Thứ Hai, 31 tháng 12, 2007
HAPPY NEW YEAR
The la mot nam moi laitoi voi nhieu hua hen va thu thach . DAU nam moi minh xin chuc thay co giao cung tap the lop 30ccd5 manh khoe hoc that tot va doan ket .HEN GAP LAI
Thứ Sáu, 14 tháng 12, 2007
Chủ Nhật, 9 tháng 12, 2007
chao nha
Dùng nhựa đường polime tạo nhám mặt đường cao tốc
17:59:56, 08/12/2007
Phòng thí nghiệm nhựa đường của Shell Việt Nam tại Gò Dầu (Đồng Nai)
Tại Việt Nam, việc sử dụng loại nhựa đường có độ kim lún 60/70 đã trở nên khá quen thuộc trong quá trình xây mới, nâng cấp hoặc duy tu bảo dưỡng lớp mặt đường mềm trong những năm vừa qua.
Tuy nhiên, đối với mặt đường cao tốc, do những yêu cầu đặc biệt để đảm bảo an toàn khi phương tiện lưu hành với tốc độ cao, việc sử dụng các loại vật liệu nhựa đường phù hợp để chế tạo các loại bê tông nhựa phủ có độ nhám lớn, độ bền cao là hết sức cần thiết.
Trên thế giới, trong nhiều năm qua các nhà nghiên cứu và sản xuất các loại nhựa đường đã dựa trên các tiêu chí của lớp bê tông nhựa để thiết kế sản phẩm như: Tăng độ ma sát mặt đường để đảm bảo an toàn giao thông khi phương tiện lưu hành tốc độ cao; Chịu được điều kiện khắc nghiệt của thời tiết (rất nóng hoặc rất lạnh); Chịu được tải trọng nặng; Không gây hại cho môi trường; Có khả năng tái sinh và dễ dàng trong việc duy tu bảo dưỡng; Đảm bảo tính kinh tế với chi phí đầu tư ở mức chấp nhận được...
Qua hàng chục năm nghiên cứu, ứng dụng và cải tiến, vật liệu nhựa đường polime được sản xuất bằng cách phối trộn nhựa đường với polime dẻo nhiệt đã được chấp nhận và sử dụng rộng rãi trên thế giới với sản lượng hàng triệu tấn/năm.
Các loại bê tông nhựa sử dụng vật liệu nhựa đường cải thiện bằng polime này có thể đạt được những chỉ tiêu cơ lý hết sức quan trọng như không bị chảy mềm ở nhiệt độ cao (lên tới 90 độ C), không bị nứt vỡ khi nhiệt độ thấp (tới -40 độ C), không tạo ra các vệt lún hoặc nứt vỡ do tải trọng nặng… và đặc biệt là tăng độ nhám mặt đường và vòng đời cao hơn gấp nhiều lần.
Đối với các công trình đường cao tốc, thông thường người ta sử dụng loại vật liệu nhựa đường polime để chế tạo hỗn hợp bê tông nhựa cấp phối gián đoạn, với độ rỗng lớn (từ 12% trở lên), có độ chịu mài mòn cao để tạo ra lớp phủ bê tông nhựa có độ ma sát lớn.
Chi phí đầu tư ban đầu của lớp tạo nhám thường cao hơn lớp phủ bằng bê tông nhựa thông thường, nhưng như đã nói ở trên, chi phí cả vòng đời của nó lại thấp hơn và chất lượng tạo nhám lại tốt hơn gấp bội. Hơn nữa, với những thiết bị máy móc sẵn có trong nước hiện nay là có thể tổ chức thi công rộng rãi lớp tạo nhám cao này, mà không cần phải đầu tư mua sắm thêm.
Tại Việt nam, việc áp dụng thử nghiệm lớp mặt đường có độ nhám cao sử dụng nhựa đường cải thiện bằng polime đã được bắt đầu từ năm 1997 (đường Bắc Thăng Long - Nội Bài, Quốc lộ 51, Quốc lộ 1 đoạn Pháp Vân - Cầu Giẽ…) và đã cho kết quả rất tốt. Qua quá trình thử nghiệm và đánh giá, vật liệu nhựa đường polime đã được tiêu chuẩn hóa theo "Tiêu chuẩn vật liệu nhựa đường polime (22TCN319-04)" và "Quy trình Công nghệ thi công và nghiệm thu lớp phủ mỏng bê tông nhựa có độ nhám cao ( 22TCN345-06)". Đây là những văn bản pháp lý giúp cho các nhà tư vấn thiết kế, các chủ đầu tư, các nhà thầu thi công có thể áp dụng có kết quả lớp phủ tạo nhám trên các quốc lộ quan trọng và đường cao tốc.
Hy vọng rằng trên những quốc lộ quan trọng và mạng lưới đường cao tốc sắp xây dựng sẽ sử dụng rộng rãi và có hiệu quả lớp phủ tạo nhám bằng bê tông nhựa polime để góp phần nâng cao chất lượng của đường và nhất là để bảo đảm an toàn giao thông.
