Thực nghiệm đánh giá hiệu quả của giảm chấn hướng tâm bên trong đối với cáp văng số T16R-MC16 của cầu Mỹ Thuận 2
Email:
ncnhung@utc.edu.vn
Từ khóa:
Cầu dây văng, cáp văng, hệ số giảm chấn, dao động do gió, giảm chấn hướng tâm bên trong
Tóm tắt
Việc đánh giá hiệu quả các thiết bị trên công trình cầu nói chung và cầu dây văng nói riêng là vô cùng quan trọng. Trong số đó là việc đánh giá hiệu quả các các loại giảm chấn tới sự dao động của cáp văng, đặc biệt là dưới tác động của gió hoặc mưa. Một số biện pháp thường áp dụng là điều chỉnh bề mặt cáp, bổ sung các thanh buộc chéo hoặc lắp đặt các giảm chấn. Trong nghiên cứu này sẽ trình bày về hiệu quả tiêu tán năng lượng dao động của cáp văng của giảm chấn hướng tâm bên trong, là một dạng giảm chấn cản nhớt. Quá trình đo được thực hiện với cáp văng tại công trình cầu Mỹ Thuận 2 bao gồm 2 giai đoạn: trước và sau khi lắp giảm chấn. Kết quả thực nghiệm hệ số giảm chấn thông qua độ suy giảm logarit thu được từ kết quả đo cho thấy sau khi lắp đặt giảm chấn, hệ số giảm chấn tăng đáng kể từ 0,072% lên 0,517% khi xét cho dạng dao động số 2 của cáp, là dạng dao động ảnh hưởng chính từ gió hoặc mưaTài liệu tham khảo
[1]. F.J. Carrion, J.A. Quintana, S.E. Crespo, SHM of a stayed bridge during a structural failure, case study: the Rio Papaloapan Bridge, J Civil Struct Health Monit, 7 (2017) 139–151. https://doi.org/10.1007/s13349-017-0221-z.
[2]. J.M. Caicedo, S.J. Dyke, Implementation of a SHM method on a numerical model of a cable-stayed bridge, in: Proceedings of the 2004 American Control Conference, 5 (2004) 4213–4218. https://doi.org/10.23919/ACC.2004.1383969.
[3]. M. Ju, C. Park, G. Kim, Structural Health Monitoring (SHM) for a cable stayed bridge under typhoon, KSCE J Civ Eng, 19 (2015) 1058–1068. https://doi.org/10.1007/s12205-015-0039-3.
[4]. H. Li, J. Ou, The state of the art in structural health monitoring of cable-stayed bridges, J Civil Struct Health Monit, 6 (2016) 43–67. https://doi.org/10.1007/s13349-015-0115-x.
[5]. S. Jang, H. Jo, S. Cho, K. Mechitov, J.A. Rice, S.-H. Sim, H.-J. Jung, C.-B. Yun, B.F.J. Spencer, G. Agha, Structural health monitoring of a cable-stayed bridge using smart sensor technology: deployment and evaluation, Smart Structures and Systems, 6 (2010) 439–459. https://doi.org/10.12989/sss.2010.6.5_6.439.
[6]. Y.-L. Xu, Wind Effects on Cable-Supported Bridges, John Wiley & Sons, 2013.
[7]. M. Matsumoto, N. Shiraishi, H. Shirato, Rain-wind induced vibration of cables of cable-stayed bridges, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 43 (1992) 2011–2022. https://doi.org/10.1016/0167-6105(92)90628-N.
[8]. W. Shen, S. Zhu, Harvesting energy via electromagnetic damper: Application to bridge stay cables, Journal of Intelligent Material Systems and Structures, 26 (2015) 3–19. https://doi.org/10.1177/1045389X13519003.
[9]. K. Kleissl, C.T. Georgakis, Aerodynamic control of bridge cables through shape modification: A preliminary study, Journal of Fluids and Structures, 27 (2011) 1006–1020. https://doi.org/10.1016/j.jfluidstructs.2011.04.012.
[10]. J. Ahmad, S. Cheng, Effect of cross-link stiffness on the in-plane free vibration behaviour of a two-cable network, Engineering Structures, 52 (2013) 570–580. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2013.03.018.
[11]. E.A. Johnson, G.A. Baker, B.F. Spencer, Y. Fujino, Semiactive Damping of Stay Cables, Journal of Engineering Mechanics, 133 (2007) 1–11. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9399(2007)133:1(1).
