Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng: Phân tích ứng xử của dầm bê tông cốt thép cường độ cao chịu tải trọng tĩnh theo lý thuyết phá hủy giòn bê tông không cục bộ

Tuy nhiên, đặc điểm ứng xucủa bê tông không thực sự đàn hồi trong quá trình chịu tải trọng, sau giới hạn đànhoi, sự xuất hiện các vùng phá hủy giòn, dẻo cục bộ và các đường nut làm mat t

ĐẠI HOC QUOC GIA TP HO CHI MINHTRUONG ĐẠI HOC BACH KHOA TP.HCM

ĐẠI HOC QUOC GIA TP HO CHI MINHTRUONG ĐẠI HOC BACH KHOA TP.HCM

Công trình được hoàn thành tại: Trường Dai Học Bách Khoa - DHQG-HCM

Cán bộ hướng dẫn: PGS.TS BÙI CÔNG THÀNH

TS HO HỮU CHÍNHCán bộ chấm nhận xét 1 : PGS.TS NGÔ HỮU CƯỜNGCán bộ chấm nhận xét 2 : TS HO ĐỨC DUY

Luan Văn Thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Dai học Bach Khoa, DHQG TP.HCMngày 30 tháng 0S năm 2014

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:PGS.TS CHU QUOC THANG - Chủ tịchPGS.TS NGUYEN THỊ HIEN LƯƠNG -— Thư ký

PGS.TS BÙI CÔNG THÀNH - Ủy viên

PGS.TS NGÔ HỮU CƯỜNG - Uy viênTS HỎ ĐỨC DUY - Ủy viên

wa fF YS NEXác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV va Chủ tịch hội đồng ngànhXDDD & CN sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

CHỦ TỊCH HỘI DONG CHỦ TỊCH HỘI DONG NGÀNH

PGS.TS CHU QUOC THANG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CÔNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập — Tự Do — Hạnh Phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: NGUYÊN THANH VŨ MSHV: 10210261

Ngày, tháng, năm sinh : 01/09/1977 Nơi sinh : KHÁNH HÒA

Chuyên ngành: XÂY DỰNG DAN DỤNG & CN Mã số: 605820I TEN DE TÀI

PHAN TICH UNG XU CUA DAM BTCT CƯỜNG ĐỘ CAO CHIU TAITRONG TINH THEO LY THUYET PHA HUY GION BE TONGKHONG CUC BO

Il NHIEM VU VA NOI DUNG:

1 NHIỆM VU: Thực nghiệm xác định các đặc trưng nút cua bê tôngcường độ cao (HSC) và xác định các tham số giòn bê tông: mô phỏngphân tích dầm bằng phần mém Lagamine (tích hợp mô hình phá hủy giònbê tông không cục bộ), so sánh kiểm chứng với kết quả mô phỏng bằngphan mềm ANSYS và kết quả thí nghiệm dầm BTCT cường độ cao(HSC).

2 NOI DUNG:Chương 1: Mở dau.Chương 2: Ly thuyết phá hủy va Ran nứt bê tôngChương 3: Thí nghiệm và tính toán các tham số nứt và phá hủy của bê tôngChương 4: Phân tích phá hủy bê tông cường độ cao

Chương 5: Kết luận và kiến nghịTài liệu tham khảo.

Ill NGÀY GIAO NHIỆM VU : 24/06/2013

IV NGÀY HÒAN THÀNH NHIỆM VU: 23/05/2014V.CÁN BO HƯỚNG DAN: PGS.TS BÙI CÔNG THÀNH

TS HO HỮU CHÍNH

Tp HCM, ngày 24 tháng 6 năm 2013

CÁN BỘ HƯỚNG DAN CHỦ TỊCH HOI DONG NGANH

PGS.TS BUI CONG THANH PGS.TS BUI CONG THANH

TRUONG KHOA KT XAY DUNG

TS HO HUU CHINH

TS NGUYEN MINH TAM

LỜI CẢM ƠN

Luận văn thạc sĩ được hoàn thành sau quá trình nghiên cứu, tìm hiểu lý thuyết vàthực nghiệm của tác giả bên cạnh sự giúp đỡ của các thầy hướng dẫn và sự độngviên của gia đình.

Xin gửi những lời biết ơn chân thành đến thầy PGS.TS Bùi Công Thành và thayTS Hỗ Hữu Chỉnh đã luôn quan tâm, hướng dẫn và truyền đạt những kinh nghiệm,kiến thức nghiên cứu quý báu của các thay dé giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn

Xin chân thành cảm ơn TS Trần Thế Truyền và KS Trần Ngọc Hòa, Trường ĐạiHọc GTVTHN, đã cung cấp phần mềm Lagamine Cám on TS Nguyễn Trung Hiéuvà các bạn thí nghiệm viên của phòng thí nghiệm LAS 125 Dai học Xây dựng HàNội.

Và cuối cùng xin cảm ơn gia đình đã động viên trong suốt quá trình học tập vàthực hiện luận văn này.

Chân thành cảm on!

Thành phố Hỗ Chí Minh, ngày 20 tháng 6 năm 2014

TÓM TAT

Nghiên cứu tính toán khả năng chịu lực, ứng xử nứt của dầm bê tông cốt thép làvấn đề can thiết trong thực tiễn tính toán thiết kế và kiểm định chất lượng của kếtcầu bê tông thép Ở Việt Nam, Bộ Xây Dựng đang đưa van dé phân tích, kiếm địnhkết cau thành quy trình tính toán nhằm chuẩn hóa công tác nay; đồng thời, các phépthử, đo đạc, thí nghiệm cũng được tiêu chuẩn hóa nhằm phục vụ cho quá trình phântích kết cau Bên cạnh đó, trong những năm gan đây bê tông cường độ cao bat đầuđược sử dụng nhiều ở Việt Nam trong các công trình trọng điểm của quốc gia, cáctòa nhà cao tầng, cau lớn

Từ van dé trên, dé tài nghiên cứu: Phân tích ứng xử của dầm bê tông cốt thépcường độ cao chịu tải trọng tĩnh theo lý thuyết phá hủy giòn bê tông không cục bộđược thực hiện với mục đích kết hợp giữa thực nghiệm và lý thuyết trong phân tíchứng xử của cau kiện bê tông cốt thép

Để thực hiện dé tài này, tác giả phải tiến hành thực nghiệm và tính toán các đặctrưng nứt của bê tông cường độ cao theo lý thuyết cơ học rạn nứt bê tông Các đặc

trưng Kc, Gc được tính toán theo lý thuyết cơ học rạn nứt tuyến tính (LEFM), Năng

lượng nứt không toàn phan Gy và toàn phan Gr cũng được tính toán theo lý thuyếtcơ học rạn nứt phi tuyến (NFM) Trên cơ sở kết quả của Gr, tác giả xây dựng đườngcong phá hủy của dầm chịu uốn sau tải trọng Pmax để có được đường cong day đủ.Từ đây, tác giả mô phỏng có tích hợp lý thuyết phá hủy giòn không cục bộ để xácđịnh bộ tham số phá hủy giòn của dầm bê tông cường độ cao Kết quả bộ tham sốphá hủy tìm được là cơ sở tham số đầu vào cho việc mô phỏng phân tích dầm bêtông cốt thép cường độ cao

Kết quả nghiên cứu đạt được như sau:» Xay dựng được bộ dữ liệu đặc trưng nut (Kc, Gc, G;, Gr) của bê tông cườngđộ cao đầu tiên ở Việt Nam và được công bố trên Tạp chí Khoa Học Công nghệXây dựng năm 2014.

= Giới thiệu phương pháp mới trong việc phân tích ứng xử nứt của dầm bêtông cốt thép và được kiếm chứng với thí nghiệm cũng như với phương pháp phântích truyền thống cho kết quả khá phù hợp va cũng đã được đăng trên tuyến tập Hộinghị Cơ học Kỹ thuật toàn quốc năm 2014

The study calculated bearing capacity, cracking behavior of reinforced concretebeams is necessary issues in practical design calculations and quality control ofreinforced concrete structures In Vietnam, the Ministry of Construction is takingissue analysis, structural testing of computational processes to standardize thiswork; parallel, the test, measurement, and experiment standardized to serve thestructural analysis process Besides, in recent years, high strength concrete began tobe used more in Vietnam in the national key projects, high-rise buildings, largebridges

From these problems, research subjects: Analysis of the behavior of reinforcedconcrete beams with high-strength be applied of static load by theory of britleconcrete none-local damage with the purpose of combining experimental andtheoretical in analysis of the behavior of reinforced concrete structures.

To make this topic, the authors have conducted experimental and computationalcharacteristics of high-strength concrete cracks by theory of Fracture MechanicsConcrete The Kc, Gc is calculated according to the theory of Linear ElasticFracture Mechanics (LEFM), Gy and Grp according to the theory of NonlinearFracture Mechanics (NFM) Based on the results of Gp, the author build curvesdestroyed of bending beam after Pax to get the full curve From this, the authorsmade simulation with theory non-local britle damage of concrete to determineparameter destruction of high-strength concrete beams The result of the destructionparameter is found to be the basis of input parameters for the simulation analysis ofreinforced concrete beams of high-strength.

Results of research the following:= Construction is typical datasets cracking (Kc, Gc, Gs, Gr) of high-strengthconcrete in Vietnam and first published in the journal Science Technology Building2014.

= Introduce a new method for analyzing the behavior cracking of reinforcedconcrete beams and verified with experiments as well as with traditional analyticalmethods suitable for decent results and have also been published in magazine ofConference national mechanical engineering in 2014.

