BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
-------------***-------------

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG CẦU HẦM

LỰA CHỌN CÁC THÔNG SỐ KÍCH THƯỚC HỢP LÝ
CỦA KẾT CẤU NHỊP CẦU DẦM LIÊN HỢP
GIẢN ĐƠN CHO CẦU VƯỢT NÚT GIAO
CBHD:TS. NGUYỄN QUỐC HÙNG
HV: NGUYỄN VỸ


PHẦN
MỞ ĐẦU

Tính
cấp thiết

Nghiên cứu,
ứng dụng và
phân tích đánh
giá các dạng
kết cấu dầm
liên hợp thép –
BTCT cho cầu
vượt nút giao
trong thành
phố



- Tìm hiểu sự
làm việc, tính
toán dầm liên
hợp.
- Nghiên cứu lựa
chọn các thông
số của tiết diện
liên hợp để có
tiết diện hợp lý
nhất theo tiêu chí
giảm trọng lượng
thép nhưng vẫn
đảm bảo khả
năng chịu lực.

- Giới thiệu chi
tiết các dạng cầu
liên hợp thép –
BTCT
- Nguyên lí thiết
kế , tính toán kết
hợp với chuyên
gia nhằm phân
tích ưu nhược
điểm so với cầu
BTCT thông
thường




b. Dầm thép chữ I bụng rỗng.
Thích hợp cho các cầu có
khẩu độ nhỏ. Thường kết
hợp với các loại dầm khác
như dầm bụng đặc, thường
dùng cho khẩu độ 30m đến
50m, các công trình cầu
vượt nhẹ, các công trình
nông thôn. Được áp dụng
rộng rãi trong các công
trình dân dụng và công
nghiệp.
Hình 1.3- Cầu The Brownrig-bridge.


c. Dầm thép chữ I bụng lượn sóng.
Thích hợp cho các cầu có
khẩu độ nhỏ. Thường kết
hợp với các loại dầm khác
như dầm bụng đặc, thường
dùng cho khẩu độ 30m đến
50m, các công trình cầu
vượt nhẹ, các công trình
nông thôn.

Hình 1.4 - Dầm thép chữ I bụng lượn sóng


d. Dầm thép hộp đơn (1 hộp)

3. Neo liên kết (Neo cứng, neo mềm)
4. Hệ liên kết (dọc, ngang)


III. CÁC YÊU CẦU ĐỐI VỚI KẾT CẤU NHỊP LIÊN HỢP
1. Yêu cầu về vật liệu:
- Kết cấu thép (thép dầm);
- Bê tông;
- Cốt thép;
- Bu lông , đai ốc, vòng đệm;
- Liên kết hàn;
- Sơn phủ kim loại;
- Các chi tiết khác như: Gối cầu, lan can, khe co giãn, mạ kẽm,…
2. Yêu cầu về cấu tạo:
- Độ mảnh
- Tiết diện đặc chắc
- Mối nối liên kết (ngoài công trường và trong xưởng)
3. Yêu cầu về thi công:
- Giai đoạn I
- Giai đoạn II
- Điều chỉnh nội lực trong dầm thép liên hợp (đà giáo liên tục, trụ tạm)


CHƯƠNG II
CƠ SỞ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ
CẦU DẦM LIÊN HỢP THÉP – BÊTÔNG

1. PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CỦA MẶT CẮT CẦU DẦM LIÊN HỢP
2. SỰ LÀM VIỆC CHUNG GIỮA HAI LOẠI VẬT LIỆU TRONG CẦU LIÊN HỢP
3. ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ CO NGÓT ĐỐI VỚI NỘI LỰC TRONG DẦM

3. Ảnh hưởng của nhiệt độ và co ngót đối với nội lực trong cầu dầm liên hợp
Ảnh
hưởng
của các
yếu tố
với nội
lực
dầm

Do sự thay đổi
nhiệt độ
Do co ngót của bê
tông

Sự chênh lệch nhiệt độ dương và co ngót
Tổ hợp ứng suất

Sự chênh lệch nhiệt độ âm thì không kể co
ngót vì nó không thể xuất hiện.

Hình 2.5: Biểu đồ ứng suất pháp do nhiệt độ phân bố theo đường cong


4. Các nội dung tính toán đối với tiết diện liên hợp
Các nội dung tính toán gồm

Phương pháp
thiết kế cầu liên
hợp thép –
BTCT theo tiêu

liên
hợp
thép
- bê
tông

Kiểm toán cầu
dầm thép liên
hợp BTCT

Tính
toán
cường
độ

Tính
toán
biến
dạng
và ổn
định

Kiểm
toán
về dao
động
kết
cấu
nhịp


liên tục,
giản
đơn:

Các
phương
pháp
điều
chỉnh
nội lực


CHƯƠNG III

LÝ THUYẾT TỐI ƯU VÀ ỨNG DỤNG TRONG VIỆC THIẾT
KẾ CẦU DẦM LIÊN HỢP
1. KHÁI NIỆM CHUNG
2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA THUẬT TOÁN PSO
3. CÔNG THỨC TÍNH TOÁN CỦA THUẬT TOÁN PSO

4. THUẬT TOÁN TỐI ƯU BẦY ĐÀN (PSO)TRÊN MATLAB
5. KỸ THUẬT XỬ LÝ CÁC BÀI TOÁN CÓ RÀNG BUỘC


2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA THUẬT TOÁN PSO

Đồ thị ba chiều

Dạng bình đồ của hàm số
xsin(4x)+1.1ysin(2y)



4. KỸ THUẬT XỬ LÝ CÁC BÀI TOÁN CÓ RÀNG BUỘC
Có các phương pháp sau:

- Phương pháp cho trước lời
giải khả nghiệm
- Phương pháp sử dụng hàm
phạt
- Phương pháp loại bỏ dần lời
giải không khả nghiệm

Hình 3.6: Minh họa vùng khả nghiệm trong
không gian hai chiều


CHƯƠNG IV

XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC HỢP LÝ MCN CẦU DẦM LIÊN
HỢP THEO LÝ THUYẾT TỐI ƯU
1. XÁC ĐỊNH HÀM MỤC TIÊU
2. XÁC ĐỊNH TRỌNG LƯỢNG THÉP THEO KHOẢNG CÁCH DẦM CHỦ,
THEO CHIỀU DÀY BẢN MẶT CẦU, THEO CHIỀU CAO DẦM CHỦ
3. KẾT QUẢ BÀI TOÁN VÍ DỤ


1. XÁC ĐỊNH HÀM MỤC TIÊU ( NHIỆM VỤ TÍNH TOÁN)
a. Hàm mục tiêu:
Tìm {X} để:
G = f(xi) = f(x1, x2, x3,…,xn) => min