L IC M
N
Sau th i gian h c t p, nghiên c u và làm lu n v n, đ
giúp đ c a các th y, cô giáo trong tr
ng
i h c Th y l i và s c g ng n
l c c a b n thân, đ n nay đ tài “Nghiên c u nh h
k tc uđ
ng h m d n n
c s nhi t tình
ng c a l c đ ng đ t đ n
c c a tr m th y đi n” đã đ
c hoàn thành.
Các k t qu trong lu n v n là nh ng đóng góp nh v vi c nghiên c u
xác đ nh k t c u đ
ng h m d n n
c c a th y đi n Su i S p 3 – S n La. Do
H c viên
Ngô Duy Bính
L I CAM OAN
Tên tôi là: Ngô Duy Bính
H c viên l p: 20C11
Tên đ tài lu n v n “Nghiên c u nh h
đ
ng h m d n n
ng c a l c đ ng đ t đ n k t c u
c c a tr m th y đi n” .
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên c u c a riêng tôi. Nh ng n i dung
và k t qu trình bày trong lu n v n là trung th c và ch a đ
c ai công b
trong b t k công trình khoa h c nào. N u vi ph m tôi xin hoàn toàn ch u
trách nhi m, ch u b t k các hình th c k lu t c a Nhà tr
ng.
H c viên
Ngô Duy Bính
1.3. L a ch n tuy n đ
ng h m, nguyên lí tính toán kh n ng ch u l c v
h m .................................................................................................................. 11
1.3.1. L a ch n tuy n c a đ
ng h m ............................................................ 11
1.3.2. Nguyên lí tính toán kh n ng ch u l c v h m ..................................... 13
1.4. T ng quan v đ ng đ t ............................................................................. 15
1.4.1. Nguyên nhân gây ra đ ng đ t ............................................................... 15
1.4.2. M t s khái ni m v đ ng đ t ............................................................... 15
1.4.3. Tình hình đ ng đ t trên th gi i và
1.4.4.
nh h
Vi t Nam ................................... 18
ng c a đ ng đ t đ n công trình xây d ng và bi n pháp gi m
thi u thi t h i do đ ng đ t ............................................................................... 21
1.5. Các nghiên c u v thi t k công trình ch u đ ng đ t
ngoài n
trong n
c và
đ t .................................................................................................................... 27
2.1.1. Ph
ng pháp gi t nh ............................................................................ 27
2.1.2. Ph
ng pháp ph ph n ng .................................................................. 27
2.1.3. Ph
ng pháp l ch s th i gian .............................................................. 29
2.2. L a ch n ph
ng pháp tính toán k t c u ................................................. 32
2.2.1. L a ch n theo m c đ ph c t p c a k t c u......................................... 32
2.2.2. L a ch n theo tính đ u đ n c a công trình ........................................... 33
2.3. N i dung ph
đ
ng pháp l ch s th i gian trong phân tích k t c u tuy n
ng h m ....................................................................................................... 33
2.3.1. Ph
ng trình vi phân mô t chuy n v c a k t c u ch u t i tr ng đ ng
Su i s p ........................................................................................................... 49
3.2.1. L a ch n mô hình tính toán ................................................................. 49
3.2.2. Các thông s c b n c a mô hình ......................................................... 50
3.3. Các tr
3.3.1. Các tr
ng h p tính toán, l c tác d ng và t h p l c. ............................ 52
ng h p tính toán....................................................................... 54
3.3.2. Xác đ nh các t i tr ng t nh .................................................................... 55
3.3.3. Xác đ nh t i tr ng đ ng đ t theo ph
ng pháp l ch s th i gian.......... 60
3.4. Tính toán các l c tác d ng lên v h m trong các tr
ng h p tính toán .. 74
3.5. Phân tích k t qu tính toán ....................................................................... 75
3.5.1. K t qu tính toán tr
ng h p 2 ............................................................. 75
3.5.2. K t qu tính toán tr
ng h p 3 ............................................................. 77
