THEO PHƯƠNG PHÁP LỊCH SỬ THỜI GIAN

56



- S c khi cú ti trng c bit. Trc khi tớnh toỏn n nh phi chon s

tớnh toỏn. Phn ln nh mỏy thy in cú th tớnh n nh theo s trt phng,

nhng cng cú trng hp tớnh theo s trt sõu. Cú th da vo cỏc tiờu chun

sau õy chn s mt trt.

Khi



hoc ty sụ gia



, tinh theo s ụ trt phng

.



Trong ú:

- h s trt; f- h s ma sỏt; c-lc dớnh n v T/m2

p- ỏp lc tớnh toỏn trờn t nn T/m2;

- dung trng t T/m2

max- ng sut phỏp ln nht trờn t nn;

B- chiu rng nh mỏy theo chiu dũng chy.

K- tr s khụng th nguyờn ph thuc vo gúc ma sỏt trong v lc dớnh

ca t c. i vi cỏc cụng trỡnh cp I, K xỏc nh theo kt qu thớ nghim mụ hỡnh,

v i vi cỏc cụng trỡnh cp II, III, IV nu l nn t cú th ly K=3 riờng trờn nn

cỏt K=1.

i vi nh mỏy thy in t s



nờn phn ln tớnh theo s



trt phng do a s cỏc nh mỏy thy in u t trờn nn ỏ tng i tt.

Khi xột n ti trng ng t khi phõn tớch n nh trt ca nh mỏy thy

in hin nay cỏc n v t vn ch yu s dng phng phỏp tnh lc ngang tng

ng. Ni dung ca phng phỏp l lc quỏn tớnh do ng t sinh ra tỏc ng lờn

cụng trỡnh theo phng ngang c thay th bng tnh lc ngang tng ng tỏc

dng vo tõm khi lng ca cụng trỡnh. u im ca phng phỏp ny l tớnh toỏn

n gin v cho h s thiờn an ton nhng kt qu khụng phn ỏnh c s n nh

ca cụng trỡnh trong sut thi gian xy ra ng t v cng khụng m phng c

quỏ trỡnh trt ca nh mỏy khi nh mỏy chu ti trng ng t vt quỏ kh nng

chng trt.



57



tớnh toỏn h s n nh chng trt nh mỏy thy in theo theo thi gian

v mụ phng quỏ trỡnh trt ca nhỏ mỏy khi chu lc ng t vt quỏ gii hn

chu lc, trong lun vn ny tỏc gi trỡnh bỏy phng phỏp phõn tớch n nh chng

trt cho nh mỏy thy in theo lch s thi gian s dng mụ hỡnh mt bc t do

(SDOF model)

4.2. Ni dung phng phỏp phõn tớch n nh chng trt nh mỏy thy in

chu ti trng ng t theo mụ hỡnh SDOF

Phng phỏp phõn tớch n nh s dng mụ hỡnh SDOF coi nh mỏy l mt

khi cng cú khi lng M t trờn nn ỏ. Nh mỏy chu tỏc dng ca ỏp lc t

ch ng, ỏp lc nc, ỏp lc y ni v s dch chuyn ca t nn gõy ra bi

ng t.

Ti mt thi im ca trn ng t nh mỏy chu ng thi cỏc lc sau:

+ Trng lng bn thõn, trng lng thit b: M

+ p lc nc i vi nh mỏy thy in ngang p v ỏp lc t ch

ng i vi nh mỏy thy in sau p: H st

R



+ Lc ma sỏt gia nh mỏy v nn F r = Mg

R



R



+ Lc quỏn tớnh do ng t gõy ra: , M*a (t) (a (t) l gia tc nn ti thi

R



R



R



R



im t)

+ p lc y ni U

Theo Westermo v Udwadia, tiờu chun cụng trỡnh mt n nh

trt l khi gia tc nn a t ln hn gia tc tiờu chun a c , trong ú

R



ac =



R



1

((W U ) à H st )

M



R



R



(4.1)



à: h s ma sỏt gia nh mỏy v nn

Khi a t > a c nh mỏy b mt n nh v bt u trt, khi ú phng trỡnh mụ

R



R



R



R



phng trt ca nh mỏy ti cỏc thi im t l:

..



