Nghiên cứu ứng dụng vật liệu cốt thanh polyme sợi thủy tinh cho kết cấu bản mặt cầu trên đường ô tô.Nghiên cứu ứng dụng vật liệu cốt thanh polyme sợi thủy tinh cho kết cấu bản mặt cầu trên đường ô tô.Nghiên cứu ứng dụng vật liệu cốt thanh polyme sợi thủy tinh cho kết cấu bản mặt cầu trên đường ô tô.Nghiên cứu ứng dụng vật liệu cốt thanh polyme sợi thủy tinh cho kết cấu bản mặt cầu trên đường ô tô.Nghiên cứu ứng dụng vật liệu cốt thanh polyme sợi thủy tinh cho kết cấu bản mặt cầu trên đường ô tô.Nghiên cứu ứng dụng vật liệu cốt thanh polyme sợi thủy tinh cho kết cấu bản mặt cầu trên đường ô tô.Nghiên cứu ứng dụng vật liệu cốt thanh polyme sợi thủy tinh cho kết cấu bản mặt cầu trên đường ô tô.Nghiên cứu ứng dụng vật liệu cốt thanh polyme sợi thủy tinh cho kết cấu bản mặt cầu trên đường ô tô.Nghiên cứu ứng dụng vật liệu cốt thanh polyme sợi thủy tinh cho kết cấu bản mặt cầu trên đường ô tô.Nghiên cứu ứng dụng vật liệu cốt thanh polyme sợi thủy tinh cho kết cấu bản mặt cầu trên đường ô tô.Nghiên cứu ứng dụng vật liệu cốt thanh polyme sợi thủy tinh cho kết cấu bản mặt cầu trên đường ô tô.Nghiên cứu ứng dụng vật liệu cốt thanh polyme sợi thủy tinh cho kết cấu bản mặt cầu trên đường ô tô.Nghiên cứu ứng dụng vật liệu cốt thanh polyme sợi thủy tinh cho kết cấu bản mặt cầu trên đường ô tô.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI NGUYỄN VĂN NGÔN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VẬT LIỆU CỐT THANH POLYME SỢI THỦY TINH CHO KẾT CẤU BẢN MẶT CẦU TRÊN ĐƯỜNG Ô TÔ Ngành: Kỹ thuật Xây dựng cơng trình đặc biệt Mã số: 95.80.2.06 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2022 Cơng trình hồn thành Trường Đại học Giao thông Vận tải Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Nguyễn Viết Trung PGS.TS Phạm Duy Anh Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường họp tại: Trường Đại học Giao thông Vận tải vào hồi ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Trường Đại học Giao thông vận tải Thư viện Quốc gia MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Bản mặt cầu phần bị suy thối nhanh phận cơng trình cầu chịu tác động trực tiếp điều kiện mơi trường, tác nhân hóa học tải trọng xe, tất yếu tố dẫn đến làm ăn mòn cốt thép Hậu dẫn đến phá hoại lớp bê tông bảo vệ làm phát sinh chi phí sửa chữa gây gián đoạn giao thơng Do có khả chống ăn mịn mạnh, cốt polyme sợi thủy tinh (GFRP) giúp cải thiện độ bền mặt cầu giảm thiểu chi phí sửa chữa thay Cho đến số lượng nghiên cứu ứng xử mặt cầu hạn chế Mặt khác nghiên cứu tiến hành sử dụng vật liệu cốt GFRP sản xuất theo cơng nghệ Châu Âu, kết tính tốn so sánh dựa tiêu chuẩn Châu Âu, Mỹ, Nhật Bản, chưa có nghiên cứu tiến hành vật liệu GFRP sản xuất Việt Nam nhằm khảo sát ứng xử kết cấu dựa quan hệ tải trọng - độ võng, tải trọng - biến dạng bê tông, tải trọng - biến dạng cốt khả chịu tải Trên sở phân tích kết thực nghiệm, so sánh với lý thuyết đề xuất mơ hình dự báo khả chịu tải phù hợp áp dụng Việt Nam Do luận án lựa chọn đề tài “Nghiên cứu ứng dụng vật liệu cốt polyme sợi thủy tinh cho kết cấu mặt cầu đường ô tô” làm đề tài luận án Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu ứng dụng cốt GFRP cho kết cấu mặt cầu đường ô tô; Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu luận án: Kết cấu mặt cầu sử dụng cốt GFRP loại có gờ, sản xuất Việt Nam (đạt tiêu chuẩn TCVN 11109:2015) Phạm vi nghiên cứu: - Nghiên cứu xác định ứng xử kết cấu mặt cầu bê tơng (có cường độ chịu nén 45 MPa), cốt GFRP sản xuất Việt Nam, chịu tác dụng tải trọng tập trung (thí nghiệm phịng) - Nghiên cứu mơ hình phá hoại, khả chịu tải, ảnh hưởng hàm lượng cốt lớp theo phương ngang đến khả chịu tải, độ võng, nứt, biến dạng bê tông mặt biến dạng cốt lớp Phương pháp nghiên cứu Luận án sử dụng kết hợp phương pháp nghiên cứu: Phương pháp phân tích, thống kê, kết hợp nghiên cứu lý thuyết; Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm; Phương pháp mô số Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án Ý nghĩa khoa học luận án: - Xác định mơ hình phá hoại kết cấu mặt cầu đề nghị công thức điều chỉnh dự báo khả chịu tải phù hợp phục vụ tính tốn kết cấu mặt cầu bê tông cốt GFRP - Đề nghị phương pháp thiết kế kết cấu mặt cầu cốt GFRP phương án sử