Bài giảng Công trình biển cố định - Nguyễn Văn Ngọc
Tóm tắt Bài giảng Công trình biển cố định - Nguyễn Văn Ngọc: ...) ( )a.k'H a.kJ .r.iexpi 2 n nn r ′−−= αα (3. 70) Jn -Hàm Bessel bậc n; H(2)n - Hàm Hankel loại 2, bậc n; Ký hiệu ( )' là đạo hàm theo đối số, r = 0; ±1; ±2, ±3; Chương 3. Các quy tác chung trong thiết kế công trình biển. 3-22 Sau khi xác định được hàm thế ϕd ta xác định được hàm...én giới hạn trên một đơn vị diện tích đế móng; - c: hệ số dính của đất, phụ thuộc vào độ sâu của đất nền: c = c(y) (4. 72) - γb: là trọng lượng riêng của đất khi ngập nước; - B: là kích thước đặc trưng của đế móng. Hình vuông là kích thước của cạnh. Hình chữ nhật là kích thước ngắn, hình...óa (giảm pH) thì có thể xử lý đơn giản bằng dùng những loại bê tông đặc chắc hoặc dùng lớp phủ để ngăn chặn ăn mòn tiếp theo, làm giảm quá trình cácbonát. Nhưng ngăn chặn quá trình ăn mon do Cl- thì hai cách trên không có tác dụng nhiều. Đối với bê tông được sản xuất từ xi măng Portland bình...
Nội dung tài liệu Bài giảng Công trình biển cố định - Nguyễn Văn Ngọc, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
4-1 4.1.2.Đặc điểm công trình biển trọng lực bê tông............................................... 4-1 4.1.2.1.Đặc điểm chịu lực của công trình: .......................................................... 4-1 4.1.2.2.Chịu lực của vật liệu: .............................................................................. 4-1 4.1.2.3.Tải trọng:................................................................................................. 4-2 Mục lục ML-5 4.1.3.Xu hướng phát triển khoa học kỹ thuật với công trình biển trọng lực bê tông........................................................................................................... 4-2 4.1.3.1. Phát triển hoàn thiện về kết cấu. ............................................................ 4-2 2) Giàn cố định bê tông kết hợp với giàn tự nâng JACKUP: ............................. 4-2 4.1.3.2. Phát triển về vật liệu............................................................................... 4-2 4.1.3.3. Phát triển về tính toán thiết kế. .............................................................. 4-3 4.1.3.4. Tải trọng. ................................................................................................ 4-3 4.1.3.5. Công nghệ chế tạo.................................................................................. 4-4 4.1.4. Các ưu điểm chính của kết cấu trọng lực bê tông. .................................... 4-4 4.1.5. Một số CTBTLBT điển hình đã được thiết kế xây dựng trên thế giới....................................................................................................................... 4-4 4.1.5.1. Draugen Condeep (Norske Shell Als).................................................... 4-4 4.1.5.2. Troll Condeep (Norske Shell Als) ......................................................... 4-5 4.1.5.3. Hibernia (Doris) ..................................................................................... 4-5 4.1.5.4. Giàn bê tông hai trụ (Doris). .................................................................. 4-5 4.2. Khái niệm về tính toán thiết kế công trình biển trọng lực bêtông. .............. 4-5 4.2.1. Các yêu cầu tính toán công trình biển trọng lực bê tông. ......................... 4-5 4.2.2. Các phương pháp tính toán ....................................................................... 4-6 4.2.2.1.Tính chính xác (phương pháp số) ........................................................... 4-6 4.2.2.2.Tính gần đúng: ........................................................................................ 4-6 4.2.3. Tính toán công trình biển trọng lực bê tông theo phương pháp số ........... 4-6 4.2.4.- Phương pháp tính gần đúng. .................................................................... 4-6 4.3. Cường độ chịu lực của bêtông cốt thép và bêtông cốt thép ứng suất trước. ................................................................................................................... 4-7 4.5.Tính cấu kiện bêtông cốt thép ứng suất trước theo Momen cực hạn. ......... 4-11 4.5.1. Điều kiện cân bằng.................................................................................. 4-12 4.5.2. Mômen cực hạn....................................................................................... 4-12 4.5.3. Cốt thép thường....................................................................................... 4-13 4.5.4. Cốt thép đai ............................................................................................. 4-13 4.6. Tính toán gần đúng móng công trình biển bêtông cốt thép kiểu CONDEEP. ....................................................................................................... 4-14 4.6.1. Đặt vấn đề ............................................................................................... 4-14 4.6.2. Nội dung tính toán................................................................................... 4-14 4.6.2.1. Xác định ƯS kéo nén cực đại............................................................... 4-14 4.6.2.2. Xác định diện tích thép ƯST cho xi lô (Asx). ..................................... 