Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu Version βeta Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 61  Chọn OK để hiển thị biểu đồ mô men . 4. Bài 4 : Tính dầm trên nền đàn hồi 4.1.1. Yêu cầu bài toán Bêtông: E = 3120 ksi. Hệ số Pission = 0.2 Yêu cầu: xác định biểu đồ mô men do tổ hợp tải trọng : tĩnh tải, hoạt tải và chuyển vị xuống dưới Ghi chú: tĩnh tải chưa bao gồm tải trọng bản thân dầm 4.1.2. Hướng dẫn Một số chú ý khi tình toán hệ số đàn hồi của lò xo k thông qua hệ số nền của đất k s l l l l/2 k g kk k k g l/2 b Hệ số đang hồi của lò xo k = l.b.k s Trong đó l: Khoảng cách giữa 2 gối lò xo - m b: Bề rộng của dầm - m k s : Hệ số nền - KN/m 3 (tính theo các lí thuyết của Cơ học đất) Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu Version βeta Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 62 1. Nhấn File menu > New Model để xuất hiện hộp thoại New Model. 2. Nhấn drop-down box để chuyển hệ đơn vị sang dạng . 3. Nhấn vào nút Beam để hiển thị Beam. Trong đó:  Gõ 1 vào ô Number of Spans.  Gõ 20 vào ô Span Length.  Không chọn Restraints  Nhấn OK. 4. Đóng cửa sổ hiển thị 3D view. 5. Nhấn Define menu > Materials để xuất hiện hộp thoại Define Materials. 6. Kích chọn CONC trong vùng Materials , và sau đó Nhấn Modify/Show Material để hiển thị Material Property Data. Trong đó:  Gõ 0.15 vào ô Weight per Unit Volume.  Nhấn OK trên Material Property Data and Define Materialss để đóng lại. 7. Nhấn drop-down box trên thanh công cụ để chuyển hệ đơn vị sang dạng . 8. Nhấn Define menu > Materials để xuất hiện hộp thoại Define Materials. 9. Kích chọn CONC trong vùng Materials, và sau đó Nhấn Modify/Show Material để hiển thị Material Property Data. Trong đó:  Gõ 3120 vào ô Modulus of Elasticity.  Gõ 0.2 vào ô Poisson’s Ratio.  Chấp nhận các giá trị mặc định khác.  Nhấn OK trên Material Property Data và Define Materialss để đóng lại. 10. Nhấn Define menu > Frame Sections để xuất hiện hộp thoại Frame Properties. Trong đó:  Nhấn drop-down box chọn Add I/Wide Flange và sau đó nhấn vào mục Add Rectangular.  Nhấn Add New Property để hiển thị Rectangular Section. Trong đó: o Gõ CONBEAM vào ô Section Name. o Chọn CONC từ hộp Material. o Gõ 42 vào ô Depth (t3) . o Gõ 24 vào ô Width (t2) . o Nhấn OK trên Rectangular Section and Frame để đóng lại. 11. Kích chọn dầm. 12. Nhấn Assign menu > Frame/Cable/Tendon > Frame Sections để xuất hiện hộp thoại Frame Properties. Trong đó:  Kích chọn CONBEAM trong ô Properties. Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu Version βeta Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 63  Nhấn OK. 13. Nhấn drop-down box trên thanh công cụ để chuyển hệ đơn vị sang dạng . 14. Kích chọn dầm. 15. Nhấn Edit menu > Divide Frames để xuất hiện hộp thoại Divide Selected Frames. 16. Điền giá trị 20 như hiển thị và nhấn OK 17. Nhấn Define menu > Load Cases để xuất hiện hộp thoại Define Loads. Trong đó:  Gõ LIVE vào ô Load Name.  Chọn LIVE trong Type drop-down box.  Nhấn Add New Load.  