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan răng, ngoại trừ các két quả tham khảo, kê thừa từ các công trìnhkhác như đã ghi rõ trong luận văn, các công việc trình bày trong luận văn này là dochính tôi thực hiện và chưa có phân nội dung nào của luận văn này được nộp đê lâybăng cấp ở trường này hoặc trường khác

Ngày 20 tháng 06 năm 2014

Nguyễn Thanh Vũ

MỤC LỤC

NHIEM VỤ LUẬN VĂN THAC SĨ G ++s 2s Sv S3 21 S13 ng vn cư crkp 2

909.19 |¡90-11 cr 2ABSTRACT coiccccccccssssssssscssscsesesececscscscscsvsvevsvsvsesesecscscacacavavevavevasesecesecscacacavscusasavavaans 3LỜI CAM ĐOAN - 1t T T115 0111111111111 1111111 4DANH MỤC HÌNH - - tt 31191911 51111151 1E 9111915811 11111212 1n gen 3M.9/:8/0/9:7.9 22 5esi0/9))/e00.9Ề2710 1 |1.1 TONG QUANN SG G11 5191919113 51118151181 1111011111 111g ng nưyn |1.2 MỤC TIỂU VÀ NHIỆM VU CUA LUẬN VĂN 5s scsxsesersesed 5

CHƯƠNG 2 LÝ THUYET PHA HUY VA RAN NUT CUA BE TÔNG 6

2.1 UNG XU CUA BE TONG KHI BI PHA HUY VA RAN NỨT 6

2.2 CƠ HOC RAN NUT BE TONG w cececcccccscscscecscececevevecececacscscecececececececsesevacaees 72.2.1 CƠ HOC RAN NUT ĐÀN HOI TUYEN TINH - 55 55: 72.2.2 CƠ HOC RAN NUT PHI TUYEN 66s + ESEsESESEEEeEseserxes 92.3 UNG XU CUA BE TONG THEO CAC MO HINH PHA HUY GIÒN 15

2.3.1 LY THUYET PHA HUY GION CUA BE TỒNG - 55: 152.3.2 CAC MO HINH PHA HUY GION BE TONG scc+cscs¿ 172.3.3 TẬP TRUNG BIEN DANG VÀ KY THUAT DIEU CHINH 20

CHUONG 3 THUC NGHIEM VA TINH TOAN CAC THAM SO NUT VA PHAHUY CUA BE TONG CƯỜNG ĐỘ CAO wieeecccccsesscssseseccscscecsssssvsvevevevsesseecseneneas 268c? 9020 263.2 XÁC ĐỊNH THAM SO NUT VÀ THAM SỐ GION CUA BE TÔNG 29

3.2.1 THAM SO NUT MÔ HÌNH ĐÀN HOI TUYEN TÍNH 29

3.2.2 THAM SO NUT CUA MO HINH NUT PHI TUYEN 30

3.3 THAM SO CUA MO HINH PHA HUY GION BE TÔNG 32

3.4 QUY TRINH VA KET QUA THUC NGHIEM BE TONG CUONG DO290 333.4.1 CHUAN BỊ THÍ NGHIỆM - - - kSsEESESE2ESEeESEeESEeEEeEsesereree 333.4.2 TÍNH TOÁN THAM SO NUT CUA BE TONG CƯỜNG ĐỘ CAO 36

3.4.3 PHAN TÍCH VÀ DANH GIÁ KET QUA THÍ NGHIỆM 423.4.4 XÁC ĐỊNH THAM SO PHA HUY GION BE TONG CƯỜNG ĐỘ CA045CHUONG 4 PHAN TÍCH PHA HUY DAM BE TONG COT THÉP CƯỜNG ĐỘ

4.1 BÀI TOÁN MO PHỎNG Ă SG St SE 2123813115815 1 151158151551 151 151 58 se csecseea 644.2 MO PHONG BANG PHAN MEM LAGAMINE (MO HINH MAZARS) 654.2.1 CƠ BAN PHƯƠNG PHAP PHAN TU HỮU HẠN :-5-5- 654.2.2 SO HOA MO HINH DON MAZARS VA MO HÌNH BAZANT VAPIJAUDIER-CABOT 1 664.2.3 MO PHONG DAM BTCT CUONG ĐỘ CAO BANG PHAN MEMPTHH LAGAMINE SỬ DUNG MÔ HINH MAZARS - 55c: 684.3 MO PHONG BANG PHAN MEM PTHH ANSYS 5-5555scc«2 764.3.1 KIEU PHAN TU ueeeccceccceccscscscscecesecsesscsceccsevevscscecseevacacecsevacaceceesevavacees 764.3.2 DAC TRUNG VAT LIEU - ¿6 6626 EEeEeEeEeEeEeEeeeereserees 774.3.3 MO HÌNH ANSYS cccccccececececececesesescscscsvevevevecacscacacacacacececeavavevavavevavaces 804.3.4 MO PHONG DAM DI BTCT CƯỜNG ĐỘ CAO 85MPa (CO DAD) 804.3.55 MO PHONG DAM D2 BTCT CƯỜNG ĐỘ CAO 85MPa (KHONGDAL) veececsccssesscsesscscscscsesecacsvsvsusscacavsvssecacavsvsvsscacavsvssecacavavsesesacavavsessesssavavseseseeas 824.4 THÍ NGHIỆM VA SO SANH KET QUA c 5 + 6S sEsEsEevsesersesed 844.4.1 THÍ NGHIEM PHA HUY DAM BTCT CƯỜNG ĐỘ CAO 844.4.2 SO SÁNH KET QUA MO PHONG VA THÍ NGHIỆM 88CHUONG 5 KET LUẬN VA KIEN NGHỊ - G5 + + 2S £sEE£E+E+e£eEsesesee 93TÀI LIEU THAM KHẢO - 6s E61 3911 3E 1112125 518151 1E Enxcereree 96PHU LUC 1 TÍNH Pz, DAM BTCTT - s2 ExE$EE£E SE EeESEeESESEEEsEserereesed 99PHU LUC 2 MỘT SO BIEU ĐÔ BO SUNG XÉT DEN ANH HUONG CUATHAM SO GION DEN DUONG CONG “P-V ” cc che 100

DANH MỤC HÌNH

Hình 2 2 Các giai đoạn ứng xử của bê tông dưới tác động của tải trong 6

Hình 2 3 Phân bố của các vùng phá hủy đầu đường nứt - - =2 ++ss+£<c+2 8Hình 2 4 Vùng phát triển nứt FPZ đầu đường nứt 22 + cece eeesseseeeeeees 9Hình 2 5 Biểu diễn năng lượng nứt toàn phan Gị: - 22 252 52222£+£££zxz£ezscxd 11Hình 2 6 Biéu diễn vùng phát triển nứt FPZ của mô hinh nứt không liên tục 12

Hình 2 7 Biéu diễn dang song tuyến của hàm GO = O(W) -.:-¿- 52 cccccccsccce2 12

Hình 2 8 Biéu diễn vùng phát triển nứt trong các mô hình nứt phân tán 13

Hình 2 9 Trạng thai ứng xử của vật liệu tại vùng nIỨt cecceeeteeeeeeneeeeeeees 13

Hình 2 10 Biểu diễn năng lượng nứt đơn vị G/h -¿- 5-5-5252 ‡E£EcEczxzrerrerkd 15

Hình 2 11 Sự phá hủy của các thé bê tông khi kéo và khi nén va mô hình hóa 16

Hình 2 12 Mặt phá hủy Mazars trong không gian ứng suất (8) - 55s 5<55¿ 18

Hình 2 13 Thay đổi các biến phá hủy (Mazars, 1984) o ccccecc cesses eeseeseseseseeeeeees 18

Hình 2 14 Tập trung biến dang làm cho kết quả mô phóng số phụ thuộc vào số lượng va

kích thước PTHH: (a) kéo trực tiếp, (b) kéo khi uốn (Jirasek,2002) -5- 20

Hình 2 15 Điều chỉnh trường biến dạng và chuyên vị theo Jirasek(2004) (a) điều chỉnh với

bước nhảy chuyền vị - không liên tục; (b) điều chỉnh với bước nhảy biến dang - liên tụcyếu ; (c) điều chỉnh với mô hình liên tục hoàn foản ¿2-5-5 255 + £+£z£+£zc+2 23Hình 2 16 Biểu diễn vùng bê tông bị phá hủy theo các mô hình không liên tục (a); 24

Hình 2 17 Điều chỉnh không cục bộ với mô hình đường nứt 40 (FCM)) 24Hình 2 18 Điều chỉnh không cục bộ với mô hình dai nứt (CBM) (Jirasek, 2002) 25

Hình 2 19 Kỹ thuật điều hòa với các mô hình phá hủy giòn (Jirasek, 2002) 25

Hình 3 1 Mẫu thí nghiệm uốn 3 điểm có nứt môi - + 2 2+2 £+£££zxz£+zscxd 28

Hình 3 2 Quan hệ tải trọng — chuyển vị và công nứt Wp 5-5-5 ccccccrcererered 30

Hình 3 3 Tương quan gitta Và Tt LH HH TH HH 32

Hình 3 4 Sơ đồ bó trí thí nghiệm ¿2 SE 2EE9E E212 9212121121211 11 1E te 35Hình 3 5 Thiết bị thí nghiệm 5: 225 2E SE2E#EEEEEE2EEE521212152111 21121111 EExte 35

Hình 3 6 Mẫu dam thí nghiệm trước va sau khi phá huỷ - - 2 252 =+s<c52 36

Hình 3.7 Thi nghiệm nén (a) và kéo bê tông (b) - eeescecceeneeceeeeeeeeneeeeeaees 37

Hình 3 8 Đường hồi quy tuyến tính với bê tông 66MPa ¿+ c5 cccccszce2 39Hình 3 9 Đường hồi quy tuyến tính với bê tông 85MPa - 5-5 5c ccccccsrce2 39Hình 3 10 Ngoại suy đường cong mềm hóa dầm D1 (85MPA) - 5-5-5 5555¿ 40Hình 3 11 Ngoại suy đường cong mềm hóa dầm D2 (85MPA) - 5-5-5255 552 Al

Hình 3.Hình 3.Hình 3.Hình 3.Hình 3.Hình 3.Hình 3.Hình 3.Hình 3.Hình 3.Hình 3.Hình 3.Hình 3.Hình 3.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.Hình 4.

