midas phan tich cau1

7/23/2019 Midas Phan Tich Cau1

1/108

Nghin cu ng d#ng ch!&ng trnh Midas/Civil trong phn tch k't c+u v c-u

L !c Hi%n Bi V(n Sng o Quang Huy Tr)n Quang Th*c THTKC42 1

BO CO NGHIN CU KHOA H#C SINH VIN

KHOA CNG TRNH

Tn &'ti:

NGHIN CU NG D*NG CH!,NG TRNH MIDAS/CIVIL

TRONG PHN TCH K-T C0U V C2U

Sinh vin th3c hi5n:

L 67c Hi'n

Bi V;n Sng

Trng d@n:

PGS.TS L 67c ChBnh

KS NguyEn TrFng NghHa

B2mn T/12ng ho thi4t k4C)u 1+5ng


2/108



M*C L*C

PH7N I 9T V:N I DUNG t liBu............................................................................................843.4LiGu kiBn bin ...................................................................................................843.5 Chia cc giai 9o#n thi cng...............................................................................863.6 Khai bo cc tr0ng hIp t1i trCng, nhm t1i trCng............................................893.7 Nh>p t1i trCng v xem k&t qu1 ...........................................................................90

PH7N III: KUT LUVN V KIUN NGHW............................................... 107TI LIYU THAM KHZO......................................................................... 108


3/108



PH2N I 6JT V0N 6K

Phn tch k4t cKu ni chung v k4t cKu c)u ni ring trong thi4t k4cng trnh l cng

viLc rKt quan tr[ng. Phn tch k4t cKu quy4t 1Qnh t-i an ton trong khai thc sBdGng v

tnh kinh t4cJa cng trnh. K4t quI1Ft 1+\c cJa phn tch l cc gi trQn2i l/c v chuy]n

vQcJa k4t cKu d+-i tc dGng cJa cc tIi tr[ng, t@h\p tIi tr[ng, l sSliLu 1)u vo cho bi

ton thi4t k4k4t cKu. N2i dung phn tch k4t cKu c)u bao g^m viLc m hnh ha k4t cKu

v ti4n hnh cc phn tch nh+:

- Phn tch t_nh.

-

Phn tch 12ng.

-

Phn tch phi tuy4n.

- Phn tch P-delta.

- Phn tch cc giai 1oFn thi cng.

-

.v..v..

y l nhDng qu trnh phn tch, tnh ton h4t s*c ph*c tFp v tSn rKt nhi%u th5i gian.

c nhDng giIthi4t 1+\c 1+a ra nhOm giIm b-t tnh ph*c tFp cJa bi ton nh+ng viLc

ny dMn 14n sai sS l-n, khng phIn nh h4t s/ lm viLc th/c t4 cJa k4t cKu. Do 1, khi

thi4t k4ng+5i ta th+5ng thi4t k4v-i hLsSan ton l-n dMn t-i lng ph.

Ngy nay, v-i s/ tr\gip cJa my tnh m 1ac biLt l viLc *ng dGng cc sIn phPm

ph)n m%m chuyn dGng th cng viLc m hnh ha v phn tch k4t cKu trb nn nhanh

chng v t+.ng 1Si chnh xc.

HiLn c m2t sS ph)n m%m phn tch k4t cKu n@i ti4ng nh+ Sap2000, RM2000,

Midas/Civil... V-i Sap2000 l ph)n m%m rKt quen thu2c v-i kcs+cng trnh, tuy nhin

Sap2000 ch+a tSi +u ha cho cng viLc phn tch thi4t k4c)u. RM2000 th lFi qu 1!t v

vTy sinh vin t c c.h2i 1+\c ti4p xc v tm hi]u. G)n 1y b2mn THTKCc phSi

h\p v-i cng ty CIP Hanoi v cng ty MidasIT trong phn phSi v chuy]n giao 1o tFo

sB dGng ph)n m%m Midas/Civil, ph)n m%m phn tch v thi4t k4 k4t cKu 1+\c thi4t k4

ring cho k4t cKu dn dGng, 1ac biLt l k4t cKu c)u l-n. Si v-i sinh vin ceng nh+cc kc

s+vfa ra tr+5ng ph)n m%m ny cn rKt m-i v h[ch+a bi4t nhi%u v%khIn(ng tnh ton

cJa n, bn cFnh 1 ti liLu ti4ng ViLt gi-i thiLu Midas/Civil ch+a c nhi%u nn hFn ch4

khIn(ng t/tm hi]u cJa sinh vin. NhTn r vKn 1%vfa nu 1%ti 1i su vo tm hi]u *ng

dGng ch+.ng trnh Midas/Civil trong phn tch k4t cKu c)u v-i mGc tiu xy d/ng m2t ti


4/108



liLu 1)y 1Jhgtr\m[i ng+5i b+-c 1)u ti4p cTn v-i Midas/Civil, m2t ph)n m%m mFnh cI

v%tnh ton ceng nh+giao diLn ng+5i dng.

ViLc 1nh gi k4t quI cJa cc ch+.ng tnh phn tch k4t cKu ni chung ceng nh+

Midas/Civil ni ring 1i hhi ng+5i kcs+phIi th/c s/am hi]u v%k4t cKu v qu trnh m

hnh ha k4t cKu. V ch+.ng trnh tnh chil cng cGphGc vGcho viLc tnh ton, k4t quIphn tch 1ng hay sai phG thu2c sS liLu 1)u vo trong qu trnh m hnh ha. ] lm

1+\c 1i%u 1 1%ti ginh ph)n l-n th5i gian vo viLc tm hi]u ph+.ng php Ph)n tBhDu

hFn v *ng dGng cJa ph+.ng php ny trong Midas/Civil.

%ti 1+\c chia thnh 3 ph)n chnh:

Ph


5/108



PH2N II: NLI DUNG 6KTI


6/108



Ch!ng 1: T"ng quan v&Midas/Civil

Ch+.ng trnh phn tch v thi4t k4k4t cKu MIDAS/Civil l m2t ph)n cJa b2sIn

phPm MIDAS 1+\c xy d/ng tfn(m 1989, do MIDAS IT Co., Ltdpht tri]n.Phin bIn

1%ti ny tm hi]u v sBdGng l MIDAS/Civil 6.3.0.

MIDASl m2t nhm cc sIn phPm ph)n m%m phGc vGcho viLc thi4t k4k4t cKu. MIDAS

bao g^m cc sIn phPm sau :

MIDAS/CivilGeneral Civil structure design system :Ch+.ng trnhphn tch v thi4t k4

k4t cKu 1+\c tSi +u ring cho nhDng k4t cKu dn dGng, 1ac biLt trong thi4t k4c)u.

MIDAS/GenGeneral Building structure design system : Ch+.ng trnh phGc vGcho viLc

thi4t k4k4t cKu, 1ac biLt l thi4t k4k4t cKu nh.

MIDAS/BDSBuilding structure Design System : Ch+.ng trnh phn tch v thi4t k4k4t

cKu ki4n trc.

MIDAS/SDSSlab & basemat Design System : Ch+.ng trnh dmh cho viLc phn tch v

thi4t k4b1n & basemat.

MIDAS/Set-BuildingStructural Engineer's Tools: TTp h\p nhDng ch+.ng trnh ring lk

1]xc ti4n thi4t k4cc 1.n vQk4t cKu.

MIDAS/FEmodelerfinite element MESH generator:Ch+.ng trnh t/12ng pht sinh ral+-i ph)n tBhDu hFn.

MIDAS/ADSShear wall type Apartment Design System :Ch+.ng trnh phn tch v thi4t

k4cho k4t cKu t+5ng ch!n, cng trnh ng)m.

MIDAS/Civil l m2t sIn phPm ph)n m%m phn tch c)u chuyn dGng. Ch+.ng

trnh hgtr\cho viLc phn tch cc bi ton c)u nh+: C)u treo dy v(ng, dy vng, c)u b

tng d/*ng l/c khPu 12 l-n thi cng theo ph+.ng php 1c hMng cn bOng, 1 gio di

12ng, 1c 1Py...

MIDAS/Civil 1+\c pht tri]n d/a trn Visual C, Fortran m2t ngn ngDlTp trnhh+-ng 1Si t+\ng mFnh trong mi tr+5ng Windows. Ch+.ng trnh n@i bTt v%mat tSc 12

m hnh ha v tnh ton, rKt djging sBdGng bbi giao diLn thn thiLn v-i ng+5i sBdGng.

Trong qu trnh pht tri]n MIDAS/Civil tfng ch*c n(ng 1 1+\c ki]m tra v so snh k4t

quIv-i l thuy4t ceng nh+v-i m2t sSch+.ng trnh khc.

6Mc &iNm nPi bQt cRa Midas/Civil so v>i cc ch4?ng trnh khc:


7/108



- Kh1nNng m hnh ha: Ch+.ng trnh hgtr\nhi%u m hnh k4t cKu, 1ac biLt l k4t cKu

c)u, cung cKp nhi%u loFi mat c!t khc nhau. KhIn(ng m tI1+\c vTt liLu 1lng h+-ng,

tr/c h+-ng, dQh+-ng, hay vTt liLu phi tuy4n.

V%tIi tr[ng ch+.ng trnh hgtr\rKt 1)y 1Jv 1a dFng v%th]loFi nh+: t_nh tIi v-i cc loFi

l/c, nhiLt 12, gSi ln, d/*ng l/c... hoFt tIi v-i nhi%u loFi xe tiu chuPn kc thuTt, xe dong+5i dng 1Qnh ngh_a... tIi tr[ng 12ng v-i cc ph+.ng php tnh ton tin ti4n.

Ch+.ng trnh c nhi%u cng cG tr/c quan hg tr\viLc m hnh ha m2t cch tr/c ti4p.

Ngoi ra, ng+5i sBdGng c th]m hnh k4t cKu hoac mat c!t thng qua AutoCad.

- Giao diBn v t:c 9Dtnh ton:Ch+.ng trnh hoFt 12ng trong mi tr+5ng Windows, giao

diLn thn thiLn, khIn(ng tnh ton mFnh. TSc 12tnh ton cJa ch+.ng trnh phGthu2c vo

khSi l+\ng tnh ton nh+ng so v-i m2t sSph)n m%m tnh ton k4t cKu khc nh+Sap2000

th tSc 12tnh ton nhanh h.n. K4t quItnh ton cJa ch+.ng trnh l 1)y 1Jv tin cTy.

-Kh1nNng nh>p v xu*t d7liBu:DDliLu 1)u vo c th]1+\c nhTp tr/c ti4p hoac import

tfcc file cJa cc ch+.ng trnh khc, k4t quItnh c th]xuKt ra mn hnh 1^h[a, v(n bIn

hay my in, h.n nDa c th]xuKt k4t quIdFng tTp tin cho cc ch+.ng trnh thi4t k4sau tnh

ton.

- Kh1nNng phn tch cho bi ton c5u: y l m2t tnh n(ng mFnh cJa ch+.ng trnh.

Midas/Civil cung cKp nhi%u ph+.ng php phn tch k4t cKu c)u hiLn 1Fi, 1ac biLt l phn

tch phi tuy4n v phn tch cc giai 1oFn thi cng. K4t quIcJa qu trnh phn tch l 1ng

tin cTy, ph h\p v-i cc giai 1oFn tftnh ton thi4t k414n thi cng v qu trnh khai thc

sBdGng.

- Tnh phHbi&n c3a ch0!ng trnh:Do nhi%u +u 1i]m trn 1ac biLt l 12tin cTy cJa k4t quI

tnh v tnh t+.ng thch cJa ch+.ng trnh cho nn ch+.ng trnh 1+\c sBdGng trong nhi%u

d/n l-n. HiLn c h.n 4000 d/n sBdGng MIDAS/Civil,12tin cTy v hiLu quIn 1em

lFi 1 1+\c cng nhTn trn th4gi-i .

Giao di5n c?bTn cRa Midas/Civil

HLthSng menu cJa MIDAS/Civil bao g^m tKt cIcc ch*c n(ng, qu trnh vo ra dDliLu,

phn tch.. 1+\c thi4t k4sao cho th5i gian di chuy]n chu2t l nhhnhKt.

MIDAS/Civil hgtr\rKt nhi%u khIn(ng nhTp liLu:

- Thng qua hLthSng Menu tr/c quan.

- Thng qua giao diLn dng lLnh.

- Thng qua cc bIng dDliLu t+.ng thch Excel.

- KhIn(ng ko thIdjdng.

- Ch*c n(ng Undo/Redo khng hFn ch4.


8/108



- ac biLt ch*c n(ng phn tch cJa ch+.ng trnh ny rKt mFnh, n c khIn(ng tnh ton v

phn tch theo cc giai 1oFn thi cng.

Hnh 1.1 Giao di5n chnh cRa Midas/Civil

Cc h5thUng menu c?bTn trong Midas/Civil- Menu Model (M hnh)

Hnh 1.2 Menu Model

+ Structure Type: NhTp ki]u k4t cKu v dDliLu c.bIn cho phn tch


9/108



+ Structure Wizard: M hnh ha theo cc mMu k4t cKu c smn

+ User Coordinate System: Qnh ngh_a hLt[a 12ng+5i dng (User Coordinate System)

+ Grids: Khai bo cc hLthSng l+-i t[a 12

+ Nodes: Cc thu2c tnh cJa nt ceng nh+cc cng cG1]m hnh nt

+ Elements: Cc thu2c tnh cJa ph)n tBceng nh+cc cng cG1]m hnh phPn tB+ Properties: Thu2c tnh cJa k4t cKu: VTt liLu, mat c!t...

+ Boundaries: Khai bo cc 1i%u kiLn bin.

+ Masses: Khai bo khSi l+\ng.

+ Named Plane: Gn tn cho mat phlng.

+ Group: Qnh ngh_a cc nhm k4t cKu, 1i%u kiLn bin, nhm tIi tr[ng....

+ Check Structure Data: Ki]m tra dDliLu k4t cKu 1 nhTp.

- Menu Results (K4t quI)

Hnh 1.3 Menu kVt quT.


10/108



- Menu Load (TIi tr[ng).

Hnh 1.4 Menu tTi trFng


11/108



- Menu Analysis (Phn tch).

Hnh 1.5 Menu phn tch.