dụng cốt GFRP kết cấu mặt cầu Việt Nam - Chứng minh hiệu việc ứng dụng cốt GFRP thay cốt thép kết cấu mặt cầu thơng qua phân tích chi phí vịng đời Ý nghĩa thực tiễn luận án: Luận án đề xuất mơ hình dự báo khả chịu tải kết cấu mặt cầu bê tông sử dụng loại cốt GFRP sản xuất Việt Nam phương án sử dụng cốt GFRP mặt cầu, làm sở cho việc nghiên cứu, ứng dụng cốt GFRP xây dựng cầu Việt Nam Cấu trúc luận án Luận án bao gồm phần mở đầu, chương nội dung chính, phần kết luận kiến nghị, đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo, phần tài liệu tham khảo phần phụ lục tính tốn CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU CỐT THANH POLYME SỢI THỦY TINH VÀ CÁC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TRONG KẾT CẤU BẢN MẶT CẦU 1.1 Khái quát vật liệu cốt sợi polyme (FRP) Cốt sợi polyme (FRP) vật liệu hỗn hợp (composit) tạo thành từ hai thành phần vật liệu khác Phân loại theo cốt sợi vật liệu FRP chia thành loại là: cốt sợi thuỷ tinh (GFRP), cốt sợi cacbon (CFRP) cốt sợi aramid (AFRP) Ưu điểm Vật liệu GFRP có cường độ cao, trọng lượng nhẹ, bị ăn mịn khơng có từ tính Nhược điểm Cốt GFRP có đun đàn hồi thấp (45 GPa); bị giảm độ bền mơi trường ẩm, a xít, muối, kiềm, tia UV; hệ số giãn nở nhiệt theo phương vng góc với sợi cao so với bê tông, cường độ chịu cắt cường độ theo hướng ngang sợi thấp; khả kháng cháy tương đối thấp; khơng có giới hạn chảy bị phá họai biến dạng nhỏ; không uốn công trường 1.2 Các tính chất lý đặc trưng vật liệu GFRP Cốt GFRP loại vật liệu có ứng xử đàn hồi tuyến tính phá hoại Cường độ chịu nén mô đun đàn hồi nén lấy tương ứng 45% 80% từ giá trị cường độ mô đun đàn hồi chịu kéo [76, 104] Ứng xử cắt chịu ảnh hưởng chủ yếu tính chất thành phần polyme Thanh GFRP nói chung có khả chịu cắt ngang yếu Cường độ chịu cắt cải thiện cách bện quấn sợi bổ sung theo hướng ngang Cường độ chịu cắt ngang FRP dao động khoảng từ 30 - 50 MPa [58] 1.3 Độ bền GFRP Các nghiên cứu chứng minh yếu tố từ mơi trường có ảnh hưởng đến độ bền GFRP làm suy giảm độ bền kéo mô đun GFRP Do chưa có ứng dụng thực tế với thời gian dài, thông tin độ bền cốt FRP ứng dụng thường ngoại suy dựa kết kiểm tra tăng tốc lão hóa ngắn hạn 1.4 Khái quát nghiên cứu ứng dụng cốt GFRP 1.4.1 Khái quát tiêu chuẩn, hướng dẫn thiết kế hành Trong hướng dẫn thiết kế AASHTO LRFD 2009 bao gồm phần mặt cầu gờ chắn, phiên thứ AASHTO LRFD 2018 bao gồm tất phân cơng trình cầu Tài liệu hướng dẫn thiết kế mặt cầu ốt GFRP theo phương pháp thiết kế uốn sở lý thuyết tính tốn mặt cầu bê tông cốt thép đưa vào hệ số xét đến khác biệt ứng xử cốt GFRP so với cốt thép Bên cạnh Tiêu chuẩn thiết kế cầu Canada (CAN/CSA S6) cho phép thiết kế mặt cầu cốt GFRP theo phương pháp: phương pháp thiết kế uốn phương pháp kinh nghiệm 1.4.2 Một số nghiên cứu sử dụng cốt FRP cho kết cấu mặt cầu Các nghiên cứu cơng trình cầu thực tế Benmokrane cộng [29], Ahmed cộng [23] tiến hành khảo sát cơng trình cầu thực tế có mặt cầu sử dụng cốt GFRP Kết thu cho thấy kết cấu thỏa mãn điều kiện giới hạn quy định Dựa kết đo đạc, Ahmed cho phương pháp thiết kế uốn AASHTO CHBDC (CAN/CSA S6) cho kết dự tính mơ men uốn thiết kế lớn thực tế Kết ảnh hưởng hiệu ứng vòm nén kết cấu mặt cầu [23], [29] Kết thử nghiệm cho thấy mặt cầu sử dụng kết hợp cốt thép GFRP có ứng xử tương tự trường hợp sử dụng hoàn toàn GFRP cốt thép [23] Các nghiên cứu mơ hình mặt cầu phịng thí nghiệm El-Gamal cộng [50], Bouguerra cộng [30] tiến hành thí nghiệm mơ hình mặt cầu bê tông cốt GFRP Các mẫu có kích thước dài 3,0 m, rộng 2,5 m cao 0,2 m, bố trí cốt GFRP với hàm lượng khác Mẫu thí nghiệm liên kết với hai dầm thép đặt cách 2,0 m bu lơng Tải trọng thí nghiệm đặt nhịp truyền lên thép có kích thước (600x250)mm để mô vệt bánh xe Kết thực nghiệm cho thấy tất mẫu thử có dạng phá hoại cắt hai chiều (punching shear), với khả chịu tải đạt gấp khoảng lần tải trọng tính tốn thiết kế theo CHBDC (CAN/CSA S6) Chiều rộng vết nứt độ võng lớn đo ứng với mức tải sử dụng nhỏ giới hạn cho phép So sánh với thực nghiệm, kết dự báo khả chịu tải theo ACI 440.1R cho giá trị thấp trung bình 2,66 đến 3,17 lần Nghiên cứu hiệu ứng vòm nén kết cấu mặt cầu Zheng cộng [108] nghiên cứu thực nghiệm mơ hình mặt cầu cốt GFRP có tỉ lệ 1/3, với việc