Thí nghiệm kết cấu công trình chịu
tải trọng động
BỘ MÔN THÍ NGHIỆM VÀ KIỂM ĐỊNH CÔNG TRÌNH
CHƯƠNG 4
TS. Nguyễn Hoàng Giang
Email :
I. CÁC KHÁI NIỆM
II. SỰ LÀM VIỆC CỦA CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG
III. TẢI TRỌNG ĐỘNG
IV. DỤNG CỤ ĐO VÀ CÁC THIẾT BỊ ĐO CÁC THAM SỐ DAO ĐỘNG
V. PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM TẢI TRỌNG ĐỘNG
VI. PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
CHƯƠNG 4
THÍ NGHIỆM CÔNG
TRÌNH CHỊU TẢI
TRỌNG ĐỘNG
I. CÁC KHÁI NIỆM
II. SỰ LÀM ViỆC CỦA
CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI
TRỌNG ĐỘNG
III. TẢI TRỌNG ĐỘNG
IV. DỤNG CỤ ĐO VÀ
CÁC THIẾT BỊ ĐO CÁC
THAM SỐ DAO ĐỘNG
IV. PHƯƠNG PHÁP
TiẾN HÀNH THÍ
NGHIỆM TẢI TRỌNG
ĐỘNG
IV. PHÂN TÍCH VÀ
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
M

IV. DỤNG CỤ ĐO VÀ
CÁC THIẾT BỊ ĐO CÁC
THAM SỐ DAO ĐỘNG
IV. PHƯƠNG PHÁP
TiẾN HÀNH THÍ
NGHIỆM TẢI TRỌNG
ĐỘNG
IV. PHÂN TÍCH VÀ
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
Động đất Kobe, 1995. Kết câu gia có gia cường và không gia cường
CHƯƠNG 4
THÍ NGHIỆM CÔNG
TRÌNH CHỊU TẢI
TRỌNG ĐỘNG
I. CÁC KHÁI NIỆM
II. SỰ LÀM ViỆC CỦA
CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI
TRỌNG ĐỘNG
III. TẢI TRỌNG ĐỘNG
IV. DỤNG CỤ ĐO VÀ
CÁC THIẾT BỊ ĐO CÁC
THAM SỐ DAO ĐỘNG
IV. PHƯƠNG PHÁP
TiẾN HÀNH THÍ
NGHIỆM TẢI TRỌNG
ĐỘNG
IV. PHÂN TÍCH VÀ
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
Động đất Kobe, 1995. Đường cao tốc
CHƯƠNG 4

IV. PHƯƠNG PHÁP
TiẾN HÀNH THÍ
NGHIỆM TẢI TRỌNG
ĐỘNG
IV. PHÂN TÍCH VÀ
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
Lực có sự thay đổi:
-
Theo thời gian: quạt quay
-
Không gian: Chuyển động xe cộ trên cầu
CHƯƠNG 4
THÍ NGHIỆM CÔNG
TRÌNH CHỊU TẢI
TRỌNG ĐỘNG
I. CÁC KHÁI NIỆM
II. SỰ LÀM ViỆC CỦA
CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI
TRỌNG ĐỘNG
III. TẢI TRỌNG ĐỘNG
IV. DỤNG CỤ ĐO VÀ
CÁC THIẾT BỊ ĐO CÁC
THAM SỐ DAO ĐỘNG
IV. PHƯƠNG PHÁP
TiẾN HÀNH THÍ
NGHIỆM TẢI TRỌNG
ĐỘNG
IV. PHÂN TÍCH VÀ
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
Sự rung động (Vibration)

I. CÁC KHÁI NIỆM
II. SỰ LÀM ViỆC CỦA
CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI
TRỌNG ĐỘNG
III. TẢI TRỌNG ĐỘNG
IV. DỤNG CỤ ĐO VÀ
CÁC THIẾT BỊ ĐO CÁC
THAM SỐ DAO ĐỘNG
IV. PHƯƠNG PHÁP
TiẾN HÀNH THÍ
NGHIỆM TẢI TRỌNG
ĐỘNG
IV. PHÂN TÍCH VÀ
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
Sự dao động:
-
Chuyển động của 1 cấu trúc đàn hồi
-
Có biến dạng
VD: Quạt quay, Chuyển động của nhà
trong động đất
CHƯƠNG 4
THÍ NGHIỆM CÔNG
TRÌNH CHỊU TẢI
TRỌNG ĐỘNG
I. CÁC KHÁI NIỆM
II. SỰ LÀM ViỆC CỦA
CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI
TRỌNG ĐỘNG
III. TẢI TRỌNG ĐỘNG

