Thí nghiệm bàn rung nghiên cứu ứng xử của công trình ngầm dưới tác dụng của động đất

Tóm tắt Thí nghiệm bàn rung nghiên cứu ứng xử của công trình ngầm dưới tác dụng của động đất: ...cấu) và cảm biến đo chuyển vị tại các vị trí trên bề mặt kết cấu. Các cảm biến được bố trí về hai phía của mô hình kết cấu mà không bố trí ở mặt cắt chính giữa của kết cấu, vì: (1) kích thước của mô hình kết cấu nhỏ, thao tác để gắn các cảm biến vào các vị trí tại mặt cắt chính giữa rất ... SHW. KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016 20 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 So il de pt h (m ) Peak AMF El2 SH3 A0 A9 A1 A5 0 5 10 15 20 -0.15 -0.10 -0.05 0.00 0.05 0.10 0.15 A cc el er at io n (g ) ti... e he ig ht (m ) Peak acceleration (g) El7 SH8 As3 As2 As1 0.3 0.4 0.5 0.60.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 St ru ct ur e he ig ht (m ) Peak acceleration (g) El10 SH11 As3 As2 As1 0.5 0.6 0.70.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 S...

pdf10 trang | Chia sẻ: havih72 | Lượt xem: 220 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Thí nghiệm bàn rung nghiên cứu ứng xử của công trình ngầm dưới tác dụng của động đất, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ệm gần sát với mô 
hình thực tế hơn so với sử dụng thùng chứa loại 1 
và loại 2 (xem [13]). Do vậy, thí nghiệm này lựa 
chọn chế tạo thùng chứa loại thứ 3. 
Hình 1 và hình 2 cho thấy hình ảnh thực tế và 
mặt cắt ngang thùng chứa sử dụng trong thí 
nghiệm. Thùng chứa dạng trụ tròn đường kính 
3m, cao 1.5m, thành làm bằng cao su dày 4mm, 
được bao bọc bởi các vòng thép loại đường kính 
6mm, mật độ 5cm/1 vòng. Thùng chứa được cố 
định trong khung thép hàn bằng thép chữ L và 
chữ I, đáy khung thép đổ 1 lớp bê tông dày 5cm. 
Trên khung thép có các ốc vít để cổ định thùng 
chứa và bàn rung. 
Hình 1. Thùng chứa mô hình thí nghiệm 
Structure
Model soil
Hình 2. Mặt cắt ngang thùng chứa 
2.3. Mô hình thí nghiệm 
Dựa trên nguyên mẫu thiết kế của một nhà 
ga dọc tuyến tàu điện ngầm số 2 tại Thượng Hải, 
thí nghiệm lựa chọn tỷ lệ tương đương hình học 
là 1/30, sử dụng sợi kẽm và bê tông cường độ 
thấp (micro-concrete) để chế tạo mô hình. Kích 
thước tổng thể của mô hình: Dài x rộng x cao 
tương ứng là 2170mm, 715mm và 371mm. Tiết 
diện ngang của mô hình gồm có 2 tầng 3 gian. 
Dọc theo chiều dài của mô hình gồm có 8 khoang 
chia đều bởi 7 trụ có tiết diện ngang 24mm x 
24mm. Bê tông cường độ thấp của mô hình có tỷ 
lệ trộn ximăng:cát:đá:nước = 1:6: 0.6:0.5. Thí 
nghiệm nén mẫu bê tông kích thước 70.7 x 70.7 x 
70.7mm để đo cường độ chịu nén cho kết quả 
cường độ chịu nén của mẫu đạt xấp xỉ 12.4 MPa. 
Nén mẫu kích thước 7.7 x 70.7 x 210mm cho kết 
quả module đàn hồi của bê tông làm mô hình xấp 
xỉ 11.8 GPa. Đường kính sợi kẽm gồm 4 loại có 
đường kính từ 0.3mm đến 0.9 mm, bố trí như 
sau: Sợi đường kính 0.9mm bố trí ở các trụ, sợi 
đường kính 0.7mm bố trí ở tường bên, sợi đường 
kính 0.5mm bố trí ở kết cấu đầu và chân trụ, sợi 
0.3mm làm sợi cốt đai. Hình ảnh mô hình thí 
KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016 17 
nghiệm và kích thước mặt cắt ngang của mô hình như trên hình 3 và hình 4. 
