NONLINEAR RESPONSE OF STEEL COLUMNS
UNDER LOADING AT ELEVATED TEMPERATURE
Chuyên ngành: ӻTKXұW;k\DӵQJ&{QJTrình Dân DөQJYj&{QJNJKLӋS 0mVӕ 60 58 02 08
/8Ұ19Ă17+Ҥ&6Ƭ
73+ӗ&Kt0LQK, tháng 08 QăP2021
Trang 2&+Ӫ7ӎ&++Ӝ,ĈӖ1* 75ѬӢ1*.+2$.Ӻ7+8Ұ7;Æ<'Ӵ1*
3*6761JX\ӉQ9ăQ+LӃX 3*676/r$QK7XҩQ
Trang 3ĈҤ,+Ӑ&48Ӕ&*,$73+&0
75ѬӠ1*ĈҤ,+Ӑ&%È&+.+2$
&Ӝ1*+Ñ$;+Ӝ,&+Ӫ1*+Ƭ$9,ӊ71$0 ĈӝFOұS- 7ӵGR- +ҥQKSK~F
II,1*¬<*,$21+,ӊ09Ө 22/02/2021IV1*¬<+2¬17+¬1+1+,ӊ09Ө 05/08/2021 9&È1%Ӝ+ѬӞ1*'Ү1: 76ĈRjQ1JӑF7ӏQK1JKLrP
Trang 4LӠI CҦ0Ѫ1
7Uѭӟc tiên, tôi thұt sӵ biӃWѫQYj[LQÿѭӧc gӱi nhӳng lӡi cҧPѫQFKkQWKjQK tӟi Thҫy PGS.TS Ngô HӳX&ѭӡng và Thҫ\76ĈRjQ1Jӑc Tӏnh Nghiêm ÿmluôn bên cҥnh, Kѭӟng dүn Yj JL~S ÿӥ tôi trong suӕt thӡi gian thӵc hiӋn luұn YăQ Qj\ Thҫy PGS.TS Ngô HӳX&ѭӡng không chӍ hӛ trӧ tôi khi gһp nhӳng bӃ tҳc trong nghiên cӭu mà còn truyӅn cho tôi niӅm tin mҥnh mӁ ÿӇ tôi có thӇ hoàn thành công viӋc nghiên cӭu Bên cҥQK ÿy W{L WKұt sӵ cҧP NtFK WUѭӟc sӵ tұn tình cӫD 76 ĈRjQ 1Jӑc Tӏnh NgKLrP QJѭӡi thҫ\ ÿm OX{Q ÿӝng viên, nhҳc nhӣ nhӳng lúc tôi gһS NKy NKăQ FKiQnҧn trong quá trình nghiên cӭXÿӅ tài Nhӳng kiӃn thӭc quý giá và kӻ QăQJFҫn thiӃt ÿѭӧc hoàn thiӋn trong quá trình thӵc hiӋn luұQYăQQj\VӁ giúp tôi tӵ WLQÿӇ tiӃp tөc phát triӇn sӵ nghiӋp và thӵc hiӋn các nghiên cӭu khoa hӑc sau này
Tôi xin chân thành cҧP ѫQ toàn thӇ Thҫy Cô Khoa Kӻ thuұt Xây dӵng 7UѭӡQJĈҥi hӑF%iFK.KRDÿm truyӅn dҥy cho tôi nhӳng kiӃn thӭc quý báu khi thӵc hiӋn luұQYăQQj\
Sau cùng, tôi xin bày tӓ lòng biӃt ѫQ VkX VҳF ÿӃQ JLD ÿuQK và bҥn bè ÿm Wҥo ÿLӅu kiӋn, hӛ trӧ Yj ÿӝng viên tôi trong suӕt quá trình hӑc tұp và nghiên cӭu tҥi TUѭӡng Ĉҥi hӑc Bách Khoa
Do thӡi gian nghiên cӭu có hҥn và hiӇu biӃt còn hҥn chӃ nên luұQYăQ chҳc chҳn không tránh khӓi nhӳng sai sót nhҩW ÿӏnh, tác giҧ kính mong Quý Thҫy Cô và ÿӝc giҧ thông cҧP Yj ÿyQJ JyS ê NLӃQ ÿӇ thӇ bә sung và hoàn thiӋn tӕW KѫQ WURQJnhӳng nghiên cӭu sau này
TP H͛ Chí Minh, tháng 08 QăP21
9NJ7Ut7Kҳng
Trang 5TÓM TҲT
Trong luұQYăQQj\mӝt mô hình phҫn tӱ dҫm-cӝt phҷQJFy[pWÿӃn ӭng xӱ phi tuyӃn hình hӑc và phi tuyӃn vұt liӋu ÿѭӧc áp dөng ÿӇ phân tích cӝt thép chӏu tҧi trӑng WƭQK ӣ mӭc nhiӋt cao 7iFÿӝng phi tuyӃn vұt liӋXÿѭӧFÿѭDYjRP{KuQK phҫn tӱ bҵQJSKѭѫQJSKiSFKLDWKӟ tiӃt diӋQÿӇ kӇ ÿӃn ӭng suҩWGѭEDQÿҫu trong cӝt thép và sӵ làm viӋc cӫa vұt liӋu thép ӣ mӭc nhiӋt cao Mӝt FKѭѫQJWUuQKSKkQWtFK ÿѭӧc lұp trình bҵng ngôn ngӳ lұp trình MATLAB dùng mô hình phҫn tӱ vӯa thiӃt lұp vӟi thuұt toán giҧi phi tuyӃn dӵa vào ma trұQÿӝ cӭng cát tuyӃn và tiӃp tuyӃQÿѭӧc phát triӇn cho phân tích WƭQK phi tuyӃn cӫa cӝt thép ӣ mӭc nhiӋt cao KӃt quҧ phân tích cӫa FKѭѫQJWUuQKÿѭӧc so sánh vӟi các kӃt quҧ cӫa các nghiên cӭXWUѭӟFÿk\ ÿӇ ÿiQKJLiÿӝ chính xác và sӵ hiӋu quҧ cӫa SKѭѫQJSKiSvà FKѭѫQJWUuQKSKkn tích ÿӅ xuҩt
Trang 6ABSTRACT
In this thesis, a plane beam-column element model accounted for geometric and material nonlinear behavior is applied to analyze the response of steel columns under static loading at elevated temperature The material nonlinear effect is assigned to the element model through sectional fiber discretization method in order to consider initial residual stresses in steel columns and the performance of steel material at elevated temperature An analysis program coded by MATLAB programming language using the formulated element in nonlinear solution algorithm that combines both tangent and secant stiffness matrices is developed for nonlinear static analysis of steel columns at elevated temperature The analysis results of the program are compared with those of existing studies to evaluate the accuracy and effectiveness of the proposed method and program
