Động đất là một hiện tượng thiên nhiên gây ra rất nhiều thảm họa cho con người và các công trình xây dựng. Trong suốt chiều dài phát triển nhân loại, để bảo vệ sinh mạng của mình và tài sản vật chất xã hội, con người đã có rất nhiều nỗ lực trong việc nghiên cứu phòng - chống động đất. Tuy đã có những bước tiến rất ngoạn mục trong lĩnh vực này, nhưng con người vẫn không ngăn được những thảm họa do động đất gây ra. Các trận động đất xẩy ra trong những năm gần đây tại Nhật Bản (1995), Thổ Nhĩ Kỳ (1999), Hy Lạp (1999), Đài Loan (1999), Ấn Độ (2001), Apganistan (2002), Iran (2004), Indonesia (2004)... đã chứng minh cho điều đó.
Với trình độ khoa học - công nghệ hiện nay, con người chưa có khả năng dự báo một cách chính xác động đất sẽ xẩy ra lúc nào? ở đâu? và mạnh đến mức nào? Động đất cùng với những thay đổi bất lợi khác của môi trường sống trong những thập niên gần đây đã đặt con người trước những thách thức ngày càng nghiêm trọng. Hoạt động động đất có khuynh hướng ngày càng gây ra nhiều thiệt hại nặng nề cho tính mạng, tâm lý con người và của cải xã hội trên quy mô khu vực và toàn cầu. Trong bối cảnh đó, con người đã phải thay đổi chiến lược phòng chống động đất, thay vì nghiên cứu hoàn thiện phương pháp dự báo con người chuyển sang tìm các biện pháp tích cực để sống chung với nó. Vì vậy, mục đích của việc thiết kế kháng chấn đã phải thay đổi, chuyển từ bảo vệ công trình sang bảo vệ sinh mạng của con người, hạn chế các hư hỏng và duy trì hoạt động các công trình quan trọng có chức năng bảo vệ dân sự. Điều này cũng đồng nghĩa với việc phải thay đổi yêu cầu thiết kế kháng chấn công trình, chuyển từ không hư hỏng sang không sụp đổ và hạn chế đến mức tối đa các hư hỏng. Để không bị sụp đổ, công trình phải có khả năng hấp thụ và phân tán lượng động năng mà nó nhận được trong thời gian xẩy ra động đất. Do vậy sự hiểu biết nguyên lý cân bằng năng lượng sẽ là chìa khóa để phát triển một phương pháp thiết kế kháng chấn hiện đại cho các công trình xây dựng. Trên cơ sở này, một trong các nội dung chủ yếu của các tiêu chuẩn thiết kế kháng chấn cho nhà và công trình xây dựng trong các vùng có động đất hiện nay là tạo ra các hệ kết cấu với các cấu kiện có khả năng tiêu tán một lượng năng lượng đáng kể thông qua các chu kỳ biến dạng không đàn hồi ổn định, trong khi vẫn giữ được mức độ hư hỏng của công trình trong giới hạn cho phép.
Việt Nam chúng ta đã được xác định nằm trong vùng có hoạt động động đất trung bình và yếu. Trên lãnh thổ Việt Nam đã từng xẩy ra trên 1000 trận động đất có cường độ khác nhau, trong đó có 2 trận động đất cấp VIII, 11 trận động đất cấp VII và 60 trận động đất cấp VI (theo thang MSK-64). Các kết quả nghiên cứu cho thấy tại nhiều vùng trên lãnh thổ Việt Nam khi thiết kế các công trình xây dựng phải xét tới tác động động đất. Cuối tháng 9 năm 2006, Bộ Xây dựng đã có Quyết định số 28/2006/QĐ-BXD ban hành Tiêu chuẩn TCXDVN 375:2006 "Thiết kế công trình chịu động đất". Tiêu chuẩn TCXDVN 375:2006 được biên soạn trên cơ sở chấp nhận tiêu chuẩn của Châu Âu "Eurocode 8: thiết kế kháng chấn công trình" viết tắt là EN 1998-1:2004 có bổ sung và thay thế các phần mang tính đặc thù của Việt Nam. Tiêu chuẩn EN 1998-1:2004 được đánh giá là một tiêu chuẩn thiết kế kháng chấn tiên tiến nhất hiện nay, phản ánh các kết quả thu được từ nhiều chương trình nghiên cứu rộng lớn được thực hiện trong những thập niên gần đây ở Châu Âu và trên thế giới trong lĩnh vực kháng chấn công trình.