4-17 4.6.2.3. Kiểm tra ứng suất chính. ...................................................................... 4-17 Mục lục ML-6 4.7. Ứng suất do áp lực ngoài gây ra trong cấu kiện bêtông............................. 4-18 4.7.1. Trường hợp cấu kiện trụ tròn có hai đầu tự do. ...................................... 4-18 4.7.2. Hiệu ứng biên ở hai đầu trụ..................................................................... 4-19 4.7.3. Mặt trụ có dạng hình cầu......................................................................... 4-20 4.7.4. Mặt đầu trụ có dạng elipsoid................................................................... 4-22 4.8. Tính toán nền móng công trình trọng lực bêtông....................................... 4-23 4.8.1. Khái niệm................................................................................................ 4-23 4.8.2. Lực nén giới hạn của móng nông............................................................ 4-23 4.8.3. Lực trượt giới hạn của móng nông.......................................................... 4-25 4.8.4. Thiết kế móng của công trình trọng lực trong trường hợp tổng quát ..... 4-25 4.8.5. Xác định chuyển vị của móng................................................................. 4-27 4.8.6. Xác định độ lún của móng ...................................................................... 4-28 Chương 5. Thiết kế bằng thép công trình biển cố định bằng thép. ........ 5-1 5.1. Bài mở đầu. .................................................................................................. 5-1 5.1.1. Các số liệu suất phá.:................................................................................. 5-1 5.1.1.1. Nhiệm vụ của công trình. ....................................................................... 5-1 5.1.1.2. Các số liệu môi trường biển: .................................................................. 5-1 5.1.1.3. Dự kiến về phương pháp thi công trên biển:.......................................... 5-1 5.1.2. Các phương pháp thi công trên biển: ........................................................ 5-1 5.1.2.1.Phương pháp 1. ....................................................................................... 5-1 5.1.2.2. Phương pháp 2. ...................................................................................... 5-4 5.1.2.3. Phương pháp 3 ....................................................................................... 5-5 5.1.2.4. Phương pháp 4: ...................................................................................... 5-5 5.1.3. Yêu cầu về tải trọng: ................................................................................. 5-6 5.1.3.1 Trong quá trình xây dựng:....................................................................... 5-6 5.1.3.2. Tải trọng trong quá trình khai thác của dàn khoan: ............................... 5-6 5.1.4.Chọn sơ đồ kết cấu ban đầu. ...................................................................... 5-7 5.1.4.1. Yêu cầu................................................................................................... 5-7 5.1.4.2. Nội dung................................................................................................. 5-7 5.1.4.3. Chọn sơ đồ kết cấu, hệ kết cấu............................................................... 5-9 5.1.5. Chọn vị trí “ngàm” tính toán của khối chân đế....................................... 5-10 5.1.6.Tính toán công trình làm việc đồng thời giữa chân đế – cọc – nền. ........ 5-12 5.2. Tính toán tĩnh kết cấu chân đế. .................................................................. 5-14 5.2.1. Phương trình cơ bản. ............................................................................... 5-14 5.2.2. Kiểm tra ứng suất. ................................................................................... 5-15 Mục lục ML-7 5.3. Xác định hệ số uốn dọc. ............................................................................. 5-16 5.3.1. Hệ số uốn dọc thanh chịu nén. ................................................................ 5-16 5.3.2. Xác định hệ số k dựa vào toán đồ. .......................................................... 5-17 5.3.3. Trình tự tính toán khi đã có M, N, Q. ..................................................... 5-19 5.4. Áp lực thủy tính lên thành ống................................................................... 5-19 5.4.1. Tại tiết diện giữa ống C-C....................................................................... 5-20 5.4.2. Tại tiết diện đầu ống A-A. ...................................................................... 5-20 5.4.3. Ứng suất do tải trọng và do áp lực thuỷ tĩnh........................................... 5-21 5.4.3.1. Tại mặt cắt a – a. .................................................................................. 5-21 5.4.3.2.Tại mặt cắt c – c. ................................................................................... 5-22 5.5. Kiểm tra ứng suất của các tiết diện. ........................................................... 5-23 5.5.1. Trường hợp σr và σθ khác dấu (σr.σθ ≤ 0). ............................................. 5-23 5.5.2. Trường hợp σr và σθ cùng dấu (σr.