12 Ngoại suy đường cong mềm hóa dam D3 (85MPa) - 2525555552

13 Ngoại suy đường cong mềm hóa dam D4 (§5MPa), 25252 5cssc5¿14 Tổng hợp ngoại suy đường cong mém hóa dam D1- D4 (85MPa)

15 Biến đổi hệ số cường độ ứng suất Kc và bền nứt Gc theo Ísm

16 Biến đổi hệ số Kc và độ bên nứt Gc theo kích thước đầm W

17 Biến đổi các giá trị Gr & Gp và chiều dài đặc trưng nứt (In) theo fem

18 Parabol giả định trên cơ sở dạng đường cong thực ‹‹ s519 Lưới PTHH của dầm mô phỏng ¿2-5 256 2 +2E£E+E££+£E+E+Eczxcxez20 Ảnh hưởng |, (h trên [20]; h đưới luận văn) đến “P-V” -

21 Ảnh hưởng của Br (h trên [20]; h dưới luận văn) đến quan hệ “P-V”

22 Ảnh hưởng của Ar (h trên [20]: h dưới luận van)dén quan hệ ‘P-V”

23 Lưới PTHH (a) và đặc điểm phá huỷ của dầm mô phỏng (b)

24 Cân chỉnh các bộ tham số giòn số với thí nghiệm dầm D4

-25 Các bộ tham số được lựa chọn se 11232818121 5351 1151155511111 5E rsed1 Dam BTCT cường độ cao 85MPa có đai (a) và không đai (b)

2 Phan tử đăng tham sỐ - ¿2 9S E+E£E#EEE2EEEEEEEE21171 21212111211213 Ứng xử đàn dẻo tuyệt đối của thép ¿2- + SE E211 2121511.4 Tham số không cục bộ của Mazar - - 2113333 xssessrrsres5 mô hình bài toán (a), chia lưới phan tử hữu hạn (b) - 2 55555:6 Phân bố vùng phá hủy (a), vùng tập trung biến dạng (b) -

7 Kết quả biểu đồ quan hệ '*P~V”” ¿52s 221 19E92521212121 21112211 ce.8 Phân bố vùng phá hủy (a), vùng tập trung biến dạng (b) -

9 Kết quả biểu đồ quan hệ “*P-V'” ¿+ 22+ 9221212 2121512121211 1T XeU10 Phân bó vùng phá hủy (a), vùng tập trung biến dạng (b)

11 Kết quả biểu đồ quan hệ ““P-V'” - 5+5 +s2E‡EEE2E2E5252111221 2121.2121 cxC12 Mô hình bài toán (a), chia lưới phần tử hữu hạn (b) 5:

13 Phân bó vùng phá hủy (a), vùng tập trung bién dạng (b)

14 Kết quả biểu đồ quan hệ ““P-V'” 55+ EEEE2E2 5212111221211 21x15 Phân bó vùng phá hủy (a), vùng tập trung biến dạng (b) -

16 Kết quả biểu đồ quan hệ ““P~V'” 556222 EE2E2E5212111121 1121.2121 2xC17 Phân bó vùng phá hủy (a), vùng tập trung bién dạng (b) -.

18 Kết quả biểu đồ quan hệ ““P-V'” 55+ E92 EE2E2E5252111271 211 21 Xe19 Phan tử SOLID 65 Concrete (ANSYS) 5-Sc n c2 ve20 Các kiêu liên kết giữa phan tử bê tông và cốt thép (a), (b), (€) -

Hình 4 21 Đường cong ứng suất - biến dạng Kachlakev (2001) - - s52 78Hình 4 22 Đường cong ứng suất - biến dạng bê tông trong ANSYS 79

Hình 4 23 mô hình chảy dẻo của thép (Bilinear 1SOfrOpIC) - -.- 5555222 79

Hình 4 24 Mô hình cốt thép riêng biệt và cốt thép mờ ¿255 c2 czzzzcszcx2 80

Hình 4 25 Mô hình 3D dam và lưới phan tử: 0.0 ceccsescsesseseseesescseseeseseseeeees 80Hình 4 26 Mô hình cốt thép có dai cccccceccccccccscsscsescsesscsesesesscscscssssesssessssesesesseseeeeneas 81

Hình 4 27 Mô hình BTCT (SOLID65 + LINK 180) - 2c SS2 series 81

Hình 4 28 Kết quả chuyỂn vị ¿+ s 2E E9 E2E9EEE1E121125212112111 2111111111 te 81Hình 4 29 Kết quả mô phỏng nứt đầm BT CT o ccccccccccccccscscscseseseesesesesessesesseeees 82

Hình 4 30 Kết quả tải trọng — chuyÊn vị :- - 525622 EE£EEEEEEEEEErkerrrerrrkd 82

Hình 4 31 Mô hình 3D dầm không dai và lưới phan tử - - 255552 <+s<5s2 82

Hình 4 32 Mô hình BTCT không đai (SOLID65 + LINKT80) - - 83

Hình 4 33 Kết quả chuyển vị P (N) — chuyên vị v (mm) ¿2-5 +52 cs+szc+zcx2 83Hình 4 34 Kết quả mô phỏng nứt dam BTCT không đai 52 25552522552 83Hình 4 35 Kết quả tải trọng P (N) — chuyển vị v (mm) - + 2+c+s+cscezxzeszrxd 84Hình 4 36 Hai mẫu dam BTCT cường độ cao có cốt đai và không cốt đai 84

Hình 4 37 Bồ trí thiết bi thí nghiệm - 2- E22 SE2E£ E13 E221 E11 errkd 85

Hình 4 38 Quan sát nứt va vẽ lai đường nứt phá hoại dầm - 2-5-5 eens 86

Hình 4 39 Quan sát Prax và dam bị phá hoại hoàn toàn 5+5 +++ssss2 S6Hình 4 40 Thí nghiệm phá hủy dam D1 85MPa (có cốt đai) - 2-5-5555 552 87Hình 4 41 Thi nghiệm phá hủy dam D2 85MPa (không cốt đai) 5-5- 87

Hình 4 42 Các vùng phá hủy lagamine (a), vùng tap trung bién dang lagamine (b), 88Hình 4 43 Các vùng phá hủy lagamine (a), vùng tập trung bién dang lagamine (b), 89

Hình 4 44 Quan hệ Tải trọng — độ võng “P-V” dam DI (có đai) 5- 55-52 89

Hình 4 45 Quan hệ Tải trong — độ võng “P-V” dam D2 (không đai) 90

Hình PL2 1 Tham số eDo dam ÏD4 ¿2 S56 2E£E9EEEE2E£EEEEEEEEEEE2E2111211 21 2x ck 100Hình PL2 2 Tham số €po đầm ID3 - ¿5 2S E+E£EỀEEEE2EEEEEEEEEEE 212121212171 2x 100

Hình PL2 3 Tham số chiều dài đặc trưng |p dầm D3 5: 2 255 +2 ££+£z£zzcx2 101

Hình PL2 4 Tham số Bp đầm ÏD3 - 22 SE 2E9E9EEEE2EE 9252111121211 11 1E te 101Hình PL2 5 Tham số A+ đầm D3 SA te SE SE SE E58 153 1581531531581 51 1511551551555 tsee 102

Diện tích mẫu vuông

Chiêu dài nứt mỗiBê rộng mẫu dam nứt môiChiêu cao mẫu dầm nứt mỗiNhịp dam nứt mỗi

Chiều dài dầmĐường kính cốt liệu lớn nhấtCường độ ứng suất tới han mode ICường độ ứng suất tới hạn

Độ bên nứt giới hạnBiến phá hủy

Biến phá hủy khi kéo bê tôngBiến phá hủy khi nén bê tôngTham số phá hủy khi chịu kéo bê tôngTham số phá hủy khi chịu nén bê tôngTham số phá hủy khi chịu cắt

Ứng suất danh địnhỨng suất maxỨng suất có hiệuBiến dạng

Biến dạng tương đươngNgưỡng phá hủy ban đầuCường độ nén trung bìnhCường độ kéo do uốnMô đun đàn hồiNăng lượng phá hủy không toàn phầnNăng lượng phá hủy toàn phân

Chiều dài đặc trưngHàm hình học phụ thuộc a = a/WHệ số poisson

Tải trọng lớn nhấtMô ment lớn nhất

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU

1.1 TONG QUANTrong cơ học, lý thuyết đàn hồi dùng để trình bay các thủ tục cho việc xác địnhứng suất và biến dạng trong những vật thể không bị rạn nứt Trong lĩnh vực xâydựng, Bê tông cốt thép là kết cau gần như là chủ yếu và rất quan trọng Các phươngpháp thiết kế kết cau bê tông cốt thép dựa trên lý thuyết đàn hồi (phương pháp thiếtkế theo ứng suất cho phép - Allowable Stress Design, theo độ bền - StrengthDesign, theo khả năng - Capacity Design) gần như đã hoàn thiện và phát triển trongrất nhiều tiêu chuẩn thiết kế của các nước trên thế giới Các phương pháp truyềnthống trên thể hiện nhiều ưu điểm như tính toán đơn giản, việc tiếp cận phươngpháp tính dễ dàng, đơn giản, hệ số an toàn cao và thực tế đã chứng minh là các kếtcầu bê tông hoàn toàn đáp ứng các yêu cầu về chịu lực Tuy nhiên, đặc điểm ứng xucủa bê tông không thực sự đàn hồi trong quá trình chịu tải trọng, sau giới hạn đànhoi, sự xuất hiện các vùng phá hủy giòn, dẻo cục bộ và các đường nut làm mat tínhliên tục trong môi trường tính toán, đặc biệt không xét đến phan ung xu sau dinh taitrọng lam cho phương pháp truyền thống không đưa ra kết quả chính xác cũng nhưgây lãng phí vật liệu.