khảo sát ảnh hưởng thông số chiều rộng dầm đỡ (100, 150, 200)mm, loại cốt (GFRP, thép) tỷ lệ cốt (0,5 - 1,0)% ứng xử Dựa kết thực nghiệm, Zheng cho khả chịu tải kết cấu mặt cầu xác định tổng sức kháng uốn vật liệu (Mb) sức kháng uốn tăng cường hiệu ứng vòm nén (Ma) hình thành từ liên kết mặt cầu với dầm đỡ Tỷ lệ cốt có ảnh hưởng không đáng kể đến khả chịu tải kết cấu mặt cầu, chiều rộng dầm đỡ ảnh hưởng đáng kể đến (Ma) Nghiên cứu dự báo khả chịu tải mô số El-Gamal [47] khảo sát ứng xử kết cấu mặt cầu phân tích phi tuyến phần tử hữu hạn, sử dụng phần mềm phân tích kết cấu bê tông ANATECH 3.0 (ANATECH Corp., San Diego - Mỹ) Kết phân tích so sánh với kết thực nghiệm phù hợp với kết thực nghiệm với sai lệch < 4% tải trọng nứt, tải trọng phá hoại Đối với (CFRP), độ võng ứng với tải trọng thiết kế tải trọng phá hoại có sai lệch 1%, biến dạng cốt ứng với tải trọng thiết kế tải trọng phá hoại có sai lệch tương ứng 11% 3% Đối với (GFRP), độ võng ứng với tải trọng thiết kế tải trọng phá hoại có sai lệch tương ứng 6% 1%, biến dạng cốt ứng với tải trọng thiết kế tải trọng phá hoại có sai lệch tương ứng 4% 7% Nghiên cứu độ bền cốt GFRP Kết cấu bê tông cốt GFRP sau thời gian khai thác 15 năm chưa bị ăn mịn [61] Với việc phân tích, tính tốn thận trọng nhà nghiên cứu cho kết cấu bê tơng cốt GFRP có độ bền đến 100 năm [110] có khả chịu tải trọng mỏi vượt trội so với trường hợp sử dụng cốt thép [53] Các nghiên cứu Việt Nam Tại Việt Nam, có nghiên cứu kết cấu dầm, điển nghiên cứu Vũ Ngọc Anh cộng [5], Cheng Por Eng [6], Nguyễn Hùng Phong [11], Nguyễn Minh Long cộng [19], Phạm Thị Loan cộng [9], Cù Thị Hồng Yến cộng [13] Các nghiên cứu khẳng định ứng xử khác biệt kết cấu dầm bê tông cốt GFRP so với cốt thép độ võng, nứt, ăn mòn Nghiên cứu Đặng Vũ Hiệp cộng [7] thay đổi độ võng sàn bê tơng cốt GFRP kích thước (2200x650x60)mm 90 ngày Kết cho thấy giá trị dự báo độ võng theo ACI.440 phù hợp với sàn chưa nứt lớn nhiều so với độ võng đo sàn bị nứt chịu tải dài hạn 1.4.3 Ứng dụng cốt GFRP Trên giới cốt GFRP ứng dụng vào số hạng mục, bao gồm: mái nhà, mặt cầu; công trình cầu vượt biển, tường chắn ven biển; kết cấu gờ chắn cầu, đường sắt, nhà ga, thi công hầm, … Tại Việt Nam sử dụng GFRP như: Nhà chiến sĩ cảnh vệ khu tưởng niệm Đại tướng Võ Nguyên Giáp, Vũng Chùa - Quảng Bình; đoạn đường Hồ Tùng Mậu Cầu Giấy - Hà Nội; ứng dụng chế tạo cọc cừ sử dụng kết hợp bê tông cường độ siêu cao cốt GFRP; tập đoàn Vingroup sử dụng GFRP kết hợp với thép thường làm đường dốc tầng hầm cho xe tải vận chuyển đất đào; Công ty BUSADCO - Vũng Tàu áp dụng thử nghiệm dùng GFRP cho sản xuất nắp cống cọc BTCT; Cơng trình công viên Phù Đổng Trần phú, Nha Trang sử dụng GFRP làm đáy tầng hầm; Cơng trình đê biển Cà Mau sử dụng GFRP để thi công thử nghiệm hệ thống rọ đá làm kè biển 1.5 Định hướng nghiên cứu Trên sở phân tích trên, phạm vi đề tài, tác giả dự kiến nội dung nghiên cứu sau: Nghiên cứu lý thuyết tính tốn kết cấu mặt cầu theo phương pháp như: Canada, Mỹ Nghiên cứu thực nghiệm kết cấu mô điều kiện làm việc mặt cầu sử dụng cốt GFRP, chịu tác dụng tải trọng bánh xe Kết thí nghiệm xác định đặc trưng gồm: Mơ hình phá hoại khả chịu lực kết cấu; Quan hệ tải trọng độ võng; Tải trọng nứt chiều rộng khe nứt; Quan hệ tải trọng với biến dạng bê tông mặt biến dạng cốt lớp dưới; Phân tích, đánh giá kết dự tính theo cơng thức lý thuyết, so sánh với thực nghiệm, từ đề xuất công thức điều chỉnh phù hợp áp dụng trọng tính tốn thiết kế kết cấu mặt cầu sử dụng cốt GFRP Việt Nam Phân tích hiệu ứng dụng cốt GFRP thay cho cốt thép kết cấu mặt cầu Đề xuất số nội dung điều chỉnh áp dụng sử dụng cốt GFRP tiêu chuẩn thiết kế cầu hành (TCVN 11823: 2017) thiết kế mặt cầu Kết luận chương Cốt GFRP với khả kháng ăn mòn độ bền cao cốt thép nghiên cứu ứng dụng xây dựng cầu, nhà ga, tường chắn ven biển, Cho đến dẫn tính toán, thiết kế kết cấu mặt cầu cốt GFRP ban hành áp dụng số nước Mỹ, Nhật, Canada, Các nghiên cứu, ứng dụng thực giới chứng minh việc sử dụng cốt GFRP thay phần toàn cốt thép mặt cầu đáp ứng yêu cầu thiết kế tăng độ bền cho cơng trình CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT THIẾT KẾ KẾT CẤU BẢN MẶT CẦU BÊ TÔNG CỐT THANH POLYME SỢI THỦY TINH 2.1 Giới thiệu Chương