Hình 3. Hình ảnh mô hình thí nghiệm 
Hình 4. Kích thước mặt cắt ngang mô hình thí nghiệm 
3. Sơ đồ bố trí cảm biến 
Hình 5 đến hình 9 là sơ đồ bố trí các cảm 
biến đo, bao gồm: Cảm biến đo gia tốc (trong 
đất và trên kết cấu) và cảm biến đo chuyển vị 
tại các vị trí trên bề mặt kết cấu. Các cảm biến 
được bố trí về hai phía của mô hình kết cấu mà 
không bố trí ở mặt cắt chính giữa của kết cấu, 
vì: (1) kích thước của mô hình kết cấu nhỏ, 
thao tác để gắn các cảm biến vào các vị trí tại 
mặt cắt chính giữa rất khó khăn, rất khó đạt 
được độ chính xác cần thiết; (2) kết quả nghiên 
cứu bằng mô hình toán cũng như các thí 
nghiệm tương tự trước đây cho thấy rằng, kết 
cấu ngầm có 2 đầu ngàm cứng, từ khoảng cách 
0.38b tính từ một đầu bất kỳ của kết cấu, với b 
là độ rộng của kết cấu thì độ lệch giữa mômen 
uốn lớn nhất tại các cột trụ nhỏ hơn 5% (xem 
[14]) . Vì lý do đó, thí nghiệm sử dụng 2 tấm 
nhựa tổng hợp dày 10mm chế tạo thành nắp 
đậy nhằm ngàm 2 đầu kết cấu, trên tấm nhựa 
khoan lỗ nhỏ để các dây nối với cảm biến luồn 
qua kết nối vào hệ thống máy tính đo tín hiệu. 
Các cảm biến được bố trí về hai phía của kết 
cấu, như trên hình 5 đến hình 9. 
A
10 11
S1~17
A1~3 A4~7
S18~26
B
C
D
1 2 3 4 5 6 7 8 9 
Hình 5. Mặt bằng sơ đồ bố trí các cảm biến 
S4
S1
S2
S3
S5
S6
S7 S11
S15
S8 S12
S9 S13
S10 S14
S16
S17
Hình 6. Sơ đồ bố trí cảm biến đo chuyển vị tại 
mắt cắt trục số 2 (S1 đến S17) 
S21S18
S19
S20
S24
S22 S25
S23 S26
Hình 7. Sơ đồ bố trí cảm biến đo chuyển vị tại 
mắt cắt trục số 8 (S18 đến S26) 
KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016 18 
As1x As1z
As2x As2z
As3x As3z
Hình 8. Sơ đồ bố trí cảm biến đo gia tốc trên kết 
cấu tại mặt cắt trục số 3 (A1 đến A3) 
As4x
As6x
As5x
As7x
Hình 9. Sơ đồ bố trí cảm biến đo gia tốc trên kết 
cấu tại mặt cắt trục số 7 (A4 đến A7) 
Af0
Af11x Af11z
Af2Af1 Af3 Af4
Hình 10. Mặt bằng sơ đồ bố trí cảm biến đo 
gia tốc trong đất 
A0
Af9
Af5
Af1
Hình 11. Mặt cắt sơ đồ bố trí cảm biến đo gia tốc 
trong đất 
4. Sóng kích thích và các trường hợp thí nghiệm 
Gia tốc kích thích sử dụng trong thí nghiệm 
bao gồm 2 loại: Gia tốc của trận động đất ở El 
centro và gia tốc giả thiết của khu vực thành phố 
Thượng Hải, Trung Quốc (sau đây gọi tắt là sóng 
SHW). Trận động đất ở El centro, California (Mỹ) 
xảy ra ngày 19 tháng 5 năm 1940 có cường độ 
Ms=6.9 là một trong những trận động đất được 
ghi lại đầy đủ nhất. Thời gian chuyển động mạnh 
kéo dài 26 giây. Sóng SHW được chọn trong Quy 
phạm thiết kế kháng chấn DGJ08-9-2013 [15] tại 
khu vực Thượng Hải, địa chất nền là đất cấp IV. 