Kháng chấn công trình có thể xem là một lĩnh vực khoa học đa ngành, liên quan tới các kiến thức từ địa chất học, địa chấn học, động lực học công trình đến quy hoạch, kiến trúc và xã hội học. Đây là một lĩnh vực khoa học còn khá mới mẻ ở Việt nam, nên mục tiêu chủ yếu của cuốn sách là cung cấp các kiến thức cơ sở về địa chấn học công trình, động lực học công trình và thiết kế công trình chịu động đất cho những người đã có trình độ cơ bản mới bắt đầu làm quen với lĩnh vực này. Qua cuốn sách, người đọc có thể nắm bắt được những vấn đề phức tạp liên quan tới các khái niệm về độ bền, độ cứng, độ dẻo, khả năng phân tán năng lượng, kỹ thuật kiểm soát dạng phá hoại - trong quan niệm thiết kế kháng chấn hiện đại, từ đó giúp người đọc hiểu và diễn đạt đúng nội dung tiêu chuẩn TCXDVN 375:2006 vừa mới được ban hành.
Nội dung của cuốn sách gồm 7 chương, được viết trên cơ sở các bài giảng môn học "Động lực học và tính toán kháng chấn công trình" ở trường Đại học Quốc gia Xây dựng công trình (INES de Génie civil) ở Chlef - Algérie từ năm 1985 đến 1989 và môn học "Động đất và Lý thuyết tính toán công trình chịu động đất" trong chương trình đào tạo sau đại học tại trường Đại học Xây dựng từ năm 1996 đến nay.
Đối tượng của cuốn sách này là các kỹ sư xây dựng làm việc trong các cơ sở thiết kế và thi công, các kiến trúc sư, sinh viên và học viên cao học ngành xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp, những người làm công tác nghiên cứu và giảng dạy trong lĩnh vực xây dựng. Với các vấn đề được đề cập tới trong nội dung, các đối tượng trên sẽ có khả năng làm việc một cách hiệu quả với các chuyên gia trong nhiều lĩnh vực khác nhau (địa chất học, địa chấn học, kiến trúc, quy hoạch...) trong các dự án thiết kế công trình chịu động đất.
Chương 1: Động đất và chuyển động của nền đất.
Chương 2: Cơ sở của động lực học công trình và tính toán kháng chấn các hệ kết cấu đàn hồi.
Chương 3: Cơ sở của động đất học công trình và tính toán kháng chấn các hệ kết cấu không đàn hồi.
Chương 4: Các phương pháp xác định tác động động đất và tính toán kết cấu chịu tác động động đất.
Chương 5: Quy trình thiết kế theo khả năng. Kiểm tra an toàn.
Chương 6: Các nguyên tắc cơ bản trong thiết kế và cấu tạo các hệ kết cấu chịu lực các công trình xây dựng chịu động đất.
Chương 7: Các nguyên tắc cơ bản trong thiết kế kiến trúc các công trình xây dựng chịu động đất.
Phụ lục 1: Các biểu thức xác định lực cắt đáy theo tiêu chuẩn thiết kế kháng chấn của một số nước trên thế giới.
Phụ lục 2: Các đặc trưng cường độ và biến dạng của bê tông theo tiêu chuẩn EN 1992-1 : 2004.
