BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br />
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI<br />
<br />
ĐẶNG VĂN SỸ<br />
<br />
NGHIÊN CỨU LỚP MẶT CẦU BẰNG BÊ TÔNG<br />
TÍNH NĂNG SIÊU CAO GIA CƯỜNG CỐT SỢI<br />
THÉP (UHPFRC) TRÊN BẢN THÉP TRỰC HƯỚNG<br />
<br />
Chuyên ngành: Xây dựng công trình đặc biệt<br />
Mã số: 62.58.02.06<br />
<br />
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT<br />
<br />
HÀ NỘI, 2017<br />
<br />
Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Giao thông vận tải<br />
<br />
Người hướng dẫn khoa học:<br />
1. GS.TS. Phạm Duy Hữu<br />
2. TS. Trần Việt Hùng<br />
<br />
Phản biện 1:<br />
Phản biện 2:<br />
Phản biện 3:<br />
<br />
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường<br />
họp tại: Trường Đại học Giao thông vận tải vào hồi ….. giờ ….. ngày<br />
….. tháng ….. năm 2017<br />
<br />
Có thể tìm hiểu luận án tại:<br />
1. Thư viện Trường Đại học Giao thông vận tải<br />
2. Thư viện Quốc gia<br />
<br />
1<br />
MỞ ĐẦU<br />
1. Lý do lựa chọn đề tài<br />
Kết cấu mặt cầu bản thép trực hướng (OSD) với ưu điểm trọng lượng<br />
bản thân nhỏ, độ cứng lớn, thi công nhanh, đã được ứng dụng thành công<br />
cho hàng ngàn cây cầu trên thế giới.<br />
Thực tế khai thác cho thấy, do sự xuống cấp của vật liệu làm lớp phủ, sự<br />
gia tăng của tải trọng xe chạy làm xuất hiện các hư hỏng: ở lớp phủ mặt cầu,<br />
tại các mối hàn, bản mặt cầu thép, sườn dầm thép. Các hư hỏng này làm<br />
giảm chất lượng khai thác và tuổi thọ công trình. Vấn đề đặt ra là tìm biện<br />
pháp để tăng cường, sửa chữa, kéo dài tuổi thọ các công trình cầu cũ đã xuất<br />
hiện các hư hỏng nêu trên và đề xuất những điều chỉnh trong thiết kế đối với<br />
các công trình cầu mới.<br />
Xu hướng chung để giải quyết vấn đề này là sử dụng một lại lớp phủ<br />
mặt cầu bằng bê tông cốt sợi nhằm tăng độ cứng của kết cấu, giảm ứng suất<br />
gây mỏi tại các vị trí bất lợi. Hướng nghiên cứu này đã được nghiên cứu,<br />
ứng dụng ở Nhật Bản, Hà Lan, Mỹ, Trung Quốc [44], [46], [50], [73], [77].<br />
Luận án nghiên cứu nhằm: Chế tạo bê tông tính năng siêu cao gia cường<br />
cốt sợi (UHPFRC) từ nguồn vật liệu trong nước; xác định mô hình ứng xử<br />
uốn; nghiên cứu ứng xử uốn của UHPFRC trên bản thép trực hướng và đề<br />
xuất một loại lớp phủ mặt cầu mới trên bản thép trực hướng ở Việt Nam.<br />
2. Mục đích nghiên cứu<br />
- Lựa chọn vật liệu, thiết kế thành phần UHPFRC từ các vật liệu sẵn có<br />
ở Việt Nam (UHPFRC-V). Xác định tính năng cơ học, mô hình ứng xử<br />
uốn của UHPFRC-V từ các thí nghiệm chuẩn.<br />
- Nghiên cứu ứng xử uốn của UHPFRC-V trên bản thép, thiết lập mô<br />
hình ứng xử uốn của UHPFRC-V trên bản thép để tính toán kết cấu.<br />
- Đề xuất mô hình sử dụng UHPFRC-V, đánh giá hiệu quả của giải pháp<br />
áp dụng UHPFRC-V trong việc giảm ứng suất, biến dạng kết cấu OSD.<br />
<br />
2<br />
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu<br />
- Ứng xử uốn của UHPFRC-V trên mẫu chuẩn, uốn âm của mặt cắt liên<br />
hợp “bản thép - UHPFRC-V”.<br />
- Ứng xử cục bộ của kết cấu OSD có lớp phủ bằng UHPFRC-V chịu tải<br />
trọng bánh xe bằng phương pháp PTHH. Không xét ảnh hưởng của nhiệt độ<br />
trong ứng xử của kết cấu OSD có lớp phủ bằng UHPFRC-V.<br />
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của Luận án<br />
Ý nghĩa khoa học của Luận án:<br />
Lựa chọn thành phần UHPFRC-V, xây dựng mô hình ứng xử uốn của<br />
UHPFRC-V phục vụ tính toán, phân tích kết cấu.<br />
Phân tích ứng xử của UHPFRC-V trên bản thép trực hướng, đề xuất mô<br />
hình ứng dụng UHPFRC-V trên mặt cầu thép trực hướng ở Việt Nam.<br />
Ý nghĩa thực tiễn của Luận án:<br />
Đề xuất mô hình sử dụng UHPFRC-V trên kết cấu OSD, làm tiền đề cho<br />
việc nghiên cứu, ứng dụng UHPFRC-V trong xây dựng cầu ở Việt Nam.<br />
5. Phương pháp nghiên cứu<br />
Luận án sử dụng kết hợp phương pháp nghiên cứu lý thuyết, thực<br />
nghiệm và ứng dụng phương pháp PTHH trong phân tích kết cấu.<br />
6. Nội dung, kết cấu của luận án<br />
Luận án gồm bản thuyết minh 140 trang bao gồm 4 chương, phần mở<br />
đầu và phần kết luận và tập Phụ lục 57 trang trình bày các kết quả thí<br />
nghiệm, chương trình và kết quả tính toán trong luận án.<br />
Chương 1: Tổng quan về UHPFRC và các nghiên cứu ứng dụng trên bản<br />
thép trực hướng.<br />
Chương 2: Thành phần và tính năng của bê tông tính năng siêu cao gia<br />
cường cốt sợi.<br />
Chương 3: Nghiên cứu thực nghiệm ứng xử uốn âm của UHPFRC-V<br />
trên bản thép.<br />
Chương 4: Phân tích ứng xử kết cấu bản thép trực hướng có lớp phủ<br />
UHPFRC-V.<br />
<br />
3<br />
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG TÍNH NĂNG SIÊU CAO<br />
GIA CƯỜNG CỐT SỢI VÀ CÁC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TRÊN<br />
BẢN THÉP TRỰC HƯỚNG<br />
1.1. Mở đầu<br />
Bê tông tính năng siêu cao gia cường cốt sợi (UHPFRC) là một loại vật<br />
liệu được nghiên cứu và phát triển trên thế giới từ năm 1990, đặc tính của<br />
bê tông này là có cường độ nén từ 100 đến hơn 200MPa [16], [70], [71],<br />
khả năng chịu uốn, cắt cao, khả năng chịu tác động va chạm, chịu tải trọng<br />
lặp rất lớn và có độ bền và sự ổn định lâu dài hơn so với bê tông truyền<br />
thống.<br />
1.2. Thành phần, tính năng của UHPFRC<br />
1.2.1. Thành phần của UHPFRC<br />
Thành phần vật liệu chủ yếu của UHPFRC bao gồm: Cát quartz, bột<br />
quartz, muội silic, sợi thép, phụ gia siêu dẻo và nước. Trong đó:<br />
- Xi măng (X): CEM 42,5 I N(thế giới), PC40(Việt Nam), khối lượng<br />
(700÷1100) kg/m3, xu hướng sử dụng ≤ 900 kg/m3.<br />
- Muội silic: Hàm lượng (10÷30)% khối lượng xi măng, nhiều nghiên<br />
cứu kết luận tỷ lệ 25% là tối ưu [30], [60], [69], [70], [71].<br />
- Cát quartz (C): C/X = 0,7 ÷ 1,42. Cỡ hạt 0 ÷ 0,6 mm.<br />
- Bột quartz: cỡ hạt tương đương xi măng, được sử dụng để thay thế một<br />
phần xi măng, thường không quá 30% lượng xi măng.<br />
- Sợi thép: 0÷6 % thể tích của bê tông. Hàm lượng hợp lý là 2% [40],<br />
[60], [65], [73].<br />
- Tỷ lệ N/X thường sử dụng từ 0,16 ÷ 0,24.<br />
1.2.2. Tính năng cơ học của UHPFRC<br />
Tổng hợp tính năng cơ học của UHPFRC từ các báo cáo ở 3 Hội thảo<br />
chuyên đề về UHPC [70], [71], [72] trên Bảng 1.5.<br />
<br />
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
