Tìm kiếm tài liệu miễn phí

Ảnh hưởng của chiều dài dòng nước mưa hình thành trên cáp dây văng đến hiệu ứng gió mưa kết hợp

Bài viết nghiên cứu các tác động của tính liên tục của dòng nước mưa hình thành trên bề mặt cáp đến dao động của cáp do hiệu ứng gió-mưa kết hợp gây ra trong cầu dây văng. Các cáp dây văng được mô hình hóa như một mô hình 3D được xây dựng dựa trên lý thuyết tuyến tính về dao động của cáp và thuật toán sai phân trung tâm.



Đánh giá tài liệu

0 Bạn chưa đánh giá, hãy đánh giá cho tài liệu này


  • 5 - Rất hữu ích 0

  • 4 - Tốt 0

  • 3 - Trung bình 0

  • 2 - Tạm chấp nhận 0

  • 1 - Không hữu ích 0

Mô tả

  1. BÀI BÁO KHOA HỌC ẢNH HƯỞNG CỦA CHIỀU DÀI DÒNG NƯỚC MƯA HÌNH THÀNH TRÊN CÁP DÂY VĂNG ĐẾN HIỆU ỨNG GIÓ MƯA KẾT HỢP Trương Việt Hùng1, Vũ Quang Việt2, Trần Ngọc An2 Tóm tắt: Bài báo nghiên cứu các tác động của tính liên tục của dòng nước mưa hình thành trên bề mặt cáp đến dao động của cáp do hiệu ứng gió-mưa kết hợp gây ra trong cầu dây văng. Các cáp dây văng được mô hình hóa như một mô hình 3D được xây dựng dựa trên lý thuyết tuyến tính về dao động của cáp và thuật toán sai phân trung tâm. Ảnh hưởng của tốc độ gió theo chiều cao cũng được xem xét. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng biên độ dao động của cáp tỷ lệ thuận với chiều dài của dòng nước trên bề mặt cáp nhưng tỷ lệ nghịch với số đoạn của dòng nước. Ảnh hưởng của dao động của cáp do hiệu ứng gió-mưa kết hợp được giảm đáng kể nếu sự liên tục của dòng nước mưa được ngăn chặn. Từ khóa: Cáp văng; Gió-mưa kết hợp; Dao động; Khí động lực học; Cầu dây văng. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ* giải thích cơ chế của hiện tượng gió mưa kết hợp. Hiệu ứng gió mưa kết hợp là một hiệu ứng Mô hình 2D được sử dụng đầu tiên với một số khí động lực học được phát hiện đầu tiên bởi nghiên cứu điển hình như: lý thuyết hai-bậc-tự-do Hikami và Shiraishi (1988). Đặc điểm cơ bản (Yamaguchi 1990) và lý thuyết một-bậc-tự-do (Xu của hiệu ứng này là hiện tượng các cáp văng và Wang 2003, Wilde và Witkowski 2003, trong cầu dây văng dao động với biên độ dao Trương và Vũ 2019). Trong các nghiên cứu này, động lớn và tần số dao động thấp trong điều dòng nước được giả thiết là dao động với cùng tần kiện chịu sự ảnh hưởng kết hợp của mưa và gió. số dao động của cáp. Khi dòng nước dao động Khá nhiều thí nghiệm đã được thực hiện nhằm trên cáp, hướng gió cũng như vận tốc gió thực tác tìm hiểu nguyên nhân của hiện tượng này như: Matsumoto và nnk (1992), Flamand (1995), Gu dụng lên cáp sẽ thay đổi liên tục. Điều này khiến và Du (2005), Gu (2009), Gao và nnk (2019), cho các lực kéo và lực đẩy khí động học tác dụng Jing và nnk (2015), Du và nnk (2013), v.v. Các lên cáp cũng thay đổi liên tục. Trong một số kết quả nghiên cứu cho thấy nguyên nhân xuất trường hợp, hệ số cản khí động lực học âm có thể phát từ sự hình thành của dòng nước trên bề mặt xuất hiện làm cho cáp dao động với biên độ dao của cáp trong điều kiện tốc độ gió và mức độ động lớn. Limaitre và nnk. (2007) dựa trên lý mưa trung bình. Do tác động của gió mà dòng thuyết bôi trơn đã xây dựng mô hình 2D sự hình nước này có thể dao động trên bề mặt của cáp thành của nước mưa trên bề mặt cáp như một và làm gia tăng dao động của cáp. Gần đây, màng nước và nghiên cứu ảnh hưởng của sự biến nghiên cứu của Du và nnk (2013) cho thấy rằng đổi của màng nước này đến dao