Tổng quan về tính toán phổ phản ứng gia tốc đàn hồi và thiết kế công trình cầu chống động đất
Email:
thanhdongm2m@gmail.com
Từ khóa:
động đất, phổ phản ứng gia tốc, thiết kế kháng chấn cho cầu, tiêu chuẩn thiết kế cầu chịu động đất
Tóm tắt
Động đất là một trong những thảm họa tự nhiên gây ra thiệt hại nặng nề về người và tài sản xã hội, đặc biệt là cơ sở hạ tầng. Nghiên cứu tính toán động đất và các giải pháp thiết kế kháng chấn cho công trình có vai trò quan trọng, cần thiết và đã nhận được sự quan tâm sâu sắc của nhiều nhà nghiên cứu. Các tiêu chuẩn nước ngoài đã trình bày chỉ dẫn tính toán động đất tương đối toàn diện. Mặc dù hệ thống tiêu chuẩn Việt Nam đã đề cập đến thiết kế kháng chấn nhưng chưa đồng bộ trong cách tính toán phổ phản ứng gia tốc, dẫn đến những quan niệm thiết kế khác nhau. Bài báo trình bày nội dung tổng quan về cách tính phổ phản ứng gia tốc theo các tiêu chuẩn thiết kế tiêu biểu từ đó đưa ra các nhận xét, so sánh về phương pháp trình bày trong các tiêu chuẩn Việt Nam với các tiêu chuẩn lớn trên thế giới. Các giải pháp thiết kế chống động đất và thực tiễn áp dụng cho công trình cầu tại Việt Nam được trình bày khái quát làm cơ sở đưa ra các kiến nghị về định hướng nghiên cứu và ứng dụng trong thực tếTài liệu tham khảo
[1]. Nguyễn Lê Ninh, Động đất và thiết kế công trình chịu động đất: Phần 2, NXB Xây Dựng, 2008.
[2]. S. L. Kramer, Geotechnical Earthquake Engineering Prentice Hall, New York, 1996.
[3]. M. Ismail, J. Rodellar, J. R. Casas, Seismic behavior of RNC-isolated bridges: a comparative study under near-fault, long-period, and pulse-like ground motions, Advances in Materials Science and Engineering, 2016.
[4]. M. Pagani, R. Gee, K. Johnson, V. Poggi, R. Styron, G. Weatherill, M. Simionato, D. Viganò, L. Danciu, D. Monelli, Global Earthquake Model (GEM) Seismic Hazard Map, 2018.
[5]. Vietnamplus, Động đất ở Việt Nam xuất hiện ngày càng nhiều, 2011. https://www.vietnamplus.vn/dong-dat-o-viet-nam-xuat-hien-ngay-cang-nhieu/83784.vnp, truy cập ngày 26 tháng 4 năm 2024.
[6]. Báo điện tử Đảng Cộng Sản Việt Nam, Hơn 100 trận động đất xảy ra trong 6 tháng đầu năm 2023, 2023. https://dangcongsan.vn/khoa-hoc/hon-100-tran-dong-dat-xay-ra-trong-6-thang-dau-nam-2023-640104.html, truy cập ngày 26 tháng 4 năm 2024.
[7]. Báo điện tử Đảng Cộng Sản Việt Nam, Việt Nam cần có những nghiên cứu sâu hơn về động đất, 2/2023. https://dangcongsan.vn/khoa-hoc/viet-nam-can-co-nhung-nghien-cuu-sau-hon-ve-dong-dat-632002.html, truy cập ngày 26 tháng 4 năm 2024.
[8]. Nguyễn Xuân Đại, Nguyễn Văn Tú, Hiệu chỉnh giản đồ gia tốc động đất đáp ứng theo tiêu chuẩn Việt Nam, Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng, 3 (2021) 69-77.
[9]. Xuan Dai Nguyen, Van Tu Nguyen, A proposed method for selecting and scaling recorded seismic accelerations according to TCVN-9386: 2012, Journal of Science and Technology in Civil Engineering, 16 (2022) 100-112. https://doi.org/10.31814/stce.huce(nuce)2022-16(1)-09
[10]. TCVN-9386:2012, Vietnam national standard - Design of structures for earthquake resistances, Ministry of Science and Technology, 2012.