3.5.3. K t qu tính toán tr
Hình 3.5: Ph ph n ng theo ph
ng đ ng .................................................... 66
Hình 3.6: Ph thi t k theo ph
ng ngang ..................................................... 68
Hình 3.7: Ph thi t k theo ph
ng đ ng ....................................................... 70
Hình 3.8: Ph ph n ng theo ph
ng ngang ng v i đ ng đ t c p 7 ............ 73
Hình 3.9. Ph gia t c n n nhân t o theo ph
ng ngang ng đ ng đ t c p 7 . 74
Hình 3.10. Bi u đ
ng su t S11 v i TH2 ...................................................... 75
Hình 3.11. Bi u đ
ng su t S33 v i TH2 ...................................................... 76
Hình 3.12. Bi u đ chuy n v U1 v i TH2 ..................................................... 76
Hình 3.13. Bi u đ chuy n v U3 v i TH2 ..................................................... 77
ng đ
ng h m ........................................... 14
ng gi a các thang đ ng đ t ................ 17
B ng 1.4: B ng chuy n đ i t đ nh gia t c n n sang c p đ ng đ t ................ 18
B ng 1.5: M t s tr n đ ng đ t gây thi t h i v ng
B ng 2.1: Ph m vi áp d ng c a các ph
i ................................... 19
ng pháp tính toán theo m c đ ph c
t p t ng d n c a k t c u .................................................................................. 32
B ng 2.2: Quy đ nh v vi c xây d ng mô hình và s d ng ph
ng pháp tính
toán theo tính đ u đ n c a công trình ............................................................. 33
B ng 3.1: B ng thông s chính c a công trình ............................................... 37
B ng 3.2: Quy mô các h ng m c công trình chính ......................................... 39
B ng 3.3: Các thông s c b n v khí t
B ng 3.4: Thông s c b n m t c t đ
ng - th y v n ................................ 42
ng h m.............................................. 50
B ng 3.5: Ch tiêu c lý tính toán cho bê tông ............................................... 50
B ng 3.6: Thông s c t thép tính toán ............................................................ 51
ng n m ngang .............. 67
B ng 3.18: Các giá tr ki n ngh cho các tham s mô t ph thi t k theo
ph
ng th ng đ ng ......................................................................................... 68
B ng 3.19: K t qu tính toán ph thi t k theo ph
B ng 3.20:
ng th ng đ ng .............. 69
a đi m c p đ ng đ t nghiên c u ............................................... 73
B ng 3.21: Th ng kê các ngo i l c tác d ng lên đ
ng h m trong các tr
ng
h p tính toán .................................................................................................... 74
B ng 3.22: Th ng kê k t qu tính toán trong các tr
ng h p ........................ 81
B ng 3.23: B ng t ng h p k t qu tính toán các tr
ng h p t i các nút ........ 82
ông B c bao g m các t nh B c Giang, L ng S n, Cao B ng, L ng S n v i
c
ng đ đ ng đ t M= 6.0, Vùng đ ng đ t cu i cùng là vùng phía nam c a
đ tn
c ta v i c
N
ng đ đ ng đ t M= 5.5.
c ta đang trong th i k công nghi p hóa, hi n đ i hóa đ t n
nhu c u đi n n ng ngày càng t ng.
l
ng cho đ t n
c nên
i u đó đã đ t ra nhi u c p thi t v n ng
c. Chính vì v y mà các công trình tr m th y đi n đ
c xây
d ng trên ngày m t nhi u, đ c bi t các công trình th y đi n có công su t v a
và nh v i đ
ng b qua t i tr ng đ ng đ t ho c có k đ n t i
ng ch s d ng ph
ng pháp mô ph ng t nh.
i u
này d n đ n k t qu tính toán không ph n ánh đúng tr ng thái làm vi c c a
k t c u tuy n đ
ng h m trong đi u ki n x y ra đ ng đ t. V i s phát tri n
c a khoa h c công ngh , ngày nay có nhi u ph
ng pháp tính toán k t c u
công trình ch u t i tr ng đ ng đ t cho k t qu ph n ánh đ
c tr ng thái làm
vi c c ng nh đ c tính đ ng c a k t c u công trình nh ph
ng pháp ph
2
ph n ng, ph
c c a tr m th y
i n s gúp m t ph n vo cụng ngh thi t k , phõn tớch k t c u tuy n
h md nn
kớch th
ng
c vo mỏy th y i n ch u t i tr ng ng t, t ú l a ch n
c k t c u h p lý cho tuy n
cho tuy n
ng
c
ng h m c a tr m th y i n m b o
ng h m lm vi c an ton v i m i t h p t i tr ng trong th c t
v n hnh.