ĐỘNG
IV. PHÂN TÍCH VÀ
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
Lực quán tính
Lực tắt dần
Lực đàn hồi
Tổng ngoại lực
CHƯƠNG 4
THÍ NGHIỆM CÔNG
TRÌNH CHỊU TẢI
TRỌNG ĐỘNG
I. CÁC KHÁI NIỆM
II. SỰ LÀM ViỆC CỦA
CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI
TRỌNG ĐỘNG
III. TẢI TRỌNG ĐỘNG
IV. DỤNG CỤ ĐO VÀ
CÁC THIẾT BỊ ĐO CÁC
THAM SỐ DAO ĐỘNG
IV. PHƯƠNG PHÁP
TiẾN HÀNH THÍ
NGHIỆM TẢI TRỌNG
ĐỘNG
IV. PHÂN TÍCH VÀ
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
I. CÁC KHÁI NIỆM
II. SỰ LÀM VIỆC CỦA CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG
III. TẢI TRỌNG ĐỘNG
IV. DỤNG CỤ ĐO VÀ CÁC THIẾT BỊ ĐO CÁC THAM SỐ DAO ĐỘNG
V. PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM TẢI TRỌNG ĐỘNG

CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI
TRỌNG ĐỘNG
III. TẢI TRỌNG ĐỘNG
IV. DỤNG CỤ ĐO VÀ
CÁC THIẾT BỊ ĐO CÁC
THAM SỐ DAO ĐỘNG
IV. PHƯƠNG PHÁP
TiẾN HÀNH THÍ
NGHIỆM TẢI TRỌNG
ĐỘNG
IV. PHÂN TÍCH VÀ
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN BIỂU DIỄN CÂN BẰNG ĐỘNG
CỦA CÔNG TRÌNH:
( ) ( ) ( ) ( )MX t KX t CX t P t+ + =
&& &
Ma trận khối lượng, cản, độ cứng của hệ
Gia tốc, vận tốc, chuyển vị và tải trọng nút
CHƯƠNG 4
THÍ NGHIỆM CÔNG
TRÌNH CHỊU TẢI
TRỌNG ĐỘNG
I. CÁC KHÁI NIỆM
II. SỰ LÀM ViỆC CỦA
CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI
TRỌNG ĐỘNG
III. TẢI TRỌNG ĐỘNG
IV. DỤNG CỤ ĐO VÀ
CÁC THIẾT BỊ ĐO CÁC
THAM SỐ DAO ĐỘNG

THAM SỐ DAO ĐỘNG
IV. PHƯƠNG PHÁP
TiẾN HÀNH THÍ
NGHIỆM TẢI TRỌNG
ĐỘNG
IV. PHÂN TÍCH VÀ
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
TCVN 7191:2002; Dải điển hình của CT với các nguồn kích
động khác nhau: (Bảng 4.1)
NGUÔNG RUNG ĐỘNG
Dải tần số
Hz
Dải biên
µm
Dải vận
tốc
mm/s
Dải gia tốc
m/s
2
Đặc tính
thời gian
Đại lượng
đo
Giao thông (Đường bộ,
đường sắt)
1-80 1-200 0,2-50 0,02-1
Liên tục
Tức thời
Vận tốc

0,02-0,2
Tức thời
Vận tốc
Gia tốc
CHƯƠNG 4
THÍ NGHIỆM CÔNG
TRÌNH CHỊU TẢI
TRỌNG ĐỘNG
I. CÁC KHÁI NIỆM
II. SỰ LÀM ViỆC CỦA
CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI
TRỌNG ĐỘNG
III. TẢI TRỌNG ĐỘNG
IV. DỤNG CỤ ĐO VÀ
CÁC THIẾT BỊ ĐO CÁC
THAM SỐ DAO ĐỘNG
IV. PHƯƠNG PHÁP
TiẾN HÀNH THÍ
NGHIỆM TẢI TRỌNG
ĐỘNG
IV. PHÂN TÍCH VÀ
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
Công thức thực nghiệm xác định chu kỳ cơ bản T
1
:
(Bảng 4.2)
NGUỒN RUNG ĐỘNG
Dải tần
số
Hz