Trang 7LӠ,&$0Ĉ2$1
7{L[LQFDPÿRDQFiFQӝi dung trình bày trong luұQYăQQj\OjGRFKtQKW{LOjPGѭӟi sӵ Kѭӟng dүn cӫa Thҫy PGS.TS Ngô Hӳu Cѭӡng và Thҫ\76ĈRjQ1Jӑc Tӏnh Nghiêm Các sӕ liӋu trong luұQ YăQÿѭӧc trình bày trung thӵc tӯ kӃt quҧ phân tích cӫDFKѭѫQJWUuQKWӵ phát triӇn Các kӃt quҧ trong luұQYăQFKѭDÿѭӧc công bӕ ӣ các nghiên cӭu khác
Tôi xin chӏu trách nhiӋm vӅ luұQYăQFӫa mình
TP Hӗ Chí Minh, tháng 08 QăP21
Hӑc viên
9NJ7Ut7Kҳng
Trang 81.1.1 Phân tích phi tuyӃn hình hӑc 1
1.1.2 Phân tích phi tuyӃn vұt liӋu 1
Trang 9&Ѫ6Ӣ LÝ THUYӂT 11
&+ѬѪ1*2.1.Phҫn tӱ dҫm-cӝt phҷng 11
4.1.1 Khi không có ӭng suҩWGѭ 44
Trang 104.1.2 Khi kӇ ÿӃn ӭng suҩWGѭ 45
4.1.3 KiӇPWUDÿӝ tin cұ\ÿӕi vӟLWUѭӡng hӧp cӝt công xôn 49
4.2.Các kӃt quҧ phân tích phi tuyӃn cӝt thép ӣ mӭc nhiӋt cao 52
4.2.1 Thí nghiӋm cӫa Franssen [2] 52
4.2.2 Khҧo sát sӵ hӝi tө 54
4.2.3 Phân tích toàn bӝ mүu thí nghiӋm cӫD)UDQVVHQYjÿiQKJLá kӃt quҧ 56
KӂT LUҰN VÀ KIӂN NGHӎ 59
&+ѬѪ1*5.1.KӃt luұn 59
5.2.KiӃn nghӏ 59
TÀI LIӊU THAM KHҦO 60
Trang 11DANH MӨC BҦNG
Bҧng 2 - 1 HӋ sӕ giҧm yӃu cӫa quan hӋ ӭng suҩt ± biӃn dҥng cӫDWKpSFѭӡQJÿӝ thҩp tҥi mӭc nhiӋt cao theo Eurocode 3 26Bҧng 4 - 1 So sánh kӃt quҧ phân tích cӫDFKѭѫQJWUuQKYӟi công thӭc Euler«««44 Bҧng 4 - 2 Lӵc dӑc tӟi hҥn vӟi các sӕ thӟ chia khác nhau««««««««««46Bҧng 4 - 3 Thông sӕ cӫa cӝt khҧo sát và kӃt quҧ nhiӋW ÿӝ tӟi hҥn trong thí nghiӋm Franssen 54Bҧng 4 - 4 Thông sӕ cӫa cӝt khҧo sát và kӃt quҧ nhiӋW ÿӝ tӟi hҥn trong thí nghiӋm Franssen (tiӃp theo) 54
Trang 12Hình 2.7 Quan hӋ ӭng suҩt ± biӃn dҥng cӫDWKpSFѭӡQJÿӝ thҩp tҥi mӭc nhiӋt cao 25
Hình 2.8 BiӃn dҥng dӑc trөc theo nhiӋWÿӝ cӫDWKpSFѭӡQJÿӝ thҩp theo EC3 27
Hình 2.9 Các loҥi mô hình ӭng suҩW Gѭ D E F ӭng suҩW Gѭ SKkQ Eӕ tuyӃn tính; (d),(e),(f) ӭng suҩWGѭSKkQEӕ bұc hai 28
Hình 2.10 Mүu ӭng suҩWGѭ9RJHO (66& 28
Hình 3.1 Mô hình rӡi rҥc hóa cҩu kiӋn bҵng nhiӅu phҫn tӱ dҫm-cӝt sáu bұc tӵ do 30 Hình 3.2 6ѫÿӗ chia thӟ trong tiӃt diӋn thép chӳ I 31
Hình 3.3 Chia thӟ tiӃt diӋn chӳ I (108 thӟ) 32
Hình 3.4 Minh hӑa phân tích phi tuyӃn hình hӑc bҵng ma trұQÿӝ cӭng cát tuyӃn 33
Hình 3.5 Mình hӑa phân tích phi tuyӃn vұt liӋu bҵng ma trұQÿӝ cӭng tiӃp tuyӃn 34
Hình 3.6 Mình hӑa phân tích phi tuyӃn hình hӑc và vұt liӋu bҵng ma trұQÿӝ cӭng tiӃp tuyӃQFKREѭӟc chính và kӃt hӧp ma trұQÿӝ cӭng cát tuyӃQFKRFiFEѭӟc con 36
Hình 3.7 /ѭXÿӗ phân tích tәng thӇ 39
Hình 3.8 /ѭXÿӗ cұp nhұWFiFÿһFWUѭQJPһt cҳt 42
Trang 13Hình 4.1 CӝWÿҫu khӟp chӏXQpQÿ~QJWkP 43
Hình 4.2 KӃt quҧ phân tích cӝWÿѫQFKӏu tҧi dӑc trөFFKѭD[pWӭng suҩWGѭVRYӟi công thӭc Euler 45
Hình 4.3 Ký hiӋu sӕ thӟ FKLDWKHRSKѭѫQJ\Yj]Fӫa bөng và cánh tiӃt diӋn 45
Hình 4.4 KӃt quҧ phân tícKWKHRSKѭѫQJWUөc yӃu cӫa tiӃt diӋn có kӇ ÿӃn ӭng suҩWGѭ 46Hình 4.5 KӃt quҧ SKkQWtFKWKHRSKѭѫQJWUөc khӓe cӫa tiӃt diӋn có kӇ ÿӃn ӭng suҩWGѭ 47
Hình 4.6 KӃt quҧ SKkQWtFKWKHRSKѭѫQJWUөc yӃu vӟi sӕ Oѭӧng phҫn tӱ khác nhau 48
Hình 4.7 Ĉѭӡng phân tích phi tuyӃQWKHRSKѭѫQJWUөc yӃu cӫa tiӃt diӋn có kӇ ÿӃn ӭng suҩWGѭWKHRmүu Vogel 49
Hình 4.8 Cӝt công xôn chӏXQpQÿ~QJWkP 50
Hình 4.9 ĈѭӡQJSKkQWtFKWUѭӡng hӧp cӝWF{QJ[{QSKѭѫQJWUөc yӃu 51
Hình 4.10 ĈѭӡQJSKkQWtFKWUѭӡng hӧp cӝWF{QJ[{QSKѭѫQJWUөc khӓe 51
Hình 4.11 Cӝt tӵDÿѫQFKӏu tҧi dӑc trөc có kӇ ÿӃn sӵ lӋch tâm ӣ mӭc nhiӋt cao 52
Hình 4.12 6ѫÿӗ giàn thí nghiӋm 53
Hình 4.13 NhiӋWÿӝ tӟi hҥQWѭѫQJӭng vӟi sӕ phҫn tӱ chia khác nhau 56
Hình 4.14 BiӇXÿӗ so sánh kӃt quҧ phân tích vӟi thӵc nghiӋm cӫa cӝt tӵDÿѫQFKӏu tҧi ӣ mӭc nhiӋt cao 57
Hình 4.15 Thӡi gian phân tích cӫD FKѭѫQJ WUuQK ӭng vӟi các mүu trong thí nghiӋm Franssen 57
Trang 14K Ma trұQÿӝ cӭng phҫn tӱ hӋ tӑDÿӝ ÿӏDSKѭѫQJ e