[12]. B.M. Pacheco, Y. Fujino, A. Sulekh, Estimation Curve for Modal Damping in Stay Cables with Viscous Damper, Journal of Structural Engineering, 119 (1993) 1961–1979. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1993)119:6(1961).
[13]. Y.L. Xu, Z. Yu, Vibration of Inclined Sag Cables with Oil Dampers in Cable-Stayed Bridges, Journal of Bridge Engineering, 3 (1998) 194–203. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1084-0702(1998)3:4(194).
[14]. H. Zhou, L. Sun, F. Xing, Damping of Full-Scale Stay Cable with Viscous Damper: Experiment and Analysis, Advances in Structural Engineering, 17 (2014) 265–274. https://doi.org/10.1260/1369-4332.17.2.265.
[15]. H. Zhou, N. Xiang, X. Huang, L. Sun, F. Xing, R. Zhou, Full-scale test of dampers for stay cable vibration mitigation and improvement measures, Structural Monitoring and Maintenance, 5 (2018) 489–506. https://doi.org/10.12989/smm.2018.5.4.489.
[16]. Y. Li, W. Shen, H. Zhu, Vibration mitigation of stay cables using electromagnetic inertial mass dampers: Full-scale experiment and analysis, Engineering Structures, 200 (2019) 109693. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2019.109693.
[17]. Công ty TNHH Giao thông vận tải, Báo cáo kết quả kiểm định, Dự án: Đánh giá an toàn, kiểm định cầu Đakrông Km249+824, đường Hồ Chí Minh (nhánh Tây), tỉnh Quảng Trị, 2022.
[18]. Công ty TNHH Giao thông vận tải, Báo cáo kết quả kiểm định, Công trình: Kiểm định và đánh giá an toàn cầu Nhật Tân, 2023.
[19]. Công ty TNHH Giao thông vận tải, Báo cáo kết quả kiểm tra, Công trình: Kiểm tra chi tiết hệ thống dây văng cầu Mỹ Thuận, Quốc lộ 1, tỉnh Tiền Giang và Vĩnh Long, 2021.
[20]. D. Jungwirth, G.L. Balázs, P. Boitel, Y. Bournand, P. Brenni, A. Chabert, G. Clark, A. Demonté, H.R. Ganz, C. Gläser, P. Jacquet, J.-F. Klein, J. Koster, B. Lecinq, M. Miehlbradt, T.L. Neff, T. Niki, O. Nützel, A. Rahman, R. Saul, S. Sengupta, K. Shawwaf, J.H.A. Van Beurden, Y.P. Virmani, fib Bulletin 30. Acceptance of stay cable systems using prestressing steels, fib. The International Federation for Structural Concrete, 2005. https://doi.org/10.35789/fib.BULL.0030.
[21]. Cable stays: recommendations of French interministerial commission on Prestressing, SETRA, Bagneux Cedex, 2002.
[22]. S. Kumarasena, N.P. Jones, P. Irwin, P. Taylor, HNTB Corporation, Wind-Induced Vibration of Stay Cables [Final Report; August 2007], 2007. https://rosap.ntl.bts.gov/view/dot/16449.
[23]. Nam Long, Khánh thành cầu Mỹ Thuận 2, cầu dây văng đầu tiên do kỹ sư Việt Nam thiết kế, (2023). https://thanhnien.vn/khanh-thanh-cau-my-thuan-2-cau-day-vang-dau-tien-do-ky-su-viet-nam-thiet-ke-185231224093941899.htm, truy cập ngày 15/01/2024.
[24]. P.-T. Institute, Recommendations for Stay Cable Design, Testing, and Installation, Post-Tensioning Institute, 2007.
[25]. Bộ Giao thông vận tải, Ban Quản lý dự án 7, Hồ sơ thiết kế, Bước thiết kế bản vẽ thi công, Gói thầu XL.03B-Thi công thân trụ (từ trụ T14 đến T17) và kết cấu phần trên nhịp chính dây văng; kè gia cố bờ sông; hệ thống an toàn giao thông đường bộ; hệ thống chiếu sáng, Tập II: Bản vẽ phần cầu chính dây văng, Quyển III.3.1: Kết cấu phần trên-hệ thống cáp dây văng, 2022.
[26]. Freyssinet, Freyssinet stay cable system - dampers, (n.d.). https://www.freyssinet.com/solution/build/cable-systems/dampers/, truy cập ngày 05/01/2024.
