TÓM TẮT: Bài báo giới thiệu mô hình tính toán để thiết lập phương trình chuyển động

cho kết cấu sử dụng hệ cản ma sát được điều khiển bị động (FD: friction dissipators), từ đó

đưa ra thuật toán giải phương trình chuyển động để tìm đáp ứng của kết cấu dựa trên phương

pháp Time-Newmark. Các ví dụ số được phân tích dựa trên mô hình tính toán nhằm đánh giá

sự hiệu quả về giảm đáp ứng của kết cấu với các loại tải trọng khác nhau, cũng như là phân

tích các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả giảm chấn của FD. Các kết luận sơ bộ về ưu và khuyết

điểm của FD cũng được đưa ra ở cuối bài báo.

Keywords: Friction dissipators; Structural control; Passive Control; Earthquake

Engineering

1.GIỚI THIỆU

Với ưu điểm về giá thành rẻ và dễ điều khiển , FD thích hợp giảm chấn cho công trình

thấp tầng và chịu tải trọng động đất ở mức độ trung bình. Nhưng để đánh giá đặc điểm của FD,

ta cần phải có một mô hình tính toán và thuật giải tìm đáp ứng đúng để từ đó đưa ra cách xác

định lực điều khiển sao cho FD làm việc hiệu quả. Do vậy, việc xây dựng mô hình tính toán và

thuật giải để tìm đáp ứng là vấn đề cần thiết và quan trọng trước khi đánh giá mức độ hiệu quả

của FD.

2. MÔ HÌNH TÍNH TOÁN CỦA KẾT CẤU

Xét kết cấu n tầng được trang bị n FD như sau: (0).

Các ký hiệu: j m và j m′

lần lượt là khối lượng của kết cấu và của hệ giằng ở tầng thứ j;

( ) j x t và x′j (t )

lần lượt là chuyển vị của kết cấu và của hệ giằng so với đất nền ở tầng thứ j;

( ) j P t và ( ) g &x& t là lực tác động và gia tốc nền của tải trọng đông đất biến thiên theo thời gian.

Với giả thiết sàn tuyệt đối cứng, ta quy khối lượng mỗi tầng thành khối lượng tập trung

mj, các khối lượng này được liên kết với nhau bằng các lò xo kj và hệ cản cj. Hệ giằng chứa

FD được quy thành khối lượng tập trung mj’ đặt trên mj và chúng liên kết với nhau bằng lực

ma sát Fj, lực ma sát này chính là lực ma sát trong hệ cản được lắp đặt ở mỗi tầng