12/108



Ch!ng 2: Ph!ng php Ph(n t*h,u h.n v 0ng d2ngtrong Midas/Civil

Ph+.ng php ph)n tBhDu hFn 1+\c coi l ph+.ng php c hiLu quInhKt hiLn nay 1]giIi

cc bi ton c.h[c trong mi tr+5ng lin tGc ni chung v trong phn tch k4t cKu cng

trnh ni ring. MIDAS/Civil l m2t ch+.ng trnh phn tch v thi4t k4k4t cKu d/a trn

n%n tIng l ph+.ng php ph)n tB hDu hFn. Trong ch+.ng ny sn trnh by nhDng khi

niLm c. bIn nhKt v%ph+.ng php ph)n tB hDu hFn (PTHH) v viLc *ng dGng ph+.ng

php ny trongMIDAS/Civil.

1. NWi dung c?bTn cRa ph4?ng php PTHH.

N2i dung c.bIn cJa ph+.ng php ph)n tBhDu hFn l: 1]tnh ton m2t k4t cKu v-i cKutFo bKt ko, chia k4t cKu thnh m2t sShDu hFn cc ph)n tBring lkv nSi v-i nhau bbi m2t

sShDu hFn cc 1i]m nt ring lk.

S/bi4n dFng t@ng th]cJa k4t cKu 1+\c th]hiLn thng qua s/bi4n dFng cJa l+-i nt

hay tTp h\p cc chuy]n vQcJa tfng nt ring biLt. Tnh lin tGc cJa cc cKu kiLn v s/lin

k4t giDa cc cKu kiLn v-i nhau 1+\c th]hiLn qua s/ lin k4t giDa cc ph)n tBthng qua

cc nt. Lin k4t giDa k4t cKu v n%n 1+\c th]hiLn bbi 1i%u kiLn bin cJa cc nt hay 12

t/do cJa nt. Cc tc 12ng ln k4t cKu tKt cI ln k4t cKu 1%u 1+\c quy 1@i v%cc nt.

ViLc chia l+-i ph)n tBv nt, m tIlin k4t, cc 1i%u kiLn bin c)n t0!ng thchv-i k4tcKu th/c t4, n4u 1Im bIo 1+\c 1i%u ny th m hnh ph)n tBhDu hFn sn lm viLc giSng

hay g)n giSng v-i k4t cKu th/c t4. ViLc tnh ton m hnh PTHH l tr+-c h4t phn tch

trFng thi lm viLc t@ng th]cJa k4t cKu tf1 theo 1i%u kiLn lin k4t tm 1+\c trFng thi

lm viLc cJa tfng ph)n tBhDu hFn.

TrFng thi lm viLc cJa tfng ph)n tB1+\c phG thu2c vo quan hL*ng suKt v bi4n

dFng cJa ph)n tBceng l quan hLgiDa n2i l/c v chuy]n vQnt cJa ph)n tB. Quan hL1

bi]u hiLn b12c*ng cJa ph)n tB, m v-i nhDng mMu ph)n tBta c th]xc 1Qnh nh5giIi

cc bi ton c.h[c.

TrFng thi lm viLc cJa k4t cKu 1+\c th]hiLn thng qua s/lm viLc cJa cc nt. Cc

nt ny lin hLv-i nhau thng qua cc ph)n tBnSi giDa chng, v vTy tf1i%u kiLn nSi ti4p

giDa cc ph)n tBv 12c*ng cJa tfng ph)n tBc th]xc 1Qnh 1+\c quan hLgiDa cc nt .

l quan hLgiDa chuy]n vQnt v n2i l/c tc dGng tfph)n tBln nt. Tf1i%u kiLn cn

bOng n2i l/c tFi cc nt, ta thi4t lTp 1+\c hLph+.ng trnh bi]u dijn mSi quan hLgiDa cc


13/108



chuy]n vQnt v-i cc l/c tc dGng tFi nt. Trong hLph+.ng trnh bi]u dijn quan hLsnc

nhDng thnh ph)n 1 bi4t nh+ l/c nt hay chuy]n vQ nt, tf1 ta c th] tm ra nhDng

thnh ph)n cn lFi ch+a bi4t .

1.1 M hnh ha r.i r0c k't c+u.

t+bng cJa ph+.ng php PTHH trong tnh ton k4t cKu l coi vTt th]lin tGc nh+l

t@h\p cJa nhi%u ph)n tB lin k4t v-i nhau bbi m2t sShDu hFn cc 1i]m, g[i l cc nt.

Cc ph)n tB1+\c hnh thnh ny g[i l cc ph)n tBhDu hFn.

Quan niLm ny chil g)n 1ng, bbi v khi thay th4k4t cKu th/c (hLlin tGc) bOng m2t

sShDu hFn cc ph)n tBtrn ng+5i ta 1 coi rOng n(ng l+\ng bn trong m hnh thay th4

phIi bOng n(ng l+\ng cJa k4t cKu th/c.

Si v-i cc hLthanh th cc k4t (gin, khung) phlng ceng nh+khng gian 1%u do m2t

sShDu hFn cc d)m v thanh h\p thnh. Do 1 ng+5i ta lKy ph)n tBthanh lm ph)n tBm

hnh cho k4t cKu . i]m lin k4t giDa cc PTHH g[i l nt.

V-i k4t cKu tKm, vh v cc vTt th]khSi th khng tr/c quan nh+ hL thanh. Ng+5i ta

th+5ng dng cc loFi ph)n tBsau:

- K4t cKu tKm phlng : ph)n tBhnh tam gic, ph)n tBhnh chDnhTt, ph)n tBhnh t*gic.

- K4t cKu vh: ngoi cc ph)n tBhnh tam gic, hnh chDnhTt, hnh t*gic, ng+5i ta cn

sBdGng ph)n tBcong hnh tam gic, hnh chDnhTt, hnh t*gic.

- V-i vTt th]khSi: ph)n tBhnh t*diLn, ph)n tBhnh lTp ph+.ng, ph)n tBhnh lGc diLn.

- VTt th] 1Si x*ng trGc: ph)n tBhnh vnh kh(n.

Hnh 2.1 S3rXi rZc ha kVt c[u theo ph4?ng php PTHH.

1.2 Chuy1n v3nt v l5c nt.

Khi k4t cKu chQu l/c, k4t cKu snbi4n dFng, cc ph)n tBceng sinh ra bi4n dFng, do d

ceng sinh ra chuy]n vQ. Chuy]n vQcJa cc nt 1+\c g[i l chuy+n v-nt.

Do sS l+\ng nt trn k4t cKu l hDu hFn m sS l+\ng chuy]n vQnt l hDu hFn, nn

trFng thi bi4n dFng v trFng thi n2i l/c cJa k4t cKu c th]bi]u dijn bOng m2t sShDu hFn


14/108



cc chuy]n vQnt v cc l/c nt. Hay ni m2t cch khc ph+.ng php PTHH lKy m2t hL

hDu hFn cc 12t/do thay cho k4t cKu.

]m tImSi quan hLgiDa chuy]n vQ(hoac *ng suKt) tFi cc nt v chuy]n vQ(hoac *ng

suKt) tFi m2t 1i]m trong k4t cKu, ng+5i ta sBdGng m2t hm xKp xi, g[i l hm chuy]n vQ

(hoac hm *ng suKt). NhDng hm ny phIi thha m(n lin tGc trn bin cc ph)n tBti4p xcv-i nhau. Ph+.ng php PTHH, ceng giIthi4t rOng: NgoFi l/c truy%n ln k4t cKu thng qua

nt viLc ny thuTn tiLn cho viLc xt cn bOng giDa n2i l/c v ngoFi l/c tFi cc nt. Khi

trong ph)n tB c tIi tr[ng phn bS hoac tTp trung khng 1at tFi nt, th c)n d/a vo

ph+.ng php n(ng l+\ng hoac cc cng th*c c.h[c k4t cKu 1]xc 1Qnh l/c t+.ng 1+.ng

tFi nt. Ta bi4t rOng khi chQu l/c v bi4n dFng, k4t cKu phIi btrFng thi cn bOng. Trong

ph+.ng php PTHH 1i%u 1 1+\c 1Im bIo bOng cc cn bOng tFi nt.

G[i {Fi} l vct.cc thnh ph)n l/c tFi nt i cJa cJa ph)n tBch*a nt th*i, tFi nt ny

phIi thha m(n 1i%u kiLn cn bOng cJa nt i:

}{}{i

e

iPF =

Trong 1 :

- e

iF}{ bi]u thQlKy t@ng 1Si v-i tKt cIcc ph)n tBbao quanh nt i v ch*a nt i.

Quan hLgiDa cc l/c nt v cc chuy]n vQnt trong m2t ph)n tBc th]bi]u dijn bOng

bi]u th*c sau 1y:

{F}e=[K]{d}e

Trong 1 :

eF}{ l vc t.l/c nt cJa ph)n tB, ch*a tKt cIcc thnh ph)n l/c nt trong m2t ph)n tB.

e}{d l vc t.chuy]n vQnt cJa ph)n tB, ch*a tKt cIcc thnh ph)n chuy]n vQnt trong

m2t ph)n tB.

[K] l ma trTn 12c*ng cJa ph)n tB, phGthu2c vo 1ac tr+ng hnh h[c v c.h[c cJa ph)n

tBv cJa vTt liLu. Ma trTn [K] c th]1+\c thi4t lTp trn c.sbnguyn l c/c ti]u th4n(ng

hoac theo l thuy4t cJa Kirchhoff hoac cJa Mindlin-Reissner.

Trong ph+.ng php PTHH giI thi4t rOng: cc chuy]n vQ tFi nt trong m2t ph)n tB sn

xc 1Qnh trFng thi bi4n dFng cJa ph)n tB1, t*c l c th]dng cc chuy]n vQnt 1]bi]u

thQtrFng thi bi4n dFng cJa k4t cKu. Mat khc, khi k4t cKu chQu tc dGng cJa ngoFi l/c (l/c

v momen uSn). Ph+.ng php PTHH giI thi4t rOng cc ngoFi l/c ny 1+\c truy%n qua

nt.

Nh+vTy, n2i l/c trong PTHH c th]bi]u thQbOng l/c v mmen tTp trung bnt,


15/108



g[i l l/c nt. Nh+vTy, n4u bi4t 1+\c gi trQcc l/c nt th c th]tnh 1+\c s/phn bS

cJa n2i l/c trong PTHH 1.

1.3 Ph!&ng trnh c&b6n c8a c8a ph!&ng php ph-n t9h:u h0n


16/108



- Ch[n hm chuy]n vQ.

- Tnh ton ma trTn 12c*ng ph)n tB(v cc ma trTn khc n4u c lin quan) trong hLt[a

121Qa ph+.ng.

- Thi4t lTp ma trTn 12c*ng cJa ton b2k4t cKu (v cc ma trTn khc n4u c lin quan).

- Thi4t lTp ma vct.tr[ng nt.- Thi4t lTp ph+.ng trnh cn bOng.

- XBl cc 1i%u kiLn bin.

- GiIi hLph+.ng trnh.

- Tnh ton n2i l/c, chuy]n vQtrong cc ph)n tB.

2. Cc loZi ph


17/108



MIDAS/CivilsBdGng quy +-c gc Beta 1] chi ra h+-ng cJa mat c!t ngang. Gc ny

phGthu2c vo t+.ng quan giDa ECS v GCS, trGc X b!t 1)u tfnt 1 cho t-i nt 2. TrGc Z

1+\c 1Qnh ngh_a l trGc song song v-i mat c!t ngang, trGc Y thu2c mat c!t ngang, c

ph+.ng vung gc v-i trGc X, chi%u xc 1Qnh theo quy t!c bn tay phIi.

N4u trGc X trong ECS cho ph)n tBny song song v-i trGc Z cJa GCS, gc Beta 1+\c1Qnh ngh_a nh+m2t gc 1+\c tFo thnh tftrGc X cJa GCS v trGc Z cJa ECS. TrGc x cJa

ECS trb thnh trGc quay cho viLc 1Qnh r gc sBdGng quy t!c bn tay phIi. N4u trGc X

khng song song v-i trGc Z cJa GCS, gc Beta 1+\c 1Qnh ngh_a l gc phIi tftrGc Z t-i

mat phlng XZ

(a) Tr+5ng h\p X-ECS song song v-i trGc Z-GCS

(b) Tr+5ng h\p trGc X-ECS khng song song v-i trGc Z-GCS

Hnh 2.2 Xc &]nh gc Beta


18/108



Hnh 2.3 ECS cRa phc chi'u cRa l3c

2.2 Ph-n t9chDchuko(Tension-only Element)

Ph)n tB chi chQu ko 1+\c 1Qnh ngh_a l ph)n tB thlng 3 chi%u v 2 nt. Ph)n tB ny

th+5ng sBdGng cho nhDng m hnh dy treo, chichQu bi4n dFng ko d[c trGc.

G^m 2 loFi sau:

Truss: ph)n tBchitruy%n l/c ko d[c trGc.

Hook: Ph)n tBchichQu ko v n2i l/c snkhc khng khi chuy]n vQt0!ng 9:igiDa N1

v N2 l-n h.n khng.

Hnh 2.4 GiTn &_cRa ph


19/108



L ph)n tBchichQu ko c 2 1i]m nt v 3 chi%u, chic khIn(ng truy%n 1+\c l/c ko,

c tnh 14n 12vng cJa dy cp. Ph)n tBcp phIn nh s/thay 1@i khng @n 1Qnh cJa 12

c*ng v-i n2i l/c ko.

Hnh 2.5 GiTn &_cRa ph


20/108



Ph)n tBd)m 1+\c 1Qnh ngh_a bOng 2 1i]m nt c mat c!t thay 1@i hoac khng 1@i. Cng

th*c tnh ton 1+\c tm d/a trn l thuy4t d)m cJa Timoshenko. Tnh ton 12c*ng cJa

d)m do bi4n dFng ko, nn, tr+\t, uSn xo!n.

Tr+5ng h\p ph)n tBd)m c mat c!t thay 1@i, MIDAS/Civil thay 1@i tuy4n tnh mat c!t

ngang, diLn tch c hiLu cJa vng tr+\t, 12c*ng chSng xo!n d[c theo chi%u di ph)n tB.Si v-i m men qun tnh trGc, bFn c th]ch[n s/thay 1@i dFng tuy4n tnh, bTc hai hoac

bTc ba.