Như vậy, cần thiết phải đưa vào các phương pháp phân tích vật liệu và kết cau bêtông có xét đến các ứng xử phi tuyến vật lý, tính không đồng nhất của vật liệu, tínhbat đôi xứng khi kéo và nén, các vùng phá hủy, đường nứt, các vùng dẻo

Luật ứng xử đàn dẻo cho bê tông được nhiều tác giả đề nghị như Mohr-Coulumb,Drucker - Prager dé mô hình hóa các vùng dẻo cục bộ của bê tông, đặc biệt vớivùng chịu nén của bê tông Các kết quả đã áp dụng tính toán bằng thủ công hay sốhóa đã được đưa vao quy trình thiết kế kết cấu bê tông trên thế giới như: ACI 318,ASSHTO-98, Eurocode 2 Tuy nhiên, tiếp cận theo lý thuyết dẻo trong mô hìnhhóa ứng xử bê tông không giải quyết được bài toán về lan truyền nut hay bài toán vềphá hủy giòn, đăc biệt là với bê tông có tính giòn cao (bê tông cường độ cao) Nhiềukết quả lý thuyết cũng như thực nghiệm đã chứng minh phá hủy giòn thường xuấthiện trước phá hủy dẻo.

Do vậy, ngoài việc tiếp cận theo lý thuyết dẻo, việc tiếp cận theo cơ học phá hủybê tông (Concrete Damage Mechanics) và tiếp cận theo lý thuyết cơ học rạn nứt bêtông (Concrete Fracture Mechanics) được xem như là hướng tính toán mới hiện naytrên thé giới và được sử dụng dé phân tích cơ chế xuất hiện và lan truyền đường nứttrong kết cau bê tông.

Lý thuyết co học rạn nứt (Concrete Fracture Mechanics) được hình thành và pháttriển nhằm giải quyết bài toán cơ học sau khi hình thành vết nứt Sau thế chiến thứII, một nhóm nghiên cứu của Naval Research (Phòng thí nghiệm nghiên cứu hảiquân Mỹ), do tiễn sỹ G.R.Irwin dẫn đầu đã tìm hiểu van dé rạn nứt Những năm1960 đã bắt đầu phát triển mới cho ngành cơ học rạn nứt, trong đó việc tiếp cận cơhọc rạn nứt đàn hồi tuyến tính (LEFM — Linear Elastic Fracture Mechanics) phùhợp với bê tông hoàn toàn giòn, các đặc trưng nut va điều kiện lan truyền nứt đượcmô phỏng theo lý thuyết cơ bản của cơ học rạn nứt có xét đặc điểm hình học suy từthực nghiệm Kaplan (1961) và Glucklich (1963) đưa ra công thức giải tích của cơhọc rạn nứt vào bê tông thông qua hệ SỐ cường độ ứng suất K và năng lượng nứt Gvới bê tông được giả thuyết là đồng nhất, đăng hướng ở những vùng năm ngoàiđượng nứt Các tiếp cận phi tuyến về lan truyền nứt (NEM — Nonlinear FractureMechanics) có xét đến sự phát triển của một vùng có ứng xử phi tuyến cục bộ đầuđường nứt, có thể là vùng dẻo (Dugdale và Barenblatt, 1960 — 1962) hoặc vùng pháhủy giòn (Bazant, 1983; Hillerborg, 1984) Hai mô hình phi tuyến điển hình nhất làmô hình đường nứt ảo FCM (Fictious Crack Model — Hillerborg) và mô hình vếtnứt dải CBM (rack Band Model) với giả thuyết trường chuyền vị là không liên tụchoặc liên tục yếu Theo tiếp cận này thì các bài toán về lan truyền nứt trong bê tôngđược giải quyết tương đối hoàn chỉnh, đặc biệt là kích thước bê tông đủ lớn Tuyvậy, nhược điểm khi lập trình là phải sử dụng các phan tử phức tạp, đường nứt phụthuộc phân bố hình học của các phân tử hữu hạn, hạn chế áp dụng rộng rãi trongtính toán các kết cau công trình bằng bê tông cốt thép Một số tác giả phát triển cácmô hình xấp xỉ như mô hình nứt hai tham số TPM (Two Paramater Model -Hillerborg), mô hình hiệu ứng kích thước SEM (Size Effect Model - Bazant) haymô hình đường nứt có hiệu ECM (Effective Crack Model - Karihaloo) hoặc sử dụngcác kỹ thuật điều chỉnh như mô hình MRCM (Modified Rotating Crack Model —

Jirasek) hay sử dung các phan tử nứt (Embedded Crack Element — Jirasek và T Zimmermamn) với mục đích khắc phục khó khăn khi lập trình số và làm cho kết quảkhông phụ thuộc vào lưới phan tử hữu han đã mang lại sự đơn giản va hiệu qua khiáp dụng luật ứng xử này vào tính toán kết cau bê tông [1] [2] [3]

Cơ học phá hủy bê tông (Concrete Damage Mechanics) là lý thuyết cho phépphân tích trạng thái phá hủy giòn của bê tông, là trạng thái được xem như chưa xuấthiện các đường nứt lớn trong bê tông, môi trường tính toán còn liên tục Việc đưakhái niệm ứng suất có hiệu xét đến trạng thái vật liệu khi bị phá hủy, mô đun đànhôi E của vật liệu bị chiết giảm trong quá trình phá hủy Mô hình đàn hồi — giòn đầutiên được phát triển bởi Kachanov (1958) với mô hình đăng hướng cô điển sử dụngdụng biến phá hủy D với biến dạng là thông số kiểm soát, sau đó nhiều tác giả đềnghị các mô hình mới như Mazars (1984), Simo và Ju (1987) với tiếp cận cục bộtức là không xét đến sự tập trung biến dạng trong vùng phá hủy của bê tông, tínhtoán theo ứng suất có hiệu Tiếp đó, nhiều mô hình không cục bộ đàn hồi — giòn lầnlượt được đề nghị như Pijaudier — Cabot và Bazant (1987, 1989), Fremont vaNedjar (1993), Jirasek (1996, 2004) Các tác giả sử dụng biến kiểm soát phá hủy làbiến dạng tương đương cho kết quả tính toán hội tụ và gan sát với thực nghiệm [2]

Với vật liệu bê tông, khi mô phỏng phá hủy các tác giả sử dụng biến phá hủy vôhướng là phố biến vì tính đơn giản, đảm bảo yêu câu chính xác khi chịu tải trọngtĩnh, các mô hình phá hủy giòn bê tông phố biến hiện nay như: Mazars (1984), môhình Bazant và Pijaudier — Cabot (1987, 1989) với tiếp cận không cục bộ, mồ hìnhJirasek (2004), mô hình La Boderie (1991, 2003); ngoài các mô hình trên, còn cómột số mô hình như Olivier và đồng nghiệp (1989) đánh giá phá hủy của vật liệuvới việc thêm vào hàm của hệ số kết dính c, mô hình Simo và đồng nghiệp (1995)sử dụng nhiều mặt phá hủy gion, mô hình Ramtani (1990) sử dụng tenxo bậc 2 biểudiễn phá hủy khi kéo và nén, mô hình J.W.Ju (1989) sử dụng biến phá hủy tenxobậc 4 xét đồng thời ứng xử bất đăng hướng và biến dạng dư trong phá hủy bê tông

[2Ì

Hiện nay, việc ứng dụng các phương pháp phân tích mới trong đánh giá phá hoạicác bộ phận kết cau công trình là cấp thiết để nâng cao tính chính xác, độ tin cậytính toán và tuổi tho của chúng Phương pháp sử dụng lí thuyết co học rạn nứt và

phá huỷ bê tông dé phân tích phá hoại các bộ phận kết cau các công trình như dam,vỏ ham hay tường chắn bê tông do xuất hiện va lan truyền mất ôn định của cácđường nứt là một hướng đi mới và đã khắng định nhiều ưu điểm hơn so với cácphương pháp phân tích phá hoại truyền thống Khi áp dụng phương pháp này đòihỏi phải tiễn hành rất nhiều thí nghiệm để xác định các đặc trưng cơ học của bê tônglàm cơ sở cho việc tính toán thiết kế và chan đoán phá hoại, đặc biệt là các đặc trư-ng nứt cơ bản của vật liệu bê tông như hệ SỐ cường độ ứng suất giới han (criticalstress intensity factor) Kịc, độ bên nứt giới hạn (critical fracture toughness) Gc haynăng lượng pha huy (fracture energy) Œpg [2] [3]

