Độ tin cậy chịu uốn của dầm bê tông cốt thép được tăng cường bằng tấm polymer cốt sợi carbon

Header Page of 126 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận án trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả Ngô Thanh Thủy Footer Page of 126 Header Page of 126 ii LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập, nghiên cứu, với giúp đỡ thầy, cô Trường Đại học Giao thông Vận tải Hà Nội, hoàn thành luận án Tiến sĩ Kỹ thuật “Độ tin cậy chịu uốn dầm bê tông cốt thép tăng cường polymer cốt sợi carbon (CFRP)”; Với tình cảm chân thành, tác giả xin bày tỏ lòng cám ơn đến Ban Giám Hiệu, Phòng đào tạo sau đại học, Khoa Công Trình - Bộ môn Cầu hầm Trường đại học Giao thông vận tải Hà Nội, Phòng Thí Nghiệm Kết cấu công trình- Đại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh, toàn thể quý thầy cô cán quản lý tận tình giúp đỡ, tạo điều kiện cho trình học tập hoàn thành luận án này; Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Trần Đức Nhiệm, PGS.TS Nguyễn Ngọc Long tận tình giúp đỡ, hướng dẫn nghiên cứu đề tài, hiệu chỉnh hoàn thiện luận văn Hà Nội, ngày 14 tháng 03 năm 2015 Tác giả Ngô Thanh Thủy Footer Page of 126 Header Page of 126 iii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn .ii Mục lục iii Danh mục hình ảnh vi Danh mục bảng biểu ix Các chữ viết tắt xi Các ký hiệu xiii MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU KẾT CẤU CÓ SỬ DỤNG FRP 1.1 Sơ lược lịch sử ứng dụng FRP sửa chữa tăng cường kết cấu 1.2 Các đặc tính FRP 1.2.1 Các tính chất vật lý vật liệu polymer cốt sợi FRP 1.2.2 Cường độ chịu kéo 1.2.3.Các tính chất dài hạn 1.2.4 Độ bền 10 1.3 Các ứng dụng FRP 10 1.3.1 FRP sửa chữa – tăng cường kết cấu 10 1.3.2 FRP làm cốt cho bê tông 12 1.3.3 FRP làm kết cấu chịu lực 14 1.4 Các Hướng dẫn hành cho thiết kế kết cấu có sử dụng FRP 15 1.4.1 Các hướng dẫn thiết kế mặt cắt BTCT tăng cường sợi FRP 16 1.5 Độ tin cậy kết cấu công trình 19 1.5.1 Khái niệm độ tin cậy 1.5.2 Cơ sở đánh giá độ tin cậy chịu uốn dầm BTCT tăng cường sợi carbon 20 1.5.3 Chỉ số độ tin cậy 24 1.5.4 Phương pháp phân tích đặc trưng thống kê 28 1.6 Phân tích, đánh giá số công trình nghiên cứu liên quan 31 1.8 Mục tiêu đề tài 38 1.9 Nội dung phương pháp nghiên cứu 39 Footer Page of 126 Header Page of 126 iv Kết luận chương 43 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CHỈ SỐ ĐỘ TIN CẬY ઺ CỦA DẦM BTCT ĐƯỢC TĂNG CƯỜNG BẰNG CFRP TRÊN CƠ SỞ MÔ HÌNH SỨC KHÁNG THEO ACI 440.2R-08 41 2.1.Các tính chất thống kê đặc trưng hình học vật liệu 41 2.2 Miền nghiên cứu sức kháng uốn dầm BTCT tăng cường CFRP 44 2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sức kháng uốn dầm BTCT tăng cường CFRP 44 2.4 Mô hình tải trọng 47 2.5 Phân tích số độ tin cậy 48 2.5.2 Xây dựng chương trình phân tích số độ tin cậy β của dầm BTCT 2.5.1 Xây dựng hàm trạng thái 48 tăng cường CFRP 49 2.5.3 Kết phân tích nhận xét 59 2.6 Kết chương 78 CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM DẦM BTCT CHỊU UỐN ĐƯỢC TĂNG CƯỜNG BẰNG TẤM POLYMER CỐT SỢI CARBON 80 3.1 Mục tiêu nghiên cứu thực nghiệm 80 3.2 Địa điểm thực nghiệm 80 3.3 Các thí nghiệm vật liệu 81 3.3.1 Thí nghiệm Bê tông 81 3.3.2 Thí nghiệm cốt thép 84 3.3.2 Thí nghiệm kéo FRP 85 3.4 Các đặc trưng hình học mẫu dầm thí nghiệm 86 3.5 Tiến hành thí nghiệm 88 3.5.1 Chuẩn bị bề mặt bê tông CFRP 88 3.5.2 Dán CFRP 88 3.5.3 Bố trí thiết bị đo đạc 89 3.5.4 Quy trình thí nghiệm 89 3.5.5 Kết thí nghiệm 90 Footer Page of 126 Header Page of 126 v 3.6 Nhận xét kết nghiên cứu thực