động của cáp. Mô các lực khí động học tác dụng lên cáp và dòng hình dạng màng nước của Limaitre được Bi và nước thay đổi rất lớn khi dòng nước dao động nnk. (2013, 2018) phát triển để hình thành mô trên cáp và các tác giả cho rằng đấy có thể là cơ hình dao động phương trình kép giữa dao động chế dao động của hiện tượng gió mưa kết hợp. của cáp và dao động của màng nước trên bề mặt Bên cạnh các thực nghiệm, các mô hình lý cáp. Gần đây, mô hình cáp 3D được nhiều tác giả thuyết cũng được nhiều tác giả xây dựng nhằm sử dụng để nghiên cứu hiện tượng gió mưa kết hợp. Một số nghiên cứu điển hình Li et al. (2007, 1 Khoa Công trình, Trường Đại học Thủy lợi 2009, 2016), v.v. Trong các nghiên cứu này, cáp 2 Khoa Công trình, Trường Đại học Hàng hải Việt Nam 32 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 67 (12/2019)
  2. được xem như là tuyệt đối thẳng và có vận tốc gió khoa học quan trọng trong việc thiết kế bề mặt của như nhau trên toàn bộ chiều dài cáp. Rõ ràng việc cáp giúp ngăn chặn sự hình thành các dòng nước giả thuyết này chưa phù hợp với sự làm việc thực mưa, qua đó ngăn chặn hiện tượng dao động do tế của cáp dây văng bởi 2 lý do: thứ nhất là cáp hiệu ứng gió-mưa kết hợp. văng không thẳng tuyệt đối do ảnh hưởng của tải Bài báo này trình bày ảnh hưởng của sự phân trọng bản thân của nó và thứ hai là vận tốc gió sẽ bố dòng nước mưa hình thành trên cáp đến hiệu tăng theo khi độ chênh cao của điểm đang xét với ứng gió-mưa kết hợp. Mô hình cáp sử dụng trong mặt đất tăng lên. Trương và Vũ (2019) đã xây nghiên cứu này là mô hình 3D được Trương và dựng mô hình cáp 3D có xét đến sự thay đổi vận nnk (2019) xây dựng có xét đến sự thay đổi vận tốc gió tác động lên cáp do sự thay đổi chiều cao tốc gió theo độ chênh cao so với mặt đất. Các hàm địa hình. Các tác giả cho thấy rằng với các cáp lực khí động lực học tác dụng lên cáp do Trương trong cầu dây văng thông thường thì việc thay đổi và Vũ (2019) thiết lập được sử dụng cho mô hình vận tốc gió theo chiều cao là không thể bỏ qua cáp. Kết quả tính toán cho thấy rằng biên độ dao trong nghiên cứu hiện tượng dao động do gió-mưa động của cáp tỷ lệ thuận với chiều dài của dòng kết hợp. nước trên bề mặt cáp nhưng tỷ lệ nghịch với số Tuy nhiên, trong tất cả các nghiên cứu đã được đoạn của dòng nước. Ảnh hưởng của dao động xuất bản, ảnh hưởng của chiều dài dòng nước hình của cáp do hiệu ứng gió-mưa kết hợp được giảm thành trên cáp đến hiệu ứng gió-mưa kết hợp chưa đáng kể nếu sự liên tục của dòng nước mưa được được xem xét. Một thực tế cho thấy rằng, với ngăn chặn. chiều dài rất lớn của một cáp văng (có thể lên đến 2. MÔ HÌNH 3D CHO HIỆU ỨNG GIÓ- hơn 100m) thì dòng nước chỉ có thể hình thành ở MƯA KẾT HỢP TRONG CÁP một phần của cáp chứ không phải là toàn bộ cáp. 2.1. Các hàm lực khí động lực học Việc hình thành trong một đoạn cụ thể của dòng Trương và Vũ (2019) dựa trên lý thuyết một- nước trên cáp ảnh hưởng thế nào đến dao động bậc-tự-do đã xây dựng công thức lực khí động lực của cáp là một vấn đề quan trọng cần được xem học tác dụng lên một phân tố cáp theo thời gian xét cụ thể. Điều này có thể cung cấp nhiều dữ liệu như sau: D  S1  S2 sin  t   S3 sin  2t   S4 sin  3t   S5 sin  4t    Fdamp    , (1) 2  S6 cos t   S7 cos  2t   S8 cos  3t   D  X1  X 2 sin t   X 3 sin  2t   X 4 sin  3t   X 5 sin  4t    Fexc    , (2) 2  X 6 cos t   X 7 cos  2t   X 8 cos  3t   X 9 cos  5t   trong đó D và  la đường kính và tần số góc trong tài liệu của Trương và Vũ (2019). Khi đó dao động riêng cuả cáp;  là khối lượng riêng của phương trình dao động của phân tố cáp được viết không khí; Si và Xi là các tham số được cho thành: ..  