1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Năm 2006 bộ xây dựng đã ban hành tiêu chuẩn thiết kế công trình chòu động đất
375 : 2006. Trong đó, phần lớn tiêu chuẩn yêu cầu tính toán dựa vào đường phổ
phản ứng. Bên cạnh đó, phương pháp phân tích lòch sử thời gian cũng khuyến khích
được dùng. Cả hai phương pháp này còn khá mới mẻ ở Việt Nam so với phương pháp
tải trọng ngang tónh tương đương. Hiện nay, các phần mềm tính kết cấu Sap2000,
Etabs là những phần mềm rất quen thuộc với các kó sư kết cấu và chúng đều có thể
tính được công trình chòu động đất theo ba phương pháp trên một cách chính xác và
nhanh gọn. Tuy nhiên, các kó sư vẫn gặp khó khăn khi áp dụng vào tính toán vì sự
phức tạp của bài toán động lực học khi áp dụng vào từng công trình cụ thể. Nếu
không hiểu rõ vấn đề có thể dẫn đến những sai sót rất nghiêm trọng trong thiết kế.
Chương 1.
TỔNG QUAN.
1.1 MỞ ĐẦU.
Nước ta hầu như không chòu thiệt hại nhiều do động đất gây ra. Trước kia khi
chất lượng đời sống chưa cao, khi thiết kế công trình, các kó sư kết cấu hầu như
không kể đến tác động do động đất gây ra. Ngày nay cùng với sự phát triển của xã
hội, nhu cầu về những công trình có sự an cao ngày càng tăng, đòi hỏi người kó sư
phải thiết kế công trình có kể đến tác động của động đất.
Trong năm 2006, bộ xây dựng đã ban hành TCXDVN 375 : 2006 " Thiết kế
công trình chòu động đất ". Tuy nhiên trong tiêu chuẩn chỉ đưa ra cách thức chung để
tính toán, và phần lớn phải dựa vào đường phổ phản ứng được thiết lập cho mỗi
vùng đất. Để tính toán bằng tay theo phương pháp này mất rất nhiều thời gian và
công sức, nhiều khi không thể thực hiện được một cách chính xác nếu không có sự
trợ giúp của các phần mềm máy tính.
một số luận văn cao học của trường ĐH Bách Khoa TP Hồ Chí Minh cũng có đề
cập đến vấn đề này như : luận văn thạc só của Võ Bá Tầm, luận văn thạc só của Ngô
Vi Long, luận văn thạc só Nguyễn Công Dân… đều đề cập đến quy trình tính toán
động đất tuy nhiên hầu hết đều đưa ra quy trình tính toán bằng tay với những hệ số
rất khó xác đònh và sự ứng xử động học của kết cấu chưa được kể đến đầy đủ.

bò lún sụt, sụp lở và hóa lỏng. Các công trình nằm trên nền đất đó sẽ bò phá hoại
Trong trường hợp nền đất ổn đònh, công trình đặt trên nền đất sẽ xuất hiện các
phản ứng ( chuyển vò, vận tốc, gia tốc ) và nội lực của công trình nói chung là vượt
quá nội lực đã tính toán tónh. Đây là nguyên nhân trực tiếp dẫn đến sự phá hoại và
hư hỏng của công trình nằm trong vùng động đất.
1 Chương 2
TÍNH TOÁN TÁC ĐỘNG CỦA ĐỘNG ĐẤT THEO MỘT SỐ PHƯƠNG
PHÁP
1.3 PHƯƠNG PHÁP TẢI TRỌNG NGANG TĨNH TƯƠNG ĐƯƠNG.
1.3.1 giới thiệu chung.
Đây là một phương pháp tính toán tác động của động đất đơn giản nhất vì yếu tố
ứng xử động học của công trình không được kể đến một cách đầy đủ trong tính toán.
phương pháp tónh đã thay thế tác dụng của các loại tác động ngẫu nhiên bằng những
lực tónh tương đương. Lực tónh này được tính toán phụ thuộc vào các yếu tố như : hệ
số khu vực theo bản đồ phân vùng động đất Z; hệ số mức độ quan trọng của công
trình I; hệ số nền S; hệ số loại kết cấu K; chu kỳ dao động của công trình T; khối
lượng tính toán của công trình W.
Lực tác động được quy thành lực tập trung tại móng, lực tập trung tại móng này
sẽ được phân bố theo phương đứng cho các tầng nhà. Cách phân bố này phụ thuộc
vào tiêu chuẩn tính toán của từng nước quy đònh. Hiện nay tồn tại một số cách phân
bố phổ biến sau.
+ Lực ngang tác động vào mỗi tầng của công trình tỉ lệ với khối
lượng của tầng đó và chuyển vò ngang của tầng đó:
.
.
i i
i
i i
w y
f V