[27]. Sống cho gia đình, [Cầu Phú Mỹ] Toàn cảnh cầu Phú Mỹ từ quận 2 tới quận 7, 2019. https://www.youtube.com/watch?v=n1l4HJt3hGc, truy cập ngày 06/01/2024.
[28]. MACEC: The MATLAB Toolbox for Experimental and Operational Modal Analysis — Structural Mechanics, (n.d.). https://bwk.kuleuven.be/bwm/macec, truy cập ngày 07/01/2024.
[29]. L.X. Le, H. Katsuchi, S. Kawai, Damping in stay cable with damper: Practical universal damping curve and full-scale measurement, Journal of Sound and Vibration, 569 (2024) 118090. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2023.118090.
[2]. J.M. Caicedo, S.J. Dyke, Implementation of a SHM method on a numerical model of a cable-stayed bridge, in: Proceedings of the 2004 American Control Conference, 5 (2004) 4213–4218. https://doi.org/10.23919/ACC.2004.1383969.
[3]. M. Ju, C. Park, G. Kim, Structural Health Monitoring (SHM) for a cable stayed bridge under typhoon, KSCE J Civ Eng, 19 (2015) 1058–1068. https://doi.org/10.1007/s12205-015-0039-3.
[4]. H. Li, J. Ou, The state of the art in structural health monitoring of cable-stayed bridges, J Civil Struct Health Monit, 6 (2016) 43–67. https://doi.org/10.1007/s13349-015-0115-x.
[5]. S. Jang, H. Jo, S. Cho, K. Mechitov, J.A. Rice, S.-H. Sim, H.-J. Jung, C.-B. Yun, B.F.J. Spencer, G. Agha, Structural health monitoring of a cable-stayed bridge using smart sensor technology: deployment and evaluation, Smart Structures and Systems, 6 (2010) 439–459. https://doi.org/10.12989/sss.2010.6.5_6.439.
[6]. Y.-L. Xu, Wind Effects on Cable-Supported Bridges, John Wiley & Sons, 2013.
[7]. M. Matsumoto, N. Shiraishi, H. Shirato, Rain-wind induced vibration of cables of cable-stayed bridges, Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics, 43 (1992) 2011–2022. https://doi.org/10.1016/0167-6105(92)90628-N.
[8]. W. Shen, S. Zhu, Harvesting energy via electromagnetic damper: Application to bridge stay cables, Journal of Intelligent Material Systems and Structures, 26 (2015) 3–19. https://doi.org/10.1177/1045389X13519003.
[9]. K. Kleissl, C.T. Georgakis, Aerodynamic control of bridge cables through shape modification: A preliminary study, Journal of Fluids and Structures, 27 (2011) 1006–1020. https://doi.org/10.1016/j.jfluidstructs.2011.04.012.
[10]. J. Ahmad, S. Cheng, Effect of cross-link stiffness on the in-plane free vibration behaviour of a two-cable network, Engineering Structures, 52 (2013) 570–580. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2013.03.018.
[11]. E.A. Johnson, G.A. Baker, B.F. Spencer, Y. Fujino, Semiactive Damping of Stay Cables, Journal of Engineering Mechanics, 133 (2007) 1–11. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9399(2007)133:1(1).
[12]. B.M. Pacheco, Y. Fujino, A. Sulekh, Estimation Curve for Modal Damping in Stay Cables with Viscous Damper, Journal of Structural Engineering, 119 (1993) 1961–1979. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1993)119:6(1961).
[13]. Y.L. Xu, Z. Yu, Vibration of Inclined Sag Cables with Oil Dampers in Cable-Stayed Bridges, Journal of Bridge Engineering, 3 (1998) 194–203. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1084-0702(1998)3:4(194).
[14]. H. Zhou, L. Sun, F. Xing, Damping of Full-Scale Stay Cable with Viscous Damper: Experiment and Analysis, Advances in Structural Engineering, 17 (2014) 265–274. https://doi.org/10.1260/1369-4332.17.2.265.
[15]. H. Zhou, N. Xiang, X. Huang, L. Sun, F. Xing, R. Zhou, Full-scale test of dampers for stay cable vibration mitigation and improvement measures, Structural Monitoring and Maintenance, 5 (2018) 489–506. https://doi.org/10.12989/smm.2018.5.4.489.
[16]. Y. Li, W. Shen, H. Zhu, Vibration mitigation of stay cables using electromagnetic inertial mass dampers: Full-scale experiment and analysis, Engineering Structures, 200 (2019) 109693. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2019.109693.