σθ > 0). ............................................. 5-23 5.5.2.1. Thanh chịu kéo (N > 0). ....................................................................... 5-23 5.5.2.2. Thanh chịu nén có thể bị mất ổn định.................................................. 5-24 5.6. Tính liên kết và kiểm tra nút chân đế......................................................... 5-25 5.6.1.Liên kết hàn đối đầu................................................................................. 5-25 5.6.2. Liên kết cạnh. .......................................................................................... 5-25 5.6.2.1. Tính kiểm tra khi M, N, Q đã biết:....................................................... 5-26 5.6.3. Liên kết bu lông. ..................................................................................... 5-27 5.6.3.1. Sườn. .................................................................................................... 5-27 5.6.3.2 Bình. ...................................................................................................... 5-28 5.6.3.3. Bu lông. ................................................................................................ 5-28 5.6.4. Tính liên kết bu lông và tính ép mặt của hai mặt bích. ........................... 5-28 5.6.5. Tính mặt bính. ......................................................................................... 5-29 5.6.5.1. Trường hợp ứng suất nén σ -. .............................................................. 5-29 5.6.5.2. Trường hợp ứng suất kéo σ + .............................................................. 5-29 Chương 6. Vấn đề chống ăn mòn đối với công trình biển cố định. ........ 6-1 6.1.Khái niệm về chống ăn mòn. ........................................................................ 6-1 6.1.1. Vị trí cấu kiện so với mặt nước biển. ........................................................ 6-1 6.1.2. Vị trí cục bộ của cấu kiện.......................................................................... 6-1 6.1.3. Điều kiện môi trường. ............................................................................... 6-1 6.1.4. Các biện pháp chống ăn mòn: ................................................................... 6-2 6.1.4.1. Dùng vật liệu phủ bề mặt. ...................................................................... 6-2 Mục lục ML-8 6.1.4.2. Dùng biện pháp điện hóa nhưng không dùng dòng điện (Anod hy sinh)..................................................................................................................... 6-2 6.1.4.3. Dùng điện hóa bằng dòng điện. ............................................................. 6-2 6.2. Chống ăn mòn bằng cách sơn phủ. .............................................................. 6-2 6.2.1. Các thông số đánh giá chất lượng sơn. ..................................................... 6-2 6.2.2. Quá trình sơn............................................................................................. 6-2 6.2.2.1. Vệ sinh bề mặt........................................................................................ 6-2 6.2.2.2. Quá trình sơn.......................................................................................... 6-2 6.3. Chống ăn mòn bằng ANOD hy sinh đối với cồng trình biển thép............... 6-3 6.3.1. Nguyên tắc làm việc.................................................................................. 6-3 6.3.2. Yêu cầu về sử dụng. .................................................................................. 6-3 6.4. Chống ăn mòn bằng dòng điện. ................................................................... 6-4 6.5. Chống ăn mòn bêtông trong môi trường biển.............................................. 6-5 6.5.1. Nguyên nhân ăn mòn. ............................................................................... 6-5 6.5.2. Phương pháp thứ nhất. .............................................................................. 6-6 6.5.3- Phương pháp thứ hai. ................................................................................ 6-6 6.5.3.1. Chống ăn mòn bằng cách sử dụng xi măng bền Sulfat.......................... 6-6 6.5.3.2. Chống ăn mòn bê tông bằng cách dùng phụ gia. ................................... 6-7 6.6. Chống ăn mòn cốt thép trong bêtông. .......................................................... 6-7 6.6.1. Nguyên nhân ăn mòn cốt thép trong bê tông. ........................................... 6-7 6.6.2. Cơ chế ăn mòn cốt thép trong bê tông. ..................................................... 6-8 6.6.3. Bảo vệ Catot. ............................................................................................. 6-9 6.6.3.1. Nguyên lý bảo vệ catot........................................................................... 6-9 6.6.3.2. Những ưu điểm của phương pháp bảo vệ catot. .................................. 6-10 6.6.3.3.Các bước tiến hành................................................................................ 6-10 Chương 7.Khái niệm về tính mỏi công trình biển. .................................... 7-1 7.1. Một số sự cố phá hủy công trình biển. ......................................................... 