Fdamp . 2 Fexc y   2 s   y  y   0, (3)  m  m trong đó s là hệ số cản của cáp; m là khối thiết lập công thức (1) và (2) được cho trong tài lượng riêng của cáp theo chiều dài. Chi tiết việc liệu của Trương và Vũ (2019). KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 67 (12/2019) 33
  3. 2.2. Mô hình cáp 3D cho hiệu ứng gió-mưa thứ i tương ứng theo phương x và phương y tại kết hợp thời điểm t. Chi tiết hàm Fdamp  và F  có thể exc xem trong tài liệu Trương và nnk (2019) có xét đến sự thay đổi vận tốc gió theo chiều cao, ảnh hưởng của dao động của dòng nước trên bề mặt cáp đến vận tốc và hướng gió thực tác dụng lên cáp. Phương trình (4) là hệ phương trình vi phân bậc 2 nên để giải hệ phương trình này phương pháp Runge-Kutta bậc 4 được sử dụng. 3. ẢNH HƯỞNG CỦA CHIỀU DÀI DÒNG NƯỚC MƯA ĐẾN DAO ĐỘNG CỦA CÁP Hình 1. Mô hình 3 – D của cáp Để đánh giá ảnh hưởng của chiều dài dòng nước trên cáp đến dao động do hiệu ứng gió-mưa kết hợp, mô hình cáp trong nghiên cứu của Trương và nnk (2019) sẽ được sử dụng. Cáp có chiều dài Lcap = 330.4 (m), khối lượng cáp là m = 81.167 (kg/m), đường kính cáp: D = 0.114 (m), tần số dao động riêng đầu tiên của cáp là f = 0.42 (Hz) và hệ số cản của cáp là ξs = 0.1%. Góc nghiêng của cáp là 27.80 và hướng gió tác động vào cáp là 350. Hiện ứng dao động do gió- Hình 2. Mô hình chia cáp thành các phần tử mưa kết hợp được giả thiết ở dải vận tốc gió từ 6.5 đến 12.5 (m/s) và đạt biên độ dao động lớn nhất ở 9.5 Mô hình cáp văng được giả thiết là cáp xiên có 2 (m/s). Hệ số cản và hệ số nâng được xác định theo đầu được cố định như trong hình 1. Bằng việc sử công thức do Trương và nnk (2019) đề xuất như sau: dụng lý thuyết tuyến tính cho dao động của cáp do CD  1.6082e3  2.4429e2  0.5065e  0.9338, (5) Irvine (1981) đề xuất và thuật toán sai phân trung tâm, Trương và nnk (2019) đã xây dựng phương trình CL  1.3532e3 1.8524e2  0.1829e  0.0073 .(6) dao động của cáp bằng cách chia chiều dài cáp thành Như đã đề cập ở trên, một trong những lý do N phần có chiều dài chiếu theo phương ngang là như quan trọng nhất đối với hiệu ứng gió-mưa kết hợp nhau (xem hình 2) và thu được phương trình sau: là sự hình thành của dòng nước mưa trên trên bề d 2 u d u mặt cáp. Trường hợp nguy hiểm nhất là trường M  dt 2   C    Fdamp   dt   K u   Fexc  , (4) hợp trong đó dòng nước mưa được tạo thành trên trong đó  K  ,  M và C  là các ma trận độ toàn bộ chiều dài cáp và tốc độ gió xoay quanh giá trị tới hạn của hiệu ứng gió mưa kết hợp (Trương cứng, khối lượng và cản được cho trong phụ lục; T và nnk, 2019). Tuy nhiên, trên thực tế, vì một số u  u1 , v1 , , ui , vi , ., u N 1 , vN 1  là vec tơ lý do, các dòng nước mưa có thể chỉ xuất hiện ở chuyển vị với ui và vi là chuyển vị của phân tố một hoặc một số đoạn trên chiều dài cáp. Để đánh giá ảnh hưởng của vấn đề này, chúng ta sẽ tiến cáp thứ i theo phương x và phương y;  Fdamp  và hành xem xét ba trường hợp sau. Trong trường  Fexc là ma trận và vec tơ lực khí động học tác hợp đầu tiên, dòng nước mưa chỉ tạo thành một dụng lên cáp được cho trong phụ lục với đường liên tục trên bề mặt cáp và xuất hiện ở trung tâm của cáp để có được biên độ cáp lớn Fx ,damp  yi , t  , Fx,exc  yi , t  và Fy ,damp  yi , t  , nhất. Chiều dài của dòng nước mưa hình thành Fy,exc  yi , t  là thành phần cản và gây ra dao động trên cáp thay đổi từ 10% đến 100% chiều dài cáp. của lực khí động lực học tác dụng lên phân tố cáp Vận tốc gió, được coi là không đổi trên toàn bộ 34 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 67 (12/2019)
