1
Phản biện 3: GS.TS Nguyễn Đình Xuyên
Luận án sẽ đợc bảo vệ tại: Hội đồng chấm luận án cấp Nhà nớc, họp tại Viện
Khoa học Công nghệ Xây dựng
Vào hồi 8 giờ 30 phút, ngày 28 tháng 12 năm 2003.
Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Th viện Quốc gia
- Viện Khoa học Công nghệ Xây dựng 3
Giới thiệu luận án
Các công trình cao tầng đã và đang đợc xây dựng ở thủ đô Hà Nội đều
dùng giải pháp khung bê tông cốt thép đợc tăng cờng độ cứng chịu tải ngang
bằng các vách cứng và lõi cứng bê tông cốt thép. Hệ kết cấu đợc đặt hoặc chôn
sâu vào lòng đất dới dạng tầng hầm và các cọc khoan nhồi bê tông cốt thép
đến tận độ sâu tơng đơng với chiều cao nhô trên mặt đất. Công trình thờng
có kích thớc mặt bằng nhỏ hơn chiều cao nhà.
Nh vậy việc chọn sơ đồ tính toán không thể bỏ qua các yếu tố thực tế trong
tính toán kết cấu:
- Tính chất không gian của kết câu: sơ đồ tính không gian.
- Sự làm việc đồng thời giữa kết cấu và nền móng: sơ đồ tính tơng tác
- Phân tích phản ứng động lực của kết cấu chịu tải trọng động đất và tải
trọng gió.
4
- Chơng trình phân tích kết cấu theo phơng pháp phần tử hữu hạn (PTHH)
để thực hiện tính toán trên máy tính điện tử (MTĐT)
Luận án đã chọn đề tài nghiên cứu Nghiên cứu hợp lý hoá phản ứng của kết
cấu nhà cao tầng chịu tải trọng động đất ở khu vực Hà Nội với mục đích tìm
tòi và kiến nghị:
- Khoảng biến thiên thích hợp của chu kỳ dao động riêng đối với nhà cao
tầng xây dựng tại khu vực Hà Nội.
- Một vài giải pháp kết cấu để điều khiển chu kỳ dao động riêng của nhà cao
tầng đến khoảng biến thiên thích hợp nhằm tránh ảnh hởng của hiệu ứng
khuếch đại và giảm tác động động đất.
- Tổng lực cắt tại mặt móng và chuyển vị ngang tại đỉnh công trình có giá trị
hợp lý.
Để thực hiện mục đích đó, luận án đợc nghiên cứu với các nội dung:
- Khảo sát hệ số khuếch đại cờng độ động đất ở vùng trũng Hà Nội, trên cơ
sở đó xác định khoảng biến thiên chu kỳ tơng ứng với vùng có hệ số khuếch
các tạp chí chuyên ngành {6, 7}.
5
- Chơng trình SAP 2000 có độ tin cậy cao và đợc dùng khá phổ biến trên
thế giới và ở nớc ta.
- Đồ thị biểu diễn kết quả phù hợp với qui luật vật lý của bài toán cơ học, tức
là phù hợp về mặt định tính của kết cấu.
5. Những kết quả chính đạt đợc của luận án
- Xây dựng đợc đồ thị hệ số khuếch đại cờng độ động đất với các đặc
trng cơ lý của vùng trũng Hà Nội, đã khảo sát ảnh hởng của độ dày lớp trong
mặt cắt cấu tạo nền đất Hà Nội đến hệ số khuếch đại. Dựa trên kết quả nghiên
cứu hiệu ứng khuếch đại cờng độ động đất, đã kiến nghị nhà và công trình xây
dựng ở vùng trũng Hà Nội nên có chu kỳ dao động cơ bản lơn hơn 1,5s.
- Đã thiết lập đợc phơng pháp và các bớc tiến hành để xây dựng đờng
cong hệ số động đất khi biết phổ phản ứng gia tốc, đã xây dựng đợc đờng
cong hệ số động đất cho 17 loại nền khu vực Hà Nội.