17:59:56, 08/12/2007
Phòng thí nghiệm nhựa đường của Shell Việt Nam tại Gò Dầu (Đồng Nai)
Tại Việt Nam, việc sử dụng loại nhựa đường có độ kim lún 60/70 đã trở nên khá quen thuộc trong quá trình xây mới, nâng cấp hoặc duy tu bảo dưỡng lớp mặt đường mềm trong những năm vừa qua.
Tuy nhiên, đối với mặt đường cao tốc, do những yêu cầu đặc biệt để đảm bảo an toàn khi phương tiện lưu hành với tốc độ cao, việc sử dụng các loại vật liệu nhựa đường phù hợp để chế tạo các loại bê tông nhựa phủ có độ nhám lớn, độ bền cao là hết sức cần thiết.
Trên thế giới, trong nhiều năm qua các nhà nghiên cứu và sản xuất các loại nhựa đường đã dựa trên các tiêu chí của lớp bê tông nhựa để thiết kế sản phẩm như: Tăng độ ma sát mặt đường để đảm bảo an toàn giao thông khi phương tiện lưu hành tốc độ cao; Chịu được điều kiện khắc nghiệt của thời tiết (rất nóng hoặc rất lạnh); Chịu được tải trọng nặng; Không gây hại cho môi trường; Có khả năng tái sinh và dễ dàng trong việc duy tu bảo dưỡng; Đảm bảo tính kinh tế với chi phí đầu tư ở mức chấp nhận được...
Qua hàng chục năm nghiên cứu, ứng dụng và cải tiến, vật liệu nhựa đường polime được sản xuất bằng cách phối trộn nhựa đường với polime dẻo nhiệt đã được chấp nhận và sử dụng rộng rãi trên thế giới với sản lượng hàng triệu tấn/năm.
Các loại bê tông nhựa sử dụng vật liệu nhựa đường cải thiện bằng polime này có thể đạt được những chỉ tiêu cơ lý hết sức quan trọng như không bị chảy mềm ở nhiệt độ cao (lên tới 90 độ C), không bị nứt vỡ khi nhiệt độ thấp (tới -40 độ C), không tạo ra các vệt lún hoặc nứt vỡ do tải trọng nặng… và đặc biệt là tăng độ nhám mặt đường và vòng đời cao hơn gấp nhiều lần.
Đối với các công trình đường cao tốc, thông thường người ta sử dụng loại vật liệu nhựa đường polime để chế tạo hỗn hợp bê tông nhựa cấp phối gián đoạn, với độ rỗng lớn (từ 12% trở lên), có độ chịu mài mòn cao để tạo ra lớp phủ bê tông nhựa có độ ma sát lớn.
Chi phí đầu tư ban đầu của lớp tạo nhám thường cao hơn lớp phủ bằng bê tông nhựa thông thường, nhưng như đã nói ở trên, chi phí cả vòng đời của nó lại thấp hơn và chất lượng tạo nhám lại tốt hơn gấp bội. Hơn nữa, với những thiết bị máy móc sẵn có trong nước hiện nay là có thể tổ chức thi công rộng rãi lớp tạo nhám cao này, mà không cần phải đầu tư mua sắm thêm.
Tại Việt nam, việc áp dụng thử nghiệm lớp mặt đường có độ nhám cao sử dụng nhựa đường cải thiện bằng polime đã được bắt đầu từ năm 1997 (đường Bắc Thăng Long - Nội Bài, Quốc lộ 51, Quốc lộ 1 đoạn Pháp Vân - Cầu Giẽ…) và đã cho kết quả rất tốt. Qua quá trình thử nghiệm và đánh giá, vật liệu nhựa đường polime đã được tiêu chuẩn hóa theo "Tiêu chuẩn vật liệu nhựa đường polime (22TCN319-04)" và "Quy trình Công nghệ thi công và nghiệm thu lớp phủ mỏng bê tông nhựa có độ nhám cao ( 22TCN345-06)". Đây là những văn bản pháp lý giúp cho các nhà tư vấn thiết kế, các chủ đầu tư, các nhà thầu thi công có thể áp dụng có kết quả lớp phủ tạo nhám trên các quốc lộ quan trọng và đường cao tốc.
Hy vọng rằng trên những quốc lộ quan trọng và mạng lưới đường cao tốc sắp xây dựng sẽ sử dụng rộng rãi và có hiệu quả lớp phủ tạo nhám bằng bê tông nhựa polime để góp phần nâng cao chất lượng của đường và nhất là để bảo đảm an toàn giao thông.
