Nghiên cứu động lực học hệ thống rung động đúc dầm cầu
bê tông cốt thép dự ứng lực

PGS. TS. nguyễn văn vịnh
KS. nguyễn quang minh
Bộ môn Máy xây dựng Xếp dỡ
Trờng Đại học Giao thông Vận tảiTóm tắt: Bi báo trình by tóm tắt kết quả nghiên cứu động lực học hệ thống rung động
đúc dầm BTCT dự ứng lực. Từ đó rút ra những kết luận cần thiết nhằm tiếp tục hon thiện việc
thiết kế, chế tạo hệ thống rung động kiểu ny phục vụ xây dựng các công trình giao thông.

Summary: The article summaries the results of a dynamic research on vibration systems
of pre-stressed concrete girders. Necessary conclusions are then drawn to further perfect the
designing and manufacturing of the vibration system for transport constructions.

i. Đặt vấn đề
Hiện nay, việc xây dựng các cầu vợt trong thành phố hoặc các vùng ngoại ô, ngời ta
thờng dùng các phiến dầm bê tông cốt thép (BTCT) dự ứng lực tiêu chuẩn L = 33m, Q = 60
Tấn hoặc phi tiêu chuẩn Q = 35m, Q = 70 Tấn.
CT 2
Các phiến dầm này đợc chế tạo bằng cách đúc sẵn tại công trờng sau đó đợc lắp ghép
thành mặt cầu. Để đúc các phiến dầm ngời ta dùng một hệ thống rung động theo phơng đứng
có sơ đồ cấu tạo nh sau:

a. Tổng thể hệ thống, b. Sơ đồ cấu tạo
Hình 1. Hệ thống rung động đúc dầm.
khối lợng.
P
1.1. Mô hình động lực học một khối lợng
Mô hình động lực học của hệ thống đợc thể hiện trên
hình 2.
trong đó: m là khối lợng chung của hệ thống bao gồm: Khối
lợng của tà vẹt, khối lợng của tấm ván đáy, khối lợng của
ván khuôn, khối lợng của cốt thép, khối lợng của hỗn hợp
bê tông tham gia dao động.
P là tổng lực kích động của các đầm rung. Y là biên độ dao động của m.
S là độ cứng quy dẫn của nền đất.
K là hệ số dập tắt dao động quy dẫn của nền đất.
Phơng trình chuyển động của hệ


=++ tsin.psyykym
&&&&&
(1)
Lực động của hệ tác dụng xuống nền
ySyKF
0
&&&&&
+=

Mô hình động lực học một khối lợng.
Khi xem xét sự dao động của riêng hỗn hợp bê tông cốt thép trong hệ thống, chúng ta có
thể đa về hệ dao động 02 khối lợng nh Hình 3

P
Hình 3. Mô hình động lực học hai khối lợng
() ( )

=++ tsin.PyySySyyKyKym
211222112222
&&&&&
(2)
Biểu diễn dới dạng ma trận chúng ta có:
[]

=












+

+




y
KKK
KK
y
y
m0
0m
2
1
211
21
2
1
211
11
2
1
2
1
&
&
&&
&&

(3)

1.2 Giải phơng trình chuyển động
Để giải các phơng trình chuyển động (1) hoặc (2), chúng tôi sử dụng phần mềm Matlab -
Simulink 7.04. Tuy nhiên, vì việc xác định các giá trị của các thông số trong mô hình một cách
chính xác còn gặp nhiều khó khăn. Vì vậy bớc đầu, chúng tôi giải phơng trình chuyển động