Phân tích và thực nghiệm xác định hình dạng tháp Tensegrity ba tầng

Abstract

Kết cấu Tensegrity ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong các công trình dân dụng vì độ tin cậy cao, sử dụng vật liệu hiệu quả, vượt nhịp lớn và có khả năng đóng mở. Đây là loại kết cấu bao gồm các thanh chịu nén không liên tục nằm trong các dây cáp chịu kéo liên tục. Phân tích hình dạng cho kết cấu này là cần thiết trong giai đoạn thiết kế ban đầu để tìm ra hình dạng mà tại đó ứng suất trước trong các cấu kiện là tự cân bằng với nhau. Bài báo này áp dụng phương pháp mật độ lực tương thích trong việc xác định hình dạng của tháp Tensegity ba tầng. Quy trình thực nghiệm bằng thanh gỗ và dây cáp thép để minh chứng cho kết quả phân tích cũng được giới thiệu trong bài báo này.
 Từ khóa:
 kết cấu Tensegrity; phân tích hình dạng; phương pháp mật độ lực tương thích; tháp Tensegrity ba tầng.

Lý thuyết và thực nghiệm xác định trạng thái ứng suất trước cho mái vòm cáp bốn thanh nén

“…Bùi và cs. [15] sử dụng thước kẹp điện tử để đo biến dạng của cáp thông qua chiều dài vặn của tăng-đơ, từ đó xác định được lực căng trong cáp. Nghiên cứu này có thể được sử dụng để thực nghiệm với hệ tensegrity có nhiều dây cáp, tuy nhiên độ chính xác của phép đo là chưa cao vì diện tích thực của dây cáp là khó xác định.…”

“…Đồng thời, bài báo cũng xây dựng chương trình thực nghiệm trong việc kiểm chứng trạng thái ứng suất trước của các cấu kiện trong mái vòm. Trong đó lực căng trong cáp được xác định thông qua việc đo chiều dài vặn tăng-đơ bằng thước kẹp điện tử [15] với độ cứng dọc trục EA được xác định trực tiếp từ thí nghiệm riêng cho dây cáp. Kết quả phân tích và thực nghiệm một phần tương đồng nhau.…”

“…[9] khi số trạng thái ứng suất trước độc lập lớn hơn 1 thì cần có sự ràng buộc về mật độ lực trong các nhóm cấu kiện. Cụ thể với ví dụ này thì sự ràng buộc đó được thể hiện ở công thức (15). Phương pháp đề xuất trong bài báo này dựa trên phương pháp bình phương tối thiểu (công thức (10)) không cần phải có sự ràng buộc về mật độ lực mà vẫn xác định được trạng thái ứng suất trước hợp lý đảm bảo tính nhất quán của các cấu kiện.…”