- Đã chứng tỏ rằng ở khu vực Hà Nội tồn tại hiệu ứng tắt nhanh phổ phản
ứng gia tốc động đất, trên cơ sở đó đã kiến nghị nhà và công trình xây dựng ở
khu vực Hà Nội nên thiết kế sao cho có chu kỳ dao động riêng cơ bản lớn hơn
1,5s.
- Xây dựng đợc mô hình tính tơng tác công trình nền chịu tải trọng động
đất phù hợp với chơng trình phân tích kết cấu thông dụng mà vẫn phản ánh
đợc điều kiện làm việc thực tế của kết cấu. Bằng cách thực nghiệm tính toán
trên các số liệu thay đổi đợc giả thiết trớc theo một thuật toán thống nhất
(thuật toán PTHH), đã tìm đợc qui luật biến đổi về mặt định tính cũng nh
định lợng của phản ứng công trình chịu các tác động động đất để chọn lựa
đợc giải pháp hợp lý.
- Đã đề xuất giải pháp kết cấu dùng tầng cứng thêm vào nhà cao tầng để
dung luận án.
1.1 Vấn đề khuếch đại cờng độ động đất đối với các vùng trầm tích
1.1.1 Cấu trúc nghiệm của phơng trình sóng một chiều {101}
Ta xét trờng hợp đơn giản nhất của sự truyền sóng, đó là sóng phẳng.
Chuyển động sóng đợc đặc trng bằng vectơ dịch chuyển u(u
1
,u
2
,u
3), chỉ
khác
là các thành phần u
1
với i=1, 2, 3 là hàm chỉ của biến z và t.
Giả thiết rằng lực cắt khối bằng không và nguyên nhân gây nên chuyển
động sóng trong miền vô hạn là điều kiện đầu. Phơng trình dịch chuyển đối
với bài toán một chiều đợc xét có dạng:
2
3
2
2
3
2
2
2
2
2
=
+
ààà
(1.1)
Thông thờng gọi dịch chuyển u
1
là sóng dọc đàn hồi, dịch chuyển u
2
, u
3
là sóng ngang đàn hồi. Gọi tên sóng dọc có nghĩa là hớng truyền sóng trùng
với hớng dịch chuyển. Gọi tên sóng ngang có nghĩa là hớng truyền sóng
vuông góc với hớng dịch chuyển.
,expexp),(
1
12
1
111
()
,expexp,
2
22
2
212
++
++
=
2
32
1
313
expexp,
C
z
tjA
C
z
tjAtzu
(1.8)
z
u
t
u
+
=
à
(1.10)
ứng suất và dịch chuyển phải liên tục tại mặt tiếp xúc giữa các lớp, ta có:
,)1(
2
1
)1(
2
1
1
mmmm
hjk
mm
hjk
mmm
eFeEE ++=
)(),(
mm
fe gọi là hàm truyền.
Một hàm truyền khác dễ dàng thu đợc từ
)(),(
mm
fe
đó là hàm truyền
mn
A
,
bằng tỉ số dịch chuyển ở đỉnh lớp n và lớp m:
)()(
)()(
)0(
)0(
)(
,
mn
mm
n
trên có thể xác định cờng độ động đất trong trờng hợp nào lớn hơn bằng so
sánh tỉ số, tức là tìm đợc hệ số khuếch đại.
1.2 Vấn đề xây dựng đờng cong hệ số động hay phổ thiết kế đàn
hồi.
1.2.1 Gia tốc hiệu dụng
Theo AFPS 90-1990 {36}, gia tốc hiệu dụng của chuyển
động động đất là giá trị thu đợc bằng cách lấy tung độ trung bình trong vùng
biên độ lớn nhất của phổ phản ứng gia tốc với hệ số cản 5% chia cho 2,5. Gia
tốc hiệu dụng thay cho gia tốc lớn nhất của đất nền khi nghiên cứu phổ thiết kế,
8
nhìn chung gia tốc hiệu dụng rất gần với gia tốc lớn nhất của đất nền, sai khác
chỉ vài phần trăm, song gia tốc hiệu dụng là tung độ trong vùng biên độ lớn
nhất của phổ phản ứng nên nó là đại lợng đợc chuẩn hoá và mang ý nghĩa vật
lý rõ ràng hơn.