Gia tốc đồ và phổ Fourier của sóng El Centro và 
SHW như trên hình 12 đến hình 15. 
0 5 10 15 20 25 30 35
-0.4
-0.3
-0.2
-0.1
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4 El Centro
A
cc
el
er
at
io
n 
(g
)
time (sec) 
Hình 12. Gia tốc đồ của sóng El Centro 
0 2 4 6 8 10 12
-0.04
-0.03
-0.02
-0.01
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04 SHW
A
cc
el
er
at
io
n 
(g
)
time (sec) 
Hình 13. Gia tốc đồ của sóng SHW 
KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016 19 
0 5 10 15 20 25 30
0.000
0.002
0.004
0.006
0.008
0.010
0.012
0.014
Frequency (Hz)
A
m
pl
itu
de
Hình 14. Phổ gia tốc của sóng El Centro 
0 10 20 30 40 50 60
0.000
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
Frequency (Hz)
A
m
pl
itu
de
Hình 15. Phổ gia tốc của sóng SHW 
Từ các giá trị trên, giá trị gia tốc của các trường hợp thí nghiệm được điều chỉnh dựa trên phương pháp 
đỉnh gia tốc nền (Peak Ground Acceleration - PGA). Các trường hợp thí nghiệm tương ứng với giá trị gia 
tốc đỉnh như trong bảng 1. 
Bảng 1. Giá trị gia tốc cực đại ứng với các trường hợp thí nghiệm 
STT Gia tốc Ký hiệu Giá trị cực đại (g) Phương 
1 El Centro wave El2 0.229 Ngang 
2 Shanghai wave SH3 0.245 Ngang 
3 El Centro wave El7 0.42; 0.38 Ngang, 
đứng 
4 Shanghai wave SH8 0.47; 0.32 Ngang, 
đứng 
5 El Centro wave El10 0.99g Ngang 
6 Shanghai wave SH11 0.95 Ngang 
7 El Centro wave El15 1.47 Ngang 
8 Shanghai wave SH16 1.34 Ngang 
5. Kết quả thí nghiệm và phân tích 
5.1. Gia tốc trong đất 
 Hình 16 đến hình 19 trình bày hệ số khuếch 
đại gia tốc (AMF-Acceleration Magnification 
Factor) của các điểm quan trắc trong đất ứng với 
các trường hợp thí nghiệm. Cột bên trái biểu thị 
hệ số khuếch đại gia tốc theo độ sâu ứng với các 
giá trị gia tốc khác nhau. Cột bên phải là biến 
thiên gia tốc theo thời gian tại các điểm quan trắc. 
Từ các biểu đồ trên, có thể nhận thấy, đối 
với sóng kích thích có đỉnh gia tốc nền (viết tắt là 
PGA-Peak Ground Acceleration) nhỏ (như trường 
hợp sóng El2, SH3, và El7, SH8), hệ số khuếch 
đại gia tốc AMF tăng từ đáy lên bề mặt đất mô 
hình. Tại bề mặt đất, giá trị AMF nằm trong 
khoảng từ 0.57 đến 0.85. Ngược lại đối với sóng 
kích thích có PGA lớn hơn (trường hợp El10, 
SH11 và El15, SH16), hệ số khuếch đại gia tốc 
có xu hướng giảm dần từ đáy lên bề mặt. Điều 
này được lý giải do ứng xử phi tuyến và mềm hóa 
của đất mô hình khi chịu kích thích của sóng có 
gia tốc lớn. 
Ở các trường hợp thí nghiệm, khi sóng kích 
thích có cùng độ lớn PGA, hệ số khuếch đại gia 
tốc gây ra bởi sóng kích thích El bé hơn so với hệ 
số khuếch đại gia tốc gây ra bởi sóng kích thích 
SHW. 
KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016 20 
0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
So
il 
de
pt
h 
(m
)
Peak AMF
 El2
SH3
A0
A9
A1
A5
0 5 10 15 20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
A
cc
el
er
at
io
n 
(g
)
time (s)
 El2-A9
0 5 10 15 20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
A
cc
el
er
at
io
n 
(g
)
time (s)
 El2-A5
0 5 10 15 20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
A
cc
el
er
at
io
n 
(g
)
time (s)
 El2-A1
0 5 10 15 20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
A
cc
el
er
at
io
n 
(g
)
time (s)
 SH3-A9
0 5 10 15 20
-0.20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
A
cc
el
er
at
io
n 
(g
)
time (s)
 SH3-A5
0 5 10 15 20
-0.25
-0.20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
A
cc
el
er
at
io
n 
(g
)
time (s)
 SH3-A1
Hình 16. Hệ số khuếch đại gia tốc của các điểm trong đất ứng với sóng kích thích El2 và SH3 
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
So
il 
de
pt
h 
(m
)
Peak AMF
 El7
SH8
A0
A9
A1
A5
0 5 10 15 20
-0.20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
A
cc
el
er
at
io
n 
(g
)
time (s)
 El7-A9
0 5 10 15 20
-0.20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
A
cc
el
er
at
io
n 
(g
)
time (s)
 El7-A5
0 5 10 15 20
-0.30-0.25
-0.20-0.15
-0.10-0.05
0.000.05
0.100.15
0.200.25
0.30
A
cc
el
er
at
io
n 
(g
)
time (s)
 El7-A1
0 5 10 15 20
-0.20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
A
cc
el
er
at
io
n 
(g
)
time (s)
 SH8-A9
0 5 10 15 20
-0.25
-0.20
-0.15
-0.10
-0.05
0.00
0.05
0.10
0.15
A
cc
el
er
at
io
n 
(g
)
time (s)
 SH8-A5
0 5 10 15 20
-0.3
-0.2
-0.1
0.0
0.1
0.2
0.3
A
cc
el
er
at
io
n 
(g
)
time (s)
 SH8-A1
Hình 17. Hệ số khuếch đại gia tốc của các điểm trong đất ứng với sóng kích thích El7 và SH8 
KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016 21 
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
So
il 
de
pt
h 
(m
)
Peak AMF
 El10
SH11
A0
A9
A1
A5
0 5 10 15 20
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
A
cc
el
er
at
io
n 
(g
)
time (s)
 El10-A9
0 5 10 15 20
-1.0
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
A
cc
el
er
at
io
n 
(g
)
time (s)
 El10-A5
0 5 10 15 20
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
A
cc
el
er
at
io
n 
(g
)
time (s)
 El10-A1
0 5 10 15 20
-1.0
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
A
cc
el
er
at
io
n 
(g
)
time (s)
 SH11-A9
0 5 10 15 20
-1.0
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
A
cc
el
er
at
io
n 
(g
)
time (s)
 SH11-A5
0 5 10 15 20
-1.0
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
A
cc
el
er
at
io
n 
(g
)
time (s)
 SH11-A1
Hình 18. Hệ số khuếch đại gia tốc của các điểm trong đất ứng với sóng kích thích El10 và SH11 
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
So
il 
de
pt
h 
(m
)
Peak AMF
 El15
SH16
A0
A9
A1
A5
0 5 10 15 20
-1.2
-0.8
-0.4
0.0
0.4
0.8
1.2
A
cc
el
er
at
io
n 
(g
)
time (s)
 El15-A9
0 5 10 15 20
-1.2-1.0
-0.8-0.6
-0.4-0.2
0.00.2
0.40.6
0.81.0
1.2
A
cc
el
er
at
io
n 
(g
)
time (s)
 El15-A5
0 5 10 15 20
-1.0
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
A
cc
el
er
at
io
n 
(g
)
time (s)
 El15-A1
0 5 10 15 20
-1.2
-0.8
-0.4
0.0
0.4
0.8
1.2
A
cc
el
er
at
io
n 
(g
)
time (s)
 SH16-A9
0 5 10 15 20
-1.2
-0.8
-0.4
0.0
0.4
0.8
1.2
A
cc
el
er
at
io
n 
(g
)
time (s)
 SH16-A5
0 5 10 15 20
-1.2
-0.8
-0.4
0.0
0.4
0.8
1.2
A
cc
el
er
at
io
n 
(g
)
time (s)
 SH16-A1
Hình 19. Hệ số khuếch đại gia tốc của các điểm trong đất ứng với sóng kích thích El15 và SH16 
5.2. Gia tốc tại các điểm trên kết cấu 
Hình 20 biểu thị gia tốc đỉnh tại các điểm quan 
trắc bố trí ở bản đáy, bản sàn tầng 2 và trần tầng 
2 của kết cấu. Từ quan hệ trên nhận thấy, khi 
đỉnh gia tốc nền, gia tốc trên kết cấu cũng tăng 
dần từ dưới lên trên, đạt giá trị lớn nhất tại trần 
của tầng trên cùng kết cấu. 
