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

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
   117   118   119   120   121   122   123   124   125   126   127