Nhấn OK. 18. Nhấn Define menu > Combinations để xuất hiện hộp thoại Define Response Combinations. Trong đó:  Nhấn Add New Combo để hiển thị Response Combination Data. Trong đó: o Chấp nhận mặc định Response Combination Name, COMB1. o Chấp nhận mặc định Combination Type, Linear Add. o ChọnDEAD is selected trong ô Case Name drop-down box. o Gõ 1 vào ô Scale Factor. o Nhấn Add. o Chọn LIVE from the Case Name drop-down box. o Nhấn Add. o Nhấn OKs trên Response Combination Data and Define Response Combinationss để thoát ra. 19. Chọn tất cả các thanh dầm 20. Nhấn Assign menu > Frame/Cable/Tendon Loads > Distributed để xuất hiện hộp thoại Frame Distributed Loads. Trong đó:  Chọn Load Case Name là DEAD.  Trong ô Load Type and Direction, chọn Forces avà hướng là Gravity.  Trong ô Uniform Load , gõ 10.6.  Nhấn OK. 21. Chọn lại các thanh một lần nữa. 22. Nhấn Assign menu > Frame/Cable/Tendon Loads > Distributed để xuất hiện hộp thoại Frame Distributed Loads. Trong đó:  Chọn LIVE từ hộp Load Case Name drop-down box. Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu Version βeta Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 64  Trong ô Uniform Load gõ 5.4.  Nhấn OK. 23. Nhấn Show Undeformed Shape 24. Nhấn Set Display Options (hoặc View menu > Set Display Options ) để hiển thị Display Options. Trong đó:  Check the Labels box trong ô Joints area.  Nhấn OK. 25. Chọn nút 16 (cách điểm cuối bên phải 6 feet). 26. Nhấn Assign menu > Joint Loads > Forces để xuất hiện hộp thoại Joint Forces. Trong đó:  Chọn Load Case Name là DEAD.  Gõ -250 vào ô Force Global Z trong vùng Loads.  Nhấn OK. 27. Chọn lại nút 16 luc nãy. 28. Nhấn Assign menu > Joint Loads > Forces để xuất hiện hộp thoại Joint Forces. Trong đó:  Chọn LIVE từ Load Case Name drop-down box.  Gõ -150 vào ô Force Global Z trong vùng Loads.  Nhấn OK. 29. Nhấn Show Undeformed để hiển thị hình dạng ban đầu 30. Nhấn Set Display Options trên thanh công cụ ( hoặc View menu > Set Display Options) để hiển thị Display Options for Active Window. Trong đó:  Không chọn Labels trong vùng Joints  Nhấn OK. 31. Nhấn drop-down box trên thanh công cụ để chuyển hệ đơn vị sang dạng 32. Chọn toàn bộ kết cấu “windowing.” 33. Nhấn Assign menu > Joint > Springs để xuất hiện hộp thoại Joint Springs. Trong đó:  Gõ 50 vào ô Translation 3.  Nhấn OK. Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu Version βeta Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 65 34. Nhấn Analyze menu > Set Analysis Options để xuất hiện hộp thoại Analysis Options. Trong đó:  Không chọn UX, UY, RX and RZ chỉ để lại UZ and RY  Nhấn OK. 35. Chọn Run Analysis để hiển thị Set Analysis Cases to Run. Trong đó:  Highlight (chọn) MODAL trong ô Case Name list và Nhấn Run/Do Not Run Case.  Chọn DEAD và LIVE analysis case is set to Run trong ô Action  Nhấn Run Now để tiến hành phân tích. 36. Nhấn Display menu > Show Forces/Stresses > Frames/Cables/Tendons để xuất hiện hộp thoại Member Force Diagram for Frames. Trong đó:  Chọn COMB1 from the Case/Combo Name drop-down box.  Chọn the Moment 3-3 option trong ô Component area.  Không chọn Fill Diagram check box.  Chọn Show Values on Diagram check box.  