Đang tải... (xem toàn văn)
Mục tiêu của luận văn là nghiên cứu tính toán tải trọng gió tác động lên công trình Phong điện, cụ thể tải trọng gió tác động lên các bộ phận công trình Phong điện như sau: Turbine: Gồm cánh quạt, phần thân rotor (Hub), phần vỏ của Turbine (Nacelle). Kết cấu tháp: Kết cấu đề xuất nghiên cứu là tháp thép ống đường kính lớn, có tiết diện tròn thay đổi theo chiều cao. Tính toán, xét đến gió ngang và thành phần dao động của áp lực gió thay đổi theo chiều cao. Đánh giá ứng xử của tháp phong điện chịu tải trọng gió theo các tiêu chuẩn nêu trên.
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN TRỌNG KHUÊ ĐÁNH GIÁ ỨNG XỬ CỦA THÁP PHONG ĐIỆN CHỊU TẢI TRỌNG GIÓ THEO TCVN 2737:1995 VÀ ASCE 7-10 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Đà Nẵng, năm 2018 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGUYỄN TRỌNG KHUÊ ĐÁNH GIÁ ỨNG XỬ CỦA THÁP PHONG ĐIỆN CHỊU TẢI TRỌNG GIÓ THEO TCVN 2737:1995 VÀ ASCE 7-10 Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình Dân dụng Cơng nghiệp Mã số: 60.58.02.08 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: TS LÊ ANH TUẤN LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu độc lập Các số liệu khoa học, tài liệu viện dẫn nêu luận văn trung thực có nguồn gốc rõ ràng Khánh Hòa, ngày… tháng… năm 2018 Tác giả Nguyễn Trọng Khuê MỤC LỤ LỜI CAM ĐOAN i DANH MỤC CÁC BẢNG .7 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ CÁC CHỮ VIẾT TẮT 10 MỞ ĐẦU .1-1 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ GIĨ, HỆ KẾT CẤU CƠNG TRÌNH PHONG ĐIỆN VÀ CÁC TIÊU CHUẨN TCVN VÀ ASCE 1-3 1.1 Tổng quan Phong điện 1-3 1.1.1 Phân loại trang trại gió 1-4 1.1.2 Phân loại turbine gió 1-4 1.1.3 Phân loại loại tháp 1-4 1.2 Tổng quan gió, hệ thống tiêu chuẩn Việt Nam tiêu chuẩn ASCE 1-6 1.2.1 Tổng quan gió 1-6 a Khái niệm, phân loại 1-6 b Tính chất, đặc điểm gió 1-6 c Tác động gió vào cơng trình Phong điện 1-7 1.2.2 Tổng quan hệ thống tiêu chuẩn Việt Nam tiêu chuẩn ASCE 1-7 a Tiêu chuẩn Việt Nam 1-7 b Tiêu chuẩn Hoa kỳ 1-8 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1-8 CHƯƠNG CÔNG TRÌNH PHONG ĐIỆN CHỊU TẢI TRỌNG GIĨ 2-9 2.1 Tải trọng thiết kế phân tích kết cấu 2-9 2.1.1 Các loại tải trọng tác dụng lên cơng trình Phong điện đất liền 2-9 a Tĩnh tải (D) .2-9 b Hoạt tải (L) .2-9 c Tải trọng gió (W) 2-9 d Động đất (E) .2-9 e Tải tai nạn (A) 2-9 f Tải biến dạng (B) 2-10 2.2 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 2-10 2.2.1 Gió 2-10 2.2.2 Bão áp thấp nhiệt đới 2-10 2.3 Xác định tải trọng gió tác dụng lên cơng trình theo TCVN 2737:1995 2-10 2.3.1 Vận tốc gió 2-10 2.3.2 Phân chia dạng địa hình 2-11 2.3.3 Thành phần lực dọc hướng gió .2-11 a Thành phần tĩnh 2-11 b Thành phần động 2-16 2.3.4 Thành phần lực ngang hướng gió .2-21 2.3.5 Tổ hợp nội lực tải trọng gió ( gió tĩnh + gió động ) 2-25 2.4 Xác định tải trọng gió tác dụng lên cơng trình theo ASCE 7-10 .2-25 2.4.1 Vận tốc gió sở 2-25 2.4.2 Dạng đón gió cơng trình 2-26 2.4.3 Tác động địa hình .2-27 2.4.4 Thành phần lực dọc hướng gió .2-29 2.4.5 Thành phần lực ngang hướng gió .2-34 a Với dạng dao động thứ 2-34 b Với dạng dao động thứ hai 2-36 2.5 So sánh tiêu chuẩn TCVN 2737:1995 ASCE 7-10 2-37 2.5.1 Dạng địa hình 2-37 2.5.2 Vận tốc gió sở 2-39 2.5.3 Thành phần tải trọng gió 2-42 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2-42 CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ ĐÁNH GIÁ ỨNG XỬ CỦA THÁP PHONG ĐIỆN CHỊU TẢI TRỌNG GIÓ 3-43 3.1 Mục đích nghiên cứu 3-43 3.2 Dữ liệu đầu vào