1.2.2 Phổ thiết kế đàn hồi và phổ phản ứng gia tốc
Theo AFPS 90- 1990{36}, diện tích của phổ phản ứng gia tốc với hệ số
cản 5% phải ít nhất bằng diện tích tơng ứng của phổ thiết kế đàn hồi, không có
tung độ nào của phổ phản ứng gia tốc nhỏ hơn quá 5% so với tung độ tơng ứng
của phổ thiết kế đàn hồi.
1.2.3 Nhận xét
- Dựa vào khái niệm gia tốc hiệu dụng, có thể tìm đợc gia tốc hiệu dụng
và chu kỳ đặc trng
05,0
____
4,0
__
__
VVWCCV
s
s
=
=
+
+=
k
hk
k
k
TT
y
y
(1.28)
1.4 Vấn đề hợp lý hoá phản ứng nhà cao tầng bằng việc thiết kế nhà
cao tầng có chu kỳ dao động riêng thích hợp
Lựa chọn chu kỳ dao động cơ bản thích hợp là một vấn đề quan trọng
trong thiết kế nhà cao tầng. Chúng ta đều biết chu kỳ dao động cơ bản của kết
cấu dài hay ngắn đều trực tiếp quan hệ đến tính hợp lý của việc thiết kế kết cấu.
Trớc hết, chu kỳ cơ bản phải khác biệt rõ rệt với chu kỳ đặc trng của nền đất
để tránh hiện tợng cộng hởng. Chu kỳ ngắn quá sẽ dẫn đến khuyếch đại hiệu
Chi-chi 1999. Trong điều kiện bình thờng với độ mạnh 7,3 độ Richter và ở
khoảng cách 200km so với Đài Bắc, thì cấp động đất ở Đài Bắc không vợt quá
cấp 6, song dao động động đất ở đây thuộc loại chu kỳ dài và cờng độ động
đất đạt đến cấp 8.
10
Hiện tợng này còn thấy ở vùng trũng Hà Nội trong trận động đất Tuần
Giáo 1983. Trong điều kiện bình thờng với độ mạnh 6,7 độ Richter và ở xa
200km so với Hà Nội, thì cấp động đất ở Hà Nội chỉ là cấp 4, song thực tế xảy
ra là cấp 6 (thang MSK).
2.1.1Hiệu ứng khuếch đại cờng độ động đất khi không tính đến hấp
thụ năng lợng
2.2.1 Mặt cắt địa chất mô hình môi trờng tính toán
Xét tính chất cơ lý của các lớp đất trầm tích có thể chia nền ở khu vực
vùng trũng Hà Nội thành 3 lớp, lớp trên là lớp trầm tích đệ tứ bở rời bao gồm
lớp cuội sỏi, các trầm tích Q; lớp giữa là lớp trầm tích đệ tam và lớp dới là lớp
Neogen; dới Neogen là đá cứng với tuổi trớc Cenozoic. Đặc trng cơ lý cấu
tạo của các lớp đất xem hình 2.1.
1
40,2 mg=
, smC 2700
1
= , mH 1500
1
= ,
3
2
00,2 mg=
, smC 1700
2
= , mH 200
2
=
,
3
3
88,1 mg=
, smC 800
3
= , mH 40
3
=
.