II. M c ớch c a ti
Xõy d ng c s lý thuy t, mụ hỡnh toỏn trong phõn tớch k t tuy n
ng h m d n n
theo ph
c c a tr m th y đi n
ch u các t i tr ng t nh và t i tr ng đ ng đ t b ng ph n m m Ph n t h u h n
có các module phân tích đ ng theo ph
ng pháp l ch s th i gian.
- Phân tích, đánh giá, so sánh k t qu
đ
ng su t, chuy n v c a k t c u
ng h m tr m th y đi n ch u t i tr ng t nh và t i tr ng đ ng đ t, t đó rút
ra k t lu n v
nh h
ng c a l c đ ng đ t đ n k t c u đ
ng h m d n n
c
c a tr m th y đi n.
IV. K t qu d ki n đ t đ
c
ng c a l c
4
CH
1.1. T ng quan v đ
NG I: T NG QUAN
ng h m d n n
c vào nhà máy th y đi n
1.1.1. Khái ni m và phân lo i
ng h m d n n
đ
ng h m ng
c còn g i là tuynen d n n
i ta phân ra làm hai lo i: đ
ng h m khô th
v i m c đích giao thông, b trí thi t b ...và đ
cung c p n
còn g i là đ
ng h m d n n
c ng d ng trong các tr
c
ng h p khi
c trong chúng ít thay đ i.
ng h m d n n
ki u kín, đ
c vào nhà máy th y đi n là công trình d n n
c xây d ng xuyên qua đ t đá mà không bóc l p đ t đá
ng h m d n n
cđ
trên.
c xây d ng khi:
+ Không có đi u ki n tháo n
trình dâng n
c
c ho c d n n
a ch t: i u ki n c b n quy t đ nh hình th c m t c t.
+ i u ki n thi công: Có kh n ng thi công.
5
Hình 1.1: Hình d ng các ti t di n đ
a. Các hình th c c a m t c t đ
ng h m.
ng h m không áp
L c ch y u là áp l c đá núi vì v y ph i c n c vào áp l c đá núi, t c
h s kiên c c a đ a ch t đ ch n hình dáng m t c t.
- M t c t có đ nh b ng ho c vòm th p: Dùng khi đá r n ch c có h s
kiên c F k ≥ 8, không có áp l c đá núi.
- M t c t có đ nh là vòm n a đ
ng tròn: S d ng khi 4
c phân b đ u
ng tr c th ng đ ng đi qua
i ta th
ng dùng m t c t hình tròn. V i
ng đ i t t và có l i cho vi c ch u tác d ng
trong đ
ng h m.
6
- Khi c t n
c áp l c k t trung tâm m t c t tr lên không v
t quá ba
ng h m, có th dùng các hình th c m t c t đ
ng h m
l n chi u cao c a đ
không áp nh ng ph i ti n hành phân tích các đi u ki n kinh t k thu t m t
ng h m d n n
ng h m
c thu đi n đ u có v , tu theo kh
n ng ch u l c và đ c đi m kh i đ t đá xung quanh tuy n đ
ng h m mà
chúng đ m nh n các nhi m v khác nhau do đó nhi m v c a chúng c ng
khác nhau.
N uđ
ng h m đ t trong kh i đá r n ch c không n t n thì v đ
h m ch làm nhi m v làm ph ng m t trong c a đ
thu l c vì trong tr
ng h m đ gi m t n th t
ng h p này t i tr ng do áp l c n
c bên trong và áp l c
đ t đá xung quanh là do kh i đá đ m nh n. Trong các tr
thông th
ng đ
c bên trong gây và áp l c đ t bên ngoài nên thì thì v
đ
ng h m có k t c u đ có th ch u áp l c n
n
c ng m t bên ngoài, đ ng th i đóng vai trò ch ng th m và gi m ma sát.