  4. cáp, bằng với tốc độ gió tới hạn của hiện tượng gió-mưa kết hợp (9,5 m/s). Trong trường hợp thứ 2, giả thiết rằng cáp được chia thành 2 phần bằng nhau và trên mỗi phần sẽ hình thành một dòng nước mưa có điểm giữa trùng với điểm giữa của phần cáp đó. Tương tự cho trường hợp thứ 3 khi dòng nước mưa trên cáp gồm 3 đoạn khác nhau. Hình 3 và 4 cho thấy biên độ dao động cáp theo thời gian khi dòng nước được hình thành trên 50% và 80% toàn bộ cáp. Có thể thấy, dạng dao (a) Theo phương trục x động của cáp trong cả ba trường hợp là tương tự nhau. Trong hình 3, khi tổng chiều dài của dòng nước bằng khoảng 50% chiều dài cáp, biên độ dao động tối đa của cáp theo phương đứng (trục y) trong ba trường hợp lần lượt là 21,55 cm, 17,96 (cm) và 12,86 (cm). Các giá trị này tăng lên lần lượt là 30,77 (cm), 28,91 (cm) và 23,45 (cm) khi dòng nước xuất hiện trên 80% toàn bộ cáp. Như vậy, biên độ dao động tối đa của cáp trong trường (b) Theo phương trục y hợp thứ nhất (dòng nước liên tục) lớn hơn trong Hình 4. Dao động tại điểm giữa của cáp với trường hợp thứ hai (dòng nước gồm 2 đoạn), và chiều dài của dòng nước trên cáp là 80% trong trường hợp thứ hai thì lớn hơn trong trường hợp thứ ba (dòng nước gồm 3 đoạn). Sự khác biệt này là rõ ràng khi dòng nước chỉ xuất hiện trên khoảng 50% toàn bộ cáp và là khá nhỏ khi dòng nước xuất hiện trên 80% chiều dài của cáp. Hình 5. Biên độ dao động lớn nhất của cáp theo chiều dài dòng nước Hình 5 trình bày mối quan hệ của tổng biên độ (a) Theo phương trục x cáp và tỷ lệ chiều dài dòng nước hình thành trên cáp. Rõ ràng, biên độ dao động lớn nhất của cáp tỷ lệ thuận với chiều dài của dòng nước. Ví dụ trong trường hợp thứ hai, khi dòng nước hình thành trên cáp gồm 2 đoạn, biên độ dao động lớn nhất của cáp lần lượt là 6.43, 13.99, 21.91 và 28.91 (cm) tương ứng với tổng chiều dài dòng nước hình thành trên cáp chiếm 20, 40, 60 và 80% chiều dài (b) Theo phương trục y cáp. Tuy nhiên, biên độ dao động lớn nhất của cáp Hình 3. Dao động tại điểm giữa của cáp tỷ lệ nghịch với số đoạn dòng nước hình thành nếu với chiều dài của dòng nước trên cáp là 50% như tổng chiều dài của dòng nước trên cáp là như KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 67 (12/2019) 35
  5. nhau. Sự khác biệt về biên độ dao động lớn nhất dòng nước mưa hình thành trên cáp đến hiệu ứng của cáp trong các trường hợp là lớn và rõ ràng khi gió-mưa kết hợp. Mô hình cáp sử dụng trong nghiên tỷ lệ chiều dài của dòng nước trên toàn bộ chiều cứu này là mô hình 3D được Trương và nnk (2019) dài cáp trong khoảng từ 40% đến 80%. Để làm rõ xây dựng, trong đó ảnh hưởng của sự phân bố vận mối quan hệ giữa chiều dài dòng nước và biên độ tốc gió dọc theo chiều dài cáp do thay đổi chênh cao dao động lớn nhất của cáp, một “trạng thái nguy với mặt đất đến sự hình thành và dao động của dòng hiểm” của dao động của cáp được giả định là khi nước mưa trên cáp được xem xét. Các hàm lực khí biên độ dao động của cáp lớn hơn 20 (cm). Từ động lực học