Thạc Sĩ Phân tích ứng suất và biến dạng của trạm bơm bằng phương pháp phần tử hữu hạn

MỞ ĐẦU

1.TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI:
Trạm bơm được sử dụng với mục đích chính là cung cấp nước và tiêu
thoát nước nói chung. Đối với ngành nông nghiệp và hệ thống thủy nông thì
trạm bơm có vai trò là công trình đầu mối cung cấp nước cho hệ thống thủy
lợi để phục vụ công tác tưới, tiêu những diện tích trong lưu vực. Chính vì vậy
nó đóng vai trò quan trọng trong hệ thống thủy lợi.
Tỉnh Bắc Ninh gồm hai hệ thống thuỷ nông là Bắc Đuống và Nam
Đuống. Các công trình đầu mối của hai hệ thống này đều được đầu tư xây
dựng từ những năm 60 của thế kỷ trước hiện nay nhiều công trình đã bị xuống
cấp không đáp ứng được yêu cầu cho nên việc đầu tư xây dựng các trạm bơm
để đảm bảo việc cung cấp nước tưới cho sản xuất nông nghiệp và tiêu úng
phục vụ dân sinh kinh tế trong mùa mưa bão. Chính vì vậy nhu cầu đầu tư xây
dựng các trạm bơm là rất lớn và cấp bách.
Khi đầu tư xây dựng trạm bơm chủ đầu tư cần phải có một khoản kinh
phí khá lớn. Do vậy ngoài việc xem xét vị trí đặt trạm bơm, nghiên cứu địa
chất, thuỷ văn, lưu vực tưới, tiêu thì yêu cầu an toàn về tính toán kết cấu, ổn
định của công trình trong quá trình vận hành sử dụng dưới tác dụng của các
loại tải trọng, đồng thời đảm bảo hiệu quả kinh tế là rất cần thiết.
Khi tiến hành đầu tư xây dựng trạm bơm cần đảm bảo rằng: Ứng suất và
biến dạng của kết cấu phải thỏa mãn các điều kiện bền, cứng và ổn định trong
quá trình vận hành, làm việc của trạm bơm dưới tác động của các loại tải
trọng (tải trọng tĩnh, tải trọng động, động đất v.); Trên cơ sở các loại thiết bị
máy bơm có sẵn trên thị trường để đưa ra các giải pháp phù hợp, tổng mức
đầu tư nhỏ nhất và thuận lợi cho quá trình khai thác và sử dụng.
Học viên: Nguyễn Trung Thành Lớp: Cao học 17C2 Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành XD công trình thủy 2
Khi tính toán trạm bơm theo quy phạm hiện hành thì việc tính toán chưa
thực sự phản ánh đầy đủ các loại tải trọng tác dụng lên công trình trong quá
trình sử dụng nên chưa phản ánh được một cách sát thực nhất sự làm việc của
công trình. Để khắc phục các nhược điểm này với sự hỗ trợ của máy tính, hiện
nay có nhiều phương pháp tính làm giảm được thời gian tính toán và cho kết
quả phù hợp hơn với sự làm việc của công trình.
Đề tài “Phân tích ứng suất và biến dạng của trạm bơm bằng phương
pháp phần tử hữu hạn” có ý nghĩa khoa học và thực tiễn nhằm giúp cho các
nhà thiết kế, các chủ đầu tư tính toán lựa chọn giải pháp phù hợp khi đầu tư
xây dựng trạm bơm vừa đảm bảo an toàn và đem lại hiệu quả kinh tế cao.
2. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
Nghiên cứu xác định trạng thái ứng suất, biến dạng của bản đáy trạm
bơm khi có kể đến sự tương tác với nền và cọc.
3.ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU:
Lựa chọn sơ đồ tính, thiết lập các phương trình cơ bản;
Lập thuật toán giải;
Áp dụng tính toán cụ thể cho bản đáy trạm bơm tiêu Hán Quảng huyện
Quế Võ, tỉnh Bắc Ninh.
4. CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu lý thuyết vỏ gấp sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn kết
hợp sử dụng phần mềm SAP2000 để giải các bài toán bản đáy trạm bơm khi
có kể đến sự tương tác với nền và cọc, từ đó so sánh với kết quả tính toán theo
quy phạm hiện hành giúp các chủ đầu tư lựa chọn phương án tối ưu khi đầu tư
xây dựng trạm bơm.