Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Mối tương quan giữa chuyển vị dự đoán theo mô hình phi tuyến và chuyển vị dự đoán theo mô hình đàn – nhớt tuyến tính của gối ma sát con lắc đơn chịu động đất

- Mối tương quan giữa chuyển vị dự đốn theo mơ hình phi tuyến và chuyển vị dự đốn theo mơ hình đàn – nhớt tuyến tính của gối ma sát con lắc đơn chịu động đất..
- Nhiệm vụ của luận văn là khảo sát mối tương quan giữa chuyển vị của gối cách chấn ma sát con lắc đơn được dự đốn bằng mơ hình tuyến tính với chuyển vị được dự đốn bằng mơ hình phi tuyến đồng thời đánh giá độ tin cậy của chuyển vị tính theo mơ hình tuyến tính.
- Kết quả phân tích sẽ được sử dụng để phân tích, xử lý để xây dựng cơng thức biểu diễn mối tương quan giữa chuyển vị được dự đốn theo hai mơ hình này..
- Mối tương quan giữa chuyển vị của gối cách chấn ma sát con lắc đơn được dự đốn bằng mơ hình tuyến tính với chuyển vị được dự đốn bằng mơ hình phi tuyến đồng thời đánh giá độ tin cậy của chuyển vị tính theo mơ hình tuyến tính.
- Luận văn này khảo sát mối tương quan giữa chuyển vị tính theo mơ hình đàn hồi – nhớt tuyến tính với chuyển vị tính theo mơ hình cứng – dẻo tái bền của gối cách chấn ma sát con lắc đơn chịu tác động của động đất.
- Hệ cách chấn được lý tưởng hĩa thành hệ một bậc tự do chịu tác động của chuyển vị nền theo một phương ngang.
- Để phân tích đáp ứng chuyển vị của hệ một bậc tự do này, luận văn đã sử dụng hai loại mơ hình: mơ hình cứng – dẻo tái bền được xây dựng từ các thơng số của hệ cách chấn và mơ hình đàn hồi – nhớt tuyến tính tương đương được xây dựng từ mơ hình cứng – dẻo tái bền tương ứng.
- Việc phân tích tương quan giữa các chuyển vị tính từ hai mơ hình này cho thấy về phương diện trung bình thì chuyển vị lớn nhất của mơ hình phi tuyến chỉ bằng khoảng 90% chuyển vị lớn nhất được dự đốn từ mơ hình tuyến tính.
- 3.3.1Tính tốn chuyển vị lớn nhất của mơ hình phi tuyến.
- 3.3.3Tính tốn chuyển vị lớn nhất của mơ hình tuyến tính tương đương.
- Các thơng số thống kê của tỉ số chuyển vị.
- Tỉ số chuyển vị ứng với các xác xuất tích lũy.
- Các thơng số thống kê của tỉ số chuyển vị khi.
- Chuyển vị lớn nhất của mơ hình phi tuyến tính theo mơ hình tuyến tính (dựa trên dữ liệu nhận được khi.
- Hình 1.3 Sự gia tăng chuyển vị của hệ cách chấn đáy.
- Sự biến thiên của chuyển vị.
- Quan hệ giữa lực và chuyển vị trong hệ đàn nhớt tuyến tính tương đương.
- Đáp ứng chuyển vị của các hệ cĩ khối lượng khác nhau.
- Đáp ứng chuyển vị của hệ phi tuyến và hệ tuyến tính tương đương.
- Phân bố tần suất của tỉ số chuyển vị.
- Phân bố xác suất của tỉ số chuyển vị.
- Xác suất tích lũy của tỉ số chuyển vị.
- Tương quan giữa tỉ số chuyển vị và chuyển vị tuyến tính.
- Phân bố xác suất của tỉ số chuyển vị khi.
- Hình 1.3 Sự gia tăng chuyển vị của hệ cách chấn đáy..
- Hiện nay để tính tốn chuyển vị của cơng trình được cách chấn đáy người ta cĩ thể sử dụng phương pháp phân tích trực tiếp mơ hình phi tuyến trong miền thời gian.
- Đã cĩ nhiều đề xuất cho mơ hình tuyến tính tương đương của gối cách chấn, trong đĩ mơ hình đàn hồi – nhớt tuyến tính dựa trên chuyển vị lớn nhất (E..
- Việc đánh giá khả năng dự đốn chuyển vị của hệ tuyến tính này cũng đã được thực hiện, cả trong và ngồi nước (T.
- Tuy nhiên việc kiểm tra độ tin cậy của mơ hình này trong việc dự đốn chuyển vị của gối cách chấn ma sát con lắc đơn trên một số lớn các băng gia tốc chưa được thực hiện..
- Luận văn này nhằm khảo sát mối tương quan giữa chuyển vị được dự đốn từ mơ hình tuyến tính và chuyển vị được dự đốn từ mơ hình phi tuyến.
- Từ đĩ kiến nghị cơng thức hiệu chỉnh cho chuyển vị tính từ mơ hình tuyến tính cũng như đánh giá độ tin cậy của chuyển vị hiệu chỉnh này.