tác dụng lên cáp do Trương và Vũ hình 5, có thể thấy rõ rằng khi chỉ có một dòng (2019) thiết lập được sử dụng cho mô hình cáp. Một nước hình thành trên 48% toàn bộ chiều dài cáp, số kết luận được rút ra như sau: cáp sẽ chuyển sang trạng thái nguy hiểm. Trong (1) Biên độ dao động lớn nhất của cáp tỷ lệ trường hợp thứ hai và thứ ba tương ứng với số thuận với chiều dài của dòng nước, biên độ dao đoạn dòng nước hình thành trên cáp là 2 và 3 động của cáp đạt giá trị lớn nhất khi mà dòng đoạn, giá trị này lần lượt là 55% và 72%. Điều này nước hình thành trên toàn bộ chiều dài cáp. có nghĩa là nếu dòng nước hình thành trên cáp bị (2) Với cùng tổng chiều dài của dòng nước ngăn cản sự liên tục của nó, tổng chiều dài dòng trên cáp, biên độ dao động lớn nhất của cáp tỷ lệ nước xuất hiện trên cáp phải tăng lên đáng kể mới nghịch với số đoạn dòng nước hình thành. gây ra trạng thái dao động nguy hiểm cho cáp. (3) Biên độ dao động của cáp do hiện tượng gió- 4. KẾT LUẬN mưa kết hợp gây ra giảm đáng kể nếu dòng nước hình Bài báo này trình bày ảnh hưởng của sự phân bố thành trên cáp bị ngăn cản sự liên tục của nó. PHỤ LỤC H EA (A1) a1   2 1 y 2 x 1  yx2  EAy x (A2) a2  2 1  y x2  3 EAy x  2 y (A3) a3   3 2 1  y 2   x x EA1  2 yx2  2 y a4  (A4) 2 3 x2 1 y  x H EAyx2 (A5) a5   2 2 1  y x2 1  y  x EA  2 yx  yx3   2 y a6  (A6) 2 3 x 2 1  y  x M   m I  (A7)  C  c  I  (A8) [ B1 ] [C1 ]  [ A ] [ B ] [C ]   2 2 2   ....... .......  (A9) K     [ Ai ] [ Bi ] [Ci ]   ....... .......     [ AN  2 ] [ BN 2 ] [CN  2 ]   [ AN 1 ] [ BN 1 ]  36 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 67 (12/2019)
  6.  a1 (i ) a3 (i ) a2 (i) a4 (i )   l 2  2l lh 2  2lh   i  a (i) a (i ) a (i ) a (i )  A   h h (A10)  2  4 5  6   l2 2 l l 2 2lh   h h h  2a1 (i) 2a (i )   l 2  22  l (A11)  Bi    2ah (i ) 2ah (i)   2  52   l2 lh   h  a1 (i ) a3 ( i ) a 2 (i ) a 4 (i )   l2  2l h lh 2  2lh  (A12) Ci    a h(i ) a 4 (i ) a5 (i ) a6 (i )    2    l2 2 lh lh 2 2 lh   h  Fx ,damp  y1 , t      Fy ,damp  y1 , t    Fdamp    .........  (A13)    Fx ,damp  yN 1 , t    Fy ,damp  yN 1 , t    T  Fexc    Fx ,exc ( y1 , t ), Fy ,exc ( y1 , t ),....., Fx ,exc ( yN 1 , t ), Fy ,exc ( y N 1 , t )  (A14) TÀI LIỆU THAM KHẢO Bi, J.H., Qiao, H. Y., Nikitas, N., Guan, J., Wang, J., Lu, P. (2018), “Numerical modelling for rain wind induced vibration of cables with longitudinal ribs”, J. Wind Rng. Ind. Aerodyn., 178: tr. 69-79. Bi, J.H., Wang, J., Shao, Q., Lu, P., Guan, J., Li, Q.B. (2013), “2D numerical analysis on evolution of water film and cable vibration response subject to wind and rain”, J. Wind Rng. Ind. Aerodyn., 121: tr. 49-59. Du, X.Q., Gu, M. and Chen, S.R. (2013), “Aerodynamic characteristics of an inclined and yawed circular cylinder with artificial rivulet”, J. Fluid. Struct, 43, tr. 64-82. Flamand, O. (1995), “Rain–wind induced vibration of cables”, J. Wind Rng. Ind. Aerodyn, 57, tr. 353-362. Gao, D., Chen, W.L., Zhang, R.T., Huang, Y.W., Li, H. (2019), “Multi-modal vortex- and rain-wind- induced vibrations of an inclined flexible cable”, Mechanical Systems and Signal Processing, 118, tr. 245-258. Gu, M. (2009), “On wind-rain induced vibration of cables of cable-stayed bridges based on quasi- steady assumption”, J. Wind Rng. Ind. Aerodyn, 97(7-8), tr. 381-391. Gu, M., Du, X. Q. (2005), “Experimental investigation of rain–wind-induced vibration of