Mgi nt c ba chuy]n vQv ba gc xoay, 12t/do khng phGthu2c vo ECS hay GCS

2.6. PhN2->N3->N4) 1+\c xc 1Qnh theo quy t!c bn tay phIi. TrGc Z cJa ECS b!t

1)u tBtr[ng tm cJa b%mat ph)n tBv vung gc v-i mat ph)n tB. +5ng nSi trung 1i]m

cJa 2 cFnh N1N4 v N2N3 1+\c 1Qnh ngh_a l ph+.ng cJa trGc X ECS. Ph+.ng vung

gc v-i trGc X trong mat phlng ph)n tBl ph+.ng cJa trGc Y, chi%u xc 1Qnh theo quy t!c

bn tay phIi.

Si v-i ph)n tBtam gic, 1+5ng song song v-i ph+.ng tfN1 ti N2 b!t 1)u tftr[ng

tm cJa ph)n tBl trGc X-ECS, Y v Z-ECS 1+\c xc 1Qnh nh+ph)n tBt*gic.


21/108



(a) ECS cho ph)n tBt*gic

(b) ECS cho ph)n tBtam gic

Hnh 2.7 TFa &WECS trong ph


22/108



thnh ph)n *ng suKt theo ph+.ng vung gc v-i mat phlng c th]1+\c xc 1Qnh thng

qua hLsSPoisson.

Hnh 2.8 B'dy cRa ph


23/108



(a) Ph)n tBt*gic

(b) Ph)n tBtam gic

Hnh 2.9 S3x7p xVp h5tFa &WECS v l3c nt trong ph


24/108



2.8. Ph


25/108



Ngi dng c th] nhTp vo nhDng 12dy ring biLt cho qu trnh tnh trong mat

phlng v 12c*ng ngoi mat phlng. Thng th+5ng, chi%u dy trn danh ngh_a cho 12c*ng

trong mat phlng 1+\c sBdGng cho viLc tnh tr[ng l+\ng bIn thn v khSi l+\ng. Ng+\c

lFi 12dy cho tnh 12c*ng ngoi 1+\c sBdGng.

BTc t/do v hLt[a 12ph)n tB:Chuy]n vQcJa ph)n tB t^n tFi trong trong cc mat phlngX-Z v Y-Z cJa ECS v gc

quay cJa ph)n tBt^n tFi quanh trGc X v Y cJa ECS.

HL t[a 12ECS cho ph)n tB tKm 1+\c sBdGng khi ch+.ng trnh tnh ton ma trTn 12

c*ng ph)n tB. Hnh vnhi]n thQcho cc thnh ph)n *ng suKt ceng 1+\c vntrong trong hL

t[a 12ECS.

Trong tr+5ng h\p ph)n tB t* gic, ph+.ng cJa ngn tay phIi bi]u thQ trGc Z-ECS.

Ph+.ng quay (N1->N2->N3->N4) xc 1Qnh theo quy t!c bn tay phIi. TrGc Z cJa ECS b!t

1)u tBtr[ng tm cJa b%mat ph)n tBv vung gc v-i mat ph)n tB. +5ng nSi trung 1i]m

cJa 2 cFnh N1N4 v N2N3 1+\c 1Qnh ngh_a l ph+.ng cJa trGc X-ECS. Ph+.ng vung

gc v-i trGc x trong mat phlng phlng ph)n tB l ph+.ng cJa trGc y, chi%u xc 1Qnh theo

quy t!c bn tay phIi .

Si v-i ph)n tBtam gic, 1+5ng song song v-i ph+.ng tfN1 ti N2 b!t 1)u tftr[ng

tm cJa ph)n tBl trGc X-ECS, Yv Z-ECS 1+\c xc 1Qnh nh+ph)n tBt*gic .

(a) ECS cho ph)n tBt*gic.


26/108



(b) ECS cho ph)n tBt*gic.

Hnh 2.11 ECS cRa cc ph


27/108



Hnh 2.12 Nhbng loZi ph


28/108



Phn tch k4t cKu trong MIDAS/Civilbao g^m nhDng phn tch tuy4n tnh c.bIn v phn

tch phi tuy4n. D+-i 1y l m2t vi phn tch n@i bTt :

Phn tch tHnh (Linear Static Analysis).

Phn tch =ng su[t nhi5t (Thermal Stress Analysis).

Phn tch tuyVn tnh &Wng (Linear Dynamic Analysis).+ Phn tch trQring (Eigenvalue Analysis).

+ Phn tch ph@phIn *ng (Response Spectrum Analysis).

+ Phn tch lQch sBth5i gian (Time History Analysis).

Phn tch Pn &]nh tuyVn tnh (Linear Buckling Analysis).

Phn tch phi tuyVn (Nonlinear Static Analysis ).

+ Phn tch P-Delta (P-Delta Analysis ).

+ Phn tch chuy]n vQl-n (Large Displacement Analysis).

+ Phn tch phi tuy4n v-i ph)n tB phi tuy4n (Nonlinear Analysis with Nonlinear

Elements).

Cc l3a chFn phn tch khc (Other analysis options) .

+ Phn tch cc giai 1oFn xy d/ng (Construction Sequence Analysis).

+ Phn tch tIi tr[ng di 12ng cho c)u (Moving Load Analysis for bridges) .

+ Phn tch do gSi ln khng 1%u (Bridge Analysis automatically reflecting Support

Settlements).

+ Phn tch c)u lin h\p (Composite Steel Bridge Analysis Considering Section

Properties of Preand Post-Combined Sections).

MIDAS/Civilcho php nhi%u ch*c n(ng phn tch cng m2t lc. Tuy nhin, phn

tch ph@phIn *ng v phn tch lQch sBth5i gian khng th]cng nhau.

Tm hi1u mFt s=phn tch chnh trong MIDAS/Civil:

3.1. Phn tch tGnh ( Linear Static Analysis).

Cng th*c c.bIn 1+\c sBdGng trong MIDAS/Civilcho phn tch tuy4n tnh t_nh nh+sau:

[K]{ U} = {P}

Trong 1:

[K]: Ma trTn 12c*ng.

{U}: Vc t.chuy]n vQ.

{P}: Vc t.tIi tr[ng.

MIDAS/Civil khng gi-i hFn cc tr+5ng h\p tIi tr[ng v t@h\p tIi tr[ng trong phn tch

t_nh.

3.2. Phn tch tr3ring (Eigenvalue Analysis).


29/108



Cc m hnh v chu k dao 12ng t/do 1+\c xc 1Qnh bbi cng th*c d+-i 1y:

[K]{Fn}= qn2[M]{ Fn}

Trong 1:

[K] : Ma trTn 12c*ng.

[M] : Ma trTn khSi l+\ng.qn

2: 1+5ng cho cJa cc t)n sSdao 12ng (n-th mode eigenvalue).

{ r}n : Vc t.trQring( n-th mode eigenvector ).

K4t quI cJa phn tch ny bao g^m cc dFng dao 12ng (mode shapes), v-i t)n sSdao

12ng, chu kodao 12ng v nhDng hLsSth]hiLn t)m quan tr[ng cJa dao 12ng. Chng 1+\c

xc 1Qnh bbi ma trTn 12c*ng v ma trTn khSi l+\ng cJa k4t cKu. Cc dFng dao 12ng ny

phGthu2c vo sSbTc t/do cJa cc nt trong hL.

Chu k dao 12ng l th5i gian 1Qnh ra 1]k4t cKu hon thnh m2t chu kovTn 12ng (trbv%

hnh dFng tr+-c 1 g)n nhKt). Ti4p theo ta m tIph+.ng th*c thu 1+\c chu kot/nhin

cJa 1 hL thSng SDOF (single degree of freedom): s*c cIn v l/c bao trm cJa hL thSng

SDOF bOng khng. Chng ta c th]1Ft 1+\c b+-c th*hai bOng bi]u th*c vi phn

miu tIdao 12ng t/do

m + cO+ ku = p(t)

m + kO=0

u: l chuy]n vQcJa dao 12ng, n4u ta thfa nhTn rOng u = Acosqt,

Trong 1 A l bin 12dao 12ng (l chuy]n vQban 1)u). Tf1 chng ta c th] vi4t lFi

nh+sau:

(-mq2+k)Acosqt=0

]thha mn bi]u th*c trn th cc thnh ph)n trong , phIi bOng khng. Do 1 ta

1u\c

fTf

m

k

m

k 1;

2;;2 ====

p

www

V-i q2, q, f v T l)n l+\t l trQring, t)n sSgc t/nhin, t)n sSv chu kot/nhin.


30/108



Hnh 3.1: Hnh dZng v chu kct3nhin t4?ng =ng cRa d


31/108



trong 1:

Mm: KhSi l+\ng c hiLu

N4u trong sS cc 12 t/do cJa khSi l+\ng 1+\c 1Qnh smn trb nn bQ p bu2c, khSi

l+\ng sn1+\c bao g^m trong t@ng khSi l+\ng nh+ng bQ loFi trf tfk4t quImang lFi tf

khSi l+\ng, mang lFi s/ki%m ch4trn cc vc t.t+.ng *ng. N4u so snh tr[ng l+\ng chiLu v-i khSi l+\ng t@ng, 12t/do lin quan t-i cc thnh ph)n khSi l+\ng khng phIi l

p bu2c. Cho m2t v dGkhi chuy]n vQngang bTc t/do cJa m2t cng trnh h)m l hFn ch4,

n khng c)n thi4t 1]1+a ra xem xt thnh ph)n khSi l+\ng ngang tFi sn t+.ng *ng.

Trong phn tch 12ng k4t cKu 1]1Ft 12chnh xc cao, qu trnh phn tch phIi phIn nh

chnh xc khSi l+\ng v 12c*ng, 1 l nhn tSquan tr[ng 1] xc 1Qnh trQring. Trong

m[i tr+5ng h\p, nhDng ph)n tfhDu hFn c th]1 1+\c tnh smn nhDng thnh ph)n v%12

c*ng. Tuy nhin trong tr+5ng h\p khSi l+\ng bFn phIi tnh ton +-c l+\ng chnh xc.

KhSi l+\ng b1y lin quan t-i tr[ng l+\ng bIn thn cJa cc thnh ph)n k4t cKu n t+.ng

1Si nhhso v-i t@ng khSi l+\ng, n h4t s*c quan tr[ng trong viLc phn tch tnh ton trQ

ring cho tKt cIcc khSi l+\ng thnh ph)n cJa k4t cKu.

Thng th+5ng cc thnh ph)n khSi l+\ng 1+\c chira bbi 3 chuy]n vQkhSi l+\ng v 3

moment qun tnh quay khSi l+\ng v-i 6 bTc 12 t/do cho mgi nt. M men qun tnh

quay khng c Inh h+bng tr/c ti4p t-i s/phIn *ng 12ng cJa k4t cKu. Chic gia tSc l l

do gy chuy]n vQl tiu bi]u 1]*ng dGng vo trong 12ng 1Kt. Khi hnh dFng k4t cKu l bKt

ko, tr[ng tm cJa khSi l+\ng khng trng v-i tr[ng tm cJa 12c*ng k4t cKu th ta phIi

dng m men quay gin ti4p bOng cch quy 1@i hnh dFng. Cc thnh ph)n cJa khSi l+\ng

tnh ton sn1+\c tnh ton theo cc cng th*c sau (Xem hnh 16):

ChuyNn v]khUi l4fng(Translational mass).

udm

M men qun tnh quay(Rotational mass moment of inertia).

ur2dm

V-i r l khoIng cch tftr[ng tm quy 1@i cJa t@ng khSi l+\ng 14n tr[ng tm khSi

l+\ng cJa tfng ph)n.

.n vQcho khSi l+\ng v mmen qun tnh 1+\c 1Qnh ngh_a bbi 1.n vQphn chia cho

khSi l+\ng bbi gia tSc trong tr+5ng h\p sB dGng hL 1.n vi MKS hoac cJa Anh, khSi

l+\ng trong hL1.n vQSI ceng sBdGng t+.ng t/nh+trong hL1.n vQMSK.

MIDAS/Civill m2t cng cGsBdGng kh hiLu quItrong phn tch ton b2khSi l+\ng. DD

liLu c th] nhTp vo tf menu chnh nh+ sau: Model>Masses>Nodal Masses, Floor,

Diaphragm Masses or Loads to Masses.


32/108



MIDAS/Civil sBdGng ph+.ng th*c lap cho l5i giIi cJa bi ton trQring. N rKt hiLu quI

cho cho viLc phn tch nhDng k4t cKu l-n.

Hnh 3.2 Tnh ton cho dbli5u khUi l4fng

3.3. Phn tch phIph6n ng(Response Spectrum Analysis).

Cng th*c m tIs/cn bOng cJa k4t cKu n%n 1+\c sBdGng trong phn tch ph@phIn

*ng c th]1+\c bi]u dijn nh+sau:

[M](t) + [C]v(t) + Ku(t) = -[M]wg(t)

Trong 1:

[M] :Ma trTn khSi l+\ng.


33/108



[C] : Ma trTn cIn.

[K] : Ma trTn 12c*ng cJa k4t cKu .

wg( t) : vc t.gia tSc n%n.

V u(t), O(t) v (t) l cc vc t.chuy]n vQ, vTn tSc v gia tSc.

Phn tch ph@phIn *ng 12ng thfa nhTn rOng s/phIn *ng cJa hL thSng nhi%u 12 t/do(multi-degree-of-freedom(MDOF) system) t+.ng 1+.ng v-i nhi%u hLthSng 1.n 12 t/do

(single-degree-of-freedom (SDOF) Systems). Ph@phIn *ng 1Qnh ngh_a ra nhDng con sS

tSi 1a cJa t+.ng *ng v-i s/phIn *ng v khng @n 1Qnh v-i nhDng chu kocJa dao 12ng t/

nhin cJa dao 12ng, n 1 1+\c chuPn bOng 1 hL thSng nhDng con sS thSng nhKt trong

suSt ti4n trnh. Chuy]n vQ, vTn tSc, gia tSc l nhDng con sSc.bIn cJa ph@. Phn tch ph@

phIn *ng th+5ng sBdGng trong thi4t k412ng 1Kt. ViLc thi4t k412ng 1Kt 1+\c quy 1Qnh

trong tiu chuPn thi4t k4.