tính tốn .3-43 3.2.1 Đặc tính kỹ thuật thiết bị 3-43 3.2.2 Vận tốc gió .3-47 3.2.3 Giả thiết tính tốn 3-47 3.3 Xác định chu kỳ, tần số dao động tháp Phong điện 3-47 3.3.1 Xác định chu kỳ, tần số dao động theo TCVN .3-47 3.3.2 Xác định chu kỳ, tần số dao động theo phần tử hữu hạn 3-49 3.4 Tính tốn tải trọng gió tác dụng vào tháp phong điện theo TCVN 3-50 3.4.1 Xác định lực gió dọc tác dụng lên kết cấu tháp 3-51 a Tính tốn thành phần tĩnh tải trọng gió trường hợp khơng vận hành (vận tốc gió tới hạn) 3-51 b Tính tốn thành phần động tải trọng gió trường hợp turbine gió khơng vận hành 3-51 c Tổng tải trọng gió tĩnh + động tác dụng lên kết cấu cột tháp trường hợp không vận hành 3-54 3.4.2 Xác định lực gió dọc tác dụng lên kết cấu cánh quạt 3-54 a Tính tốn thành phần tĩnh tải trọng gió trường hợp khơng vận hành (vận tốc gió tới hạn) 3-54 b hành Tính tốn thành phần động tải trọng gió trường hợp khơng vận 3-54 c Tổng tải trọng gió tĩnh động tác dụng lên kết cấu cánh quạt trường hợp không vận hành 3-55 3.4.3 Xác định lực ngang gió lên thân cột cánh quạt 3-55 3.5 Tính tốn tải trọng gió tác dụng vào cơng trình theo tiêu chuẩn Hoa Kỳ ASCE 7-10 .3-56 3.5.1 Xác định lực gió tác dụng lên kết cấu tháp .3-56 a Thành phần dọc lực gió 3-56 b Thành phần ngang lực gió 3-57 3.5.2 Xác định lực gió tác dụng lên kết cấu cánh quạt trạng thái không vận hành 3-60 a Xác định áp lực vận tốc lên mặt đón gió qz .3-60 b Hệ số gió giật G 3-60 c Mật độ dòng chảy rối .3-61 d Phản lực bề mặt tiếp xúc với gió .3-61 e Hệ số cộng hưởng 3-61 3.6 Xác định lực gió tác dụng lên kết cấu cánh quạt trạng thái gió vận hành 362 3.7 So sánh kết tính tốn tải trọng gió 3-65 3.7.1 Lực gió tác dụng vào cánh quạt 3-65 3.7.2 Lực gió tác dụng vào tháp 3-65 3.8 Đánh giá ứng xử tháp phong điện theo tiêu chuẩn 3-67 3.8.1 Chuyển vị lớn đỉnh tháp Phong điện theo TCVN .3-68 3.8.2 Chuyển vị lớn đỉnh tháp Phong điện theo ASCE 3-69 3.8.3 Moment thân tháp phong điện theo TCVN .3-69 3.8.4 Moment thân tháp phong điện theo ASCE .3-70 3.8.5 Ứng suất lớn thân tháp Phong điện theo TCVN 3-70 3.8.6 Ứng suất lớn thân tháp Phong điện theo ASCE .3-72 3.8.7 Tổng hợp kết dựa tính tốn TCVN ASCE 3-73 3.8.8 Đánh giá ứng xử tháp phong điện 3-74 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3-78 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 3-79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 3-80 PHỤ LỤC 1- SỐ LIỆU ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 3-81 PHỤ LỤC - TỔNG HỢP KẾT QUẢ TÍNH TỐN TẢI TRỌNG GIĨ THEO TIÊU CHUẨN TCVN 2737:1995 .3-85 PHỤ LỤC – TỔNG HỢP KẾT QUẢ TÍNH TỐN TẢI TRỌNG GIĨ THEO TIÊU CHUẨN ASCE 7-10 .3-88 TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN ĐÁNH GIÁ ỨNG XỬ CỦA THÁP PHONG ĐIỆN CHỊU TẢI TRỌNG GIÓ THEO TCVN 2737:1995 VÀ ASCE 7-10 Học viên: Nguyễn Trọng Khuê Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng Cơng trình Dân dụng Cơng nghiệp Mã số: Khóa: K33 Trường Đại học Bách Khoa - ĐHĐN Tóm tắt - Cùng với phát triển công nghệ, quy mô công suất turbine gió nâng lên, với với chiều cao cơng trình Phong điện ngày vươn cao Một turbine gió mong đợi tạo lượng chịu cách an tồn loại tải tác dụng lên Do đó, việc xác định tải trọng gió tác động lên loại cơng trình khả ứng xử kết cấu tháp phong điện chịu tải trọng gió thay đổi theo chiều cao, vấn đề cần quan tâm tìm hiểu Thơng qua tính tốn tải trọng gió tác động lên tháp phong điện theo hai tiêu chuẩn TCVN 2737-1995 ASCE 7-10 để có kiến thức sát thực tác động tải trọng gió lên hệ kết cấu Các kết