Nghiên cứu ảnh hưởng ứng xử sau đàn hồi của dầm nối tới sự làm việc chịu xoắn của kết cấu lõi nửa kín trong nhà nhiều tầng bê tông cốt thép

Nghiên cứu ảnh hưởng ứng xử sau đàn hồi của dầm nối tới sự làm việc chịu xoắn của kết cấu lõi nửa kín trong nhà nhiều tầng bê tông cốt thép.Nghiên cứu ảnh hưởng ứng xử sau đàn hồi của dầm nối tới sự làm việc chịu xoắn của kết cấu lõi nửa kín trong nhà nhiều tầng bê tông cốt thép.Nghiên cứu ảnh hưởng ứng xử sau đàn hồi của dầm nối tới sự làm việc chịu xoắn của kết cấu lõi nửa kín trong nhà nhiều tầng bê tông cốt thép.Nghiên cứu ảnh hưởng ứng xử sau đàn hồi của dầm nối tới sự làm việc chịu xoắn của kết cấu lõi nửa kín trong nhà nhiều tầng bê tông cốt thép.Nghiên cứu ảnh hưởng ứng xử sau đàn hồi của dầm nối tới sự làm việc chịu xoắn của kết cấu lõi nửa kín trong nhà nhiều tầng bê tông cốt thép.Nghiên cứu ảnh hưởng ứng xử sau đàn hồi của dầm nối tới sự làm việc chịu xoắn của kết cấu lõi nửa kín trong nhà nhiều tầng bê tông cốt thép.Nghiên cứu ảnh hưởng ứng xử sau đàn hồi của dầm nối tới sự làm việc chịu xoắn của kết cấu lõi nửa kín trong nhà nhiều tầng bê tông cốt thép.Nghiên cứu ảnh hưởng ứng xử sau đàn hồi của dầm nối tới sự làm việc chịu xoắn của kết cấu lõi nửa kín trong nhà nhiều tầng bê tông cốt thép.Nghiên cứu ảnh hưởng ứng xử sau đàn hồi của dầm nối tới sự làm việc chịu xoắn của kết cấu lõi nửa kín trong nhà nhiều tầng bê tông cốt thép.Nghiên cứu ảnh hưởng ứng xử sau đàn hồi của dầm nối tới sự làm việc chịu xoắn của kết cấu lõi nửa kín trong nhà nhiều tầng bê tông cốt thép.Nghiên cứu ảnh hưởng ứng xử sau đàn hồi của dầm nối tới sự làm việc chịu xoắn của kết cấu lõi nửa kín trong nhà nhiều tầng bê tông cốt thép.Nghiên cứu ảnh hưởng ứng xử sau đàn hồi của dầm nối tới sự làm việc chịu xoắn của kết cấu lõi nửa kín trong nhà nhiều tầng bê tông cốt thép.Nghiên cứu ảnh hưởng ứng xử sau đàn hồi của dầm nối tới sự làm việc chịu xoắn của kết cấu lõi nửa kín trong nhà nhiều tầng bê tông cốt thép.Nghiên cứu ảnh hưởng ứng xử sau đàn hồi của dầm nối tới sự làm việc chịu xoắn của kết cấu lõi nửa kín trong nhà nhiều tầng bê tông cốt thép.Nghiên cứu ảnh hưởng ứng xử sau đàn hồi của dầm nối tới sự làm việc chịu xoắn của kết cấu lõi nửa kín trong nhà nhiều tầng bê tông cốt thép.Nghiên cứu ảnh hưởng ứng xử sau đàn hồi của dầm nối tới sự làm việc chịu xoắn của kết cấu lõi nửa kín trong nhà nhiều tầng bê tông cốt thép.Nghiên cứu ảnh hưởng ứng xử sau đàn hồi của dầm nối tới sự làm việc chịu xoắn của kết cấu lõi nửa kín trong nhà nhiều tầng bê tông cốt thép.Nghiên cứu ảnh hưởng ứng xử sau đàn hồi của dầm nối tới sự làm việc chịu xoắn của kết cấu lõi nửa kín trong nhà nhiều tầng bê tông cốt thép.Nghiên cứu ảnh hưởng ứng xử sau đàn hồi của dầm nối tới sự làm việc chịu xoắn của kết cấu lõi nửa kín trong nhà nhiều tầng bê tông cốt thép.Nghiên cứu ảnh hưởng ứng xử sau đàn hồi của dầm nối tới sự làm việc chịu xoắn của kết cấu lõi nửa kín trong nhà nhiều tầng bê tông cốt thép.