D/1on con sS thi4t k4phIn *ng tSi 1a, con sS l-n nhKt cho mgi phIn *ng 1Ft 1+\c

tr+-c tin v sau 1 t@h\p lFi bOng 1 ph+.ng th*c thch h\p. Si v-i viLc thi4t k412ng

1Kt, chuy]n vQv l/c qun tnh t+.ng *ng v-i 12t/do cho cch th*c m-th 1+\c bi]u dijn

nh+sau:

dxm = gmJxmSdm,Fxm = gmJxmSamWx

Trong 1:

sm : L nhn tSxt 14n m-th

txm : L vc t.tnh 14n m-th tFi vQtr x

Wx : KhSi l+\ng tFi vQtr x

Trong 1 ph+.ng th*c 1Qnh smn, sSliLu ph@t+.ng *ng cho viLc tnh ton chu kot/nhin

1Ft 1+\c thng qua dDliLu ph@bOng php n2i suy tuy4n tnh. V vTy quy 1Qnh dDliLu v%

chu k ph@ t/nhin phIi 1+\c lKy nhi%u h.n 1]sao cho trn ph)n 1+5ng cong thay 1@i

(hnh vn3.3). PhFm vi cJa chu kot/nhin cho dDliLu cJa ph@phIi 1+\c mbr2ng thch

1ng t^n tFi bao g^m con sSl-n nhKt v nhhnhKt tfviLc phn tch trQring. ViLc tnh ton

12ng 1Kt cho nhi%u ta nh v cy c)u v-i viLc dng gin ti4p dDliLu ph@th phIi nhn

v-i nhDng hLsStrung gian cJa hLsS12ng, hLsSn%n, hLsSvng, hLsSt)m quan tr[ng,

MIDAS/Civilc th]pht sinh ra viLc thi4t k4ph@v-i viLc sBdGng nhDng tham sSv%

12ng 1Kt, phn tch ph@phIn *ng 1+\c chira trong mat phlng chung X-Y v trong trGc

thlng 1*ng Z. BFn phIi l/a ch[n ph+.ng th*c thch h\p cho viLc t@h\p cc cho k4t quI

trIv%cJa phn tch. V dGnh+ph+.ng th*c :

- Complete Quadratic Combination (CQC)

-Absolute Sum (ABS)


34/108



Hnh 3.3 64Xng cong Response spectrum v cch nWi suy tuyVn tnh dbli5u phP

3.4. Phn tch l3ch s9th.i gian(Time History Analysis).

Bi]u th*c bi]u thQcn bOng 12ng cho ph+.ng php phn tch theo lQch sBth5i gian 1+\c

vi4t nh+sau:

[M](t) + [C]v(t) + Ku(t) = -p(t)

Trong 1:

[M] : Ma trTn khSi l+\ng

[C] : Ma trTn cIn

[K] : Ma trTn 12c*ng

p(t) : Vc t.tIi tr[ng 12ng

V u(t), u(t) and u(t) l cc vc t.chuy]n vQ, vTn tSc v gia tSc

Phn tch lQch sBth5i gian tm ra l5i giIi cho nhDng ph+.ng trnh cn bOng 12ng khi m

k4t cKu chQu tIi tr[ng 12ng. N tnh ton ra m2t loFt cc phIn *ng cJa k4t cKu (chuy]n vQ,

l/c) trong m2t chu ko th5i gian c.sb trn nhDng b2phTn 12ng tiu bi]u cJa k4t cKu

d+-i tc dGng cJa tIi tr[ng.

MIDAS/CivilsBdGng ph+.ng th*c ch^ng chKt (Modal Superposition Method) cho viLc

phn tch theo lQch sB th5i gian. Chuy]n vQcJa k4t cKu 1Ft 1+\c tfs/ch^ng chKt tuy4n

tnh cJa cc m hnh chuy]n vQ. y l ph+.ng th*c 1+\c 1Qnh ra trn c.sbthnh lTp ma

trn cIn l t@h\p tuy4n tnh cJa ma trTn 12c*ng v ma trTn khSi l+\ng, 1+\c th]hiLn

bOng cc ph+.ng trnh d+-i 1y:


35/108



Trong 1:

21 iiDi xww -=

x, y: L nhDng hLsSth/c nghiLm.

zi : hLsScIn for i-th mode.

qi: T)n sSxuKt hiLn t/nhin for i-th mode.

ri: hLsShnh th*i.

Khi ph+.ng php phn tch ny 1+\c 1+a ra, chuy]n vQcJa k4t cKu 1+\c xc 1Qnh bOng

s/t@ng k4t k4t quIcJa mgi m hnh v l5i giIi t+.ng *ng cho m hnh 1 nh+trong cng

th*c . S/1ng 1!n cJa ph+.ng php phG thu2c vo nhDng con sSm ph+.ng

th*c sBdGng. Modal Superposition Method rKt c hiLu quIv nh+m2t hLquI, 1+\c sB

dGng r2ng ri cho phn tch tuy4n tnh 12ng nhDng k4t cKu l-n. Tuy nhin phn tch ny

khng th]dng cho phn tch phi tuy4n hoac cho nhDng tr+5ng h\p s*c cIn t+\ng tr+ng

khng l t@h\p tuy4n tnh cJa ma trTn khSi l+\ng v ma trTn 12c*ng.

Sau 1y l nt chnh chuPn bQcho viLc nhTp dDliLu khi sBdGng Modal Superposition

Method:

- Total analysis time (or Iteration number).

- Time step.

- Modal damping ratios (or Rayleigh coefficients).


36/108



y l con sS1ac tr+ng cho thu2c tnh cIn cJa m2t k4t cKu, n lin quan t-i cIki4n trc

t@ng th]hoac ring lk.

- Dynamic loads.

TIi tr[ng 12ng tc 12ng tr/c ti4p vo nt hoac mng cJa k4t cKu 1+\c dijn tInh+ l

hm cJa th5i gian. S/thay 1@i tIi tr[ng phIi 1+\c th]hiLn l hm c+png b*c. TIi tr[ngtFi m2t th5i 1i]m sn1+\c n2i suy tuy4n tnh.

Hnh 3.4 1 chira m2t hLthSng 1+\c l t+bng ha 1]minh h[a cho s/chuy]n 12ng cJa

1 hL thSng k4t cKu SDOF. TrFng thi cn bOng cJa chuy]n 12ng 1+\c 1+a ra bOng m2t

l/c tc 12ng trn hLthSng SDOF nh+sau:

fI(t) + fD(t) + fE(t) = f(t)

fI(t) :l l/c qun tnh, n c chi%u ng+\c v-i chi%u vTn tSc cJa k4t cKu.

L/c cIn c chi%u ng+\c v-i chi%u cJa gia tSc v c 12l-n l: mu(t).fE(t)n chnh l l/c

1n h^i. L l/c lm cho k4t cKu khi phGc lFi hnh dFng ban 1)u khi bQbi4n dFng. L/c c

chi%u ng+\c v-i chi%u cJa chuy]n vQc 12l-n l ku(t).fD(t), n chnh l l/c cIn, n l l/c

lm tiu hao chuy]n 12ng cJa k4t cKu. lm bin 12dao 12ng giIm d)n. L/c cIn ny c th]

xIy ra bbn trong do s/mi xt. Chi%u cJa n ng+\c v-i chi%u vn tSc v c 12l-n:

cu(t).

(a)

M hnh l t+bng ha (b) TrFng thi cn bOng

Hnh 3.4 S3chuyNn &Wng cRa h5thUng SDOF

3.5 Phn tch phi tuyVn (Nonlinear Analysis).

3.5.1 Miu t6 chung vK ph!&ng php phn tch phi tuy'n (Overview of Nonlinear

Analysis).

Khi phn tch k4t cKu 1n h^i tuy4n tnh, ta 1 giIthi4t rOng mSi quan hLgiDa *ng suKt v

bi4n dFng l tuy4n tnh v ceng ceng thfa vTt liLu l tuy4n tnh khi chQu l/c, bi4n dFng

nhh.


37/108



GiIthi4t v%tuy4n tnh l h\p l trong h)u h4t cc k4t cKu. Tuy nhin phn tch phi tuy4n

l c)n thi4t khi *ng suKt v+\t qu quy 1Qnh v bi4n dFng trong k4t cKu. ac biLt trong k4t

cKu hLdy : c)u treo v c)u dy v(ng . Phn tch phi tuy4n c th]1+\c phn ra lm 3 loFi

hnh chnh:

1.Phi tuy4n vTt liLu: Khi l/c tc dGng ln k4t cKu l l-n lm cho *ng suKt trong l-n, mSiquan hLgiDa *ng suKt v bi4n dFng l khng tuy4n tnh. MSi quan hLny chira bhnh

d+-i. S/bi4n thin ny ty thu2c vo ph+.ng th*c chKt tIi v 1ac tnh cJa vTt liLu.

Hnh 3.5 MUi quan h5giba =ng su[t v biVn dZng s\dang trong phn tch phi tuyVn vQt li5u

2. Phi tuy4n hnh h[c

Phn tch phi tuy4n hnh h[c 1+\c sBdGng khi k4t cKu bQbi4n dFng l-n v dFng hnh h[c

bQthay 1@i. L/c v chuy]n vQkhng cn quan hLtuy4n tnh. Phi tuy4n hnh h[c c th]1

t^n tFi trong phi tuy4n vTt liLu. K4t cKu cp v c)u treo 1+\c phn tch cho phi tuy4n hnh

h[c. Phn tch phi tuy4n hnh h[c phIi 1+\c 1+a ra n4u bQthay 1@i 1ng k]v%hnh dFng

d+-i tc dGng cJa tIi tr[ng v hoac thm vo tIi tr[ng nh+m men.

(a) 2c*ng k4t cKu thay 1@i khi chuy]n vQl-n.

(b) Thm tIi tr[ng thlng 1*ng lm k4t cKu t(ng chuy]n vQ.

Hnh 3.6 H5thUng kVt c[u s\dang phn tch phi tuyVn hnh hFc.


38/108



3. Phi tuy4n bin

MSi quan hLgiDa tIi tr[ng v chuy]n vQc th]tm thKy trong k4t cKu tFi nhDng n.i m

1i%u kiLn bin thay 1@i v-i bi4n dFng cJa n d+-i tc dGng cJa ngoFi l/c. V dGnh+tFi

chgti4p xc giDa bin k4t cKu v n%n.

3.5.2 Ph!&ng php phn tch phi tuy'n chuy1n v3 l?n (Large Displacement Nonlinear

Analysis)

Theo cng th*c cJa l thuy4t 1n h^i. Chuy]n vQnhh1+\c sBdGng trong phn tch

tuy4n tnh 1/\c 1+a ra bbi cng th*c d+-i 1y v-i giI1Qnh l gc quay nhh:

)(2

1,, ijjiij uu +=e

{ij l thnh ph)n bi4n dFng gcui,j l nhDng 1Fo hm bTc nhKt cJa hnh chi4u

chuy]n vQ theo ph+.ng j 1Si v-i ph+.ng i . Khi bi4n dFng l-n xIy ra trong k4t cKu. S/bi4n dFng cJa k4t cKu khng th]1+\c th]hiLn bOng nhi%u 1oFn nhh. Bi4n dFng l-n c th]

1+\c phn chia thnh nhi%u nhDng thnh ph)n quay v khng quay 1+\c th] hiLn bi]u

th*c d+-i 1y d+-i 1y . F, R v U l ten x.bi4n dFng, ten x.gc quay v ten x.chuy]n

vQ. U th]hiLn s/bi4n dFng cJa k4t cKu th/c.

F=RU, {=f(U)

S*c c(ng chnh xc c th]1+\c tnh ton tfbi]u th*c btrn sau khi 1 loFi bh1i thnh

ph)n xoay. Khi 12 l-n cJa gc quay l-n th tnh 1ng 1!n cJa mSi lin hL bi4n dFng

chuy]n vQkhng 1+\c nh+th5i 1i]m 1)u. i%u 1 c ngh_a l nn 1+a vo phi tuy4n hnh

h[c bbi v s/thay 1@i cJa bi4n dFng theo chuy]n vQtnh ton tfph+.ng php phn tch

phi tuy4n.

Hnh 3.7 :Phi tuyVn hnh hFc cho chuyNn v]l>n .


39/108



MIDAS/CivilsBdGng ph+.ng php Co-rotational cho phn tch phi tuy4n. Ph+.ng php

xem xt phn tch hnh h[c bOng cch sBdGng hLt[a 12Co-rotational. C.sbv thuTt ton

phn tch cJa n 1+\c trnh by nh+ sau: y l ph+.ng th*c tnh phi tuy4n hnh h[c

bOng cch sBdGng trong hLt[a Co-ratotional, trong 1 di chuy]n cng v-i quay cJa ph)n

tBbQbi4n dFng. MSi quan hLgiDa bi4n dFng v chuy]n vQtrong hLt[a 12Co-ratotional cth]bi]u dijn nh+m2t bi]u th*c ma trTn sau { = Bu v ma trTn quan hLgiDa bi4n dFng

v chuy]n vQ sBdGng trong phn tch tuy4n tnh c th]1+\c *ng dGng vo. i%u 1 c

ngh_a l trFng thi b%n @n 1Qnh v khIn(ng h2i tGcJa ph)n tBtrong phn tch tuy4n tnh

1+\c duy tr v n cn lm c.sb1]1+a vo phn tch phi tuy4n. Duy tr nhi%u nt 1ac

tr+ng thuTn l\i nhKt trong phn tch cho phn tch phi tuy4n.

Chuy]n vQ u^ trong hL t[a 12 Co-rotational 1+\c tnh ton bOng bi]u th*c sau

u={e1,e2,e3,e1,e2,e3},v vi phn cJa chuy]n vQ Qu l linearized v c mSi lin hL

Qu=TQutrong tr+5ng h\p bi ton tuy4n tnh 1n hî trong hL t[a 12Co-rotational n2i

l/c cJa ph)n tBpint1+\c tnh tfbi]u th*c :

o

dv

T VBpînt^

d=

Trong 1 : R^ l *ng suKt nn trong hL t[a 12Co-rotational v sSgia 1+\c bi]u dijn

bOng cng th*c d+-i 1y:

^^înt

)( uKKp dd s+= Trong bi]u th*c trn,KRl dFng ma trTn 12c*ng. Ti4p theo, bi]u th*c cJa trFng thi

cn bOng phi tuy4n c th]1Ft 1+\c bOng cch sBdGng mSi quan hLcn bOng giDa n2i l/c

v ngoFi l/c, pext-pent=0.

extpuKK =+^^^

)( s

Ph+.ng th*c Newton-Raphson v Arc-length 1+\c sBdGng cho viLc tm l5i giIi cho

bi]u th*c cJa trFng thi cn bOng phi tuy4n. Ph+.ng th*c Newton-Raphson l ph+.ng

th*c tIi tr[ng n 1+\c sB dGng cho nhDng phn tch 1ac tr+ng. NhDng bi ton nh+

Snapthrough hoac Snap-back, ph+.ng th*c Arc-length 1+\c sBdGng.