.
.
k
i i
i
k
i i
w h
f V
w h
=
∑
trong đó giá trò của k phụ thuộc vào chu kỳ dao động T của công trình được lấy
như sau:
(a) k = 1 đối với công trình có T < 0,5s
(b) k = 2 đối với nhà có T ≥ 2,5s
(c) k = 1÷ 2 được nội suy tuyến tính cho nhà có chu kỳ T = 0,5 ÷ 2,5s.
Sau đó các bước tính toán nội lực, ứng suất, chuyển vò được tính toán tương tự
như bài toán tónh học với một lực tónh ngang tác dụng tại mỗi tầng.
1.3.2 Sử dụng phần mềm tính kết cấu Sap2000, Etabs để tính tác động
của động đất theo phương pháp tải trọng ngang tương đương.
Trong phạm vi đề tài, chỉ giới thiệu cách tính tải trọng ngang tương đương theo
tiêu chuẩn xây dựng thống nhất UBC 1994.
Thực hiện các bước sau để khai báo cho việc tính toán:
Define/ Static Load Cases.
Lựa chọn Type (QUAKE) / Lựa chọn Auto Lateral Load (UBC 94)
Chọn Modify Lateral Load… để khai báo các thông số cho việc tính toán. (xem
Hình 1.1)
4
Hình 1.1. khai báo theo tiêu chuẩn UBC 94

W
được áp dụng cho sự không ổn đònh của
những kết cấu có chu kỳ dao động dài, chòu sự rung động lớn của nền đất. Một giá
5
trò lớn của C=2,75 đưa ra một cách tính toán tải trọng chấn động đơn giản, nơi mà
việc tính toán chu kỳ dao động riêng của kết cấu và hệ số ứng xử của kết cấu - vò trí
xây dựng S không phù hợp với thực tế.
+ S là hệ số của vò trí xây dựng vói giá trò 1,0; 1,2; 1,5 và 2 được đònh nghóa như
sau
1,0 - cho mặt cắt đòa chất của đất với cả 2 loại sau:
i) đất có đặc tính cứng như đá được xác đònh bởi vận tốc sóng cắt lớn hơn
2500 ft/s hoặc những sự xác đònh phù hợp khác.
ii) đất cứng, nặng ở độ sâu bé hơn 200ft
1,2 - cho đất nặng và cứng nơi độ sâu của đất vượt quá 20ft,đất bùn mềm hoặc
có độ cứng trung bình nhưng không lớn hơn 40ft, bùn mềm
2,0 - cho đất có mặt cắt đòa chất lớn hơn 40ft bùn mềm có đặc tính được xác
đònh bởi vận tốc sóng cắt ít hơn 500ft
+ I - là hệ số quan trọng với 4 thuộc tính của công trình sau: tính chất công trình,
sự nguy hiểm của công trình, sự đặc biệt của công trình, và cấp của công trình. Tính
chất và sự nguy hiểm của công trình được xem là quan trọng với hệ số 1,25. Trong
khi tính chất đặc biệt và cấp của công trình được cho phép bằng 1,0. Tính chất nguy
hiểm và đặc biệt của công trinh cần thiết cho sự xác đònh công trình sẽ được cho
trong điều 305 và 306 của tiêu chuẩn UBC.
+ T - chu kỳ dao động cơ bản của kết cấu.
Lực cắt phân bố dọc theo chiều cao nhà
Công thức tính lực cắt tại móng như trên không chỉ ra được cách mà lực cắt phân
bố dọc chiều cao công trình, lực cắt tại móng sẽ được phân bố cho từng tầng của
công trình theo công thức sau:
1
( ) .