Thứ Bảy, 8 tháng 12, 2007
Thứ Ba, 4 tháng 12, 2007
Hãy bắt đầu ngay từ bây gi
bắt đầu học những môn chuyên ngành có những kiến thứ này sẽ theo ta đi suất cuộc đời vậy chúng ta hãy bắt đầu ngay từ bây giờ đi, các bạn đừng chần chừ nũa, chúng ta sau khi thi xong đã bắt đầu lại rất chậm chạp nhưng những môn này thì rất quan trọng và học rất nhanh nên chúng ta không thể chậm chạp như vậy được nữa. đây là đường link rất hay mình tìm đuợc, các bạn hãy vào xem đi http://ctgttp.uct.edu.vn/TRUNGWEB/TC%20TK%20Cau%2022%20TCN%20272%20-%2005/Giai%20thich%20Tieu%20chuan%20TK%20Cau%2022TCN%20272-05/TC%20TK%20Cau.htm . các bạn có thấy những cây càu tuyệt đẹp đó không ? tại sao nguòi ta làm đuợc còn chúng ta thì lại không ? các bạn có nghĩ một ngày nào đó chúng ta sẽ làm đươc những công trình tàm cỡ như vậy không ? dừng đổ lỗi cho hoàn cảnh, hãy tự tin vào bản thân minh nào chúng ta cùng cố gắng ! các bạn hãy tham khảo o các trang ưeb này www.cauduong.net . www.cauduongcang.net ... chúng ta sẽ học được rất nhiều, 30CCĐ5 là lớp giỏi nhất và đoàn kết nhất mà phải không các bạn. nói dến vấn đè đoàn kết thì mình cung hơi buồn cho sự doàn kết nội bọ của lớp chúng ta, chúng ta cũng đã lớn rồi đùng dùng vũ lực để giải quyết mâu thuẩn, chúng ta còn gặp nhau nhiều và hãy tạo nhũng ấn tượng tốt về nhau, đừng làm những người tin tưởng mình phải thất vọng, mình mong các bạn hãy suy nghĩ về những hành động của mình vừa rồi !
Thứ Hai, 3 tháng 12, 2007
Đàn bà là chúa thù dai
Tại phòng hạng nhất trên chuyến tàu bắc_nam có hai hành khách một nam và một nữ .Từ khi vào toa,hai người đã tỏ ra rất đồng điệu.Câu chuyện đậm đà dần đến lúc hai người cùng rtus ra kết luận là không thwr tin vào vợ và chồng của họ ở nhà ,bởi thế nào cũng có chuyện bồ bịch lăng nhăng .Đêm xuống ,nghe từ giường bên,cô gái cứ thở dài thườn thượt,anh chàng gạ gẫm:
-Hay là …..chúng mình cùng trả thù họ một phen?
-Anh cũng ghê gớm thật ,nhưng….em càng nghĩ càng thù bọn họ!
Sau “trận đòn thù”thừa sống thiếu chết ,người đàn ông về nằm thượt ở chỗ của mình .Tuy nhiên ,tiếng thở dài vẫn phát ra từ giường bên. Anh ta ngạc nhiên hỏi:
-Em vẫn chưa ngủ được à?
-Chỉ nguôi được một lúc rồi cơn giận lại bùng lên.Hay ….anh sang đây lần nữa cho em đỡ nghĩ ngợi lung tung ?
-Thôi thôi em ơi!Đàn bà tụi em là chúa hay thù dai
Tại phòng hạng nhất trên chuyến tàu bắc_nam có hai hành khách một nam và một nữ .Từ khi vào toa,hai người đã tỏ ra rất đồng điệu.Câu chuyện đậm đà dần đến lúc hai người cùng rtus ra kết luận là không thwr tin vào vợ và chồng của họ ở nhà ,bởi thế nào cũng có chuyện bồ bịch lăng nhăng .Đêm xuống ,nghe từ giường bên,cô gái cứ thở dài thườn thượt,anh chàng gạ gẫm:
-Hay là …..chúng mình cùng trả thù họ một phen?
-Anh cũng ghê gớm thật ,nhưng….em càng nghĩ càng thù bọn họ!
Sau “trận đòn thù”thừa sống thiếu chết ,người đàn ông về nằm thượt ở chỗ của mình .Tuy nhiên ,tiếng thở dài vẫn phát ra từ giường bên. Anh ta ngạc nhiên hỏi:
-Em vẫn chưa ngủ được à?
-Chỉ nguôi được một lúc rồi cơn giận lại bùng lên.Hay ….anh sang đây lần nữa cho em đỡ nghĩ ngợi lung tung ?
-Thôi thôi em ơi!Đàn bà tụi em là chúa hay thù dai
thanh cong nhe
SỬ DỤNG PHẦN MỀM MATHCAD
TRONG THIẾT KẾ MỚI MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ
THEO PHƯƠNG PHÁP AASHTO
USING THE MATHCAD PROGRAM FOR DESIGNING NEW PAVEMENT
STRUCTURE IN ACCORDANCE WITH AASHTO METHODS
NGUYỄN TIẾN DŨNG
Trường Cao đẳng Công nghệ, Đại học Đà Nẵng
TÓM TẮT
Trong ngành Giao thông vận tải, các phương pháp của AASHTO đang được định hướng chọn làm cơ sở cho viêc biên soạn tiêu chuẩn mới của Việt Nam. Hiện nay, việc tính toán độ dày của các lớp kết cấu mặt đường ô tô theo phương pháp này dựa vào các toán đồ. Tính toán như vậy sẽ kém chính xác và chậm. Ta có thể sử dụng phần mềm MathCAD để kiểm tra lại độ chính xác của các toán đồ, tự động hóa tính toán và nâng cao độ chính xác của kết quả. Qua đó sẽ góp phần phổ biến các tiêu chuẩn thiết kế mới đến với mọi người sử dụng.