trình bày sở lý thuyết trình tự thiết kế mặt cầu sử dụng cốt GFRP theo hướng dẫn AASHTO LRFD 2018 [16], theo Tiêu chuẩn thiết kế cầu Canada CAN/CSA S6.1S1-10 [44] Ngồi ra, để có sở đề xuất cơng thức dự báo khả chịu tải áp dụng thiết kế kết cấu mặt cầu sử dụng cốt GFRP, phân tích, đánh giá mơ hình lý thuyết theo CSA - 2012 [43], ACI 440.1R - 15 [18], AASHTO LRFD 2018 [16]; JSCE - 97 [69]; El-Gamal et al [50], Ospina et al [86], Tiêu chuẩn Anh BS 8110 [35], TCVN 11823: 2017 [2], kết hợp phân tích hồi quy phi tuyến liệu thực nghiệm [30, 46, 49, 50, 52, 62, 63, 72, 92, 105] tiến hành 2.2 Phương pháp thiết kế mặt cầu cốt GFRP theo AASHTO LRFD 2018 AASHTO LRFD 2018 hướng dẫn thiết kế kết cấu mặt cầu sử dụng cốt GFRP theo phương pháp uốn tương tự mặt cầu bê tông cốt thép quy định TCVN 11823: 2017, với cơng thức tính tốn điều chỉnh để phù hợp với đặc điểm ứng xử cốt GFRP 2.3 Phương pháp thiết kế mặt cầu cốt GFRP theo Tiêu chuẩn Thiết kế cầu Canada (CAN/CSA S6.1S1-10) Tiêu chuẩn thiết kế cầu Canada cho phép thiết kế mặt cầu cốt GFRP theo hai phương pháp Phương pháp thiết kế chịu uốn tương tự mặt cầu bê tông cốt thép quy định mục 5.7 (CAN/CSA S6.1S1-10) phương pháp thiết kế kinh nghiệm với điều kiện kết cấu phải đảm bảo điều kiện cấu tạo theo quy định áp dụng cho phần phía Theo phương pháp kinh nghiệm, mặt cầu bố trí lưới cốt, với khoảng hở lưới lưới không nhỏ 55 mm Lớp cốt GFRP phía theo phương ngang có diện tích tối thiểu xác định theo (2.70) Af = 500ds / E f (2.70) Với ds khoảng cách từ mặt đến trọng tâm cốt FRP đặt theo phương ngang lớp dưới, mm; Ef mô đun đàn hồi cốt GFRP, MPa Các lớp GFRP lại lớp theo phương ngang cốt theo phương dọc lớp bố trí với hàm lượng tối thiểu (f = 0,0035) 2.4 Đánh giá cơng thức dùng tính tốn khả chịu tải kết cấu mặt cầu bê tông cốt GFRP 2.4.1 Khái quát công thức dự báo Khả chịu tải kết cấu bê tông cốt GFRP dự tính cách sử dụng công thức ACI 440.1R 2015 [18], AASHTO LRFD 2018 [16]; JSCE - 97 [69]; El-Gamal et al [50], Ospina et al [86], Tiêu chuẩn Anh BS 8110 (BSI 1997) [35] Ngoài ra, để nhận thấy khác khác biệt khả chịu tải sử dụng cốt GFRP thay cốt thép kết cấu mặt cầu, công thức dự báo Tiêu chuẩn thiết kế cầu đường TCVN 11823: 2017 [2] đưa vào phân tích ACI 440.1R - 2015 [18] ' Vc ACI = fc bo c (2.71); k = f n f + ( f n f ) − f n f (2.72) Trong đó: c chiều cao trục trung hịa mặt cắt nứt quy đổi, c = k.d, mm; bo chu vi tiết diện nguyên khoảng cách d/2 tính từ tải trọng tập trung, mm; nf tỷ số mô đun đàn hồi; f hàm lượng cốt GFRP; AASHTO LRFD 2018 [16] Vc LRFD = 0,84 f c' bo c (2.73) Trong đó: f’c tính (MPa); bo c tính (mm); JSCE - 97 [69] Vc JSCE = d p r f pcd bo d (2.74) Với: 100 f E f 1/3 p = ,1.5 Es 100 1/ d = ,1.5 d (2.75); u = 2(cx + cy) (2.77); r = + ( f pcd = 0.2 fc' ,1.2 u + 0.25 d ) (2.76) (2.78) (2.79) Ospina et al [86] ( Vc.Osp = 2, 77 f f c' ) 1/3 Ef (2.80) b1.5 d Es Trong đó: b1.5 chi vi tiết diện tháp chọc thủng độ sâu 1,5d tính từ bề mặt chịu tải, mm El-Gamal et al [50] Vc El = 0.33 f c' bo d (1.2) N (2.81) 1/3 Với: E f 8d = 0.62 f 1 + bo 1000 (2.82) N: hệ số xét đến tính liên tục, N = với nhịp; N = với liên tục theo phương; N = với liên tục theo hai phương Tiêu chuẩn Anh BS 8110 (BSI 1997) [35] 1/3 Vc BS E f = 0, 79 100 f Es TCVN 11823: 2017 [2] 1/3 f c' 25 1/ 400 d b1.5 d (2.83) 0,33 Vc.TCVN = 0,17 + c f c' bo d v 0,33 f c' bo d v (2.84) Trong đó: c tỷ số cạnh dài cạnh ngắn hình chữ nhật mà qua tải trọng truyền lên bản; dv chiều cao chịu cắt hữu hiệu (dv = d), mm 2.4.2 Đánh giá công thức dự báo Tiến hành đánh giá công thức lý thuyết dựa số liệu thực nghiệm tiến hành tác giả [30, 46, 49, 50, 52, 62, 63, 72, 92, 105] Kết tổng hợp đánh giá Bảng 2.5 Hình 2.3 Bảng 2.5 Đánh giá mức độ phù hợp công thức lý thuyết TT Số hiệu mẫu VTN/ Vc.TCVN VTN/ Vc.ACI G-200-N 0,87 2,05 1,95 G-175-N 0,82 1,85 G-150-N 0,78 G-175-H VTN/ VTN/ Vc.LRFD Vc.JSCE VTN/ Vc.Op VTN/ Vc.El 1,27 1,10 1,04 VTN/ Vc.BS 1,52 1,76 1,07 1,06 1,04 1,39 1,75 1,67 1,05 1,05 1,04 1,31 0,88 2,28 2,17 1,54 1,25 1,11 1,65 G-175-N-0,7 0,76 2,41 2,29 1,44 1,25 1,15 1,64 G-175-N-0,35 0,69 3,06 2,91 1,66 1,44 1,32 1,89 G-S1 0,92 2,35 2,24 1,43 1,25 1,70 G-S2 0,94 1,81 1,73 1,15 1,06 1,17 1,41 G-S3 0,94 2,21 2,10 1,38 1,21 1,64 