tính tốn tải trọng gió đưa vào mơ hình phân tích thơng qua phần mềm Sap2000, sau phân tích động, phi tuyến tính, để đánh giá đầy đủ chuyển vị, nội lực ứng suất cho phần chọn tháp phong điện Từ khóa - Tháp phong điện; tải trọng gió; phân tích ứng xử; TCVN 2737:1995, ASCE 7-10 BEHAVIOR ASSESSEMENT OF WIND TURBINE TOWER UNDER WIND LOADS ACCORDING TO TCVN 2737:1995 AND ASCE 7-10 Abstract - Along with the development of technology, the capacity of each wind turbine system is increased, resulting in the height of the wind power plant on a high rise A wind turbine is expected to generate energy and also be able to safely withstand any type of load acting on it Therefore, the determination of the wind load acting on this type of building and how the behavior of a wind turbine structure when subjected to varying wind loads is a matter of concern, research By calculating the wind load impact on the wind turbines in accordance with two standards TCVN 2737-1995 and ASCE 7-10 to have realistic results on the impact of wind load on the structure This load values calculated in the paper were assigned to the analysis model by Sap2000 software, carried out dynamic analysis, nonlinear analysis to fully evaluate the displacement, internal force and stress of wind power structure Key words - wind turbine tower; wind load; behavior analysis; TCVN 2737: 1995; ASCE 7-10 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Bảng thống kê quy mơ năm vận hành dự án điện gió triển khai (Nguồn Internet) 1-1 Bảng 2.1 Áp lực gió theo đồ phân vùng áp lực gió lãnh thổ Việt Nam 2-11 Bảng 2.2 Hệ số k để đến thay đổi áp lực gió theo độ cao dạng địa hình 2-13 Bảng 2.3 Xác định hệ số k, theo bảng 6.1, [2] 2-15 Bảng 2.4 Giá trị giới hạn tần số dao động riêng fL theo TCVN 2737:1995 2-16 Bảng 2.5 Hệ số áp lực động trích theo TCVN 2737:1995 .2-17 Bảng 2.6 Xác định tham số theo TCVN 2737:1995 2-18 Bảng 2.7 Hệ số tương quan không gian v theo TCVN2737:1995 .2-18 Bảng 2.8 Số Strouhal cho số dạng mặt cắt 2-22 Bảng 2.9 Các dạng địa hình theo TCVN 2737:1995 2-23 Bảng 2.10 Hệ số áp lực Cf cho công trình ống khói, bồn chứa kết cấu khác 2-29 Bảng 2.11 Hệ số áp lực Cf cho bảng hiệu mở hệ khung lưới 2-29 Bảng 2.12 Giá trị tham số .2-31 Bảng 2.13 Các tham số điều kiện bề mặt 2-32 Bảng 2.14 Xác định tham số kể đến gia tăng vận tốc gió theo điều kiện địa hình 2-32 Bảng 2.15 Hệ số hướng Kd 2-33 Bảng 2.16 Hệ số tầm quan trọng I 2-33 Bảng 2.17 Thông tin phân loại dạng địa hình theo tiêu chuẩn khác 2-37 Bảng 2.18 So sánh phân loại địa hình theo tiêu chuẩn .2-37 Bảng 2.19 Các nhóm phân dạng địa hình 2-38 Bảng 2.20 Thông số xác định vận tốc gió sở theo tiêu chuẩn 2-40 Bảng 2.21 Áp lực gió tiêu chuẩn (W(20y 3”B) ứng với vùng áp lực gió 2-40 Bảng 2.22 Vận tốc gió tiêu chuẩn W(20y, 3’’, B) ứng với vùng 2-40 Bảng 2.23 Hệ số chuyển đổi gió 3s từ chu kỳ 20 năm sang chu kỳ khác 2-41 Bảng 2.24 Giá trị vận tốc gió sở quy đổi từ TCVN 2737:1995 sang ASCE 7-10 2-41 Bảng 3.1 Đặc tính kỹ thuật thiết bị turbine gió .3-43 Bảng 3.2 Thông số kỹ thuật tháp thép ống 3-45 Bảng 3.3 Vận tốc gió thiết kế .3-47 Bảng 3.4 Giả thiết làm việc kết cấu 3-47 Bảng 3.5 Chu kỳ tần số dạng dao động riêng (SAP2000) 3-49 Bảng 3.6 Tổng hợp thành phần tĩnh gió tác dụng lên cánh quạt trường hợp không vận hành 3-54 Bảng 3.7 Tổng hợp thành phần động gió tác dụng lên cánh quạt trường hợp không vận hành 3-54 77 Hình 3.40 Biểu đồ ứng suất S11 Hình 3.41 Biểu đồ ứng suất S22 Quan sát điển hình giá trị ứng suất S22 phần tử vỏ S5 (t = 34 