Phụ lục 3: Các tính chất của cốt thép theo tiêu chuẩn EN 1992-1 : 2004
Chương I. Động đất và chuyển động của nền đất
1.1. Cấu tạo của quả đất 13
1.2. Động đất 14
1.2.1. Định nghĩa và phân loại 14
1.2.2. Nguồn gốc của động đất 15
1.3. Sóng địa chấn và sự truyền sóng 27
1.3.1. Sóng địa chấn 27
1.3.2. Ảnh hưởng của nền đất tới chuyển động địa chấn 31
1.3.3. Ảnh hưởng của chuyển động địa chấn tới nền đất 33
1.4. Đánh giá sức mạnh động đất 34
1.4.1. Thang cường độ động đất 34
1.4.2. Thang độ lớn động đất 41
1.4.3. Năng lượng của chuyển động địa chấn và mối quan hệ
giữa cường độ và độ lớn động đất 47
1.5. Các đặc trưng của chuyển động nền đất 49
1.5.1. Biên độ lớn nhất của chuyển động nền đất 51
1.5.2. Khoảng thời gian kéo dài chuyển động mạnh 52
1.5.3. Nội dung tần số của gia tốc nền 54
1.6. Đánh giá các thông số của chuyển động nền đất 61
1.6.1. Độ lớn động đất và khoảng cách đến nơi gây ra động đất 61
1.6.2. Sự phát triển các biểu thức dự đoán chuyển động mạnh
nền đất 63
1.6.3. Đánh giá các thông số biên độ chuyển động 65
1.7. Tính toán nguy cơ động đất 69
1.7.1. Các phương pháp tính toán nguy cơ động đất 69
1.7.2. Tính toán xác suất nguy cơ động đất 71
1.8. Các thiết bị đo động đất 80
1.8.1. Nguyên lý hoạt động của các thiết bị đo động đất 80
1.8.2. Các máy gia tốc ghi chuyển động mạnh 84
1.8.3. Các mạng thiết bị đo chuyển động mạnh nền đất 84
1.9. Động đất trên lãnh thổ Việt Nam 85
1.9.1. Cấu trúc kiến tạo Việt Nam và vùng lân cận 85
1.9.2. Các đứt gẫy trên lãnh thổ Việt Nam 87
1.9.3. Các trận động đất đã xẩy ra trên lãnh thổ Việt Nam 91
1.9.4. Tần suất hoạt động động đất ở Việt Nam 92
1.9.5. Một số các kết quả nghiên cứu động đất đã đạt được 93
Chương II. Cơ sở của Động lực học công trình và tính toán kháng chấn các hệ kết cấu đàn hồi
2.1. Một số Khái niệm cơ bản trong động lực học công trình 99
2.1.1. Sự khác nhau cơ bản giữa bài toán động và tĩnh 99
2.1.2. Các loại tải trọng động 100
2.1.3. Bậc tự do động 101
2.2. Dao động của hệ kết cấu đàn hồi có một bậc tự do động 103
2.2.1. Hệ kết cấu đàn hồi có một bậc tự do động chịu tải trọng
bất kỳ 103
2.2.2. Hệ kết cấu đàn hồi có một bậc tự do động chịu tác động
động đất 106
2.2.3. Dao động tự do 107
2.2.4. Dao động cưỡng bức 115
2.2.5. Phổ phản ứng động đất của hệ kết cấu đàn hồi 124
2.2.6. Biểu diễn phổ phản ứng 126
2.3. Dao động của hệ kết cấu đàn hồi có nhiều bậc tự do 137
2.3.1. Dao động của hệ kết cấu chịu tác động của tải trọng bất kỳ 137
2.3.2. Dao động của hệ kết cấu chịu tác động động đất 142
2.3.3. Chu kỳ và dạng dao động của hệ kết cấu 144
2.3.4. Tính chất trực giao của các dạng dao động 147
2.3.5. Kỹ thuật phân tích dạng chính 148
2.3.6. Phổ phản ứng của hệ kết cấu đàn hồi có nhiều bậc tự do
chịu chuyển động động đất 158
2.3.7. Số dạng dao động được xét tới trong tính toán 161
2.3.8. Tổ hợp các phản ứng lớn nhất của các dạng chính 163
2.3.9. Quy trình tính toán phản ứng động của hệ kết cấu đàn hồi
có nhiều bậc tự do 166
2.4. Dao động của hệ kết cấu đàn hồi có vô số bậc tự do 169
2.4.1. Phương trình vi phân tổng quát dao động ngang của thanh
thẳng chịu uốn 170
2.4.2. Dao động tự do không lực cản của thanh thẳng chịu uốn
có tiết diện không đổi 172
2.4.3. Dao động ngang của thanh chịu cắt có tiết diện không đổi 178
2.4.4. Dao động của hệ chịu tác động động đất 181