ABSTRACT
The AASHTO methods are oriented for building building new vietnam specifications in the transportation branch. The design of new pavement’s main parameters is based on the design charts of the current AASHTO method. In this study, the MathCAD program is used to inspect the accuracy of design charts and to design automatically.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Khi tính toán thiết kế mới áo đường mềm và áo đường cứng theo phương pháp của AASHTO, người ta sử dụng hai toán đồ chính như sau:
- Toán đồ dùng cho thiết kế mặt đường mềm dựa trên các giá trị trung bình cho mỗi số liệu đầu vào.
- Toán đồ dùng cho thiết kế mặt đường cứng dựa trên các giá trị trung bình cho mỗi số liệu đầu vào.
Các toán đồ này đều có các phương trình thực nghiệm tương ứng.
Toán đồ được dùng để thay thế cho những phương trình thực nghiệm phức tạp nhằm làm cho công việc của người thiết kế trở nên dễ dàng hơn. Việc thay thế này là do hạn chế của công cụ tính toán và làm cho kết quả tính toán có thể kém chính xác.
Sự không chính xác của việc sử dụng toán đồ được thấy rõ nhất là khi đối chiếu những tài liệu phát sinh với tài liệu gốc về toán đồ và những phương trình đi kèm. Chẳng hạn, ta thường thấy có lỗi do in ấn hoặc do vẽ lại các toán đồ, lỗi trong các phương trình thiết kế áo đường… Các lỗi này có ở hầu hết các tài liệu nghiên cứu, phổ biến việc thiết kế áo đường theo qui trình AASHTO. Chúng làm cho người sử dụng tài liệu lúng túng, tính toán có thể có những sai số rất lớn. Trong khi đó, những sai số nhỏ trong tính toán cũng có thể ảnh hưởng rất nhiều đến khối lượng thi công và giá thành của cả một con đường.
Ngoài ra việc sử dụng toán đồ trong thiết kế làm chậm tốc độ công việc và độ chính xác của kết quả sẽ phụ thuộc nhiều vào người sử dụng toán đồ.
Hiện nay, đi đôi với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật và công nghệ, máy vi tính cùng các phần mềm ứng dụng đã xâm nhập vào mọi lĩnh vực của ngành xây dựng. Máy tính đã hỗ trợ rất mạnh cho công tác thiết kế. Từ đó có xu hướng tính toán trực tiếp trên các phương trình (không dùng toán đồ) nhằm nâng cao độ chính xác của kết quả. Nhưng cho đến nay, những áp dụng này vẫn chưa được phổ biến. Có một số nghiên cứu đi theo hướng này đã được hoàn thành, nhưng do còn một số hạn chế khiến cho người thiết kế chưa quan tâm.
MathCad là một phần mềm toán có phạm vi tính toán rộng, độ tin cậy cao kể cả đối với những bài toán phức tạp trong kỹ thuật, cách trình bày trực quan, gần gũi với thói quen thể hiện những diễn giải và những phép tính ở trên giấy. Cho nên các cán bộ kỹ thuật đều có thể tiếp cận và làm chủ phần mềm tính toán này. MathCAD có thể tham gia tính toán mọi kết cấu và giúp cho các nhà thiết kế tiếp cận thuận lợi hơn, làm việc dễ dàng hơn với những phương pháp tính mới lạ và phức tạp. Trong một bải toán được thực hiện trên MathCAD, giữa những số liệu ban đầu với kết quả tính toán có mối quan hệ như trong một chương trình. Nhưng người sử dụng không bị đòi hỏi có kiến thức lập trình cao. Do đó có thể dùng MathCad để thực hiện một số lượng nhiều bài toán thiết kế cùng loại mà đỡ mất nhiều thời gian và công sức tính toán.
Bài báo trình bày phương pháp sử dụng phần mềm MathCAD để kiểm tra lại độ chính xác của các toán đồ, tự động hóa tính toán trong việc thiết kế mới mặt đường ô tô mềm và cứng. Qua đó sẽ nâng cao độ chính xác của kết quả và sẽ góp phần phổ cập các tiêu chuẩn thiết kế mới đến với mọi người sử dụng.
2. BÀI TOÁN THIẾT KẾ MỚI ÁO ĐƯỜNG MỀM THEO PHƯƠNG PHÁP AASHTO
- Nhập số liệu ban đầu của bài toán
Sau khi chọn đơn vị tính toán, các số liệu ban đầu được nhập với những giá trị cụ thể (xem hình 1). Nếu người thiết kế chưa hiểu rõ về số liệu nào hoặc phải tính toán riêng với nó, thì nhấn đúp chuột lên mục “xem tham khảo …” tương ứng. Sẽ có một trang MathCAD nhỏ hiện ra chỉ dẫn chi tiết về số liệu đó (xem hình 2). Người thiết kế có thể đọc tham khảo hoặc dựa vào những ví dụ trong đó để tính toán thoải mái những vấn đề liên quan đến số liệu này.