Liên tục
Tức thời
Vận tốc
Gia tốc
Thiết bị ở bên trong 1-1000 1-100 0,2-30 0,02-1
Liên tục
Tức thời
Vận tốc
Gia tốc
Hoạt động của con người
a) Va chạm
b) Trực tiếp
0,1-100
0,1-12
100-500
100-5000
0,2-20
0,2-5
0,02-5
0,02-0,2
Tức thời
Vận tốc
Gia tốc
CHƯƠNG 4
THÍ NGHIỆM CÔNG
TRÌNH CHỊU TẢI
TRỌNG ĐỘNG
I. CÁC KHÁI NIỆM
II. SỰ LÀM ViỆC CỦA
CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI

TiẾN HÀNH THÍ
NGHIỆM TẢI TRỌNG
ĐỘNG
IV. PHÂN TÍCH VÀ
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
- CT chịu tác động thường xuyên thời gian dài của tải động
có chu kỳ  Dao động cưỡng bức
4.1.2 Dao động cưỡng bức
Dao động có chu kỳ tuần hoàn  Dao động điều
hòa
CHƯƠNG 4
THÍ NGHIỆM CÔNG
TRÌNH CHỊU TẢI
TRỌNG ĐỘNG
I. CÁC KHÁI NIỆM
II. SỰ LÀM ViỆC CỦA
CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI
TRỌNG ĐỘNG
III. TẢI TRỌNG ĐỘNG
IV. DỤNG CỤ ĐO VÀ
CÁC THIẾT BỊ ĐO CÁC
THAM SỐ DAO ĐỘNG
IV. PHƯƠNG PHÁP
TiẾN HÀNH THÍ
NGHIỆM TẢI TRỌNG
ĐỘNG
IV. PHÂN TÍCH VÀ
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
( )
( ) .sinx t A t

I. CÁC KHÁI NIỆM
II. SỰ LÀM ViỆC CỦA
CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI
TRỌNG ĐỘNG
III. TẢI TRỌNG ĐỘNG
IV. DỤNG CỤ ĐO VÀ
CÁC THIẾT BỊ ĐO CÁC
THAM SỐ DAO ĐỘNG
IV. PHƯƠNG PHÁP
TiẾN HÀNH THÍ
NGHIỆM TẢI TRỌNG
ĐỘNG
IV. PHÂN TÍCH VÀ
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
( )
( )
1 1 1 1
2 2 2 2
( ) .sin
( ) .sin
x t A t
x t A t
ω ϕ
ω ϕ
= +
= +
Hiện tượng biên:
1 2 1 2 1 2
; ;A A A
ω ω ϕ ϕ

A A
α α
−
=
CHƯƠNG 4
THÍ NGHIỆM CÔNG
TRÌNH CHỊU TẢI
TRỌNG ĐỘNG
I. CÁC KHÁI NIỆM
II. SỰ LÀM ViỆC CỦA
CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI
TRỌNG ĐỘNG
III. TẢI TRỌNG ĐỘNG
IV. DỤNG CỤ ĐO VÀ
CÁC THIẾT BỊ ĐO CÁC
THAM SỐ DAO ĐỘNG
IV. PHƯƠNG PHÁP
TiẾN HÀNH THÍ
NGHIỆM TẢI TRỌNG
ĐỘNG
IV. PHÂN TÍCH VÀ
ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
I. CÁC KHÁI NIỆM
II. SỰ LÀM VIỆC CỦA CÔNG TRÌNH CHỊU TẢI TRỌNG ĐỘNG
III. TẢI TRỌNG ĐỘNG
IV. DỤNG CỤ ĐO VÀ CÁC THIẾT BỊ ĐO CÁC THAM SỐ DAO ĐỘNG
V. PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM TẢI TRỌNG ĐỘNG
VI. PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
CHƯƠNG 4
THÍ NGHIỆM CÔNG