Tài liệu Nghiên cứu hiện tượng lật xe máy trên cầu trần thị lý do tác động của gió và đề xuất giải pháp đảm bảo an toàn

1.1.1.1. B ỘB BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRẦN Ý NHI NGHIÊN CỨU HIỆN TƯỢNG LẬT XE MÁY TRÊN CẦU TRẦN THỊ LÝ DO TÁC ĐỘNG CỦA GIÓ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO AN TOÀN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng, năm 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRẦN Ý NHI NGHIÊN CỨU HIỆN TƯỢNG LẬT XE MÁY TRÊN CẦU TRẦN THỊ LÝ DO TÁC ĐỘNG CỦA GIÓ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO AN TOÀN Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng công trình giao thông Mã số: 60.58.02.05 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: TS. VÕ DUY HÙNG Đà Nẵng – Năm 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận văn Trần Ý Nhi ii MỤC LỤC Lời cam đoan Mục lục Tóm tắt luận văn Danh mục các hình Danh mục các bảng MỞ ĐẦU ........................................................................................................................ 1 CHƯƠNG 1 .................................................................................................................... 3 GIỚI THIỆU CHUNG ................................................................................................... 3 1.1 Đặt vấn đề ..........................................................................................................3 1.2 Tình hình nghiên cứu về lật xe dưới tác động của gió trên thế giới ..................4 1.2.1 Trên thế giới ............................................................................................... 4 1.2.2 Ở trong nước .............................................................................................. 5 1.3 gió Tầm quan trọng của việc điều tiết giao thông trên cầu Trần Thị Lý khi thời tiết 7 1.4 Bài toán tác động của gió đến lưu thông xe máy trên cầu .................................9 CHƯƠNG 2 .................................................................................................................. 10 TỔNG QUAN VỀ GIÓ ................................................................................................ 10 2.1 Gió trong khí quyển ............................................................................................ 10 2.2 Vận tốc gió ......................................................................................................... 14 2.2.1 Vận tốc gió cơ bản ................................................................................... 14 2.2.2 Thành phần nhiễu loạn của gió ................................................................ 17 2.2.3 Phân vùng gió ở Việt Nam ....................................................................... 23 2.2.4 Gió tác động lên xe lưu thông qua cầu ở các nước .................................. 23 CHƯƠNG 3 .................................................................................................................. 26 TÁC ĐỘNG CỦA GIÓ LÊN XE MÁY QUA CẦU TRẦN THỊ LÝ VÀ BIỆN PHÁP ĐẢM BẢO AN TOÀN ................................................................................................ 26 iii 3.1 Tình hình lưu thông xe máy trên cầu Trần Thị Lý ..........................................26 3.2 Bài toán cân bằng cho xe máy đi qua cầu dưới tác động của gió ....................30 3.2.1 Bài toán gió tác dụng lên xe máy ............................................................. 