Việc sử dung các phương pháp thí nghiệm dé xác định các đặc trưng nứt của bêtông đã được RILEM (The International Union of Testing and ResearchLaboratories for Material and Structures - Hiệp hội quốc tế của các phòng thínghiệm và nghiên cứu về vật liệu công trình) đưa ra từ những năm 80 thé kỷ trước.Năm 1985, RILEM đề xuất phương pháp thí nghiệm xác định năng lượng nứt toànphan Gr Các đặc trưng cơ học khác như mô đun đàn hồi E và ứng suất kéo giới hanf, cũng được tiến hành xác định Gp có thé được sử dụng trong phân tích phi tuyếnbê tông theo hai phương pháp CBM (Cohesive Crack Model) cho vật liệu giòn vàFCM (Fictious Crack Model) cho vật liệu bê tông Các đặc trưng nứt của bê tông

phụ thuộc vào kích thước và hình dạng của mẫu thí nghiệm Năm 1986 RILEM phát

triển phương pháp thí nghiệm dé xác định các đặc trưng nut giới hạn áp dụng trongtính toán phá hoại nứt theo phương pháp: TPM (Two Parameter Model), ECM(Effective Crack Model) và SEM (Size Effect Model) Năm 1990 — 1991, Shah vàCarpinteri cùng RILEM hoàn thiện phương pháp va dé xuất độc lập với nhau Năm2000 — 2001, Bazant va đồng nghiệp dé nghi viéc phat triển các thí nghiệm xác địnhcác đặc trưng nứt của bê tông theo hướng sử dụng mẫu thí nghiệm dạng dam chịuuốn trên 3 điểm hoặc 4 điểm trên cơ sở của Guinea và đồng nghiệp (1990 — 1991 —1992) Theo đánh giá của Barzant có chung quan điểm với các tác giả khác là môhình thí nghiệm phân tích phá hoại sử dụng mẫu thí nghiệm dầm chịu uốn trên 3điểm có nứt môi trước là mẫu chuẩn; với mẫu thí nghiệm chuẩn, việc tính toán cácgia trị Kc, Gc theo các giá tham số nứt của bê tông theo mô hình đàn hôi tuyến tính(LEFM) hay mô hình nứt phi tuyến (NEM) đều dễ dàng [3] [4]

Trong đề tài nghiên cứu này, tác giả tập trung nghiên cứu phân tích ứng xử nútdầm bê tông cốt thép cường độ cao (chịu tải trọng tĩnh) theo lý thuyết phá hủy bêtông với mô hình nứt không cục bộ của Mazars, kiêm tra đôi chiêu kêt quả tính toánvới thực nghiệm công trình.

1.2 MỤC TIỂU VÀ NHIEM VU CUA LUẬN VĂNNghiên cứu lý thuyết phá hủy giòn bê tông theo mô hình phá hủy giòn với tiếpcận không cục bộ (Mazar, Pijaudier - Cabot);

Thực nghiệm, tính toán và xây dựng bộ dữ liệu tham số nứt của bê tông cườngđộ cao;

Mô phỏng ứng xử phá hủy (hư hỏng) và nứt dầm bê tông cốt thép cường độcao (HSC) dựa trên lý thuyết phá hủy giòn bê tông theo mô hình phá hủy giònkhông cục bộ (sử dụng phân mềm LAGAMINE đại hoc Liege);

Mô phỏng ứng xử nứt dam bê tông cốt thép cường độ cao (HSC) theo phươngpháp phan tử hữu hạn bang phan mềm ANSYS;

Thí nghiệm phá hủy dầm bê tông cốt thép cường độ cao (HSC) giống với bàitoán mô phỏng dé kiểm chứng kết quả;

Dua ra các nhận xét, kết luận và khuyến nghị hướng phát triển của dé tài

CHƯƠNG 2 LY THUYET PHA HUY VA RAN NUT CUA BE TONG2.1 UNG XU CUA BE TONG KHI BI PHA HUY VA RAN NUT

Bê tông là hỗn hợp gồm: Vật liệu đá nhân tạo va các chất kết dính vô co như: ximăng, vôi silic, thạch cao và nước cùng với những cốt liệu khác như cát, sỏi, đádăm được trộn theo một tỷ lệ thích hợp tạo thành một khối bê tông rắn chắc sau khiđông cứng yêu cầu co bản của bê tông là phải đạt được cường độ ở độ tudi quyđịnh Có nhiều cách để phân ra dạng bê tông khác nhau: phân loại theo cường độ,theo chất kết dính, theo cốt liệu, theo khối lượng thể tích Theo cường độ, bê tôngđược phân loại như sau: bê tông thường (cường độ từ 20MPa đến 50MPa), bê tôngcường độ cao (cường độ lớn hơn 50MPa).

Đề phân tích cơ chế phá hủy và rạn nứt bê tông, với giả thiết xem bê tông cònnguyên vẹn khi đang làm việc ở giai đoạn ứng xử đàn hồi, vật liệu bê tông là đồngnhất Sự phá hủy bê tông bắt đầu bằng sự xuất hiện các đường nứt nhỏ phân tántrong các vùng chịu lực bất lợi, khi tải trọng tiếp tục tăng, các đường nứt nhỏ này cóxu hướng tập trung lại dé tao ra các đường nứt lớn có thé quan sát được [2]

of + hy chAn téPhú húy phôn tan

ơ \

A phd hy tdp trungOdo

= Giai đoạn đàn hồi hoặc tựa đàn hồi OA (6 < 0,70may, Š < Epo bién phá hủyD = 0): Bê tông được xem như còn nguyên vẹn nghĩa là chưa xuất hiện hay lantruyền nứt cơ học, Ly thuyét đàn hồi tuyến tính hoàn toàn mô tả được ứng xử của bêtông trong giai đoạn nay.

= Giai đoạn không đàn hồi trước giới hạn phá hoại AB (0,70may < ø<Ơmax,Epo < & <£c,0< D < 0,25): Các đường nứt nhỏ xuất hiện và lan truyềntrong cau trúc bê tông, các đường nứt nay thường xuất phát từ phan liên kết giữacác cột liệu và vữa xi măng Đây cũng là giai đoạn xuất hiện hiện tượng phá hủyđồng nhất (homogeneous damage) hay phá hủy phân tán (diffuse damage) trong bêtông Tiếp cận theo co học phá hủy được sử dụng rất hợp lý dé phân tích sự phá hủyphân tán của bê tông Các mô hình giòn cục bộ như mô hình Mazars (1984) hoàntoàn có thể mô tả rất tốt trạng thái phá hủy của bê tông trong giai đoạn này.

= Giai đoạn ứng xử mềm của bê tông sau giới han phá hoại BC (0 < Gmax,ế > £e,0,25 < D < 1): Hiện tượng tập trung biến dạng xuất hiện trong bê tông Cácđường nứt nhỏ tập trung lại, tạo thành các vùng phá tập trung phá hủy, bê tông bịmềm hóa, độ cứng giảm mạnh Có sự giao thoa giữa các tiếp cận phân tích phá hủyvà rạn nứt bê tông trong giai đoạn này Nghĩa là có thể sử dụng hoặc là lý thuyết cơhọc phá hủy hoặc là lý thuyết cơ học rạn nứt để phân tích ứng xử của bê tông Môhình nứt phân tán CBM hoặc mô hình phá hủy không cục bộ đều có thể sử dụngtrong giai đoạn này.

= Giai đoạn nứt bê tông CD (o > 0,š > £z,D = 1): Sự tập trung biến dạngđủ lớn để tạo ra các đường nứt lớn trong bê tông, có thể quan sát được bằng mắtthường Môi trường bê tông trở nên không liên tục Tiếp cận theo cơ học rạn nứt bêtông là cần thiết dé phân tích giai đoạn ứng xử nay

Lý thuyết cơ học phá hủy để phân tích ứng xử của bê tông năm trong giaiđoạn ABC Trong khi phạm vi áp dụng của lý thuyết cơ học rạn nứt nam trong đoạnBCD ở giai đoạn chung BC có thé sử dụng đồng thời hai tiếp cận khác nhau nay démô tả ứng xử của bê tông Xu hướng các nghiên cứu hiện nay là dùng lý thuyết kếthợp nhằm có thé phân tích một cách toàn vẹn ứng xử của bê tông từ ban đầu đến khibi phá hủy hoàn toàn [2].

2.2 CƠ HỌC RAN NUT BE TONG

2.2.1 CO HOC RAN NUT DAN HOI TUYEN TINH

Các mô hình nứt đàn hồi tuyến tinh (LEFM-Linear Elastic Fracture Mechanics)về nứt bê tông được phát triển từ các nguyên lý co bản của lý thuyết cơ học rạn nứtđàn hồi tuyến tính Các mô hình này khá hợp lý khi được dùng để mô phỏng ứng xử

của các vật liệu giòn như gốm, gang hoặc thủy tinh Kaplan (1961) và Glucklich(1963) là những người đầu tiên sử dụng các tham số nứt như hệ số cường độ ứngsuất K, năng lượng nứt G để kiểm soát quá trình lan truyền các đường nứt trong bêtông Bang cách giả thiết bê tông hoàn toàn đồng nhất và đăng hướng, các tham sốcơ bản cân xét đến bao gồm mô dun đàn hỏi E, hệ số Poisson v, các hàm số nứt giớihạn K¿ hay G,, các độ bền nén và độ bên kéo của bê tông: ƒ”„ va ƒ”¿ [1] [2].