M S (t ) = Ma (t ) + H st H d Fr



(4.2)



58



..



Trong ú S l gia tc trt ca nh mỏy

Phng trỡnh (4.2) cú th vit thnh:

..



S (t ) = a (t ) +



( H st [Mg U ]à

M



S dng thut toỏn Newmark xỏc nh c vn tc trt ca nh mỏy cng

nh chuyn v ca nh mỏy khi b trt.

Trong khong bc thi gian h nm gia thi im tớnh toỏn i v i +1, gia

tc trt ca nh mỏy sau khong thi gian c xỏc nh theo phng trỡnh sau:

..

..



S i +1 S i

S ( ) = S i +



h









..



..



(4.3)



Vn tc trt v chuyn v ca nh mỏy c xỏc nh:

.

.

h .. ..

S i +1 = S i + ( S i + S i +1 )

2



.



..



Si +1 = Si + S i h + S i



(4.4)



h 2 .. h 2

+ S i +1

3

6



(4.5)



Khi nh mỏy b trt, nú ch ngng trt khi tha món ng thi hai iu kin:

Gia tc nn ti thi im t a t nh hn gia tc tiờu chun a c .

R



R



R



R



Vn tc trt ti cui thi im tớnh toỏn mang giỏ tr õm.

H s an ton chng trt tc thi c xỏc nh theo cụng thc:

Fs =



FRe sisting

FSoliciting



=



[Mxg U ]à

( M )a t + H st



Da trờn thut toỏn trỡnh by trờn, tỏc gi lp phn mm phõn tớch n nh

trt nh mỏy thy in bng ngụn ng lp trỡnh Visual Basic.

4.3. Ti trng v t hp hp ti trng trong phõn tớch n nh chng trt nh

mỏy thy in

tớnh toỏn n nh mt cỏch chớnh xỏc cn phi phõn tớch ti trng v t hp

ti trng bao gm: phng lc tỏc dng, tr s, tng hp lc theo phng tỏc dng



59



vo cụng trỡnh, cỏc cụng thc tớnh toỏn ti trng, cũn cp bc cụng trỡnh da vo

tiờu chun quy phm quyt nh

Bng 4.1. Tng hp v phõn tớch ti trng tớnh toỏn n nh nh mỏy thy in

TT

1

2



Phng ca lc



Thuyt minh ti trng v t hp ti trng



v t hp lc

Cỏc



lc



(1) Trng lng bn thõn cụng trỡnh W 1 , (2) trng



thng



R



R



ng

lng U

Tng cỏc lc tỏc

V=W 1 +W 2 +G-U

dng ng

R



R



R



R



(1) ỏp lc nc thng lu P 1 , (2) ỏp lc nc h lu

R



3



Lc



tỏc



R



dng P 2 , (3) ỏp lc súng P 3 , (4) ỏp lc bựn cỏt P 4 , (5) ỏp lc

R



R



R



R



R



R



giú P 5 , (6) ỏp lc quỏn tớnh kt cu khi ng t P 6 ,



ngang



R



R



R



R



(7)ỏp lc dp dnh ca súng nc khi ng t P 7 .v.v.

R



4



Tng cỏc lc tỏc



H=P 1 - P 2 + P 3 + P 4 + P 5 + P 6 + P 7

R



dng ngang

Tỡnh



hỡnh



vn



R



R



thng(1)

Tỡnh

hnh



6



8



hỡnh



R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



vn ny mc nc thng h lu nh mỏy tớnh vi mc nc

bỡnh tn sut thit k tng ng vi cp cụng trỡnh



thng(2)

T hp c bit

T hp c bit

(2)

Cỏc trng hp



-V=W 1 + W 2 + G- U; H=P 1 - P 2 + P 3 + P 4 + P 5 + P 6 ;

R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



Mc nc h l mc nc ln nht.