mm) S6 (t = 25 mm) hai tiêu chuẩn bảng 3-4, tương ứng với chênh lệch ứng suất S22 phần tử vỏ S5 S6 ASCE7-10 TCVN2737:1995 có giá trị 9735 (kN/m 2) 8411,79 (kN/m2) lệch 1,295 lần, chênh lệch ứng suất vỏ S10 S11 1,145 1,151 lần hai tiêu chuẩn Phân tích tương tự giá trị ứng suất S11 vỏ S5 S6 nhận thấy chênh lệch ứng suất vị trí thay đổi tiết diện nhau; cụ thể ASCE TCVN có lệch S5 S6 1,65 lần Các dạng phân tích dẫn đến kết luận phân bố ứng suất bề mặt tương đương hai tiêu chuẩn ASCE7-10 TCVN2737:1995; bao gồm tập trung ứng suất chân tháp có xuất ứng suất cục vị trí thay đổi chiều dày vỏ Sự phân bố ứng suất có giá trị quang phổ tăng dần từ đỉnh tháp xuống chân tháp trình bày biểu đồ so sánh trên, thay đổi giải thích giá trị lực gió tác dụng bề mặt thay đổi theo độ cao; bên cạnh đó; chiều dày vỏ đường kính tiết diện ngang kết cấu tháp đóng góp quan trọng tính tốn giá trị ứng suất kể 78 Dựa quang phổ màu ứng suất giá trị ứng suất mơ hình, giá trị ứng suất không giảm dần theo độ cao mà cịn phân bố khơng xung quanh bề mặt hình trụ, dẫn tới tiết diện vành khun có xu hướng biến dạng không đồng nhất, gồm biến dạng theo phương lực tác dụng lặp lặp lại theo chu kỳ Sự khác phân bố ứng suất không hợp lý giải thích lực tác dụng lên đơn vị diện tích khác nhau, ngồi mơ phân chia bậc tự chưa tối ưu hạn chế nhớ máy tính Đặc tính chi tiết rotor có ảnh hưởng đáng kể đến làm việc kết cấu thực tế, ứng suất ứng suất thành phần để thiết kế kết cấu dựa độ cứng độ bền vật liệu Kết cấu tháp phân tích ứng suất ảnh hưởng trọng lượng cấu kiện, tải trọng gió, khơng đề cập đến mỏi oằn kết cấu chưa đủ thời gian phân tích thử nghiệm thực tế Dựa tập trung ứng suất cục vị trí có thay đổi chiều dày có mối nối liên kết, có nguy mỏi cao; đó, cần cân nhắc đến độ cứng để tránh phá hủy cục trình thiết kế KẾT LUẬN CHƯƠNG Qua thực thi tính tốn chi tiết tải trọng gió tác dụng vào cơng trình theo TCVN 2737:1995 ASCE 7-10 cho thấy: Tiêu chuẩn ASCE 7-10 lấy vận tốc gió giá trị vận trung bình giây với chu kỳ lặp 700 năm cơng trình Phong điện, tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2737:1995 lấy vận tốc gió giá trị vận tốc gió trung bình giây với chu kỳ lặp 20 năm Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2737:1995 tách biệt riêng thành phần tĩnh thành phần động tải trọng gió Ảnh hưởng thành phần động xác định sở thành phần tĩnh nhân với hệ số có kể đến ảnh hưởng xung vận tốc gió lực qn tính cơng trình Tiêu chuẩn ASCE 7-10, ảnh hưởng thành phần động xác định với thành phần tĩnh cách đưa vào cơng thức tính tốn hệ số ảnh hưởng động phụ thuộc vào dạng địa hình đặc trưng phản ứng động kết cấu Do đó, với vị trí cơng trình (cùng điều kiện tự nhiên), kết tính tốn cho thấy tải trọng gió tác dụng vào cơng trình theo tiêu chuẩn ASCE 7-10 tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2737:1995 có sai khác Mức sai khác kết tính tốn hai tiêu chuẩn theo phương dọc phương ngang khác 79 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Từ kết nghiên cứu nêu trên, tác giả khái qt ngun lý tính tốn lực gió tác dụng lên cơng trình phong điện theo TCVN 2737:1995 ASCE 7-10 Cả hai tiêu chuẩn chưa đề cập đến xác định lực gió tác động lên đối tượng quay, cụ thể lực gió tác động lên cánh quạt turbine gió Cơng thức tính tốn lực gió điều kiện gió vận hành (4-25 m/s) nêu bắt nguồn từ công thức Bernoulli, công thức khơng xác thực tế cơng thức cho gió liên tục, đồng nhất, đẳng hướng với khơng khí tự do, khơng bị xốy Cơng trình tháp phong điện chịu tác động thành phần gió