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI ĐOÀN XUÂN QUÝ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG ỨNG XỬ SAU ĐÀN HỒI CỦA DẦM NỐI TỚI SỰ LÀM VIỆC CHỊU XOẮN CỦA KẾT CẤU LÕI NỬA KÍN TRONG NHÀ NHIỀU TẦNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Mã số: 9580201 LUẬN ÁN TIẾN SĨ Hà Nội - Năm 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI ĐOÀN XUÂN QUÝ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG ỨNG XỬ SAU ĐÀN HỒI CỦA DẦM NỐI TỚI SỰ LÀM VIỆC CHỊU XOẮN CỦA KẾT CẤU LÕI NỬA KÍN TRONG NHÀ NHIỀU TẦNG BÊ TÔNG CỐT THÉP Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Mã số: 9580201 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS NGUYỄN TIẾN CHƯƠNG PGS.TS NGUYỄN HÙNG PHONG Hà Nội - Năm 2023 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung Luận án Tiến sỹ “Nghiên cứu ảnh hưởng ứng xử sau đàn hồi dầm nối tới làm việc chịu xoắn kết cấu lõi nửa kín nhà nhiều tầng bê tơng cốt thép” kết cơng trình nghiên cứu khoa học riêng tơi Các số liệu kết trình bày Luận án trung thực, khách quan chưa cơng bố cơng trình khác ngồi danh sách cơng trình khoa học nghiên cứu sinh liên quan đến Luận án Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Nghiên cứu sinh Đoàn Xuân Quý LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Xây dựng Hà Nội, Phòng Quản lý đào tạo, Khoa Xây dựng Dân dụng Công nghiệp tạo điều kiện để tác giả học tập nghiên cứu Tác giả xin chân thành cảm ơn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy hướng dẫn khoa học GS.TS Nguyễn Tiến Chương PGS.TS Nguyễn Hùng Phong Trong suốt trình học tập nghiên cứu, hai thầy tận tình hướng dẫn để bồi dưỡng kiến thức lực nghiên cứu khoa học, đồng thời tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ, động viên để tác giả hoàn thành luận án Tác giả xin đặc biệt cảm ơn tới thày giáo Bộ mơn Cơng trình bê tông cốt thép Trường Đại học Xây dựng Hà Nội ln hỗ trợ, giúp đỡ, động viên, góp ý, hướng dẫn tạo điều kiện trình tác giả học tập, nghiên cứu làm luận án Bộ môn Tác giả xin chân thành cảm ơn Trường Đại học Thủy Lợi tạo điều kiện vật chất tinh thần cho tác giả trình làm luận án Chân thành cảm ơn Khoa Cơng trình - Viện Kỹ thuật cơng trình, Bộ mơn Xây dựng Dân dụng Công nghiệp, Bộ môn Kết cấu Cơng trình, Bộ mơn Cơng trình Giao thơng trường Đại học Thủy Lợi tạo điều kiện thời gian, ủng hộ góp ý ý kiến quý báu để tác giả thực luận án Tác giả bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới tồn thể gia đình, người thân ln ủng hộ, động viên, chia sẻ khó khăn q trình tác giả làm luận án Tác giả xin cảm ơn thày cô đồng nghiệp, bạn bè ủng hộ, tạo điều kiện, động viên để tác giả hoàn thành luận án Đoàn Xuân Quý MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC HÌNH VẼ xii DANH MỤC BẢNG BIỂU xvii MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu .3 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 4 Cơ sở khoa học