Mô hình hóa kết cấu

1. Quy đổi Ống chính-Cọc-Trám về cọc tương đương.

Giữa cọc và ống chính được bơm trám xi măng. Giả thiết chất lượng vữa xi măng đảm bảo sự làm việc chung của hệ. Thay hệ bằng thanh tương đương có tiết diện vành khuyên

- Gọi Eeq, Aeq, Jeq: Modun đàn hồi,diện tích,mô men quán tính của tiết diện thanh tương đương

- Gọi E1, A1, J1: Modun đàn hồi,diện tích,mô men quán tính của tiết diện ống chính

- Gọi E2, A2, J2: Modun đàn hồi,diện tích,mô men quán tính của tiết diện cọc- Gọi E3, A3, J3: Modun đàn hồi,diện tích, mô men quán tính của tiết diện trám.

Ta có hệ phương trình tính toán quy đổi :

Etđ.Atđ = E1.A1+ E2.A2+E3.A3

Etđ.Jtđ = E1.J1+ E2.J2 +E3.J3

Trong đó:

+ Cọc và ống làm bằng thép có: E1=E2=2,1.108(KN/m2).

+ Trám bằng bê tông mác 300 có : E3=2,9.106(KN/m2).

+ Ống chính có Doc=1.93(m); t=0.05(m).

Cọc có Dcọc=1.8(m) ; t=0.05(m).

Diện tích và moment quán tính của ống chính: A1= 0.2953(m2);J1=0.133(m4).

Diện tích và moment quán tính của cọc: A2= 0.27489(m2);J2=0.1073(m4).

Diện tích và moment quán tính của trám: A3= 0.0855(m2);J3=0.0359(m4).

Giả thiết: Tiết diện tương đương có Deq=Doc=1.93(m)

Giải hệ 2 phương trình 2 ẩn là teqvà Eeq ta được nghiệm.

teq=0.192(m); Jeq=0.2375(m4);Aeq=0.5531(m2);Eeq=2,129.108(KN/m2).

Xét Trọng lượng cho 1m dài của thanh tương đương.

Ɣeq x1x Aeq= Ɣ1 x1x A1+ Ɣ2 x1x A2+ Ɣ3 x1x A3.

Trong đó: Ɣeq là trọng lượng riêng của thanh tương ứng.

Ɣ1= Ɣ2=78.5 (KN/m3) là trọng lượng riêng của thép.

Ɣ3=25(KN/m3) là trọng lượng riêng của bê tông.

Trọng lượng riêng của thanh tương đương sẽ là.

Ɣeq = 84.79 (KN/m3).

2. Xác định chiều sâu ngàm giả định. Quan niệm kết cấu chân đế ngàm với nền đất tại độ sâu cách mặt đáy biển khoảng

0 (0 gọi là chiều sâu ngàm giả định). Xác định 0 theo tài liệu của phương Tây

0 = (3,5 - 4,5)D – trường hợp đất sét

0 = (7 - 8,5)D – trường hợp đất phù sa

0 = 6D – Khi chưa xác định cụ thể điều kiện địa chất tại nơi xây dựng

Trong đó: D=1800 mm là đường kính ngoài của cọc. Ta lựa chọn 0 = 6D = 10.8 (m).

3. Mô hình hóa conductor. Conductor không tham gia vào độ cứng của khối chân đế, được đỡ bằng phễu hàn

với thanh ngang bằng các ống trong diagram. Nhưng được vào tính khối lượng của công trình.

Tính từ đáy biển, Conductor ăn sâu vào trong lòng đất khoảng vài chục mét. Do đó lực tác động lên phần này là rất nhỏ. Ta sẽ giảm độ cứng của conductor bằng cách giảm Modun đàn hồi.

Tại liên kết đỡ của conductor bởi phễu thanh ngang, trong mô hình Sap 2000, ta sẽ chọn từng ống lên kết và release đầu thanh lên kết theo trục thẳng đứng.

4. Mô hình hóa giá cập tàu. Giá cập tàu có trọng lượng 40 tấn. Lắp đặt 2 giá theo hai phương của khối chân đế.

Lắp đặt ở phía có tải trọng sóng gió lên tàu là nhỏ nhất. Giá cập tàu có đầu trên liên kết với Diagram 1 và đầu dưới thấp hơn mực nước thủy

triều thấp. Tải trọng truyền trực tiếp lên Diagram 1 tại điểm liên kết. Trong mô hình ta nhập tải trọng bản thân bằng lực tập trung lên Diagram 1 tại điểm

liên kết.