MIDAS/Civil cho php sBdGng ph)n tBgin, d)m, bIn cho phn tch phi tuy4n hnh

h[c. N4u nhDng ph)n tB khc 1+\c sBdGng, 12c*ng cJa n c th]1+\c tnh ton 14n

nh+ng khng theo phi tuy4n hnh h[c.

3.5.3 Ph!&ng php phn tch P-Delta( P-Delta Analysis).


40/108



Phn tch P-Delta trong MIDAS/Civil l 1 loFi phn tch phi tuy4n hnh h[c, n 1+\c

dng 1]phn tch nhDng k4t cKu khi m xuKt hiLn 1^ng th5i tIi tr[ng theo ph+.ng ngang

v mmen quay cng xuKt hiLn 1^ng th5i 1Si v-i ph)n tBd)m hoac t+5ng. S/Inh h+bng

cJa phn tch ny l rKt l-n 1Si v-i cc cng trnh xy d/ng cao n.i m trGc quay cJa l/c

v l/c btrn cao, n l nguyn nhn gy ra nhDng chuy]n dQch bbn trn.H)u h4t nhDng thi4t k4theo ACI 318 v AISC-LRFD 1%u chira hiLu quIcJa phn tch

Pdelta trong phn tch k4t cKu n bao g^m viLc tnh ton cho nhi%u l/c trong th/c t4.

ac tr+ng cJa phn tch P-Delta trong MIDAS/Civil1+\c d/a trn khi niLm chung cJa

ph+.ng php phn tch bOng sS thng qua phn tch @n 1Qnh. Phn tch tuy4n tnh t_nh

1+\c thi hnh tr+-c h4t cho nhDng 1i%u kiLn v%l/c v sau 1 dFng ma trTn 12c*ng m-i l

cng th*c c.sbd/a trn s/tc 12ng cJa l/c hoac *ng suKt 1Ft 1+\c tfphn tch l)n th*

nhKt. Theo cch 1 dFng hnh h[c cJa ma trTn 12 c*ng 1+\c chinh sB v lap 1i lap lFi

nhi%u l)n v sBdGng cho viLc phn tch t_nh cuSi cng v cho t-i khi 12h2i tG1+\c thha

mn. T+ t+bng cJa viLc phn tch P-Delta sBdGng trong MIDAS/Civil 1+\c chi ra nh+

sau:

Hnh 3.8 BiNu &_pht triNn cRa phn tch P-Delta trong MIDAS/Civil


41/108



Khi c 1 l/c ngang tc 12ng ln 1inh c2t, k4t quIsntrIv%mmen v 1 chuy]n dQch.

N4u ta thm vo 1 l/c ko nhOm giIm b-t thnh ph)n l/c 1 1i nh+ng c)n phIi xt rOng

n4u thm l/c nn vo snlm t(ng thnh ph)n l/c 1 ln. Tuy nhin, l/c ko trn c2t 1ng

vai tr l thnh ph)n lm giIm tc 12ng cJa l/c ngang, t(ng 12c*ng cho c2t theo ph+.ng

ngang. Trong khi 1 lFi c Inh h+bng ng+\c lFi.

Hnh 3.9 Column behaviors due to P-Delta effects

N4u k4t quIP-Delta l 1+5ng nt 1*t, mmen cJa c2t do ring l/c ngang gy ra snbi4nthin tfM=0 14n M=VL tFi chn c2t. Khi ta thm l/c ko hoac l/c nn n snl)n l+\t gy

ra giIm hoac t(ng momen P-Delta. i%u ny t+.ng 1+.ng v-i viLc t(ng hoac giIm thnh

ph)n 12c*ng cJa c2t theo ph+.ng ngang.

Do 1, chuy]n vQtheo ph+.ng ngang b1y c th]hiLn trGc cJa l/c theo ph+ong ngang.

|=V/K, K =Ko+Kg


42/108



-Ko b1y t+.ng *ng v-i 12c*ng cJa c2t theo ph+.ng ngang

-Kgth]hiLn k4t quIcJa s/thay 1@i (t(ng/giIm) 12c*ng theo ph+.ng cJa l/c.

Phn tch P-Delta c th]tm t!t nh+sau:

+ B+-c phn tch th*nhKt.

S1 = V/KO

+ B+-c phn tch th*hai.

S2 = f(P,S1),S=S1 +S2

+ B+-c phn tch th*3.

S3 = f(P,S2),S=S1 +S2 +S3

+ B+-c phn tch th*4.

S4 = f(P,S3),S=S1 +S2 +S3 +S4

....

+ B+-c phn tch th*n.

Sn = f(P,Sn-1),S=S1 +S2 +S3 +... +Sn

Sau khi 1Ft 1+\c h1tfb+-c phn tch th*nhKt, dFng ma trTn 12c*ng 1Si v-i trGc cJa

l/c sn1+\c tm ra, ma trTn ny sn1+\c lm c. sb1]1+\c thm vo tfnhDng ma trTn

m-i. Ma trTn m-i ny by gi5sn1+\c sBdGng 1]tnh ton |2 mang lFi tfviLc sBdGng

P-Delta, v 1i%u kiLn h2i tGsn1+\c ki]m tra. i%u kiLn h2i tGny d+\c 1Qnh ngh_a trong

P-Delta Analysis Control trong 1 c sS vng lap v chuy]n vQ t-i hFn. NhDng b+-c

nhIy btrn 1+\c lap cho t-i khi 12h2i tG1+\c thha mn.

Ng+5i ta nhTn thKy rOng ph+.ng php phn tch P-Delta trong MIDAS/Civil1+a ra k4t

quIrKt chnh xc khi chuy]n vQtheo ph+.ng ngang t+.ng 1Si nhh(trong gi-i hFn 1n h^i)

TrFng thi cn bOng t_nh trong phn tch P-Delta sBdGng trong c th]bi]u dijn bOng bi]u

th*c sau:

[KG]{ u}+ [K]{u}= {P}

Trong 1 :

[K] :ma trTn 12c*ng cJa m hnh bi4n dFng tr+-c

[KG]: DFng ma trTn sn trIv% tfnhDng l/c v *ng suKt trong mgi b+-c nhIy cJa

vng lap.

{P} : Vc t.tIi tr[ng t_nh

{u} : vc t.chuy]n vQ

Phn tch P-Delta trong MIDAS/Civil1+\c liLt k nh+sau:

- NhDng dFng ma trTn 12c*ng phIn nh hiLu quIcJa P-Delta chic th]1+\c tnh ton

cho ph)n tBgin d)m v t+5ng.


43/108



- Bi4n dFng ngang(bi4n dFng uSn v bi4n dFng c!t)cJa cc ph)n tBd)m chi1+\c tnh ton

cho Large-Stress Effect(*ng suKt l-n) theo ph+.ng cJa l/c.

- Phn tch P-Delta c hiLu l/c trong gi-i hFn 1n h^i.

Ni chung, ph+.ng php phn tch P-Delta 1+\c 1%nghQ1+a ra *ng dGng cho giai 1oFn

thi4t k4cuSi cng cJa k4t cKu. N l m2t qu trnh 1^i hhi nhi%u th5i gian v c th]pdGng my tnh vo qu trnh tnh ton.


44/108



Ch!ng 3: Nghin c0u ch!ng trnh Midas/Civil

1. Nghin c=u dbli5u &


45/108



; iNO: Tn nt, X: T[a 12X, Y: T[a 12Y, Z: T[a 12Z

*ELEMENT - Lu tr!d!li#u v'ph(n t*

; iEL, TYPE, iMAT, iPRO, iN1, iN2, iN3 ; Frame Element

; iEL: Tn ph)n tB, TYPE: LoFi ph)n tB, iMAT: M vTt liLu, iPRO: M mat c!t,

iN1: Tn nt 1, iN2: Tn nt 2, iN3: Tn nt 3*MATERIAL - Lu tr!d!li#u v'v,t li#u.

; iMAT, TYPE, MNAME, SPHEAT, HEATCO, PLAST, TUNIT, bMASS,

ELAST, POISN, THERMAL, DEN, MASS ; STEEL, CONC, USER

; iMAT: M vTt liLu, TYPE: LoFi vTt liLu, MNAME: Tn vTt liLu, SPHEAT: NhiLt dung

ring, HEATCO: 2 dMn nhiLt, PLAST, TUNIT, bMASS, ELAST: M 1un 1n h^i,

POISN: HL sS poisson, THERMAL: HL sS dn nb nhiLt, DEN: MTt 12 khSi l+\ng,

MASS: TIi tr[ng bIn thn.

*SECTION - Lu tr!d!li#u v'm-t c/t.

; iSEC, TYPE, SNAME, OFFSET, SHAPE, [DATA] {, CCSHAPE}

; DB/USER

DB/USER: Ng0i dng t/ 9-nh nghJa

; iSEC: M mat c!t, TYPE: LoFi mat c!t, SNAME: Tn mat c!t, OFFSET: N.i ghp,

SHAPE: Hnh dFng, [DATA]: sSliLu mat c!t.

*TDN-PROPERTY - Thu1c tnh c3a cp d56ng l5c

; NAME, TYPE, MATL, AREA, DIA, RC, FF, WF, US, YS, LT, ASB,

ASE, bBONDED

; NAME: Tn, TYPE: LoFi, MATL: M vTt liLu, AREA: DiLn tch mat c!t, DIA: DiLn

tch Sng ghen, RC: HLsSh^i phGc, FF: HLsSma st cong, WF: HLsSma st, US: Gi-i

hFn b%n, YS: Gi-i hFn chIy, LT, ASB, ASE, bBONDED

*TDN-PROFILE - V8tr c3a cp d56ng l5c

; NAME=NAME, TDN-PROPERTY, ELEM_LIST, BEGIN, END, CURVE,

INPUT ; line 1

; NAME: Tn, TDN-PROPERTY: Tn thu2c tnh, ELEM_LIST: Danh sch ph)n tB,

BEGIN: 1i]m b!t 1)u, END: 1i]m k4t thc, CURVE, INPUT

*GROUP - Cc nhm k:t c;u

; NAME, NODE_LIST, ELEM_LIST

; NAME: Tn, NODE_LIST: Danh sch nt, ELEM_LIST: Danh sch ph)n tB

*BNDR-GROUP - Cc nhm t


46/108



*STLDCASE - Cc tr>ng hAp t


47/108



fn.anl Text File bao g^m cc k4t quIphn tch k4t cKu (phIn l/c gSi, chuy]n vQ, l/c ph)n

tB, *ng suKt, vv) 1+\c ty ch[n bbi ng+5i dng.

File ny c ch cho viLc ki]m tra lFi k4t quItnh ton vi4t bo co k4t quI.

fn.out Ch*a tKt cIcc thng bo xuKt hiLn trong qu trnh tnh ton.

Cc file &_hoZ: C tn mirWng: color, emf, bmp, mgf Cc file chuyNn &Pi cRa ch4?ng trnh khc:

*.dxf: file m hnh dFng text cJa AutoCAD DXF

1.3 Cc d0ng file khc

C tn mirWng bak, bom, sgs, spd, thd, bog.

fn.bakfile backup cJa Midas

fn.bomfile dFng text ch*a thng tin v%vTt liLu, mat c!t.

fn.sgsFile k4t quItheo 1ng 1Kt trong MIDAS/Civil, TFo ra khi Tools>Seismic DataGenerator.

fn.spd file dFng Text 1+\c tFo ra khi th/c hiLn phn tch ph@phIn *ng.

fn.thdfile dFng Text 1+\c tFo ra khi th/c hiLn Load>Time History Analysis Data >Time

Forcing Functions

fn.bogFile 1+\c tFo ra khi th/c hiLn Batch OutputGeneration dialog box

2. M hnh ho kVt c[u.

2.1 HLtMa


48/108



H5tFa &Wnt: Node local Coordinate System (NCS)

HLt[a 12nt (NCS) 1+\c sBdGng 1]1Qnh ngh_a dDliLu vo k4t h\p v-i cc 1i%u kiLn

bin v dGnh+bin cS1Qnh, bin 1n h^i v bin chuy]n vQ(ln), m2t 1i%u 1ng ch l

hLt[a 12khng 1+\c dng k4t h\p v-i GCS. Ngoi ra NCS 1+\c sBdGng 1]1+a ra cc

phIn *ng trong 1 hLt[a 12bKt ko. HLt[a 12nt NCS sBdGng chDnhhx-y-z lm tncc trGc nh+quy +-c trong hLt[a 12Decac v chi%u ceng 1+\c xc 1Qnh theo quy t!c bn

tay phIi.

Hnh 2.1 H5tFa &Wchung v tFa &Wnt

2.2 S&


49/108



Hnh 2.2 S?&_hnh chiVu

C)n nhTp cc 1ac tr+ng mat c!t ph h\p 1]m tI1ac tr+ng chung v%12c*ng cJa cc k4t

cKu nhQp v mStrG. Cc ph)n tBthanh snnOm bvQtr d[c trGc trung ha cIu cc b2phTn

th/c cJa k4t cKu m chng 1Fi diLn.K4t quIphn tch k4t cKu c)u sncho bi4t cc n2i l/c cJa cc ph)n tBthanh 1]chng ta c

th]dng khi thi4t k4cc mat c!t cc b2ph)n c)u n2i l/c v chuy]n vQdo hoFt tIi gy ra sn

chi1+\c tnh ton cho cc ph)n tBthanh no m kcs+thi4t k4chi1Qnh.