- Xác định chỉ số yêu cầu của mặt đường mềm (SNyc)
Phương trình cơ bản và hàm toán giải phương trình đã được lập sẵn. Tương ứng với mỗi bộ số liệu ban đầu được nhập ở trên, MathCAD sẽ tự động cho ra kết quả SNyc (xem hình 3).
- Xác định chiều dày các lớp mặt đường
Phương trình và hàm toán đã được lập sẵn. Sau khi nhập trị số độ dày của hai lớp kết cấu mặt đường chọn trước thì độ dày của lớp còn lại sẽ được tự động tính ra (xem hình 4).
- Đánh giá độ chính xác của toán đồ theo mô đun đàn hồi hữu hiệu MR
Cho MR mười giá trị khác nhau, từ 36 đến 63 Mpa (bước tăng là 3 Mpa). Những giá trị khác được giữ nguyên ở một mức trung bình. Trong hình 5a thể hiện kết quả tính toán SN theo phương trình (SNycM1 - đường liền) và theo toán đồ (SNycM2 - những chấm hình ô vuông nhỏ). Trong hình 5b thể hiện sai số tương đối của kết quả tính toán SN theo toán đồ và theo phương trình (di - đường liền), thể hiện qui luật biến thiên binh quân của sai số theo chiều tăng MR (z - đường nét đứt).
- Đánh giá độ chính xác của toán đồ theo lượng xe thiết kế cho một làn xe W18 (ESAL)
Cho W18 mười giá trị khác nhau, từ 2.106 đến 20.106 (bước tăng là 2.106). Những giá trị khác được giữ nguyên ở một mức trung bình. Trong hình 6a thể hiện kết quả tính toán SN theo phương trình (SNycW1 - đường liền) và theo toán đồ (SNycW2 - những chấm hình ô vuông nhỏ). Trong hình 6b thể hiện sai số tương đối của kết quả tính toán SN theo toán đồ và theo phương trình (di - đường liền), thể hiện qui luật biến thiên binh quân của sai số theo chiều tăng W18 (z - đường nét đứt).
3. KẾT LUẬN
Việc nghiên cứu đề tài này có những kết quả chính như sau:
- Qua thu thập các tài liệu nghiên cứu tôi thấy hầu hết các toán đồ và các phương trình của phương pháp AASHTO thể hiện trong các tài liệu phổ biến tại Việt nam chứa nhiều sai sót trong khâu in ấn. Do đó cần kiểm tra cẩn thận trước khi sử dụng. Tốt nhất nên sử dụng toán đồ được copy và phóng to từ các bản in gốc các tài liệu của Mỹ.
- Các kết quả tính toán theo toán đồ có độ chính xác cao, sai lệch so với kết quả tính theo phương trình không quá 1,75 % (đánh giá trên kết quả của 80 bài toán để chọn ra 40 cặp kết quả so sánh).
Hình 1
Hình 2
- Việc sử dụng MathCAD trong thiết kế mới đường ô tô mềm và cứng được thực hiện nhanh chóng và tiện lợi hơn so với dùng toán đồ, cho kết quả chính xác. Công cụ MathCAD còn hỗ trợ cho ta giải quyết được nhiều vấn đề khác một cách thuận lợi, như thực hiện các bài toán con song song với bài toán chính; lưu trữ, tra cứu và truy cập thông tin, …
- Hai bài toán thiết kế mới mặt đường mềm và cứng theo tiêu chuẩn của AASHTO được thực hiện trong đề tài nghiên cứu này có thể được sử dụng như hai chương trình tính.
- Đề tài nghiên cứu này còn thành công trong việc sử dụng MathCAD với phép toán hồi qui để lập phương trình từ những toán đồ AASHTO không có phương trình tương ứng. MathCAD dựa vào các phương trình để tự động hóa tính toán được thông suốt.
- Trong bài toán thiết kế mới mặt đường mềm, MathCAD còn có thể dễ dàng tính toán độ dày các lớp kết cấu mặt đường theo chỉ tiêu tối ưu về giá thành.
Hình 3
Hình 4
Hình 5
Hình 6
- Kết quả nghiên cứu này có thể được sử dụng trong các cơ quan thiết kế công trình giao thông, các cơ quan nghiên cứu và giảng dạy, có thể được dùng để làm cơ sở cho việc lập một chương trình thiết kế hoàn chỉnh hơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Dương Học Hải, Nguyễn Xuân Trục, Thiết kế đường ô tô, Tập 2, NXB Giáo dục, 2002.
Nguyễn Xuân Trục, Sổ tay thiết kế đường ô tô, Tập 2, NXB Xây dựng.
Bộ GTVT, Tiêu chuẩn kỹ thuật Công trình Giao thông, Tập 10, NXB GTVT, 2001.
AASHTO, Guide for Design of Pavement Structures 1986, Published by the American Association of State Highway and Transportation Officials.