cables in cable-stayed bridges and its mitigation”, J. Wind Rng. Ind. Aerodyn, 93, tr. 79-95. Hikami, Y., Shiraishi, N. (1988), “Rain-wind-induced vibrations of cables in cable stayed bridges”, J. Wind Rng. Ind. Aerodyn, 29, tr. 409-418. Irvine, H. M. (1981). Cable structure [M]. The MIT Press, Cambridge, Masschusetts, and London, England. Jing, H., Xia, Y., Li, H., Xu, Y., Li, Y. (2015), “Study on the role of rivulet in rain-wind-induced cable vibration through wind tunnel test”, Jounal of Fluids and Structures, 59, tr. 316-327. Lemaitre, C., Hemon, P., Lamngre, E. (2007), “Thin water film around a cable subject to Wind”, J. Wind Rng. Ind. Aerodyn., 95: tr. 1259-1271. KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 67 (12/2019) 37
  7. Li, S., Gu, M., Chen, Z. (2007), “Analytical model for rain-wind-induced vibration of three-dimensional continuous stay cable with quasi-moving”, Engineering Mechanics, 24(6), tr. 7-14 (in Chinese). Li, S., Gu, M., Chen, Z. (2009), “An analytical model for rain-wind-induced vibration of three- dimentional continuous stay cable with actual moving rivulet”, Journal of Human university (Natural Sciences), 36, tr. 1-7. Li, S., Wu, T., Li, S., Gu, M. (2016), “Numerical study on the mitigation of rain-wind induced vibrations of stay cables with dampers”, Wind and Structures, 23(6), tr. 615-639. Matsumoto, M., Shiraishi, N., Shirato, H. (1992),“Rain wind induced vibration of cables of cable-stayed bridges”, J. Wind Rng. Ind. Aerodyn, 43, tr. 2011-2022. Truong, V.H., Vu, Q.V. (2019), “A 2D model for analysis of rain-wind induced vibration of stay cables”, Journal of Science and Technology in Civil Engineering (STCE), 13(2), tr. 33-47. Truong, V.H., Vu, Q.V., Vu, Q.A. (2019), “A three-dimensional model for rain-wind induced vibration of stay cables in cable stayed bridges”, Journal of Science and Technology in Civil Engineering (STCE) - NUCE. Bản xem trước. Wilde, K., Witkowski, W. (2003), “Simple model of rain-wind-induced vibrations of stayed cables”, J. Wind Rng. Ind. Aerodyn, 91, tr. 873-891. Xu, Y. L., Wang, L. Y. (2003), “Analytical study of wind-rain-induced cable vibration: SDOF model”, J. Wind Rng. Ind. Aerodyn, 91, tr. 27-40. Yamaguchi, H. (1990), “Analytical study on growth mechanism of rain vibration of cable”, J. Wind Rng. Ind. Aerodyn, 33, tr. 73-80. Abstract: EFFECTS OF THE RIVULET CONTINUITY ON RAIN-WIND INDUCED VIBRATION OF CABLE STAYS This paper investigates the effects of the rivulet continuity on the cable surface on rain-wind induced vibration of cable stays in cable-stayed bridges. The stay cable is modeled as a 3D model which is developed using the linear theory of cable vibration and the central difference algorithm. The effects of wind velocity according to the height are also considered. The results prove that the amplitude of the cable vibration ratios with the length of the rivulet on the cable surface but it is inversely proportional with the number of parts of the rivulet length. The effects of rain-wind induced vibration on the cable vibration can be significantly reduced if the continuity of the rivulet is prevented. Keywords: Cable stay; Rain-wind induced vibration; Vibration; Aerodynamic; Cable-stayed bridge. Ngày nhận bài: 04/10/2019 Ngày chấp nhận đăng: 28/11/2019 38 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 67 (12/2019)

