KHOA H O C C o n g n g h e
vol HUONG BAT KV CUA LUC OONG OAT
PGS.TS. NGUYEN NGQC HUE KS. NGUYIN DUY HOAN
Dat van de
Trong ty nhien, khi xay ra ddng dat, lyc ddng dat tae ddng len cdng trinh ed hudng bat ky. Tu trude din nay khi tinh toan lyc ddng dat eae nha khoa hpe vin eho ring hudng nim ngang la hudng bat lpi nhat eho edng trinh, nghTa la theo hudng nim ngang thi lye ddng dat tae dung len cdng trinh la Idn nhat. Ben eanh dd ed nhilu tieu chuan tinh toan khi d l cap den vin d l nay thi eho ring hudng lye ddng dat^nguy hiem nhat la hudng nghieng mdt gdc 30° so vdi mat phIng nim ngang [1]. Vay khi mud'n xae djnh gia trj eiia tai trpng ddng dit theo hudng bat ky thi tinh toan nhu the nao? Hudng tae dung nao ciia lyc ddng dat la bat lpi nhit cho edng trinh?
Ndi dung bai bao nay nhim giai quylt cac cau hdi neu dtren.
Xac djnh cdng thue tinh toan lyc ddng dat theo hudng bit ky va tu kit qua tinh toan thyc t l tim ra hudng lyc ddng dat bat Ipi nhat tae dung len tudng chin trong cdng trinh eang.
Goc lech bdi luc dpng dat
Dudi tae dung eiia lye ddng dit, trpng lye bj lech di mpt gdc CO, gdc nay dupc gpi la gdc ddng dat (gdc nghieng ciia lyc ddng dat so vdi phuong thing dung). Tif so dd tren Hinh 1 .a trong trudng hop lyc ddng dit ed hudng nim ngang gdc a duoc xae djnh nhu sau:
co = arctgAKi (1) Trong dd:
A - He sd lay theo d p ddng dat tinh toan (lay theo [1] d p 7:
A = 0,1; cap 8: A = 0,2; d p 9: A = 0,4);
K, - He sd xet din sy hu hdng eho phep eiia edng trinh, K^ = 0,25 lly theo [1].
Trong trudng hpp lye ddng dat ed hudng bat ky, tu so dd tren Hinhl.btaed: AK, sin^
ft) = arctg
l-A/sT, cosi? (2) Trong dd:
iJ - Gdc hpp bdi lye ddng dit vdi phuong thang dimg;
A, Ki - Tuong ty trong edng thire (1).
00/
y.AK a. Luc ddng dat
cd hudng nam ngang
U y.AK, b. Luc ddng dat
cd hudng batky Hinhl- Sa dd xic djnh gdc m
Ap lire dat dinh len tudng chan vol hvbng bat ky ciia luc'dong dat
Theo "Phuong phap tinh toan chinh xae sy tuong tac gitia cdng trinh eang vdi mdi trudng dat trong dilu kien ddng dat" [2]
da dupe edng bd trong Proceedings of the Ninth European Conference on earthquake engineering [3], Tap chi khoa hpe Co kit d u va tinh toan edng trinh [4], ap lye dat ehu dpng (Hinh 2) dupc xac djnh theo edng thire:
a, = qs-K,.-—A-K.)
tg(p
tgf Trong dd:
(3)
cr,' «<,!' ac lin iLTot la he sd ap lye dat chii ddng cua khdi lupng rieng, tai trpng va lyc dinh. Gae he sd nay dupe xac djnh nhu sau:
.,, cos'{(p-a-(i)+^l)cos{a + S)
' a cos /J cos(o! + 5 + (B - ^ 1 + sin((j!) + i5)sin((p-(8+;U-j3) cos(a + 5 + (B-/i)cos(a-j8)
(4)
„ _ „ cos g cos/3 _ ,,,
cos{a-p) (5)
-ft .;, cos(fi-\-(o)cosa -„
A„, = A _ -, r^— = A„^ .k^ (5) "'' c o s ( a - j 3 )
Hinh 2 - So dd tinh ip luc chii dpng Trong dd:
J - Trpng lupng rieng eua dat;
cp - Gdc ma sat trong eiia dat;
C - Lye dinh eiia dat;
a - Gdc nghieng eiia tudng so vdi phuong thing dimg;
P - Gdc nghieng eiia mat dat so vdi phuong nim ngang;
h - Chilu eao tudng chin;
5 - Gdc ma sat ciia dat va lung tudng;
(0 - Gdc ddng dat xae djnh theo (2);
Tapchi HdnghdiVietNam • 3 / 2 0 1 0 - 4 5
KHOA HOC C o n g n g h e
p = arctg
sin(ft)-j8) Yjitgip
c.cos(ft)-j3) q^ cosP c o s ( j 3 - « ) Y,htg(p yjfi 2co&a
Kit qua tinh toan the hien tren Hinh 5.a va Hinh 5.b.