Wx
Fx
<=>
F
t
Thay vì quy tất cả thành lực phân bố F’
x
, người ta đã chuyển một phần lực phân
bố thành lực ngang tập trung đặt tại đỉnh nhà F
t
, và lực phân bố lúc đó là F
x
< F’
x .
Ft được cho:
Ft= 0,007 T.V , Phần còn lại của lực cắt cơ sở (V - Ft) được phân bố như một
hình tháp lật ngược trên suốt chiều cao công trình.
Sự xoắn
Mô men xoắn theo phương ngang tại mối tầng được xác đònh bằng tích số của
lực cắt tại mỗi tầng và kết quả độ lệch tâm được tính toán từ tâm khối lượng và tâm
cứng của mỗi tầng. Độ lệch tâm ngẫu nhiên được lấy bằng 5% kích thước mặt
bằng(plan dismension) của công trình và vuông góc với phương của lực cắt, việc
cộng thêm mômen xoắn ngẫu nhiên để tính toán cả những sai sót có thể gặp trong
khi tính toán độ cứng của các cấu kiện trong kết cấu và sự phân bố khối lượng
trong mối tầng. Chỗ nào tồn tại sự xoắn không đều, độ lệch tâm ngẫu nhiên có thể
tăng thêm bởi một hệ số khuếch đại Ax
Lực cắt và mômen của tầng
Lực cắt tại bất kỳ tầng nào là tổng của tất cả lực ngang tại tầng đó và phía trên
sàn tầng đó. Mômen lật tại bất cứ tầng nào là tổng các mômen do lực cắt chấn động
tại mối tầng gây ra phía trên sàn tầng đó. Mômen lật và lực cắt được phân bố trên

Giá trò phổ vận tốc được suy từ phổ chuyển vò :
v d
S S
ω
=
hay
2
v d
S S
T
π
=
Giá trò phổ gia tốc được suy từ phổ chuyển vò :
2
a v d
S S S
ω ω
= =
.
1.4.2 Lý thuyết tính toán.
Giá trò chuyển vò cực đại tổng quát của dạng dao động n:
.
n
n dn
n
L
Y S
M
=
Với S

T
T
h
ơ
ø
i

g
i
a
n
T = 0,1s
T = 2,4s
y
o
y
o
m
Giảm chấn
y
F
y + y
o
K
8
1
N
n j jn
j
L m

M
φ
=
Giá trò lớn nhất của lực ngang tại tầng thứ j trong mode n:
.
n
jn an j jn
n
L
f S m
M
φ
=
Trong đó : S
an
là giá trò nội suy được từ phổ phản ứng gia tốc ứng với chu kỳ T
n
và hệ số giảm chấn của mode n.
Các giá trò nội lực, lực căt, mômen có thể được tính toán từ lực ngang bằng cách
phân tích lực tónh.
0
1
N
n jn
j
V f
=
=
∑
Có thể tính trực tiếp lực cắt cực đại tại móng công trình bằng công thức:

 
 
=
∑
∑
với W
j
= m
j
.g - khối lượng tại tầng thứ j.
g – gia tốc trọng trường
Lực tập trung tại mỗi tầng có thể suy ra từ lực cắt tại móng:
1
j j
on
jn
N
j jn
j
W
f V
W
φ
φ
=
=
∑
Mômen cực đại tại móng:
on n on
M h V=