Tài liệu cùng danh mục Môi trường

Áp dụng quy định kỹ thuật của IPCC cho bộ dữ liệu lớp phủ phục vụ tính toán phát thải khí nhà kính các bon tại Việt Nam

Bài viết trình những quy định kỹ thuật áp dụng cho quá trình xây dựng bộ dữ liệu lớp phủ phục vụ tính toán phát thải khí nhà kính, đặc biệt là khí các bon trong lĩnh vực sử dụng đất, thay đổi sử dụng đất và rừng.


Nghiên cứu xác định những thay đổi bổ sung về chi phí đầu tư cho các cống dưới đê vùng triều ở miền Bắc và miền Trung thích ứng với biến đổi khí hậu

Bài viết trình bày kết quả đánh giá hiện trạng, phân tích các tác động của biến đổi khí hậu đến cống dưới đê vùng triều và đề xuất cách tính toán sự gia tăng của các yếu tố khí hậu theo các kịch bản biến đổi khí hậu; đưa ra các giải pháp phù hợp cho các cống dưới đê vùng triều thích ứng với BĐKH; trên cơ sở đó, lựa chọn, tính toán thiết kế và xác định, phân tích sự biến động về chi phí đầu tư cho một số cống dưới đê điển hình cho vùng nghiên cứu.


Nghiên cứu sóng tràn và áp lực sóng tác động lên tường biển có mũi hắt sóng bằng mô hình máng sóng số

Máng sóng số là công cụ rất hữu ích phục vụ nghiên cứu quá trình biến dạng sóng ở vùng ven bờ, tương tác sóng với công trình và thiết kế các công trình chắn sóng, bảo vệ bờ. Bài báo này trình bày các kết quả nghiên cứu sóng tràn và áp lực sóng tác động lên các dạng tường biển có mũi hắt sóng khác nhau và hiệu quả giảm sóng tràn và áp lực sóng tác động lên các loại tường biển này. Mô hình máng sóng số được kiểm định bằng bộ số liệu thí nghiệm sóng tràn và áp lực sóng trên mô hình vật lý máng sóng tại Trường Đại học Thủy lợi để đảm bảo độ tin cậy và tính chính xác của mô hình.


Nghiên cứu tính toán nhu cầu sử dụng nước nông nghiệp cho lưu vực sông Mã theo các kịch bản biến đổi khí hậu

Bài viết dựa vào mô hình IQQM làm công cụ để tính nhu cầu sử dụng nước cho nông nghiệp trên lưu vực sông Mã theo các kịch bản biến đổi khí hậu.