30 3.2.2 Xác định diện tích chắn gió ...................................................................... 32 3.2.3 Xác định vận tốc tới hạn và lực tới hạn ................................................... 33 3.3 Phân tích ảnh hưởng của gió đến lưu thông xe máy ........................................33 3.3.1 Trường hợp 1: Vận tốc gió Uc = 5 m/s .................................................... 34 3.3.2 Trường hợp 2: Vận tốc gió Uc = 10 m/s .................................................. 35 3.3.3 Trường hợp 3: Vận tốc gió Uc = 12 m/s .................................................. 36 3.3.4 Trường hợp 4: Vận tốc gió Uc = 14 m/s .................................................. 38 3.3.5 Trường hợp 5: Vận tốc gió Uc = 16 m/s .................................................. 40 3.3.6 Trường hợp 6: Vận tốc gió Uc = 18 m/s .................................................. 41 3.3.7 Trường hợp 7: Vận tốc gió Uc = 20 m/s .................................................. 43 3.3.8 Trường hợp 8: Vận tốc gió Uc = 22 m/s .................................................. 44 3.3.9 Trường hợp 9: Vận tốc gió Uc = 22 m/s .................................................. 44 3.3.10 Trường hợp 10: Vận tốc gió Uc = 25 m/s ................................................ 47 3.4 Đề xuất giải pháp điều tiết giao thông qua cầu Trần Thị Lý ...........................48 3.5 Đề xuất mô hình điều tiết giao thông theo tình hình gió trên cầu Trần Thị Lý..47 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................... 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (bản sao) iv NGHIÊN CỨU HIỆN TƯỢNG LẬT XE MÁY TRÊN CẦU TRẦN THỊ LÝ DO TÁC ĐỘNG CỦA GIÓ VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO AN TOÀN Học viên:Trần Ý Nhi Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông Mã số: 60.58.02.25 Khóa: K33 - Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt – Thế giới đã nghiên cứu về tác động của gió gây ra trên đường cao tốc, trên cầu. Ở Việt Nam, thường xuyên chịu ảnh hưởng của gió. Tuy nhiên, các nghiên cứu về gió tại Việt Nam lại đang còn mới, đặc biệt là các ảnh hưởng của gió đến việc lưu thông xe qua công trình cầu. Thời tiết khu vực Đà Nẵng, từ tháng 10 đến tháng 12 là mùa mưa bão, biển biến động mạnh, thường xuyên có gió mạnh. Trong điều kiện thời tiết này, nhiều xe máy bị lật khi đi qua cầu, cụ thể tình trạng này đã xảy ra ở cầu Trần Thị Lý. Nghiên cứu này được đề xuất nhằm đưa ra giải pháp đảm bảo an toàn cho người tham gia giao thông bằng xe máy trên cầu Trần Thị Lý trong thời tiết gió. Đề tài khái quát về tác động của gió trên cầu. Từ tác động này xây dựng bài toán cân bằng động cho xe máy dưới tác động của gió để nhằm đề xuất giải pháp đảm bảo an toàn. Tác giả đã tóm tắt các kết quả đã đạt được và đưa ra các hướng phát triển tiếp theo. Từ khóa – Lật xe máy trên cầu, tác động của gió, cầu Trần Thị Lý, lưu thông xe trên cầu, bài toán cân bằng. EXPANDING THE CAPABILITY OF THE 3-AXIS CNC MILLING MACHINE FOR RAPID PROTOTYPING Abstract - The world has research about the effect of wind on the highway, on the bridge. In Vietnam, often affected by the wind. However, research about wind in Vietnam are still new, especially the effects of wind on the vehicle circulation through the bridge. The