tĩnh gió động tải trọng gió Đối với phần tháp ống có tiết diện trịn, ngồi thành phần gió dọc thành phần gió ngang có ảnh hưởng lớn đến cơng trình Thành phần gió ngang phụ thuộc chủ yếu vào vận tốc gió, chiều cao cơng trình bề mặt tiếp xúc, tính chất dịng khí (gió) tác động vào cơng trình mà đặc trưng dịng khí hệ số Reynolds Kiến nghị Tiêu chuẩn ASCE7-10 tiêu chuẩn Việt Nam TCVN2737:1995 có khác biệt cách thức xử lý số liệu quan điểm tính tốn nên kết tính tốn tải trọng gió tác dụng vào cơng trình theo hai tiêu chuẩn có sai khác Vì vậy, việc áp dụng tiêu chuẩn ASCE 7-10 vào tính tốn tải trọng gió tác dụng vào cơng trình để phục vụ tính tốn cấu kiện phận kết cấu cơng trình với tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2737:1995 hành cần phải nghiên cứu, cân nhắc kỹ để đảm bảo tính đồng hệ thống tiêu chuẩn Để có đánh giá cụ thể chi tiết hơn, tác giả kiến nghị hai phương án nguyên cứu sau: Nguyên cứu phân tích ứng xử kết cấu dựa theo số tiêu chuẩn nước khác giới để có đánh giá trực quan nhiều kết xuất Cần xây dựng quy trình hướng dẫn tính tốn cho cơng trình phong điện, làm sở để tính tốn lựa chọn giải pháp kết cấu cho cơng trình phong điện 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt [1] QCVN 02-2009/BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia số liệu điều kiện tự nhiên dùng xây dựng [2] TCVN 2737:1995 Tải trọng tác động – Tiêu chuẩn thiết kế [3] TCXD 229:1999 Chỉ dẫn tính tốn thành phần động tải trọng gió theo TCVN 2737:1995 Tài liệu tiếng nước ngồi [4] ASCE (2010) ASCE/SEI 7-10 Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures Reston, VA: American Society of Civil Engineers [5] IEC (2009) Amendment to IEC 61400-1 Ed 3: Wind Turbines - Part 1: Design Requirements Geneva, Switzerland: International Electrotechnical Commission [6] Fitzwater, L M (2004) Estimation Of Fatigue And Extreme Load Distributions From Limited Data With Application To Wind Energy Systems Albuquerque, NM [7] Riso National Laboratory (2001) Guidelines for Design of Wind Turbines, Second Edition (W E Department, Ed.) Copenhagen, Denmark: Riso National Laboratory [8] DNV (2004) Design of offshore wind turbine structures Det Norske Veritas, DNV-OS- J101 [9] Design and analysis of 2-MW Wind Turbine Tower [10] FE Analysis of Bolted Connections for Wind Turbine Towers [11] Aerodynamics of Wind Turbines 81 PHỤ LỤC 1- SỐ LIỆU ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN Bảng PL1-1 Tốc độ gió lớn thiết kế trạm Phan Rang (1994-2014), (m/s) Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Số năm 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 P = 1% 21,3 16,0 15,3 15,6 14,5 21,3 15,4 15,8 15,3 16,1 21,0 17,7 21,9 P = 2% 19,8 15,3 15,0 14,7 14,2 19,6 14,7 15,0 14,5 15,1 19,4 17,0 20,7 P = 3% 18,9 15,0 14,7 14,1 13,9 18,5 14,2 14,5 14,0 14,5 18,5 16,6 19,9 P = 4% 18,2 14,9 14,6 13,8 14,7 17,7 13,8 14,1 13,7 14,1 17,8 16,2 19,3 P = 5% 17,8 14,7 14,4 13,4 13,5 17,2 13,6 13,9 13,4 13,8 17,3 16,0 19,0 P = 10% 16,3 14,2 14,0 12,5 13,0 15,3 12,8 13,0 12,5 12,7 15,6 15,2 17,6 P = 20% 14,7 13,5 13,3 11,4 12,3 13,4 11,9 12,0 11,5 11,6 13,9 14,2 16,0 P = 25% 14,1 13,3 13,1 11,0 12,0 12,8 11,6 11,7 11,2 11,2 13,3 13,9 15,5 P = 50% 12,3 12,1 12,0 9,8 11,0 10,6 10,4 10,5 9,9 9,9 11,4 12,5 13,5 Bảng PL1-2: Thống kê bão ảnh hưởng đến vùng biển Ninh Thuận, Bình Thuận (1978-2014) 1978 SHIRLEY 30/VI Bình Định-Ninh Thuận SE Cam Ranh 1978 RITA 30/X Khánh Hoà-Ninh Thuận 16 N Cam Ranh 1978 03/XI Nam Khánh Hòa 20 1979 SARAH 15/X Bình