Nhấn OK để hiển thị biểu đồ mô men . Chú ý: Để thay đổi font chữ, nhấn Options menu > Preferences > Dimensions/ Tolerances để xuất hiện hộp thoại Dimensions/Tolerances Preferences. Gõ cỡ chữ vào ô Minimum Graphic Font Size và Nhấn OK. Right click vào bất cứ thanh nào sẽ cho các giá trị cụ thể mô men của thanh đó. Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu Version βeta Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 66 37. Nhấn Show Deformed Shape ( hoặc Display menu > Show Deformed Shape) để hiển thị sơ đồ chuyển vị. Trong đó:  Chọn COMB1 từ Case/Combo Name drop-down box.  Nhấn OK. 38. Right click vào nút để xem chuyển vị cụ thể của từng nút. 5. Bài 5 : Áp lực nước 5.1.1. Yêu cầu bài toán 5.1.2. Hướng dẫn 1. Nhấn vào File menu > New Model để hiển thị hộp thoại New Model. 2. Nhấn drop-down box để chuyển hệ đơn vị sang dạng . 3. Nhấn vào Wall template để hiển thị hộp thoại Shear Wall. Trong đó:  Gõ 30 vào ô Number of Divisions, X .  Gõ 15 vào ô Number of Divisions, Z .  Gõ 1 vào ô Division Width, X .  Gõ 1 vào ô Division Width, Z .  Nhấn vào OK. Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu Version βeta Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 67 4. Đóng cửa sổ hiển thị 3D view. 5. Nhấn drop-down box để chuyển hệ đơn vị sang dạng . 6. Nhấn vào Define menu > Materials để hiển thị hộp thoại Define Materials. Chọn vật liệu CONC và nhấn vào Modify/Show Material để hiển thị hộp thoại Material Property Data. Trong đó:  Kiểm tra lại môdul đàn hồi là 3600 và hệ số poission là 0.2.  Nhấn vào OK trong hộp thoại Material Property Data và Define Materialss để đóng lại. 7. Nhấn drop-down box để chuyển hệ đơn vị sang dạng 8. Chọn tất cả các nút ở hàng cuối cùng. 9. Nhấn vào Assign menu > Joint > Restraints để hiển thị hộp thoại Joint Restraints. Trong đó  Nhấn vào nút để xác định các thành phần cần tính(U1, U2, U3, R1, R2 và R3) trong liên kết nối đất.  Nhấn vào OK. 10. Nhấn vào Define menu > Joint Patterns command để hiển thị hộp thoại Define Pattern Names. Trong đó  Gõ HYDRO vào vùng Patterns.  Nhấn vào Add New Pattern Name.  Nhấn vào OK. Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu Version βeta Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 68 11. Nhấn vào Select All 12. Nhấn vào Assign menu > Joint Patterns để hiển thị hộp thoại Pattern Data. Trong đó  Chọn HYDRO từ Pattern Name drop-down list.  Gõ -1 vào ô Constant C .  Gõ 15 vào ô Constant D .  Nhấn vào OK button. 13. Nhấn vào Select All . 14. Nhấn vào Assign menu > Area Loads > Surface Pressure (All) để hiển thị hộp thoại Area Surface Pressure Load. Trong đó  Chọn the By Joint Pattern option.  Chọn HYDRO từ Pattern drop-down list.  Gõ 0.0624 vào ô Multiplier .  Nhấn vào OK . 15. Nhấn Show Undeformed để hiển thị hình dạng ban đầu 16. Nhấn vào Run Analysis button để hiển thị hộp thoại Set Analysis Cases to Run. Trong đó  Chọn MODAL trong dãy Case Name và nhấn vào Run/Do Not Run Case.  Kiểm tra lại DEAD analysis case is set to Run trong Action list.  Nhấn vào Run Now để tiến hành phân tích. 17. Kích chuột vào nút giữa trên cùng để xem chuyển vị theo phương Y của tường. 18. Nhấn vào Lock/Unlock Model nhấn vào resulting OK button to unlock the model. 