1,64 10 C-S1 0,80 2,11 2,01 1,27 0,93 1,51 1,51 11 C-S2 1,00 1,88 1,79 1,19 0,91 1,48 1,48 12 D1 1,07 3,06 2,91 1,62 1,47 2,11 2,11 13 D2 1,23 2,57 2,45 1,48 1,35 1,93 1,93 14 1,17 2,27 2,16 1,54 1,03 1,72 1,72 15 1,40 2,72 2,59 1,85 1,23 2,07 2,07 16 1,55 3,01 2,87 2,05 1,36 2,29 2,29 17 G-S4 0,95 2,19 2,08 1,33 1,20 1,63 1,63 18 G-S5 0,99 2,27 2,17 1,38 1,25 1,70 1,70 19 1,37 2,41 2,29 1,49 1,45 1,89 1,89 20 1,24 4,38 4,17 2,07 1,58 2,42 2,42 21 1,39 4,91 4,68 2,32 1,77 2,71 2,71 22 1,15 4,05 3,85 1,91 1,46 2,23 2,23 23 1,06 3,76 3,58 1,78 1,36 2,07 2,07 24 0,72 2,53 2,41 1,36 1,12 1,71 1,71 25 SG1 0,46 2,33 2,22 0,97 0,87 1,16 1,16 26 SC1 0,61 2,23 2,13 1,02 0,79 1,22 1,22 1,41 27 SG2 0,62 2,37 2,26 1,16 0,96 1,28 1,28 28 SG3 0,67 2,32 2,21 1,10 0,97 1,29 1,29 29 SC2 0,91 2,16 2,05 1,14 0,86 1,33 1,33 30 G(0.7)30/20 0,68 1,93 1,84 1,02 0,94 1,26 1,26 31 G(1.6)30/20 0,85 1,73 1,65 1,01 0,92 1,24 1,24 32 G(1.6)30/20-H 0,77 1,68 1,60 1,21 0,85 1,18 1,18 33 G(1.2)30/20 0,87 1,74 1,65 1,01 0,89 1,25 1,25 34 G(0.7)30/20-B 0,81 2,37 2,25 1,27 1,16 1,54 1,54 35 G(0.7)45/20 0,78 2,35 2,24 1,31 1,14 1,52 1,52 36 G(0.7)45/20-B 1,09 2,25 2,14 1,34 1,22 1,61 1,61 37 G(1.6)30/20-B 1,06 2,09 1,99 1,24 1,15 1,51 1,51 38 G(1.6)45/20 0,90 1,78 1,69 1,12 1,07 1,41 1,41 Trung bình 0,94 2,45 2,34 1,38 1,16 1,08 1,64 Độ lệch chuẩn (SD) 0,244 0,734 0,699 0,330 0,227 0,153 0,373 Hình 2.3 So sánh mức độ phù hợp công thức lý thuyết so với kết thực nghiệm Bảng 2.5 Hình 2.3 cho thấy kết dự báo theo công thức El-Gamal gần với giá trị thực nghiệm với chênh lệch trung bình 8%, thiên an tồn có độ lệch chuẩn thấp (0,153) Các công thức ACI 440.1R 2015, AASHTO LRFD 2018, JSCE, Tiêu chuẩn Anh cho kết dự báo nhỏ giá trị thực nghiệm, với mức chênh lệch tương ứng 145%, 134%, 38%, 16%, 64% độ lệch chuẩn tương ứng 0,734, 0,699, 0,33, 0,227, 0,373 Công thức TCVN 11823: 2017 cho kết dự báo lớn thực nghiệm, với chênh lệch trung bình 6% Nguyên nhân sai lệch công thức TCVN 11823: 2017 quy định cốt thép có mơ đun đàn hồi lớn mô đun đàn hồi GFRP 4,44 lần Nhằm mục đích đề nghị cơng thức dự báo khả kháng chọc thủng kết cấu mặt cầu bê tông cốt GFRP, nghiên cứu sinh sử dụng phương pháp hồi quy phi tuyến dựa số liệu mẫu Bảng 2.5 Công thức Ospina (2.80) lựa chọn để tiến hành phân tích điều chỉnh, công thức xét đến đầy đủ yếu tố ảnh hưởng đến khả chịu tải kết cấu mặt cầu sử dụng cốt GFRP thay cốt 11 Thí nghiệm tiến hành mơ hình mặt cầu sử dụng cốt thép GFRP chịu tải trọng tập trung (mô vệt bánh xe) nhằm xác định ứng xử kết cấu dựa số liệu sau: - Dạng phá hoại kết cấu, tải trọng gây nứt, tải trọng gây phá hoại, chiều rộng vết nứt ứng với mức tải tiêu chuẩn, mức tải tính tốn quy định TCVN 11823:2017 Quan hệ tải trọng với tham số: độ võng, biến dạng cốt lớp theo ngang cầu, biến dạng mặt bê tông chịu nén, mẫu có hàm lương cốt lớp theo phương ngang cầu nhóm mẫu cốt GFRP 0,4%, 1,0% 1,2% nhóm mẫu cốt thép có hàm lượng 0,4% - Trên sở phân tích kết thực nghiệm, tiến hành đánh giá khả dự báo công thức đề nghị (công thức 2.89) 3.2 Lựa chọn mơ hình thí nghiệm Tham khảo nghiên cứu tiến hành giới [30, 49, 50] Tiêu chuẩn thiết kế cầu đường TCVN 11823: 2017, lựa chọn mơ hình thí nghiệm kết cấu có kích thước (2,5x2,5x0,2)m, liên kết (bằng bu lông) với hai dầm đỡ, khoảng cách hai tim dầm 2,0 m Tải trọng thí nghiệm tải tập trung truyền lên nhịp thơng qua thép đệm có kích thước mô vệt bánh xe (510x362)mm 3.3 Công tác chuẩn bị thí nghiệm Vật liệu Sử dụng cốt GFRP có đường kính 10 mm, 16 mm 20 mm với bề mặt có dạng gờ xoắn cung cấp từ Công ty Cổ phần Cốt sợi Polyme Việt Nam (FRP VIETNAM.JSC) (Hình 3.2), với số tiêu lý: f*fu = 900 MPa; Ef = 45 GPa; fu = 0,02 Mẫu đối chứng sử dụng cốt thép có đường kính 14 mm cho lớp chịu lực 10 mm cho lớp lại Một số đặc trưng cốt thép: fy = 420 MPa, Es = 200 GPa a) GFRP - 10 b) GFRP - 16 c) GFRP - 20 Hình 3.2 Cốt GFRP dùng cho thí nghiệm Bê tơng thiết kế có cường độ chịu nén 28 ngày tuổi đạt 45 MPa (mẫu trụ), với thành phần chi tiết Phụ lục Thiết bị thí nghiệm Đề tài sử dụng thu nhận xử lý số liệu kết nối với cảm biến máy tính phục vụ cho việc thu thập số liệu thí nghiệm Mẫu thí nghiệm Tồn thí nghiệm gồm nhóm (12 mẫu) có cấu tạo chi tiết Hình 3.6, chi tiết