ξ
3) Giải phương trình
2
K m
φ ω φ
=
để xác đònh tần số giao động tự nhiên
n
ω
và
hàm dạng
n
φ
. Thực chất đây là việc giải bài toán trò riêng của đại số tuyến tính.
9
4) Xác đònh ứng xử lớn nhất của mỗi mode
a) Xác đònh S
dn
và S
a n
từ phổ chuyển vò và phổ gia tốc ứng với chu kỳ T
n
và
n
ξ
b) Tính chuyển vò từng tầng.
c) Tính biến dạng của tầng
d) Tính lực ngang tác dụng tại từng tầng
e) Tính nội lực, lực cắt, mômen bằng phươn pháp tónh dựa vào lực ngang
từng tầng

– thời gian, tải gia tốc có chiều dọc theo chiều dương của trục 1,2,3 thuộc U1, U2,
U3.
2.2.3.2. Hệ tọa độ đòa phương của phổ phản ứng
Mỗi phổ phản ứng có một hệ tọa độ đòa phương của riêng nó. Được dùng để xác
đònh phương của lực do gia tốc nền gây ra. Hệ trục tọa độ đòa phương này biểu diễn
bởi 3 trục 1,2 và 3. Được xác đònh dựa theo hệ trục tọa độ tổng thể X,Y và Z.
Hệ tọa độ đòa phương có thể quay quanh trục Z của hệ tọa độ tổng thể. Trục đòa
phương 3 luôn trùng với trục Z tổng thể . Trục 1 và 2 đòa phương sẽ trùng khớp với
trục X,Y tổng thể nếu góc quay “ang” bằng 0. nói cách khác, hệ “ang” được tạo ra
bằng cách quay trục 1 từ trục X theo chiều kim đồng hồ khi chiều dương của trục Z
10
đang hường về phía bạn. Ta có thể ấn đònh góc quay của hệ tọa độ đòa phương bằng
cách nhập góc quay “Excitation Angle” khi đònh nghóa phổ phản ứng.
Global
X
Y
Z
Z,3
Y
XX
1
2
ang
ang
ang
csys
Hình 2.2. hệ trục tọa độ đòa phương của phổ phản ứng
2.2.3.3. Đường cong phổ phản ứng.
Đường cong phổ theo mỗi phương được thiết lập từ các hàm có sẵn trong Etabs
hoặc từ hàm do người thiết kế xây dựng. Tất cả các điểm của đường phổ phản ứng

Lưu ý: Khối lượng tham gia tính giao động:
11
Khối lượng của đà, dầm, cột, sàn, vách cứng sẽ được phần mềm tự tính toán
theo đònh nghóa vật liệu mà ta đã khai báo.
Khối lượng hoàn thiện, khối lượng tường, mái, hệ thống kó thuật, đường ống và
một phần hoạt tải do người thiết kế tự tính toán theo tiêu chuẩn hiện hành. Ta có
thể tham khảo tiêu chuẩn tính toán thành phần động của tải trọng gió của Việt Nam
Theo điều 3.2.4 TCXD 229 : 1999.
Khi kể đến các khối lượng chất tạm thời trên công trình trong việc tính toán
động lực tải trọng gió, cần đưa vào hệ số chiết giảm khối lượng.
Bảng 1 – Hệ số chiết giảm khối lượng đối với một số dạng khối lượng chất
tạm thời trên công trình
Dạng khối lượng
Hệ số chiết
giảm
khối lượng
Bụi chất đống trên mái 0,5
Các vật liệu chất chứa trong kho, si lô, bun ke, bể chứa 1,0
Người, đồ đạc trên sàn
tính tương đương phân
bố đều
thư viện và các nhà chứa hàng, chứa hồ
sơ 0,8
các công trình dân dụng khác 0,5
Cầu trục và cẩu neo
các vật nặng
có móc cứng 0,3
coó móc mềm 0,0
Trong phạm vi đề tài này, ta giả sử lấy hệ số chiêt giảm khối lượng là 0,5 đối
vói hoạt tải.

