Luận Văn Ảnh hưởng của sự phân bố hệ cản chất lỏng nhớt đến khả năng kháng chấn của kết cấu

TÓM TẮT: Bài báo khảo sát tác dụng chống động đất của hệ cản chất lỏng nhớt (Fluid
viscous damper, FVD) qua kết quả phân tích động lực học một công trình 10 tầng bằng bêtông
cốt thép (BTCT) chịu tác động động đất. Phản ứng cực đại của kết cấu được xác định cho
trường hợp kết cấu không dùng FVD và kết cấu có dùng FVD với các cách phân bố FVD khác
nhau và các giá trị hệ số cản khác nhau. Từ đó, hiệu quả kháng chấn của từng giải pháp phân
bố FVD sẽ được đánh giá.
1. GIỚI THIỆU
Các hệ thống điều khiển kết cấu chống động đất thuờng được sử dụng là hệ cô lập móng và
các thiết bị cản làm việc theo nguyên lý khác nhau (cản nhớt, cản đàn nhớt, cản ma sát, .) [2].
Hình 1 trình bày cấu tạo một dạng hệ cản lợi dụng tính nhớt của chất lỏng silicone do hãng
Taylor Devices chế tạo. Lỗ cản hình vành khuyên được tạo thành bởi khoảng hở giữa mặt trong
của cylinder và mặt ngoài của đầu pistol làm bằng đồng. Chất lỏng chuyển động với vận tốc
cao qua lỗ hình vành khuyên tạo ra sự chênh áp suất tại đầu pistol và sinh ra lực cản.
Hình dạng đầu pistol quyết định đặc trưng cản của thiết bị. Quan hệ giữa lực cản nhớt FD
và vận tốc tương đối u& giữa hai đầu thiết bị là FD=C u& α sgn (u& ). Khi α = 1 ta có hệ cản nhớt
tuyến tính; khi α <1 ta có hệ cản nhớt phi tuyến, thường có hiệu quả cao với chấn động mạnh;
còn hệ cản có α >1 thì ít gặp trong thực tế.
Hình 1. Cấu tạo thiết bị cản nhớt của hãng
Taylor Devices
Hình 2. Công trình có lắp đặt thiết bị cản
Do các thiết bị cản thường được bố trí ở vị trí các thanh giằng (hình 2) nên chúng làm việc
song song với kết cấu, làm cho ứng xử của hệ kết cấu có thiết bị cản trở nên vô cùng phức tạp.
Bài báo sẽ khảo sát tác dụng kháng chấn của hệ cản chất lỏng nhớt với một số cách phân bố hệ
số cản khác nhau.