bố trí cốt tổng hợp Bảng 3.3 Độ võng đo LVDT với độ xác 0,001 mm, lắp đặt bề mặt mẫu Biến dạng nén bề mặt bê tông đo 04 cảm biến điện trở đặt vị trí khác Biến dạng cốt thép cốt GFRP lớp đo 03 cảm biến dán sẵn vào cốt trước đổ bê tơng (Hình 3.8) 12 Chiều rộng vết đo mặt mẫu cách sử dụng thước mẫu đo nứt chuyên dụng MÉu G1 10@200 50 50 25 30 200 14@250 50 16@250 50 2500 25 30 200 MÉu S1 10@200 2500 MÉu G3 10@200 50 50 25 30 200 16@100 50 20@125 50 2500 25 30 200 MÉu G2 10@200 2500 Hình 3.6 Cấu tạo chi tiết mẫu thử nghiệm Bảng 3.3 Chi tiết bố trí cốt mẫu thí nghiệm Nhóm mẫu Loại cốt Cốt thép GFRP GFRP GFRP Lưới Cốt dọc Cốt ngang 1310@200 1114@250 1310@200 1116@250 1310@200 2516@100 1310@200 2120@125 Lưới Cốt dọc Cốt ngang 1310@200 1310@200 1310@200 1310@200 1310@200 1310@200 1310@200 1310@200 250 Bố trí thiết bị đo đạc Các thiết bị đo đạc bố trí Hình 3.8 50 2500 2000 50 250 50 510 50 362 250 2500 Cảm biến đo biến dạng cốt thép lớp d-ới Cảm biến đo biến dạng bê tông mặt Thiết bị ®o ®é cđa b¶n (LVDT) Hình 3.8 Sơ đồ bố trí thiết bị đo 3.4 Phương pháp tiến hành thí nghiệm Sơ đồ thí nghiệm 13 Hình 3.9 Sơ đồ bố trí thí nghiệm Trình tự thí nghiệm Quá trình gia tải khống chế tốc độ kN/phút, ghi lại giá trị tải trọng nứt, đo chiều rộng vết nứt ứng với tải trọng khai thác tải trọng thiết kế Ngoài dạng phân bố vết nứt mơ hình phá hoại thu thập 3.5 Kết thí nghiệm phân tích Kết thí nghiệm nén mẫu bê tông đúc với trình đúc mẫu thu f’c = 45,2 MPa Mơ hình phá hoại dạng vết nứt Kết thí nghiệm nhóm mẫu tổng hợp Bảng 3.5, 3.6 Dạng phá hoại mặt mặt Hình 3.11, 3.12 Bảng 3.5 Tổng hợp kết thí nghiệm mẫu tải trọng độ võng Mẫu Pcr (kN) Pmax (kN) S1a S1b S1c S1-TB G1a G1b G1c G1-TB G2a G2b G2c G2-TB G3a G3b G3c G3-TB 132,2 131,3 132,8 132,1 118,3 116,5 121,4 118,7 138,5 137,5 136,6 137,5 134,3 133,6 133,2 133,7 655 665 660,1 660,1 505,2 501,5 498,4 501,7 717,6 724,9 722,2 721,5 731,1 745,0 761,1 745,7 Ps 0,58 0,45 0,49 0,51 0,59 0,57 0,58 0,58 0,57 0,56 0,55 0,56 0,52 0,54 0,53 0,53 (mm) Pc 1,5 1,01 1,11 1,21 1,73 1,82 1,79 1,78 1,45 1,61 1,52 1,53 1,51 1,52 1,50 1,51 Dạng phá hoại Pmax 22,79 19,98 21,98 21,58 28,67 34,03 30,92 31,21 29,26 30,84 29,39 29,83 25,61 27,94 26,25 26,60 Chọc thủng Chọc thủng Chọc thủng Chọc thủng 14 Chú thích: Pcr tải trọng gây nứt mẫu bản, Pmax tải trọng gây phá hoại mẫu Giá trị độ võng (mm) cột Ps, Pc, Pmax giá trị độ võng mẫu thử tương ứng với tải trọng tiêu chuẩn, tải trọng tính tốn tải trọng gây phá hoại mẫu Các mẫu phá hoại cắt hai chiều (xuyên thủng) xảy đột ngột với khả chịu tải trung bình nhóm mẫu S1, G1, G2, G3 tương ứng 660 kN, 501,7 kN, 721,5 kN 745,7 Mặt bị phá hoại chọc thủng theo chu vi thép truyền tải, vết nứt mặt có dạng bao gồm đường trịn đồng tâm với đường ngồi có đường kính khoảng cách hai dầm đỡ đường nứt hướng vào tâm diện chịu tải Mặt đáy vết nứt hướng vào tâm diện chịu tải Với hàm lượng cốt nhiều hơn, thuộc nhóm G3 có nhiều vết nứt phân bố so với thuộc nhóm G1 (Hình 3.11b, c) Bảng 3.6 Tổng hợp kết thí nghiệm mẫu biến dạng nứt wmax (mm) f () c () Ghi Ps Pc Pmax Ps Pc Pmax Ps Pc S1a 222 409 7223 -137 -304 -2630 0,34 Trên mẫu chưa xuất S1b 245 450 7631 -112 -237 -2423 0,32 vết nứt ứng với mức tải sử dụng S1c 200 368 6868 -103 -216 -2554 0,32 S1-TB 222 409 7327 -117 -252 -2560 0,33 G1a 373 1461 9818 -193 -521 -2622 0,55 Trên mẫu chưa xuất G1b 308 1349 9958 -181 -416 -2811 0,58 vết nứt ứng với mức tải sử dụng G1c 279 891 9842 -165 -500 -2825 0,57 G1-TB 320 1233 9906 -180 -479 -2753 0,57 G2a 197 806 10185 -140 -288 -2762 - 0,37 Trên mẫu chưa xuất G2b 247 748 9834 -151 -283 -2586 - 0,38 vết nứt ứng với mức tải sử dụng G2c 199 823 9542 -151 -339 -2614 - 0,38 G2-TB 214 793 9854 -147 -303 -2654 - 0,38 - 0,35 Trên mẫu chưa xuất G3a 224 704 9500 -126 -295 -2590 - 0,35 vết nứt ứng với mức tải G3b 169 538 9101 -107 -281 -2780 sử dụng - 0,36 G3c 171 547 9611 -151 -323 -2626 - 0,35 G3-TB 188 596 9404 -128 -300 -2665 Chú thích: Giá trị f cột Ps, Pc, Pmax biến dạng cốt tương ứng với mức tải trọng tiêu chuẩn, tải trọng tính tốn tải trọng gây phá hoại mẫu; Giá trị c cột Ps, Pc, Pmax biến dạng mặt bê tông chịu nén tương ứng với mức tải trọng tiêu chuẩn, tải trọng tính tốn tải trọng gây phá hoại mẫu; Giá trị wmax