N Nӝi lӵc dӑc trөc P Ngoҥi lӵc dӑc trөc Pcr Lӵc dӑc trөc tӟi hҥn Pd Lӵc dӑc trөc khҧo sát Py Lӵc dӑc trөc chҧy dҿo
Trang 15a Vector chuyӇn vӏ
bf ChiӅu rӝng cánh tiӃt diӋn chӳ I d ChiӅu cao tәng tiӃt diӋn chӳ I f Vector lӵc
fe Vector lӵc phҫn tӱ tҥi tӑDÿӝ ÿӏDSKѭѫQJ fy &ѭӡQJÿӝ chҧy dҿo cӫa thép
fy,ș &ѭӡQJÿӝ chҧy dҿo ӣ nhiӋWÿӝ ș
fp,ș &ѭӡQJÿӝ giӟi hҥn kiӃn nghӏ ӣ nhiӋWÿӝ ș hw ChiӅu cao bөng tiӃt diӋn chӳ I
ky,ș hӋ sӕ giҧPFѭӡQJÿӝ chҧy dҿo thép tҥi nhiӋWÿӝ ș kp,ș hӋ sӕ giҧPFѭӡQJÿӝ giӟi hҥn kiӃn nghӏ tҥi nhiӋWÿӝ ș kE,ș hӋ sӕ giҧPP{ÿXQYұt liӋu tҥi nhiӋWÿӝ ș
nfz Sӕ thӟ FKLDWKHRSKѭѫQJ]ÿӕi vӟi cánh tiӃt diӋn chӳ I nfy Sӕ thӟ FKLDWKHRSKѭѫQJ\ÿӕi vӟi cánh tiӃt diӋn chӳ I nwz Sӕ thӟ FKLDWKHRSKѭѫQJ]ÿӕi vӟi bөng tiӃt diӋn chӳ I nwy Sӕ thӟ FKLDWKHRSKѭѫQJ\ÿӕi vӟi bөng tiӃt diӋn chӳ I qy Lӵc phân bӕ WKHRSKѭѫQJ\
rz %iQNtQKTXiQWtQKWKHRSKѭѫQJWUөc khӓe ry %iQNtQKTXiQWtQKWKHRSKѭѫQJWUөc yӃu u ChuyӇn vӏ dӑc trөc
v ChuyӇn vӏ ÿӭng
tf ChiӅu dày cánh tiӃt diӋn chӳ I
Trang 16tw ChiӅu dày bөng tiӃt diӋn chӳ I x TӑDÿӝ ÿӏDSKѭѫQJ[
Trang 17MӢ ĈҪU &+ѬѪ1*
1.1 Tәng quan
1.1.1 Phân tích phi tuy͇n hình h͕c
Ĉӕi vӟi phân tích tuyӃn tính, chuyӇn vӏ và nӝi lӵc cӫa hӋ kӃt cҩu tӹ lӋ tuyӃn tính vӟi ngoҥi lӵFGRÿyӭng xӱ cӫa hӋ có thӇ ÿѭӧc giҧi qua mӝt ma trұQÿӝ cӭQJÿѫQJLҧn và có nhӳng sӕ hҥQJNK{QJÿәL1KѭQJÿLӅu này chӍ ÿ~QJÿӕi vӟi các hӋ kӃt cҩu mà lӵc và chuyӇn vӏ là nhӓ
Trong thӵc tӃ ÿӕi vӟi kӃt cҩu thép gӗm các cҩu kiӋQ Fy ÿӝ mҧnh lӟn và WKѭӡng có sӵ không hoàn hҧo cӫa cҩu kiӋn khi chӃ tҥo và lҳSÿһt, chuyӇn vӏ phát sinh thêm trong hӋ FNJQJJySSKҫQOjPWKD\ÿәi ӭng xӱ cӫa hӋ'RÿyFҫn thiӃt xét ÿӃn yӃu tӕ phi tuyӃn hình hӑc trong phân tích
Phân tích phi tuyӃn hình hӑc là phân tích có kӇ ÿӃn sӵ WKD\ÿәi hình hӑc cӫa cҩu kiӋn ҧQKKѭӣQJÿӃn khҧ QăQJOjPYLӋc cӫa hӋ kӃt cҩu khi chӏu tҧi Ӣ ÿk\ma trұQÿӝ cӭng cӫa hӋ phө thuӝc vào chuyӇn vӏ cӫa các cҩu kiӋn trong hӋGRÿycҫQÿӃn mӝt thӫ tөc lһSÿӇ [iFÿӏnh chuyӇn vӏ và nӝi lӵc cӫa hӋ ÿӃQNKLÿҥWÿѭӧc cân bҵng
1.1.2 Phân tích phi tuy͇n v̵t li͏u
Trong quá trình phân tích kӃt cҩu, các vұt liӋu WKѭӡng ÿѭӧc giҧ thuyӃWOjÿjQhӗi tuyӃQWtQKÿӗng nhҩWYjÿҷQJKѭӟng 7URQJÿyWKpSOjYұt liӋXÿѭӧFÿiQKJLilà ÿӗng nhҩWYjÿҷQJKѭӟng nên rҩt phù hӧp vӟi giҧ thiӃt trên
Ӣ nhiӋWÿӝ WKѭӡng, nӃu cҩu kiӋn thanh mҧnh hoһc chӏu tҧi trӑng nhӓ thì giҧ thuyӃt vұt liӋXÿjQKӗi tuyӃn tính có thӇ phù hӧp Tuy nhiên cҩu kiӋn kӃt cҩu thép WKѭӡQJFyÿӝ mҧnh trung bình và khi chӏu tҧi trӑng lӟn hoһc làm viӋc ӣ mӭc nhiӋt cao thì viӋc áp dөng phân tích phi tuyӃn vұt liӋu là cҫn thiӃt
Trang 18Phân tích phi tuyӃn vұt liӋu là phân tích có kӇ ÿӃn sӵ WKD\ÿәi ӭng xӱ chӏu lӵc cӫa vұt liӋu khi chӏu tҧi và tӯ ÿyOjPҧQKKѭӣQJÿӃn ӭng xӱ chӏu lӵc cӫa cҩu kiӋn và hӋ kӃt cҩu khi chӏu tҧi Cө thӇ, nghiên cӭXQj\[pWÿӃn quan hӋ phi tuyӃn tính giӳa ӭng suҩt và biӃn dҥng tӹ ÿӕi cӫa vұt liӋu ӣ nhiӋWÿӝ WKѭӡng và cҧ ӣ mӭc nhiӋt cao
1.1.3 3K˱˯QJSKiSWKͣ
Khi phân tích kӃt cҩu bҵQJ SKѭѫQJ SKiS Vӕ, các cҩu kiӋQ ÿѭӧc chia thành nhiӅu phҫn tӱ mà mӛi phҫn tӱ FyÿһFWUѭQJKuQKKӑc và vұt liӋXQKѭQKDX&yQKLӅu FiFKÿӇ kӇ ÿӃn sӵ WKD\ÿәLFiFÿһFWUѭQJQj\WURQJTXiWUuQKJLDWҧLYjWăQJQKLӋt WURQJÿySKѭѫQJSKiSWKӟ OjSKѭѫQJSKiSÿѫQJLҧn và có thӇ xem xét trӵc tiӃp ӭng xӱ cӫa vұt liӋXQrQÿѭӧc áp dөng trong nghiên cӭXQj\ÿӇ giҧi quyӃt vҩQÿӅ nêu trên
7URQJSKѭѫQJSKiSWKӟ, tiӃt diӋn cӫa phҫn tӱ ÿѭӧFÿһFWUѭQJEҵng mӝt mһt cҳt ngang ӣ chính giӳa phҫn tӱ Ӣ ÿyWLӃt diӋQÿѭӧc chia thành nhiӅu thӟ vӟi các Oѭӟi chia ngang dӑc và mӛi thӟ có các thӇ có ӭng xӱ WUrQÿѭӡng quan ӭng suҩt ± biӃn dҥng ± nhiӋWÿӝ (ı-İ-T) riêng biӋt BiӃn dҥng dӑc trөc cӫa các thӟ ÿѭӧc tính tӯ biӃn dҥng dӑc trөFYjÿӝ cong trung bình cӫa phҫn tӱĈӇ ÿѫQJLҧn, biӃn dҥng cҳt và xoҳn cӫa các thӟ NK{QJÿѭӧF[pWÿӃn