luận án Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án .4 Phương pháp nghiên cứu luận án Nội dung nghiên cứu .5 Các đóng góp Luận án Cấu trúc luận án CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ TÍNH TỐN KẾT CẤU LÕI NỬA KÍN NHÀ NHIỀU TẦNG 1.1 Khái niệm kết cấu lõi nửa kín 1.2 Nghiên cứu tính tốn kết cấu lõi nửa kín 11 1.2.1 Khái qt chung tính tốn kết cấu lõi nhà nhiều tầng 11 1.2.2 Tính tốn lõi nửa kín theo lý thuyết thành mỏng .13 1.2.3 Tính tốn lõi nửa kín sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn 19 1.3 Nghiên cứu thực nghiệm kết cấu lõi nửa kín 23 1.4 u cầu tính tốn cấu tạo tiêu chuẩn thiết kế .25 1.5 Nghiên cứu dầm nối kết cấu lõi nửa kín 28 1.6 Các nhận xét rút từ tổng quan nhiệm vụ luận án 31 CHƯƠNG PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA DẦM NỐI ĐẾN SỰ LÀM VIỆC CHỊU XOẮN CỦA KẾT CẤU LÕI NỬA KÍN 33 2.1 Đặt vấn đề .33 2.2 Tính tốn kết cấu lõi nửa kín theo lý thuyết thành mỏng 33 2.3 Ảnh hưởng độ cứng dầm nối đến làm việc lõi nửa kín 46 2.3.1 Mơ hình khảo sát 46 2.3.2 Ảnh hưởng độ cứng dầm nối đến độ cứng chống xoắn lõi .46 2.3.3 Ảnh hưởng độ cứng dầm nối đến ứng suất pháp xoắn - uốn 49 2.4 Phân bố nội lực dầm nối 50 2.5 Ảnh hưởng chiều dài tường biên tới làm việc chịu xoắn lõi lý thuyết thành mỏng .52 2.5.1 Khảo sát làm việc chịu xoắn kết cấu lõi theo chiều dài tường biên … 53 2.5.2 Ảnh hưởng đến góc kín 53 xoắn lõi nửa 2.5.3 Ảnh hưởng đến ứng suất pháp 55 2.6 Nhận xét chương 57 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN KẾT CẤU LÕI NỬA KÍN CĨ XÉT ĐẾN SỰ LÀM VIỆC SAU ĐÀN HỒI CỦA CÁC DẦM NỐI 59 3.1 Giới thiệu phương pháp 59 3.2 Đề xuất mơ hình tính tốn kết cấu lõi nửa kín 60 3.3 Các đặc trưng mơ hình đề xuất 63 3.3.1 Các đặc trưng mô hình hỗn hợp dầm – giàn cho dầm nối 63 3.3.2 Các công thức đề xuất xác định thơng số mơ hình dầm - giàn 67 3.4 So sánh kết tính tốn mơ hình dầm nối 76 3.4.1 So sánh mơ hình với kết thí nghiệm 76 3.4.2 So sánh mơ hình dầm nối với lý thuyết trường nén cải tiến 83 3.4.3 So sánh kết phân tích theo mơ hình – dầm – giàn cho vách kép với kết thí nghiệm lý thuyết trường nén cải tiến 88 3.4.4 So sánh kết phân tích tăng dần tải trọng ngang cho lõi nửa kín với kết thực nghiệm lõi TC3 Xiu-li 91 3.5 Nhận xét chương 94 CHƯƠNG KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG ỨNG XỬ SAU ĐÀN HỒI CỦA DẦM NỐI TỚI SỰ LÀM VIỆC CỦA LÕI NỬA KÍN CHỊU XOẮN 96 4.1 Giới thiệu chung 96 4.2 Tính tốn kết cấu lõi nửa kín chịu xoắn .96 4.2.1 Đặt vấn đề .96 4.2.2 Giới thiệu toán 96 4.2.3 Thiết lập mơ hình tính tốn 99 4.2.4 Kết tính tốn 102 4.3 Phân tích làm việc chịu xoắn kết cấu lõi nửa kín 104 4.3.1 Đặt vấn đề 104 4.3.2 Mơ hình dầm nối 105 4.3.3 Kết phân tích với mơ hình dầm nối .106 4.4 Khảo sát ảnh hưởng chiều cao dầm nối đến làm việc chịu xoắn kết cấu lõi nửa kín 111 4.4.1 Đặt vấn đề 111 4.4.2 Tính tốn kết cấu lõi nửa kín với chiều cao dầm nối 111 4.5 Nghiên cứu ảnh hưởng cốt thép chéo