| Tác giả | Phạm Khắc Hùng |
| ISBN điện tử | 978-604-82- 6780-3 |
| Khổ sách | 19 x 26,5 cm |
| Năm xuất bản (tái bản) | 2016 |
| Danh mục | Phạm Khắc Hùng |
| Số trang | 165 |
| Ngôn ngữ | vi |
| Loại sách | Ebook;Sách giấy; |
| Quốc gia | Việt Nam |
Nước ta là một Quốc gia có ưu thế đặc biệt về địa lý, có phần biển diện tích 1 triệu km2, gấp 3 lần đất liền. Dầu khí là một trong những nguồn tài nguyên biển quan trọng của nước ta, đã được phát hiện và khai thác từ năm 1986 tới nay. Nhận thức được điều đó, năm 1988 sau khi tu nghiệp về lĩnh vực công trình dầu khí biển ở nước ngoài về, được sự đồng thuận của Ban Lãnh đạo Trường Đại học Xây dựng, Giáo sư Phạm Khắc Hùng đã thành lập Bộ môn Kỹ thuật công trình biển (sau này trở thành Viện, hiện nay là Khoa) để đào tạo kỹ sư “ngành kỹ thuật công trình biển và dầu khí”. Giáo sư đã làm Viện trưởng tới cuối năm 1999. Giáo sư tâm huyết và không ngừng thực hiện các hoạt động nghiên cứu khoa học, cập nhật kiến thức mới, luôn là người dẫn đầu, hướng dẫn cho các thế hệ tiếp theo của ngành xây dựng công trình biển trong các hoạt động giảng dạy, đào tạo các thế hệ sinh viên và nghiên cứu khoa học với chất lượng ngày một nâng cao.
Cuốn sách “Tính toán thiết kế công trình biển cố định bằng thép trong điều kiện nước sâu” của Giáo sư Phạm Khắc Hùng là một trong những tác phẩm tâm huyết của mình, có tính logic cao để thực hiện tính toán thiết kế kết cấu chân đế Jacket, đề cập trọn vẹn từ giai đoạn thu thập số liệu đầu vào, đến tính toán tĩnh, động tiền định và ngẫu nhiên, cuối cùng là đánh giá an toàn của kết cấu.
Cuốn sách này là Tài liệu quý, lần đầu xuất bản, có thể sử dụng trong đào tạo Đại học, Cao học và tham khảo cho Nghiên cứu sinh ngành Kỹ thuật công trình biển. Cuốn sách cũng có thể sử dụng cho công tác thiết kế sản xuất với loại kết cấu tương tự của các kỹ sư ngành kỹ thuật công trình biển.
| MỤC LỤC | Trang |
| Các ký hiệu và chữ viết tắt | 8 |
| Lời giới thiệu | 11 |
| Lời nói đầu | 13 |
| CHƯƠNG 1. NHỮNG VẤN ĐỀ CHỦ YẾU TRONG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH BIỂN CỐ ĐỊNH BẰNG THÉP KIỂU | |
| JACKET TRONG ĐIÈU KIỆN NƯỚC SÂU | 15 |
| 1.1. SỰ PHÁT TRIỂN CÔNG TRÌNH BIÊN PHỤC VỤ KHAI THÁC DẦU KHÍ VÙNG NƯỚC SÂU TRÊN THẾ GIỚI | 15 |
| 1.1.1. Điểm qua tình hình thăm dò và khai thác các mỏ dầu khí ngoài biển | 15 |
| 1.1.2. Phân vùng độ sâu nước theo yêu cầu xây dựng công trình biển | 20 |
| 1.1.3. Phân loại công trình biển và sự phát triển các công trình biển | 20 |
| 1.1.4. Sự phát triển công trình biển ở vùng nước sâu trên thế giới | 22 |
| 1.2. TỔNG HỢP SỰ PHÁT TRIỀN CÔNG TRÌNH BIÊN KIÊU JACKET Ở VÙNG NƯỚC SÂU VÀ ĐẶC ĐIỂM THIẾT KẾ THI CÔNG | 25 |