Do dùng mô hình vұt liӋu thép cho thӟ OjÿjQ± dҿo tuyӋWÿӕi nên khi mӝt thӟ chӏu tҧL ÿӃn khi bӏ chҧy dҿo hoàn toàn thì thӟ ÿy ÿѭӧc loҥi ra khӓi mһt cҳt ngang và chӍ có thӟ FzQÿjQKӗi mӟi tiӃp tөc chӏu tҧLWURQJTXiWUuQKWăQJWҧi tiӃp theo, dүQÿӃQFiFÿһFWUѭQJKuQKKӑc và vұt liӋu cӫa tiӃt diӋQWKD\ÿәi FNJQJQKѭ[ҧy ra sӵ lan truyӅn dҿo cӫa các thӟ và sӵ dӏch chuyӇn trөc trung hòa cӫa mһt cҳt QJDQJĈLӅu này rҩt phù hӧp vӟi sӵ chӏu tҧi thӵc tӃ cӫa cҩu kiӋn và hӋ kӃt cҩu thép
1.2 Tình hình nghiên cӭu
Talamona cùng các cӝng sӵ (1997) [1] ÿã nghiên cӭu ӭng xӱ cӫa cӝt thép chӏu tҧi nén dӑc trөc có kӇ ÿӃQ ÿ~QJ Yj OӋch tâm kӃt hӧp yӃu tӕ nhiӋW ÿӝ bҵng FKѭѫQJWUuQKVӕ Nghiên cӭXÿӅ ra mӝWSKѭѫQJSKiSÿӇ tính toán hӋ sӕ mҩt әQÿӏnh FKRWUѭӡng hӧp tҧLÿ~QJWkPYjPӝWSKѭѫQJWUuQKWѭѫQJWiFFKRWUѭӡng hӧp tҧi lӋch tâm dӵDWUrQÿһc tính vұt liӋu cӫa thép ӣ mӭc nhiӋt cao theo Eurocode 1995 HӋ sӕ
Trang 19mҩt әQÿӏnh kiӃn nghӏ ÿmÿѭӧc kiӇm chӭng thông qua so sánh vӟi các kӃt quҧ thí nghiӋm
Franssen cùng các cӝng sӵ (1998) [1] ÿm WKӵc hiӋn thí nghiӋm gia nhiӋt cho cӝWWKpSÿӃn mӭc nhiӋt cao vӟLNtFKWKѭӟc mүu thӱ ÿ~QJEҵng vӟi thӵc tӃ có kӇ ÿӃn tҧi lӋch tâm Các kӃt quҧ thí nghiӋPÿѭӧc trình bày thành mӝt bҧQJFѫVӣ dӳ liӋu cùng vӟi các thí nghiӋP ÿm ÿѭӧc thӵc hiӋQ WUѭӟF ÿy 1JKLrQ Fӭu cNJng trình bày lҥi mӝt công thӭc tính toán hӋ sӕ mҩt әQÿӏQKWUѭӟFÿyYjNLӇm chӭng lҥi nó bҵng viӋc so sánh vӟi các kӃt quҧ thí nghiӋm vӯa thӵc hiӋn có kӇ ÿӃn không và có tҧi lӋch tâm nhӓ Ngoài ra dӳ liӋu thí nghiӋPFzQÿѭӧc kiӇm chӭng vӟi mӝt phӓng ÿRiQÿѭӡQJFRQJWѭѫQJWiF3-0ÿmÿѭӧc nghiên cӭXWUѭӟFÿy
Toh cùng các cӝng sӵ (2000) [2] ÿmWUuQKEj\Pӝt công thӭFSKkQWtFKÿѫQgiҧn và trӵc tiӃSÿӇ [iFÿӏnh khҧ QăQJFKӏu nén cӫa cӝt khi bӏ cháy dӵa trên nguyên lý Rankine (cho phép xác ÿӏnh mӝt cách riêng biӋt sӭc chӏu tҧi và әQÿӏnh cӫa cӝt thép tҥi mӝt nhiӋWÿӝ [iFÿӏnh) Nghiên cӭXÿiQKJLi Vӭc chӏu tҧi cӝt dӵa trên lý thuyӃt dҿo cӭng, trong khi әQ ÿӏQK ÿѭӧc xem xét dӵa trên lý thuyӃt mҩt әQ ÿӏnh ÿjQKӗi và sӵ WѭѫQJWiFJLӳa hai yӃu tӕ Qj\FNJQJÿѭӧc kӇ ÿӃQWURQJSKѭѫQJSKiSkiӃn nghӏĈһc biӋt, công thӭc phân tích có thӇ ÿѭӧc sӱ dөng cho cҧ KDLWUѭӡng hӧp tҧi cӝWÿ~QJYjOӋch tâm
Poh (2001) [3] ÿmF{QJEӕ mӝt công thӭc liên hӋ mӟi giӳa ӭng suҩt và biӃn dҥng cӫa kӃt cҩu thép ӣ mӭc nhiӋt cao Mӕi liên hӋ Qj\ ÿѭӧc xây dӵng dӵa trên viӋFÿLӅu chӍQKSKѭѫQJWUuQKWѭѫQJWKtFKOLrQWөF ÿѭӧFÿӅ xuҩt bӣi Poh) vӟi dӳ liӋu thӵc nghiӋm Mӝt dãy các hӋ sӕ ÿLӅu chӍQK ÿѭӡQJ FRQJ ÿѭӧc sӱ dөng cho SKѭѫQJWUuQKOLrQKӋ Qj\Yjÿѭӧc thӇ hiӋn ӣ dҥng ma trұQGRÿyUҩt phù hӧSÿӇ áp dөng cho viӋc lұp trình
Huang và Tan (2003) [5] ÿmÿӅ xuҩt mӝt công thӭFÿӇ dӵ ÿRiQNKҧ QăQJchӏu lӵc cӫa cӝt thép khi chӏX WiF ÿӝQJ ÿӗng thӡL Fѫ Yj QKLӋW WKHR SKѭѫQJ SKiSRankin có kӇ ÿӃn liên kӃWÿjQKӗi dӑc trөc và biӃn dҥng tӯ biӃQFNJQJQKѭVӵ WѭѫQJtác giӳDFѭӡQJÿӝ và sӵ әQÿӏnh
Alemdar và White (2005) [6] ÿmJLӟi thiӋu các công thӭc phҫn tӱ hӳu hҥn dҫm cӝt cho phân tích phân bӕ dҿo phi tuyӃn cӫa kӃt cҩu khung phҷQJ&iFEѭӟc
Trang 20FѫEҧQWURQJÿҥo hàm cӫa chuyӇn vӏÿӝ dҿo và phҫn tӱ kӃt hӧSÿѭӧc tәng hӧp Các công thӭF Qj\ ÿѭӧc trình bày thông qua sӱ dөQJ SKѭѫQJ SKiS WәQJ ÿӗng xoay /DJUDQJLDQPjWURQJÿyFKX\Ӈn vӏ phҫn tӱ ÿѭӧc chia thành khӕi cӭng và bұc tӵ do biӃn dҥng (hoһc bұc tӵ do tӵ nhiên) ChuyӇQÿӝng khӕi cӭQJÿѭӧc giҧi tách rӡi bӣi ánh xҥ tӯ ÿӗQJ [RD\ ÿӃn khung phҫn tӱ tәng quát Bên cҥQK ÿy QJKLrQ Fӭu tұp trung vào sӵ WѭѫQJÿӗng và khác nhau trong công thӭc cӫa phҫn tӱ kӃt hӧp vӟi bұc tӵ do tӵ nhiên WURQJNKXQJÿӗng xoay Tuy nghiên cӭu chӍ tұSWUXQJÿһc biӋt vào phҫn tӱ hai chiӅu dӵDWUrQÿӝQJQăQJ(XOHU-%HUQRXOOLQKѭQJNKiLQLӋPQj\FNJQJcó thӇ áp dөng cho phҫn tӱ dҫm cӝt trong phân tích ba chiӅu Nghiên cӭX FNJQJWUuQKEj\SKѭѫQJWUuQKFKRPDWUұn ÿӝ cӭng tiӃp tuyӃn thích hӧp và giҧi thích thuұt WRiQ[iFÿӏnh trҥng thái phҫn tӱ thích hӧSWѭѫQJӭng Cuӕi cùng, các ví dө sӕ ÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ kiӃm chӭQJÿӝ tin cұy cӫa phҫn tӱ ÿѭӧc kiӃn nghӏ
