BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
LÂM THANH QUANG KHẢI
NGHIÊN CỨU TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT BIẾN DẠNG
CỦA MÁI VỎ THOẢI BÊTÔNG CỐT THÉP
CONG HAI CHIỀU DƯƠNG NHIỀU LỚP
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
MÃ SỐ : 62.58.02.08
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
HÀ NỘI – 2019
Luận án được hoàn thành tại Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội
Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Lê Thanh Huấn
2. GS.TS. Nguyễn Tiến Chương
Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:
Luận án này được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án tiến sĩ
cấp trường tại: Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội
Vào hồi: .........giờ.........ngày........tháng.........năm 2019
Có thể tìm hiểu luận án tại Thư viện quốc gia, Thư viện trường
Trường Đại học Kiến trúc Hà Nội.
DANH MỤC CÁC BÀI BÁO KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ
CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
1. Lâm Thanh Quang Khải (2016), Một số phương pháp xác định
trạng thái ứng suất biến dạng của kết cấu mái vỏ mỏng bêtông cốt thép.
Tạp chí xây dựng (ISSN 0866-0762) - Bộ xây dựng, số tháng 6/2016,
trang (165-168).
2. Lâm Thanh Quang Khải, Thanh Huấn (2016), Khảo sát
trạng thái ứng suất biến dạng của mái vỏ thoải nhiều lớp theo thuyết
vỏ dị hướng theo đồ một lớp tương đương. Tạp chí xây dựng
(ISSN 0866-0762) - Bộ xây dựng, số tháng 8/2016, trang (190-194).
3. Lâm Thanh Quang Khải, Lê Thanh Huấn, Nguyễn Tiến Chương
(2016), Trạng thái ứng suất biến dạng của mái vỏ thoải cong hai chiều
dương BTCT 5 lớp với các điều kiện biên khác nhau. Tạp cxây dựng
(ISSN 0866-0762) - Bộ xây dựng, số tháng 10/2016, trang (136-140).
4. Lâm Thanh Quang Khải (2018), Nghiên cứu trạng thái ứng suất
biến dạng của mái vỏ thoải bêtông cốt thép hai lớp bằng thực nghiệm.
Tạp chí xây dựng (ISSN 0866-8762) - Bộ xây dựng, số tháng 3/2018,
trang (58-61).
5. Lam Thanh Quang Khai, Do Thi My Dung (2018), Stress-strain
in multi-layer reinforced concrete doubly curved shell roof. 15th World
Conference On Applied Science, Engineering And Technology,
12/2018, India (ISBN: 978-81-939929-2-0).
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do lựa chọn đề tài
Trong tính toán mái vỏ mỏng bêtông cốt thép (BTCT), với c loại mái vỏ mỏng như: vỏ
cong một hay hai chiều, vỏ trụ, vỏ cầu…theo giải tích, các phương pháp số, thực nghiệm...Với
mái vỏ cong hai chiều là loại vỏ khá đặc biệt bởi sự thay đổi độ cong trên vỏ, bởi các loại kết cấu
biên khác nhau sẽ ảnh hưởng rất lớn đến ứng suất biến dạng của vỏít các công trình nghiên
cứu loại kết cấu này.
Một số nghiên cứu điển hình về loại vỏ cong hai chiều, trong đó các nghiên cứu bằng
giải tích đã được giới thiệu bởi Vlasov [63], Lê Thanh Huấn [12][13][15][16][65], Ngô Thế
Phong [21]. Một số nghiên cứu bằng các phương pháp số: Ahmad cộng sự [27], Nguyễn Hiệp
Đồng [9][11], Harish cộng sự [40], Stefano cộng sự [60]. Một số nghiên cứu thực nghiệm
của Thanh Huấn [65] và các nghiên cứu của Meleka và cộng sự [51], Sivakumar [59]…
Tuy nhiên trong thực tế sử dụng loại mái vỏ cong hai chiều tại Việt Nam thì ngoài lớp
bêtông vỏ chịu lực chính còn các lớp khác bên trên như lớp chống thấm, lớp chống nóng hay
lớp gia cường, gia cố sửa chữa vỏ...tạo nên kết cấu vỏ nhiều lớp. Trong đó các nghiên cứu giải
tích được giới thiệu bởi Ambarsumian [26][66], Lê Thanh Huấn [68], An-dray-ep và Nhi-me-rop-
ski [69] với giả thiết các lớp trong vỏ dính chặt nhau nên có thể đưa vỏ nhiều lớp về thành vỏ một
lớp tương đương.