Dương Học Hải, Công trình mặt đường ô tô, Bài giảng chương trình Cao học, Hà Nội, 1996.
Nguyễn Quang Chiêu, Các phương pháp thiết kế mặt đường ô tô của các nước phương Tây, NXB GTVT, 2001.
Hoàng Văn Đặng, MathCAD 2002 - Giải trình toán học, NXB Trẻ, 2002.
TRONG THIẾT KẾ MỚI MẶT ĐƯỜNG Ô TÔ
THEO PHƯƠNG PHÁP AASHTO
USING THE MATHCAD PROGRAM FOR DESIGNING NEW PAVEMENT
STRUCTURE IN ACCORDANCE WITH AASHTO METHODS
NGUYỄN TIẾN DŨNG
Trường Cao đẳng Công nghệ, Đại học Đà Nẵng
TÓM TẮT
Trong ngành Giao thông vận tải, các phương pháp của AASHTO đang được định hướng chọn làm cơ sở cho viêc biên soạn tiêu chuẩn mới của Việt Nam. Hiện nay, việc tính toán độ dày của các lớp kết cấu mặt đường ô tô theo phương pháp này dựa vào các toán đồ. Tính toán như vậy sẽ kém chính xác và chậm. Ta có thể sử dụng phần mềm MathCAD để kiểm tra lại độ chính xác của các toán đồ, tự động hóa tính toán và nâng cao độ chính xác của kết quả. Qua đó sẽ góp phần phổ biến các tiêu chuẩn thiết kế mới đến với mọi người sử dụng.
ABSTRACT
The AASHTO methods are oriented for building building new vietnam specifications in the transportation branch. The design of new pavement’s main parameters is based on the design charts of the current AASHTO method. In this study, the MathCAD program is used to inspect the accuracy of design charts and to design automatically.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Khi tính toán thiết kế mới áo đường mềm và áo đường cứng theo phương pháp của AASHTO, người ta sử dụng hai toán đồ chính như sau:
- Toán đồ dùng cho thiết kế mặt đường mềm dựa trên các giá trị trung bình cho mỗi số liệu đầu vào.
- Toán đồ dùng cho thiết kế mặt đường cứng dựa trên các giá trị trung bình cho mỗi số liệu đầu vào.
Các toán đồ này đều có các phương trình thực nghiệm tương ứng.
Toán đồ được dùng để thay thế cho những phương trình thực nghiệm phức tạp nhằm làm cho công việc của người thiết kế trở nên dễ dàng hơn. Việc thay thế này là do hạn chế của công cụ tính toán và làm cho kết quả tính toán có thể kém chính xác.
Sự không chính xác của việc sử dụng toán đồ được thấy rõ nhất là khi đối chiếu những tài liệu phát sinh với tài liệu gốc về toán đồ và những phương trình đi kèm. Chẳng hạn, ta thường thấy có lỗi do in ấn hoặc do vẽ lại các toán đồ, lỗi trong các phương trình thiết kế áo đường… Các lỗi này có ở hầu hết các tài liệu nghiên cứu, phổ biến việc thiết kế áo đường theo qui trình AASHTO. Chúng làm cho người sử dụng tài liệu lúng túng, tính toán có thể có những sai số rất lớn. Trong khi đó, những sai số nhỏ trong tính toán cũng có thể ảnh hưởng rất nhiều đến khối lượng thi công và giá thành của cả một con đường.
Ngoài ra việc sử dụng toán đồ trong thiết kế làm chậm tốc độ công việc và độ chính xác của kết quả sẽ phụ thuộc nhiều vào người sử dụng toán đồ.
Hiện nay, đi đôi với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật và công nghệ, máy vi tính cùng các phần mềm ứng dụng đã xâm nhập vào mọi lĩnh vực của ngành xây dựng. Máy tính đã hỗ trợ rất mạnh cho công tác thiết kế. Từ đó có xu hướng tính toán trực tiếp trên các phương trình (không dùng toán đồ) nhằm nâng cao độ chính xác của kết quả. Nhưng cho đến nay, những áp dụng này vẫn chưa được phổ biến. Có một số nghiên cứu đi theo hướng này đã được hoàn thành, nhưng do còn một số hạn chế khiến cho người thiết kế chưa quan tâm.
MathCad là một phần mềm toán có phạm vi tính toán rộng, độ tin cậy cao kể cả đối với những bài toán phức tạp trong kỹ thuật, cách trình bày trực quan, gần gũi với thói quen thể hiện những diễn giải và những phép tính ở trên giấy. Cho nên các cán bộ kỹ thuật đều có thể tiếp cận và làm chủ phần mềm tính toán này. MathCAD có thể tham gia tính toán mọi kết cấu và giúp cho các nhà thiết kế tiếp cận thuận lợi hơn, làm việc dễ dàng hơn với những phương pháp tính mới lạ và phức tạp. Trong một bải toán được thực hiện trên MathCAD, giữa những số liệu ban đầu với kết quả tính toán có mối quan hệ như trong một chương trình. Nhưng người sử dụng không bị đòi hỏi có kiến thức lập trình cao. Do đó có thể dùng MathCad để thực hiện một số lượng nhiều bài toán thiết kế cùng loại mà đỡ mất nhiều thời gian và công sức tính toán.