Nhập mô hình 3 chiều có cả sàn và vách
cứng. Nhưng không cần chia nhỏ phần tử
Shell khi giải bài toán dao động vì sai số chỉ
là 1 % so với khi có chia nhỏ các phần tử từ
Shell trong khi làm tăng khối lượng tính toán
lên nhiều. Trừ khi ta muốn xem xét kỹ nội lực
trong kết cấu.
Khai báo khối lượng theo các cách sau:
Cách 1: M = (HT hoàn thiện + HT tường + HT)/g
M = (1.1 + 2.5 + 2 = 5.6 kN/m
2
) / (g = 9,81) = 0.56 kN/m
2
.
Sau đó gán lên Shell bằng Erea Mass.
Assign Shell/ Erea -> Additional Erea Mass…
Để diễn tả được sự phân bố thực tế khối lượng trên sàn, ta có thể gán mỗi ô sàn
một giá trò khối lượng phân bố khác nhau sao cho tổng khối lượng trên một sàn
không đổi.
Cách 2 : trong trường hợp để cho máy chạy nhanh hơn, ta chi cần nhập khung,
và thay những vò trí có vách cứng bằng một giàn tương đương. Kích thước các thanh
của dàn được chọn gần đúng như sau. Tiết diện thanh chéo của dàn có chiều rộng
và cao bằng chiều dày của vách cứng. Chiều cao tiết diện thanh cánh thượng và
cánh hạ gấp 2 chiều dày vách, chiều rộng tiết diện bằng chiều dày vách. Kết quả
chạy trên nhiều mô hình cho thấy giá trò của chu kỳ dao động gần đúng với khi nhập
vách cứng nhưng hình dạng của các mode dao động ứng với các chu kỳ đó thì không
còn giống với khi nhập vách và sàn nữa. Vì vậy, tôt nhất là nên nhập cả vách và
sàn khi tính mô hình 3 chiều.
khi đó, chọn toàn bộ các nút giao giữa dầm và cột, rồi gán đều bằng Joint Mass:
M = G

sau đó chọn xem bảng Modal Participating Mass Ratios (xem hình 2.5)
14
Hình 2.5. hệ số khối lượng tham gia
Theo ví dụ ở Hình 2.5, ta chỉ cần lấy đến mode thứ 7 vì khi đó hệ số khối lượng
tham gia theo cả 2 phương đều lớn hơn 90%. Số mode được chọn còn phụ thuộc vào
hình dạng dao động của các mode đó đã đủ mô tả được hình dạng dao động của
công trình theo phương đó hay chưa.
Bước 3. đònh nghóa hàm phổ phản ứng.
Trong Etabs có sẵn các hàm phổ phản ứng của tiêu chuẩn một số nước. Tuy
nhiên ta không thể dùng được vì mỗi phổ phản ứng được lập với một vùng đất và
những điều kiện tính toán đi kèm. Trong TCXDVN 375:2006. có chỉ dẫn cách xây
dựng phổ phản ứng thiết kế bằng công thức với 5 loại nền đất khác nhau. Chu kỳ 0
< T < 4s được xây dựng theo phổ gia tốc, chu kỳ 4 < T <10s được xây dựng theo
phổ chuyển vò.
Dưới đây là ví dụ đường phổ gia tốc được xây dựng theo tiêu chuẩn Việt Nam
với nền đất loại A. Xem hình 2.6. Ddải chu kỳ từ 0 đến 10s. tung độ của đường phổ
đều được chia cho ag. xem Phụ Lục 2 để biết cách dựng đường phổ theo TCVN.
Xem phụ lục 5 để biết cách đưa đường phổ mà đề tài đã xây dựng vào phần mềm
để tính toán.

Hình 2.6. phổ phản ứng đất loại A theo TCXDVN
Bước 4. đònh nghóa trường hợp tải
Vì tung độ của phổ phản ứng đã chia cho ag nên trong đònh nghóa trường hợp
đường phổ phản ứng ( Response Spectrum Case). Ta phải nhân gia tốc nền với đơn
vò tương ứng vào hệ số khuếch đại Scale Factor với giá trò : ag*g*hệ số khuếch đại
theo phương đang xét. Ví dụ, tác động của phổ “A” lên phương U1, U2 là 100%
(Scale Factor = 1). Tác động của phổ “A” lên phương U3 là 40% (Scale Factor = 0,4
15
). Xem hình 2.7. trong thực tế, người ta chỉ đo được giá trò phổ phản ứng theo một
phương, muốn kể đến tác động đồng thời của 2 phương lên công trình, ta thường cho

