Nghiên cứu ứng xử động lực học của cầu bộ hành kết nối các tòa nhà chịu tải trọng người đi bộ bằng phân tích footfall

Tóm tắt

Cầu bộ hành sử dụng kết cấu thép kết nối giữa các tòa nhà có độ mảnh lớn nên dễ dao động do người đi bộ, trong khi tiêu chuẩn Việt Nam chưa quy định phương pháp đánh giá và tiêu chí tiện nghi cho loại tải trọng này. Bài báo đề xuất quy trình phân tích footfall bằng phương pháp lịch sử thời gian trên mô hình phần tử hữu hạn ETABS theo EN 1990, NA to SS EN 1991-2, ISO 10137 và SCI P354, áp dụng cho cầu thép nhịp 32 m kết nối hai khối nhà dưới tác động của nhóm 16 người đi bộ đồng bộ. Cầu có tần số dao động uốn đứng cơ bản 2,66 Hz nên cần kiểm tra dao động; tuy nhiên, gia tốc đỉnh theo phương đứng và phương ngang đều thấp hơn nhiều giới hạn tiện nghi. Khi tỷ số cản giảm từ 2,0% xuống 0,5%, gia tốc đứng tăng khoảng 42% nhưng vẫn đạt yêu cầu, còn phản ứng ngang hầu như không đổi. Sử dụng chiều dài sải chân phù hợp với đặc điểm nhân trắc người Việt Nam có thể làm tăng gia tốc đứng khoảng 10 ÷ 20% nhưng không thay đổi kết luận về tiện nghi. Nghiên cứu cung cấp quy trình thực tiễn đánh giá dao động do người đi bộ ở giai đoạn thiết kế và là cơ sở tham khảo để hoàn thiện quy định về dao động cầu bộ hành tại Việt Nam.