BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG
HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ
========o O o========
PHAN THÀNH TRUNG
NGHIÊN CỨU SỤP ĐỔ LŨY TIẾN CỦA KHUNG BÊ TÔNG
CỐT THÉP TOÀN KHỐI CHỊU TÁC DỤNG NỔ VÀ ĐỀ XUẤT
MỘT SỐ GIẢI PHÁP KHÁNG SẬP
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
HÀ NỘI - NĂM 2021
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG
HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ
========o O o========
Phan Thành Trung
NGHIÊN CỨU SỤP ĐỔ LŨY TIẾN CỦA KHUNG BÊ TÔNG
CỐT THÉP TOÀN KHỐI CHỊU TÁC DỤNG NỔ VÀ ĐỀ XUẤT
MỘT SỐ GIẢI PHÁP KHÁNG SẬP
Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình đặc biệt
Mã số: 9 58 02 06
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
1.GS. TSKH Nguyễn Văn Hợi
2.GS.TS Nguyễn Quốc Bảo
Hà Nội - 2021
ii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chưa từng
được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Tác giả luận án
Phan Thành Trung
iii
LỜI CẢM ƠN
Tác giả luận án xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đối với thầy giáo đã tận tình
hướng dẫn, giúp đỡ và đề xuất nhiều ý tưởng khoa học có giá trị giúp cho tác giả
hoàn thành luận án nghiên cứu này. Tác giả luôn trân trọng sự động viên, khuyến
khích và những kiến thức khoa học cũng như chuyên môn mà các Giáo sư đã chia
sẻ cho tác giả trong nhiều năm qua giúp cho tác giả nâng cao năng lực khoa học và
củng cố lòng yêu nghề.
Tác giả trân trọng cảm ơn tập thể bộ môn Xây dựng Công trình Quốc phòng,
Viện Kỹ thuật Công trình đặc biệt, phòng Sau đại học - Học viện Kỹ thuật Quân sự
đã tạo điều kiện và giúp đỡ tác giả trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận
án.
Cuối cùng tác giả muốn bày tỏ lòng biết ơn đối với những người thân trong gia
đình đã thông cảm, động viên và chia sẻ khó khăn với tác giả trong suốt thời gian
làm luận án.
Tác giả
Phan Thành Trung
iv
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................ii
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................. iii
MỤC LỤC .................................................................................................. iv
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT .....................................viii
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ........................................................................ xi
MỞ ĐẦU ................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .................................................................................. 5
1.1 Tổng quan về sự sụp đổ lũy tiến của công trình .................................................................. 5
1.1.1 Sụp đổ lũy tiến của công trình nhà cửa ............................................................................. 5
1.1.2 Sụp đổ lũy tiến của công trình cầu và các công trình khác ............................................ 10
1.2 Các giải pháp thiết kế kháng sập lũy tiến ........................................................................... 11
1.2.1 Kiềm chế sự kiện (event control) .................................................................................... 11
1.2.2 Thiết kế gián tiếp (indirect design) .................................................................................. 12
1.2.3 Thiết kế trực tiếp (direct design) ..................................................................................... 12
1.2.3.1 Phương pháp kháng cục bộ đặc biệt (The Specific Local Resistance Method) ......... 12
1.2.3.2 Phương pháp đường dẫn tải thay thế (Alternate Load Path Method) ......................... 13
1.3 Tiêu chuẩn và quy phạm .................................................................................................... 13
1.3.1 Sự hình thành các tiêu chuẩn và quy phạm liên quan đến thiết kế kháng sập lũy tiến . 13
1.3.2 Các tiêu chuẩn quy phạm thiết kế hiện nay của Mỹ ...................................................... 15
1.3.2.1 Bộ tiêu chuẩn xây dựng quốc tế IBC ........................................................................... 15
1.3.2.2 Bộ Tiêu chuẩn an toàn ISC .......................................................................................... 16
1.3.2.3 Hướng dẫn thiết kế của Bộ quốc phòng DoD ............................................................. 16
1.3.2.4 Hướng dẫn thiết kế GSA .............................................................................................. 17
1.3.2.5 Các tiêu chuẩn quy phạm thiết kế liên quan đến tác dụng nổ ..................................... 19
1.4 Các phương pháp phân tích kháng sập lũy tiến của kết cấu ............................................. 19
1.4.1 Sử dụng phương pháp PTHH và các phần mềm tính toán thương mại ........................ 20
1.4.2 Sử dụng phương pháp phần tử rời rạc mở rộng EDEM ................................................ 26
1.4.3 Sử dụng phương pháp thay đổi điểm tích phân thích ứng ASI ..................................... 27
1.5 Kết luận chương 1 .............................................................................................................. 28
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÂY DỰNG MÔ HÌNH VẬT LIỆU, MÔ
HÌNH TÍNH TRONG MÔ PHỎNG SỐ PHÂN TÍCH SỰ PHÁ HOẠI LŨY
TIẾN CỦA KẾT CẤU CHỊU TÁC DỤNG NỔ ................................................. 30
2.1 Mở đầu ................................................................................................................................ 30
2.2 Mô phỏng ứng xử cơ học của bê tông ............................................................................... 31
2.2.1 Mô phỏng ứng xử của bê tông trong giới hạn đàn hồi ................................................... 31
2.2.2 Mô phỏng ứng xử của bê tông theo lí thuyết cơ học rạn nứt bê tông ............................ 32
2.2.3 Mô phỏng ứng xử của bê tông theo quy luật đàn hồi-dẻo ............................................. 33
2.2.4 Mô phỏng ứng xử của bê tông theo quy luật đàn hồi-dòn ............................................. 34
2.2.5 Mô phỏng ứng xử của bê tông theo quy luật kết hợp..................................................... 34