Hệ số cường độ ứng suất K; được tính theo công thức sau:

K; = øVma.Y(a,W) (2.1)

Trong đó:

a - chiều dai đường nứt ban dau;W - kích thước đặc trưng của kết cau:Y(a,W) - hàm hình học phụ thuộc vào tham số a = a/W;i = (L,TI,THI) 3 mode nút của bê tông:

o - ứng suất kéo trong bê tông.Trường ứng suất xung quanh đầu nứt được biểu diễn như hình 2.2, vùng vật liệungay sau đầu đường nứt được giả thiết có ứng xử hoàn toàn đàn hồi, tuyến tính

2.2.2 CƠ HỌC RẠN NỨT PHI TUYẾNCác kết quả phân tích nứt bê tông với các mô hình tuyến tính LEFM chỉ chấpnhận được khi kích thước của kết câu được xem như là đủ lớn so với kích thước củađường nứt và của các cốt liệu (ví dụ có thé lay W > 2, Karihaloo (1995)) Trongnhiều trường hợp, điều kiện này không thỏa mãn, khi đó cần thiết phải sử dụng cácphân tích phá hủy bê tông với các mô hình nứt phi tuyến NEM (Nonlinear FractureMechanics) [2] [3]

Việc đưa vào khái niệm vùng phát triển FPZ ( Fracture Process Zone) là tiếp cậnkhác biệt với các tiếp cận phi tuyến của lý thuyết cơ học rạn nứt nói chung Các đặctính phi tuyến theo các tiếp cận này có bản chất nội tại của vật liệu Tính phi tuyếnhình học khong được xem xét trong các tính toán nứt [3]

Trên hình 2.3 là biểu diễn của vùng phát triển nứt FPZ và mối quan hệ giữa taitrọng và chuyển vị đặc trưng của một mẫu thí nghiệm bang bê tông được tao nứtmỗi trước [2]:

= Phần OA biểu diễn ứng xử đàn hồi của bê tông tương ứng với giả thiết danhồi tuyến tinh của phan vật liệu không bị nứt

= Phan AB thé hiện ứng xử phi tuyến trước đỉnh phá hủy của bê tông trước khixảy ra nứt trong bê tông Các đường nứt vi mô đã xuất hiện và phá hủy bê tông đãbắt đầu xảy ra.

= Phần BC tương ứng với ứng xử phi tuyến sau đỉnh phá hoại của bê tông sau

khi tải trọng đạt đến giá tri giới hạn Pyax và bắt đầu giảm xuống Chuyển vị vẫn còn

nhỏ dé có thé giả thiết rằng môi trường vẫn còn liên tục.= Phần CD biểu diễn sự gia tăng nhanh của chuyền vị đồng thời với sự suygiảm chậm của tải trọng do ảnh hưởng của hiệu ứng ma sát giữa các cốt liệu trongbê tông Môi trường trở nên không liên tục.

Vùng phát triển nứt được biểu diễn như trên hình 2.3 như một vùng tập trunggiữa các điểm B và D có chiều dài đặc trưng I, được tính toán như một hàm của môđun đàn hồi E, năng lượng nứt Gp và độ bền kéo f¿ như sau (Hillerborg, 1978) [3]:

Iạ=E.Gr/ƒ? (2.2)

Sự có mặt của FPZ đã chứng minh bê tông ứng xử như một vật liệu gần giòn.Sự phi tuyến của bê tông còn có thể được xét đến trong các mô hình nứt của bêtông bang cách xem xét sự tồn tại của một vùng dẻo đầu đường nứt như các tiếp cậnphi tuyến của cơ học rạn nứt cơ bản Trường ứng suất của bê tông trong vùng nàyđược hiệu chỉnh, hệ số cường độ ứng suất được tính như sau [2]:

K, = ø/ T(a + p).Y(a, W) (2.3)

Theo Dugdale — Barenblatt (1967):

_ TK

Với ƠØy - Giới hạn dẻo Tresca;

K, - Hệ số cường độ ứng suất trong mode I.Sự khác nhau giữa kích thước của vùng phát triển nứt FPZ và vùng dẻo dauđường nứt đã chứng minh ứng xử khác nhau của các loại vật liệu (Karihaloo, 1995)

trong các phan chịu nén của bê tông, vùng dẻo có kích thước xấp xỉ hoặc lớn hơnFPZ nên việc lựa chọn xét đến FPZ hay vùng dẻo tùy thuộc vao từng tiếp cận củatừng mô hình tính toán.

Đối với vật liệu giòn như gang hoặc gốm, FPZ va vùng dẻo rất bé và giả thiếtứng xử tuyến tính, Việc ứng dụng cơ học rạn nứt tuyến tính LEFM của vật liệu naylà hoàn toàn hợp lý.

Hai tiếp cận chính cho việc mô phỏng phi tuyến ứng xử của bê tông có xét đến sựcó mặt của FPZ được trình bày như sau:

2.2.2.1 MÔ HÌNH ĐƯỜNG NỨT DUY NHẤTMô hình đường nứt duy nhất còn được gọi là mô hình đường nứt không liên tục.Sự không liên tục của chuyển vị được xét đến trong nhóm của mô hình này Môhỉnh dién hình được dé nghị là mô hình của Hillerborg (1976, 1984) có tên chung làmô hình đường nut dính CCM (Cohesive Crack Model) cho các vật liệu tựa giòn vàmô hình đường nứt ảo FCM (Fictious Crack Model) cho vật liệu bê tông (hình 2.4)

[2] [3]

ft

Gr

Wc Ww

-Hình 2 4 Biéu diễn năng lượng nứt toàn phan GrMô hình này giả thiết tồn tại một đường nứt ảo ở đầu vùng phát triển nứt mà ở đótrường ứng suất vẫn dan hồi tuyến tính trước vết nứt nay Sự khép lại của đường nứtảo được khống chế bởi ứng suất khép nứt ø(Ww) có giá trị băng không ở đầu đườngnứt thực và đạt giá trị lớn nhất ở đầu đường nứt ảo (hình 2.5) Ứng suất này là mộthàm của độ mở rộng của đường nứt w: o = o(w) có giá trị giảm mạnh đến một giátrị ngưỡng nam trong khoảng ø ~ (0,15ƒ7 c— 0,33ƒ”,) sau ngưỡng nay, ứng suấtgiảm dan đến 0 Như vậy không có sự kỳ di của trường ứng suất ở đầu đường nứt.Chiều dày của FPZ có thể bỏ qua Chiểu dài đặc trưng của FPZ được tính toán theo

(2.2) và năm trong khoảng giữa đầu đường nứt thực và đầu đường nứt ảo (hình 2.5)

Gp = Si, o(w)do = f° o(w)dw (2.5)

Với: w, - độ mở rộng đường nứt giới hạn ở đầu đường nứt thực;Gg - năng lượng tổng cộng tiêu tán do lan truyền nứt trên một đơn vị diện tíchcủa mặt phang nứt dé các mối nứt tách nhau ra hoàn toản

ơi

ft

We WHình 2 6 Biéu diễn dạng song tuyến của ham o = ø(W)Một dạng khác đơn giản hơn là song tuyến tính (hình 2.6) của hàm o = ø(W)được dé nghị bởi Petersson (1981) Sự thay đổi độ dốc của ứng suất bat đầu từkhoảng 0,15ƒ”, đến 0,33ƒ7, [3].

2.2.2.2 MÔ HÌNH DUONG NUT PHAN TANHay còn gọi là mô hình nứt liên tục yếu Tinh không liên tục được xét đến là củachuyển vị trong các mô hình này Điển hình cho nhóm mô hình này là mô hình dảinứt CBM (Crack Band Model) được đề nghị bởi Bazant và đồng nghiệp (1983) khigiả thiết sự tồn tại của một dải nứt không liên tục song song và có chiều dàyh = 3dmax (dmax là đường kính lớn nhất của các hạt cốt liệu) Phương của dải nứtnày vuông góc với phương của ứng suất tác dụng o Quan hệ o = ø(£) được sửdụng thay vì o = ø(w) như trong tiếp cận trên (hình 2.7) [2] [3].

đỉnh đường nứt thực

|

Ow)

| Ip (chiéu dời FPZ)Hình 2 7 Biéu diễn vùng phát triển nứt trong các mô hình nứt phân tánBazant và Oh đề nghị mô hình dải nứt CBM dựa trên giả thiết tồn tại một dải vếtnứt có bề rộng w, nào đó xung quanh dau chop vết nứt ban dau Dai nứt xuất hiện từrất nhiều những vết nứt rất nhỏ Giả thiết này hoàn toàn phù hợp trên cơ sở cẫu tạocủa bê tông là một vật liệu không đồng nhất Các tác giả cho rằng có một sự phânbố đều của biến dạng e/ trên dải băng nứt [2] [3]

Xét một vết nứt vuông góc với trục Oz trong hệ tọa độ Đề Các Oxyz Quan hệgiữa ef và o, là tuyến tính (hình 2.8)

Phương trình biéu diễn quan hệ ứng suất — biễn dang tại vết nứt có dang:

Ey 1 —V —-Vv] (9x 0€ —y — 1 |\G fZ V V Z Laief =F Œ — Øạ) (2.7)

Năng lượng nứt Gr được tính theo công thức sau:

Gp =hƒ) “ơ(£)de (2.13)

Với €& = w,/h; w, được tính như trong mô hình đường nứt ảo Năng lượng

nứt trên một đơn vị bé rộng của dai nứt là Gg/h được biểu diễn như phần diện tíchđược giới hạn bởi trục hoành, phần sau phá hoại của đường cong và đoạn thăng điqua đỉnh phá hoại va song song với độ dốc ban đầu của đường cong ơ~e

Các mô hình nay rất phù hợp với các bài toán lan truyền nứt trong bê tông Tuynhiên cần phải xét đến sự tập trung biến dạng trong các vùng bị mềm hóa của bêtông để kết quả tính toán chính xác hơn (Jirasek và đồng nghiệp, 2004) [2]

2.3 UNG XU CUA BE TONG THEO CÁC MÔ HÌNH PHA HUY GION

2.3.1 LY THUYET PHA HUY GION CUA BE TONGPhá hủy giòn của bê tông được xem là hiện tượng xảy ra ở các vùng bê tông chiuứng suất lớn dưới tác dụng của tải trọng trước khi xuất hiện và lan truyền các đườngnứt lớn Khi xuất hiện vùng phá hủy, mô đun dan hồi bê tông tại đó bị triết giảm vàdần đến băng 0 tương ứng với bị phá hủy hoàn toàn (xuất hiện các đường nứt) [2]

[5]

Đề mô tả vùng phá hủy trong bê tông, một biến trạng thái gọi là biễn phá hủy kýhiệu là D (Mazars, 1984) thay đối từ 0 đến 1 cho biết trạng thái của vật liệu từ

nguyên vẹn sang phá hủy hoàn toàn cũng được sử dụng như trong cơ học phá hủyvật liệu nói chung [2] [5].