Chương III. Cơ sở của động lực học công trình và tính toán kháng
chấn các hệ kết cấu không đàn hồi
3.1. Ý nghĩa của việc tính toán phản ứng không đàn hồi các hệ
kết cấu 187
3.2. Các đặc trưng động của hệ kết cấu không đàn hồi 188
3.2.1. Phản ứng không đàn hồi của các hệ kết cấu 188
3.2.2. Các mô hình tính toán của hệ kết cấu không đàn hồi 191
3.2.3. Lực cản 196
3.3. Phản ứng không đàn hồi của hệ kết cấu dưới tác động động đất 203
3.3.1. Khả năng phân tán năng lượng và độ dẻo 203
3.3.2. Hệ số giảm tải và hệ số làm việc của hệ kết cấu 215
3.3.3. Phổ phản ứng không đàn hồi 222
3.4. Tính toán phản ứng không đàn hồi của các hệ kết cấu 225
3.4.1. Phương trình lượng gia chuyển động 225
3.4.2. Các phương pháp giải phương trình lượng gia chuyển động 232
3.4.3. Giải các phương trình chuyển động 236
3.4.4. Tóm tắt quá trình tính toán phi tuyến từng bước một theo
thời gian 237
3.4.5. Tính ổn định và độ chính xác của các kết quả tính toán 238
Chương IV. Các phương pháp xác định tác động động đất và tính toán kết cấu chịu tác động động đất
4.1. Quá trình phát triển các phương pháp xác định tác động động đất 243
4.2. Quan niệm hiện đại trong thiết kế kháng chấn 251
4.3. Tác động động đất thiết kế 257
4.3.1. Tĩnh lực ngang tương đương 257
4.3.2. Phổ phản ứng đàn hồi 257
4.3.3. Gia tốc đồ 260
4.4. Các phương pháp tính toán kết cấu chịu tác động động đất 262
4.4.1. Các phương pháp tính toán 262
4.4.2. Lựa chọn các phương pháp tính toán 268
4.4.3. Các quy định về tính đều đặn của kết cấu 269
4.5. Phương pháp tĩnh lực ngang tương đương 273
4.5.1. Tổng quan về cách thức xác định tải trọng động đất tác động lên công trình theo phương pháp tĩnh lực ngang tương đương trong các tiêu chuẩn thiết kế kháng chấn
273
4.5.2. Phương pháp tĩnh lực ngang tương đương theo Tiêu chuẩn Châu Âu EN 1998-1:2004
278
4.5.3. Phương pháp tĩnh lực ngang tương đương theo Tiêu chuẩn thiết kế công trình chịu động đất của Việt Nam TCXDVN 375:2006
304
4.6. Phương pháp phổ phản ứng 309
4.6.1. Giới thiệu chung 309
4.6.2. Tổ hợp các phản ứng theo dạng chính 310
4.6.3. Tác động của mômen xoắn 310
4.6.4. Trình tự tính toán 311
4.7. Các phương pháp tính toán phi tuyến theo các tiêu chuẩn
EN 1998-1:2004 và TCXDVN 375:2006 312
4.7.1. Giới thiệu chung 312
4.7.2. Tính toán tĩnh phi tuyến (đẩy dần) 313
4.7.3. Phương pháp phân tích phi tuyến theo lịch sử thời gian 319
4.8. Tổ hợp các hệ quả các thành phần tác động động đất 320
4.8.1. Tổ hợp các hệ quả các thành phần tác động động đất theo phương ngang
320
4.8.2. Tổ hợp thành phần thẳng đứng với các thành phần ngang của tác động động đất
321
4.8.3. Tổ hợp tác động động đất với các tác động khác 322
4.9. Các hiệu ứng bậc hai (hiệu ứng P – D) 324
4.10. Ảnh hưởng của khối xây chèn trong khung tới khả năng
kháng chấn của các công trình xây dựng 326
4.10.1. Đặt vấn đề 326
4.10.2. Các tác động của khối xây chèn được xét tới trong thiết kế
kháng chấn theo EN 1998-1:2004 và TCXDVN 375:2006 327
4.10.3. Một số vấn đề về tính toán ảnh hưởng của khối xây chèn
tới sự chịu lực của hệ kết cấu khung 330
Chương V. Quy trình thiết kế theo khả năng. Kiểm tra an toàn
5.1. Quy trình thiết kế theo khả năng 335
5.1.1. Nguyên lý cơ bản 335
5.1.2. Các định nghĩa độ bền - Ví dụ minh họa của Paulay 337
5.1.3. Thiết kế theo khả năng các kết cấu 341
5.1.4. Các tiêu chí thiết kế ảnh hưởng tới các hệ quả tác động thiết kế