- Ngồi ra chuyển vị lớn nhất cũng là cơ sở để thiết kế gối cách chấn.
- Việc khảo sát độ chính xác của mơ hình này trong việc dự đốn chuyển vị của gối cách chấn cĩ ứng xử song tuyến tính đã được khảo sát bởi T.
- Ở trong nước, luận văn của tác giả Trần Văn Sang (2016) đã khảo sát khả năng dự đốn chuyển vị của mơ hình này đối với một số băng gia tốc của một gối cách chấn cao su lõi chì cụ thể.
- Sự khảo sát khả năng của mơ hình này trong việc dự đốn chuyển vị của gối cách chấn ma sát con lắc đơn cĩ ứng xử như trên Hình 1.4 trên số lượng lớn các băng gia tốc chưa được khảo sát..
- Mục tiêu của luận văn là khảo sát mối tương quan giữa chuyển vị của gối cách chấn ma sát con lắc đơn được dự đốn bằng mơ hình tuyến tính với chuyển vị được dự đốn bằng mơ hình phi tuyến đồng thời đánh giá độ tin cậy của chuyển vị tính theo mơ hình tuyến tính.
- được sử dụng để phân tích, xử lý để xây dựng cơng thức biểu diễn mối tương quan giữa chuyển vị được dự đốn theo hai mơ hình này..
- Ứng xử phi tuyến (quan hệ lực – chuyển vị) của gối cách chấn cũng được suy ra từ phương trình vi phân chủ đạo này.
- (2.3) Phương trình (2.3) biểu diễn quan hệ giữa lực cắt chuẩn hĩa trong con trượt theo chuyển vị ngang .
- tất cả các gối cách chấn ma sát con lắc đều cĩ bán kính cong lớn hơn so với chuyển vị lớn nhất u max.
- Đây là quan hệ giữa lực và chuyển vị của gối SFP.
- Trong đĩ u là vận tốc trượt tại chuyển vị u tương ứng.
- uan hệ giữa lực và chuyển vị của gối SFP trong một chu kỳ được thể hiện trên Hình 2.3.
- (2.11) Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của chuyển vị , vận tốc.
- Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của lực đàn hồi theo chuyển vị trong một chu kỳ được biểu diễn như trên Hình 2.6a.
- Đồ thị trên Hình 2.6b biểu diễn sự biến thiên của lực cản theo chuyển vị trong chu kỳ này.
- Quan hệ giữa lực tổng = và chuyển vị của hệ trong một chu kỳ được biểu diễn trên Hình 2.6c.
- Quan hệ giữa lực và chuyển vị trong hệ đàn nhớt tuyến tính tương đương Từ các quan hệ giữa lực và chuyển vị trên Hình 2.6.
- Độ cứng của hệ chính là độ cứng cát tuyến của hệ tương ứng với chuyển vị lớn nhất.
- với là tổng lực của hệ tại chuyển vị , lực này chính là lực đàn hồi lớn nhất trong hệ tương đương..
- Độ cứng cát tuyến của gối cách chấn ứng với chuyển vị là:.
- Nghĩa là chuyển vị lớn nhất trong hệ đàn hồi – nhớt tuyến tính cĩ độ cứng và tỉ số cản xác định như trên cĩ thể khác với chuyển vị lớn nhất trong hệ phi tuyến dẻo.
- Gọi là chuyển vị tương đối giữa khối lượng và nền đất.
- Phương pháp Newmark cĩ hai cách tìm nghiệm: dạng gia tốc và dạng chuyển vị..
- Giá trị của vận tốc và chuyển vị được đề xuất bởi các phương trình sau:.
- Thay giá trị gia tốc u i 1 vừa tìm được vào phương trình (23) suy ra được giá trị của vận tốc u i 1 và chuyển vị u i 1 tại thời điểm i  1.
- thu được giá trị của chuyển vị tại cuối bước thời gian u i 1 .
- Thay giá trị chuyển vị u i 1 vừa tìm được vào các phương trình.
- Ảnh hưởng của kích động đứng của gia tốc nền đến chuyển vị ngang của gối ma sát cũng được bỏ qua.
- Như trong Chương 2 đã trình bày, khối lượng của hệ khơng ảnh hưởng đến đáp ứng chuyển vị của gối ma sát.
- 3.3.1 Tính tốn chuyển vị lớn nhất của mơ hình phi tuyến.
- Lịch sử chuyển vị của mơ hình phi tuyến trong tồn miền thời gian được phân tích theo phương pháp Newmark với thuật tốn lặp Newton.
- Chuyển vị lớn nhất trong lịch sử chuyển vị sẽ được sử dụng để so sánh với chuyển vị lớn nhất trong mơ hình tuyến tính..
- Trong đĩ các Hình 3.4 a, b, c lần lượt là lịch sử chuyển vị của hệ với các băng gia tốc NGA2100, NGA0833 và NGA1148.
- Hình 3.6 thể hiện lịch sử chuyển vị của hai hệ này..
- Kết quả cho thấy đáp ứng chuyển vị của hai hệ hồn tồn trùng lên nhau..