Định-Ninh Thuận 10 WSW Cam Ranh 1981 FABIAN 14/X Khánh Hòa - Ninh 10 Hướng Vùng bờ biển chịu ảnh Cấp Gió mạnh Trạm quan hưởng gió trắc gần tâm bão Tốc độ (m/s) TT Năm Tên số Ngày hiệu tháng bão đổ SW Cam Ranh S Cam Ranh 82 Hướng Vùng bờ biển chịu ảnh Cấp Gió mạnh Trạm quan hưởng gió trắc gần tâm bão Tốc độ (m/s) TT Năm Tên số Ngày hiệu tháng bão đổ Thuận 1981 ATNĐ 10/XI Ninh Thuận-Bình Thuận 17 1982 MAMIE 24/III Khánh Hòa-Ninh Thuận 12 NW Cam Ranh 1983 HERBERT 8/X Bình Định-Ninh Thuận 10 SW Cam Ranh 1983 KIM 18/X Ninh Thuận-Bình Thuận 20 NE 10 1984 SUSAN 12/X Bình Định-Ninh Thuận 16 SW Cam Ranh 11 1984 WARREN 01/XI Bình Định-Ninh Thuận NE Cam Ranh 12 1985 ATNĐ Bình Thuận-Cà Mau N Cam Ranh 13 1985 GORDON 25/XI Bình Định-Ninh Thuận 14 N Cam Ranh 14 1986 HERBERT 11/XI Bình Định-Ninh Thuận 14 N Cam Ranh 15 1986 ATNĐ 2/XII Bình Định-Ninh Thuận 14 N Cam Ranh 16 1986 MARGE 25/XII Khánh Hòa-Ninh Thuận 12 N Cam Ranh 17 1988 NONAME 21/X Bình Định-Ninh Thuận N Cam Ranh 18 1988 TESS 7/XI Bình Thuận- Cà Mau 11 25 NNW Cam Ranh 19 1990 LOLA 20/X Bình Định-Ninh Thuận NE Cam Ranh 20 1990 NELL 12/XI Bình Định-Ninh Thuận 10 N Cam Ranh 21 1991 SHARON 15/III Bình Thuận NE Cam Ranh 22 1991 ATNĐ Khánh Hịa-Bình Thuận NW Cam Ranh 23 1991 THELMA 8/XI Ninh Thuận-Bình Thuận 12 NW Cam Ranh 24 1992 ANGELA 29/X Bình Định-Ninh Thuận 8 10/X 16/III N N Cam Ranh Cam Ranh Cam Ranh 83 25 1992 LOLLEEN 29/X Bình Định-Ninh Thuận 10 N Cam Ranh 26 1993 KYLE 23/XI Bình Định-Ninh Thuận 13 12 NE Phan Rang 27 1993 LOLA 9/XII Bình Định-Ninh Thuận 10 35 NW Phan Rang 28 1994 atnđ 28/VI Bình Thuận-Cà Mau NW Phan Rang 29 1994 TERESA 27/X Bình Định-Ninh Thuận NE 30 1995 YVETTE 27/X Bình Định-Ninh Thuận 10 31 1996 atnđ 16/X Phú Yên-Khánh Hòa N Phan Rang 32 1996 atnđ 04/XI Bình Định-Ninh Thuận 10 SE Phan Rang 33 1996 ERNIE 16/XI Bình Thuận-Cà Mau S Phan Rang 34 1997 LINDA 02/XI Bình Thuận-Cà Mau 10 NE Phan Rang 35 1998 CHIP 14/XI Bình Thuận-Cà Mau 12 NE Phan Rang 36 1998 DAWN 19/XI Bình Định-Ninh Thuận 7 NE Phan Rang 37 1998 ELVIS 26/XI Bình Định-Ninh Thuận 7 38 1998 FAITH 14/XII Bình Định-Ninh Thuận 12 NE Phan Rang 39 1999 ATNĐ 22/X NE Phan Rang 40 1999 JTWC33 16/XII Bình Định-Ninh Thuận 7 NE Phan Rang 41 2001 atnđ 21/X Khánh Hòa-Phú Yên NE Phan Rang 42 2001 LINGLING 12/XI Bình Định-Ninh Thuận 11 SW Phan Rang 43 2004 MUIFA Bình Thuận-Cà Mau 9 NE 44 2006 CIMARON 7/XI Bình Định-Ninh Thuận 13 26/XI Bình Thuận-Cà Mau Hướng Vùng bờ biển chịu ảnh Cấp Gió mạnh Trạm quan hưởng gió trắc gần tâm bão Tốc độ (m/s) TT Năm Tên số Ngày hiệu tháng bão đổ Phan Rang NNE Phan Rang NNE Phan Rang Phan Rang ENE Phan Rang 84 Hướng Vùng bờ biển chịu ảnh Cấp Gió mạnh Trạm quan hưởng gió trắc gần tâm bão Tốc độ (m/s) TT Năm Tên số Ngày hiệu tháng bão đổ 45 2006 DURIAN 04/XII Bình Thuận-Cà Mau 13 16 NE Phan Rang 46 2007 ATNĐ 29/X Bình Định-Ninh Thuận NE Phan Rang 47 2007 PEIPAH 10/XI Bình Thuận-Cà Mau 48 2007 HAGIBIS 27/XI Bình Định-Ninh Thuận 12 49 2008 ATNĐ 13/I Bình Thuận-Cà Mau 10 ENE Phan Rang 50 2008 atnđ 22/I Bình Thuận-Cà Mau ENE Phan Rang 51 2008 atnđ 11/XI Bình Định-Ninh Thuận NNE Phan Rang 52 2008 NOUL 18/XI Bình Định-Ninh Thuận SW Phan Rang 53 2009 MIRINAE 02/XI Bình Định-Ninh Thuận SW Phan Rang 54 2009 atnđ 23/XI Bình Thuận-Cà Mau NE Phan Rang 55 2010 atnđ 20/I Bình Thuận-Cà Mau NE Phan Rang 56 2010 CHANTHU23/VII Bình Định-Ninh Thuận 10 NNW Phan Rang 57 2012 PAKHAR 01/IV Bình Thuận-Cà Mau 13 NNE Phan Rang 58 2013 PODUL 14/XI Phú Yên-Ninh Thuận NE 59 2013 THIRTY 6/XI Khánh Hịa-Bình Thuận 15 SSE