Bài báo trình bày phương pháp sử dụng phần mềm MathCAD để kiểm tra lại độ chính xác của các toán đồ, tự động hóa tính toán trong việc thiết kế mới mặt đường ô tô mềm và cứng. Qua đó sẽ nâng cao độ chính xác của kết quả và sẽ góp phần phổ cập các tiêu chuẩn thiết kế mới đến với mọi người sử dụng.
2. BÀI TOÁN THIẾT KẾ MỚI ÁO ĐƯỜNG MỀM THEO PHƯƠNG PHÁP AASHTO
- Nhập số liệu ban đầu của bài toán
Sau khi chọn đơn vị tính toán, các số liệu ban đầu được nhập với những giá trị cụ thể (xem hình 1). Nếu người thiết kế chưa hiểu rõ về số liệu nào hoặc phải tính toán riêng với nó, thì nhấn đúp chuột lên mục “xem tham khảo …” tương ứng. Sẽ có một trang MathCAD nhỏ hiện ra chỉ dẫn chi tiết về số liệu đó (xem hình 2). Người thiết kế có thể đọc tham khảo hoặc dựa vào những ví dụ trong đó để tính toán thoải mái những vấn đề liên quan đến số liệu này.
- Xác định chỉ số yêu cầu của mặt đường mềm (SNyc)
Phương trình cơ bản và hàm toán giải phương trình đã được lập sẵn. Tương ứng với mỗi bộ số liệu ban đầu được nhập ở trên, MathCAD sẽ tự động cho ra kết quả SNyc (xem hình 3).
- Xác định chiều dày các lớp mặt đường
Phương trình và hàm toán đã được lập sẵn. Sau khi nhập trị số độ dày của hai lớp kết cấu mặt đường chọn trước thì độ dày của lớp còn lại sẽ được tự động tính ra (xem hình 4).
- Đánh giá độ chính xác của toán đồ theo mô đun đàn hồi hữu hiệu MR
Cho MR mười giá trị khác nhau, từ 36 đến 63 Mpa (bước tăng là 3 Mpa). Những giá trị khác được giữ nguyên ở một mức trung bình. Trong hình 5a thể hiện kết quả tính toán SN theo phương trình (SNycM1 - đường liền) và theo toán đồ (SNycM2 - những chấm hình ô vuông nhỏ). Trong hình 5b thể hiện sai số tương đối của kết quả tính toán SN theo toán đồ và theo phương trình (di - đường liền), thể hiện qui luật biến thiên binh quân của sai số theo chiều tăng MR (z - đường nét đứt).
- Đánh giá độ chính xác của toán đồ theo lượng xe thiết kế cho một làn xe W18 (ESAL)
Cho W18 mười giá trị khác nhau, từ 2.106 đến 20.106 (bước tăng là 2.106). Những giá trị khác được giữ nguyên ở một mức trung bình. Trong hình 6a thể hiện kết quả tính toán SN theo phương trình (SNycW1 - đường liền) và theo toán đồ (SNycW2 - những chấm hình ô vuông nhỏ). Trong hình 6b thể hiện sai số tương đối của kết quả tính toán SN theo toán đồ và theo phương trình (di - đường liền), thể hiện qui luật biến thiên binh quân của sai số theo chiều tăng W18 (z - đường nét đứt).
3. KẾT LUẬN
Việc nghiên cứu đề tài này có những kết quả chính như sau:
- Qua thu thập các tài liệu nghiên cứu tôi thấy hầu hết các toán đồ và các phương trình của phương pháp AASHTO thể hiện trong các tài liệu phổ biến tại Việt nam chứa nhiều sai sót trong khâu in ấn. Do đó cần kiểm tra cẩn thận trước khi sử dụng. Tốt nhất nên sử dụng toán đồ được copy và phóng to từ các bản in gốc các tài liệu của Mỹ.
- Các kết quả tính toán theo toán đồ có độ chính xác cao, sai lệch so với kết quả tính theo phương trình không quá 1,75 % (đánh giá trên kết quả của 80 bài toán để chọn ra 40 cặp kết quả so sánh).
Hình 1
Hình 2
- Việc sử dụng MathCAD trong thiết kế mới đường ô tô mềm và cứng được thực hiện nhanh chóng và tiện lợi hơn so với dùng toán đồ, cho kết quả chính xác. Công cụ MathCAD còn hỗ trợ cho ta giải quyết được nhiều vấn đề khác một cách thuận lợi, như thực hiện các bài toán con song song với bài toán chính; lưu trữ, tra cứu và truy cập thông tin, …
- Hai bài toán thiết kế mới mặt đường mềm và cứng theo tiêu chuẩn của AASHTO được thực hiện trong đề tài nghiên cứu này có thể được sử dụng như hai chương trình tính.
- Đề tài nghiên cứu này còn thành công trong việc sử dụng MathCAD với phép toán hồi qui để lập phương trình từ những toán đồ AASHTO không có phương trình tương ứng. MathCAD dựa vào các phương trình để tự động hóa tính toán được thông suốt.
