THÔNG TIN LUẬN ÁN TIẾN SĨ CỦA NCS. VŨ VĂN TRUNG | Trang thông tin điện tử Trường ĐH Giao thông vận tải

THÔNG TIN LUẬN ÁN TIẾN SĨ CỦA NCS. VŨ VĂN TRUNG

THÔNG TIN LUẬN ÁN TIẾN SĨ CỦA NCS. VŨ VĂN TRUNG

Tên đề tài: 
Nghiên cứu xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của búa rung hạ cọc ván thép vào nền đất nhiều lớp
Chuyên ngành: 
Kỹ thuật cơ khí động lực
Mã số chuyên ngành: 
9520116
Họ và tên nghiên cứu sinh: 
Vũ Văn Trung
Họ và tên cán bộ hướng dẫn: 
PGS.TS. Thái Hà Phi
PGS.TS. Nguyễn Đăng Điệm
Cơ sở đào tạo: 
Trường Đại học Giao thông vận tải

THÔNG TIN TÓM TẮT NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN

 

Tên đề tài:     Nghiên cứu xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của búa rung hạ cọc ván thép vào nền đất nhiều lớp.

Ngành                 : Kỹ thuật Cơ khí động lực

Mã số                  : 9520116

Chuyên ngành   : Kỹ thuật máy và thiết bị xây dựng, nâng chuyển

Họ và tên nghiên cứu sinh: Vũ Văn Trung

Người hướng dẫn khoa học:

1. PGS-TS. Thái Hà Phi

2. PGS-TS. Nguyễn Đăng Điệm

Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Giao thông Vận tải.

1. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án:

- Nghiên cứu thiết lập phương pháp và chương trình tính bài toán hạ cọc ván thép bằng búa rung vào nền đất nhiều lớp không chỉ phục vụ cho cọc ván thép mà còn cho các loại cọc khác như cọc ống thép, cọc bê tông…, có thể ứng dụng chương trình tính này để tính toán, thiết kế hợp lý búa rung chế tạo trong nước.

- Nghiên cứu ứng dụng thuật toán di truyền và xây dựng chương trình tính trên máy tính để xác định các thông số kỹ thuật hợp lý của búa rung trong bài toán hạ cọc ván thép vào nền đất nhiều lớp, các thông số này có thể sử dụng để tính toán thiết kế hoặc lựa chọn, khai thác sử dụng búa rung trong thi công.

- Quá trình nghiên cứu thực nghiệm với quy trình thực nghiệm hợp lý và thiết bị đo hiện đại tạo cơ sở cho việc xây dựng phương pháp thực nghiệm.

- Nghiên cứu thực nghiệm xác định các thành phần lực cản động của nền đất lên cọc ván thép khi hạ bằng búa rung, xác định được hệ số hóa lỏng và hệ số chảy lỏng động của một số loại đất để sử dụng trong tính toán, thiết kế và khai thác sử dụng búa rung.

2. Tính mới của luận án:

- Nghiên cứu động lực học hệ “Búa rung - Cọc ván thép - nền đất nhiều lớp”, bao gồm việc xây dựng mô hình toán có quan tâm đến cơ chế tương tác giữa các lớp đất với cọc ván thép dưới tác dụng của lực rung động, xây dựng sơ đồ thuật toán và chương trình tính toán.

- Nghiên cứu phương pháp xác định các thông số hợp lý của búa rung khi hạ cọc ván thép vào nền đất nhiều lớp gồm: xây dựng hàm mục tiêu, sơ đồ thuật toán và chương trình tính toán. Áp dụng tính cho trường hợp cụ thể xác định được giá trị hợp lý của hai thông số tiêu biểu (f và m1) của búa rung thủy lực VH-QTUTC70 khi hạ cọc ván thép NSP-IIw vào một số loại đất tại trụ T2 và T3 công trình cầu Đồng Quang (Ba Vì, Hà Nội). Kết quả như bảng sau:

Tên loại đất

Khối lượng khung treo

Tần số rung của búa

Lớp cát hạt nhỏ màu xám đen, chặt vừa

m1 = 1000¸1100 kg

f = 32,26¸34,19 Hz

Lớp cát hạt trung sỏi sạn lẫn sét, chặt vừa đến chặt

m1 = 1350 kg

f = 42,48 Hz

Lớp sét pha màu xám nâu, trạng thái nửa cứng

m1 = 1400¸1500 kg

f = 20,19¸20,85 Hz

- Bằng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm đã xác định được giá trị hệ số hóa lỏng và hệ số chảy lỏng của một số loại đất tại Hà Nội. Cụ thể, đã xác định được hệ số hóa lỏng và hệ số chảy lỏng của các loại đất tại trụ T2 và T3 công trình cầu Đồng Quang (Ba Vì, Hà Nội) theo tần số với trường hợp cụ thể là búa rung thủy lực VH-QTUTC70 và cọc ván thép NSP-IIw. Kết quả như bảng sau:

Tấn số (f)