Hong (2007) [7] ÿmWUuQKEj\FiFQJKLrQFӭu thӵc nghiӋPYjSKѭѫQJSKiSphân tích ӭng xӱ FѫEҧn cӫa cӝt ӕng thép nhӗi bê tông (CFT) chӏu tҧi trӑng ӣ mӭc nhiӋt cao 13 mүu thí nghiӋPÿmÿѭӧc tiӃQKjQKÿӇ [iFÿӏnh quan hӋ mô men ± ÿӝ cong ± nhiӋWÿӝ (M-ࢥ-T) Mô hình phҫn tӱ hӳu hҥQ'YjSKѭѫQJ SKiS chia thӟ ÿѭӧc phát triӇQÿӇ ÿӕi chӭng ӭng xӱ M-ࢥ-T cӫa mүu thí nghiӋm, và các kӃt quҧ cho ra rҩWFKtQK[iF1JRjLUD+RQJFNJQJQJKLrQFӭu ӭng xӱ әQÿӏnh cӫa cӝt CFT bҵng cách hiӋu chӍQKSKѭѫQJSKiS1HZPDUNFKRSKkQWtFKPҩt әQÿӏnh phi tuyӃn ÿӇ bao gӗm cҧ ҧQKKѭӣng cӫa nhiӋWÿӝ và mô hình thӟ (dӵa trên ӭng xӱ M-ࢥ-T)
Agarwal và Varma (2008) [8] ÿm ÿӅ xuҩt mӝt phҫn tӱ hӳu hҥn dӵa trên SKѭѫQJSKiSWKӟ ÿӇ phân tích ӭng xӱ cӫa các cҩu kiӋn và khung ӣ mӭc nhiӋt cao có kӇ ÿӃn ӭng xӱ phi tuyӃn hình hӑc và phi tuyӃn vұt liӋu Phҫn tӱ Qj\ ÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ mô phӓng và phân tích các cҩu kiӋn kӃt cҩXYjNKXQJWURQJÿLӅu kiӋn chӏu lӱa MӝWFKѭѫQJWUuQKSKkQWtFKSKҫn tӱ hӳu hҥQÿѭӧc phát triӇn sӱ dөng thuұt toán Newton-Raphson hiӋu chӍnh cho thuұt toán giҧi phi tuyӃn Nghiên cӭXFNJQJWUuQKbày viӋc kiӇm chӭng cӫa phҫn tӱ hӳu hҥQYjFKѭѫQJWUuQKÿmSKiWWULӇn cho các bài toán chuҭQÿѫQJLҧn và các thí nghiӋm cӝt thép chӏu lӱDÿmÿѭӧc thӵc hiӋQWUѭӟc ÿy3Kҫn tӱ hӳu hҥQÿmÿѭӧc kiӇm chӭQJFNJQJÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ thӵc hiӋn các phân tích tham sӕ ÿӇ khҧRViWWiFÿӝng cӫa tҧi trӑng và các tham sӕ ràng buӝc lên ӭng xӱ chӏu lӱDYjFѭӡQJÿӝ cӫa cӝt thép
Trang 21Agarwal cùng các cӝng sӵ (2009) [9] ÿm QJKLrQ Fӭu ӭng xӱ bӅn và trình Ej\ Kѭӟng dүn thiӃt kӃ cho cӝt thép cánh rӝng chӏu tҧi trӑQJ WUѭӡng kӇ ÿӃn ҧnh Kѭӣng cӫa nhiӅu thông sӕ QKѭÿӝ mҧnh cӝt, mӭc tҧi dӑc trөc và liên kӃt xoay tҥi mӭc nhiӋt cao Nghiên cӭu sӱ dөng các mô hình sӕ YjSKѭѫQJSKiSÿmÿѭӧc kiӇm chӭng bӣi các thí nghiӋm thӵc tiӉn có sҹQ+ѭӟng dүQÿѭӧc kiӃn nghӏ OjÿLӅu chӍnh ÿѫQJLҧn cӫDFiFSKѭѫQJWUuQKWKLӃt kӃ cӝt có sҹn trong AISC và nghiӋPÿ~QJYӟi FiFSKѭѫQJWUuQKQj\Wҥi nhiӋWÿӝ P{LWUѭӡng
Li, P Wang và Y Wang (2010) [10] ÿmWKӵc hiӋn hai thí nghiӋm lӱa lên các cӝWWKpSÿѭӧc liên kӃt dӑc trөFYj[RD\Fyÿӝ cӭng liên kӃt dӑc trөc khác nhau mà sӵ liên kӃWÿyÿѭӧFiSÿһt bӣi mӝt dҫm ràng buӝc Sӵ WăQJJLҧm tҧLÿѭӧc chӏu bӣi dҫm liên kӃWÿӇ giӳ cho tҧi ngoҥi lӵc dӑc trөc lên cӝWNK{QJÿәi suӕt quá trình thí nghiӋm Các kӃt quҧ thí nghiӋm bao gӗm nhiӋWÿӝ, chuyӇn vӏ dӑc trөFYjÿӝ lӋch ngang cӫa cӝt thí nghiӋm Nghiên cӭu cho thҩy rҵng liên kӃt dӑc trөc chӏu ҧnh Kѭӣng bӣi hӋ sӕ tҧi và tӹ sӕ ÿӝ cӭng liên kӃt dӑc trөc làm giҧm nhiӋWÿӝ mҩt әn ÿӏnh cӫa cӝt thép ÿѭӧc liên kӃt
Li, P Wang và Y Wang (2010) [11] ÿmNKҧo sát ӭng xӱ cӫa cӝWWKpSÿѭӧc liên kӃt khi chӏu lӱa vӟi các thông sӕ bao gӗm tҧi dӑc trөF ÿӝ cӭng liên kӃt dӑc trөFYjÿӝ mҧnh cӝt ÿӕi vӟi cӝt thép chӍ chӏu tҧi dӑc trөc và kӇ thêm mô men uӕn FNJQJQKѭ tӍ sӕ P{PHQÿҫu cӝt cho cӝWWKpSÿѭӧc liên kӃt chӏu tҧi dӑc trөc kӃt hӧp vӟi mô men uӕn Nghiên cӭu cho thҩy rҵng (1) liên kӃt dӑc trөc làm giҧm nhiӋWÿӝ phá hoҥi cӫa cӝWÿѭӧc liên kӃt Sӵ giҧPWUrQJLDWăQJFQJYӟi sӵ WăQJÿӝ cӭng liên kӃt dӑc trөc Tuy nhiên, khi tӍ sӕ ÿӝ cӭng liên kӃt dӑc trөc lӟQKѫQPӝt vài giá trӏ thì sӵ giҧm này không còn xҧy ra nӳa; (2) Sӵ khác biӋt giӳa nhiӋW ÿӝ tӟi hҥn và nhiӋWÿӝ mҩt әQÿӏnh cӫa mӝt cӝWÿѭӧc liên kӃt dӑc trөc rҩt lӟQNKLFK~QJÿѭӧc liên kӃt dӑc trөc nhiӅu hoһFÿӝ mҧnh lӟn hay tӍ sӕ tҧi nhӓ&yQJKƭDUҵQJWURQJWUѭӡng hӧSQj\Ĉӝ kháng lӱa cӫa cӝWÿѭӧc liên kӃt dӑc trөc có thӇ ÿѭӧFJLDWăQJWӯ nhiӋt ÿӝ mҩt әQÿLQKEҵQJFiFK[pWÿӃn ӭng xӱ hұu mҩt әQÿӏnh; (3) Sӵ JLDWăQJWӍ sӕ tҧi dӑc trөc lên cӝt hay tӍ sӕ mô men uӕn làm cho cҧ viӋc mҩt әQÿӏnh cӝt và nhiӋWÿӝ tӟi hҥn giҧm xuӕng; (4) vӟi sӵ JLDWăQJWӍ sӕ P{PHQÿҫu cӝt, nhiӋWÿӝ phá hoҥi cӫa cӝWÿѭӧc liên kӃt giҧm xuӕng