[11]. Eurocode 8a: Design of structures for earthquake resistance-part 1: general rules, seismic actions and rules for buildings, European Committee for Standardization Brussels, 2005.
[12]. AASHTO LRFD Bridge Design Specifications 9th Edition, American Association of State Highway and Transportation Officials Washington, DC, 2020.
[13]. ASCE/SEI-41-13, Seismic evaluation and retrofit of existing buildings, in ASCE Standard ASCE/SEI, American Society of Civil Engineers, 2014.
[14]. Eurocode 8b, Design of structures for earthquake resistance. Part 2: Bridges, European Committee for Standardization Brussels, 2005.
[15]. CSA-S6-19, Canadian highway bridge design code, Canadian Standards Association, 2019.
[16]. Phụ lục nội dung bài báo, https://docs.google.com/document/d/1VJs0EPjKJrYNCNHqJujorbXipC3aqFyoahNrXFJQ-aQ/edit?usp=sharing.
[17]. Xuan Dai Nguyen, Contributions sur l’optimisation et l’analyse de l’isolation sismique des ponts dans les zones à sismicité modérée, École de technologie supérieure, 2021.
[18]. TCVN-11823-3:2017, Vietnam national standard - Highway Bridge Design Specification, in Part 3: Loads and load Factors, Ministry of Science and Technology, 2017.
[19]. N. I. Basöz, Statistical analysis of bridge damage data from the 1994 Northridge, CA, earthquake, Earthquake spectra, 15 (1999) 25-54.
[20]. Q. Han, Seismic damage of highway bridges during the 2008 Wenchuan earthquake, Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 8 (2009) 263-273.
[21]. Z. Wang, G. C. Lee, A comparative study of bridge damage due to the Wenchuan, Northridge, Loma Prieta and San Fernando earthquakes, Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 8 (2009) 251-261.
[22]. D. Veneziano, F. Casciati, L. Faravelli, Method OP Seismic Fragility for Complicated Systems, Probabilistic methods in seismic risk assessment for nuclear power plants, 1983.
[23]. X. Wang, A. Ye, B. Ji, Fragility-based sensitivity analysis on the seismic performance of pile-group-supported bridges in liquefiable ground undergoing scour potentials, Engineering Structures, 2019.
[24]. T. Wen, Interlayer area damage modeling and damage-based seismic fragility analysis of high-speed railway bridge and track system, Engineering Structures, 2022.
[25]. Nguyễn Văn Mỹ, Phan Hoàng Nam, Nguyễn Minh Hải, Hoàng Phương Hoa, Phân tích xác suất phá hủy địa chấn cho trụ và gối cầu của công trình cầu vượt bê tông cốt thép trên tuyến cao tốc Đà Nẵng-Quảng Ngãi, Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, 73 (2022) 300-315. https://doi.org/10.47869/tcsj.72.3.8
[26]. M. Shinozuka, Statistical analysis of fragility curves, Journal of engineering mechanics, 126 (2000) 1224-1231.
[27]. T. Rossetto, A. Elnashai, Derivation of vulnerability functions for European-type RC structures based on observational data, Engineering structures, 25 (2003) 1241-1263.
[28]. L. Guizani, Sur l’isolation sismique des ponts au Canada, in 10e Colloque sur la progression de la recherche québécoise sur les ouvrages d’art, 2021.
[29]. F. Naeim, , J. M. Kelly, Design of seismic isolated structures: from theory to practice, John Wiley & Sons, 1999.
[30]. N. Makris , Seismic isolation: Early history, Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 48 (2019) 269-283.
[31]. I. Buckle, Seismic isolation of highway bridges, 2006 MCEER, University at Buffalo, the State University of New York, 2006.
[32]. Nguyễn Đông Anh, Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị tiêu tán năng lượng chống dao động có hại phục vụ các công trình kỹ thuật, Viện Khoa học và công nghệ Việt Nam Viện Cơ học, 2005.
[33]. Nguyễn Đông Anh, Lã Đức Việt, Giảm dao động bằng thiết bị tiêu tán năng lượng, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam Nhà Xuất bản Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, 2007.