weather in the Danang from October to December is the rainy season, the sea is fluctuations, often have strong winds. In this weather, many motorcycles are overturned when crossing bridges, this situation has happened at Tran Thi Ly Bridge. This research is proposed to provide a solution to ensure safety for motorcyclists on Tran Thi Ly Bridge in windy weather.This topic outlines the impact of wind on the bridge. It's builds a dynamic equilibrium problem for motorcycles under the effect of wind to propose a solution to ensure safety. The author has summarized the results achieved and set out the direction for further development. Key words - Flip the motorcycle on the bridge, the effect of wind, Tran Thi Ly bridge, traffic on the bridge, a dynamic equilibrium problem. v DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang 2. 1. Thang gió Beaufort 13 2. 2. Phân loại địa hình và các hệ số , z0 (m) 15 2. 3. Phân loại độ nhám bề mặt theo tiêu chuẩn 2737-1995 16 2. 4. Độ nhám bề mặt Z0 22 2. 5. Trị số áp lực gió tương ứng với các vùng 23 3. 1. Số liệu quan trắc cầu Trần Thị Lý từ ngày 21/03/2013 đến 23/03/2013 26 3. 2. Kết quả quan trắc thời tiết ngày 21/03/2013 27 3. 3. Kết quả quan trắc thời tiết ngày 22/03/2013 28 3. 4. Kết quả quan trắc thời tiết ngày 23/03/2013 29 3. 5. Diện tích chắn gió trung bình xe máy 32 3. 6. Lực ngang tương ứng với vận tốc gió Uc = 5m/s 34 3. 7. Lực ngang tương ứng với vận tốc gió Uc = 10m/s 35 3. 8. Lực ngang tương ứng với vận tốc gió Uc = 12m/s 36 vi Số hiệu bảng Tên bảng Trang 3. 9. Lực ngang tương ứng với vận tốc gió Uc = 14m/s 38 3. 10. Lực ngang tương ứng với vận tốc gió Uc = 16m/s 40 3. 11. Lực ngang tương ứng với vận tốc gió Uc = 18 m/s 41 3. 12. Lực ngang tương ứng với vận tốc gió Uc = 20 m/s 43 3. 13. Lực ngang tương ứng với vận tốc gió Uc = 22 m/s 44 3. 14. Lực ngang tương ứng với vận tốc gió Uc = 24 m/s 45 3. 15. Lực ngang tương ứng với vận tốc gió Uc = 25 m/s 47 3. 16. Vận tốc hạn chế của xe dưới tác dụng của gió trên cầu Trần Thị Lý 49 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Sồ hiệu các hình Tên hình Trang 1.1. Xe tải lật trên cầu ở Đức do gió 3 1. 2. Xe tải lật trên cầu ở Nhật Bản do gió 3 1. 3. Rào chắn gió 5 1. 4. Bảng so sánh GDP đầu người của Hà Nội, sở hữu ô tô xe máy và ô tô tham gia giao thông đô thị 5 1. 5. Xe máy tham gia giao thông trên cầu Rồng tại Đà Nẵng 6 1. 6. Số cơn bão ảnh hưởng đến Việt Nam thời kỳ 1961-2014. 6 1. 7. Một số hình ảnh lật xe máy do tác động của gió trên cầu Trần Thị Lý 7 1. 8. Bố trí chung cầu 8 1. 9. Mặt cắt ngang của dầm nhịp biên 9 1. 10. Mặt cắt ngang của dầm nhịp chính 9 1. 11 . Cầu Trần Thị Lý 9 2. 1. Thí nghiệm của Huymphreys về dòng chuyển động của lưu chất do chênh lệch nhiệt độ 10 2. 2. Hoàn lưu tổng quát trong bầu khí quyển 11 2. 3. Biến thiên vận tốc khí do lực ma sát bề mặt 12 2. 4. Mô hình ba hoàn lưu trong mặt phẳng kinh tuyến 12 2. 5. Tốc độ gió biến đổi không có tính chu kỳ 17 viii Sồ hiệu các hình Tên hình Trang 2. 6. Quan hệ giữa C và m với độ cao nhám bề mặt z0 20 2. 7. Quan hệ giữa hệ số suy giảm C với vận tốc gió 23 2. 8. Quan hệ giữa hệ số suy giảm C với vận tốc gió và độ cao 23 2. 9. Hàng rào chắn gió cầu Severn nước Anh 24 2. 10. Hàng rào chắn gió cầu Ohnaruto Nhật Bản 24 2. 11. Cầu Bannosu- Nhật Bản 25 2. 12. Thiết kế chắn gió Cầu Bannosu- Nhật Bản 25 2. 