Trang 22Li, P Wang và Y Wang (2010) [12] ÿã trình bày mӝWSKѭѫQJSKiSWKLӃt kӃ cho viӋc tính toán sӵ mҩt әQ ÿӏnh và nhiӋW ÿӝ tӟi hҥn cӫa cӝW WKpS ÿѭӧc liên kӃt Gѭӟi tác dөng tҧi dӑc trөc hay tҧi dӑc trөc kӃt hӧp mô men uӕn dӵa trên các kӃt quҧ cӫa các nghiên cӭu tham sӕ WUѭӟF ÿy &iF SKѭѫQJ WUuQK thiӃt kӃ cho cӝt chӏu lӱa NK{QJÿѭӧc liên kӃWÿѭӧc áp dөng vӟi viӋc tính toán nhiӋWÿӝ mҩt әQÿӏnh cӫa mӝt cӝWÿѭӧc liên kӃt và kӇ thêm lӵc nén dӑc trөc gây ra bӣi sӵ giãn dài nhiӋt Khҧ QăQJchӏu lӵc dӑc trөc chҧy dҿo cӫa mһt cҳt vuông góc ± ÿѭӡQJFRQJWѭѫQJWiFP{PHQuӕn dҿRÿѭӧc sӱ dөng khi tính toán nhiӋWÿӝ tӟi hҥn cӫa cӝWÿѭӧc liên kӃt Các kӃt quҧ tӯ SKѭѫQJSKiS Gӵ ÿRiQ ÿѭӧc kiӇm chӭng vӟi mô phӓng ABAQUS cho các WUѭӡng hӧp cӝWÿѭӧc liên kӃt chӍ chӏu duy nhҩt tҧi dӑc trөc và cӝWÿѭӧc liên kӃt chӏu tҧi dӑc trөc kӃt hӧp mô men uӕn
Jeffers và Sotelino (2010) [13] ÿmSKiWWULӇn mӝt phҫn tӱ dҫm cӝt chia thӟ dҿRÿӇ mô phӓng ӭng xӱ cӫa kӃt cҩu chӏu lӱa Toàn bӝ mһt cҳt phҫn tӱ ÿѭӧc chia thӟ ÿӇ xem xét sӵ chҧy dҿo tӯ tӯ cӫa cҩu kiӋn, bên cҥQKÿyF{QJWKӭc tính toán cho mӛi thӟ FNJQJNӇ ÿӃn sӵ giãn nӣ nhiӋt cӫa vұt liӋXFNJQJQKѭSKLWX\Ӄn hình hӑc, ӭng xӱ vұt liӋu phө thuӝc nhiӋWÿӝ và ӭng suҩWGѭ3KkQWtFKFiFWKtQJKLӋm chuҭn cӫa kӃt cҩu thép cho thҩy rҵng phҫn tӱ dҿo chҧy dҿo rҩt chính xác Thêm nӳa, khi so sánh vӟi các phҫn tӱ khung cӭng, phҫn tӱ dҿo cho hiӋu quҧ lұSWUuQKFDRKѫQGRVӱ dөng ít phҫn tӱ trên chiӅu dài cҩu kiӋQKѫQ
&KRHYjFiFÿӗng nghiӋp (2011) [14] ÿmWLӃn hành thí nghiӋm trên 11 mүu vӟi ktFK WKѭӟc thӵc tӃ ÿӇ [iF ÿӏnh ӭng xӱ Fѫ Eҧn cӫa các cҩu kiӋn thép chӏu tҧi trӑng và lӱDĈҫXWLrQ1ăPPүu thép dҫm cӝt W10x68-$ ÿѭӧc thí nghiӋPÿӇ [iFÿӏnh ӭng xӱ mô men ± ÿӝ FRQJFѫEҧn tҥi mӭc nhiӋt cao và các mӭFÿӝ tҧi dӑc trөc khác nhau Thí nghiӋm sӱ dөQJ SKѭѫQJ SKiS QKLӋt bӭc xҥ và thiӃt bӏ ÿLӅu khiӇQÿӇ gán tҧi nhiӋWÿӝ, cùng vӟi quan trҳc tҫm gҫn kӃt hӧp công nghӋ xӱ lý hình ҧnh kӻ thuұt sӕ ÿӇ ÿRÿҥc biӃn dҥQJ ÿӝ cong) trong vùng nhiӋWÿӝ TiӃp theo 6 cӝt thép cánh rӝng W8x35&W14x53-$ ÿѭӧc thí nghiӋP ÿӇ [iF ÿӏnh ӭng xӱ mҩt әQÿӏnh phi tuyӃn và ӭng xӱ chuyӇn vӏ - lӵc dӑc tҥi mӭc nhiӋt cao Mӝt khung thí nghiӋm tӵ vұQKjQKÿѭӧc thiӃt kӃ ÿӇ gán tҧi dӑc trөc và tҧi nhiӋt lên mүu cӝt thí nghiӋm Tҧi nhiӋWÿӝ ÿѭӧc gán bӣi cùng loҥi nhiӋt bӭc xҥ và thiӃt bӏ ÿLӅu khiӇQQKѭmүu dҫm-cӝt KӃt quҧ thí nghiӋPÿѭӧc trình trình bày và so sánh vӟi các kӃt quҧ tӯ
Trang 23phân tích phҫn tӱ hӳu hҥn 3D chi tiӃt Thí nghiӋm cho thҩy rҵng ӭng xӱ FѫEҧn và khҧ QăQJFKӏu lӵc cӫa các cҩu kiӋQWKpSÿѭӧc quyӃWÿӏnh chӫ yӃu bӣi nhiӋWÿӝ bӅ mһWWKpS KѫQWKӃ nӳa, khҧ QăQJFKӏu tҧLYjÿӝ cӭng cӫa cӝWWKpSFNJQJJLҧPÿiQJkӇ NKLWăQJQKLӋWÿӝÿһc biӋt là trong khoҧng 500-600°C Ӭng xӱ ӣ mӭc nhiӋt cao cӫa các cӝt thép có thӇ ÿѭӧc dӵ ÿRiQ Pӝt cách hӧp lý khi sӱ dөng các mô hình phҫn tӱ hӳu hҥn 3D chi tiӃWYjFiFP{KuQKQj\ÿѭӧc khuyӃn nghӏ cho nghiên cӭu phân tích thông sӕ Bên cҥQKÿy SKѭѫQJSKiSWKt QJKLӋPQj\FNJQJ ÿѭӧc khuyӃn nghӏ ÿӇ ÿiQKJLiӭng xӱ lӱa cho các cҩu kiӋQYjÿLӅu kiӋn tҧi khác