Độ lệch giữa đỉnh gia tốc tại trần tầng trên 
và bản đáy tầng dưới tăng khi giá trị đỉnh gia tốc 
nền tăng. Phân tích số liệu cho thấy, khi thí 
KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016 22 
nghiệm với sóng El2 và SH3, giá trị độ lệch 
tương ứng là 1.87% và 4.73%. Tuy nhiên, giá trị 
độ lệch tương ứng là 16.5% và 19.9% ứng với 
trường hợp sóng kích thích El15 và SH16. 
Phân tích cũng cho thấy, khi kết cấu ngầm 
chịu kích thích với cùng giá trị của đỉnh gia tốc 
nền, gia tốc trên kết cấu gây ra bởi sóng El luôn 
nhỏ hơn gia tốc gây ra bởi sóng SHW. 
0.05 0.10 0.15 0.200.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
St
ru
ct
ur
e 
he
ig
ht
 (m
)
Peak acceleration (g)
 El2
SH3
As3
As2
As1
0.1 0.2 0.30.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
St
ru
ct
ur
e 
he
ig
ht
 (m
)
Peak acceleration (g)
 El7
SH8
As3
As2
As1
0.3 0.4 0.5 0.60.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
St
ru
ct
ur
e 
he
ig
ht
 (m
)
Peak acceleration (g)
 El10
SH11
As3
As2
As1
0.5 0.6 0.70.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
St
ru
ct
ur
e 
he
ig
ht
 (m
)
Peak acceleration (g)
 El15
SH16
As3
As2
As1
Hình 20. Gia tốc đỉnh tại các điểm đo trên kết cấu ứng với các sóng kích thích khác nhau 
5.3. Biến dạng tại các điểm trên kết cấu 
Hình 21 biểu thị biến dạng cực đại tại các vị 
trí đo trên bề mặt kết cấu tương ứng với các 
trường hợp sóng kích khác nhau. Trong thí 
nghiệm, tại một số vị trí quan trắc hệ thống máy 
tính không thu được tín hiệu từ cảm biến (no 
signal). 
Từ hình 21 có thể nhận thấy: Giá trị biến dạng 
lớn nhất tại các vị trí đo trên kết cấu tăng khi đỉnh 
gia tốc sóng kích thích tăng. Ứng với mỗi trường 
hợp thí nghiệm, biến dạng tại đỉnh cột hoặc tại 
chân cột đạt giá trị lớn nhất. Tại các điểm này, kết 
cấu xuất hiện đồng thời cả biến dạng uốn và biến 
dạng cắt, là vị trí yếu nhất của kết cấu khi kết cấu 
chịu tác dụng của kích thích động đất. Dựa vào 
kết quả trên có thể đưa ra các biện pháp kỹ thuật 
làm giảm tác dụng của sóng kích thích động đất 
lên kết cấu ngầm bằng cách tăng cường khả 
năng chịu lực tại các vị trí đỉnh và chân cột. 
Tại các vị trí gần góc của bản sàn và đỉnh 
tường bên kết cấu, biến dạng đạt giá trị nhỏ nhất. 
Điều này cho thấy, khi chịu kích thích động đất tại 
các điểm sát góc của bàn sàn hoặc tại đỉnh 
tường bên, lực uốn tăng thêm là nhỏ nhất. 