Ngoài nghiên cứu vỏ composite lớp hay ngoài nghiên cứu dao động hay ổn định vỏ, các
nghiên cứu vỏ nhiều lớp được giới thiệu bởi các tác giả Rao [56], Mohan [50], Nguyen Dang Quy
cộng sự [52], Ferreira cộng sự [34], Francesco cộng sự [35]...Tuy nhiên các nghiên cứu
này chưa thật sự ràng đầy đủ trong tính toán trạng thái ứng suất biến dạng, khả năng ch
trượt giữa các lớp trong vỏ và còn khá phức tạp trong tính toán.
Tuy nhiên trong tính toán kết cấu i vỏ mỏng BTCT một lớp hay nhiều lớp cho đến nay
vẫn còn tồn tại nhiều vấn đề cần nghiên cứu giải quyết như: Phải giải hệ phương trình vi phân bậc
cao không dễ dàng cho biết rõ trạng thái ứng suất của từng lớp i vỏ, chưa nhiều nghiên cứu
thực nghiệm về loại mái vỏ BTCT một lớp hay nhiều lớp…
Từ tham khảo các nguồn tài liệu trong ngoài nước thì rất ít các nghiên cứu về ứng xử
của mái vỏ BTCT nhiều lớp, khả năng ch trượt giữa các lớp trong mái vỏ thoải nhiều lớp bằng
thực nghiệmcó sử dụng lớp bêtông cốt sợi kim loại phân tán trong các lớp vỏ.
vậy, tác giả thấy sự cần thiết nghiên cứu đtài: "Nghiên cứu trạng thái ứng suất biến
dạng của mái vỏ thoải bêtông cốt thép cong hai chiều ơng nhiều lớp" để làm sáng tỏ các vấn
đề trên của vỏ nhiều lớp là thiết thực, vừa có ý nghĩa khoa học, vừa có ý nghĩa thực tiễn.
2
2. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu ứng suất biến dạng của mái vỏ thoải BTCT cong hai chiều dương hai lớp.
Nghiên cứu ảnh hưởng của các tham số đến ứng suất biến dạng trong mái vỏ thoải hai lớp
và xem xét khả năng tách trượt giữa các lớp.
3. Đối tượng và phạm vị nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: mái vỏ thoải BTCT cong hai chiều dương hai lớp mặt bằng vuông.
Phạm vi nghiên cứu: nghiên cứu trạng thái ứng suất biến dạng của mái vỏ thoải bêtông
cốt thép hai lớp dưới tác động của tải trọng phân bố đều trong giai đoạn trước khi bêtông xuất
hiện vết nứt, trường hợp vỏ có chiều dày không đổi.
4. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu lý thuyết kết hợp phân tích trên phần mềm Sap2000 phỏng số ANSYS.
Nghiên cứu thực nghiệm cũng được tiến hành với vỏ làm bằng vật liệu thật bêtông cốt thép. c
phương pháp được tổng hợp, phân tích và được so sánh để đánh giá các kết quả.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học: luận án góp phần làm sáng tỏ ứng suất biến dạng khả năng ch
trượt giữa các lớp vỏ của dạng kết cấu mái vỏ thoải bêtông cốt thép cong hai chiều dương nhiều
lớp.
Ý nghĩa thực tiễn: bài toán mái vỏ thoải cong hai chiều dương làm bằng vật liệu BTCT
nhiều lớp chịu tải trọng sử dụng, với cách tính toán thực nghiệm phỏng số, luận án đã rút
ra được một số nhận xét về mặt kỹ thuật nên có ý nghĩa thực tiễn.
6. Kết cấu lun án
Ngoài phần mở đầu, phần kết luận, kiến nghị và phần phụ lục. Luận án được trình y gồm
4 chương, nội dung cụ thể từng chương như sau:
Chương 1: Tổng quan các nghiên cứu mái vỏ thoải bêtông cốt thép cong hai chiều.
Chương 2: Lý thuyết tính mái vỏ thoải BTCT cong hai chiều dương nhiều lớp.
Chương 3: Nghiên cứu trạng thái ứng suất biến dạng của mái vỏ thoải bêtông cốt thép hai
lớp bằng thực nghiệm.
Chương 4: Nghiên cứu trạng thái ứng suất biến dạng của mái vỏ thoải hai lớp bằng
phỏng số và khảo sát tham số.
7. Nhng đng gp mi của lun án
1. Đóng góp một kết quả nghiên cứu thực nghiệm về ứng xử của mái vỏ thoải cong hai
chiều dương hai lớp bằng bêtông bêtông cốt sợi thép phân tán, thông qua việc y dựng các