[34]. Nguyễn Xuân Đại, Nguyễn Hoàng, Tính toán gối cách chấn cho kết cấu cầu chịu tác dụng của động đất theo tiêu chuẩn Việt Nam, Người Xây dựng, 329-330 (2019) 40-44.
[35]. Xuan Dai Nguyen, Van Tu Nguyen, Hoang Nguyen, Evaluation of Applicability of Seismic Base Isolation for Bridges According to Vietnamese Codes, in CIGOS 2021, Emerging Technologies and Applications for Green Infrastructure, Springer, 2022, pp. 217-225.
[2]. S. L. Kramer, Geotechnical Earthquake Engineering Prentice Hall, New York, 1996.
[3]. M. Ismail, J. Rodellar, J. R. Casas, Seismic behavior of RNC-isolated bridges: a comparative study under near-fault, long-period, and pulse-like ground motions, Advances in Materials Science and Engineering, 2016.
[4]. M. Pagani, R. Gee, K. Johnson, V. Poggi, R. Styron, G. Weatherill, M. Simionato, D. Viganò, L. Danciu, D. Monelli, Global Earthquake Model (GEM) Seismic Hazard Map, 2018.
[5]. Vietnamplus, Động đất ở Việt Nam xuất hiện ngày càng nhiều, 2011. https://www.vietnamplus.vn/dong-dat-o-viet-nam-xuat-hien-ngay-cang-nhieu/83784.vnp, truy cập ngày 26 tháng 4 năm 2024.
[6]. Báo điện tử Đảng Cộng Sản Việt Nam, Hơn 100 trận động đất xảy ra trong 6 tháng đầu năm 2023, 2023. https://dangcongsan.vn/khoa-hoc/hon-100-tran-dong-dat-xay-ra-trong-6-thang-dau-nam-2023-640104.html, truy cập ngày 26 tháng 4 năm 2024.
[7]. Báo điện tử Đảng Cộng Sản Việt Nam, Việt Nam cần có những nghiên cứu sâu hơn về động đất, 2/2023. https://dangcongsan.vn/khoa-hoc/viet-nam-can-co-nhung-nghien-cuu-sau-hon-ve-dong-dat-632002.html, truy cập ngày 26 tháng 4 năm 2024.
[8]. Nguyễn Xuân Đại, Nguyễn Văn Tú, Hiệu chỉnh giản đồ gia tốc động đất đáp ứng theo tiêu chuẩn Việt Nam, Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng, 3 (2021) 69-77.
[9]. Xuan Dai Nguyen, Van Tu Nguyen, A proposed method for selecting and scaling recorded seismic accelerations according to TCVN-9386: 2012, Journal of Science and Technology in Civil Engineering, 16 (2022) 100-112. https://doi.org/10.31814/stce.huce(nuce)2022-16(1)-09
[10]. TCVN-9386:2012, Vietnam national standard - Design of structures for earthquake resistances, Ministry of Science and Technology, 2012.
[11]. Eurocode 8a: Design of structures for earthquake resistance-part 1: general rules, seismic actions and rules for buildings, European Committee for Standardization Brussels, 2005.
[12]. AASHTO LRFD Bridge Design Specifications 9th Edition, American Association of State Highway and Transportation Officials Washington, DC, 2020.
[13]. ASCE/SEI-41-13, Seismic evaluation and retrofit of existing buildings, in ASCE Standard ASCE/SEI, American Society of Civil Engineers, 2014.
[14]. Eurocode 8b, Design of structures for earthquake resistance. Part 2: Bridges, European Committee for Standardization Brussels, 2005.
[15]. CSA-S6-19, Canadian highway bridge design code, Canadian Standards Association, 2019.
[16]. Phụ lục nội dung bài báo, https://docs.google.com/document/d/1VJs0EPjKJrYNCNHqJujorbXipC3aqFyoahNrXFJQ-aQ/edit?usp=sharing.
[17]. Xuan Dai Nguyen, Contributions sur l’optimisation et l’analyse de l’isolation sismique des ponts dans les zones à sismicité modérée, École de technologie supérieure, 2021.