∑∑
Tổng kép được thực hiện trên toàn bộ các mode được khảo sát.
nm
ρ
là hệ số liên
kết giữa mode n và mode m. Phụ thuộc vào tỷ số cản và vào tần số riêng.
( )
3/2
2
2 2 2
8 (1 )
(1 ) 4 1
nm
r r
r r r
ξ
ρ
ξ
+
=
− + +
Với
/
n m
r
ω ω
=
. Các hệ số đêu dương và nhỏ hơn hoặc bằng 1.
b) Phương pháp SRSS ( Square Root of the Sum of the Squares).
Phương pháp này dùng căn bậc hai của tổng bình phương các ứng xử cực đại của

phương sẽ được nội suy từ đường phổ phản ứng đã đònh nghóa theo phương đó ứng
với chu kỳ dao động riêng và hệ số giảm chấn của mode đó. Lực “quán tính” tác
17
dụng vào các phần tử (trừ phần tử Asolid) phụ thuộc vào khối lượng của phần tử đó
và được tính toán như đã giới thiệu trong phần cơ sở lý thuyết. Nội lực, ứng suất và
chuyển vò theo phương đó của hệ được tính toán dựa vào lực tác động đó. Các bước
trên được tính toán độc lập cho từng mode dao động theo một phương. Sau đó, phần
mềm tự động tổ hợp nội lực, ứng suất và chuyển vò từ các mode để được gia trò tổng
thể trong kết cấu trong một phương (Modal Combination). Để được giá trò ứng xử
của kết cấu trong không gian, phần mềm sẽ tự động tổ hợp từ các phương khác
nhau.(Directional Combination).
Phản lực và mômen tại móng luôn tuân theo hệ trục tọa độ đòa phương của phô
phản ứng.
2 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐỘNG LỰC HỌC KẾT CẤU THEO LỊCH
SỬ – THỜI GIAN
Phương pháp cộng tác dụng hoặc phương pháp phổ được phác thảo ở phần trước
rất hữu dụng cho phân tích đàn hồi của kết cấu. Nó không trực tiếp áp dụng được
cho việc phân tích không đàn hồi bởi vì nguyên tắc cơ bản của cộng tác dụng không
còn phù hợp nữa. Hơn nữa, sự phân tích khó tránh khỏi sai số vốn có của phương
pháp cộng tác dụng mô hình. Xét cho cùng, phương pháp tổ hợp ứng xử của kết cấu
từ các dạng dao động khác nhau là một kỹ thuật có xác xuất chính xác nhất đònh. Và
trong một số trường hợp, có thể tạo ra những kết quả miêu tả không trọn vẹn ứng xử
thực sự của kết cấu. Phương pháp phân tích lòch sử thời gian khắc phục 2 nhược
điểm này. Nhưng nó đòi hỏi 1 khối lượng tính toán lớn. Nó không đơn thuần là 1
công cụ để phân tích trong việc thiết kế của công trình. Nó có thể cho ta biết ứng xử
thực tế của công trình trong từng thời điểm xảy ra động đất.
Phương pháp này dựa vào tích phân từng bước mà phạm vi thời gian thì được xác
đònh trong lượng số gia nhỏ
t
δ

1
N
n j jn
j
L m
φ
=
=
∑
và
2
1
N
n j jn
j
M m
φ
=
=
∑
18
Đây chỉ là phương trình dao động của hệ một bậc tự do với tần số dao động tự
nhiên
n
ω
và hệ số giảm chấn
n
ξ
được kích thích ở bậc (degree)
n