, (2.1)
Khi sóng từ nửa không gian tràn tới các lớp, thì ở mặt phân cách giữa các
lớp xảy ra hiện tợng phản xạ và khúc xạ sóng. Kết quả là trong các lớp có sự
giao thoa các sóng đó và biểu thức dịch chuyển ngang trong lớp thứ i có dạng:
21 iii
WWW += . (2.2)
Chỉ số i= 0, 1, 2, 3 để chỉ sóng trong nửa không gian, trong lớp thứ nhất,
lớp thứ hai, lớp thứ ba. Chỉ số 1, 2 trong
21
,
ii
WW
chỉ dịch chuyển ngang do sóng
gây ra khúc xạ qua giới hạn dới và sóng phản xạ qua giới hạn trên của lớp.
2.2.3 Tỉ số dịch chuyển giữa hai điểm trên mặt đất và trên biên của
nửa không gian đối với môi trờng hai lớp, một lớp.
- Đối với mô trờng hai lớp
Tỉ số dịch chuyển
02
W giữa hai điểm trên mặt đất và trên biên của nửa
không gian có thể suy ra từ (2.16) và (2.2.) khi cho
0
3
=
H :
H
PC
PC
W
+
=
(2.26)
2.2.4 Đồ thị của hệ số khuếch đại trong bài toán A
- Công thức tính toán:
Hệ số khuếch đại
13
W
ở đây đợc hiểu là tỉ số dịch chuyển giữa hai điểm
trên mặt đất của môi trờng có ba lớp và môi trờng có lớp 3 đặt trên bán không
gian đàn hồi. Với cách hiểu nh vậy thì dựa vào công thức (2.20) và (2.26), hệ
số khuếch đại
13
W có thể tìm đợc theo công thức:
3
2
3
2
3
3
2
2
3
2
tính theo công thức (2.16)
Sự phụ thuộc của
13
W vào chu kỳ đặc trng tính theo (2.27) đợc cho trên đồ thị
Hình 2. 12
- Nhận xét đồ thị:
+ Hệ số khuếch đại của môi trờng ba lớp đối với môi trờng một lớp dao động
xung quanh giá trị 2.0. Hệ số khuếch đại có giá trị lớn nằm trong khoảng 0,40s
1
07,2 mg=
, smC 385
1
= , mH 30
1
= ,
3
2
88,2 mg=
, smC 170
2
= , mH 30
2
=
,
3
3
88,1 mg=
, smC 150
3
= , mH 5
3
=
.
cảm đến hệ số khuếch đại.
T(s)
2.3.1 Hiệu ứng khuếch đại cờng độ động đất khi tính đến hấp thụ năng
lợng
- Nhận xét đồ thị:
+ Khi tính đến hấp thụ năng lợng với
= km0003,0 , hệ số khuếch đại không
giảm, với hệ số hấp thụ
= km0003,0 hệ số khuếch đại giảm không đáng kể, giá
trị cực đại giảm từ 3,26 xuống 2,66. Nh vậy tính đến hệ số hấp thụ thì hệ số
khuếch đại giảm không đáng kể.
- Đồ thị
13
W khi tính đến hấp thụ năng lợng với cách xem vận tốc phức
có dạng (2.29) thì đồng dạng với đồ thị
13
W khi không tính đến hấp thụ năng
lợng.
- Với cách đặt và giải bài toán B, hoàn toàn có thể tìm lời giải trong trờng
hợp không dùng đến hai giả thiết đơn giản hoá (2.32) và (2.39), kho đó cần biết
hệ số hấp thụ
1
trong lớp i với i=1, 2, 3.
2.3 Kết luận
khi xét đến tác động động đất lên kết cấu, phổ phản ứng cho một biểu diễn tốt
về khả năng gây h hỏng cho kết cấu của chuyển động động đất.
- Dạng đờng cong hệ số động đất đợc chọn (xem Hình 3.1) để xây
dựng đờng cong hệ số động đất cho ác loại nền khu vực Hà Nội có bốn khúc
nh đờng cong hệ số động đất trong bốn tiêu chuẩn nói trên.
3.3.2 Phơng pháp và các bớc tiến hành xây dựng đờng cong hệ số
động đất.
