NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG GIÓ LÊN KẾT CẤU PANO TẤM LỚN TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM
Kỹ thuật xây dựng
Luận án "Nghiên cứu xác định tải trọng gió lên kết cấu pano tấm lớn trong điều kiện Việt Nam" của Nguyễn Lệ Thủy, thuộc chuyên ngành Kỹ thuật xây dựng, tập trung giải quyết vấn đề thiếu hướng dẫn tính toán cụ thể và rõ ràng về tải trọng gió cho các kết cấu pano tấm lớn dùng làm bảng quảng cáo đứng độc lập ngoài trời tại Việt Nam. Các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành cho thấy sự khác biệt đáng kể về phân bố tải trọng gió, hợp lực tác dụng và giá trị hệ số khí động, gây ra nhiều khó khăn cho người thiết kế.
Mục đích chính của nghiên cứu là làm rõ những điểm khác biệt trong tính toán tải trọng gió lên kết cấu pano thông qua việc kết hợp mô phỏng số bằng phần mềm Ansys Fluent và thí nghiệm mô hình thu nhỏ trong ống thổi khí động. Từ đó, luận án đề xuất các giá trị hệ số lực và độ lệch tâm của lực gió tác động lên pano phù hợp để áp dụng trong điều kiện Việt Nam. Đối tượng nghiên cứu là các bảng quảng cáo tấm lớn đứng độc lập, có hai mặt song song và được đặt trên một cột đỡ dạng ống tròn.
Luận án đã đạt được những đóng góp khoa học quan trọng. Thứ nhất, nghiên cứu đã làm rõ ảnh hưởng của các tham số gió và kích thước bảng quảng cáo đến hệ số khí động, lực gió và độ lệch tâm của lực gió thông qua mô phỏng Ansys Fluent. Đồng thời, tác giả đề xuất quy trình thí nghiệm mô hình thu nhỏ bảng quảng cáo trong ống thổi khí động và từ bộ số liệu thu được, đề xuất các giá trị hệ số lực và độ lệch tâm của lực gió. Thứ hai, luận án đề xuất giá trị hệ số lực Cfx = 1,8 và tỷ số độ lệch tâm không thứ nguyên ey/b = ±0,25 áp dụng cho bảng quảng cáo loại hai mặt song song. Cuối cùng, tác giả đã xây dựng bảng tính WSB trong Excel dựa trên các tiêu chuẩn TCVN 2737:1995, TCVN 2737:2023, ASCE/SEI 7-16 và EN 1991-1-4 để khảo sát lực gió và lực chân cột đỡ pano, đồng thời phát triển các file UDF mã nguồn mở để mô phỏng profile vận tốc gió trong phần mềm Ansys Fluent.
Kết quả nghiên cứu đã làm rõ ảnh hưởng của tỉ lệ mẫu, mô hình chảy rối, dạng địa hình, profile vận tốc gió và hướng gió đến các giá trị hệ số khí động, lực gió và độ lệch tâm của lực gió, cung cấp cơ sở dữ liệu và công cụ hỗ trợ thiết kế cho các kỹ sư xây dựng tại Việt Nam.