(7)
Ap lye dat bi ddng (Hinh 3) dupe xac djnh bing each ddi dau tarde co, (p, 6 ta cd:
(8)
I ' l I'l I ' l , ^
^pys' %?s' ^pc lan luat la he so ap lyc dat bj ddng cua khdi lupng rieng, tai trpng va lye dinh. Cac he sd nay dupe xac dinh nhu sau:
A' =- '(o:+(p-ffl+/i)cos(a-5)
cos^o;.cos/i.cos(a-ffl-5 + /x sin (ip+5 )sin (ip+j3 - (M+/J) cos(a-(B-5+/j)cos(o:-j8)
(9)
Va: KR-^-KY'-K'^ K-KV
cos{o)- p)cosa
cos(a-i3) ' (10)
Hinh 3-Sa dd tinh ip luc bj dpng q=6 (T/m^)
h=10m
Hinh 4 - Sa dd tinh toin
Xac djnh hvdng lire dong dat nguy hiem nhat
De xac djnh hudng lye ddng dat bat Ipi nhat tae ddng len tudng chin trong trudng hop eu t h i ehiing ta hay xem xet vi du tinh toan ap lyc dat ehu dpng va bj ddng len tudng chin (Hinh 4) theo cae bilu thire neu tren vdi eac thdng sd tinh toan: y = 1,75 T/m3; 9 = 25°; C = 0,5 T/m^; 6 =0,5.(p; H =10m.
4 6 - Tapchf HdnghdiVietNam • 3/2010
10° 0'
170° 180° 190'
a. Ap luc dat ehii ddng
340° ^ ' " l " ! , " ' " 20°
^ ^ ^ 3 0 °
' -^ AfY>
/ / / V""
190° 180° 170'
b. Ap luc dat bi ddng
Hinh 5 - Bleu ddxic djnh hudng luc dgng dat nguy hiem nhat Nhu vay, ap lyc dat trong dilu kien ddng dat cd hudng nim ngang hoac nghieng mdt gdc 30° so vdi mat phang nam ngang ehua phai la nhting hudng nguy hilm nhit. Kit qua nghien ciru eua edng trinh nay eho thay ddi vdi ap lye ehii ddng hudng ciia lyc ddng dat nguy hilm nhat nam trong khoang iJ = 10°^ 30°;
edn ddi vdi ap lye bj ddng nim trong khoang d = 60° ^ 80° i TAI LIEU THAM KHAO:
[1] Tieu chuan thiet ke cdng trinh giao thdng trong vimg co dgng dat 22TCN 221-95.
[2] Nguyin Nggc Hue-Phuang phap tinh toan ehinh xae su tuang tie giua cdng trinh eang vdi mdi trudng dat trong diiu kien ddng dat. Luan an tie'n sy ODESSA 1991, 29 - 66.
[3] lacovlev P.I., Dubrovski M.P., Nguyen Ngoe Hue - Refined Solution of the problem of determination of Soil lateral pressuere exerted on Engineering Structures under ommidrec- tional seismic and contact friction action. Proceedings of the Ninth European Conference on earthquake engineering. Vol.4- A. Moscow, 1990.
[4] lacovlev P.l, Nguyen Ngoe Hue-Phuang phap tong quit xae dmh ap luc dat chii ddng va bi ddng eiia dat dinh cd xet den hudng ciia ma sat tiep xue vdi tudng trong diiu kien cd vi khdng cd luc ddng dat Tap chi khoa hgc: Caket du va tinh toin edng trinh - NXB Xay dung Matxeava, 1992. Trang 44-49.