7-1 7.1.1. Hiện tượng mỏi. ........................................................................................ 7-1 7.1.2. Một số phá huỷ mỏi xảy ra đối với công trình biển. ................................. 7-1 7.1.2.1 Sự cố phá huỷ mỏi ở giàn khoan bán chìm và tự nâng. .......................... 7-1 7.1.2.2. Phá huỷ mỏi ở các giàn cố định. ............................................................ 7-2 7.1.3.Phòng ngừa phá huỷ mỏi............................................................................ 7-3 7.1.3.1- Trong giai đoạn thiết kế. ........................................................................ 7-3 7.1.3.2. Trong giai đoạn chế tạo.......................................................................... 7-3 7.1.3.3. Trong giai đoạn khai thác....................................................................... 7-3 Mục lục ML-9 7.2. Khái niệm. .................................................................................................... 7-3 7.2.1. Khái niệm về bài toán mỏi công trình biển............................................... 7-3 7.2.2. Các giai đoạn phát triển vết nứt do mỏi. ................................................... 7-4 7.2.3. Các phương pháp tính mỏi cấu kiện công trình biển. ............................... 7-5 7.2.3.1. Tính mỏi theo phương pháp tổn thất tích lũy: (PALMGREN – MINER)............................................................................................................... 7-5 7.2.3.2. Tính mỏi theo phương pháp cơ học phá hủy. ........................................ 7-5 7.3. Phương pháp tính mỏi của PALMGREN - MINER (P - M). ...................... 7-6 7.3.1. Mỏi với các chu trình có biểu đồ ứng suất không đổi............................... 7-6 7.3.2-.Mỏi có chu trình thay đổi, luật PALMGREN – MINER.......................... 7-6 7.3.3. Những điểm hạn chế khi sử dụng quy tắc P-M......................................... 7-8 7.3.3.1. Quy tắc P-M là luật tuyến tính nên không phân biệt phá hủy mỏi với số chu trình thấp và số chu trình cao. ........................................................... 7-8 7.3.3.2. Quy tắc P-M không xét tới thứ tự chất tải.............................................. 7-9 7.3.3.3. Quy tắc P-M được thực hiện trên các đường cong mỏi vật liệu thu được từ thực nghiệm. .................................................................................... 7-9 7.3.4. Xác định tuổi thọ mỏi công trình biển cố định dưới tác động của sóng biển ............................................................................................................. 7-9 7.3.4.1. Tỷ số tổn thất mỏi tại thời điểm t bất kỳ trong quá trình khai thác. ..................................................................................................................... 7-9 7.3.4.2. Xác định tỷ số tổn thất mỏi tỏng một đơn vị thời gian trong quá trình khai thác công trình (1 năm)..................................................................... 17-0 7.3.4.3. Xác định tỷ số tổn thất mỏi trong toàn bộ thời gian khai thác công trình, đánh giá tuổi thọ mỏi trung bình tại các điểm nóng. ...................... 7-10 7.4. Phương pháp tính mỏi theo phương pháp cơ học phá hủy. ....................... 7-11 7.4.1. Khái niệm. ............................................................................................... 7-11 7.4.2. Số gia yếu tố cường độ ứng suất ( K). .................................................. 7-11 7.4.3. Tốc độ nứt. .............................................................................................. 7-11 7.4.4. Ngưỡng không lan truyền vết nứt. .......................................................... 7-11 7.4.5.Tuổi thọ mỏi trong trường hợp các chu trình không đổi (ƯS có biên độ không đổi). ................................................................................................... 7-11 7.4.5.1. Bài toán. ............................................................................................... 7-11 7.4.5.2. Luật lan truyền chậm vết nứt của các chu trình không đổi (Luật PARIS). ............................................................................................................. 7-12 7.4.5.3.Theo Paris: ............................................................................................ 7-12 7.4.5.4.Tính tuổi thọ mỏi................................................................................... 7-12 Mục lục ML-10 7.4.6. Tính tuổi thọ mỏi đối với các chu trình thay đổi (ƯS có biên độ thay đổi). ........................................................................................................... 7-13 7.5. Mối quan hệ giữa đường cong mỏi S-N và đường cong phát triển vết nứt .................................................................................................................... 7-14 7.6. Tính bất định trong phân tích mỏi.............................................................. 7-15 Danh mục chỉnh sửa ........................................................................... DMCS-1 Tài liệu tham khảo .................................................................................TLTK-1
File đính kèm:
bai_giang_cong_trinh_bien_co_dinh_nguyen_van_ngoc.pdf