Trên hình 1.2 th hi n c u t o v c a các lo i đ
đ t bên ngoài và n
Trong m i tr
c bên trong, áp l c đ t và
ng h m có áp ch u áp l c
c bên trong.
ng h p (tr tr
ho c v a phun) đ t ng c
ng h p v h m làm b ng bê tông phun
ng kh n ng ch u l c c a v h m, t o vùng đ m r n
ch c gi a v h m và kh i đá t nhiên xung quanh, t ng kh n ng ch ng th m,
trong tr
i ta nén v a vào kho ng tr ng phía ngoài v t bên
ng h m, các ng này đ
c b trí đ u khi thi công v h m.
Vi c ph t v a gia c ch ti n hành trong tr
ng h p đ a ch t là đá n t
n nhi u b ng cách khoan ph t vào kh i đá xung quanh theo ph
ng h
ng
kính v i v h m.
Hình 1.3: S đ ph t v a v h m.
1- kh i đá không ph t v a; 2- vùng ph t v a gia c ; vùng ph t v a b sung;
4- v h m bê tông
b o v v h m d
tr
ng h p áp l c n
ng m d c theo đ
n
c ngang d
ng h m không áp, đi qua đá ít n t n li n kh i, có đ b n
cao v i v n t c n
c ch y không quá 10m/s có th thi t k không áo.
thi n ch đ th y l c và đi u ki n ki m tra đ
nh ng tr
c i
ng h m không có áo, trong
ng h p cá bi t nên thi t k đáy ph ng c a đ
ng h m b ng bê
tông.
Khi v n t c dòng ch y l n h n 10m/s thì vi c thi t k đ
không áp không có áo ph i đ
ng h m
c lu n ch ng b ng nh ng tài li u nghiên c u
thí nghi m.
Nh ng đ
phép đ
n
Lo i áo làm nh n ph i đ m b o c i thi n đ
l c c a các đ
ng h m, gi m b t l
ng m t n
c nh ng đ c tr ng th y
c do th m qua đ
ng h m và
ng n ng a đá b phong hóa. Lo i áo làm nh n ph i d ki n b trí:
- Trong các lo i đá n t n và phong hóa m nh và không gây áp l c đá.
-
làm cho m t trong c a đ
ng h m đ
h m đi qua các lo i đá n đ nh và n t n nh .
c nh n ph ng khi đ
ng
10
ng h m có áp và không áp đ
c nêu trong
b ng 1.1 sau
B ng 1.1: Các lo i áo ch u l c c a đ
Lo i áo ch u l c
c ađ
Lo i đ
ng h m
B ng bê tông
ng h m
Có áp
Không áp
-
li n kh i
-
-
li n kh i có ph t xi m ng gia
- B ng bê tông
c
phun có c t thép
- B ng bê tông phun có c t thép
- L p ghép t
nh ng đo n ng
nguyên c vòng
ho c t nh ng kh i
riêng.
11
Lo i áo ch u l c
c ađ
Lo i đ
ng h m
ng h m
Có áp
ch u n t v i đ m r ng khe n t cho phép. Áo ch ng n t ph i đ
đ iv ic đ
c thi t k
ng h m n m trong các đá có th b xói ng m, b r a l a do m t
ch t ki m, c ng nh
trong tr
hydrocacbonat ít h n 0,25 mg đ
Trong m i tr
ng h p n u môi tr
ng l
ng h p khi l
ng có đ
ki m
ng/lít.
ng m t n
c do th m t đ
ng h m ra
tuy n h m có th có d ng gãy khúc, các đo n n i v i nhau đ
cl
n cong
v i bán kính không nh h n 5 l n chi u r ng ti t di n c a chúng và góc ngo t
không v
t quá 60o. Tuy n đ
ng h m d n n
c th y đi n có th dài t i hàng
ch c ki lô mét.