- Trong bài toán thiết kế mới mặt đường mềm, MathCAD còn có thể dễ dàng tính toán độ dày các lớp kết cấu mặt đường theo chỉ tiêu tối ưu về giá thành.
Hình 3
Hình 4
Hình 5
Hình 6
- Kết quả nghiên cứu này có thể được sử dụng trong các cơ quan thiết kế công trình giao thông, các cơ quan nghiên cứu và giảng dạy, có thể được dùng để làm cơ sở cho việc lập một chương trình thiết kế hoàn chỉnh hơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Dương Học Hải, Nguyễn Xuân Trục, Thiết kế đường ô tô, Tập 2, NXB Giáo dục, 2002.
Nguyễn Xuân Trục, Sổ tay thiết kế đường ô tô, Tập 2, NXB Xây dựng.
Bộ GTVT, Tiêu chuẩn kỹ thuật Công trình Giao thông, Tập 10, NXB GTVT, 2001.
AASHTO, Guide for Design of Pavement Structures 1986, Published by the American Association of State Highway and Transportation Officials.
Dương Học Hải, Công trình mặt đường ô tô, Bài giảng chương trình Cao học, Hà Nội, 1996.
Nguyễn Quang Chiêu, Các phương pháp thiết kế mặt đường ô tô của các nước phương Tây, NXB GTVT, 2001.
Hoàng Văn Đặng, MathCAD 2002 - Giải trình toán học, NXB Trẻ, 2002.
Chủ Nhật, 2 tháng 12, 2007
VUI MỘT TÍ
Làm phước!!!
Hai vợ chồng cãi nhau:
- Anh thì cả đời chẳng làm được việc gì tử tế cả.
- Sao lại không, ít nhất tôi cũng đã cứu được một cô gái...
- Sao? Cô gái nào?
- Cô gái trước mặt tôi đây, nếu tôi không cưới thì đã ế chồng rồi!
Nếu bạn đọc tin này tức là bạn có cảm tình dzới tui. Nếu làm lơ dzới nó là để ý tui. Nếu gửi nó cho người khác tức là thích tui, nếu hồi đáp lại là thương tui. Nếu không hồi đáp lại tức là bạn mến tui.... Và nếu bạn mỉm cười khi đọc tin này... tức là bạn iu tui thiệt rồi kaka..., ^^ thích cái tin nhắn này, dễ thương quá chừng, chúc mọi người một ngay vui vẻ hen
Hai vợ chồng cãi nhau:
- Anh thì cả đời chẳng làm được việc gì tử tế cả.
- Sao lại không, ít nhất tôi cũng đã cứu được một cô gái...
- Sao? Cô gái nào?
- Cô gái trước mặt tôi đây, nếu tôi không cưới thì đã ế chồng rồi!
Nếu bạn đọc tin này tức là bạn có cảm tình dzới tui. Nếu làm lơ dzới nó là để ý tui. Nếu gửi nó cho người khác tức là thích tui, nếu hồi đáp lại là thương tui. Nếu không hồi đáp lại tức là bạn mến tui.... Và nếu bạn mỉm cười khi đọc tin này... tức là bạn iu tui thiệt rồi kaka..., ^^ thích cái tin nhắn này, dễ thương quá chừng, chúc mọi người một ngay vui vẻ hen
Thứ Bảy, 1 tháng 12, 2007
lam gi bay gio
thanh that ma noi lop chung minh buon qua that do. lam mot lop mot tap the nhung tinh doan ket cua chung ta khong co thu hoi mot lop mot tap the do song va ton tai dc bao lau?
van co mot so nguoi trong chung ta qua ich ky chang ? tai sao cai toi trong chung ta no qua lon the ha cac ban?
buon that do mang tieng la lop hoc cua truong ma chung ta da lam cho cac thay co that vong ve minh qua nhieu roi do? hay mot lan thuc tinh dc ko cac ban . dung chim trong mo mong nua ? hay ve voi thuc te di? thuc ra khi noi ra nhung loi nay tu day long minh cung ko muon chut nao nua ?
cho em dc xin loi thay co chu nhiem vi da ko lam dc nhung gi ma thay co mong muon! em xin loi vi da lam co va thay that vong ve lop em ve em nhieu qua??
van co mot so nguoi trong chung ta qua ich ky chang ? tai sao cai toi trong chung ta no qua lon the ha cac ban?
buon that do mang tieng la lop hoc cua truong ma chung ta da lam cho cac thay co that vong ve minh qua nhieu roi do? hay mot lan thuc tinh dc ko cac ban . dung chim trong mo mong nua ? hay ve voi thuc te di? thuc ra khi noi ra nhung loi nay tu day long minh cung ko muon chut nao nua ?
cho em dc xin loi thay co chu nhiem vi da ko lam dc nhung gi ma thay co mong muon! em xin loi vi da lam co va thay that vong ve lop em ve em nhieu qua??
Đăng ký:
Bài đăng (Atom)