| 1.2.1. Sự phát triển công trình biển kiểu Jacket ở vùng nước sâu | 25 |
| 1.2.2. Đặc điểm thiết kế KCĐ Jacket vùng nước sâu....... | 26 |
| 1.2.3. Đặc điểm thi công KCĐ Jacket vùng nước sẫu | 28 |
| 1.3. TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CÁU JACKET VÙNG NƯỚC SÂU. | 29 |
| 1.4. CÁC VẤN ĐỀ CHỦ YẾU CẦN ĐỀ CẬP TRONG TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU JACKET Ở VÙNG NƯỚC SÂU | 32 |
| 1.5. CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TRONG THIẾT KÉ KẾT CẤU JACKET | 33 |
| 1.6. KẾT LUẬN | 34 |
| CHƯƠNG 2. SỐ LIỆU ĐẦU VÀO PHỤC VỤ TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ JACKET Ở VÙNG NƯỚC SÂU | 35 |
| 2.1. MỞ ĐẦU | 35 |
| 2.2. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÙNG NƯỚC SÂU THỀM LỤC ĐỊA VIỆT NAM | 35 |
| 2.2.1. Phạm vi vùng biển nước sâu.... | 35 |
| 2.2.2. Điều kiện khí tượng thuỷ văn biển | 37 |
| 2.2.3. Địa hình đáy biển và điều kiện địa chất tầng mặt | 42 |
| 2.3. CÁC TRẠNG THÁI BIÊN VÀ MÔ TẢ SÓNG TÁC ĐỘNG LÊN KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐÊ JACKET | 46 |
2.3.1. Các yếu tố tác động của môi trường lên công trình biển cố định kiểu Jacket | 46 |
| 2.3.2. Các trạng thái biển và các điều kiện biển trong thiết kế kết cấu KCĐ | 48 |
| 2.3.2.1. Các trạng thái biển | 48 |
| 2.3.2.2. Các điều kiện biển trong thiết kế kết cấu KCĐ Jacket | 49 |
| 2.3.3. Mô tả sóng tiền định | 49 |
| 2.3.3.1. Khái niệm về chuyển động sóng do gió và các phương pháp mô tả sóng | 49 |
| 2.3.3.2. Lý thuyết sóng Airy [6], [7], [8] | 50 |
| 2.3.3.3. Lý thuyết sóng Stokes [6], [7], [8] | 53 |
| 2.3.3.4. Lý thuyết sóng Cnoidal | 55 |
| 2.3.3.5. Miền áp dụng các lý thuyết sóng | 57 |
| 2.3.4. Mô tả sóng ngẫu nhiên | 59 |
| 2.3.4.1. Khái niệm về sóng ngẫu nhiên | 59 |
| 2.3.4.2. Phổ năng lượng của sóng ngẫu nhiên | 61 |
| 2.3.4.3. Các phổ sóng thông dụng trong thiết kế công trình biển | 62 |
| 2.3.4.4. Phổ vận tốc và gia tốc của phần tử nước do sóng ngẫu nhiên | 65 |
| 2.3.4.5. Các đặc trưng thống kê của một trạng thái biển ngắn hạn | 66 |
| 2.3.4.6. Trạng thái biển dài hạn | 69 |
| 2.4. TẢI TRỌNG SÓNG TÁC DỤNG LÊN CÁC PHẦN TỬ MẢNH CỦA KẾT CẤU CÔNG TRINH BIỀN | 70 |
| 2.4.1. Các chế độ sóng khi chuyển động qua vật cản | 70 |
| 2.4.2. Các dạng của phượng trình Morison | 71 |
| 2.4.2.1. Dạng gốc của phương trình Morison | 71 |
| 2.4.2.2. Dạng mở rộng của phương trình Morison... | 72 |
| 2.4.2.3. Dạng tuyến tính của phương trình Morison với mô hình sóng tiền định | 72 |
| 2.4.2.4. Dạng tuyến tính của phương trình Morison với mô hình sóng ngẫu nhiên | 73 |