Hoàn thiện mô hình mặt biển trung bình khu vực và mô hình mặt biển thấp nhất khu vực trên vùng biển Việt Nam

Bài viết trình bày kết quả hoàn thiện mô hình mặt biển trung bình khu vực và mô hình mặt biển thấp nhất khu vực bằng phương pháp và kết quả xây dựng các mô hình này.


Nghiên cứu ảnh hưởng của độ nhám bề mặt tới kết quả đo độ ẩm đất sử dụng phổ kế siêu cao tần băng L

Bài viết nghiên cứu, kiểm định về sự ảnh hưởng của độ nhám bề mặt đến kết quả đo độ ẩm đất sử dụng phổ kế siêu cao tần băng L. Để nắm chi tiết hơn nội dung nghiên cứu mời các bạn cùng tham khảo bài viết.


Xác định phạm vi và vai trò các khu vực trên bãi sông trong không gian thoát lũ trên sông

Nội dung trong bài báo này mới chỉ nêu một phần các suy nghĩ, cách hiểu và nhận thức về các khu vực trên bãi sông của các tác giả, nhằm giới thiệu, trao đổi để có thể chi tiết hóa một số quy định sử dụng bãi sông giúp đơn giản hơn trong việc thực hiện nội dung quản lý bãi sông trong công tác phòng chống lũ.


Thử nghiệm dự báo tổ hợp hạn mùa trường nhiệt độ mùa đông trên khu vực bắc bộ dựa trên cách tiếp cận đa vật lý và trung bình trễ

Nghiên cứu khảo sát dự báo nhiệt độ hạn mùa vào mùa đông trên khu vực Bắc Bộ bằng mô hình khí hậu khu vực RegCM phiên bản 4.6.1. Các khảo sát đánh giá các kết quả dự báo do ảnh hưởng của việc sử dụng các sơ đồ tham số hóa vật lý khác nhau của mô hình RegCM, gồm sơ đồ bề mặt BATS và CLM4.5, sơ đồ bức xạ RRTM và CCRM và sơ đồ đối lưu Grell, Kain-Friscth và Tiedkle. Điều kiện biên sử dụng là mô hình CFS phiên bản 2 của NCEP (Mỹ) thời đoạn 2011-2018.


Ứng dụng phương pháp chuẩn đánh giá chất lượng dự báo sự kiện mưa

Theo Hướng dẫn kỹ thuật của Tổ chức Khí tượng Thế giới, có hai phương pháp đánh giá chất lượng dự báo là Phương pháp chuẩn và Phương pháp khoa học. Việc đánh giá dự báo tùy thuộc vào biến dự báo được phân chia theo pha (phân nhóm) hay biến liên tục. Trong nội dung bài báo này chúng tôi trình bày phương pháp chuẩn đánh giá chất lượng dự báo điểm và kết quả đánh giá chất lượng dự báo đối với sự kiện mưa tại những điểm lân cận thuộc khu vực có trạm quan trắc. Kết quả này có thể giúp dự báo viên phân tích, lưạ choṇ mô hình, phương pháp dự báo tôt́ nhât́ nhằm nâng cao chất lượng bản tin dự báo thời tiết chung và dự báo mưa nói riêng.


Chế tạo vật liệu Hydrogel tổ hợp của Nanocellulose và Alginate hướng đến ứng dụng trong xử lý nước thải dệt nhuộm

Trong báo cáo này, chúng tôi tổng hợp vật liệu hydrogel hấp phụ có khả năng tái tạo trên cơ sở nanocellulose và alginate. Nanocellulose tổng hợp từ cellulose, được cô lập từ bã mía, bằng phương pháp thủy phân axit. Phân tích kết quả TEM cho thấy nanocellulose tổng hợp có dạng sợi với tỷ lệ L/D cao. Vật liệu hydrogel giữa nanocellulose và alginate được tổng hợp bằng quá trình gel hóa ion với sự hiện diện của ion Ca2+. Hydrogel (nanocellulose và alginate) thu được có dạng hình cầu, được khảo sát khả năng hấp phụ methylene blue khi thay đổi các điều kiện như: nồng độ chất nhuộm, thời gian hấp phụ và lượng chất hấp phụ. Hydrogel cho thấy khả năng hấp phụ methylene blue tốt hơn so với alginate thuần.


Tài liệu mới download

Từ khóa được quan tâm

Có thể bạn quan tâm

Bộ sưu tập

Danh mục tài liệu