[17]. Công ty TNHH Giao thông vận tải, Báo cáo kết quả kiểm định, Dự án: Đánh giá an toàn, kiểm định cầu Đakrông Km249+824, đường Hồ Chí Minh (nhánh Tây), tỉnh Quảng Trị, 2022.
[18]. Công ty TNHH Giao thông vận tải, Báo cáo kết quả kiểm định, Công trình: Kiểm định và đánh giá an toàn cầu Nhật Tân, 2023.
[19]. Công ty TNHH Giao thông vận tải, Báo cáo kết quả kiểm tra, Công trình: Kiểm tra chi tiết hệ thống dây văng cầu Mỹ Thuận, Quốc lộ 1, tỉnh Tiền Giang và Vĩnh Long, 2021.
[20]. D. Jungwirth, G.L. Balázs, P. Boitel, Y. Bournand, P. Brenni, A. Chabert, G. Clark, A. Demonté, H.R. Ganz, C. Gläser, P. Jacquet, J.-F. Klein, J. Koster, B. Lecinq, M. Miehlbradt, T.L. Neff, T. Niki, O. Nützel, A. Rahman, R. Saul, S. Sengupta, K. Shawwaf, J.H.A. Van Beurden, Y.P. Virmani, fib Bulletin 30. Acceptance of stay cable systems using prestressing steels, fib. The International Federation for Structural Concrete, 2005. https://doi.org/10.35789/fib.BULL.0030.
[21]. Cable stays: recommendations of French interministerial commission on Prestressing, SETRA, Bagneux Cedex, 2002.
[22]. S. Kumarasena, N.P. Jones, P. Irwin, P. Taylor, HNTB Corporation, Wind-Induced Vibration of Stay Cables [Final Report; August 2007], 2007. https://rosap.ntl.bts.gov/view/dot/16449.
[23]. Nam Long, Khánh thành cầu Mỹ Thuận 2, cầu dây văng đầu tiên do kỹ sư Việt Nam thiết kế, (2023). https://thanhnien.vn/khanh-thanh-cau-my-thuan-2-cau-day-vang-dau-tien-do-ky-su-viet-nam-thiet-ke-185231224093941899.htm, truy cập ngày 15/01/2024.
[24]. P.-T. Institute, Recommendations for Stay Cable Design, Testing, and Installation, Post-Tensioning Institute, 2007.
[25]. Bộ Giao thông vận tải, Ban Quản lý dự án 7, Hồ sơ thiết kế, Bước thiết kế bản vẽ thi công, Gói thầu XL.03B-Thi công thân trụ (từ trụ T14 đến T17) và kết cấu phần trên nhịp chính dây văng; kè gia cố bờ sông; hệ thống an toàn giao thông đường bộ; hệ thống chiếu sáng, Tập II: Bản vẽ phần cầu chính dây văng, Quyển III.3.1: Kết cấu phần trên-hệ thống cáp dây văng, 2022.
[26]. Freyssinet, Freyssinet stay cable system - dampers, (n.d.). https://www.freyssinet.com/solution/build/cable-systems/dampers/, truy cập ngày 05/01/2024.
[27]. Sống cho gia đình, [Cầu Phú Mỹ] Toàn cảnh cầu Phú Mỹ từ quận 2 tới quận 7, 2019. https://www.youtube.com/watch?v=n1l4HJt3hGc, truy cập ngày 06/01/2024.
[28]. MACEC: The MATLAB Toolbox for Experimental and Operational Modal Analysis — Structural Mechanics, (n.d.). https://bwk.kuleuven.be/bwm/macec, truy cập ngày 07/01/2024.
[29]. L.X. Le, H. Katsuchi, S. Kawai, Damping in stay cable with damper: Practical universal damping curve and full-scale measurement, Journal of Sound and Vibration, 569 (2024) 118090. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2023.118090.
Tải xuống
Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
12/01/2024
Nhận bài sửa
26/03/2024
Chấp nhận đăng
11/06/2024
Xuất bản
15/06/2024
Chuyên mục
Công trình khoa học
Kiểu trích dẫn
Nguyễn Hữu, Q., Nguyễn Trọng, Đồng, & Nguyễn Thị Cẩm, N. (4400). Thực nghiệm đánh giá hiệu quả của giảm chấn hướng tâm bên trong đối với cáp văng số T16R-MC16 của cầu Mỹ Thuận 2. Tạp Chí Khoa Học Giao Thông Vận Tải, 75(5), 1858-1869. https://doi.org/10.47869/tcsj.75.5.12