* Cc lin kVt gUi c


50/108



ki]u ph)n tBny, chng ta phIi tnh ton m2t cch cPn thTn v nn l+u rOng hoFt tIi xe

1+\c x4p trn tim cJa cc ln xe.

Midas/Civil hg tr\ rKt nhi%u ph+.ng n 1]m hnh ha s.1^ tnh cJa m2t cng trnh.

Ng+5i dng c th]m hnh ha thJcng tfng nt, tfng ph)n tBm2t cch chnh xc v

nhanh chng.Pht sinh ph Elements > Create Line Elements on Curve

Hnh 2.3 Pht sinh ph


51/108



Ngoi ra Midas/Civil hgtr\tnh n(ng wizard cho cc s.1^tnh. D+-i 1y l m2t sSdFng

k4t cKu m Midas/Civil hgtr\wizard

Hnh 2.4 Cc dZng kVt c[u

]sBdGng wizard ch[n:Modeling>Model>Structure wizard

V dGsBdGng wizard m hnhha k4t cKu vm (Arch)1. Ch[n

Modeling>Model>Structure

wizard> Arch

1.

NhTp cc thng sSc)n thi4t.

Khi nhTp xong ch+.ng trnh

snd/ng cho ta m hnh cJa

k4t cKu.

2.

Ch[n vTt liLu, mat c!t, tIi

tr[ng tc dGng.

3.

Yu c)u ch+.ng trnh tnh

ton.

V0

T2m

Khung

Gin

Vm


52/108



K4t quI:

2.3 M hnh ha mOt cAt.

MIDAS/Civil cung cKp nhi%u mat c!t theo cc tiu chuPn kcthuTt c smn trong c.sbdD

liLu, ngoi ra MIDAS/Civil cho php ng+5i dng t/1Qnh ngh_a.

Cc tnh n(ng tFo mat c!t m Midas/Civil hgtr\:

C.sbdDliLu mat c!t (G^m cc tiu chuPn AISC2K, AISC, CISC02, BS, DIN)

NhTp dDliLu mat c!t tf1 file Midas 1 1+\c 1Qnh ngh_a.

C th41Qnh ngh_a h)u nh+cc loFi mat c!t.

)y 1Jcc loFi mat d)m thp (I, T, Channel, Angle, Pipe)

Mat c!t lin h\p b tng v thp thp (SRC)

Mat c!t thay 1@i.

Mat c!t d)m t@h\p.

C th]tnh ton tr/c ti4p cc 1ac tr+ng hnh h[c cJa mat c!t.

C th]vnmat c!t bKt k thng qua ch+.ng trnh SPC.

*Trnh t3m hnh ha mMt c7t:

1. Mat c!t trong Midas/Civil 1+\c xy d/ng trong menu

Model>Properties>Section

2. Ch[nAdd, giIsBta xy d/ng mat c!t h2p => ch[nPSC


53/108



3. NhTp cc thng sStheo h+-ng dMn. Khi nhTp xong ch+.ng trnh sncho ta hnh minh

h[a v cc thng sShnh h[c.


54/108



4. Gn mat c!t vo k4t cKu.

- Ch[n cc ph)n tBc)n gn mat c!t

- +a mat c!t c)n gn vo ph)n tBsBdGng tnh n(ng ko v thI(Drag and Drop)

2.4 M hnh ha v@t liLu

VTt liLu 1+\c 1+a vo m hnh phn tch k4t cKu thng qua c 1ac tr+ng vTt liLu:

Thnh ph)n 12c*ng ac tr+ng vTt liLu K hiLu

D[c trGc v uSn M 1un 1n h^i E1

Xo!n v c!t HLsSPoisson hoac

m1un 1n h^i tr+\t

Nu,G12

TIi tr[ng do nhiLt 12 HLsSgin nbnhiLt A1

TIi tr[ng bIn thn Tr[ng l+\ng ring W

Ma trTn khSi l+\ng ph)ntB

KhSi l+\ng ring M

Trong m2t sSbi ton, cc 1Fi l+\ng khng c)n thi4t sn1+\c gn bOng 0.

Midas/Civil hgtr\m hnh ha nhi%u loFi vTt liLu:

VTt liLu c smn trong c.sbdDliLu theo cc tiu chuPn kcthuTt

(ASTM, CSA, BS, DIN, EN, JIS, GB, JGJ, JTJ, KS )

VTt liLu phGthu2c th5i gian.

NhTp dDliLu tffile 1 1+\c 1Qnh ngh_a

VTt liLu do ng+5i dng t/1Qnh ngh_a

ac biLt Midas phn tch rKt tSt vTt liLu phGthu2c th5i gian


55/108



-

VTt liLu phGthu2c th5i gian cho tnh ton co ngt tfbi4n: Theo cc tiu chuPn

ACI, PCA, CEB-FIP

-

VTt liLu phGthu2c th5i gian cho tnh ton s/bi4n 1@i cJa m 1un 1n h^i. Theo

cc tiu chuPn: ACI, CEB-FIP


56/108



*Trnh t3m hnh ha vQt li5u:

1. VTt liLu trong Midas/Civil 1+\c xy d/ng trong menu Model>Properties>Material

2. Ch[nAdd,Ch[n cc mc vTt liLu c smn hoac ch[n user defined1]nhTp.

3. NhTp cc thng sS.

4. Gn vTt liLu cho k4t c)u

- Ch[n ph)n tBc)n gn vTt liLu


57/108



- +a vTt liLu c)n gn vo ph)n tBsBdGng tnh n(ng ko v thI.

2.5 M hnh ha


58/108



+ NSi cc ph)n tBvo cng m2t nt v sBdGng Releases 1]tho bhcc 12t/do khng

lin tGc.

Hai hnh th*c trn l t+.ng 1+.ng trong cc bi ton t_nh, nh+ng trong bi ton 12ng nn

sBdGng hnh th*c th*nhKt.

Cc lo#i 9iGu kiBn bin 90Ic 9-nh nghJa trong Midas/Civil

Support:GSi.

Point Spring Supports:GSi 1n h^i.

Surface Spring Supports 1+\c dng khi k4t cKu lin k4t v-i 1Kt n%n.

Elastic LinkLin k4t 1n h^i, dng 1]lin k4t cc ph)n tB. V dGlin k4t trGc)u v d)m,gSi v d)m.

Trnh t5m hnh ha lin k't g=i cho k't c+u c-u:

1. Ch[n Model > Boundaries > LoZi &i'u

ki5n bin.V dGch[n Supports

2. Ch[n nt hoac ph)n tBc)n gn 1i%u kiLn bin.

3. Ch[n cc 1i%u kiLn cho gSi. GiIsBta ch[n gSi

cS1Qnh => khai bo nh+hnh vn.

4. Ch[n Apply 1]1at 1i%u kiLn bin.

T+.ng t/ta c th]khai bo 1i%u kiLn bin l gSi


59/108



1n h^i. Ta chic)n nhTp 12c*ng cJa gSi theo

cc ph+.ng.

2.6 T6i trMng v hLs=t6i trMng.

a. T6i trMng.

Cc loFi tIi tr[ng phGc vGcho viLc phn tch trong Midas/Civil bao g^m cc loFi: T_nh tIi,

tIi tr[ng di 12ng, tIi tr[ng 12ng.

a.1. TTi trFng tHnh(Static loads) 1+\c sBdGng 1]th/c hiLn phn tch t_nh.

Tr+5ng h\p tIi tr[ng t_nh c cc loFi tc 12ng sau:

- Cc ngoFi l/c:

+ Tr[ng l+\ng bIn thn.+ L/c tTp trung.

+ L/c phn bS(phn bS1%u, phn bShnh thang, phn bSbKt ko).

+ M men tTp trung.

+ M men phn bS.

- Tc 12ng gSi ln: 1 l chuy]n vQc+png b*c p dGng cho nt c lin k4t gSi t+.ng *ng.

Mgi nt c th]c 6 thnh ph)n chuy]n vQc+png b*c t+.ng *ng v-i 6 12t/do cJa nt.

Trong bi ton phlng X-Z, ngm c th]c 3 thnh ph)n chuy]n vQc+png b*c: UX, UZ,

RY; gSi cS1Qnh: UX, UZ ; gSi di 12ng ngang: UZ.- NhiLt 12thay 1@i: NhiLt 12thay 1@i tc dGng ln ph)n tBgy ra cc tc dGng: tFi trGc

trung ha gy ra co gin d[c trGc, t22 gradient nhiLt 12theo trGc 2 gy uSn quan trGc 3,

t33 gradient nhiLt 12theo trGc 3. Cc gi trQtrn c th]khng 1@i trn mgi ph)n tBhoac

c th]1+\c n2i suy tfcc gi trQtFi nt khi thay 1@i.

Sau 1y l m2t sSloFi t_nh tIi Midas/Civil hgtr\:


60/108



Self Weight:TIi tr[ng bIn thn.

Nodal Loads: TIi tr[ng tTp trung

Element Beam Loads: TIi tr[ng tTp trung hoac phn bStrn d)m.

Prestress Beam Loads: TIi tr[ng *ng suKt tr+-c trong ph)n tBd)m.

Tendon Prestress Loads: TIi tr[ng cp d/*ng l/c

Temperature Gradient: Gradient nhiLt giDa n.i 1inh v 1y cJa ph)n tBd)m hoac

ph)n tBtKm

Define Construction Stage: Qnh ngh_a m hnh xy d/ng cho tfng giai 1oFn thi

cng.

a.2. TTi trFng di &Wng (Moving Loads): SBdGng cho phn tch k4t cKu lin quan 14n s/

di chuy]n cJa t_nh tIi.

Cc hoFt tIi c)n 1+\c 1at ln cc ln xe nOm trn ph)n 1+5ng xe chFy. Cc ln xe 1+\c

phn chia theo ph+.ng ngang 1+5ng xe chFy v phIi 1+\c 1Qnh ngh_a trn cc ph)n tB

Frame 1Fi diLn cho mat c)u. SSl+\ng ln v 12lLch cJa chng c th]thay 1@i d[c theo

chi%u di c)u trong m tIcc giao c!t, h\p v tch ln.

+5ng xe chFy: L m2t chugi cc ph)n tBFrame chFy d[c theo chi%u di ph)n 1+5ng xe

chFy. Cc ph)n tBny g[i l cc ph)n tBln, chng 1Fi diLn cho ph)n mFt c)u do vTy c)n

c 1ac tr+ng hnh h[c 1)y 1J1]m tIton b2mat c!t ngang c)u. Cc ph)n tBln c)n c

1ac 1i]m:

+ at tFi vQtr trGc trung ha cJa mat c)u.

+ Song song v-i h+-ng xe chFy (hoac g)n nh+song song)

+ TFo thnh m2t chugi lin tGc, t*c 2 ph)n tBk4nhau 1+\c g!n chung m2t nt

hoac 2 nt c cng vQtr. N4u khng lion tGc th khoIng hbgiDa cc ph)n tBc)n phIi nhh

1ac biLt l theo h+-ng xe chFy.

Ln xe (Traffic Lane)

+\c 1at trn m2t tTp h\p cc ph)n tBln lin tGc. VQtr ngang cJa 1 1+5ng tim ln 1+\c

chira bbi 12lLch tm so v-i ph)n tBln tFi mgi ph)n tB. H+-ng cJa ln 1/oc xc 1Qnh bbi

th*t/cJa dy ph)n tBln.

Trong MIDAS/Civil, m2t ln xe 1+\c 1ac tr+ng bOng 12lLch tm cJa ln xe. 2lLch tm

1+\c 1Qnh ngh_a l khoIng cch giDa 1+5ng tm cJa ln v ph)n tB ln theo ph+.ng

vung gc (trGc y). Cc k hiLu 1+\c 1Qnh r trn c. sb cJa k hiLu cJa mmen xo!n

quanh trGc x tfkhoIng cch thlng gc v-i ph+.ng 1*ng cJa tIi tr[ng. 2lLch tm A(+)


61/108



1+\c cho l theo chi%u d+.ng cJa m men xo!n. NhDng 12lLch tm ny c th]1+\c 1Qnh

ngh_a tch biLt nhau cho mgi ph)n tBln.

Hnh vn: Bi]u thQmSi lin hLgiDa ph)n tBln, 1+5ng xe chFy, 12lLch tm

M4t 6nh h-#ng (Traffic Surface Lane).

L b%mat ln 1+\c sBdGng d]1Qnh ngh_a m2t loFi tIi tr[ng xe di chuy]n trong khung

c*ng hoac bIn mat c)u. N bao g^m b%mat cJa ph)n tBln v 1+5ng nSi nt ln.


62/108



Hnh: B%mat ph)n tBln v 1+5ng nSi nt trong b%mat lnKhi nhTp vo cc ln hoac b%mat cc ln, MIDAS/Civil pht sinh ra cc 1+5ng Inh

h+bng hoac mat Inh h+bng cho 5 tiu ch thi4t k4d+-i 1y:

1.

+5ng Inh h+bng hay mat Inh h+bng cho 6 bTc t/do cJa tKt cIcc nt trong GCS.

2. +5ng Inh h+bng hay mat Inh h+bng cJa 6 bTc t/do mgi gSi trong GCS

3. +5ng Inh h+bng hay mat Inh h+bng cho l/c d[c trGc cJa tKt cIph)n tBgin trong

ECS

4.

+5ng Inh h+bng hay mat Inh h+bng cho 6 thnh ph)n cJa cc l/c thnh ph)n

trong tKt cIcc ph)n tBd)m (hoac ph)n tBd)m c mat c!t thay 1@i) trong ECS cuSint v 1i]m (5 1i]m).

5.

+5ng Inh h+bng hay mat Inh h+bng cho 8 thnh ph)n cJa l/c thnh ph)n trn 1.n

vQchi%u di cIu tKt cIcc ph)n tBtKm trong ECS.

TTi trFng xe tTi:

Xe tIi chnh l cc hoFt tIi tc dGng di 12ng trn ln xe, c hai loFi xe 1.n l xe tiu chuPn

1+\c 1+a vo th+viLn xe cJa ch+.ng trnh v xe do ng+5i dng t/1Qnh ngh_a.