| 2.4.3. Tải trọng sóng tiền định | 73 |
| 2.4.4. Tải trọng sóng ngẫu nhiên | 74 |
| 2.5. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN CẤU HÌNH KCĐ JACKET CUA GIAN ĐA CHỨC NĂNG | 75 |
| 2.5.1. Các căn cứ để lựa chọn cấu hình kết cau Jacket, | 75 |
| 2.5.2. Các loại cấu hình Jacket | 76 |
| 2.5.3. Một số ràng buộc khi chọn cấu hình Jacket | 80 |
| 2.5.4. Chọn sơ bộ cấu hình Jacket | 80 |
| 2.6. KẾT LUẬN | 87 |
| CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN TĨNH KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ JACKET | 89 |
| 3.1. MỞ ĐẦU | 89 |
| 3.2. SƠ ĐỒ KẾT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ JACKET | 89 |
| 3.2.1. Sơ đồ hình học của kết cấu khối chân đế | 89 |
| 3.2.2. Sơ đồ nền móng liên kết với khối chân đế | 89 |
| 3.2.3. Sơ đồ khối lượng khối chân đế | 91 |
| 3.3. MA TRẬN ĐỘ CỨNG CỦA KẾT CẤU HỆ THANH | 92 |
| 3.3.1. Ma trận độ cứng của phần tử thanh phẳng | 92 |
| 3.3.2. Ma trận độ cứng của phần tử thanh không gian | 96 |
| 3.3.3. Ma trận độ cứng của kết cấu hệ thanh | 98 |
| 3.4. BÀI TOÁN TĨNH CỦA KẾT CẤU JACKET | 100 |
| 3.4.1. Dao động riêng của kết cấu Jacket | 100 |
| 3.4.1.1. Các dạng bài toán dao động riêng | 100 |
| 3.4.1.2. Mục đích của bài toán dao động riêng | 104 |
| 3.4.1.3. Các phương pháp giải bài toán dao động riêng nhiều bậc tự do | 104 |
| 3.4.2. Điều kiện của bài toán tựa tĩnh của kết cấu Jacket chịu tải trọng | 106 |
| 3.4.3. Phương trình tổng quát của bài toán tĩnh kết cấu Jacket | 107 |
| 3.4.3.1. Bài toán tĩnh tổng quát của kết cấu Jacket | 107 |
| 3.4.3.2. Bài toán tựa tĩnh của kết cấu Jacket chịu tải trọng sóng | 107 |
| 3.4.4. Xác định nội lực của kết cấu Jacket trong bài toán tĩnh | 108 |
| 3.5. KẾT LUẬN | 108 |
| CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN ĐỘNG KÉT CẤU KHỐI CHÂN ĐẾ JACKET THEO MÔ HÌNH TIỀN ĐỊNH VÀ NGẪU NHIÊN | 109 |
| 4.1. MỞ ĐẦU | 109 |
| 4.2. BÀI TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC TIỀN ĐỊNH CỦA KẾT CẤU JACKET | 109 |
| 4.2.1. Bài toán một bậc tự do | 109 |
| 4.2.2. Bài toán nhiều bậc tự do | 111 |
| 4.2.2.1. Phương trình tổng quát của bài toán dao động nhiều bậc tự do | 111 |
| 4.2.2.2. Phương pháp chồng mode | 112 |
| 4.3. BÀI TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC NGẪU NHIÊN CỦA KẾT CẤU JACKET | 114 |
| 4.3.1. Bài toán một bậc tự do | 114 |
| 4.3.1.1. Phương pháp sử dụng hàm truyền “RAO” | 114 |
| 4.3.1.2. Phương pháp giải trong miền thời gian | 119 |
| 4.3.2. Bài toán nhiều bậc tự do | 120 |
| 4.3.2.1. Phương pháp giải trong miền tần số bằng ma trận hàm truyền | 120 |