cột Ps, Pc chiều rộng vết nứt lớn mẫu tương ứng với mức tải trọng tiêu chuẩn, tải trọng tính tốn Mẫu Tải trọng nứt trung bình nhóm mẫu S1, G1, G2, G3 tương ứng 132,1 kN, 118,7 kN 137,5 kN, 133,7 kN, giá trị lớn tải trọng khai thác tính cho bánh xe hoạt tải thiết kế HL93 (Ps = 1,33x1,0x72,5 = 96,4 kN) Chiều rộng vết nứt đo với tải trọng tính tốn (Pc = 1,33x1,75x72,5 = 168,7 kN) nhóm mẫu S1, G1, G2 G3 có giá trị trung bình tương ứng 0,33 mm, 0,57 mm, 0,38 mm 0,35 mm Chiều rộng vết nứt phụ thuộc vào độ cứng dọc trục tính đổi (E) cốt khoảng cách cốt 15 a) Nhóm mẫu S1b b) Nhóm mẫu G1a c) Nhóm mẫu G3b Hình 3.11 Mơ hình phá hoại dạng nứt mặt nhóm mẫu thí nghiệm a) Nhóm mẫu S1a b) Nhóm mẫu G2c c) Nhóm mẫu G3a Hình 3.12 Dạng nứt mặt số mẫu thí nghiệm Biến dạng bê tông cốt Biểu đồ quan hệ tải trọng - biến dạng cốt; tải trọng - biến dạng bê tơng mẫu thí nghiệm thể Hình 3.17 Biến dạng trung bình cốt thép cốt GFRP mẫu thử S1, G1, G2, G3, với mức tải tiêu chuẩn tương ứng 222 , 320 , 214 , 188 , ứng với mức tải tính tốn (tính với tải trọng bánh xe thiết kế trục HL93) tương ứng 409 , 1233 , 793 , 596 Các giá trị biến dạng tương ứng với tải trọng thiết kế đạt từ 3,1% đến 9,5% so với giá trị biến dạng giới hạn cốt GFRP (fd = 0,014) Tại thời điểm mẫu bị phá hoại, biến dạng lớn cốt đạt từ 64,1% đến 72,6% giá trị biến dạng thiết kế vật liệu cốt GFRP Với mức tải trọng tiêu chuẩn (Ps = 96,4 kN), tương ứng với hàm lượng cốt tăng gấp 2,5 lần nhóm G2 so với nhóm G1, biến dạng cốt giảm 33,1%, với hàm lượng cốt tăng gấp lần nhóm mẫu G3 so với G1, biến dạng cốt giảm 41,2% Biến dạng bê tơng mặt nhóm mẫu S1, G1, G2, G3 tương ứng với tải trọng tiêu chuẩn -117 , -180 , -147 , -128 , tương ứng với mức tải tính tốn -252 , -479 , -303 , -300 Biến dạng lớn bê tông mặt mức tải thiết kế đạt từ 8,4% đến 16,0% so với biến dạng giới hạn bê tông (cu = 0,003) Với mức tải gây phá hoại mẫu, biến dạng lớn bê tông mặt mẫu đạt từ 80,8% đến 93,6% so với biến dạng giới hạn bê tông Các mẫu bị phá hoại biến dạng cốt thép cốt GFRP bê tông nhỏ giá trị biến dạng giới hạn vật liệu Ứng xử võng - Biểu đồ quan hệ tải trọng độ võng Đường cong quan hệ tải trọng - độ võng mẫu bê tông cốt thép mẫu bê tơng cốt GFRP có dạng gần tuyến tính hai giai đoạn trước sau bị nứt (Hình 3.18) Độ võng trung nhóm mẫu G1, G2, G3, ứng với tải trọng sử dụng tương ứng 1,57 mm, 0,73 mm, 0,59 mm, giá trị nhỏ độ võng cho phép (L/800 = 2,5mm) Với mức tải gây phá hoại mẫu, độ võng trung bình nhóm mẫu S1, G1, G2, G3 tương ứng 21,58 mm, 31,21 mm, 29,83 mm, 26,60 mm Ứng với mức tải 501,7 kN (tải trọng phá hoại trung bình nhóm mẫu G1), nhóm mẫu G2 có hàm lượng cốt 16 gấp 2,5 lần so với nhóm mẫu G1 có độ võng thấp 39,1%, mẫu G3 có hàm lượng cốt gấp 3,0 lần so với nhóm mẫu G1 có độ võng thấp 52,4% a) Cốt thép (GFRP) b) Bê tông Hình 3.18 Quan hệ tải trọng Hình 3.17 Quan hệ tải trọng biến dạng trung bình độ võng nhóm mẫu cốt bê tơng nhóm mẫu Nhóm mẫu bê tơng cốt thép (S1) có độ võng trung bình nhỏ nhóm G3 có hàm lượng cốt nhỏ độ cứng dọc trục tính đổi cốt lớn (mẫu S1 có E = 733 MPa, mẫu G3 có E = 525 MPa) So sánh giá trị độ võng giới hạn (L/800 = 2,5 mm), tải trọng khai thác cho phép trung bình nhóm mẫu G1, G2, G3 tương ứng 162,5 kN, 213,1 kN, 221,9 kN, vượt từ 1,7 đến 2,3 lần so với giá trị tải trọng khai thác quy định 3.6 Phân tích đánh giá kết thực nghiệm So sánh kết thực nghiệm với công thức lý thuyết Số liệu thực nghiệm so sánh với nghiên cứu El-Gamal [49] mẫu có hàm lượng cốt tương đương, chiều dày sơ đồ thí nghiệm tương tự Kết tính tốn cho thấy mức chênh lệch nhỏ, với mức tải trọng gây phá hoại mẫu, chênh lệch trung bình - 2,5%, 1,9% tương ứng với nhóm mẫu G2 G3 So sánh với mức tải khai thác cho phép, chênh lệch trung bình 8,4%, 4,5% tương ứng với nhóm mẫu G2 G3 (Bảng 3.7) Bảng 3.7 Tổng hợp so sánh với kết thực nghiệm El-Gamal [49] So sánh với mức tải gây phá hoại mẫu VTN [49] Chênh VTN (kN) (kN) lệch So sánh với mức tải khai thác cho phép VTN VTN [49] Chênh (kN) (kN) lệch TT Số hiệu mẫu G1-TB 501,7 - - 162,5 - - G2-TB 721,5 740,0 -2,5% 213,1 196,60 8,4% G3-TB 745,7 732,0 1,9% 221,9 212,40 4,5% Tiến hành đánh giá khả dự báo công thức điều chỉnh đề nghị (2.89), so sánh với công thức lý thuyết trình