H+-ng tc dGng: TKt cIcc loFi xe 1%u tc dGng ln k4t cKu bOng tr[ng l+\ng theo

h+-ng Z.S/tc dGng cJa xe: Mgi xe 1.n bao g^m cc l/c tTp trung v cc 1oFn l/c phn

bS. Cc l/c ny tc dGng d[c theo 1+5ng tim cJa ln xe. Mgi l/c sn1+\c lKy gi trQtf0

14n trQsSl-n nhKt (trQsS1+\c 1Qnh ngh_a) sao cho lm t(ng s/bKt l\i 1Si v-i 1Fi l+\ng

tnh ton. Do vTy gi trQmax lun d+.ng v gi trQmin snlun m.


63/108



CKu tFo xe 1.n t@ng qut: Xe bao g^m n trGc v-i cc khoIng cch giDa chng

1+\c ch[n ty . GiDa 2 trGc xe k%nhau, tr+-c trGc th*nhKt v sau trGc cuSi cng c th]

c cc l/c phn bS1%u. KhoIng cch giDa m2t 1i trGc bKt kotrong sScc 1i trGc c th]

thay 1@i trong m2t phFm vi yu c)u. Ngoi ra cn c cc l/c tTp trung 12ng c vQtr 12c

lTp v-i n trGc chnh 1]tFo ra s/bKt l\i. Do s/tc dGng cJa xe lun lun lm t(ng s/bKtl\i, nn s/tc dGng cJa xe di h.n snbao hm ccs xe ng!n c cKu tFo giSng v-i m2t ph)n

cJa xe di.

Ch : hLsS12ng hay cn g[i l hLsSxung kch IM (Dynamic Load Allowance) c)n phIi

1+\c ch trong qu trnh nhTp sSliLu, l ph)n tr(m thm vo tc 12ng cJa cc trGc xe,

cc tIi tr[ng ln (l/c phn bS) khng bQInh h+bng bbi IM. V dG: N4u IM=25, tKt cIcc

tIi tr[ng trGc xe 1+\c nhn thm 1.25

Theo tiu chuPn ViLt Nam 22TCN18-79 cn c cc 1on tIi tr[ng:

H10-X60, ng+5i 1i b2300Kg/m2

H13-X60, ng+5i 1i b2300Kg/m2

H30-XB80, ng+5i 1i b2300Kg/m2

Nhm xe: trong qu trnh thi4t k4, th+5ng quan tm 14n gi trQl-n nhKt hoac nhhnhKt do

nhi%u loFi xe gy ra. V vTy, nhm xe (Vehicle Class) 1+\c 1Qnh ngh_a bao g^m nhi%u xe

1.n 1]c th]cng tc dGng trn m2t ln tFo ra gi trQtnh ton bKt l\i nhKt. C)n ch gi

trQn2i l/c hay chuy]n vQbKt l\i nhKt d+-i tc dGng cJa nhm xe l do chim2t xe bKt l\i


64/108



nhKt trong nhm gy ra. N4u chiquan tm 14n tc dGng cJa m2t xe 1.n th c th]1Qnh

ngh_a nhm xe chic m2t xe 1. Trong tnh ton, do tfng xe 1.n c th]bKt l\i nhKt 1Si

v-i m2t mat c!t hay m2t thnh ph)n n2i l/c no 1 nh+ng ch+a ch!c 1 bKt l\i v-i cc mat

c!t hay thnh ph)n n2i l/c khc, v th4nn sBdGng nhm xe khi cc xe cng chFy trn

m2t ln.Tr+5ng h\p tIi tr[ng di 12ng:

Cng viLc cuSi cng trong bi ton c)u l x4p cc nhm xe ln cc ln xe 1 1Qnh ngh_a 1]

tFo ra cc tr+5ng h\p tIi tr[ng di 12ng. Mgi tr+5ng h\p tIi tr[ng di 12ng bao g^m m2t tTp

cc php gn. Mgi php gn chira nhm xe 1+\c x4p ln cc ln xe nh+th4no, yu c)u

cc sSliLu sau:

+ Tn m2t nhm xe 1+\c x4p: class

+ HLsSt}lLp dGng cho nhm xe: sf (mac 1Qnh sf=1)

+ Danh sch cc ln xe: lanes (mac 1Qnh l tKt cI)

+ SSln nhhnhKt, v l-n nhKt m nhm xe c)n x4p ln cc ln: lmin (mac 1Qnh

lmin=0), lmax (mac 1Qnh lmax= t@ng sSln).

+ Cc hLsSln xe: rf1, rf2...

Khi tnh ton, ch+.ng trnh sntm bcc php gn tKt cIcc hon vQcc nhm xe x4p ln

cc ln v-i 1i%u kiLn l bmgi l)n tnh m2t ln chichQu tSi 1a m2t nhm xe. K4t quItnh

ton l cc gin trQbKt l\i nhKt (l-n nhKt v nhhnhKt) sn1+\c tm ra bm2t hon vQno 1.

thng th+5ng hon vQtao ra gi trQbKt l\i nhKt khng gi^n nhau v-i nhDng thnh ph)n tnh

ton khc nhau.

MIDAS/Civil hgtr\m hnh ha cc tIi tr[ng di 12ng theo cc tiu chuPn kcthuTt.

Tiu chujn Cc &on xe tiu chujn

AASHTO Standard H15-44, HS15-44, H15-44L,

HS15-44L, H20-44, HS20-44,

H20-44L, HS20-44L, AML

AASHTO LRFD H15-44, HS15-44, H15-44L,

HS15-44L H20-44, HS20-44,

H20-44L, HS20-44L, AML

Caltrans Standard P5, P7, P9, P11, P13

KS Standard Load

(Specification for Roadway

Bridges)

DB-24, DB-18, DB-13.5, DL-24,

DL-18,

DL-13.5


65/108



KS Standard Train Loads L-25, L-22, L-18, L-15,S-25, S-22,

S-18, S-15, EL-25, EL-22, EL-18

& HL

6Mt tTi tr3c tiVp theo ng4Xi dng &]nh nghHa hoMc l[y teC?sidbli5u cRa ch4?ng

trnh

a.3. TTi trFng &Wng (Dynamic Loads):Dng 1]th/c hiLn phn tch ph@phIn l/c hoac

phn tch theo th5i gian.

Response Spectrum Function: Hm ph@phIn l/c.

Ground Acceleration: 2ng 1Kt

Dynamic Nodal Loads: TIi tr[ng nt 12ng

Time Varying Static Loads: TIi tr[ng khng @n 1Qnh theo th5i gian

b. HLs=t6i trMng

Trong tnh ton ng+5i ta phIi xt 14n tc dGng cJa nhi%u tIi tr[ng m2t lc do 1 phIi xt

14n cc t@h\p tIi tr[ng t+.ng *ng v-i cc tIi tr[ng c hLsStIi tr[ng ring. HLsStIi

tr[ng c th]l-n h.n1 hay nhhh.n 1 ty thu2c tIi tr[ng 1 gy ra nguy hi]m cho cng

trnh hay khng.


66/108



2.7 M hnh ha tIhPp t6i trMng.

Trong th/c t4phn tch n2i l/c cJa k4t cKu, th+5ng xuyn gap phIi yu c)u viLc tm cc vQ

tr chQu l/c bKt l\i nhKt gy ra bbi m2t hay nhi%u t@h\p tIi tr[ng no 1. N2i l/c tr+.ng

*ng v-i t@h\p cc tIi tr[ng ny l c.sbsBdGng trong thi4t k4.

Tr+5ng h\p tIi tr[ng: L tTp h\p cc l/c tIi tr[ng tc dGng ln k4t cKu trong m2t ph+.ng

n 1at tIi tr[ng. Cc ph+.ng n tIi xc 1Qnh theo s/lm viLc cJa k4t cKu, trong m2t sS

tr+5ng h\p tIi c th]c nhi%u tIi tr[ng tham gia lm viLc. V dG: TIi tr[ng do tr[ng l+\ng

bIn thn (t_nh tIi), tIi tr[ng 1*ng, tIi tr[ng gi, tIi tr[ng xe chFy...

T@h\p tIi tr[ng: L s/k4t h\p cc tr+5ng h\p tIi tr[ng c th]xIy ra 1^ng th5i. t@h\p tIi

tr[ng nhOm tm ra m2t t@h\p n2i l/c nghuy hi]m nhKt tFi m2t vQtr no 1 trong k4t cKu.

N4u k4t cKu 1+\c phn tch trong mi%n 1n h^i c th]sBdGng nguyn l c2ng tc dGng th

t@h\p tIi tr[ng ceng chnh l t@h\p n2i l/c. Ty theo ph+.ng php t@h\p tIi m ta snthu

1+\c cc k4t quIkhc nhau.

T@h\p tIi tr[ng 1+\c p dGng 1]tm bi]u 1^bao n2i l/c. Khi ti4n hnh cc t@h\p acanf

ch 14n 1i%u kiLn xIy ra 1^ng th5i cJa cc tr+5ng h\p tIi, trnh nh)m lMn c2ng ch^ng

nhi%u tIi tr[ng ln cng m2t vQtr.

T@h\p tIi tr[ng phGthu2c vo cc tiu chuPn kcthuTt v theo yu c)u cJa ng+5i dng, 1]

khai bo t@h\p tIi tr[ng ch[n Results > Combinations.

B+-c t@h\p tIi tr[ng chi1+\c th/c hiLn khi 1 1Qnh ngh_a cc tr+5ng h\p tIi, nh+ng nceng c th]khai bo tr+-c khi cc dDliLu tIi tr[n cho tfng tr+5ng h\p 1+\c khai bo.

Midas/Civil c 4 ph+.ng php t@h\p tIi tr[ng 1+\c nhTp trong ph)n Type l Add,

Envelope, ABS, SRSS:

- Ph+.ng php c2ng tc dGng Add:


67/108



K4t quIn2i l/c cJa tKt cIcc tr+5ng h\p tIi 1/oc nhn v-i hLsScJa chng v c2ng 1Fi

sSlFi v-i nhau. Ki]u t@h\p ny th+5ng p dGng cho tIi tr[ng t_nh.

T@h\p tuy4n tnh:

L1 + L2 +... + M1 + M2 +... + S1 + S2 +...+ (R1 + R2 +...) + T + LCB1 + LCB2 +... +

ENV1 + ENV2 +...- Ph+.ng php bi]u 1^bo Envelope:

N2i l/c tFi cc mat c!t tfng phn 1oFn ph)n tBv phIn l/c nt tFi hai 1)u 1+\c tnh bOng

gi trQl-n nhKt (max) v nhhnhKt (min) cJa m2t trong sStKt cIcc tr+5ng h\p tIi trong t@

h\p v-i hLsSnhn cJa n. Gi trQl-n nhKt v nhhnhKt vMn c th]mang dKu d+.ng hoac

m. Ki]u t@h\p ny c th]p dGng cho cc loFi tIi tr[ng t_nh, tIi tr[ng di 12ng, khi c)n

tm cc gi trQn2i l/c nguy hi]m (Max v min). PhFm vi p dGng cho cc ph)n tBthanh.

CBmax: Max (L1, L2,..., M1, M2,..., S1, S2,...,R1, R2,..., T, LCB1, LCB2,..., ENV1,

ENV2,...)

CBmin: Min (L1, L2,..., M1, M2,..., S1, S2,...,R1, R2,..., T, LCB1, LCB2,..., ENV1,

ENV2,...)

CBall: Max (|L1|, |L2|,..., |M1|, |M2|,..., |S1|, |S2|,..., |R1|, |R2|,..., |T|, |LCB1|, |LCB2|,...,

|ENV1|, |ENV2|,...)

- Ph+.ng php trQtuyLt 1Si ABS:

Gi trQtuyLt 1Si cJa k4t quIphn tch tfng tr+5ng h\p tIi 1+\c c2ng lFi v-i nhau, cc gi

trQd+.ng v m sn1+\c t/12ng tnh.

|L1| + |L2| +... + |M1| + |M2| +... + |S1| + |S2| +...+ (|R1| + |R2| +...) + |T| + |LCB1| +

|LCB2| +... + |ENV1| + |ENV2| +...

- Ph+.ng php bnh ph+.ng c/c ti]u SRSS:

Gi trQcJa t@h\p l c(n bTc hai cJa t@ng cc bnh ph+.ng cJa cc tr+5ng h\p tIi, la[i t@

h\p ny sncho 2 gi trQd+.ng v m 1Si v-i mgi phn 1[n ph)n tBhay tFi cc nt.

[L12+ L22+... + M12+ M22+... + S12+ S22+...+(R12+ R22+...) + T2+ LCB12+ LCB22

+... + ENV12+ ENV22+...]

GiIi thch cc k hiLu:L: T_nh tIi hLsS

M: TIi tr[ng di 12ng hLsS

S: TIi tr[ng gSi ln hLsS

R: K4t quIphn tch 12ng ph@phIn *ng hLsS

T: K4t quIphn tch lQch sBth5i gian hLsS


68/108



LCB: K4t quIphn tch t@h\p tIi tr[ng xc 1Qnh tr+-c hLsS

ENV: K4t quIphn tch 1i%u kiLn bao xc 1Qnh tr+-c hLsS

3. Phn tch kVt c[u v &nh gi kVt quT

Cc b4>c &Nphn tch kVt c[u cc 1: Xy d/ng s.1^tnh

- L/a ch[n 1.n vQtnh ton

- M hnh ha hnh h[c

- VTt liLu

- Mat c!t cJa cc ph)n tB

- i%u kiLn bin

B4>c 2: Khai bo cc tr+5ng h\p tIi tr[ng t_nh

B4>c 3: Qnh ngh_a cc ln xe - lane

B4>c 4: Qnh ngh_a cc loFi hoFt tIi xe - vehicle

B4>c 5: Qnh ngh_a cc nhm hoFt tIi xe vehicle class

B4>c 6: Qnh ngh_a cc tr+5ng h\p hoFt tIi xe chFy moving load case

B4>c 7: T@h\p tIi tr[ng

TTrrnnhhtt44cc55aabbiittoonnpphhnnttcchhkk66ttcc88uu

ThiVt kV, &]nh nghHa kVt c[u theo tiu chujn

D3ng m hnh phn tch. 6i'u ki5n bin

6]nh nghHa hnh hFc ban &


69/108



B4>c 8: Chi1Qnh cc 1p *ng c)n tnh ton

B4>c 9: ChFy ch+.ng trnh

B4>c 10: Xem v 1nh gi k4t quItnh

3.1 Phn tch tGnh

ViLc phn tch t_nh h[c cJa m2t k4t cKu chnh l viLc giIi hLcc ph+.ng trnh sau:

[K][U]=[R]

trong 1

[K]: Ma trTn 12c*ng

[U]: Ma trTn chuy]n vQ

[R]: Ma trTn tIi tr[ng t_nh tc dGng tFi nt

VTy k4t quIcJa phn tch t_nh sncho ta n2i l/c v chuy]n vQcJa k4t cKu.