Hệ số thực nghiệm

15

20

25

30

35

Loại đất

Hz

Hz

Hz

Hz

Hz

Lớp cát hạt nhỏ màu xám đen, rời rạc

Hệ số hóa lỏng

Mũi cọc

0,436 ¸ 0,648

0,382 ¸ 0,566

0,292 ¸ 0,777

0,266 ¸ 0,534

0,167 ¸ 0,232

Thành cọc

0,145 ¸ 0,168

0,133 ¸ 0,167

0,109 ¸ 0,111

0,107 ¸ 0,109

0,093 ¸ 0,104

Lớp cát hạt trung sỏi sạn lẫn sét, chặt vừa đến chặt

Hệ số hóa lỏng

Mũi cọc

0,191

0,179

0,247

0,243

0,116

Thành cọc

0,152

0,166

0,117

0,109

0,116

Lớp sét pha màu xám nâu, trạng thái nửa cứng

Hệ số chảy lỏng

Mũi cọc

0,334 ¸ 0,668

0,358 ¸ 0,866

0,370 ¸ 0,462

0,173 ¸ 0,346

0,151 ¸ 0, 181

Thành cọc

0,157 ¸ 0,207

0,093 ¸ 0,111

0,126 ¸ 0,127

0,139 ¸ 0,141

0,146 ¸ 0,176

 

SUMMARY OF NEW CONTRIBUTIONS OF THE THESIS

 

 

Title: SEARCH FOR DETERMINATION OF REASONABLE TECHNICAL PARAMETERS FOR VIBRATOR IN ORDER TO DRIVE STEEL SHEET PILE INTO LAMINATED SOIL.

Course: Automotive Engineering

Code: 9520116

Specialization: Construction Machinery and Lifting Equipment

PhD student : Vũ Văn Trung

Scientific Instructors:          1. Associate Prof., Dr. Thai Ha Phi

                                             2. Associate Prof., Dr. Nguyen Dang Diem

 

 

1. Scientific and practical significance of the thesis:

- Establishing methods and programs to calculate the problem of using vibrator driving sheet pile into laminated soil which is serve not only for sheet pile but also for other types of pile such as steel pile, concrete pile..., it is possible to apply this calculation program to calculate and design vibrator in the country.

- Researching and applying genetic algorithms and building computerized programs to determine reasonable technical parameters of vibrator driving sheet pile into laminated soil, these parameters can be used to calculating, designing, selecting and using vibrator.

- Experimental research process with reasonable experimental process and modern measuring equipment create the basis for the construction of experimental methods.

- Experimental study to determine the dynamic resistances of the soil on sheet pile when it is driven by vibrator, determine the liquefied coefficient and the fluidized coefficient of dynamic resistance of some soil types for use in calculate, design and operation of vibrator.

2. The novelty of the thesis:

- Researched the dynamics of "Vibrator-sheet pile-laminated soil", including the establishment of mathematical model in consideration of interaction mechanism between soil layers and sheet pile under the effect of vibrating force, build algorithm diagram and calculation program.

- Researched the method of determining reasonable parameters of vibrator when driving sheet pile into laminated soil such as: building objective function, algorithm diagram. Applied calculating the value of two typical parameters (f and m1) of VH-QTUTC70 vibrator when driving NSP-IIw sheet pile in some types of soil at T2 and T3 abutment of Dong Quang Bridge (Ba Vi, Hanoi). The results are:

 

Soil type

Suspension mass

Driving frequency

The small sand layer of dark gray, medium-tight

m1 = 1000¸1100 kg

f = 32,26¸34,19 Hz

Middle gravel sand mixed with clay, tight to medium

m1 = 1350 kg

f = 42,48 Hz

Brown gray clay layer, semi-hard state

m1 = 1400¸1500 kg

f = 20,19¸20,85 Hz

- By empirical research method, it has determined the value of liquefied coefficient and fluidized coefficient of some soil types in Hanoi. Specifically, determined the liquefied coefficient and fluidized coefficient of some types of soil at T2 and T3 abutment of Dong Quang Bridge (Ba Vi, Hanoi) according to frequency with specific case which is VH-QTUTC70 vibrator and NSP-IIw sheet pile. Specific result of these experimental factors are:

Frequency (f)

Experimental coefficients

15

20

25

30

35

Soil type

Hz

Hz

Hz

Hz

Hz

The small and discrete black gray granular sand

liquefied coefficient

Pile toe

0,436 ¸ 0,648

0,382 ¸ 0,566

0,292 ¸ 0,777

0,266 ¸ 0,534

0,167 ¸ 0,232

Pile shaft

0,145 ¸ 0,168

0,133 ¸ 0,167

0,109 ¸ 0,111

0,107 ¸ 0,109

0,093 ¸ 0,104

Medium grain The sand mixed with gravel, medium tight and tight

liquefied coefficient

Pile toe

0,191

0,179

0,247

0,243

0,116

Pile shaft

0,152

0,166

0,117

0,109

0,116

Brown-gray clay layer, semi-hard state

Fluidized coefficient

Pile toe

0,334 ¸ 0,668

0,358 ¸ 0,866

0,370 ¸ 0,462

0,173 ¸ 0,346

0,151 ¸ 0, 181

Pile shaft

0,157 ¸ 0,207

0,093 ¸ 0,111

0,126 ¸ 0,127

0,139 ¸ 0,141

0,146 ¸ 0,176

 

Đính kèm: 

Lấy tin RSS

Đăng kí nhận Lấy tin RSS