Phan Rang 60 2014 HAGUPIT 12/XII Khánh Hòa-Ninh Thuận 11 NE ENE Phan Rang NE Phan Rang Phan Rang Phan Rang 85 PHỤ LỤC - TỔNG HỢP KẾT QUẢ TÍNH TỐN TẢI TRỌNG GIÓ THEO TIÊU CHUẨN TCVN 2737:1995 Bảng PL2-1: Tổng hợp giá trị thành phần tĩnh gió trường hợp không vận hành Đoạ n S19 S18 S17 S16 S15 S14 S13 S12 S11 S10 S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1 Cao độ C k Wj (kN/m2) 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 95 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 0,72 1,610 1,598 1,586 1,572 1,558 1,543 1,527 1,510 1,492 1,472 1,450 1,427 1,400 1,370 1,336 1,295 1,244 1,175 1,066 1,155 1,146 1,137 1,127 1,117 1,107 1,095 1,083 1,070 1,056 1,040 1,023 1,004 0,983 0,958 0,929 0,892 0,843 0,765 Diện tích (m2) 15,20 15,59 15,99 16,38 16,78 17,17 17,57 17,96 18,36 18,75 19,14 19,54 19,93 20,33 20,72 21,12 21,51 21,91 22,30 Wtt (kN) 17,55 17,87 18,18 18,47 18,74 19,00 19,24 19,45 19,64 19,79 19,91 19,99 20,02 19,98 19,85 19,61 19,19 18,46 17,06 361,99 Momen t (kN.m) 1623 1564 1500 1431 1359 1282 1202 1118 1031 940 846 750 651 549 447 343 240 138 43 17058 Bảng PL2-2: Tổng hợp giá trị dịch chuyển ngang tỉ đối trọng tâm khối lượng thứ j ứng với dạng dao động thứ i Đoạn SHub S19 S18 S17 S16 S15 S14 S13 S12 S11 Cao độ Z (m) 97 95 90 85 80 75 70 65 60 55 Chiều cao (m) 5 5 5 5 yj1 3,59 3,25 2,83 2,38 1,95 1,57 1,25 1,02 0,87 0,80 yj2 -11,75 -10,33 -7,99 -5,18 -2,25 0,52 2,88 4,69 5,85 6,38 86 Đoạn S10 S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1 Cao độ Z (m) 50 45 40 35 30 25 20 15 10 Chiều cao (m) 5 5 5 5 5 yj1 0,78 0,80 0,83 0,84 0,82 0,76 0,64 0,49 0,30 0,10 yj2 6,35 5,86 5,07 4,12 3,15 2,26 1,51 0,92 0,48 0,15 Bảng PL2-3: Tổng hợp giá trị tiêu chuẩn thành phần động gió tác dụng lên đoạn thứ j ứng với dạng dao động thứ i cơng trình Đoạn Shub S19 S18 S17 S16 S15 S14 S13 S12 S11 S10 S9 S8 S7 Cao độ Z (m) 97 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 Mj (tấn) 196,25 5,59 5,74 5,89 6,03 8,23 8,42 8,61 8,81 9,00 11,48 11,73 11,97 12,21 hj (m) Dj (m) - - 3,04 3,12 3,20 3,28 3,36 3,43 3,51 3,59 3,67 3,75 3,83 3,91 3,99 ζj 0,258 0,259 0,260 0,261 0,262 0,263 0,264 0,265 0,267 0,269 0,271 0,273 0,275 0,278 Dạng WFji Dạng 1,158 59,427 82,538 1,155 3,273 4,546 1,146 3,345 4,646 1,137 3,416 4,744 1,127 3,484 4,839 1,117 3,553 4,934 1,107 3,618 5,025 1,095 3,681 5,112 1,083 3,739 5,193 1,070 3,803 5,282 1,056 3,862 5,364 1,040 3,914 5,436 1,023 3,958 5,498 1,004 4,014 5,575 Wj 87 Cao độ Z (m) Đoạn S6 30 S5 25 S4 20 S3 15 10 S2 S1 Mj (tấn) hj (m) 12,46 17,23 17,57 17,90 18,23 18,56 Dj (m) 4,07 4,14 4,22 5 4,30 4,38 4,46 ζj Wj 0,282 0,285 0,289 0,296 0,3030 0,318 WFji Dạng Dạng 0,983 4,056 5,634 0,958 4,081 5,668 0,929 4,080 5,667 0,892 0,843 4,089 4,027 5,679 5,594 0,765 3,905 5,424 Bảng PL2-4: Tổng hợp giá trị thành phần động tiêu chuẩn tính tốn động tải trọng gió trường hợp khơng vận hành hj (m) 97 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 Đoạn SHub S19 S18 S17 S16 S15 S14 S13 S12 S11 S10 S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1 Mj (tấn) 196,250 5,594 5,740 5,886 6,032 8,225 8,420 8,615 8,809 9,004 11,483 11,726 11,970 12,213 12,456 17,234 17,565 17,896 18,227 18,558 Wpi (kN) i=1 i=2 158,797 91,998 4,099 2,304 3,654 1,828 3,156 1,217 2,650 0,542 2,901 -0,169 2,374 -0,967 1,978 -1,610 1,730 -2,056 1,621 -2,293 2,027 -2,907 2,119 -2,741 2,237 -2,420 2,317 -2,007 2,306 -1,564 2,937 -1,550 2,546 -1,054 1,966 -0,656 1,236 -0,349 0,418 -0,108 Wpitt (kN) i=1 i=2 190,557 