13. Hàng rào chắn gió tại Cầu Yoshino gawaNhật Bản 25 3. 1. Biểu đồ thể hiện tỷ lệ xe máy và các loại xe khác tham gia gia giao thông trên địa bàn thành phố Đà Nẵng 26 3. 2. Biểu đồ thay đổi vận tốc gió, nhiệt độ, độ ẩm trên cầu Trần Thị Lý ngày 21/03/2013 28 3. 3. Biểu đồ thay đổi vận tốc gió, nhiệt độ, độ ẩm trên cầu Trần Thị Lý ngày 22/03/2013 29 3. 4. Biểu đồ thay đổi vận tốc gió, nhiệt độ, độ ẩm trên cầu Trần Thị Lý ngày 23/03/2013 30 3. 5. Hướng gió và vận tốc gió thay đổi liên tục trên cầu Trần Thị Lý 30 3. 6. Tác động của gió trên xe máy 31 ix Sồ hiệu các hình Tên hình Trang 3. 7. Hệ số CS(β) (Shirato et al 2015) 32 3. 8. Kích thước xe máy 32 3. 9. Biểu đồ quan hệ tác động của gió lên xe máy ( Uc=5m/s) 35 3. 10. Biểu đồ quan hệ tác động của gió lên xe máy ( Uc=10m/s) 36 3. 11. Biểu đồ quan hệ tác động của gió lên xe máy ( Uc=12m/s) 38 3. 12. Biểu đồ quan hệ tác động của gió lên xe máy ( Uc=14m/s) 39 3. 13. Biểu đồ quan hệ tác động của gió lên xe máy ( Uc=16m/s) 41 3. 14. Biểu đồ quan hệ tác động của gió lên xe máy ( Uc=18m/s) 42 3. 15. Biểu đồ quan hệ tác động của gió lên xe máy ( Uc=20m/s) 44 3. 16. Biểu đồ quan hệ tác động của gió lên xe máy ( Uc=22m/s) 45 3. 17. Biểu đồ quan hệ tác động của gió lên xe máy ( Uc=24m/s) 47 3. 18. Biểu đồ quan hệ tác động của gió lên xe máy ( Uc=25m/s) 48 3. 19. Quy ước hướng gió 49 1 MỞ ĐẦU Lý do chọn đề tài: 1. Hiện nay, cùng với sự phát triển của công nghệ trong xây dựng, nhiều công trình cầu nhịp lớn được xây dựng ở nhiều nước trên thế giới. Các công trình này thường ở các vị trí thoáng gió nên các phương tiện lưu thông qua cầu thường chịu ảnh hưởng của gió ngang (xiên), gây lật xe khi tham gia giao thông. Đặc biệt là tại các vị trí cản gió như Tháp cầu thì khi xe lưu thông qua các vị trí này, vận tốc gió sẽ bị thay đổi đột ngột gây ra bởi sự tách dòng gió. Gây thay đổi lớn về trạng thái cân bằng của xe và gây lật xe. Các nước trên thế giới cũng đã quan tâm và nghiên cứu đến vấn đề này. Như ở Nhật Bản, cũng đã nghiên cứu và có nhiều biện pháp điều tiết giao thông được đưa ra khi có gió, chẳng hạn như: Hạn chế phương tiện đi qua cầu, hạn chế tốc độ, cấm lưu thông toàn cầu hoặc cấm lưu thông một chiều… Tuy nhiên, việc áp dụng còn tùy thuộc điều kiện địa hình, đặc điểm gió tại từng khu vực, do đó việc nghiên cứu điều kiện gió thực địa (tốc độ gió và hướng gió) là rất cần thiết cho việc đưa ra các biện pháp điều tiết giao thông. Ở Việt Nam, thường xuyên chịu ảnh hưởng của gió. Tuy nhiên, các nghiên cứu về gió tại Việt Nam lại đang còn mới, đặc biệt là các ảnh hưởng của gió đến việc lưu thông xe qua công trình cầu. Đáng chú trọng là thời tiết khu vực Đà Nẵng, từ tháng 10 đến tháng 12 là mùa mưa bão, biển biến động mạnh, thường xuyên có gió mạnh. Trong điều kiện thời tiết này, nhiều xe máy bị lật khi đi qua cầu, cụ thể tình trạng này đã xảy ra ở Cầu Trần Thị Lý. Nguyên nhân sơ bộ là do tác động của gió gây ảnh hưởng đến sự cân bằng động của xe máy. Đặc biệt là khi lưu thông qua các vị trí mà vận tốc gió thay đổi đột ngột như qua đoạn tháp cầu thì sự cân bằng động này sẽ thay đổi liên tục. Một nguyên nhân khác nữa có thể kể đến là do đặc điểm của gió thường có các đợt gió giật với vận tốc lớn gây nguy hiểm cho việc lưu thông xe. Những tác động trực tiếp của gió này không chỉ gây ảnh hưởng lớn đến tâm lý mà còn gây mất an toàn cho người tham gia giao thông khi đi qua cầu trong những