bày mục 2.6.1 Trên sở so sánh với kết thực nghiệm, kết trình bày Bảng 3.9 Hình 3.19 Bảng 3.9 Kết so sánh mơ hình dự báo với mức tải gây phá hoại mẫu TT Số hiệu mẫu G1a 0,57 2,32 2,21 G1b 0,56 2,30 2,19 VTN/ VTN/ VTN/ VTN/ Vc.TCVN Vc.ACI Vc.LRFD Vc.JSCE VTN/ Vc.Op VTN/ Vc.El VTN/ Vc.BS VTN/ Vc.P 1,22 1,09 1,51 1,17 0,96 1,21 1,08 1,50 1,16 0,96 17 G1c 0,56 2,29 2,18 1,20 1,07 1,49 1,16 0,95 G2a 0,80 2,15 2,05 1,27 1,14 1,58 1,23 1,02 G2b 0,81 2,17 2,07 1,29 1,15 1,59 1,24 1,03 G2c 0,81 2,16 2,06 1,28 1,15 1,59 1,24 1,03 G3a 0,83 2,05 1,95 1,24 1,11 1,54 1,18 1,00 G3b 0,85 2,08 1,98 1,27 1,13 1,56 1,20 1,02 G3c 0,87 2,13 2,03 1,29 1,16 1,60 1,23 1,04 0,74 2,18 2,08 1,25 1,12 1,07 1,55 1,00 Trung bình Độ lệch chuẩn (SD) 0,135 0,098 0,093 0,036 0,032 0,031 0,044 0,034 Hệ số biến thiên (COV, 18,2 4,5 4,5 2,9 2,9 2,9 2,8 3,4 %) Chú thích: Vc.TCVN, Vc.ACI, Vc.LRFD, Vc.JSCE, Vc.Osp, Vc.El, Vc.BS, Vc.P, VTN, giá trị dự báo khả kháng chọc thủng mẫu theo Tiêu chuẩn Thiết kế cầu đường (TCVN 11823:2017), theo Hướng dẫn ACI (ACI 440.1R 2015), theo Hướng dẫn AASHTO LRFD (AASHTO LRFD 2018), theo tiêu chuẩn Nhật Bản (JSCE - 1997), theo đề nghị Ospina, theo đề nghị El-Gamal, theo tiêu chuẩn Anh BS 8110, theo đề nghị luận án giá trị thực nghiệm Kết phân tích Bảng 3.9 Hình 3.19 cho thấy cơng thức điều chỉnh nghiên cứu sinh đề nghị có kết dự báo phù hợp với số liệu thực nghiệm có độ lệch chuẩn nhỏ (0,034) Giá trị dự báo theo công thức El-Gamal, Ospina, Tiêu chuẩn Anh, Tiêu chuẩn Nhật Bản, Hướng dẫn AASHTO LRFD 2018, ACI 440.1R 2015 thiên an toàn với mức chênh lệch tương ứng 7%, 12%, 55%, 25%, 108%, 118%, điều lý giải hiệu ứng vòm nén hình thành từ liên kết dầm đỡ kết cấu mặt cầu, dẫn đến khả chịu tải thực tế kết cấu lớn kết cấu hai chiều có liên kết tựa thông thường Tiêu chuẩn thiết kế cầu đường TCVN 11823: 2017 cho kết dự báo lớn giá trị thực nghiệm, với mức chênh lệch trung bình 26% công thức tiêu chuẩn quy định cốt thép có mơ đun đàn hồi gấp 4,44 lần so với loại cốt GFRP sử dụng Hình 3.19 So sánh giá trị dự báo trung bình theo công thức thực nghiệm Tiến hành so sánh mức tải giới hạn tương ứng với điều kiện độ võng (L/250) thu từ thực nghiệm với giá trị dự tính lấy 30% mức tải gây phá hoại mẫu tính theo cơng thức điều chỉnh (2.89) Kết trình bày Bảng 3.10 cho thấy giá 18 trị dự báo mức tải khai thác cho phép phù hợp với kết thực nghiệm, với chênh lệch trung bình 2% thiên an tồn Vì dụng phương pháp dự báo để kiểm tra thiết kế kết cấu mặt cầu bê tơng cốt GFRP theo phương pháp kiểm sốt phá hoại cắt hai chiều (chọc thủng) Bảng 3.10 So sánh kết dự báo mức tải khai thác cho phép thực nghiệm Chênh lệch so với TT Số hiệu mẫu VTN (kN) Vc.S (kN) thực nghiệm (%) G1a 165,5 157,3 1,05 G1b 159,2 157,3 1,01 G1c 162,7 157,3 1,03 G2a 215,5 211,3 1,02 G2b 210,3 211,3 1,00 G2c 213,5 211,3 1,01 G3a 223,3 219,9 1,02 G3b 215,9 219,9 0,98 G3c 226,6 219,9 1,03 Trung bình 1,02 Chú thích: Mức tải khai thác cho phép Vc.S = 0,3Vc.P, với Vc.P xác định theo cơng thức (2.89) 3.6.2 Phân tích ứng xử kết cấu thí nghiệm phương pháp PTHH Kết cấu mơ hình hóa phân tích phần mềm Abaqus Kết phân bố chuyển vị ứng suất mặt mặt Hình 3.24, 3.25, phù hợp với ứng xử võng dạng phá hoại tiến hành thực nghiệm a) Mặt b) Mặt Hình 3.24 Phân bố chuyển vị mặt mặt a) Mặt b) Mặt Hình 3.25 Phân bố ứng suất mặt mặt Kết phân tích Bảng 3.12 cho thấy phương pháp mô số cho kết phù hợp với thực nghiệm, với chênh lệch từ -4,8% đến 5,2% Biểu diễn mối quan hệ hàm lượng cốt GFRP khả chịu tải theo công thức lý thuyết, kết thực nghiệm, mô hình số cơng thức đề nghị mơ tả ... áp dụng Việt Nam Do luận án lựa chọn đề tài ? ?Nghiên cứu ứng dụng vật liệu cốt polyme sợi thủy tinh cho kết cấu mặt cầu đường ô tô” làm đề tài luận án Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu ứng dụng cốt. .. kết cấu mặt cầu bê tông sử dụng loại cốt GFRP sản xuất Việt Nam phương án sử dụng cốt GFRP mặt cầu, làm sở cho việc nghiên cứu, ứng dụng cốt GFRP xây dựng cầu Việt Nam Cấu trúc luận án Luận án. .. thác cho phép cần kiểm chứng, đánh giá thực nghiệm để có sở ứng dụng công tác thiết kế kết cấu mặt cầu cốt GFRP Việt Nam CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM KẾT CẤU BẢN MẶT CẦU BÊ TÔNG CỐT THANH POLYME