Khái niệm ứng suất có hiệu ứng và ứng suất danh định được đưa vào như là cácbiến cơ bản của lý thuyết phá hủy giòn bê tông như sau (hình 2.10):

= Ung suất có hiệu: ø=Ee (2.14)

= Ung suất danh định: o = “Ee = BEe = (1 — D)Ee (2.15)

Trong đó:B - biến nguyên;D - biến phá hủy, thay đối từ 0 đến 1 tương ứng với vật liệu bê tông từ trạngthái nguyên vẹn sang trạng thái phá hủy hoàn toàn (nứt).

Tiếp cận tính toán phá hủy theo ứng suất có hiệu đã được rất nhiều tác giả dùngđể mô tả quy luật phát triển phá hủy trong bê tông, bên cạnh đó việc sử dụng biếndạng có hiệu cũng có ý nghĩa tương đương Có thể kế đến mô hình của các tác giảnhư Mazars (1984), Mazars và Pijaudier-cabot (1989), Simo va Ju (1987), LaBorderie (1991), Lemaitre va Chaboche (1992), faria (1998) hay Jirasek (2004)

Hình 2 10 Sự phá huy cua các thé bê tông khi kéo và khi nén và mô hình hóa

theo lý thuyết cơ học phá hủy giònCác mô hình đơn giản sử dụng các biến phá hủy vô hướng các mô hình phức tạphơn sử dụng biến phá hủy dạng tensơ bậc 2, bậc 4 thậm chi bậc 8 để tính đến tínhbất đăng hướng trong phá hủy của vật liệu Các công thức bất đăng hướng có thể

dựa trên nghuyên lý biến dạng tương đương hoặc năng lượng tương đương ngoài racó thể dùng nguyên lý ứng suất tương đương nhưng thường là hiếm dùng Khi môphỏng phá hủy bê tông các mô hình sử dụng các biến vô hướng phổ biến hơn vi tínhđơn giản mà vẫn đảm bảo đủ độ chính xác yêu cau [2].

Chỉ tiết về việc mô phỏng phá hủy bê tông băng cơ học phá hủy sẽ được làm rõtrong phan trình bay và phân tích các mô hình phá hủy giòn điển hình sau đây.2.3.2 CÁC MÔ HINH PHA HUY GION BE TONG

2.3.2.1 MO HINH MAZARS (1984)Trường ứng suất được viết lai có xét đến biến phá hủy D

ơi; = (1 — D)Ô¡¡kEkI (2.16)

Cường độ biến dạng cục bộ được diễn giải băng biến dạng tương đương:

E= J dite)” (2.17)Với

(£¡) =0 nếu £¡ < 0(£¡) = £¡ nếu £¡ > 0£¡ bién dạng chính theo phương i (i = 1,2, 3).Sự phát triển của phá hủy được đặc trưng bởi hàm ngưỡng phá hủy:

= Nếu£< Epo:

D=0 (2.23)Trong do:

D+ va De - các thành phan phá hủy khi kéo và khi nén;Epg - ngưỡng phá hủy ban đầu;

Arc và Brg - các tham số phá hủy khi chịu kéo và chịu nén.B - tham số phá hủy khi chịu cắt

Hàm phát triển phá hủy viết dưới dạng điều kiện Khun-Tucker có dạng như sau:

f<0;D>0;f£D=0 (2.24)

Le

(a) (b)

Hình 2 11 Mặt phá hủy Mazars trong không gian ứng suất (a)

và trong không gian biến dạng (b)

hướng nên chưa xét được tính dị hướng của bê tông khi chịu tai trọng phức tap,ngoài ra với giả thiết tải trong là ty lệ thì mô hình này cũng không thích hợp với cáctính toán kết cau bê tông chịu tac động có tính chu kỳ Dù vậy, với các bộ phận kếtcầu công trình khi giả thiết chịu tải trọng tỷ lệ hoặc tải trọng chu kỳ có biên độ nhỏthì mô hình này hoan toàn có thé đáp ứng về độ chính xác theo yêu cầu Đặc biệtvới việc đưa vào các kỹ thuật điều chỉnh thì mô hình này đã được áp dụng rất rộngrãi trong thực tế dé tình toán các kết câu bê tông, bê tông cốt thép [2] [5] [6].

2.3.2.2 MO HÌNH BAZANT VÀ PIJAUDIER — CABOT (1987, 1989)

Bazant và Pijaudier — Cabot (1987, 1989) dé xuất tiếp cận không cục bộ cho môhình Mazars băng cách đưa vào khái niệm trung bình trọng số của biến dạng tươngđương [2] [5] [7]:

EB) = Tp la VK — s)ẽ (s)ds (2.25)

V(X) = ƒ(— s)ds (2.26)

Với: O - thể tích của kết cau:V, - thé tích đại diện tại điểm x (được giả thiết là cô định va đăng hướng);W(x — s) - hàm trọng số, có thé được chọn như dạng ham phân phối Gauss:

f(€) = 0 (2.30)Thi

{P = h(k) với điều kiện D > 0 (231)Nếu không:

D=0;k=0 (2.32)Các tham sô chính của m6 hình trên bao gôm:

= Ngưỡng phá hủy giòn ban dau £pg = Chiều dai vùng phá hủy Ic

= Các hệ số khi kéo Ar, Bp.= Các hệ số khi nén A„, Be.= Tham số phá hủy khi cắt B.Ngoài các tham số trên thì mô đun dan hỏi E, hệ số poisson v cũng là nhữngtham số can thiết cho các tính toán mô phỏng với các mô hình phá hủy giòn

Mô hình Bazant và Pijaudier — Cabot thực chất là mô hình Mazars có đưa vàotiếp cận không cục bộ, một trong những kỹ thuật điều chỉnh dé xét đến sự tập trungbiến dang trong vùng phá hủy của bê tông [2] [7]

2.3.3 TAP TRUNG BIEN DANG VÀ KY THUAT DIEU CHỈNH

2.3.3.1 TAP TRUNG BIEN DANGHiện tượng tập trung biến dang được hiểu là biến dang tập trung trong một vùngrất nhỏ có kích thước hữu hạn xuất hiện khi các đường nứt nhỏ phân tán xuất hiệntrong khi biến dang ở các vùng khác vẫn mém mại Đặc điểm hình học của kết cauvà tính bất 6n định của vật liệu (các đường nứt nhỏ, trượt cốt liệu, hiệu ứng dẻo )là nguyên nhân gây ra hiện tượng này, trong đó nguyên nhân thứ 2 là quan trọng vàđiển hình về ứng xử cơ học hơn [2]

lượng và kích thước PTHH: (a) kéo trực tiếp, (b) kéo khi uốn (Jirasek,2002)Hiện tượng tập trung biến dạng làm cho việc phân tích phá hoại bê tông theo cáctiếp cận thông thường băng cơ học môi trường liên tục trở nên khó khăn vì:

e Về mặt toán học hiện tượng tập trung biến dạng làm mất đi tính elip(ellipticity) trong phương trình biểu diễn tính toán và trở thành phương trình

Hyperpolic và không thé giải với các điều kiện biên sẵn có.

e Về mặt mô phỏng số gây ra sự không hội tụ của kết quả tính toán và sự phụthuộc của kết quả tính toán vào cách chia lưới các phân tử hữu hạn (hình 2.13)

e Còn về mặt năng lượng thì gây ra sự triệt tiêu của năng lượng tiêu tán khiphá hủy bê tông, điều này là không thé chấp nhận được về mặt vật If

Các thí nghiệm cũng cho thấy biến dạng mềm hóa (trong vùng có các đường nứtnhỏ xuất hiện) không băng 0 như phân tích bằng lý thuyết cơ học môi trường liêntục mà dan tới một giá tri hữu hạn phụ thuộc va chiều dài đặc trưng của vật liệu vàđây cũng là ảnh hưởng của hiệu ứng kích thước (Bazant, 1991).