ngày gió lớn. Chính vì vậy, việc nghiên cứu cảnh báo lật xe máy do gió gây ra và đề xuất biện pháp đối phó với chúng khi qua cầu Trần Thị Lý nói riêng cũng như các cầu trong khu vực và trong nước nói chung là cần thiết và cấp bách. Mục tiêu nghiên cứu: 2. a. Mục tiêu tổng quát: - Nghiên cứu các tác động của gió lên xe máy lưu thông qua cầu Trần Thị Lý. - Đề xuất biện pháp điều tiết giao thông phù hợp với cấp độ gió và hướng gió. - Đưa ra kết luận và kiến nghị. b. Mục tiêu cụ thể: 2 - Xây dựng bài toán về cân bằng xe máy khi lưu thông qua cầu đồng thời đánh giá tác động của gió đối với xe máy. - Đưa ra biểu đồ thể hiện sự ảnh hưởng của hướng gió, vận tốc gió và vận tốc xe đến cân bằng động của xe, từ đó xác định vận tốc hạn chế khi qua cầu với từng cấp gió, hướng gió. - Đề xuất biện pháp điều tiết giao thông với từng cấp độ gió và hướng gió. - Đồng thời đề xuất biện pháp giảm thiểu ảnh hưởng của gió đến xe máy qua cầu Trần Thị Lý. Các phương thức cảnh báo điều tiết có thể nhân rộng áp dụng cho các cầu khác trong thành phố. Ở nội dụng này các thí nghiệm hầm gió với cấp độ gió và hướng gió sẽ được thực hiện để đánh giá các tác động liên quan. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: 3. - Phương pháp nghiên cứu: 4. - Thu thập tài liệu có liên quan đến đề tài. - Nghiên cứu và phát triển lý thuyết phục vụ đề tài. - Xây dựng bài toán cân bằng cho xe máy đi qua cầu dưới tác dụng của gió. Ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn của đề tài 5. 6. Nghiên cứu: Gió - xe - công trình Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu đánh giá các tác động ở các vận tốc gió, hướng gió khác nhau đối với xe máy qua cầu và các biện pháp đối phó. - Xác định được sự ảnh hưởng của hướng gió, vận tốc gió và vận tốc xe đến cân bằng động của xe. - Xác định vận tốc xe máy cho phép khi qua cầu với từng cấp gió, hướng gió. - Đề xuất được các giải pháp an toàn cho xe máy lưu thông trong mùa gió trên cầu Trần Thị Lý nói riêng và có thể ứng dụng vào các công trình thành phố và trong nước nói chung. Cấu trúc luận văn. Ngoài phần mở đầu, kết luận, luận văn gồm 3 chương: Chương 1. Giới thiệu chung. Chương 2. Tổng quan về gió. Chương 3. Tác động của gió lên xe máy qua cầu Trần Thị Lý và biện pháp đảm bảo an toàn 3 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Đặt vấn đề Ngày nay, giao thông vận tải là nhu cầu không thể thiếu được của con người, việc tạo mọi điều kiện đảm bảo an toàn và thuận lợi cho người tham gia giao thông luôn được đặt lên hàng đầu. Một trong số các yếu tố ảnh hưởng điều này không thể không kể đến thời tiết, cụ thể là gió. Trong những năm gần đây, có khoảng 30 vụ tại nạn giao thông gây lật xe do gió gây ra ở các nước như (Nhật Bản, Trung Quốc, Mỹ, Đức ..). Các vụ tai nạn thường xảy ra ở vị trí thoáng gió như trên cầu do các đợt gió giật gây ra. Hình 1. 1. Xe tải lật trên cầu ở Đức do gió Hình 1. 