| 4.3.2.2. Phương pháp giải trong miền tần số bằng thuật toán chồng mode | 122 |
| 4.3.2.3. Phương pháp giải trong miền tần số bằng hàm truyền RAO | 125 |
| 4.3.2.4. Phương pháp giải trong miền thời gian bằng thuật toán chồng mode.... | 125 |
| 4.3.3. Xác định các đặc trưng xác suất của phản ứng kết cấu | 126 |
| 4.3.4. Kết cấu dao động ngẫu nhiên như một bộ lọc các tần số dao động riêng.. | 127 |
| 4.3.5. Ứng dụng thực hành | 128 |
| 4.4. KẾT LUẬN | 133 |
| CHƯƠNG 5. KIỂM TRA BÈN VÀ MỎI KẾT CẤU CHÂN ĐẾ JACKET CỦA CÔNG TRÌNH BIỂN CỐ ĐỊNH Ở VÙNG NƯỚC SÂU | 135 |
| 5.1. MỞ ĐẦU | 135 |
| 5.1.1. Mục tiêu kiểm tra bền và mỏi trong thiết kế kết cấu chân đế Jacket | 135 |
| 5.1.2. Tổng quan quá trình thực hiện kiểm tra bền và mỏi kết cấu Jacket | 136 |
| 5.2. KIÊM TRA BỀN KẾT CẤU JACKET | 138 |
| 5.2.1. Yêu cầu bài toán kiểm tra bền các phần tử thanh của kết cấu Jacket | 138 |
| 5.2.2. Lựa chọn phương pháp tính kết cấu Jacket chịu tải trọng sóng | 139 |
| 5.2.3. Các bài toán kiểm tra bền | 141 |
| 5.2.3.1. Cơ sở để xác định các hệ số an toàn | 141 |
| 5.2.3.2. Kiểm tra bền theo mô hình tiền định | 142 |
| 5.2.3.3. Kiểm tra bền theo mô hình xác suất của lý thuyết độ tin cậy | 145 |
| 5.3. TÍNH MỎI TIỀN ĐỊNH KẾT CẮU JACKET | 147 |
| 5.3.1. Mở đầu | 147 |
| 5.3.1.1. Khái niệm về hiện tượng mỏi | 147 |
| 5.3.1.2. Các giai đoạn phát triển mỏi | 148 |
| 5.3.1.3. Yêu cầu bài toán kiểm tra mỏi kết cấu Jacket | 148 |
| 5.3.1.4. Các phương pháp tính mỏi | 148 |
| 5.3.2. Tính mỏi tiền định theo phương pháp P-M | 149 |
| 5.3.2.1. Thuật toán tổng quát tính mỏi tiền định | 149 |
| 5.3.2.2. Đường cong mỏi S-N | 151 |
| 5.3.2.3. Xác định ứng suất để tính mỏi tại các điểm nóng | 152 |
| 5.3.2.4. Xác định tổn thất mỏi | 153 |
| 5.3.2.5. Đánh giá tuổi thọ mỏi . | 154 |
| 5.4. TÍNH MỎI NGẪU NHIÊN KẾT CẤU JACKET | 155 |
| 5.4.1. Mở đầu | 155 |
| 5.4.1.1. Các đặc trưng xác suất dùng cho các bài toán mỏi ngẫu nhiên | 155 |
| 5.4.1.2. Trình tự xác định phổ ứng suất tại điểm nóng để tính mỏi | 157 |
| 5.4.2. Phương pháp phổ giải bài toán ứng suất có phổ dải hẹp | 159 |
| 5.4.2.1. Dạng tổng quát của tổn thất mỏi ngẫu nhiên | 159 |
| 5.4.2.2. Tính tổn thất mỏi trong trường hợp ứng suất thuộc loại phổ dải hẹp.. | 159 |
| 5.4.2.3. Xác định tuổi thọ trung bình | 160 |
| 5.4.3. Phương pháp phổ giải bài toán ứng suất có phổ dải rộng | 160 |
| 5.4.4. Nguyên tắc tính mỏi ngẫu nhiên trong miền thời gian | 160 |
| 5.4.4.1. Tính trong miền thời gian bằng phương pháp rời rạc hoá tần số của phổ sóng | 161 |
| 5.4.4.2. Tính trong miền thời gian bằjng phương pháp mô phỏng Monte-Carlo | 161 |
| KẾT LUẬN | 162 |
| TÀI LIỆU THAM KHẢO | 165 |