Tại các vị trí quan trắc, khi chịu tác dụng của 
cùng giá trị đỉnh gia tốc nền, biến dạng trên kết 
cấu tương ứng với sóng kích thích El và sóng 
SHW không khác nhau nhiều và biến thiên không 
có quy luật rõ ràng. 
a) 
26.77
31.27
no signal
8.44
125.17
463.26 84.52
67.4
37.54 106.24
100.5 173.42
219.6 240.64
5.56
3.92no signal
135.9659.32
380.74
no signal
12.04
165.99 22.76
105.6 236.59
b) 
29.81
24.53
24.2
123.73
473.12 94.06
68.68
33.77 107.68
54.43 165.2
224.6 239.4
6.84
6.48
no signal
no signal
134.1257.4
385.55
14.12
142.1 27.0
108.7 229.86no signal
KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016 23 
c) 
no signal
no signal
32.78
14.19
16.7
121.4
482.74 110.9
72.05
32.33 11.85
54.0 138.05
231.3 231.71
6.47
11.61
no signal
131.7157.8
386.51
17.89
142.9 34.86
107.4 215.67
d) 
no signal
no signal
35.51
11.39
60.01
124.29
498.4 119.8
75.1
28.56 113.14
159.1 141.1
231.3 232.7
4.87
12.5
no signal
131.4758.84
386.99
17.89
146.83 36.3
105.2 214.62
e) 
no signal
no signal
34.7
0.96
23.36
120.92
502.5 138.8
71.65
30.16 105.12
195.6 109.26
231.2 223.2
6.04
6.64
127.3853.15
388.68
21.01
141.53 43.68
111.9 195.78no signal
f) 
35.99
12.02
29.37
117.55
523.8 159.24
72.45
16.69 105.36
375.1 90.1
233.6 226.1
20.15
8.57
no signal
no signal
125.6952.75
388.11
23.02
133.44 45.12
113.6 192.17no signal
g) 
40.48
21.48
21.7
110.82
521.9 168.9
78.63
23.19 107.6
319.8 65.4
235.8 220.7
30.17
14.1
no signal
no signal
127.2256.76
385.95
17.33
144.74 44.16
109.8 189.93no signal
h) 
41.12
29.26
24.32
108.17
548.47 183.54
77.1
10.2 103.43
529.11 49.35
235.8 226.05
35.31
16.83
no signal
no signal
126.2657.16
382.9
18.13
143.38 45.2
108.6 189.69no signal
Hình 21. Biến dạng cực đại tại các điểm đo trên kết cấu ứng với các trường hợp: 
a) El2; b) SH3; c) El7; d) SH8; e) El10; f) SH11; g) El15; h) SH16 
KẾT CẤU – CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 
Tạp chí KHCN Xây dựng – số 1/2016 24 
6. Kết luận 
 Bài báo trình bày kết quả thí nghiệm sử dụng 
bàn rung nghiên cứu ứng xử của kết cấu công 
trình ngầm khi chịu tác dụng của kích thích động 
đất. Các kết luận sau đây được rút ra từ thí 
nghiệm: 
Khi sóng kích thích có gia tốc đỉnh nhỏ (nhỏ 
hơn 0.47g), hệ số khuếch đại gia tốc của các 
điểm trong đất tăng dần từ đáy lên bề mặt đất mô 
hình. Khi sóng kích thích có gia tốc đỉnh lớn (lớn 
hơn 0.96g), hệ số khuếch đại gia tốc của các 
điểm trong đất giảm dần từ đáy lên bề mặt đất. 
Khi chịu kích thích của sóng có cùng độ lớn 
gia tốc đỉnh, gia tốc tại bản đáy kết cấu là nhỏ 
nhất, tăng dần ở bản sàn tầng trên và đạt giá trị 
lớn nhất tại trần tầng trên của kết cấu. Độ lệch 
giá trị gia tốc đỉnh tại trần và bản đáy của kết cấu 
tăng khi gia tốc nền cực đại của sóng kích thích 
tăng. 