2. Xe tải lật trên cầu ở Nhật Bản do gió 4 Cùng với sự phát triển trong kỹ thuật, người ta chú trọng vào tốc độ xe, tiết kiệm năng lượng và tiện nghi với khả năng vận chuyển hành khách cao. Những tiêu chí này đòi hỏi rằng xe có khả năng cân bằng tốt hơn. Tuy nhiên, do yêu cầu về mỹ quan, tiết kiệm chi phí trong xây dựng các công trình trọng lượng nhẹ, kết cấu thanh mảnh ngày càng chủ yếu, chúng chịu nhiều tác động của gió, đặc biệt là gió giật, gây mất cân bằng cho xe. Điều này có thể gây tai nạn hoặc ùn tắt giao thông do các phương tiện không thể di chuyển. Tất cả những yếu tố này làm cho việc nghiên cứu cân bằng xe dưới tác động của gió rất quan trọng, đặc biệt đối với các phương tiện di chuyển trên cao. 1.2 Tình hình nghiên cứu về lật xe dưới tác động của gió trên thế giới và trong nước 1.2.1. Trên thế giới Các cơn bão ở châu Âu vào tháng Giêng năm 2007 được đặc trưng bởi tốc độ gió đo được tối đa trên 225 km/h; nó đã dẫn đến ít nhất 44 trường hợp thương vong trực tiếp trên toàn Châu Âu và tổng chi phí thiệt hại lên đến 1.000 triệu Euro. Hiện tượng này vào mùa đông ở châu Âu đang trở nên thường xuyên hơn, với nguy cơ bão gió cao đặc biệt và thiệt hại về kinh tế và thiệt mạng. Việc đóng cửa đường xá, cầu và các công trình tiếp xúc với gió khác để vận chuyển người và hàng hoá trong những đợt gió lớn có những hậu quả lớn và tiêu cực về mặt kinh tế, con người và xã hội. Một ví dụ là đường cao tốc A1 Croatia giữa Zagreb và Split, với vị trí dễ chịu tác động của gió nhất là giữa lối vào phía nam của đường hầm Sveti Rok và Posedarje. Năm 2007, đường cao tốc A1 đã bị đóng cửa để vận chuyển xe thương mại, để bảo vệ người tham gia giao thông, tổng cộng 620 giờ (25 ngày) (Juricko, 2008). Các cơn gió làm các xe tải lớn và xe chở khách bị lật, gây ra nhiều vụ tai nạn và tử vong trên các tuyến đường của EU mỗi năm. Sự xuất hiện của gió (tốc độ và hướng) phụ thuộc vào điều kiện địa lý. Thêm vào đó, thay đổi khí hậu toàn cầu và địa phương có thể sẽ làm tăng sức mạnh và tần số gió. Vì vậy, các nước Châu Âu cũng đã chú trọng hơn cho các biện pháp làm giảm ảnh hưởng của gió đến giao thông như làm rào chắn gió (hình 1.3). Tuy nhiên một rào chắn cao 4 m sẽ bảo vệ xe nhưng cũng rất đắt và đồng thời có những hệ quả quan trọng đối với tính khí động học của cây cầu. 5 Hình 1. 3. Rào chắn gió 1.2.2. Ở trong nước Nước ta là một nước đang phát triển nên việc phát triển về giao thông luôn gắn liền, ngày càng có nhiều công trình cầu và đường được xây dựng. Tuy nhiên, với thời tiết khí hậu Việt Nam thường xuyện chịu ảnh hưởng của gió, phương tiện tham gia giao thông chủ yếu ở đây là xe máy với tải trọng nhẹ, nên dễ chịu ảnh hưởng của gió, nhưng việc lưu thông xe trong điều kiện thời tiết có gió và ở vị trí cao chưa được chú trọng. Hình 1. 4. Bảng so sánh GDP đầu người của Hà Nội, sở hữu ô tô xe máy và ô tô tham gia giao thông đô thị 6 Hình 1. 5. Xe máy tham gia giao thông trên cầu Rồng tại Đà Nẵng Nghiên cứu đặc điểm bão dựa trên số liệu quan trắc cho thấy trung bình mỗi năm nước ta chịu ảnh hưởng của trên 7 cơn bão và áp thấp nhiệt đới. Thời gian bão ảnh hưởng đến Việt Nam kéo dài từ tháng 3 đến tháng 12 trong đó các tháng 6-10 có tần suất đáng kể, đặc biệt trong 3 tháng 8-10 có tần suất lớn. Trong thời kỳ gần đây tần suất của bão trên đa số đoạn bờ biển phía Bắc bao gồm Bắc Bộ, Thanh Hóa đến Thừa Thiên Huế có xu thế giảm, trong khi phía Nam, bao gồm Đà Nẵng - Bình Định, Phú Yên - Bình Thuận, Nam Bộ có xu thế tăng. Hình 1. 6. Số cơn bão ảnh hưởng đến Việt Nam thời kỳ 1961-2014. Thành phố Đà Nẵng được mệnh danh là thành phố của những cây cầu không chỉ có kiến trúc đẹp mà còn nối liền giữa các vùng kinh tế với nhau. Các cầu được ở vị trí cao, chịu ảnh hưởng của gió. Trong thời tiết gió, khi xe qua cầu thường dễ gây ra hiện tượng lật xe như ở cầu Trần Thị Lý (hình 1.7). 7 Hình 1. 