Page 122 - Kỷ yếu hội thảo quốc tế: Ứng dụng công nghệ mới trong công trình xanh - lần thứ 9 (ATiGB 2024)

th
HỘI THẢO QUỐC TẾ ATiGB LẦN THỨ CHÍN - The 9 ATiGB 2024 113

Bảng 3. Thông số của kết cấu dầm cầu [4,5] của kết cấu nhịp xuất hiện, tốc độ tới hạn thu được từ
chương trình tính toán với tốc độ thu được từ công
Chiều Diện Trọng thức (13), chúng ta thấy độ lệch là 0,25% - 1,5%. Qua
dài Mô men lượng kết quả tính toán có thể thấy, vận tốc của đoàn tàu có
Chiều dài tính tích quán EJ 0 phân dẫn đến sự điều chỉnh tần số dao động tự nhiên của
dầm toán mặt tính của (10 ) bố đoàn tàu và tốc độ tới hạn đối với mô hình được sử
9
cắt
(m) của ngang dầm, ( N.m ) của
2
4
dầm (m ) J o(m ) dầm dụng bên dưới.
2
L0(m) (kg/m)
34,2 33,1 9.58 11,62 104,6 7785
50 48,9 11,41 32,96 296,64 9298
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Vận tốc tới hạn của đoàn tàu
Một trong những thông số quan trọng ảnh hưởng
lớn đến hành vi động của đường ray đó là tốc độ của
đoàn tàu. Nếu tốc độ chạy của đoàn tàu tăng lên và đạt
đến tốc độ tới hạn, thì có thể xảy ra hiện tượng trệch Hình 6. Đồ thị dao động ở giữa nhịp dầm bê tông cốt
đường ray là rất lớn và tốc độ này thậm chí có thể dẫn thép dài 34,2 m khi đoàn tàu Siemens chạy qua cầu
đến tai nạn tàu, đây là một vấn đề nghiêm trọng cho an
toàn chạy tàu. Tần số kích thích dao động thay đổi Hình 6 thể hiện sự thay đổi chuyển vị thẳng đứng
tuyến tính phụ thuộc vào tốc độ chạy tàu. Hiện tượng của dầm ở giữa nhịp, có thể thấy giá trị lớn nhất của
cộng hưởng cầu xảy ra khi tần số kích thích của đoàn chuyển vị thẳng đứng của dầm đạt tới gần 3 mm với
tàu tiếp cận với tần số dao động tự nhiên của kết cấu tốc độ chạy tàu 395-400 km/h.
nhịp. Tần số dao động kích thích đối với các toa tàu có
cùng chiều dài có thể được xác định như sau:
V
f = (11)
train
l
train
Trong đó: f - tần số dao động kích thích (Hz);
train
V - tốc độ tàu chạy (km/h); l - chiều dài 1 toa tàu
train
(m) Hiện tượng cộng hưởng xảy ra nếu:
Hình 7. Đồ thị dao động ở giữa nhịp dầm bê tông
f = f (12) cốt thép dài 50 m khi đoàn tàu Siemens chạy qua cầu
train 1
Hình 7 biểu diễn sự thay đổi chuyển vị thẳng đứng
(Trong đó: f - Tần số dao động riêng của dạng thứ
1 ở vị trí giữa nhịp của dầm dài 50 m khi đoàn tàu
nhất của nhịp cầu. Theo [3,15], thì vận tốc tới hạn Siemens chạy qua với vận tốc cộng hưởng 280 km/h.
Vth của tàu siemens đối với cầu được xác định như sau: Khi đó giá trị lớn nhất của chuyển vị thẳng đứng của
. f l dầm đạt 4,5 mm. Như vậy, khi so sánh tốc độ tới hạn

V = 1 train , trong ñoùk = 1,2,3, (13) thu được từ chương trình tính toán với tốc độ thu được
th k từ công thức (13), chúng ta thấy độ lệch là 5,4%.
Vậy vận tốc tới hạn của dầm cầu với chiều dài
dầm 34,2 m và 50 m với đường ray đặt trên tà vẹt
tấm tính toán theo công thức (13) được thể hiện trong
bảng số 4.
Bảng 4. Tần số dao động riêng và vận tốc tới hạn
cầu dầm giản đơn có chiều dài nhịp 34,2 và 50m [16]
Tần số dao động Vận tốc tới
Chiều dài dầm cầu (m)
riêng (Hz) hạn (km/h)
34,2 4,49 401
50 3,306 296
Hình 8. Sự phụ thuộc của chuyển vị ở giữa nhịp của
3.2. Sự phụ thuộc của chuyển vị thẳng đứng dầm có chiều dài 34,2 m vào vận tốc tàu chạy
của dầm cầu vào vận tốc chạy tàu.
Đối với nhịp dầm bê tông cốt thép dài 34,2 m, khi
tàu chạy với tốc độ 400 km/h hiện tượng cộng hưởng
ISBN: 978-604-80-9779-0