Quiel, Garlock và Zaforteza (2011) [15] ÿm WUuQK Ej\ PӝW SKѭѫQJ SKiSWiFKUDKDLKѭӟQJÿӇ dӵ ÿRiQӭng xӱ chӏu lӱa cӫa cӝWELrQPjÿѭӧF[HPQKѭPӝt dҫm ± cӝt có kӇ ÿӃn cҧ ӭng xӱ ÿѫQ EDRJӗm biӃn thiên nhiӋWÿӝ) và ӭng xӱ tәng thӇ (bao gӗm sӵ WѭѫQJWiFYӟi các cҩu kiӋn liӅn kӅ) Tҩt cҧ SKѭѫQJSKiSÿѭӧc thҧo luұn trong nghiên cӭXÿӅu khép kín (ví dө: chúng không cҫn sӵ WѭѫQJWiFQjRNKiF Yj GR ÿy Fy WKӇ ÿѭӧc giҧi bҵng mӝt bҧng tính hoһc mӝt thuұW WRiQ ÿѫQ JLҧn SKѭѫQJSKiSQj\ÿӫ ÿѫQJLҧQÿӇ sӱ dөng cho thiӃt kӃ kӃt cҩu chӏu lӱa theo tiêu chuҭn và có thӇ ÿѭӧc sӱ dөQJ ÿӇ tham khҧR FKR FiF SKѭѫQJSKiS SKkQ WtFK Gӵa trên ӭng xӱ trong kӃt cҩu thép Bên cҥQKÿyQJKLrQFӭXFNJQJFyWKӇ áp dөng cho loҥi các dҫm ± cӝt khác chҷng hҥQQKѭGҫm sàn
Guo và Jeffers (2014) [16] ÿm WUuQK Ej\ ӭng dөng cӫD FiF SKѭѫQJ SKiSSKkQWtFKÿiQJWLQFұ\ÿѭӧFÿһWWrQOj³3KѭѫQJSKiSWLQFұy bұc nhҩW´ )250 Yj³3KѭѫQJSKiSWLQFұy bұFKDL´ 6250 ÿӇ thiӃt kӃ cҩu chӏu lӱa Nói mӝt cách cө thӇ, thuұW WRiQ )250 Yj6250 ÿѭӧc thӵc hiӋn trong mӝt mô hình phҫn tӱ hӳu hҥQÿ{LNӃt cҩXíQKLӋt mӝt cách liên tөc Ví dө vӅ mӝt cӝWÿѭӧc bҧo vӋ tiӃp xúc vӟi ngӑn lӱa tӵ QKLrQÿѭӧFWUuQKEj\ÿӇ so sánh vӟi mүu siêu lұSSKѭѫQJ/DWLQ /+6 Nghiên cӭu cho thҩy rҵQJ SKѭѫQJ SKiS SKkQ WtFK Win cұy này chҧ\ GHR ÿӫ chính xác và tiӃt kiӋPÿiQJNӇ hao phí vi tính hóa Sӵ khác biӋt giӳDSKѭѫQJSKiSSKkQtích và LHS là vӅ phân tích chuyên sâu, và nó cho thҩy rҵng mô hình thông sӕ cháy tҥo ra mӝt bӅ mһt ӭng xӱ phi tuyӃn cao Mһc dù có sӵ khác biӋt giӳa giҧi pháp FORM và LHS, nghiên cӭu khuyӃn nghӏ sӱ dөQJ)250ÿӇ dӵ ÿRiQQKDQKFKyQJÿӝ tin cұy cӫa các kӃt cҩu có khҧ QăQJEӏ cháy
Trang 24Jiang, Li và Izzuddin (2016) [17] ÿmNKҧo sát ӭng xӱ ÿӝng cӫa các cӝt thép ÿѭӧc liên kӃt dӑc trөc và xoay khi chӏu lӱa thông qua phân tích tham sӕ bao gӗm ÿӝ cӭng liên kӃt dӑc trөF ÿӝ cӭQJ [RD\ ÿӝ mҧnh cӫa cӝt và hӋ sӕ tҧi trӑng 3KѭѫQJSKiSJLҧLÿӝQJÿѭӧc sӱ dөQJÿӇ phân tích các cӝt FKRÿӃn khi chúng bӏ phá hӫy hoàn toàn Ĉӝ tin cұy cӫa mô hình sӕ ÿѭӧc kiӇm chӭng thông qua viӋc so sánh các kӃt quҧ cӫa nó vӟi mӝt mô hình khung thép phҷQJ Pj ÿm ÿѭӧc kiӇm chӭng bҵng viӋc phân tích sӕ và thӵc nghiӋm Nghiên cӭu cho thҩy rҵng ӭng xӱ cӫa cӝt WKpSÿѭӧc liên kӃt khi chӏu lӱa là gҫQQKѭWƭQKFKRÿӃn khi bӏ phá hӫy hoàn toàn hoһc chӏX WiF ÿӝQJ ÿӝng nghiêm trӑng suӕt quá trình mҩt әQ ÿӏnh phө thuӝc vào ÿLӅu kiӋn liên kӃt, hӋ sӕ tҧi trӑQJYjÿӝ mҧnh cӫa cӝW1JRjLUDSKkQWtFKWƭQKFyWKӇ ÿiQK JLi WKҩp mӝW FiFK ÿiQJ NӇ chuyӇn vӏ tӕL ÿD WURQJ WUѭӡng hӧp mҩt әQ ÿӏnh ÿӝng cӫa cӝt khi chӏu lӱa, mà chuyӇn vӏ tӕLÿDWURQJWUѭӡng hӧSÿyFyWKӇ thұm chí còn lӟQKѫQFKX\Ӈn vӏ cuӕi cùng khi hҥ nhiӋt tӯ tӯ cho cӝt Cuӕi cùng, ÿӝ cӭng liên kӃt dӑc trөFÿӝ cӭng xoay và hӋ sӕ tҧLFyWiFÿӝQJÿiQJNӇ ÿӕi vӟi cҧ nhiӋWÿӝ tӟi hҥn lүn sӵ bҳWÿҫu cӫDFiFWiFÿӝQJÿӝng ;pWÿӃn yӃu tӕ này, nghiên cӭu chӍ ra sӵ mҩt әQÿӏQKÿӝQJFy[XKѭӟng xҧy ra vӟLÿӝ cӭng liên kӃt dӑc trөc và liên kӃt xoay nhӓ trong khi hӋ sӕ tҧi lӟn Tuy nhiên, khi tӹ sӕ ÿӝ cӭQJ [RD\ Yѭӧt qua mӝt QJѭӥQJ[iFÿӏnh, ӭng xӱ cӫa cӝt không còn quá phө thuӝc vӟi yӃu tӕ này nӳa
1.3 Tính cҩp thiӃt cӫDÿӅ tài
Ĉӕi vӟi mӝt công trình xây dӵng, cӝt là mӝt trong nhӳng cҩu kiӋn chӏu lӵc quan trӑng và quyӃWÿӏQKFKtQKÿӃn yӃu tӕ an toàn cho cҧ WzDQKj7KrPYjRÿyYӟi viӋc kӃt cҩXWKpSÿѭӧc sӱ dөng ngày càng phә biӃn trên mӑLOƭQKYӵc xây dӵng nên viӋc nghiên cӭu sâu rӝng vӅ thiӃt kӃ cӝt thép cҫQÿѭӧc tұp trung nghiên cӭu
Tuy các cӝt thép có khҧ QăQJ FKӏu lӵF FDR QKѭQJ FK~QJ Oҥi bӏ suy giҧm ÿiQJNӇ vӅ FѭӡQJÿӝ FNJQJQKѭFyWKӇ mҩt әQÿӏnh khi nhiӋWÿӝ P{LWUѭӡQJWăQJFDRÿLӇQKuQKQKѭNKLFyKӓa hoҥn xҧ\UDWURQJF{QJWUuQK'RÿyYLӋFÿҧm bҧo cho cӝt thép vүQFzQÿӫ khҧ QăQJFKӏu lӵFÿӇ tránh sӵ sөSÿә ÿӝt ngӝWOjѭXWLrQKjQJÿҫu trong thiӃt kӃ công trình thép khi có sӵ cӕ xҧy ra
ViӋc sӱ dөng các thí nghiӋm theo tiêu chuҭQÿӇ thiӃt kӃ cӝWWKpSÿzLKӓi rҩt nhiӅXFKLSKtFNJQJQKѭWKӡi gian Bên cҥQKÿyFiFF{QJWKӭFGQJÿӇ dӵ ÿRiQNKҧ
Trang 25QăQJFKӏu tҧi cӫa cӝt thép khi chӏu lӱDFKѭDWKӵc sӵ ÿҥWÿѭӧFÿӝ tin cұy cao do có thӇ ÿiQKJLithҩp các yӃu tӕ phi tuyӃn trong thӵc tӃ Vì thӃ cҫn có mӝWFKѭѫQJWUuQKthiӃt kӃ cӝWWKpSQKDQKFKyQJYjFyÿӝ chính xác cao
