Họp Hội đồng khoa học công nghệ cấp Bộ để đánh giá nghiệm thu đề tài KHCN “Nghiên cứu giải pháp giảm dao động cho cầu treo dây võng bằng thiết bị giảm chấn chủ động – áp dụng cho cầu treo dây võng cầu Thuận Phước” Mã số DT154006

Tham dự cuộc họp có các thành viên của Hội đồng theo quyết định của Bộ GTVT do PGS.TS. Hoàng Hà làm chủ tịch, TS. Đỗ Hữu Thắng - Phó Viện trưởng Viện KH&CN GTVT đại diện cơ quan chủ trì và nhóm nghiên cứu.

Cầu treo dây võng là một giải pháp xây dựng cầu hiệu quả nhất trong điều kiện địa hình khó khăn phức tạp với yêu cầu vượt khẩu độ lớn và đảm bảo tính mỹ quan. Do kết cấu cầu treo dây võng là hệ có độ cứng nhỏ, biến dạng hình học lớn nên rất nhạy cảm với dao động theo phương thẳng đứng và dao dao động ngang. Khi những điều kiện cộng hưởng xảy ra thì thậm chí một chuyển dịch được coi là nhỏ của kết cấu dầm và/hoặc các tháp cầu cũng có thể gây ra sự mất ổn định động và gây ra tình trạng dao động rất mạnh cho các bộ phận kết cấu và dẫn đến phá hủy một phần hoặc toàn bộ kết cấu cầu. Về cơ bản, có thể coi các kích động tác động gây dao động lên kết cấu cầu treo dây võng là sự truyền một năng lượng vào cơ hệ. Biện pháp hiệu quả nhất để giảm dao động không mong muốn là hấp thụ hoặc tiêu tán năng lượng dao động. Có ba giải pháp cách hấp thụ hoặc tiêu tán năng lượng đã được áp dụng phổ biến hiện nay là (1) Cách ly nguồn gây ra dao động. (2) Hấp thụ và hao tán năng lượng dao động. (3) Điều khiển dao động tích cực và nửa tích cực.

Bố trí thiết bị giảm chấn là một giải pháp kinh tế cho bài toán ổn định dao động của công trình cầu dưới các tác dụng động lực học.  Có 3 dạng hệ thống giảm chấn chính là giảm chấn chủ động, giảm chấn bị động và giảm chấn bán chủ động. Hệ thống giảm chấn chủ động được đánh giá là hệ thống giảm chấn hiệu quả do điều khiển được năng lượng triệt tiêu dao động. Hệ thống này được áp dụng phổ biến trong lĩnh vực hàng không, cơ khí chế tạo máy và đang được triển khai nghiên cứu áp dụng cho lĩnh vực công trình. Trong số các loại giảm chấn chủ động thì giảm chấn khối lượng chủ động được áp dụng trong điều khiển dao động các công trình xây dựng. Trong đó hệ thống giảm chấn chủ động Active Mass Damper (AMD) được ứng dụng phổ biến trong các công trình tòa tháp cao tầng do kích thước của thiết bị lớn cần 1 không gian lắp đặt và không gian điều khiển lớn. Đối với các công trình cầu (tháp cầu, kết cầu dầm chủ) có không gian chật hẹp như trong kết cấu nhịp và trụ tháp thì việc áp dụng hệ thống AMD còn nhiều hạn chế. Để khắc phục nhược điểm trên của hệ thống giảm chấn chủ động AMD, hệ thống giảm chấn bằng roto kép (Twin Roto Damper – TRD) gần đây được nghiên cứu kiến nghị áp dụng cho kết cấu nhịp công trình cầu đặc biệt là cầu treo dây võng nơi có diện tích không gian chật hẹp để  bố trí các thiết bị giảm chấn. Thiết bị giảm chấn được sử dụng để giảm các tác động do gió bão, hoạt tải và tải trọng động đất. Với công trình cầu ở vị trí ít chịu ảnh hưởng của động đất như cầu Thuận Phước thì ảnh hưởng của gió bão và hoạt tải cần phải được xem xét. Bằng thiết bị giảm chấn chủ động TRD ứng dụng trong cầu treo dây võng có thể nâng cao vận tốc gió khai thác cho công trình.

Vì vậy, việc nghiên cứu các giải pháp giảm dao động cho cầu treo dây võng tương tự như cầu Thuận Phước là hết sức cần thiết. Để có được trình tự tính toán thiết kế lựa chọn hệ thống giảm chấn chủ động TRD cho cầu treo dây võng cần có các nghiên cứu, phân tích cụ thể. Viện Khoa học và Công nghệ GTVT được Bộ GTVT giao thực hiện đề tài “Nghiên cứu gải pháp giảm dao động cho cầu treo dây võng bằng thiết bị giảm chấn chủ động – áp dụng cho cầu treo dây võng Thuận Phước”

 Tại cuộc họp, chủ nhiệm đề tài đã trình bày các nội dung nghiên cứu:

-       Nghiên cứu tổng quan các tác động của gió bão và hoạt tải lên cầu treo dây võng

-       Nghiên cứu cơ sở lý thuyết giảm dao động cầu treo dây võng bằng thiết bị giảm chấn chủ động TRD

-       Nghiên cứu ứng dụng hệ giảm chấn chủ động TRD cho cầu treo dây võng Thuận Phước

-       Đề xuất trình tự tính toán thiết kế lựa chọn hệ thống giảm chấn chủ động TRD cho cầu treo dây võng

Với những kết quả đạt được, trên cơ sở đề cương nhiệm vụ đã được Bộ Giao thông vận tải phê duyệt, Hội đồng đánh giá cấp Bộ thống nhất ý kiến chấp thuận kết quả nghiên cứu của đề tài. Theo yêu cầu của Hội đồng, chủ nhiệm đề tài  tiếp thu, chỉnh sửa và bổ sung theo các ý kiến đóng góp của thành viên Hội đồng để hoàn thiện thủ tục trình Bộ theo quy định.  

Một số hình ảnh cuộc họp