∫
&&
(**)
Sự đóng góp của mode n vào chuyển vò tại tầng thứ j
( )
j
u t
( ) ( )
jn n jn
u t Y t
φ
=
; j = 1,2,3,…N. (58)
Biến dạng của tầng trên so với tầng dưới:
1,
( ) ( ) ( )
jn jn j n
t u t u t
−
∆ = −
Lực ngang tác dụng tại từng tầng của mode n:
( ) ( )
n n
f t Ku t=
hay
( ) ( )
n n n
f t K Y t
φ
=

n j jn
j
M t h f t
=
=
∑
Trong mỗi bước thời gian, ứng xử tổng thể của kết cấu được xác đònh bằng cách
kết hợp ứng xử của tất cả các mode dao động.
1
( ) ( )
N
n
n
r t r t
=
=
∑
Tóm lại: ứng xử của một kết cấu gồm nhiều tầng được lý tưởng hóa chòu tác
động của chuyển động đất nền có thể được xác đònh theo các bước sau:
1) Xác đònh gia tốc đất nền theo thời gian
( )
g
u t
&&
2) Xác đònh các đặc tính của kết cấu :
a) Tính toán khối lượng và độ cứng m, k
b) Xác đònh hệ số giảm chấn ứng với mỗi mode
n
ξ
3) Giải phương trình

đó.
Máy tính sẽ mô hình hóa kết cấu và lập ra phương trình dao động của mỗi dạng
dao động (mode). Ta có thể xác lập hệ số cản ứng với mỗi dạng dao động. Sự biến
thiên của gia tốc trong toàn bộ quá trình động đất sẽ được chia ra từng bước thời
gian nhỏ để phân tích. Độ lớn của bước thời gian này được xác lập bởi người thiết
kế. Trong mỗi bước thời gian, gia tốc xem như thay đổi tuyến tính.
Máy tính sẽ tích phân từng bước phương trình dao động trong từng bước thời
gian. Kết quả của bước trước sẽ là điều kiện ban đầu của bước kế tiếp. Bước tích
phân này có thể diễn ra theo 2 cách:
Nếu tích phân trực tiếp phương trình dao động tổng thể thì gọi là phương pháp
tích phân trực tiếp(Direct Integration), chỉ có ở Sap2000.
Nếu tích phân phương trình dao động của các dạng dao động gọi là phương pháp
tích phân dạng dao động (Modal). Etabs chỉ dùng cách tích phân này vì nó cho ra
kết quả khá chính xác với nhà cao tầng.
Trong mỗi bước thời gian, ứng xử của kết cấu sẽ được tính toán trong tất cả các
phần tử. Sau đó sẽ được cộng lại để được ứng xử tổng thể của kết cấu cho đến thời
điểm đó. Đây không phải là ứng xử riêng của kết cấu trong bước thời gian đó, vì sau
mỗi bước thời gian thì giá trò ứng xử đều được lưu lại và lấy đó làm giá trò đầu vào
cho bước kế tiếp. Cách kết hợp này loại trừ hoàn toàn được cách tổ hợp theo xác
suất của phương pháp tổ hợp từ các dạng dao động trong phổ phản ứng.
Nhận xét.
ng xử của kết cấu với mỗi băng gia tốc sẽ khác nhau. Để có được giá trò thiết
kế cho kết cấu, ta phải chạy mô hình với rất nhiều băng gia tốc khác nhau. điều
kiện của Việt Nam không có điều kiện ghi lại được tất cả các trận động đất đã xảy
ra.
Để khắc phục khó khăn này, luận văn thạc só của Th.s Đào Đình Nhân đã đưa ra
một phương pháp mô phỏng tải trọng động đất được sử dụng để phát sinh các băng
gia tốc, từ đó sẽ phân tích một kết cấu cụ thể nhằm tính toán phản ứng của nó với
các băng gia tốc đã mô phỏng. Kết quả phản ứng được biểu diễn dưới dạng các biểu
đồ tần suất tích luỹ.