Ӭng xӱ cӫa cӝt thép ӣ mӭc nhiӋWFDRÿmÿѭӧc nghiên cӭu sâu rӝng trên thӃ giӟLQKѭQJFҫQÿѭӧc quan tâm nghiên cӭXWKrPÿӇ Fyÿѭӧc SKѭѫQJSKiSSKkQWtFKhiӋu quҧ ÿӇ có thӇ áp dөQJÿѭӧc trong thӵc tiӉn thiӃt kӃ
1.4 Mөc tiêu cӫDÿӅ tài
;k\GӵQJSKҫQWӱGҫP-FӝWNӇÿӃQSKLWX\ӃQKuQKKӑFSKLWX\ӃQYұWOLӋXYjWiFÿӝQJQKLӋWÿӇSKkQWtFKӭQJ[ӱFӝWWKpSӣPӭFQKLӋWFDR
3KiWWULӇQFKѭѫQJWUuQKSKkQWtFKVӱGөQJQJ{QQJӳOұSWUuQK0$7/$%iSGөQJSKҫQWӱYӯDQrXÿӇNLӇPFKӭQJNӃWTXҧYӟLFiFQJKLrQFӭXWUѭӟFÿy
1.5 éQJKƭDNKRDKӑFYjêQJKƭDWKӵc tiӉn
1.5.1 éQJKƭDNKRDK͕c
Xây dӵng phҫn tӱ dҫm-cӝt có kӇ ÿӃn yӃu tӕ phi tuyӃQÿӇ phân tích
Cho thҩy ҧQK Kѭӣng cӫa yӃu tӕ phi tuyӃn hình hӑc, phi tuyӃn vұt liӋu và nhiӋWÿӝ WiFÿӝng lên cӝWWKpSWK{QJTXDFKѭѫQJWUuQKWtQKWRiQ
1.5.2 éQJKƭDWKc ti͍n
Dӵ ÿRiQQKLӋWÿӝ giӟi hҥn cӫa cӝt thép khi chӏu tҧi mӝt cách nhanh chóng, chính xác và tiӃt kiӋm chi phí, hӛ trӧ cho công tác thiӃt kӃ trong thӵc tiӉQÿһc biӋt là khi thiӃt kӃ chӕng cháy là yêu cҫu mang tính sӕng còn cho công trình
MӝWFKѭѫQJWUuQKSKkQWtFKEҵng ngôn ngӳ lұSWUuQK0$7/$%ÿѭӧc hoàn thiӋQÿӇ phөc vө cho các nghiên cӭXNKiFWURQJWѭѫQJODL
Trang 26Phát triӇn FKѭѫQJ WUuQK Wӵ ÿӝng phân tích cҩu kiӋn cӝt thép phҷng bҵng phҫn mӅP0$7/$%WKHRSKѭѫQJSKiSWăQJWҧLÿӅXÿӇ tìm ӭng xӱ phi tuyӃn cӫa cҩu kiӋn khi chӏu tҧi trӑQJWƭQKYjQKLӋt
Ĉӕi chiӃu kӃt quҧ FKѭѫQJWUuQKYӟi các kӃt quҧ tӯ các nghiên cӭXWUѭӟFÿy
1.7 ĈӕLWѭӧng nghiên cӭu và phҥm vi nghiên cӭu
LuұQYăQGӯng lҥi ӣ viӋc sӱ dөng mô hình phҫn tӱ dҫm-cӝt phҷQJÿӇ phân WtFKYjSKѭѫQJSKiSJLDWăQJWҧLÿӅXÿӇ tìm giá trӏ hӝi tө trong nghiên cӭu cӝt thép chӏu tҧi trӑng ӣ mӭc nhiӋt cao có kӇ ÿӃQWiFÿӝng phi tuyӃn hình hӑc và phi tuyӃn vұt liӋu
1.8 Cҩu trúc luұQYăQ
/XkQ YăQ Qj\ ÿѭӧF WUuQK Ej\ WKjQK FKѭѫQJ Yӟi nӝi dung mӛL FKѭѫQJÿѭӧc tóm tҳWQKѭVDX
&KѭѫQJ± Mӣ ÿҫu: Giӟi thiӋu nӝi dung thӵc hiӋn trong luұQYăQWUuQK
bày tình hình nghiên cӭu; Nêu tính cҩp thiӃWYjêQJKƭDFӫDÿӇ tài nghiên cӭu ӣ góc ÿӝ khoa hӑc và ӭng dөng thӵc tiӉQ Ĉӗng thӡi, nêu phҥP YL Yj SKѭѫQJ SKiSnghiên cӭu
&KѭѫQJ± &ѫVӣ lý thuyӃt: Trình bày lý thuyӃt thiӃt lұp phҫn tӱ dҫm-cӝt
phҷng, ma trұQÿӝ cӭng cát tuyӃn và tiӃp tuyӃn có kӇ ÿӃn yӃu tӕ phi tuyӃn hình hӑc Bên cҥQKÿyJLӟi thiӋu mô hình vұt liӋu sӱ dөng trong nghiên cӭu
&KѭѫQJ3 ± Phát triӇQFKѭѫQJWUuQKSKkQWtFKEҵng MATLAB: Trình
bày thuұt toán giҧi phi tuyӃn Yj SKѭѫQJ SKiS Fұp nhұt trҥng thái mһt cҳt ngang ÿѭӧc áp dөQJÿӇ xây dӵQJFKѭѫQJWUuQK
&KѭѫQJ ± ĈiQKJLi FKѭѫQJ WUuQK: So sánh kӃt quҧ phân tích vӟi các
nghiên cӭXWUѭӟFÿy
&KѭѫQJ± KӃt luұn và kiӃn nghӏ: Trình bày nhӳng kӃt luұn chính vӅ ÿӅ
tài thӵc hiӋn Ĉӗng thӡLÿӅ xuҩt mӝt sӕ Kѭӟng phát triӇn tӯ ÿӅ WjLÿmQJKLrQFӭXÿӇ cҧi thiӋQFKѭѫQJWUuQKSKkQWtFKKLӋn tҥi
Trang 27&Ѫ6Ӣ LÝ THUYӂT &+ѬѪ1*
2.1 Phҫn tӱ dҫm-cӝt phҷng
NӝLGXQJVDXÿk\WUuQK Ej\FѫVӣ lý thuyӃt thiӃt lұp ma trұQÿӝ cӭng cho phҫn tӱ dҫm-cӝt phҷng (sáu bұc tӵ do) có kӇ ÿӃn phi tuyӃn hình hӑc theo Olsson và Dahlblom [20] ÿmWUuQKEj\YjRQăP
d x
Trang 287URQJ ÿyXY Yj ș OҫQ Oѭӧt là các chuyӇn vӏ Yj JyF [RD\ İ Yj ț Oj ELӃn dҥQJYjÿӝ cong cӫa mһt cҳt cҳt tiӃt diӋQ+ѫQQӳa, ta có quan hӋ kӃt cҩu giӳa lӵc và biӃn dҥng:
Trang 29( )( ) cos ( ) sin ( )
( )( ) sin ( ) cos ( )
( )( ) 1
V x
TT
Trang 3022 0
d uD
2.1.2 Ph̯n t͵ ͱng x͵ d̯m
Phҫn tӱ dҫm có sáu bұc tӵ GRWK{QJTXDÿyFyWKӇ [iFÿӏQKÿѭӧc lӵc dӑc, lӵc cҳt và biӃn dҥng trong phҫn tӱ
Trang 31Giҧi pKѭѫQJWUuQKYLSKkQFKRӭng xӱ thanh:
Lӡi giҧLFKRSKѭѫQJWUuQK FyWKӇ ÿѭӧc thӇ hiӋn thông qua chuyӇn vӏ nút, Các chuyӇn vӏ u1và u4 WKHRKuQKGѭӟi:
41 1
EAx
Trang 327URQJÿy
d vQp
xx
Trang 33DDª º« »« »««¬ ¼
Tҥi nút dҫm: x=0 và x /WDFyÿLӅu kiӋn biên:
ud x
DD
Trang 347tFKSKkQSKѭѫQJWUuQK