3.3.2.1 Xác định
__
S ,
n
a
Xác định
__
Vấn đề là chọn ra một tập hợp các giá trị
(
)
i
TS i=1, 2,n ứng với tắt dần
5% để tính trung bình bình phơng sao cho:
n
aSa =
__
max
4,0 , (3.13)
trong đó:
max
a - gia tốc lớn nhất của băng gia tốc cho trong Phụ lục B.2,
n
a
- gia tốc nền hiệu dụng.
Trong thực hành tập hợp các giá trị
(
)
I
TS
đợc chọn đánh dấu bằng gạch chân.
3.3.2.2 Xác định
cB
TT ,
Khi đã chọn ra đợc một tập hợp các giá trị
(
xác định tiếp những phần còn lại.
- Tính diện tích phần gạch chéo trên Hình 3.2
Đặt
CD
aTT = để xác định
D
T cần xác định a.
Diện tích phần gạch chéo trên Hình 3.2 tính theo công thức:
()
nCB
aTaTS
17
Diện tích này tính theo công thức:
()( )
iii
n
i
TTTSS =
+
=
1
1
2
, (3.16)
trong đó:
Cn
aTT =
+1
.
Xác định các tham số
,,a dựa trên nguyên tắc diện tích
21
, SS
phải
tơng đơng. Trên nguyên tắc này ta thiết lập đợc hệ phơng trình:
()
1
1
1
1
1
1
1
2
1
4,0
(3.17)
Hệ phơng trình (3.17) là hệ phơng trình siêu việt dùng để xác định các tham
số
,,a
- Giải hệ phơng trình (3.17)
Hệ (3.17) là hệ 2 phơng trình 3 ẩn, nên hệ phơng trình giải đợc khi cho
trớc 1 ẩn.Trờng hợp cho trớc
: giá trị
biến thiên trong khoảng
132
,
aTT
TTSanaTT
1
1
1
1
2
1
4,0
, (3.18)
- Trờng hợp cho trớc
: giá trị
biến thiên trong khoảng 5,22
,
trong trờng hợp này cho trớc
2
=
, khi đó hệ phơng trình (3.17) có dạng:
()
()
1
75,04,0
(3.19)
Với mỗi loại nền, sử dụng hệ phơng trình nào trong số hệ phơng trình
(3.18), (3.19) và giải chúng ra sao xem Phụ lục B.3
3.3.2.4 Xác định
E
T,
Sau khi tính đợc
,,,,,
DCBn
TTTa phần quan trọng của đờng cong hệ số
động đất đã đợc xác định. Vẽ ra dạng đờng cong hệ số động đất với phần
quan trọng đã biết để xác định tiếp phần còn lại.
=
, (3.20)
trong đó
b,
là các tham số cần xác định.
- Tính diện tích tơng ứng trên phổ phản ứng với cản 5% đã đợc số hoá
Diện tích này tính theo công thức:
()( )
iii
m
ni
TTTSS =
+
+=
1
1
=
+
+=
ii
m
ni
nD
D
C
TTSaTb
T
T
1
1
Giá trị các tham số của đờng cong hệ số động đất đối với 17 loại nền
khu vực Hà Nội cho trong Bảng 3.5
Bảng 3.5 Giá trị tham số của đờng cong hệ số động đất đối
với 17 dạng nền đất khu vực Hà Nội.