V nguyên lý tính toán kinh t đ
toàn t
ng t nh đ i v i kênh d n.
ng h m d n n
iv iđ
c không áp hoàn
ng h m không áp c ng có
khái ni m t đi u ti t và không t đi u ti t. Ch đ thu l c tính toán trong
ng h m c n đào qua khu v c đá t t và đ ng nh t, tránh đi qua
nh ng khu v c có đá x u, có kh n ng t s t tr
l
ng n
t, m c n
c ng m cao và
c th m l n.
b. V đ a hình và kh n ng thi công
- Không b trí đ
ng h m g n sát m t đ t đá thiên nhiên mà ph i đ m
b o m t đ chôn sâu nh t đ nh; h đ ≥ 3h t , trong đó:
h đ - Chi u dày l p đ t đá trên đ nh đ
h t - Chi u cao m t c t đ
- D c tuy n đ
ng h m.
ng h m có nh ng v trí có th b trí gi ng đ ng hay
h m ngang đ v n chuy n đ t đá, t ng đ
h m.
ng h m.
c l a ch n trên c s
đ m b o các đi u ki n v thu l c và có l i v kinh t . Nh ng trong tr
h pđ
ng h m có l u l
đ t l n thì ng
l
ng
ng l n, kh i đ a ch t xung quanh ph c t p, áp l c
i ta có th gi m kích th
c ti t di n v h m b ng cách t ng s
ng chúng. Chi u dày và k t c u v h m ph i d a trên c s tính toán kh
n ng ch u l c c a chúng.
V nguyên t c, khi tính toán v h m ph i xét t i kh n ng cùng làm
vi c chung v i v c a kh i đ t đá xung quanh. Khi kh i đ t đá xung quanh và
v đ
c l p kín, n u kh i đ a ch t là đá t t thì chúng có kh n ng cùng ti p
nh n áp l c n
th
toán t
c trong đ
ng ng v i MNDBT c a h ch a), áp l c n
ng h m ( ch đ tính
c ng m.
- T i tr ng t c th i: áp l c m ch đ ng c a dòng n
trong đ
ng h m khi v n hành bình th
c, áp l c n
c va
ng, áp l c do thay đ i nhi t đ , áp
l c c a v a ph t lên v và t i tr ng c a các thi t b thi công.
c- T i tr ng đ c bi t: L c gây ra do tác đ ng đ t và các l c tác đ ng b t
th
ng khác nh : áp l c n
cao ho c do n
c trong đ
B ng 1.2: Chi u dày t i thi u c a v đ
TT
Hình th c v h m
ng h m
Chi u dày, cm
1
Bê tông, BTCT đ t i ch
20
2
V k t h p, l p trong BTCT đ t i ch
10
3
BTCT đúc s n
10
4
V a phun bê tông không c t thép
hút chìm xu ng d
ng đang b
i m t m ng khác, do ho t đ ng đ t gãy đ a ch n bên
trong các m ng l c đ a.
- Ngo i sinh: do thiên th ch va ch m vào trái đ t, các v tr
v i kh i l
ng l n.
- Nhân sinh: do các v th h t nhân ng m d
d ng h ch a làm m t cân b ng tr ng l c môi tr
khí đ t gây s p đ ng m d
ng đ t
i đ t, các ho t đ ng xây
ng, do b m hút n
c ng m
i đ t.
Vi t Nam thu c ki u do ho t đ ng c a đ t gãy t o ra, đ u
có ch n tiêu (tâm phát sinh đ ng đ t) nông, th
N
- Ch n tiêu
đ sâu 300-700Km g i là ch n tiêu sâu, ch n tiêu trung
bình 60-300Km, ch n tiêu bình th
tiêu sâu nh t đo đ
c là 720Km
ng
B ng 1.3: B ng chuy n đ i t
C p đ ng
Magnitude
JMA
ng đ
ng gi a các thang đ ng đ t
Merkaly
đ t MSK
N ng l
ng
E (Jun)
C p n ng
l
ng KD
I
1.60
11.10
IV
4.60
2.33
4
1011.7
11.70
V
4.80
3.00
5
1012
12.00
VI
5.30
13.65
IX
6.30
5.67
9
1014.25
14.25
X
6.60
6.33
10
1014.7
14.70
XI
6.90
Xác đ nh chính xác gia t c c c đ i
m t đi m nào đó là đi u không d
dàng vì thi u bi u đ gia t c đ ng đ t m nh và vì tính đa d ng c a dao đ ng
đ a ch n. Vì v y ng
i ta th
đ t đã có đ thi t l p m i t
ng s d ng các b ng ghi gia t c dao đ ng n n
ng quan th ng kê gi a các gia t c c c đ i trung
bình và các đ c tr ng khác c a đ ng đ t.
Copyright: Tài liệu đại học ©