343
5.1.5. Xác định các hệ quả tác động thiết kế theo quy trình thiết kế theo khả năng
345
5.2. Kiểm tra an toàn 355
5.2.1. Tổng quát 355
5.2.2. Trạng thái giới hạn cực hạn 357
5.2.3. Trạng thái hạn chế hư hỏng 359
Chương VI. Các nguyên tắc cơ bản trong thiết kế và cấu tạo các hệ
kết cấu chịu lực các công trình xây dựng chịu động đất
6.1. Các hệ kết cấu chịu lực của các công trình xây dựng 362
6.1.1. Các kết cấu chịu lực cơ bản 362
6.1.2. Các hệ kết cấu chịu lực của công trình xây dựng 368
6.1.3. Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực cho nhà và công trình xây dựng 387
6.2. Lựa chọn loại vật liệu cho các hệ kết cấu chịu lực 390
6.3. Thiết kế và cấu tạo kháng chấn các nhà bằng bê tông cốt thép 392
6.3.1. Các yêu cầu chung 392
6.3.2. Các tiêu chí thiết kế kháng chấn các nhà BTCT 393
6.3.3. Các quy định thiết kế cho các nhà BTCT liền khối 396
6.3.4. Các quy định thiết kế cho các nhà BTCT lắp ghép 426
6.3.5. Ảnh hưởng cục bộ của tường chèn bằng khối xây hoặc
bê tông trong khung 436
6.4. Thiết kế và cấu tạo kháng chấn các nhà bằng khối xây gạch 438
6.4.1. Các quy định chung 438
6.4.2. Phân tích kết cấu gạch 440
6.4.3. Các quy định thiết kế kháng chấn cho các nhà bằng khối
xây gạch 441
Chương VII. Các nguyên tắc cơ bản trong thiết kế kiến trúc
các công trình xây dựng chịu động đất
7.1. Vai trò của kiến trúc sư và ý nghĩa của cấu hình các công trình
xây dựng trong thiết kế kháng chấn 448
7.2. Phân loại cấu hình của các công trình xây dựng 452
7.2.1. Các yếu tố quyết định cấu hình của một công trình xây dựng 452
7.2.2. Phân loại cấu hình của các công trình xây dựng 453
7.3. Phân tích khả năng kháng chấn của các dạng cấu hình điển hình 458
7.3.1. Tính đơn giản 459
7.3.2. Các kích thước cơ bản của công trình xây dựng 459
7.3.3. Tỉ lệ giữa các kích thước của công trình 461
7.3.4. Tính đối xứng của công trình xây dựng 463
7.3.5. Sự phân bố các cấu kiện thẳng đứng chịu lực trong mặt bằng công trình
465
7.3.6. Vị trí của các cấu kiện chịu lực trong mặt bằng công trình 467
7.3.7. Tính siêu tĩnh 468
7.4. Những vấn đề liên quan tới hình dạng mặt bằng công trình 469
7.4.1. Góc lõm vào 469
7.4.2. Thay đổi khả năng chịu lực và độ cứng của các cấu kiện
chịu lực dọc theo chu vi 476
7.4.3. Vị trí của các lõi cứng 478
7.4.4. Các hệ kết cấu chịu lực không song song với nhau 479
7.4.5. Cấu hình của sàn 480
7.5. Những vấn đề liên quan tới hình dạng của công trình
trên chiều cao 481
7.5.1. Các công trình xây dựng có dạng giật cấp trên chiều cao 481
7.5.2. Sự thay đổi độ cứng đột ngột trên chiều cao công trình 488
7.6. Ảnh hưởng của các chi tiết kiến trúc tới sự làm việc của hệ
kết cấu chịu lực 496
Các phụ lục
Phụ lục 1. Các biểu thức xác định lực cắt đáy theo tiêu chuẩn
thiết kế kháng chấn của một số nước trên thế giới 498
Phụ lục 2. Các đặc trưng cường độ và biến dạng của bê tông
theo tiêu chuẩn EN 1992-1:2004 503
Phụ lục 3. Các tính chất của cốt thép theo tiêu chuẩn EN 1992-1:2004 504
Tài liệu tham khảo
%20(1)%20(1).png)
.png)
.png)
.png)
%20(1).png "Hướng dẫn download ti liệu")
.png "Hướng dẫn download ti liệu")
.png)
.png)
.png)
.png)
.png)
.png)
%20(1).png "Gói VIP Member EBOOKBKMT - Hỗ trợ tài liệu nhanh nhất, ưu tiên cho thành viên VIP (Update 2025)")
.png "TIỂU LUẬN 2 THU THẬP SỐ LIỆU KẾ TOÁN CÔNG TY CỔ PHẦN SƠN TỔNG HỢP hà nội")
