21021243 Động Lực Học Công Trình - Bài Tập Tác Động Động Đất. Môn Thuỷ khí động lực ứng dụng | Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội.

lOMoAR cPSD| 58833082
ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ - ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT XÂY DỰNG – GIAO THÔNG  BÁO CÁO BÀI TẬP Môn học
ĐỘNG LỰC HỌC CÔNG TRÌNH
Sinh viên thực hiện : Lê Khánh Toàn
Mã số sinh viên : 21021243 Lớp : K66XD2
Giảng viên : TS. Nguyễn Văn Bắc
Hà Nội, tháng năm 2023 Đề Bài: lOMoAR cPSD| 58833082 Trả Lời:
Câu 1: Chu kì và dạng dao động riêng của hệ
Phần mềm sử dụng: Sap2000 -
Các bước thực hiện và kết quả: 1. xây dựng mô hình: lOMoAR cPSD| 58833082
Chọn phần tử thừa sau khi tạo và xóa >>>
Đổi liên kết chân thành Ngàm:
Assign >> Join >> Restrains… lOMoAR cPSD| 58833082
2. Khai báo đặc trưng vật liệu:
(Define -> Materials… -> Add new material) như hình: lOMoAR cPSD| 58833082 3. Khai báo tiết diện:
(Define -> Section properties -> Frame sections) như hình: lOMoAR cPSD| 58833082
4. gán vật liệu và tiết diện:
5. Gắn khối lượng tại nút lOMoAR cPSD| 58833082
Chọn và làm tương tự cho các nút còn lại.
Chạy chương trình và suất kết quả:
Analyze >> Set analysis options >> chọn như hình dưới: lOMoAR cPSD| 58833082
Analyze >> Set load cases to Run >> chọn như hình dưới
Sau khi chạy xuất kết quả như sau:
Display >> Show tables >> chọn như hình dưới lOMoAR cPSD| 58833082
Được kết quả chu kì dao động như bảng:
Câu 2: Xây dựng phổ phản ứng động đất bằng code matlab
1, Xây dựng code phổ phản ứng như sau:
function [T, Spa, Spv, Sd]=SPECBAC(m, dt, Ag, zet, g, endp, beta, gama) u=zeros(length(Ag),1); v=zeros(length(Ag),1);
ac=zeros(length(Ag),1); Ag(end+1)=0;
a0=1/(beta*dt*dt); a1=gama/(beta*dt);
a2=1/(beta*dt); a3=0.5/beta-1;
a4=gama/beta-1; a5=dt/2*(gama*beta-
2); a6=dt*(1-gama); a7=gama*dt;
T(1,1)=0.00; for j=1:round(endp/dt) omega(j,1)=2*pi/T(j); k=(omega(j))^2*m; lOMoAR cPSD| 58833082 c=2*m*omega(j)*zet/100;
K=k+a0*m+a1*c; for i=1:length(u)-1
u(1,1)=0; v(1,1)=0; ac(1,1)=0;
df=9.806*Ag(i)*m+m*(a0*u(i)+a2*v(i)+a3*ac(i))+c*(a1*u(i)
+a4*v(i)+a5*ac(i)); u(i+1)=df/K;
ac(i+1)=a0*(u(i+1)-u(i))-a2*v(i)-a3*ac(i);
v(i+1)=v(i)+a6*ac(i)+a7*ac(i+1); end Sd(j,1)=max(abs((u(:,1)))); %Sv(j,1)=max(abs(v));
%Sa(j,1)=max(abs(ac)/g); Spv(j,1)=Sd(j)*omega(j);
Spa(j,1)=Sd(j)*(omega(j))^2/g; T(j+1,1)=T(j)+dt; end Ag(end)=[]; T(end)=[];
Sd(2,1)=0; Spv(1:2,1)=0;Spa(1:2,1)=max(abs(Ag))/g;
figure('Name','Spectral Dispalacement','NumberTitle','off') plot(T,Sd,'lineWidth',2.) grid on
xlabel('Period (sec)','FontSize',13); ylabel('Sd (mm)', 'FontSize',13);
title('Displacement Spectrum','FontSize',13)
figure('name','Pseudo Acceleration Spectrum','NumberTitle','off') plot(T, Spa,'lineWidth',2.) grid on
xlabel('Period (sec)','FontSize',13); ylabel('Spv (mm/s)', 'FontSize',13);
title('Pseduo Velocity Spectrum','FontSize',13)
Định nghĩa Ag trong dòng lệnh window là các giá trị Acc với đơn vị gia tốc trọng trường (g)
>> load input.txt %input.txt là file chứa các giá trị Acc >> Ag = input;
Nhập số liệu cho các giá trị đã được khai báo: [T, Spa, Spv, Sd]=SPECBAC(m, dt, Ag, zet, g, endp, beta, gama).
>> [T, Spa, Spv, Sd]=SPECBAC(1, 0.005, Ag, 5, 9.806, 4, 0.25, 0.5);
Sau đó thu được kết quả là giá trị gia tốc để xây dựng phổ phản ứng lOMoAR cPSD| 58833082 Và giá trị chu kì T
Với giá trị T và Spa ta xác định được từ Matlab ta vẽ được phổ phản ứng: lOMoAR cPSD| 58833082 0 0 1 2 3 4 lOMoAR cPSD| 58833082
Câu 3: Phân tích phản ứng của hệ với dữ kiện động đất
Phương pháp phân tích phổ phản ứng (Response spectrum analysis)
+ Định nghĩa Functions -> Response Spectrum
+ Chọn Function type là from file -> add new function
+ Export file excel dữ liệu >> dạng đuôi .txt
+ Đưa giá trị chu kì (T) và vận tốc phổ (Spa) vào function file với damping ratio là 5%. lOMoAR cPSD| 58833082
+ Xây dựng trường hợp tải trọng phổ phản ứng: Define -> load case -> add new: lOMoAR cPSD| 58833082
Theo phương pháp lịch sử thời gian (Time history analysis)
+ Định nghĩa Functions -> Time history
+ Chọn Function type là from file -> add new function +
Đưa vào giá trị Acc trong file dữ liệu:
Bước thời gian là 0,005s lOMoAR cPSD| 58833082
+ Xây dựng trường hợp tải trọng theo lịch sử thời gian: Define -> load case -> add new lOMoAR cPSD| 58833082
3, Chạy mô hình và phân tích kết quả
Lựa chọn 2 trường hợp tải để phân tích lOMoAR cPSD| 58833082
Lựa chọn kết quả phân tích: ở đây xem xét lực cắt đáy tác động lên công trình theo hai phương pháp phân tích
Thu được các giá trị như sau: lOMoAR cPSD| 58833082
Nhận thấy với hai phương pháp phân tích theo lịch sử thời gian và phổ phán ứng cho ra
kết quả với số liệu gần tương đương nhau với lực tác dụng lớn nhất lên kết cấu
Mặt khác nếu chúng ta phân tích lực của phương pháp phổ theo thương pháp CQC thì sẽ
cho ra được lực cắt đáy lớn hơn