19. Chọn tất cả các nút ở biên 20. Nhấn vào Assign menu > Joint > Restraints command để hiển thị hộp thoại Joint Restraints. Trong đó  Nhấn vào fixed base fast restraint button để xác định bậc tự (U1, U2, U3, R1, R2 and R3).  Nhấn vào OK button. Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu Version βeta Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 69 22. Nhấn vào Run Analysis button để hiển thị hộp thoại Set Analysis Cases to Run. Sau đó, nhấn vào Run Now để tiến hành phân tích. 23. Kích chuột vào nút giữa trên cùng để xem chuyển vị theo phương Y của tường. 6. Bài 6 : Tải trọng di động trong thiết kế cầu 6.1.1. Yêu cầu bài toán Vật liệu bê tông: E = 5000ksi, Hệ số possion = 0.2 Mặt cắt: Trụ: A=40 ft 2 ; I = 400 ft 3 A S = 30 ft 2 Dầm: A=35ft 2 ; I = 500 ft 3 ; A S = 12 ft 2 Tải trọng di động: Số làn xe: 2 làn Kiểm tra với trường hợp bất lợi nhất : tải trọng xe tải HS20-44 + tải trọng làn HS20-44L trên mỗi làn đồng thời. Sử dụng phương pháp phân tích chính xác. Nhiệm vụ: Chọn chế độ output segments cho phân tích dầm là 2. Kiểm tra đường ảnh hưởng chuyển vị đứng tại A đối với trường hợp tải trọng trên lane 1. Kiểm tra M33 trong dầm với tải tr ọng lane 1. Đặt output segments phần tử dầm là 10. Xem lại đường ảnh hưởng chuyển vị và mô men. Bài này rèn luyện các kỹ năng sau:  Sử dụng chức năng Divide Frames  Khai báo Bridge Loads  Output Stations Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu Version βeta Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 70 Hướng dẫn 1. Nh•n vào File menu > New Model •• hi•n th• h•p tho•i New Model. 2. Nhấn drop-down box để chuyển hệ đơn vị sang dạng . 1. Kích chọn 2D Frame để hiển thị hộp thoại 2D Frames. Trong hộp thoại này:  Chọn Portal từ 2D Frames Type drop-down list.  Gõ 1 vào ô Number of Stories.  Gõ 3 vào ô Number of Bays.  Gõ 70 vào ô Story Height.  Gõ 100 vào ô Bay Width.  Không chọn Restraints check box.  Kích vào OK. 4. Đóng cửa sổ hiển thị 3-D View. 5. Kích vào Set Display Options (hoặc vào View menu > Set Display Options) để hiển thị hộp thoại Display Options for Active Window. Trong hộp thoại này:  Check Labels trong vùng Joint.  Check Labels trong vùng Frames/Cables/Tendons.  Kích vào OK. 6. Xoá thanh số 1 và 4. 7. Chọn nút 2, 3, 5 và 8. 8. Kích vào Assign menu > Joint > Restraints để hiển thị hộp thoại Joint Restraints. Trong hộp thoại này:  Check Translation 1, 2 và 3 .  Kích vào OK. 9. Chọn nút 5. 10. Kích vào Edit menu > Move để hiển thị hộp thoại Move. Trong hộp thoại này:  Gõ 20 vào ô Delta Z.  Kiểm tra 0 đã được điền vào ô Delta X và Delta.  Kích vào OK. 11. Chọn phần tử thanh 5, 6 và 7. . l.b.k s Trong đó l: Khoảng cách giữa 2 gối lò xo - m b: Bề rộng của dầm - m k s : Hệ số nền - KN/m 3 (tính theo các lí thuyết của Cơ học đất) Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết. Frame Sections để xuất hiện hộp thoại Frame Properties. Trong đó:  Kích chọn CONBEAM trong ô Properties. Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu Version βeta Bộ môn Cầu Hầm - Đại học. Loads. Trong đó:  Chọn LIVE từ hộp Load Case Name drop-down box. Giáo án môn học: Tin ứng dụng trong Thiết kế cầu Version βeta Bộ môn Cầu Hầm - Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Trang 64  Trong