Dạng nền đất
B
T
C
T
D
T
E
T
n
a
I-A-1 0,35 0,75 1,50 4,5 0,243 2,0 0,90 2,73
I-A-2 0,35 0,75 1,50 4,0 0,256 1,93 1,00 2,70
I-B-1 0,40 0,80 1,80 5,0 0,220 2,00 1,00 2,83
I-B-2 0,35 0,75 1,50 4,5 0,247 2,00 0,88 2,80
I-C-3 0,35 0,75 1,50 4,0 0,237 2,00 1,00 2,68
I-C-2 0,35 0,75 1,50 4,0 0,228 1,95 0,88 2,62
I-C-3 0,35 0,75 1,80 5,0 0,237 2,00 1,00 2,83
II-A-1 0,35 0,75 1,80 5,0 0,323 2,00 1,00 2,88
Chơng 4
Hợp lý hoá phản ứng công trình nhà cao tầng chịu tải
trọng động đất bằng giải pháp kết cấu có tính đến sự
thay đổi vật liệu
4.1 Mục đích bài toán và mô hình tính toán
Trong chơng này đề cập đến việc nghiên cứu hợp lý hoá phản ứng
kháng chấn công trình bằng giải pháp kết cấu thông qua thay đổi một số yếu tố
trong sơ đồ tính của công trình nhà cao tầng
- Bố trí tầng cứng ở độ cao có lợi nhất về mặt kháng chấn
- Thay đổi chiều dày đài móng
- Thay đổi mác bê tông
Nghiên cứu qui luật thay đổi phản ứng kết cấu qua các đại lợng
- Chuyển vị ngang tại đỉnh công trình
- Gia tốc tại đáy móng để suy ra tổng lực cắt tại đáy móng
- Chu kỳ dao động cơ bản
Thực hiện tính toán thực nghiệm với hai sơ đồ tính không gian:
- Sơ đồ tính không tơng tác giữa kết cấu và nền
- Sơ đồ tính tơng tác giữa kết cấu và nền
Bằng máy tính điện tử có công suất, tốc độ lớn và chơng trình phân tích kết
cấu theo phơng pháp PTHH tiến hành tính toán với hàng trăm trờng hợp thay
đổi số liệu khảo sát, phân tích kết quả đạt đợc, lập bảng vẽ các đồ thị biến
thiên của các đại lợng nghiên cứu. Từ các kết quả này có thể chọn lựa giá trị
hợp lý của phản ứng của kết cấu.
4.1.1 Giới thiệu công trình đợc để tính toán thực nghiệm bằng số
Luận án chọn công trình nhà chung c 21 tầng đợc xây dựng tại 27
4.1.2.2 Tải trọng tính toán
- Tải trọng tĩnh: Tĩnh tải, hoạt tải tác dụng vào kết cấu theo TCVN 2737
1995.
- Tải trọng động đất: lấy các giản đồ gia tốc trên nền đá gốc ở cao độ
75 m để tính cho sơ đồ có kể đến tơng tác và lấy các giản đồ gia tốc ở mặt đáy 21
móng ở cao độ 4,5 m để tính cho sơ đồ không kể đến tơng tác. Đã dùng phần
mềm chuyên dụng shake 91 và IBI-103L (S1) để nội suy giản đồ gia tốc ở tầng
đá gốc 75 m lên độ cao 4,5 m.
- Băng gia tốc đợc chọn để tính công trình cho trong hình 4.8 và 4.9
4.1.2.3 Các trờng hợp tính toán thử nghiệm bằng số
22
Cả hai sơ đồ tính không tơng tác và tơng tá đều thực hiện với các trờng hợp
thay đổi thông số tính toán:
- Thay đổi vị trí tầng cứng lần lợt từ tầng 1 đến tầng 21.
- Thay đổi chiều dày móng 2m, 3m
- Thay đổi mác bê tông M300, 350, 400
4.2 Kết quả tính toán
Kết quả tính toán đợc phân tích, so sánh đợc tập hợp trong 50 bảng và
54 đồ thị giới thiệu đầy đủ trong chơng 4, phụ lục C1 và C2 của luận án.
Trong tóm tắt giới thiệu một vài trờng hợp minh hoạ: Bảng 4.5, 4.7 và
các đồ thị so sánh trên Hình 4.12, 4.13 và 4.17, 4.18
So sánh kết quả các trờng hợp không tơng tác, móng 2m, thay đổi mác
bêtông.