3.2 Phn tch


70/108



nhm 1i%u kiLn bin v nhm tIi tr[ng) th ch+.ng trnh snkhng phn tch giai 1oFn

Base Stage.

Construction Stage

Cc giai 1oFn thi cng th/c t4thi cng do ng+5i dng 1Qnh ngh_a.

Post construction Stage

Giai 1oFn cuSi cng cJa cc giai 1oFn thi cng, rKt quan tr[ng trong viLc phn tch v%mi

tr+5ng, tIi tr[ng di 12ng...

Cc giai &oZn thi cng (Construction Stages) g^m c cc nhm k't c+u, cc nhm Group>Define

Structure Group, sau 1 gn cc ph)n tB, nt cho tfng nhm k4t cKu

3. Qnh ngh_a nhm 1i%u kiLn bin (Boundary Groups) trong Model>Group>Define

Boundary Group.

4. Qnh ngh_a nhm tIi tr[ng (Load Groups) trong Model>Group>Define Load

Group.

5. Xy d/ng cc giai 1oFn thi cng (Construction Stages)bOng cch ch[n

trong Load>Construction Stage Analysis Data>Define Construction Stage.

6. Chir khoIng th5i gian thi cng (Duration), th5i gian cc b*-c tnh ton.


71/108



7. TfGroup List cJa thkElement, ch[n cc nhm ph)n tBthm vo hoac loFi bhtrong

cc giai 1oFn thng qua kch hoFt v khng kch hoFt.Age l ngy m nhm ph)n tB1+\c

kch hoFt

8. TfGroup List cJa thkBoundary, ch[n cc nhm 1i%u kiLn bin thm vo hoac loFi bh

trong cc giai 1oFn thng qua kch hoFt v khng kch hoFt.

9. TfGroup List cJa thkLoad, ch[n cc nhm tIi tr[ng thm vo hoac loFi bhtrong cc

giai 1oFn thng qua kch hoFt v khng kch hoFt.Active Day vInactive Day l s=ngy

m t6i trMng tc d#ng hoOc dQ bRtSng nhm t6i trMng.

10. Lm nh+trn m2t giai 1oFn thi cng 1 1+\c tFo ra.

3.5.2 6Mc tnh cRa vQt li5u phathuWc thXi gian

]1Qnh ngh_a vTt liLu phGthu2c th5i gian cJa b tng ta ti4n hnh theo cc thJtGc sau:

1. Qnh ngh_a thu2c tnh co ngt tfbi4n cJa b tng, trong Model>Properties>Time

Dependent Material (Creep/Shrinkage). MIDAS/Civil c smn cc tiu chuPn ACI v

CEB-FIP cho viLc 1Qnh ngh_a thu2c tnh co ngt tfbi4n cJa b tng, cho php ng+5i dng

nhTp tr/c ti4p v ki]m tra dDliLu.

2. Qnh ngh_a tnh chKt c.bIn cJa vTt liLu chQu nn: Model>Properties>Time

Dependent Material (Comp. Strength).

Ng+5i dng c th]nhTp theo cc tiu chuPn c smn.

3. Lin k4t cJa vTt liLu phGthu2c th5i gian t-i cc vTt liLu lin quan 1 1+\c 1Qnh ngh_a.

Model>Properties>Time Dependent Material Link.


72/108



Khi 2 loFi vTt liLu 1+\c lin k4t thu2c tnh vTt liLu phGthu2c th5i gian sn1+\c sBdGng

cho phn tch cc giai 1oFn thi cng, cn vTt liLu th+5ng sn1+\c dng cho cc phn tch

chung.

3.5.3 TTi trFng d3=ng l3c.MIDAS/Civil cho php phn tch hiLu *ng *ng suKt tr+-c cJa cp d/*ng l/c sBdGng

trong k4t cKu. N cn tnh ton tr/c ti4p 1+\c s/mKt mt *ng suKt do nhi%u nguyn nhn

nh+ma st giDa cp v vh, tGt neo, s/co ng!n 1n h^i, do co ngt tfbi4n cJa b tng v

s/chng *ng suKt cJa cp d/*ng l/c trong cc giai 1oFn thi cng v giai 1oFn sBdGng.

D+-i 1y l cch nhTp *ng suKt tr+-c cho k4t cKu

1. Khai bo thu2c tnh cJa cp d/*ng l/c trong Model>Properties>Material.

MIDAS/Civil khng tnh ton cp d/*ng l/c giSng nh+m2t ph)n tB.

2. NhTp cc thng sScho cp d/*ng l/c nh+: diLn tch mat c!t, hLsStrng *ng suKt,

1+5ng knh Sng ghen, c+5ng 12cp... trong Load>Prestress Loads >Tendon

Property.

3. KhIi bo hnh h[c cho cp

Load>Prestress Loads>Tendon Profile.

Midas/Civil hgtr\nhTp cp d/*ng l/c bOng cch bStr cp trong k4t cKu theo hLtrGc t[a

12cp, thng qua cc 1i]m xc 1Qnh trn cp 1+\c nhTp vo theo 2 mat phlng xy v xz.

Cc 1i]m ny c th]nOm trn 1+5ng cong hoac 1+5ng thlng v 1+\c gi-i hFn bbi cc

ph)n tB.

4. Khai bo qu trnh c(ng cp: Load>Prestress Loads>Tendon Prestress Loads.

TIi tr[ng d/*ng l/c. CGth]l/c c(ng v ph+.ng php c(ng ko 1+\c gi-i thiLu trong

ch!&ng 4.

3.5.4 Tnh ton m[t mt =ng su[t.

MIDAS/Civil d/a theo s/mKt mt s*c ko sau 1]phn tch *ng suKt tr+-c cJa

k4t cKu b tng.M[t mt xTy ra ngay sau khi c;ng cp (M[t mt ng7n hZn)

1.

MKt mt do tGt neo.

2. MKt mt do ma st giDa cp d/*ng l/c v Sng cp

3. Do co ngt, tfbi4n, co ng!n 1n h^i cJa b tng.

M[t mt di hZn trong giai &oZn s\dang

1. Tfbi4n cJa b tng.


73/108



2. Co ngt.

3. MKt mt do t/trng cJa cp d/*ng l/c.

3.5.5 Tnh ton co ngt tebiVn.

MIDAS/Civil cho php chng ta xc 1Qnh 1+\c hLsStfbi4n hoac co ngt 1+\c tnh bbi

cc hm gi-i thiLu trong CEB-FIP, ACI... hoac chng ta c th]xc 1Qnh tr/c ti4p cc gitrQtfcc th nghiLm. DDliLu thu2c tnh do ng+5i dng 1Qnh ngh_a c th]nhTp vo qua cc

mMu nhTp hLsStfbi4n, hm tfbi4n hoac 1ac tr+ng tfbi4n.

-

Cch tnh ton tfbi4n trong Midas

-

S/pht tri]n c+5ng 12chQu nn cJa b tng

3.6 Xem v


74/108



Qui +-c vnbi]u 1^m men: Vntheo th-chQu ko hoac vntheo th-chQu nn (mac 1Qnh vn

theo th-chQu ko). Ng+5i dng c th]1at thng sSny.

T!.ng 6nh h!Ung:

Sau khi 1Qnh ngh_a cc ln v chFy ch+.ng trnh, cc 1+5ng Inh h+bng sau sn1+\c tnh

ton *ng v-i mgi ln xe:+ N2i l/c tFi cc 1i]m tnh ton cJa cc ph)n tBFrame

+ Chuy]n vQnt

+ PhIn l/c

+ L/c 1n h^i tFi cc gSi 1n h^i

T!.ng bao nFi l5c:+5ng bao l m2t t@h\p cc k4t quIcJa cc tr+5ng h\p tIi tr[ng

t_nh, tr+5ng h\p tIi tr[ng di 12ng, cc tr+5ng h\p tIi tr[ng 12ng v cc 1+5ng bao khc.

Mgi 1+.ng bao tFo ra m2t cap gi trQ: M2t l-n nhKt v m2t nhhnhKt, hai gi trQ1 c thk

bOng nhau ty thu2c vo loFi 1+5ng bao.

C 4 loFi 1+5ng bao:

+ Ki]u c2ng: Gi trQmax, min cJa 1+5ng bao l t@h\p tuy4n tnh cc gi trQmax, min

t+.ng *ng cJa cc tr+5ng h\p tIi tr[ng.

+ Ki]u trQtuyLt 1Si: Gi trQmax cJa 1+5ng bao bOng c(n bTc hai cJa t@ng cc bnh

ph+.ng gi trQtuyLt 1Si l-n h.n trong hai gi trQmax v min cJa tfng tr+5ng h\p tIi

tr[ng, gi trQmin cJa 1+5ng bao bOng max.

+ Ki]u bao: Gi trQmax, min cJa 1+5ng bao l gi trQl-n nhKt, nhhnhKt cJa cc gi trQ

max, min t+.ng *ng cJa cc tr+5ng h\p tIi tr[ng. y l ki]u 1fong bao th+5ng dng.

K4t quIphn tch cn c: ~ng suKt, chuy]n vQ, dao 12ng ring...


75/108



Ch!ng 4: Tnh bi ton c(u b tng d40ng l4c thi cng theoph!ng php 9c h:ng cn bi thi5u bi tonBi ton v dG1+\c m hnh ha theo bIn vnc)u Ci Mn b!c qua sng Vm ChTy

thu2c x V_nh ThuTn huyLn V_nh H+ng tinh Long An, trn tuy4n 1+5ng V_nh H+ng Tn

H+ng.

S!9Etnh:

152

64

11

4.

3 Don vi: m

V>t liBu:

D)m: B tng cSt thp mc 500

TrG: B tng cSt thp mc 400

Cp d/*ng l/c.

MFt c?t:

G^m cc mat c!t K0 g)n trG, K9 g)n gSi, mat c!t gSi trG, mat c!t trG, cc mat c!t khc l

mat c!t thay 1@i. D)m c cKu tFo l d)m h2p, trGl trG1ac.

T1i trCng:

- TIi tr[ng bIn thn.

-

TIi tr[ng gSi ln

-

TIi tr[ng xe 1c

-

TIi tr[ng d/*ng l/c

-

TIi tr[ng nhiLt 12

-

TIi tr[ng di 12ng

2. Chujn b]sUli5uLFt tn ph5n t6, nt:

- Nt:

NBa tri: 10001031


76/108



NBa phIi: 20002031

TrGP1: 3000 3006

TrGP1: 4000 4006

-Ph


77/108



Model > Nodes > Start Number

-

Chia k4t cKu thnh nhi%u ph)n tB, nn chia theo cc giai 1oFn thi cng. V-i c)u ny ta

c th]chia nh+sau:

NhQp tri: 2x0.5+6x2+3.5+8x3+2+1.5

NhQp giDa: 1.5+2+8x3+3.5+2+3.5+8x3+2+1.5

NhQp phIi: 1.5+2+8x3+3.5+6x2+2x0.5

TrG: 5x(-2)+(-1) T[a 12nt 1)u tin cJa trGl (44,0,-4.3)

- TFo nt 1)u tin nhQp bn tri tFi gSc t[a 12(0,0,0).

Model > Nodes > Create Nodes

Coordinate (x, y, z) ( 0, 0, 0 )

- Dng Extrude1]tFo cc ph)n tBthanh theo 1 1+5ng thlng.

Model > Elements > Extrude

Extrude Type>NodeLine ElementElement Type>Beam ; Material>1: M500Section>2: MCK0 ; Generation Type>TranslateTranslation>Unequal Distance ; Axis>x

Distances ( [email protected], 6@2, 3.5, 8@3, 2, [email protected], 4, 2, 8@3, 3.5, 1 )


78/108



SBdGng ph+.ng th*c 1Si x*ng 1]m hnh ha ph)n cn lFi:

Mode>Copy ; Reflection>y-z plane x : (152)

Reverse Element Local (on)

Lm t+.ng t/v-i trGta c k4t quIm hnh k4t cKu:

3.2T3nh nghGa mOt cAt v gn mOt cAt

- D/a vo bIn vn1Qnh ngh_a cc loFi mat c!t ngang c trong k4t cKu. ]1Qnh ngh_a cc

mat c!t ch[n:

Model > Properties > Section. Ch[n Add 1]thm cc mat c!t v khai bo theo

h+-ng dMn.

MFt c?t trU:

Ch7n th8DB/UserName (MCTru)

Section Shape>Solid Track ; User>H (3), B(5)


79/108



Cch 1Qnh ngh_a mat c!t cho nhQp chnh:

Mat c!t K0 (g5n trU)

Ch7n th8PSCName (MCK0)Section Type>1 CellJoint On/Off>JO2 (on), JI2 (on), JI4 (on)Offset>Center-TopOuter

HO1 (0.25) ; HO2 (0.313) ; HO2-2 (0) ; HO3 (3.237)BO1 (1.85) ; BO1-2 (1) ; BO2 (0); BO3 (2.5)

Inner

HI1 (0.25) ; HI2 (0.313) ; HI2-2 (0); HI3 (2.137)HI4 (0.3) ; HI4-2 (0); HI5 (0.8)BI1 (2) ; BI1-2 (1)

BI3 (2) ; BI3-2 (1.7)


80/108



MFt c?t K9 (G5n m:)

Ch7n th8PSCName (MCK9)Section Type>1 CellJoint On/Off>JO2 (on), JI2 (on), JI4 (on)Offset>Center-TopOuter

HO1 (0.25) ; HO2 (0.313) ; HO2-2 (0) ; HO3 (1.437)BO1 (1.85) ; BO1-2 (1) ; BO2 (0); BO3 (2.5)Inner

HI1 (0.25) ; HI2 (0.313) ; HI2-2 (0); HI3 (0.887)HI4 (0.3) ; HI4-2 (0); HI5 (0.25)BI1 (2) ; BI1-2 (1)

BI3 (2) ; BI

midas phan tich cau1

Documents