BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
Lưu Trường Giang
PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ SỰ SUY GIẢM KHẢ NĂNG
CHỊU TẢI VÀ TUỔI THỌ CỦA KẾT CẤU NHỊP CẦU
DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐANG KHAI THÁC
Ngành : Kỹ thuật xây dựng công trình đặc biệt
Mã số : 9 58 02 06
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ
Hà Nội - 2026
Công trình được hoàn thành tại:
ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
Người hướng dẫn khoa học:
HD1. PGS.TS. Trần Việt Hùng
HD2. TS. Nguyễn Việt Khoa
Phản biện 1: ……………………………….
Phản biện 2: ……………………………….
Phản biện 3: ……………………………….
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến họp
tại Trường Đại học Giao thông vận tải vào hồigi00 ngày
… tháng … năm 2026.
Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Quốc Gia Việt Nam
- Trung tâm Thông tin - Thư viện, Đại học Giao thông vận tải
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Hiện nay, khá nhiều công trình cầu tông cốt thép (BTCT) được xây dựng
trong vùng ven biển Việt Nam. Sau thời gian khai thác, nhiều kết cấu BTCT đã
bị hư hỏng cần tăng cường sửa chữa. Vấn đề đánh giá tuổi thọ của kết cấu cầu
đang khai thác rất khó do thiếu hồ lưu trữ gốc, chưa có quan trắc đánh
giá thường xuyên. Các kết quả nghiên cứu dự đoán hoặc đánh giá khả năng chịu
tải trọng thực tế và tuổi thọ sử dụng của kết cấu cầu khi kết hợp cùng lúc cả điều
kiện môi trường với sức chịu tải của kết cấu còn rất hạn chế. Nắm bắt được thực
trạng đó tại Việt Nan nên đề tài nghiên cứu của luận án Phân tích, đánh giá sự
suy giảm khả năng chịu tải và tuổi thọ của kết cấu nhịp cầu dầm tông cốt thép
đang khai thác” là cần thiết, có ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn.
2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án
Mục tiêu của luận án là hoàn thiện cơ sở khoa học áp dụng vào thực tiễn việc
phân tích, đánh giá, dự đoán tuổi thọ kết cấu nhịp cầu BTCT hiện đang khai thác
có xét đến tác động của điều kiện môi trường và tải trọng khai thác.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án
Đối tượng nghiên cứu: Kết cấu nhịp cầu BTCT đang khai thác.
Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu, phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến sự suy
giảm tuổi thọ kết cấu dưới các tác động của i trường tải trọng đang khai
thác.
4. Phương pháp nghiên cứu trong luận án
Phương pháp nghiên cứu áp dụng trong luận án nghiên cứu thuyết,
hình toán, sử dụng trí thông minh nhân tạo, kết hợp với thực nghiệm đo đạc dao
động kết cấu tại các công trình cầu BTCT đang khai thác.
5. Nội dung nghiên cứu và cấu trúc của luận án
Mở đầu: Trình bày tính cấp thiết và bố cục của luận án;
Chương 1: Tổng quan về vấn đề cần nghiên cứu.
Chương 2: Cơ sở lý thuyết phân tích, đánh giá và dự đoán suy giảm tuổi thọ
của kết cấu nhịp dầm BTCT.
Chương 3: Phân tích, đánh giá khả năng suy giảm của kết cấu nhịp cầu BTCT
bằng phương pháp đánh giá dao động.
Chương 4: Xác định tuổi thọ của kết cấu nhịp cầu BTCT bằng phương pháp
ANN.
Chương 5: Thực nghiệm đánh giá sự suy giảm khả năng chịu tải dự báo
tuổi thọ của kết cấu nhịp cầu dầm bê tông cốt thép đang khai thác.
Kết luận kiến nghị.
Danh mục công trình của c giả
i liệu tham khảo
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
- Ý nghĩa khoa học của luận án: luận án đã nghiên cứu các phương pháp tiên
2
tiến nhất để xác định suy giảm tuổi thọ của các kết cấu dầm cầu BTCT. Đề xuất
y dựng thuật toán, hình chương trình đánh giá tuổi thọ kết cấu cầu dưới
tác động kết hợp của môi trường và tải trọng; đề xuất phương pháp mới về nhận
dạng, đánh giá sự suy giảm của kết cấu nhịp theo thời gian; phân tích ảnh hưởng
của các thông số chi phối của các điều kiện, trong đó có ảnh hưởng của điều kiện
môi trường; trên sở nghn cứu các nguyên nhân có thể gây suy giảm tuổi th
kết cấu. Đề xuất phương pháp dự báo tuổi thọ dựa trên ANN phát triển trên nền
tảng MATHLAB để phân tích, đánh giá khả năng áp dụng phương pháp xác định
tuổi thọ của kết cấu nhịp cầu BTCT.
- Ý nghĩa thực tiễn của luận án: Luận án đã phân tích ssuy giảm tuổi thọ
của kết cấu nhịp dầm BTCT dưới tác dụng của tải trọng môi trường. Đã
ứng dụng các phương pháp hiện đại trong quá trình phân tích, đánh giá tuổi thọ
kết cấu. Kết quả nghiên cứu có thể được sử dụng để lên kế hoạch, thực hiện sửa
chữa trong công tác quản lýbảo trì công trình cầu đang khai thác. Các nghiên
cứu của luận án là cơ striển khai áp dụng thực tiễn tại các đơn vị khác trong
ngành GTVT.
. Sơ đồ 1. Sơ đồ của luận án
3
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan chung
Tuổi thọ khai thác của công trình cầu nói chung kết cấu nhịp cầu nói riêng
phụ thuộc vào nhiều yếu tố từ khâu thiết kế, chất lượng vật liệu, thi công, quản
lý, bảo trì công trình. Các bộ phận khác nhau của cầu thể bị xuống cấp không
giống nhau và cần được kiểm tra trong khoảng thời gian dài hơn.
Phần này cũng trình bày những vấn đề nghiên cứu hiện tại khoảng trống
nghiên cứu trong lĩnh vực quản lý cầu, góp phần xác định hướng nghiên cứu cho
luận án này.
1.2. Đặc điểm và các dạng hư hỏng của công trình cầu ở Việt Nam
1.2.1. Đặc điểm công trình cầu ở Việt Nam
Cầu được xây dựng từ nhiều loại vật liệu khác nhau như tông (BT),
tông cốt thép (BTCT), tông cốt thép dự ứng lực (BTCT DUL), thép, thép-
BTCT liên hợp, gạch, đá... nhiều dạng kết cấu nhịp đã được xây dựng: kết
cấu nhịp dạng giản đơn, kết cấu nhịp dạng liên tục, kết cấu nhịp dạng khung hẫng
chốt giữa, kết cấu nhịp dạng khung T-dầm đeo, kết cấu nhịp dạng giàn, kết cấu
nhịp dạng vòm, kết cấu nhịp cầu treo dây võng...
1.2.2. Hư hỏng và suy giảm cường độ điển hình của cầu BTCT
Các hư hỏng được thể hiện trên Hình 1.4.
Hình 1.4. Ví dụ về các hỏng của kết cấu công tnh cầu
1.3. Tổng quan nghiên cứu về đánh giá sự xuống cấp suy giảm tuổi thọ
kết cấu nhịp cầu BTCT
1.3.1. Giới thiệu chung
Dưới tác dụng của hiện tượng ăn mòn xâm thực do môi trường làm cho
kết cấu suy giảm về cường độ chịu lực. Trong quá trình khai thác tải trọng của
các phương tiện và tần xuất lưu thôn cao làm cho quá trình suy giảm nhanh hơn.
Tại những nơi sự tập trung ứng suất, hiệu ứng do tải trọng xe gây ra sẽ làm
cho tổng ứng suất tại đây vượt quá giới hạn cho phép có thể dẫn đến hình thành
các vết nứt. Khi vết nứt phát triển đến một độ lớn nhất định, công trình sẽ bị hư
hỏng hoặc sụp đổ.