[18]. TCVN-11823-3:2017, Vietnam national standard - Highway Bridge Design Specification, in Part 3: Loads and load Factors, Ministry of Science and Technology, 2017.
[19]. N. I. Basöz, Statistical analysis of bridge damage data from the 1994 Northridge, CA, earthquake, Earthquake spectra, 15 (1999) 25-54.
[20]. Q. Han, Seismic damage of highway bridges during the 2008 Wenchuan earthquake, Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 8 (2009) 263-273.
[21]. Z. Wang, G. C. Lee, A comparative study of bridge damage due to the Wenchuan, Northridge, Loma Prieta and San Fernando earthquakes, Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 8 (2009) 251-261.
[22]. D. Veneziano, F. Casciati, L. Faravelli, Method OP Seismic Fragility for Complicated Systems, Probabilistic methods in seismic risk assessment for nuclear power plants, 1983.
[23]. X. Wang, A. Ye, B. Ji, Fragility-based sensitivity analysis on the seismic performance of pile-group-supported bridges in liquefiable ground undergoing scour potentials, Engineering Structures, 2019.
[24]. T. Wen, Interlayer area damage modeling and damage-based seismic fragility analysis of high-speed railway bridge and track system, Engineering Structures, 2022.
[25]. Nguyễn Văn Mỹ, Phan Hoàng Nam, Nguyễn Minh Hải, Hoàng Phương Hoa, Phân tích xác suất phá hủy địa chấn cho trụ và gối cầu của công trình cầu vượt bê tông cốt thép trên tuyến cao tốc Đà Nẵng-Quảng Ngãi, Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, 73 (2022) 300-315. https://doi.org/10.47869/tcsj.72.3.8
[26]. M. Shinozuka, Statistical analysis of fragility curves, Journal of engineering mechanics, 126 (2000) 1224-1231.
[27]. T. Rossetto, A. Elnashai, Derivation of vulnerability functions for European-type RC structures based on observational data, Engineering structures, 25 (2003) 1241-1263.
[28]. L. Guizani, Sur l’isolation sismique des ponts au Canada, in 10e Colloque sur la progression de la recherche québécoise sur les ouvrages d’art, 2021.
[29]. F. Naeim, , J. M. Kelly, Design of seismic isolated structures: from theory to practice, John Wiley & Sons, 1999.
[30]. N. Makris , Seismic isolation: Early history, Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 48 (2019) 269-283.
[31]. I. Buckle, Seismic isolation of highway bridges, 2006 MCEER, University at Buffalo, the State University of New York, 2006.
[32]. Nguyễn Đông Anh, Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị tiêu tán năng lượng chống dao động có hại phục vụ các công trình kỹ thuật, Viện Khoa học và công nghệ Việt Nam Viện Cơ học, 2005.
[33]. Nguyễn Đông Anh, Lã Đức Việt, Giảm dao động bằng thiết bị tiêu tán năng lượng, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam Nhà Xuất bản Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, 2007.
[34]. Nguyễn Xuân Đại, Nguyễn Hoàng, Tính toán gối cách chấn cho kết cấu cầu chịu tác dụng của động đất theo tiêu chuẩn Việt Nam, Người Xây dựng, 329-330 (2019) 40-44.
[35]. Xuan Dai Nguyen, Van Tu Nguyen, Hoang Nguyen, Evaluation of Applicability of Seismic Base Isolation for Bridges According to Vietnamese Codes, in CIGOS 2021, Emerging Technologies and Applications for Green Infrastructure, Springer, 2022, pp. 217-225.
Tải xuống
Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
30/11/2023
Nhận bài sửa
13/05/2024
Chấp nhận đăng
12/06/2024
Xuất bản
15/06/2024
Chuyên mục
Công trình khoa học
Kiểu trích dẫn
Nguyễn Thành, Đồng, Phùng Bá, T., & Nguyễn Xuân, Đại. (4400). Tổng quan về tính toán phổ phản ứng gia tốc đàn hồi và thiết kế công trình cầu chống động đất. Tạp Chí Khoa Học Giao Thông Vận Tải, 75(5), 1882-1896. https://doi.org/10.47869/tcsj.75.5.14