Difine / Time History Functions
Ta có thể đònh nghóa sự thay đổi của tải trọng theo thời gian bằng những hàm
đơn giản (Sin, Cosin…) có sẵn trong Etabs hoặc tự xác lập một hàm bất kỳ hoặc lấy
hàm từ một File dữ liệu có sẵn.
Add Function from File… (xem hình 3.1) và thực hiện các bước khai báo sau:
21
Hình 3.1. đònh nghóa hàm thời gian
1) chọn Browse… và chỉ đường dẫn đến thư mục chứa file hàm thời gian. Ví dụ thư
mục Time History Functions trong dữ liệu của Etabs.
2) chọn View File để xem hình thức trình bày của File phục vụ cho việc khai báo.
3) nếu File có dạng giá trò và thời gian tương ứng thì chọn Time and Function
Values. Nếu File có dạng giá trò đo cách nhau một khoảng thời gian nhất đònh thì
chọn Values at Equal Intervals of. Và nhập bước thời gian đọc được từ file dữ liệu.
(xem hình 3.2 và 3.3 )
4) xem kó file dữ liệu và khai báo 2 thông số quan trọng sau:
Header Lines to Skip : số dòng đầu tiên chú thích cho bảng dữ liệu.
Number of Points per Line : số “cột dữ liệu” yêu cầu máy đọc. Cột dữ liệu ở đây là
số cột nếu bảng cho ở dạng giá trò cách nhau khoảng thời gian nhất đònh.(hình 3.2).
Số cột dữ liệu là số cặp cột bao gồm một cột thời gian và một cột giá trò nếu bảng
cho ở dạng thời gian và giá trò.(hình 3.3).
5) Click Display Graph để xem giản đồ của giá trò.
22
Hình 3.2. dạng thời gian và giá trò tương ứng
Hình 3.3. dạng giá trò đo cách nhau một khoảng xác đònh
1.10.2 Đònh nghóa trường hợp phân tích.
Define / Time History Cases… -> Add New History… (hình 3.4)
23
Hình 3.4. đònh nghóa trường hợp phân tích.
Hình 3.5. khai báo hệ số giảm chấn
24

trục tọa độ đòa phương của phổ phản ứng.
Nếu ta chỉ hiển thò kết quả của một trường hợp “tải” phổ phản ứng, đó là kết
quả lớn nhất của tác động theo phương đó của gia tốc. và tại một tiết diện chỉ có
một dấu của nội lực.
Nếu ta tổ hợp với các trường hợp tải khác (ví dụ tónh tải), phần mềm luôn hiểu
giá trò nội lực của phổ phản ứng (giả sử = X) có 2 dấu. Giá trò tổ hợp được sẽ là
“tónh tải + X” và “tónh tải – X”. khi đó sẽ cho ta 2 kết quả của tổ hợp và ta không
biết lấy kết quả nào là nguy hiểm nhất. Cần phải kết hợp với kết qủa của phương
pháp lòch sử – thời gian để biết tường tận ứng xử của kết cấu.
25
Display / Show Member Forces/Stress Diagram… (hình 3.6)
Hình 3.6. xem nội lực của phân tích phổ phản ứng
Xem lực cắt, chuyển vò, mômen lớn nhất của mỗi tầng.
Display / Show Story Response Plots…(hình 3.7)
1.12 Xem kết quả tính phân tích Lòch sử – thời gian
Đây là lòch sử ứng xử theo thời gian của kết cấu (chuyển vò, biến dạng, ứng
suất, nội lực) được thể hiện dưới dạng bảng biểu hoặc đồ thò. Cho phép người sử
dụng thấy được tường tận ứng xử của kết cấu trong thời gian xảy ra động đất.
Ta có thể xem ứng xử của kết cấu cho đến thời điểm mà ta muốn xem. Thời
gian đó phải nằm trong khoảng thời gian mà ta đònh nghóa. Hình 3.8
Chú ý, ứng xử này của kết cấu chỉ là ứng xử đối với một băng gia tốc, muốn có
giá trò thiết kế, ta phải tính với nhiều băng gia tốc khác nhau.
Xem ứng xử của kết cấu biến thiên theo thời gian:
Chọn nút và thanh mà ta muốn xem ứng xử
Display / Show time History traces… hình 3.9. hình 3.10