Max ở đỉnh
Gia tốc tại
đáy móng
T1 T2 T3
Phơng án kết cấu,
Vật liệu
(m) (m/s
2
) (s) (s) (s)
Móng dày 2m BT M300 0,0471 1,459 2,36941 2,01091 1,22719
23
Móng dày 2m BT M350 0,0451 1,451 2,2998 1,95547 1,18699
Móng dày 2m BTM400 0,0483 1,447 2,23689 1,9055 1,15051
Móng dày 3m BTM300 0,0475 1,489 2,36916 2,01074 1,22686
Móng dày 3m BTM350 0,0457 1,475 2,29979 1,95572 1,18668
Móng dày 3m BTM400 0,0441 1,465 2,23711 1,90617 1,15021
2
+ Chuyển vị tại đỉnh:
cm
x
47,4= ,
24
Đây không phải là trị số max, min của mỗi loại đại lợng mà là giá trị
hợp lý đồng thời xảy ra dới tác động động đất của một trờng hợp.
- Các kết quả thể hiện trong các bảng và đồ thị đều phù hợp về mặt định
tính với qui luật vật lý của kết cấu chịu động đất.
- So sánh với công thức thực nghiệm đã đợc dùng trong một số qui
phạm ở nớc ngoài (công thức 1.26 và 1.28) kết quả cũng phù hợp về qui luật
4.6 Kết luận
Những đóng góp trong chơng 4 gồm:
- Xây dựng mô hình tính tơng tác giữa kết cấu nền chịu tải trọng động
đất phù hợp với chơng trình phân tích kết cấu chung, thông dụng và thực hiện
tính toán trên máy tính điện tử. Với mô hình tính này có thể đa đợc tất cả các
số liệu mô tả các tính chất cơ, lý, hình học và cấu tạo của công trình và nền đất.
- Dùng tầng cứng thêm vào nhà cao tầng để điều khiển phản ứng của
công trình trong tính toán với tải trọng động đất để tìm đợc phơng án hợp lý
của kết cấu, vật liệu và kích thớc móng là một ý nghĩa mới và phù hợp với
cách tính toán hiện tại có sự hỗ trợ của MTĐT.
- Dùng cách thực nghiệm tính toán và các số liệu thay đổi đợc chọn giả
thiết trớc, thực hiện tính toán nhiều lần theo một thuật toán thống nhất (thuật
toán phần tử hữu hạn) đã tìm ra đợc qui luật biến đổi về mặt định tính cũng
khu vực Hà Nội nên thiết kế sao cho có chu kỳ dao động riêng cơ bản lớn hơn
1,5s.
- Xây dựng đợc một mô hình tính tơng tác công trình nền chịu tải
trọng đất phù hợp với chơng trình phân tích kết cấu thông dụng. Với mô hình
tính này có thể đa đợc tất cả các số liệu mô tả các tính chất cơ lý, hình học và
cấu tạo của công trình và nền đất. Bằng cách thực nghiệm tính toán trên các số
liệu thay đổi đợc giả thiết trớc theo một thuật toán thống nhất (thuật toán
phần tử hữu hạn), đã tìm ra đợc qui luật biến đổi về mặt định tính cũng nh
định lợng của phản ứng công trình với tải trọng động đất.
- Đã đề xuất giải pháp kết cấu dùng tầng cứng thêm vào nhà cao tầng để
điều khiển chu kỳ dao động riêng đến giá trị thích hợp, đồng thời điều khiển
phản ứng của công trình chịu tải trọng động đất. Cờng độ vật liệu và kích
thớc móng cũng đợc xem là yếu tố có ảnh hởng đến đối xử kháng chấn của
công trình.
- Tính toán theo mô hình tính toán không gian, tơng tác giữa kết cấu và nền
cho kết quả phù hợp với bản chất vật lý của công trình hơn so với mô hình tính
không tơng tác và mô hình tính tơng tác phẳng. Kết quả tính toán chu kỳ
dao động riêng và lực cắt đáy phù hợp với công thức gần đúng cho trong {75}.