Như vậy, các kỹ thuật điều chỉnh cần được đưa vào các mô hình mô phỏng số bêtông nói chung và các mô hình phá hủy giòn nói riêng để tính đến hiện tượng tậptrung biến dạng này [2]

2.3.3.2 KY THUẬT DIEU CHỈNH KHÔNG CUC BOCác kỹ thuật điều chỉnh được đưa vào để xét đến sự tập trung biến dạng trongvùng phá hủy dé các kết quả tính toán hội tụ và không phụ thuộc vào cách chia lướicác phần tử Khi đó tương tác giữa các điểm vật chất trong vùng phá hủy phải đượctính đến Hai kỹ thuật điều chỉnh được biết đến nhiều nhất là kỹ thuật không cục bộvà kỹ thuật gradient bậc cao [2] [8]:

@ Kỹ thuật không cục bộ đã được mô tả tóm tắt như trong mô hình Bazant vàPijaudier Cabot (1987) ở trên.

® Kỹ thuật gradient gôm hai tiếp cận như sau:

e Tiếp cận gradient không cục bộ (Peerling và đồng nghiệp, 1996), (Peerling,2001) bao gồm gradient bậc hai của các biến dạng dẻo trong biểu diễn luật chảydẻo, phương trình biểu diễn là một phương trình vi phân không toàn phan, hai dạngcông thức tường minh và không tường minh có thể được trình bày

e Tiép can gradient cục bộ (Pamin.J, 1994), (R.Chambon và đồng nghiệp,2003), phương trình biểu diễn vẫn cục bộ dựa trên lý thuyết co học phá hủy liên tục.Tiếp cận này được phát triển từ các mô hình gradient cục bộ đã được áp dụng rấtnhiều đối với lý thuyết dẻo

Trong dé tài này, tác giả lựa chọn tiếp cận không cục bộ để giới thiệu Trong cơhọc, tiếp cận không cục bộ đã được biết từ rất lâu Tuy nhiên việc đưa tiếp cận nàyvào các mô hình phá hủy giòn bê tông để xét đến sự tập trung biến dạng thì mới chỉbắt đầu vào những năm 80 của thế kỷ trước Bắt đầu từ ý tưởng của Bazant (1984)hay Pijaudier — Cabot (1987) và đến nay tiếp cận này đã được đưa cả vào các môhình dẻo, mô hình nứt hay các mồ hình vi mô khác (Jirasek, 2002) [2] [5] [9].

Khác với tiếp cận cục bộ xem trạng thái vật lý của một chất điểm trong vùng pháhoại chỉ phụ thuộc vào các biến mô tả đặc điểm của chính chất điểm đó, tiếp cậnkhông cục bộ xét ảnh hưởng của tất cả các chất điểm khác đến chất điểm đang xét

[2].Ban dau tiép can không cục bộ đã được ap dung để giải thích tính kỳ dị củatrường ứng suất dau đường nứt có thé thấy băng thực nghiệm mà không thé dựa vàocác nguyên lý của co học môi trường liên tục, sau đó mới được áp dụng dé xét đếnsự tập trung biến đạng [2] [8]

Tiếp cận không cục bộ được chia ra hai loại là tiếp cận vi mô và tiếp cận vĩ mô[2]:

e Tiép cận không cục bộ vi mô xem xét trực tiếp tính không đồng nhất của

vật liệu bê tông dựa trên các lí thuyết của cơ học vi mô (ví như cơ học chất rỗng —

O.Coussy, 1991) sau đó có thé dùng kỹ thuật đồng nhất hóa để quy các biến tongquát, tuy nhiên với nhược điểm là xác định các tham số khó khăn và tính toán phứctạp đã làm cho tiếp cận vi mô hiém được áp dụng trong thực tế

e Tiếp cận không cục bộ vĩ mô chỉ xem xét giá trị trung bình của các biếnnội mô tả trạng thái của một chất điểm như trường ứng suất hay biến dạng trong thétích đại diện V, nên việc tính toán đơn giản hơn va dễ áp dụng trong thực tế hơn.Trong đề tài này chúng tôi cũng chỉ xem xét tiếp cận không cục bộ vĩ mô

Một cách tong quat, tiép can không cục bộ được thực hiện băng cách thay thế cácbiến đang xét bang giá trị không cục bộ của nó có được băng lay trung bình trọng sốtrong một thé tích biểu diễn lân cận chất điểm đang xét Nếu f(x) là trường cục bộtrong thé tích đại diện Vr, thì đối ứng không cục bộ sẽ là:

f(x) = fy, a(œ,Ðf@)dš (2.33)

Trong do:

a(x, €) - ham trọng số không cục bộ thé hiện sự phân bố của f(x) trong thétích Vr đang xét;

x - điểm nguồn;š - điểm nhận.Trong lân cận của vùng biên thể tích đại diện, hàm không cục bộ thường đượcchuẩn hóa dé không vi phạm tinh phân phối đều của môi trường đang xét và côngthức cua a(x, š) thường có dạng sau:

(a) (b) (c)

Hình 2 15 Biéu diễn vùng bê tông bi phá hủy theo các mô hình không liên tục (a);

hiên tuc yếu (b); liên tục (c)(Jirasek,2004)Đề xuất điều chỉnh theo Jirasek nói riêng và các nghiên cứu của tác giả này nóichung có tính tổng hợp với mong muốn kết nối giữa lí thuyết cơ học phá hủy giònvà cơ học rạn nứt trong các tính toán của mình từ quá trình xuất hiện các đường nứtnhỏ đến khi các đường nứt lớn lan truyền Ba dạng điều hòa trên lần lượt tương ứngvới 3 mô hình tính toán sự tập trung biến dang [2] [5]:

e Điều chỉnh không hoàn toàn với mô hình đường nứt ảo: Chap nhận một sựkhông liên tục về trường chuyển vị miêu tả ứng xử mềm băng quan hệ P-w, dùngcho các mồ hình khong liên tục (ví dụ FCM) (hình 2.14a, 2.16)

cho các mô hình liên tục yếu (ví dụ CBM) (hình 2.14b, 2.17).

Hinh 2 17 Diéu chinh không cục bộ với mô hình dai nứt (CBM) (Jirasek, 2002)e Mô hình điều chỉnh hoàn toàn: Kỹ thuật điều hòa trong trường hợp nàyđược áp dụng cho các mô hình liên tục sử dụng lí thuyết cơ học phá hủy giòn, khitrường tính toán được giả thiết là liên tục hoàn toàn (hình 2.14c, hình 2.18)

Trong 3 trường hợp trên thì kỹ thuật điều hòa hoàn toan được sử dụng cho cácmô hình phá hủy giòn liên tục là được sử dụng nhiều nhất trong phân tích phá hủybê tông Giống như đối với mô hình Mazars không cục bộ, công thức không cục bộdang tích phan cũng được dùng trong m6 hình của Jirasek.

Ec=wils

Hình 2 18 Kỹ thuật diéu hòa với các mô hình phá hủy giòn (Jirasek, 2002)

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM VÀ TÍNH TOÁN CÁC THAM SỐ NỨTVA PHA HUY CUA BE TONG CƯỜNG ĐỘ CAO

3.1 GIỚI THIEUNội dung chương này sẽ giới thiệu một số phương pháp tính toán xác định đặctrung nứt của mô hình nứt đàn hồi tuyến tính (LEFM), các mô hình nứt phi tuyến(NFM) và trình bày quy trình cùng kết quả thí nghiệm bê tông cường độ cao Phântích ảnh hưởng của tham số giòn bê tông cường độ cao và phương pháp xác địnhcác tham số phá hủy của mé hình phá hủy giòn Mazars cũng sẽ được giới thiệu.Đặc biệt là việc lợi dụng những đặc điểm chung giữa hai tiếp cận phá hủy và rạnnứt bê tông dé giảm khối lượng va thời gian thí nghiệm

Ngoài ra, phần này trình bày các kết quả thực nghiệm và tính toán các đặc trưngnứt cơ bản của bê tông cường độ cao Hệ SỐ cường độ ứng suất giới hạn Ke, độ bênnứt giới han Gc, năng lượng nứt G; và chiêu dài đặc trưng của vùng phá huỷ bê tông(FPZ) |, của 2 loại bê tông có cường độ chịu nén trung bình từ 66 MPa (ký hiệuM60) và 85 MPa (ký hiệu M80) được thống kê và tính toán từ thí nghiệm uốn trên 3điểm các mẫu dầm có đường nứt môi Trên cơ sở đó kết luận về phương pháp thínghiệm phù hợp với điều kiện Việt nam và kiến nghị giải pháp để kết quả thínghiệm day đủ và chính xác hơn

Hiện nay, việc ứng dụng phương pháp sử dung If huyết cơ học rạn nứt và pháhuỷ bê tông dé phân tích phá hoại các bộ phận kết cấu các công trình như dầm, vỏhầm hay tường chan bê tông do xuất hiện và lan truyền mat ôn định của các đườngnứt là một hướng đi mới và đã khắng định nhiều ưu điểm hơn so với các phươngpháp phân tích phá hoại truyền thống Khi áp dụng phương pháp này đòi hỏi phảitiến hành rất nhiều thí nghiệm dé xác định các đặc trưng cơ học của bê tông làm cơsở cho việc tính toán thiệt kê và chân đoán phá hoại.

Ở nước ngoài, cơ sở dữ liệu về các đặc trưng nứt của các loại bê tông có cấphạng khác nhau, thành phan cốt liệu khác nhau, ứng dụng khác nhau đã được nhiềutác giả nghiên cứu và công bố Ở Việt Nam, các đặc trưng nứt của một số loại bêtông có cường độ nhỏ hơn 50 MPa đã được xác định; tuy nhiên, các đặc trưng nứtvà tham số phá hủy giòn của bê tông cường độ cao chưa được tính toán