-V=W 1 + W 2 + G- U; H=P 1 - P 2 + P 3 + P 4 + P 5 + P 6

R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



R



+P 7 ; Mc nc h l MNDBT

R



R



T mỏy i tu: G=0, W 2 =0, P 6 =0, P 7 =0, Tỡnh hỡnh thi

R



R



R



R



R



R



cụng: G=0, W 2 =0, W 1 tớnh theo thc t, khụng tớnh

R



khỏc



R



- Cỏc lc ging nhau nh (1) song trong trng hp



(1)

7



R



bỡnh +P ; Mc nc h l MNDBT

7

R



5



R



-V=W 1 + W 2 + G- U; H=P 1 - P 2 + P 3 + P 4 + P 5 + P 6

R



hnh



R



ng t.



R



R



R



60



4.4. Kt qu phõn tớch n nh trt cho nhỏ mỏy thy in Xớm Vng 2 bng

mụ hỡnh SODF.

4.4.1. S liu tớnh toỏn

Nhà máy thuộc công trình cấp III. Việc tính ổn định và ứng suất được tính với cả

khối nhà máy.

- Dung trọng bê tông cốt thép b = 2.5 T/m3

P



- Chỉ tiêu cơ lý nền đá IIA (bão hoà) : = 38o28, C = 20 T/m2.

P



P



P



P



- Chỉ tiêu cơ lý đá đắp lưng tường:

= 1.85 T/m3, bh = 1.95 T/m3, = 37o, bh = 35o, C = 0

P



P



P



P



P



P



P



P



- Giỏ tr lc tớnh toỏn :

Hớng



Tải trọng



Ký hiệu



Hệ số

vợt tải



Trị số

(T)



Trọng lượng bản thân nhà máy



G bt



0,95



3243,00



Lực



Trọng lượng đá đắp TL nhà máy



G đt



0,9



65,25



đứng



Trọng lượng thiết bị



G tb



0,95



293,55



Trọng lượng nước phía trên bản đáy



Gn



1,00



125,66



áp lực nước đẩy ngược



W đn



1



R



R



R



R



R



Tổng



Lực



áp lực nước phía thợng lu



-1168,00

2559,46



W nt



1



164,02



W nh



1



-164,02



áp lực đá đắp phía TL nhà máy



W đt



1,2



1367,00



áp lực gió



W gi



1,3



27,77



ngang áp lực nước phía hạ lu



R



R



R



R



Tổng



1394,77



61



4.4. 2 . Trng hp tớnh toỏn

Trong lun vn ny tỏc gi tớnh toỏn n nh nh mỏy thy in Xớm Vng cho cỏc

trng hp sau:

Tổ hợp



Trường hợp tính toán

B

0



1. Mực nước hạ lưu ứng với mực nước lũ thiết kế 237.31mét. Nhà

máy vận hành bình thường.

Tải trọng

cơ bản



2. Mực nước hạ lưu ứng với mực nước 2tm 235.10mét. Nhà máy

vận hành bình thường.

3. Mực nước hạ lưu ứng với mực nước 2 tổ máy 235.10 mét. Nhà

máy sửa chữa, trong nhà máy không có nước, thiết bị được tháo,

đóng turbin.



Tải trọng

đặc biệt



1. Mực nước hạ lưu ứng với mực nước hạ lưu 2 tổ máy 235.10 mét.

Nhà máy vận hành bình thường, động đất cấp 8.



Trng hp ng t, tỏc gi s dng phng phỏp lch s thi gian vi vi mụ

hỡnh SDOF. Tỏc gi s dng biu gia tc nn ng vi 3 cp ng t:

Trng hp 1. Biu gia tc nn ng vi ng t cp 8

Trng hp 2. Biu gia tc nn ng vi ng t cp 9

Trng hp 3: Biu gia tc nn ng vi ng t cp 10



62



Hỡnh 4.2. Biu gia tc nn tng ng ng t cp 8



Hỡnh 4.3. Biu gia tc nn tng ng ng t cp 9



63



Hỡnh 4.4. Biu gia tc nn tng ng ng t cp 10

4.4.3 Kt qu tớnh

4.4.3.1. Kt q a tớnh t hp c bn

Mặt trượt được chọn là mặt phẳng nằm ngang mặt tiếp xúc giữa đáy công

trình và nền. Công thức tính toán:

Kt =



R

[K ]

N



Trong đó:

R Hợp lực của các lực thẳng đứng

N Hợp lực của các lực gây trượt

Kt qua tớnh toỏn trng hp lc c bn c h s an ton chng trt Kt = 1,28

4.4.3.2. Kt qu tớnh toỏn cho t hp ch bit

Kt qu tớnh toỏn i vi t hp lc c bit khi xột n nh hng ca lc ng t

theo SDOF cho c biu h s an ton theo thi gian ng t.



64



4,5

4,0



Safety factor



3,5

3,0

2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

0



2



4



6



8

10

Time (Sec)



12



14



16



Hỡnh 4.5. Biu h s an ton n nh chng trt vi ng t cp 8

4,5

4,0



Safety factor



3,5

3,0

2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

0



2



4



6



8

10

Time (Sec)



12



14



16



Hỡnh 4.6. Biu h s an ton n nh chng trt vi ng t cp 9



65



4,5

4,0



Safety factor



3,5

3,0

2,5

2,0

1,5

1,0

0,5

0



2



4



6



8

10

Time (Sec)



12



14



16



Hỡnh 4.7. Biu h s an ton n nh chng trt vi ng t cp 10

T kt qu tớnh toỏn ta thy:

+ i vi t hp lc c bn, h s an ton chng trt nh nht K = 1,28

+ i vi nh mỏy chu ti ng t tng ng cp 8, h s an ton chng trt

nh nht Kmin = 1,16.

+ i vi nh mỏy chu ti ng t tng ng cp 9, h s an ton chng trt

nh nht Kmin = 1,05

+ i vi nh mỏy chu ti ng t tng ng cp 10, h s an ton chng trt

nh nht Kmin = 0,88

T kt qu cho thy, i vi ng t cp 8 v cp 9, nh mỏy m bo an ton

chng trt.

i vi ng õt cp 10, h s Kmin = 0, 88 nờn nh mỏy b trt v h lu. S

dng mụ hỡnh SDOF tớnh toỏn tng chuyn v do nh mỏy b trt trong quỏ trỡnh

ng t, tng chuyn v ca nh mỏy chu lc ng t, kt qu cho trong hỡnh 4.8



66



Total sliding (m)



0.02



0.01



0.00



0



2



4



6



8

10

Time (s)



12



14



16



Hỡnh 4.8. Chuyn v trt ca nh mỏy chu ti trong ng t cp 10

T kt qu chuyn v cho thy, chuyn v ca nh mỏy khụng ch ph thuc

vo giỏ tr ln nht ca gia tc nn m cũn ph thuc vo tn s dao ng ca gia

tc nn v s lng cỏc dao ng cú gớa tr gia tc a t vt quỏ giỏ tr tiu chun a c .

R



R



R



R



4.5 Kt lun chng

Trong chng ny, tỏc gi trỡnh by mụ hỡnh SDOF trong phõn tớch n nh

chng trt ca nh mỏy thy in chu ti trng ng t. Mụ hỡnh da trờn gi

thit nh mỏy tuyt i cng t trờn nn ỏ tt nờn mt trt xut hin ti mt tip

xỳc gia nh mỏy vi nn cụng trỡnh. Da trờn mụ hỡnh ny, tỏc gi phỏt trin phn

mm phõn tớch n nh trt nh mỏy bng ngụn ng lp trỡnh Visual Basic.

S dng phn mm hc viờn lp, tin hnh phõn tớch n nh cho nh mỏy

thy in Xớm vng chu ti trng ng t vi 03 cp ng t t cp 08 n cp

10, kt qu cho thy, vi ti trng ng t cp 8 v cp 9, nh mỏy m bo an

ton chng trt, i vi ng t cp 10, nh mỏy mt n nh v b trt v h

lu, tng chuyn v do trt l 1,2cm.