dầm nối đến làm việc chịu xoắn lõi nửa kín .116 4.5.1 Đặt vấn đề 116 4.5.2 Tính tốn kết cấu lõi nửa kín với hàm lượng cốt thép chéo 117 4.6 Nghiên cứu ảnh hưởng cốt thép dọc cường độ bê tông dầm nối đến làm việc chịu xoắn lõi nửa kín 121 4.6.1 Đặt vấn đề 121 4.6.2 Kết nghiên cứu 121 4.7 Nhận xét chương .124 KẾT LUẬN 125 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ 127 TÀI LIỆU THAM KHẢO 129 PHỤ LỤC A PL-1 PHỤ LỤC B PL-12 PHỤ LỤC C PL-31 PHỤ LỤC D PL-41 PHỤ LỤC E PL-44 PHỤ LỤC F .PL-49 PHỤ LỤC G PL-52 vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Chữ Latinh viết hoa Kí hiệu Hệ tiêu chuẩn tham chiếu Diễn giải A Ag Ab Av ACI ACI 31819 ACI 318 B Thơng số tính tốn lõi nửa kín Diện tích tiết diện nguyên cấu kiện Diện tích tiết diện nguyên dầm nối Diện tích chịu cắt tiết diện Viện Bê tơng Hoa Kỳ BT Bê tông BTCT Bê tông cốt thép CB/DN Dầm nối CĐ Cường độ CT Cốt thép CTD Cốt thép dọc CTĐ Cốt thép đai CTC Cốt thép chéo CFT Lý thuyết trường nén CRCB Dầm nối đặt cốt thép thông thường D Dầm D-G Dầm-Giàn DOC Mức độ nối (Degree of Coupling) ĐH Đàn hồi DRCB Dầm nối đặt cốt thép chéo E Mô đun đàn hồi E1 Mô đun đàn hồi điều chỉnh Vl Ec Mô đun đàn hồi bê tông Es G Mô đun đàn hồi cốt thép Mô đun kháng cắt Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông Viện Bê tông Hoa Kỳ Bimômen ACI 445R-99 asov H Chiều cao lõi I Mơ men qn tính Ig Mơ men qn tính ban đầu Ieff Mơ men qn tính tính tốn Iepr Mơ men qn tính tốn đề xuất I Mơ men qn tính quạt J Mơ men qn tính xoắn J1 Hệ số xoắn St.Venant HLCD Hàm lượng cốt thép dọc HLCĐ Hàm lượng cốt đai HLCC Hàm lượng cốt thép chéo KC Kết cấu KQ Kết L/ Ln Nhịp dầm nối LK Liên kết LTh Lý thuyết LT Dầm nối LTh TTM Lý thuyết thành mỏng M Mô men Mkd MH Mô men chảy dẻo thành phần dầm Lý thuyết trường nén cải tiến (Modified Compression Field Theory) Mơ hình MH D Mơ hình dầm MH D-G Mơ hình dầm - giàn MH RRLT Mơ hình rời rạc liên tục P Lực kéo nén Pgh Lực kéo nén giới hạn cốt chéo PP Phương pháp PT Phần tử PTHH Phần tử hữu hạn MCFT ACI 445R-99 SAP SĐH SGĐC Chương trình phân tích kết cấu (Structural Analysis Program) Sau đàn hồi TCDL Suy giảm độ cứng Lý thuyết miền trường cải tiến đơn giản (Simple Modified Compression Field Theory) Khoảng cách vết nứt nghiêng quy đổi theo lý thuyết trường nén cải tiến đơn giản Tường có dãy lỗ TK Tường kép TGh Tường ghép TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam TH TN TTM ƯS Vgh Trung hịa Thí nghiệm Thanh thành mỏng Ứng suất Khả chịu cắt lớn dầm nối Giá trị lực cắt điểm gẫy mơ hình dầm-giàn Khả chịu cắt cốt thép chéo SMCFT Sse VMP Vsd Chữ Latinh viết thường Kí hiệu Diễn giải ag Kích thước lớn cốt liệu b Bề rộng tiết diện lõi b Bề rộng dầm nối bi Chiều dài tường thứ i b1 Chiều dài tường biên Độ lệch tâm tải trọng so với tâm cắt/ xoắn Chiều cao tính tốn dầm nối Vị trí tâm cắt/ tâm xoắn so với cạnh tiết diện lõi Cường độ chịu nén bê tông c d e f’c Hệ tiêu chuẩn tham chiếu ACI 445R-99 ACI 318