7. Một số hình ảnh lật xe máy do tác động của gió trên cầu Trần Thị Lý 1.3 Tầm quan trọng của việc điều tiết giao thông trên cầu Trần Thị Lý khi thời tiết gió Cầu Trần Thị Lý Đà Nẵng được thiết kế độc đáo với tạo hình và định vị cho trụ tháp chính cao 145 mét nghiêng 12 độ về phía Tây gồm 3 mặt dây phẳng. Trong đó, mặt phẳng dây phía Đông được neo từ thân trụ xuống dầm cầu giữa, mặt phẳng dây 8 phía Tây được bố trí xoắn và rẽ ra hai nhánh tạo hình thành một cánh buồm căng gió hướng ra biển Đông. Tổng bề rộng mặt cầu là 35.5m bao gồm: 6 làn xe giao thông, mỗi làn rộng 3.75m và 2 làn đường đi bộ, mỗi làn rộng 3.0m có lan can bảo hộ. Giải phân cách rộng 5 m ở giữa cầu khiến giao thông giữa các làn được phân chia thành các hướng khác nhau. Điểm đặc biệt trong sơ đồ kết cấu của công trình cầu Trần Thị Lý chính là trụ tháp đơn, nghiêng 1200 nhưng không có thiết kế dạng ngàm cứng như các cầu dây văng thông thường mà được liên kết cứng với dầm mặt cầu và tựa trên trụ S5 thông qua gối cầu hình chỏm cầu với sức chịu tải lên đến 25 nghìn tấn, là tải trọng lớn nhất thế giới hiện nay, để giảm kích thước bệ móng, tiết kiệm vật liệu. Bên cạnh đó, nhiều công nghệ mới, hiện đại cũng được ứng dụng trong quá trình thi công cầu Trần Thị Lý như: thi công dầm hộp bằng công nghệ đà giáo đẩy, ván khuôn trượt; thi công lắp đặt gối chậu có tải trọng thuộc loại lớn nhất trên thế giới; thi công trụ tháp nghiêng bằng ván khuôn leo; thi công lắp đặt và căng kéo cáp dây văng, quan trắc nội lực và chuyển bị khi thi công bằng thiết bị và công nghệ tiên tiến trên thế giới. Cầu Trần Thị Lý tạo nên một điểm nhấn kiến trúc độc đáo, nối liền quận Hải Châu, quận Sơn Trà và Quận Ngũ Hành Sơn góp phần nâng cao năng lực giao thông ở cửa ngõ phía Đông Đà Nẵng. Tuy nhiên, trung bình mỗi năm Đà Nẵng chịu ảnh hưởng khoảng 7 cơn bão và áp thấp nhiệt đới, gây ảnh hưởng đến giao thông trên cầu. Sự kỳ công trong thiết kế và thi công đã giúp cầu Trần Thị Lý ở Đà Nẵng trình khá nhiều cái nhất Việt Nam cũng như thế giới tính đến thời điểm hiện nay. Kỷ lục đầu tiên thuộc về gối trụ cầu nặng 3,2 tấn, với sức chịu lực cho tháp trụ lên đến 32.000 tấn – lớn nhất thế giới hiện nay (kỹ lục cũ thuộc về một cây cầu ở Trung Quốc với gối trụ chịu lực 17.800 tấn); kết cấu một mặt phẳng dây rộng 34,5 mét lớn nhất Đông Nam Á. Chính những cái nhất Việt Nam và thế giới này, ngay từ giai đoạn đi vào hoàn thiện, cầu Trần Thị Lý trở thành điểm nhấn độc đáo cho cảnh quan đô thị thành phố Đà Nẵng. Cây cầu này đang trở thành “thỏi nam châm” thu hút du khách xa gần đến Đà Nẵng để một lần được chiêm ngưỡng một “cánh buồm” lớn nhất, huyền ảo nhất trên dòng sông Hàn thơ mộng mỗi khi thành phố lên đèn. Hình 1. 8. Bố trí chung cầu 9 Hình 1. 9. Mặt cắt ngang của dầm nhịp biên Hình 1. 10. Mặt cắt ngang của dầm nhịp chính Hình 1. 11. Cầu Trần Thị Lý 1.4 Bài toán tác động của gió đến lưu thông xe máy trên cầu Hầu như trên thế giới, cũng như ở Việt Nam chưa xây dựng cơ sở lý thuyết về hiện tượng lật xe máy do gió gây ra trên cầu. Các nước trên thế giới chỉ mới xây dựng bài toán lật xe ô tô do gió gây ra trên các công trình trên cao như đường cao tốc, cầu. Ở Việt Nam nói chung và Đà Nẵng nói riêng phương tiện tham gia chủ yếu là xe máy và hiện tượng lật xe máy do gió gây ra trên cầu cũng đã xảy ra trên cầu Trần Thị Lý. Vì vậy, tác giả xây dựng bài toán về hiện tượng lật xe máy trên cầu Trần Thị Lý.