- Đáp ứng chuyển vị của các hệ cĩ khối lượng khác nhau 3.3.3 Tính tốn chuyển vị lớn nhất của mơ hình tuyến tính tương đương.
- Đối với mơ hình tuyến tính tương đương, độ cứng tương đương và tỉ số cản tương đương phụ thuộc vào chuyển vị lớn nhất .
- Ngược lại, chuyển vị lớn nhất của mơ hình lại phụ thuộc vào và .
- Bước 2: Giả sử một chuyển vị lớn nhất.
- Bước 3: Tính và ứng với chuyển vị theo các cơng thức .
- Bước 4: Tính chuyển vị lớn nhất của hệ cĩ và được tính ở Bước 3 chịu tác động của băng gia tốc ở Bước 1..
- Hình 3.7 biểu diễn lịch sử của chuyển vị phi tuyến và chuyển vị tuyến tính của hệ khi chịu tác động của băng gia tốc NGA0077.
- Rõ ràng hai lịch sử chuyển vị này là khác nhau.
- Chuyển vị đỉnh của chúng cũng sai khác nhau.
- Điều này cho thấy rằng chuyển vị được dự đốn theo mơ hình tuyến tính cĩ sai khác so với chuyển vị được dự đốn theo mơ hình phi tuyến..
- Vịng ứng xử trễ của hệ phi tuyến và hệ tuyến tính tương đương Sau khi phân tích, ứng với mỗi lịch sử đáp ứng chuyển vị, ta xác định chuyển vị lớn nhất của nĩ.
- Như vậy tổng cộng ta cĩ 121.464 chuyển vị phi tuyến lớn nhất 0 và 121.464 chuyển vị tuyến tính lớn nhất 0 tương ứng.
- Thiết lập tỉ số chuyển vị theo cơng thức:.
- Hình 3.12 biểu diễn xác suất lũy tích của tỉ số chuyển vị .
- Trục hồnh của đồ thị này là tỉ số chuyển vị.
- Nghĩa là ứng với độ tin cậy là 50% thì chuyển vị phi tuyến lớn nhất sẽ khơng vượt quá 1,15 lần chuyển vị tuyến tính.
- Tương tự như vậy ta cĩ thể xác định được chuyển vị phi tuyến lớn nhất từ chuyển vị tuyến tính ứng với các độ tin cậy khác nhau..
- Xác suất tích lũy của tỉ số chuyển vị Bảng 3.5.
- Để thấy rõ điều đĩ, ta hãy quan sát biểu đồ biểu diễn tương quan giữa tỉ số chuyển vị với chuyển vị tuyến tính 0 như trên Hình 3.13.
- Hình 3.14 biểu diễn sự phân bố xác suất của tỉ số chuyển vị trong trường hợp này.
- Đồ thị trên Hình 3.15 biểu diễn xác suất tích lũy của tỉ số chuyển vị.
- Tỉ số chuyển vị ứng với một xác suất tích lũy trong trường hợp này cũng bé.
- Phân bố xác suất của tỉ số chuyển vị khi Bảng 3.6.
- Tỉ số chuyển vị ứng với các xác xuất tích lũy , khi 0.
- Như vậy, sau khi sử dụng mơ hình tuyến tính để tính tốn chuyển vị của gối cách chấn đáy, ta cĩ thể suy ra chuyển vị lớn nhất cĩ thể cĩ của mơ hình phi tuyến ứng với một độ tin cậy xác định.
- Với 99,99% độ chắn chắn thì chuyển vị phi tuyến khơng vượt qua 1,67 lần chuyển vị tuyến tính.
- Trung bình thì chuyển vị phi tuyến bằng khoảng 0,9 lần chuyển vị tuyến tính..
- Độ tin cậy Chuyển vị phi tuyến lớn nhất.
- Luận văn này đã khảo sát mối tương quan giữa chuyển vị lớn nhất của gối cách chấn ma sát con lắc đơn khi tính tốn theo mơ hình phi tuyến và khi tính tốn theo mơ hình tuyến tính tương đương.
- Chuyển vị dự đốn theo mơ hình phi tuyến cĩ sự sai khác, nhiều khi rất lớn, với chuyển vị dự đốn theo mơ hình tuyến tính..
- Khi chuyển vị tuyến tính tăng dần thì độ phân tán của tỉ số chuyển vị (được định nghĩa bằng tỉ số giữa chuyển vị phi tuyến và chuyển vị tuyến tính) giảm dần..
- Khi chuyển vị tuyến tính nằm trong khoảng từ 0,3 m đến 1,0 m thì chuyển vị phi tuyến lớn nhất 0 cĩ thể được dự đốn theo chuyển vị tuyến tính lớn nhất 0 theo cơng thức sau:.
- Từ cơng thức này ta cĩ thể thấy rằng trên phương diện trung bình thì chuyển vị phi tuyến lớn nhất chỉ bằng khoảng 90% chuyển vị dự đốn từ mơ hình tuyến tính tương đương..
- Bảng 3.8 trong Chương 3 trình bày cách xác định chuyển vị phi tuyến lớn nhất từ chuyển vị tuyến tính lớn nhất ứng với các độ tin cậy khác nhau.

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt