Quan trắc sự biến thiên nhiệt độ và mô phỏng ảnh hưởng của chúng đến sự phân bố ứng suất trong một số cầu dầm hộp bê tông cốt thép ở giai đoạn khai thác

Bài viết Quan trắc sự biến thiên nhiệt độ và mô phỏng ảnh hưởng của chúng đến sự phân bố ứng suất trong một số cầu dầm hộp bê tông cốt thép ở giai đoạn khai thác trình bày một số kết quả quan trắc thực địa sự biến thiên nhiệt độ trong bê tông của một số dầm cầu dạng hộp kín bằng bê tông cốt thép trong giai đoạn khai thác ở Việt Nam.

Transport and Communications Science Journal, Vol 73, Issue (04/2022), 253-267 Transport and Communications Science Journal MONITORING THE TEMPERATURE VARIATIONS AND SIMULATION OF THEIR EFFECTS ON STRESS DISTRIBUTION IN CONCRETE BOX-GIRDER BRIDGES AT THE SERVICE STAGE Ngo Dang Quang1, Nguyen Huy Cuong1*, Mai Dinh Loc1, Dinh Huu Tai1, Le Minh Canh2 Faculty of Construction Engineering, University of Transport and Communications, No Cau Giay Street, Hanoi, Vietnam Faculty of Civil Engineering, Campus in Ho Chi Minh City, University of Transport and Communications, No 450- 451 Le Van Viet Street, Thu Duc, Ho Chi Minh City, Vietnam ARTICLE INFO TYPE: Research Article Received: 21/02/2022 Revised: 14/03/2022 Accepted: 21/03/2022 Published online: 15/04/2022 https://doi.org/10.47869/tcsj.73.3.4 * Corresponding author Email: nguyenhuycuong@utc.edu.vn; Tel: +84989832425 Abstract Temperature is one of the important reasons causing the cracks on the bridge structure This paper presents an overview of the short-term monitoring of the temperature variations on concrete box-girder bridges in Vietnam The monitoring works have just been conducted at the service stage in a period of over six months Based on the field measurements on three box-girder bridges, the heat flux and temperature-induced stresses of the concrete box girder sections were simulated utilizing the finite element method It can be concluded that the temperature distribution under solar radiation and the thermal load significantly affect bridges structures, which have not been considered in the current bridge design standards In detail, for the box-girder bridge, the positive temperature gradients were displayed in both vertical and horizontal directions The negative temperature gradients were also shown in all directions of the girder sections It can be found that the temperatureinduced tension stresses in the slabs and webs of sections are larger than ones induced by live load, leading to cracks on the concrete Keywords: monitoring, simulation, temperature variations, solar radiation, box girder, reinforced concrete © 2022 University of Transport and Communications 253 Tạp chí Khoa học Giao thơng vận tải, Tập 73, Số (04/2022), 253-267 Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải QUAN TRẮC SỰ BIẾN THIÊN NHIỆT ĐỘ VÀ MÔ PHỎNG ẢNH HƯỞNG CỦA CHÚNG ĐẾN SỰ PHÂN BỐ ỨNG SUẤT TRONG MỘT SỐ CẦU DẦM HỘP BÊ TƠNG CỐT THÉP Ở GIAI ĐOẠN KHAI THÁC Ngơ Đăng Quang1, Nguyễn Huy Cường1*, Mai Đình Lộc1, Đinh Hữu Tài1, Lê Minh Cảnh2 Khoa Kỹ thuật xây dựng, Trường Đại học Giao thông vận tải, Số Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam Khoa Cơng trình, Phân hiệu Thành phố Hồ Chí Minh, Trường Đại học Giao thơng vận tải, Số 450-451 Lê Văn Việt, thành phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam THƠNG TIN BÀI BÁO CHUN MỤC: Cơng trình khoa học Ngày nhận bài: 21/02/2022 Ngày nhận sửa: 14/03/2022 Ngày chấp nhận đăng: 21/03/2022 Ngày xuất Online: 15/04/2022 https://doi.org/10.47869/tcsj.73.3.4 * Tác giả liên hệ Email: nguyenhuycuong@utc.edu.vn; Tel: +84989832425 Tóm tắt Biến dạng cưỡng chênh lệch nhiệt độ nguyên nhân thường gây nứt cho kết cấu bê tơng cơng trình cầu Bài báo trình bày số kết quan trắc thực địa biến thiên nhiệt độ bê tông số dầm cầu dạng hộp kín bê tơng cốt thép giai đoạn khai thác Việt Nam Dựa kết quan trắc này, số tính tốn mơ tác động biến thiên nhiệt độ lên dầm cầu thực Mặc dù kết bước đầu thời gian quan trắc chưa dài chúng phản ánh số tác động nhiệt độ lên cơng trình cầu mà tiêu chuẩn thiết kế chưa xét đến Cụ thể là, cầu dầm hộp, gradient nhiệt dương xuất theo phương đứng phương ngang Gradient nhiệt âm xuất tất mặt cầu Trên nắp thành cầu, ứng suất gradient nhiệt lớn ứng suất hoạt tải gây gây nứt bê tơng dầm cầu Từ khóa: quan trắc, mô phỏng, biến thiên nhiệt độ, xạ mặt trời, dầm hộp, bê tơng cốt thép © 2022 Trường Đại học Giao thông vận tải 254 Transport and Communications Science Journal, Vol 73, Issue (04/2022), 253-267 ĐẶT VẤN ĐỀ Bên cạnh tác động học, cơng trình cầu cịn chịu tác động mơi trường khác mà số đó, nhiệt coi đáng kể Năm 1977, Leonhardt [1] rằng, “nhiệt độ đóng vai trị quan trọng việc gây ứng suất nhiều mức mà hầu hết kỹ sư quan niệm” Theo Leonhardt, khơng khí bị “nhốt” lịng dầm hộp kín gây chênh lệch nhiệt độ lớn bên bên dầm ứng suất kéo lớn Việc nghiên cứu tác động nhiệt lên cơng trình cầu, có cầu dầm hộp, nhiều nhà khoa học giới thực [2] Khác với cầu có mặt cắt dầm dạng hở, nơi thay đổi nhiệt độ xảy chủ yếu theo phương đứng, cầu dầm hộp, thay đổi nhiệt độ cịn có phương ngang Hejnic [3] người đo đạc công bố kết đo nhiệt độ xạ nghiêng mặt trời thành hộp cầu lớn Tác giả xác định chênh lệch nhiệt độ bề mặt độ sâu 500 mm 10ºC, tính tốn, ứng suất phát sinh tương ứng 3,25 MPa Kết đo đạc Abid et al [4] đoạn dầm thí nghiệm có mặt cắt hình hộp có kích thước gần kích thước mặt cắt kết cấu dầm thực tác động xạ mặt trời Gaziantep (Thổ Nhĩ Kỳ) cho thấy, gradient nhiệt lớn theo phương đứng 20°C xảy vào tháng 6, gradient nhiệt lớn theo phương ngang 19°C xảy vào tháng 12 Nghiên cứu Gu et al [5] cho thấy, tác động sóng lạnh, chênh lệch nhiệt độ theo phương ngang thành dầm đến gần 10°C Kehlbeck [6] giới thiệu mô hình tính tốn xạ mặt trời tác động lên cơng trình cầu theo toạ độ mặt đất thời gian Mơ hình Elbadry et al [7], Yao Lu et al [8] tiếp tục phát triển Trong Tiêu chuẩn thiết kế cầu thời Việt Nam, tiêu chuẩn TCVN 11823:2017 [12], tác động nhiệt lên cơng trình cầu chia thành phần: tác động nhiệt thay đổi tác động nhiệt thay đổi mặt cắt (gradient nhiệt) Ở tiêu chuẩn này, gradient nhiệt xem xét theo phương đứng Tuy nhiên, dễ thấy rằng, mơ hình phù hợp với mặt cắt dầm cầu dạng hở Nhằm mục đích xác định biến thiên nhiệt độ bê tông số cầu dầm hộp bê tông cốt thép Việt Nam, nghiên cứu với nội dung quan trắc thực địa tính tốn mơ thực Trong nghiên cứu quan trắc, cảm biến đo nhiệt độ gắn lên bê tông dầm cầu vị trí đặc trưng, cho phép xác định biến thiên nhiệt độ giai đoạn khai thác vị trí Các cầu lựa chọn ứng với vùng khí hậu xây dựng khác nước ta Với việc ứng dụng thiết bị đo đạc đại cơng nghệ điện tốn đám mây với tần suất đọc liệu nhỏ, hệ thống quan trắc đảm bảo ghi lại xác biến thiên nhiệt độ cầu Nghiên cứu mô tính tốn theo phương ngang ứng suất nhiệt độ gây vị trí mặt cắt ngang cầu Bài báo trình bày số kết quan trắc tính tốn mơ từ nghiên cứu QUAN TRẮC NHIỆT ĐỘ TRÊN MỘT SỐ CẦU DẦM HỘP BÊ TÔNG CỐT THÉP 2.1 Phương pháp thiết bị quan trắc Căn vào phân vùng khí hậu xây dựng theo Quy chuẩn xây dựng nước ta [13], cơng trình cầu có mặt cắt dạng hộp lớn, thi công theo công nghệ đúc hẫng, lựa chọn để lắp đặt thiết bị đo nhiệt độ Trong đó, cơng trình cầu nằm vùng trung du miền Bắc thuộc vùng khí hậu I-B (cầu Vĩnh Thịnh, Hà Nội), cầu nằm Bắc miền Trung (cầu Quán Hàu, Quảng Bình), thuộc vùng khí hậu I-D cầu nằm khu vực Nam Bộ (cầu Gò Găng, Bà Rịa Vũng Tàu), thuộc vùng khí hậu II-C Hơn nữa, cầu cịn lựa chọn cho 255 Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, Tập 73, Số (04/2022), 253-267 chúng có phương mặt khác quỹ đạo mặt trời Cụ thể cầu Vĩnh Thịnh có phương gần với trục Bắc – Nam, cầu Gị Găng có phương gần với trục Đơng – Tây, cầu Quán Hàu có phương theo trục Tây Bắc – Đông Nam Điều giúp khảo sát ảnh hưởng xạ mặt trời lên thành cầu cách rõ ràng Tại cầu, hai mặt cắt lựa chọn để bố trí cảm biến nhiệt độ, bao gồm mặt cắt mặt cắt gần trụ (ký hiệu: mặt cắt I-I) với chiều cao chiều dày phận lớn mặt cắt gần nhịp (mặt cắt II-II) với chiều cao mặt cắt chiều dày phận nhỏ (Hình 1) Hình Sơ đồ lựa chọn mặt cắt bố trí cảm biến cầu Tại mặt cắt, cảm biến bố trí vị trí nắp, thành, đáy cánh hẫng thể Hình Ở vị trí, có cảm biến lắp đặt Do mặt dầm hộp nhiệt độ nói chung thay đổi so với mặt theo kết đo đạc nêu [2], nhiệt độ bê tơng thay đổi nhiều gần bề mặt ngồi nên, vị trí, cảm biến bố trí gần bề mặt cảm biến thứ ưu tiên đặt gần cảm biến mặt Ngoài cảm biến gắn vào bê tơng, mặt cắt cịn có cảm biến đo nhiệt độ khơng khí lịng cầu cầu có cảm biến đo nhiệt độ khơng khí ngồi cầu 16200 700 3550 2500 2700 700 2500 3550 Hướng Tây #21 #22 Hướng Đông #6 #5 #4 #1 #2 #3 4,5 4,5 600 600 #9 #8 #7 #18 #17 #16 #20: đo nhiệt độ hộp #12 #11 6800 0,8 0,8 #10 #15 #14 #13 0,0 800 #19: đo nhiệt độ hộp 7000 Đơn vị : [mm] Hình Sơ đồ bố trí cảm biến mặt cắt I-I cầu Vĩnh Thịnh Cảm biến đo nhiệt độ thermocouple loại K với mức độ xác 0,5°C Tần suất lấy 256 Transport and Communications Science Journal, Vol 73, Issue (04/2022), 253-267 số liệu phút Dữ liệu chuyển lên máy chủ theo cơng nghệ điện tốn đám mây thông qua mạng internet 4G Với cách đo quản lý liệu này, thông tin nhiệt độ bê tông cầu thu thập gần theo thời gian thực Từ máy chủ, số liệu đọc phân tích trực tuyến hay chuyển máy trạm dạng tệp tin có định dạng phổ thông Các hệ thống đo kiểm định hợp chuẩn Hình minh hoạ cách xếp cảm biến vị trí mặt cắt cầu a) c) b) Hình a Sắp xếp cảm biến để chơn vào bê tơng, b Bố trí hệ thống quan trắc nhiệt độ cầu, c Mạch thu nhận liệu 2.2 Một số kết quan trắc điển hình Hình Hình thể thay đổi nhiệt độ thành phía Tây mặt cầu cầu Vĩnh Thịnh khoảng thời gian tháng (từ tháng 08.2021 đến 01.2022) Nhiệt độ trung bình đo thời gian mùa hè cầu khoảng 33 độ mùa đơng khoảng 23 độ Hình Sự biến thiên nhiệt độ gần mặt bê tông nắp cầu Vĩnh Thịnh 257 Tạp chí Khoa học Giao thơng vận tải, Tập 73, Số (04/2022), 253-267 Hình Sự biến thiên nhiệt độ mặt mặt thành phía Tây, cầu Vĩnh Thịnh Hình Biến thiên nhiệt độ ngày nắp, cầu Vĩnh Thịnh Hình 6, Hình Hình minh hoạ chi tiết thay đổi nhiệt độ điển hình ngày mùa hè mặt cầu, thành phía Tây thành phía Đơng cầu Vĩnh Thịnh Do thời gian tiếp nhận xạ mặt trời dài cường độ xạ thay đổi đặn nên, nói chung, thay đổi nhiệt độ mặt cầu đặn Nhờ có lớp bê tơng nhựa nên nhiệt độ điểm đo mặt cầu thay đổi tương đối đồng pha độ chênh lệch khơng q lớn Trong đó, thành cầu, biến thiên nhiệt độ ngày mặt ngồi mặt có độ chênh lệch lớn Nhiệt độ mặt thay đổi ngày đêm đến 11ºC nhiệt độ mặt thay đổi khoảng 2ºC với độ trễ lớn so với mặt Điều tạo gradient nhiệt lớn thành cầu Thành cầu phía mặt trời lặn tiếp nhận xạ cách đột ngột thời điểm đầu buổi chiều với cường độ xạ lớn nên nhiệt độ thay đổi mạnh Ngược lại, thành phía mặt trời mọc lại xạ gần trưa nên nhiệt 258 Transport and Communications Science Journal, Vol 73, Issue (04/2022), 253-267 độ giảm nhanh sau thời điểm Có thể thấy rằng, tần suất lấy liệu nhỏ (5 phút) hệ thống góp phần thu nhận xác biến động nhiệt độ nhanh chóng Bản đáy, không chịu tác động trực tiếp xạ mặt trời nên nhiệt độ thay đổi Hình Biến thiên nhiệt độ ngày thành phía Tây, cầu Vĩnh Thịnh Hình Biến thiên nhiệt độ ngày thành phía Đơng, cầu Vĩnh Thịnh Sự biến thiên nhiệt độ tương tự quan sát cầu Quán Hàu Gò Găng Tuy nhiên, tuỳ thuộc vào vĩ độ phương cầu mà giá trị thay đổi nhiệt độ chúng khác Ở cầu Quán Hàu, chênh lệch nhiệt độ mặt mặt thành cầu vào buổi chiều đến gần 16°C Bản đáy cầu Quán Hàu thể mức độ chênh lệch giảm nhiệt độ (gradient nhiệt âm) mặt mặt lớn Hình minh hoạ biến thiên nhiệt độ đáy dầm cầu Quán Hàu ngày nhiệt độ môi trường 259 Tạp chí Khoa học Giao thơng vận tải, Tập 73, Số (04/2022), 253-267 giảm Ở đây, nhiệt độ bê tông mặt đáy thấp mặt đến 4,4° C Hình Biến thiên nhiệt độ ngày đáy cầu Quán Hàu, ngày có nhiệt độ mơi trường giảm Hình 10 minh hoạ biến thiên nhiệt độ thành cầu C, nằm theo hướng Đông – Tây Trong mùa hè, thành cầu mặt cầu che gần hết xạ mặt trời mùa Đông, mặt trời lệch hướng Nam nên thành cầu phía Nam tiếp nhận nhiều xạ mặt trời vào lúc mặt trời mọc lúc mặt trời lặn Tương ứng, nhiệt độ mặt ngồi lúc cao so với nhiệt độ vào buổi trưa Hình 10 Biến thiên nhiệt độ ngày thành dầm phía Nam cầu Gị Găng nằm theo phương Đơng – Tây Dựa kết quan trắc trên, gradient nhiệt (tương quan giá trị mặt mặt trong) vị trí dầm lập thành bảng (Bảng 1, 3) 260 Transport and Communications Science Journal, Vol 73, Issue (04/2022), 253-267 Bảng Gradient nhiệt số vị trí cầu Vĩnh Thịnh Bản nắp Gradient nhiệt dương 6,3 Gradient nhiệt âm - 1,9 Thành phía Tây Gradient nhiệt dương 8,8 Gradient nhiệt âm - 4,4 Thành phía Đơng Gradient nhiệt dương 9,3 Gradient nhiệt âm - 5,0 Bản đáy Gradient nhiệt dương 4,9 Gradient nhiệt âm - 3,9 Bảng Gradient nhiệt số vị trí cầu Quán Hàu Bản nắp Gradient nhiệt dương 10,1 Gradient nhiệt âm - 4,5 Thành phía Tây Gradient nhiệt dương 15,5 Gradient nhiệt âm - 4,4 Thành phía Đơng Gradient nhiệt dương 3,5 Gradient nhiệt âm - 4,8 Bản đáy Gradient nhiệt dương 2,3 Gradient nhiệt âm - 4,4 Bảng Gradient nhiệt số vị trí cầu C Bản nắp Gradient nhiệt dương 8,3 Gradient nhiệt âm - 3,0 Thành phía Nam Gradient nhiệt dương 9,2 Gradient nhiệt âm - 4,8 Thành phía Bắc Gradient nhiệt dương 1,4 Gradient nhiệt âm - 3,9 Bản đáy Gradient nhiệt dương 1,1 Gradient nhiệt âm - 3,4 Các Hình 11, Hình 12 Hình 13 thể gradient nhiệt điển hình cầu quan trắc Đây kết phân tích bước đầu với thời gian quan trắc tương đối ngắn Tuy thấy rằng, cầu dầm hộp có xuất gradient nhiệt lớn thành gradient nhiệt âm đáy đại lượng chưa xét đến tiêu chuẩn thiết kế cầu Các giá trị gradient nhiệt quan trắc phù hợp với giá trị nêu [3] [4] 261 Tạp chí Khoa học Giao thơng vận tải, Tập 73, Số (04/2022), 253-267 Hình 11 Gradient nhiệt dương (T+) Gradient nhiệt âm (T-) nắp Hình 12 Gradient nhiệt dương (T+) Gradient nhiệt âm (T-) đáy Hình 13 Gradient nhiệt dương (T+) Gradient nhiệt âm (T-) thành TÍNH TỐN ỨNG SUẤT DO GRADIENT NHIỆT GÂY RA TRÊN MẶT CẮT DẦM THEO PHƯƠNG NGANG Khi xem xét toán phẳng, ứng suất vị trí mặt cắt dầm biến thiên nhiệt tính tốn với việc sử dụng phần mềm phần tử hữu hạn Comsol Multiphysic [9] Phần mềm cho phép xác định ứng suất nhiệt độ gây theo dạng 262 Transport and Communications Science Journal, Vol 73, Issue (04/2022), 253-267 trường nhiệt ổn định (nhiệt độ biên giữ không đổi) theo dạng trường nhiệt không ổn định (nhiệt độ biên thay đổi theo thời gian ứng với giá trị đo đạc) Việc mơ thực với mơ hình kết hợp Cơ học vật rắn (Solid Mechanics) Truyền nhiệt vật rắn (Thermal Transfer in Solid) Điều kiện biên nhiệt độ vị trí mặt cắt gán với giá trị thực đo Dạng phần tử hữu hạn phần mềm Comsol lựa chọn tối ưu cho dạng toán kết hợp (Phần tử tam giác phẳng bậc 2) Các tham số vật liệu cần thiết bê tông sử dụng mơ hình tính tốn trình bày Hình 14 thể phân bố nhiệt độ mặt cắt dầm thời điểm khoảng 17:00 ứng với giá trị nhiệt độ đo mặt cắt gần gối cầu Vĩnh Thịnh Lúc này, nhiệt độ mặt nắp mặt ngồi thành phía nhận xạ mặt trời có giá trị lớn Biểu đồ ứng suất mặt phẳng nhiệt độ mặt cắt dầm tương ứng thời điểm thể Hình 15 Khi xét tĩnh tải, biểu đồ ứng suất thể Hình 16 Bảng Đây giá trị thơng dụng bê tông sử dụng kết cấu Hình 14 Biểu đồ phân bố nhiệt độ mặt cắt ngang cầu thời điểm khoảng 17:00 Hình 15 Biểu đồ ứng suất mặt cắt nhiệt độ gây mặt cắt 263 Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, Tập 73, Số (04/2022), 253-267 Hình 16 Biểu đồ ứng suất mặt cắt nhiệt độ tĩnh tải gây mặt cắt Hình 14 thể phân bố nhiệt độ mặt cắt dầm thời điểm khoảng 17:00 ứng với giá trị nhiệt độ đo mặt cắt gần gối cầu Vĩnh Thịnh Lúc này, nhiệt độ mặt nắp mặt thành phía nhận xạ mặt trời có giá trị lớn Biểu đồ ứng suất mặt phẳng nhiệt độ mặt cắt dầm tương ứng thời điểm thể Hình 15 Khi xét tĩnh tải, biểu đồ ứng suất thể Hình 16 Bảng Các tham số vật liệu bê tơng sử dụng mơ hình Comsol Multiphysic Mô đun đàn hồi 30.000 MPa Khối lượng riêng 24.000 kg/m3 Hệ số poisson 0,2 Hệ số giãn nở nhiệt 10⸳10e-6 [11] Hệ số dẫn nhiệt 1,8 W/(m⸳K) [10] Hình 17 Ứng suất nhiệt độ gây mặt cắt nhịp 264 Transport and Communications Science Journal, Vol 73, Issue (04/2022), 253-267 Các biểu đồ tương tự cho mặt cắt nhịp thể Hình 17 Hình 18 Có thể thấy rằng, ứng suất kéo mặt nắp mặt thành dầm có giá trị lớn Các giá trị ứng suất gần với giá trị công bố [1] [3] Theo hồ sơ thiết kế, cường độ chịu nén bê tông cầu dầm hộp nhịp lớn thường nằm khoảng 45 MPa đến 50 MPa cường độ chịu kéo dọc trục, tương ứng, khoảng từ 2,3 MPa đến 2,5 MPa Như giá trị ứng suất nhiệt độ gây tính tốn vượt q cường độ chịu kéo bê tơng dầm Hình 18 Ứng suất nhiệt độ tĩnh tải gây mặt cắt nhịp Ứng suất theo phương ngang mặt cắt ngang nhiệt độ gây lớn ứng suất tương ứng hoạt tải gây với sơ đồ xếp tải mô tả Hình 19 Trên hình này, w mơ tả tải trọng P mô tả tải trọng bánh xe Khi xét đến gradient nhiệt âm với giá trị quan trắc được, ứng suất kéo xuất mặt thành dầm mặt nắp (Hình 20 Hình 21) Các giá trị này, nói chung, không vượt cường độ chịu kéo bê tơng dầm thơng thường Hình 19 Sơ đồ xếp tải kết tính ứng suất hoạt tải mặt cắt ngang 265 Tạp chí Khoa học Giao thơng vận tải, Tập 73, Số (04/2022), 253-267 Hình 20 Biểu đồ nhiệt độ gây gradient nhiệt âm mặt cắt gần gối Hình 21 Ứng suất gradient nhiệt âm gây mặt cắt gần gối KẾT LUẬN Mặc dù việc quan trắc nhiệt độ số cầu dầm bê tông cốt thép dạng hộp thực khoảng thời gian chưa dài kết bước đầu cho thấy: ▪ ▪ Trong cầu dầm hộp, gradient nhiệt dương lớn xuất theo phương đứng, mà chủ yếu mặt cầu, theo phương ngang thành cầu Trong thời gian quan trắc, gradient nhiệt dương nắp 10° C nhỏ giá trị nêu tiêu chuẩn thiết kế 23° C Giá trị gradient nhiệt dương lớn thành cầu 14° C Giá trị này, vậy, chưa xem xét tiêu chuẩn thiết kế Ứng suất gradient nhiệt dương, phân tích theo phương ngang cầu, mặt nắp mặt thành dầm lớn ứng suất hoạt tải gây vượt 266 Transport and Communications Science Journal, Vol 73, Issue (04/2022), 253-267 ▪ ▪ ▪ cường độ chịu kéo bê tông Hướng cầu có ảnh hưởng rõ rệt đến gradient nhiệt theo phương ngang thành cầu Cầu có hướng Tây Bắc – Đơng Nam có gradient theo nhiệt phương ngang thành cầu phía Tây Nam lớn do, đó, mặt trời buổi chiều chiếu gần vng góc với thành cầu Cầu có hướng Đơng – Tây khu vực Nam Bộ có gradient nhiệt lớn thành cầu phía Nam mùa Đơng do, thời gian này, xạ mặt trời lớn đường biểu kiến mặt trời chếch phía Nam Gradient nhiệt âm xuất tất mặt dầm hộp với giá trị khoảng 4,5° C Trong tiêu chuẩn thiết kế, gradient nhiệt âm có mặt cầu có giá trị 7° C Việc phân tích theo phương ngang cầu với nhiệt độ quan trắc được, ứng suất gradient nhiệt âm có giá trị không lớn Gradient nhiệt thành cầu thay đổi lớn nhanh theo xạ mặt trời Để thu nhận giá trị này, tần suất lấy liệu phải đủ nhỏ LỜI CẢM ƠN Nghiên cứu tài trợ Bộ Giao thông vận tải đề tài mã số DT214005 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] F Leonhardt, Crack control in concrete structures, IABSE Surveys No S-4/77, Intemational Association for Bridge and Structural Engineering, Zurich, 1977 [2] R A Imbsen, R A Vandershaf, Thermal effects in concrete bridge superstructure, NCHRP Report 276, 1985 [3] J Hejnic, Effect of temperature changes on prestressed concrete bridges, in: 7th F.I.P Congress, New York, 1974 [4] S R Abid, N Taysi, M Ozakca, Experimental analysis of temperature gradients in concrete boxgirders, Construction and building materials, 106 (2016) 523-532 https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.12.144 [5] B Gu, Z J Chen, X.D Chen, Temperature gradients in concrete box girder bridge under effect of cold wave, Journal of central south university, 21 (2014) 1227-1241 https://doi.org/10.1007/s1177101420576 [6] F Kehlbeck, Einfluss der Sonnenstrahlung bei Brückenbauwerken, Werner-Verlag, Duesseldorf, Germany, 1975 [7] M M Elbadry, A Ghali, Temperature Variations in Concrete Bridges, Journal of Structural Engineering, 109 (1983) 2355-2374 https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1983)109:10(2355) [8] Y Lu, D Li, K Wang, S Jia, Study on solar radiation and the extreme thermal effect on concrete box girder bridges, Applied sciences, 11 (2021) 6332 https://doi.org/10.3390/app11146332 [9] COMSOL Inc, COMSOL Multiphysics reference manual, version 6.0, www.comsol.com [10] A Iman, S Payam, F B Zahiruddin, B M Norhayati, Thermal conductivity of concrete - a review, Journal of building engineering, 20 (2018) 81-93 https://doi.org/10.1016/j.jobe.2018.07.002 [11].M P Collins, D Mitchell, Prestressed concrete structures, Response Publications, 1997 [12].Bộ Khoa học Công nghệ, Bộ Giao thông vận tải, TCVN 11823 - 3:2017, 2017 [13].Bộ Xây dựng, QCVN 02: 2009/BXD, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia số liệu điều kiện tự nhiên dùng xây dựng, 2009 267 ... 73, Số (04/2022), 253-267 Tạp chí Khoa học Giao thơng vận tải QUAN TRẮC SỰ BIẾN THIÊN NHIỆT ĐỘ VÀ MÔ PHỎNG ẢNH HƯỞNG CỦA CHÚNG ĐẾN SỰ PHÂN BỐ ỨNG SUẤT TRONG MỘT SỐ CẦU DẦM HỘP BÊ TÔNG CỐT THÉP Ở. .. hộp kín bê tơng cốt thép giai đoạn khai thác Việt Nam Dựa kết quan trắc này, số tính tốn mô tác động biến thiên nhiệt độ lên dầm cầu thực Mặc dù kết bước đầu thời gian quan trắc chưa dài chúng. .. Trên nắp thành cầu, ứng suất gradient nhiệt lớn ứng suất hoạt tải gây gây nứt bê tơng dầm cầu Từ khóa: quan trắc, mơ phỏng, biến thiên nhiệt độ, xạ mặt trời, dầm hộp, bê tơng cốt thép © 2022 Trường