110,397 4,918 2,765 4,385 2,194 3,787 1,460 3,180 0,650 3,482 -0,203 2,848 -1,161 2,374 -1,932 2,076 -2,468 1,945 -2,751 2,432 -3,489 2,543 -3,289 2,684 -2,904 2,781 -2,408 2,767 -1,876 3,524 -1,860 3,055 -1,265 2,359 -0,787 1,483 -0,418 0,502 -0,129 Tổng (kN) 220,226 5,642 4,903 4,059 3,245 3,487 3,076 3,061 3,225 3,369 4,253 4,158 3,954 3,679 3,343 3,985 3,307 2,487 1,541 0,518 Bảng PL2-5: Tổng hợp giá trị tải gió trường hợp khơng vận hành Đoạn S19 Cao độ hj (m) 95 Gió tĩnh (kN) 17,551 Gió động (kN) 5,642 Tổng (kN) 23,193 M kNm 2145,3 88 Đoạn S18 S17 S16 S15 S14 S13 S12 S11 S10 S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1 Cao độ Gió động Tổng Gió tĩnh (kN) hj (m) (kN) (kN) 90 17,871 4,903 22,774 85 18,177 4,059 22,236 80 18,468 3,245 21,714 75 18,743 3,487 22,231 70 19,000 3,076 22,076 65 19,236 3,061 22,297 60 19,449 3,225 22,674 55 19,636 3,369 23,005 50 19,792 4,253 24,045 45 19,913 4,158 24,071 40 19,991 3,954 23,946 35 20,017 3,679 23,696 30 19,978 3,343 23,321 25 19,853 3,985 23,838 20 19,609 3,307 22,915 15 19,187 2,487 21,673 10 18,460 1,541 20,002 17,055 0,518 17,574 Tổng lực moment chân cột (Mz,t - kN.m) M kNm 1992,7 1834,5 1682,8 1611,7 1490,1 1393,5 1303,7 1207,8 1142,1 1023,0 898,0 770,1 641,3 536,3 401,0 270,9 150,0 43,9 72908,7 PHỤ LỤC – TỔNG HỢP KẾT QUẢ TÍNH TỐN TẢI TRỌNG GIĨ THEO TIÊU CHUẨN ASCE 7-10 Bảng PL3-1: Tổng hợp giá trị tải gió trường hợp khơng vận hành hj d(z) (m) (m) (m) S19 95 3,000 S18 90 3,079 S17 85 3,158 S16 80 3,237 S15 75 3,316 S14 70 3,395 S13 65 3,474 S12 60 3,553 S11 55 3,632 Đoạn Zi Cdr(z) (m/s) w'(z) w(z) Qi M1i (N/m) 15992, 13555, 13052, 12543, 12030, 11511,9 10987, 10455, 9915,9 (kN) (kN.m) (Pa) (N/m) (N/m) 56,27 1844,85 5534,56 10457,6 55,94 0,65 1823,04 3648,48 9907,2 55,59 0,65 1800,26 3695,27 9356,8 55,22 0,65 1776,41 3737,47 8806,4 54,83 54,41 0,65 0,65 1751,36 1724,98 3774,65 3806,31 8256,0 7705,6 53,97 0,65 1697,09 3831,84 7155,2 53,50 52,99 0,65 0,65 1667,46 1635,85 3850,52 3861,46 6604,8 6054,4 73,87 41928 66,52 42941 63,99 43482 61,44 44000 58,86 56,25 44494 44964 53,61 45411 50,93 48,21 45833 46230 Đoạn 89 S10 S9 S8 S7 S6 S5 S4 S3 S2 S1 Zi hj d(z) (m) 50 45 40 35 30 25 20 15 10 (m) 5 5 5 5 5 (m) 3,711 3,789 3,868 3,947 4,026 4,105 4,184 4,263 4,342 4,421 4,500 Cdr(z) (m/s) 52,44 51,83 51,16 50,42 49,57 48,59 47,41 45,93 43,93 40,70 0,65 0,65 0,65 0,65 0,65 0,65 0,65 0,65 0,65 0,65 (Pa) 1601,90 1565,20 1525,16 1481,01 1431,63 1375,34 1309,45 1229,14 1124,25 965,24 (N/m) 3863,54 3855,33 3834,98 3799,96 3746,72 3669,98 3561,37 3406,03 3173,05 2773,80 w'(z) w(z) Qi M1i (N/m) 5504,0 4953,6 4403,2 3852,8 3302,4 2752,0 2201,6 1651,2 1100,8 550,4 (N/m) 9367,6 8808,9 8238,2 7652,8 7049,1 6422,0 5763,0 5057,2 4273,9 3324,2 (kN) 45,44 42,62 39,73 36,75 33,68 30,46 27,05 23,33 19,00 8,31 840,03 (kN.m) 46603 46950 47271 47567 47835 48076 48288 48470 48619 48740 48761 ... đỉnh tháp Phong điện theo ASCE 3-69 3.8.3 Moment thân tháp phong điện theo TCVN .3-69 3.8.4 Moment thân tháp phong điện theo ASCE .3-70 3.8.5 Ứng suất lớn thân tháp Phong điện theo TCVN. .. gió, hệ kết cấu cơng trình phong điện tiêu chuẩn TCVN ASCE Chương Cơng trình Phong điện chịu tải trọng gió Chương Tính tốn đánh giá ứng xử tháp phong điện chịu tải trọng gió CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ... khả ứng xử kết cấu tháp phong điện chịu tải trọng gió thay đổi theo chiều cao, vấn đề cần quan tâm tìm hiểu Thơng qua tính tốn tải trọng gió tác động lên tháp phong điện theo hai tiêu chuẩn TCVN