngoài ra, chính bản thân các đặc trưng hình học<br />
và vật lý của kết cấu, các điều kiện liên kết…cũng là các tham số<br />
ngẫu nhiên. Vì vậy, để xác định trạng thái – ứng suất của công trình<br />
cầu một cách chính xác, phù hợp với sự làm việc thực tế cần sử dụng<br />
các phương pháp tính toán theo quan điểm động lực học ngẫu nhiên<br />
phi tuyến. Các công trình nghiên cứu dao động kết cấu cầu dây văng<br />
(CDV) do hoạt tải có xét đến đồng thời cả tính ngẫu nhiên và cả tính<br />
phi tuyến, do tính chất phức tạp của bài toán, còn ít được nghiên cứu.<br />
Trong luận án này, tác giả nghiên cứu dao động kết cấu CDV dưới<br />
tác dụng của hoạt tải xe di động xét đến độ gồ ghề ngẫu nhiên của<br />
mặt cầu nhằm đạt được độ chính xác cao, phù hợp với trạng thái chịu<br />
lực của công trình cầu trong thực tế, góp phần phát triển và hoàn<br />
thiện các phương pháp tính toán thiết kế công trình cầu là bài toán có<br />
ý nghĩa cấp thiết về khoa học và thực tiễn.<br />
2. Mục tiêu nghiên cứu:<br />
Mục tiêu nghiên cứu của luận án là phân tích dao động và xác<br />
định hệ số động lực trong kết cấu CDV dưới tác dụng của hoạt tải xe<br />
di động trên mặt cầu có độ gồ ghề ngẫu nhiên.<br />
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu:<br />
<br />
2<br />
Đối tượng nghiên cứu là dao động của kết cấu CDV dưới tác<br />
dụng của hoạt tải xe di động trên mặt cầu không bằng phẳng.<br />
Phạm vi nghiên cứu là dao động trong mặt phẳng đứng của<br />
CDV dưới tác dụng của hoạt xe di động trên mặt cầu mấp mô.<br />
4. Phƣơng pháp nghiên cứu:<br />
Phương pháp nghiên cứu kết hợp nghiên cứu lý thuyết với<br />
nghiên cứu thực nghiệm. Luận án nghiên cứu áp dụng phương pháp<br />
mô phỏng Monte-Carlo để phân tích tương tác động lực học ngẫu<br />
nhiên kết cấu CDV dưới tác dụng của hoạt tải xe di động trên mặt<br />
cầu không bằng phẳng. Phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) được<br />
sử dụng để mô hình hoá kết cấu và tải trọng xe di động trong miền<br />
không gian, phương pháp Runge-Kutta được áp dụng để giải bài toán<br />
tương tác cầu-xe trong miền thời gian. Kết quả phân tích lý thuyết<br />
được kiểm chứng bằng các kết quả đo đạc thực nghiệm trên công<br />
trình thực tế đang khai thác sử dụng. Nghiên cứu chế tạo thiết bị xe<br />
thực nghiệm để đo đạc độ mấp mô thực tế trên công trình cầu.<br />
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn:<br />
Ý nghĩa khoa học của luận án là nghiên cứu hoàn thiện mô<br />
hình tương tác dao động ngẫu nhiên kết cấu CDV dưới tác dụng của<br />
hoạt tải xe di động trên mặt cầu không bằng phẳng; mô tả chính xác<br />
hơn dao động và lực tác động ngẫu nhiên của hoạt tải xe di động trên<br />
mặt cầu mấp mô; đánh giá hệ số động lực công trình cầu theo quan<br />
điểm ngẫu nhiên; khảo sát ảnh hưởng của tương tác động lực học các<br />
bộ phận của kết cấu CDV trong hệ thống cầu-xe có xét đến ảnh<br />
hưởng độ mấp mô ngẫu nhiên mặt cầu.<br />
<br />
3<br />
Ý nghĩa thực tiễn của luận án là có thể áp dụng vào việc phân<br />
tích động lực kết cấu CDV trong công tác thiết kế hoặc đánh giá đáp<br />
ứng cầu trong khai thác.<br />
6. Cấu trúc của luận án:<br />
Ngoài các phần mở đầu, mục lục, danh mục công trình khoa<br />
học đã công bố cúa tác giả, danh mục tài liệu tham khảo, nội dung<br />
của luận án bao gồm 04 chương, phần kết luận và phụ lục như sau:<br />
– Chương 1. Tổng quan về nghiên cứu tương tác động lực học<br />
công trình cầu, cầu dây văng dưới tác dụng hoạt tải xe di động<br />
– Chương 2. Mô hình hóa độ gồ ghề mặt cầu theo lý thuyết<br />
ngẫu nhiên và phân tích thống kê các đặc trưng của quá trình ngẫu<br />
nhiên.<br />
– Chương 3. Xây dựng chương trình phân tích dao động kết<br />
cấu CDV dưới tác dụng của hoạt tải di động, xét đến độ gồ ghề ngẫu<br />
nhiên của mặt cầu bằng phương pháp mô phỏng Monte-Carlo.<br />
– Chương 4. Thực nghiệm và phân tích số mô hình tương tác<br />
dao động kết cấu CDV dưới tác dụng của hoạt tải di động, xét đến độ<br />
gồ ghề ngẫu nhiên của mặt cầu.<br />
– Kết luận và kiến nghị các nghiên cứu tiếp theo.<br />
– Phần phụ lục.<br />
<br />
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU TƢƠNG<br />
TÁC ĐỘNG LỰC HỌC CÔNG TRÌNH CẦU, CẦU DÂY<br />
VĂNG DƢỚI TÁC DỤNG CỦA HOẠT TẢI XE DI ĐỘNG<br />
1.1. Mở đầu<br />
Bài toán phân tích dao động công trình cầu dưới tác dụng của hoạt<br />
tải di động đã thu hút sự quan tâm của nhiều tác giả trên toàn thế giới<br />
<br />