Biến dạng tại vị trí đỉnh và chân cột đạt giá trị 
lớn nhất so với các vị trí còn lại trên kết cấu. Tại 
các vị trí gần tường bên và bản sàn biến dạng 
xuất hiện có giá trị bé nhất. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Lida H, Hiroto T, Yoshida N, Jwafuji M. “Damage 
to Daikai subway station”, soils and foundations, 
special issue on geotechnical aspects of the 17 
January 1995 Hyogoken-Nambu Earthquak. 
Japn Geotech Soc 1996:283-300. 
[2] Yoshida N, Nakamura S (1996). "Damage to 
Daikai subway station during the 1995 
Hyogoken-Nunbu earthquake and its 
investigation". Eleventh World Conference on 
Earthquake Engineering, Paper No. 2151. 
[3] Xuehui An, Ashraf A, Shawky &Koichi Maekawa. 
The collapse mechanism of a s``ubway station 
during the great Hanshin earthquake. Cement 
and concrete composites 19 (1997): 241-257. 
[4] N.Yoshida, and S. Nakamura. “Damage to 
Daikai subway station during the 1995 
Hyogoken-Nambu earthquake and its 
investigation”. Eleventh World Conference on 
Earthquak Engineering, 1996. 
[5] Tiwatate, Y Kobayashi, H Kusu and K Rin. “In-
vestigation and shaking table test of subway 
structures of the Hyogoken-Nanbu earthquake”. 
The 12 WCEE 2000. 
[6] Zhuang Haiyang, Yu Xu, Zhu Chao, Jin Danda. 
“Shaking table test for the seismic response of 
a base-isolated structure with the SSI effect”. 
Soil Dynamics and Earthquake Engineering 67 
(2014): 208-218. 
[7] Youself M.A. Hashash, Jeffrey J. Hook, Birger 
Schmidt, John I-Chiang Yao. “Seimic design 
and analysis of underground structures”. 
Tunnelling and Underground Space Technology 
16 (2001): 247-293. 
[8] Zheng Yonglai. Yang Linde, Li Wenyi, Zhoujian. 
Earthquake resistance of underground structure. 
Tongji University Press (The second edition, 
2010 (tiếng Trung)). 
[9] Chen Guoxing, Chen Su, Zuo Xi, Du Xiuli, QI 
Chengzhi, Wang Zhihua. Shaking table tests 
and numerical simulaitons on a subway 
structure in soft soil. Soil Dynamics and 
Earthquake Engineering 76 (2015): 13-28. 
[10] Guoxing Chen, Zhihua Wang, Xi Zuo, Xiuli Du, 
Hongmei Gao. Shaking table test on the 
seismic failure characteristics of a subway 
station structure on liquefiable ground. Earthq 
Eng Struct Dyn 2013;42(10):1489–507. 
[11] Guoxing Chen, Haiyang Zhang, Xiuli Du, Liang 
Li, Shaoge Cheng. Analysis of large-scale 
shaking table test of dynamic soil-subway 
station interaction. Earthq Eng Eng Vib 
2007;27(2):171–6 (tiếng Trung). 
[12] Jiang Luzhen, Chen Jun, Lijie. “Seismic 
response of underground utility tunnels: shaking 
table testing and FEM analysis”. Earthquake 
Engineering and Engineering Vibration 9 (2010): 
555-567. 
[13] Robb E. S. Moss, Steven Kuo and Victor 
Crosariol. “Shaking table testing of seismic soil-
foundation-structure-interaction”. Geo-Frontiers, 
ASCE 2011, P4369-4377. 
[14] Ji Quanqian. “Shaking table testing on 
underground subway station structures”. Ph.D 
dissertation. China: Tongji University: Shanghai, 
June 2002. 
[15] Code for seismic deign of buildings DGJ08-9-
2013. 
Ngày nhận bài:28/12/2015. 
Ngày nhận bài sửa lần cuối: 29/02/2016. 

File đính kèm:

  • pdfthi_nghiem_ban_rung_nghien_cuu_ung_xu_cua_cong_trinh_ngam_du.pdf
Ebook liên quan