nghiệm dầm BTCT tăng cường sợi carbon 100 CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM DẦM CẦU TRẦN HƯNG ĐẠO CHỊU UỐN ĐƯỢC TĂNG CƯỜNG BẰNG TẤM POLYMER CỐT SỢI CARBON 102 4.1 Mục tiêu thực nghiệm cầu Trần Hưng Đạo 102 4.2 Địa điểm thực nghiệm 102 4.3 Hiện trạng công trình trước sửa chữa nâng cấp 103 4.4 Sửa chữa nâng cấp 104 4.5 Kiểm định sau sửa chữa nâng cấp 104 4.6 Xác định thông số tính toán mặt cắt nhịp 105 4.6.1 Kích thước hình học mặt cắt 105 4.6.2 FRP 110 4.6.3 Vật liệu bê tông 111 4.6.4 Vật liệu thép 113 4.6.5 Hoạt tải 114 4.6.6 Tĩnh tải 116 4.7 Tính toán phân tích độ tin cậy chịu uốn cho mặt cắt nhịp 116 4.8 Kết luận nghiên cứu ứng dụng cầu Trần Hưng Đạo 118 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 120 TÀI LIỆU THAM KHẢO 125 Footer Page of 126 Header Page of 126 vi DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1-1 Đường cong ứng suất-biến dạng điển hình loại FRP Hình 1-2 Đường cong tuổi thọ mỏi loại FRP với loại sợi khác 10 Hình 1-3 FRP sửa chữa – tăng cường kết cấu 11 Hình 1-4 FRP làm cốt cho bê tông 12 Hình 1-5 FRP dạng bó dự ứng lực 13 Hình 1-6 FRP dạng ván khuôn giữ lại kết cấu 13 Hình 1-7 FRP làm kết cấu chịu lực 14 Hình 1-8 Kiểu phá hoại theo ACI 440.2R-08 19 Hình 1-9 Biểu đồ hàm phân phối xác suất sức kháng R, hiệu ứng tải S lượng dự trữ an toàn G 24 Hình 2-1.Sơ đồ khối chương trình 51 Hình 2-2 Khối CI 52 Hình 2-3 Khối CIIa 53 Hình 2-4 Khối CIIb 54 Hình 2-5 Khối CIII 55 Hình 2-6 Khối CIV 56 Hình 2-7 Giao diện Nhập số liệu thông số bê tông 57 Hình 2-8 Giao diện Nhập số liệu thông số FRP 57 Hình 2-9 Giao diện Nhập số liệu thông số thép 58 Hình 2-10 Giao diện Nhập số liệu đặc trưng hình học 58 Hình 2-11 Giao diện Nhập số liệu tải trọng 59 Hình 2-12 Giao diện Tính toán số độ tin cậy β 59 Hình 2-13 Các toán nằm miền nghiên cứu β 61 Hình 2-14 Các trường hợp ứng suất sử dụng cốt thép không đạt yêu cầu 61 Hình 2-15 Phân bố xác suất dạng đồ thị dạng cột mặt cắt 62 Hình 2-16 Độ tin cậy trung bình toán nằm miền nghiên cứu β0 64 Hình 2-17 Các toán nằm miền nghiên cứu β với biến ρs/ρbl ML/MD 65 Hình 2-18 Độ tin cậy trung bình toán nằm miền nghiên cứu β với biến ρs/ρbl ML/MD 67 MPH 70 Hình 2-19 Các toán nằm miền nghiên cứu β với biến ρs/ρbl Footer Page of 126 Header Page of 126 vii β với biến ρs/ρbl MPH 67 Hình 2-20 Độ tin cậy trung bình toán nằm miền nghiên cứu Hình 2-21 So sánh β với ψf = 0.85 ψf = 0.90 với biến ML/MD 68 Hình 2-22 Sự khác biệt ∆β với ψf = 0.85 ψf = 0.90 với biến ML/MD 69 Hình 2-24 Sự khác biệt ∆βψf = 0.85 ψf = 0.90 với biến ML/MD ρs/ρbl 70 Hình 2-23 Sự khác biệt ∆ĐTC với ψf = 0.85 ψf = 0.90 với biến ML/MD 69 Hình 2-25 Xác suất xuất giá trị β > 3.5 với ψf = 0.85 ψf = 0.90 70 Hình 2-27 So sánh β với ψf = 0.85 ψf = 0.90 với biến MPH 72 Hình 2-26 Khác biệt xác suất xuất giá trị β>3.5 với ψf = 0.85 ψf = 0.90 71 Hình 2-28 So sánh β trung bình vớiψf = 0.85 ψf = 0.90 với biến MPH 72 Hình 2-29 So sánh β với ψf = 0.85 ψf = 0.90 với biến hàm lượng FRP 73 Hình 2-30 So sánh β trung bình vớiψf = 0.85 ψf = 0.90 với biến hàm lượng FRP 73 Hình 2-31 So sánh %TC với ψf = 0.85 ψf = 0.90 với biến hàm lượng FRP (MC 1-8) 75 Hình 2-32 So sánh %TC với ψf = 0.85 ψf = 0.90 với biến hàm lượng FRP (MC 9-16) 76 Hình 2-33 Sự khác biệt %TC với ψf = 0.85 ψf = 0.90 với biến hàm lượng FRP 76 Hình 2-34 Sự khác biệt %TC đơn vị với ψf = 0.85 ψf = 0.90 với biến hàm lượng FRP(ρf) (MC 1-8) 77 Hình 2-35 Sự khác biệt %TC đơn vị vớiψf = 0.85 ψf = 0.90 với biến hàm lượng FRP(MC 9-16) 77 Hình 3-1 Cấu tạo dầm 87 Hình 3-2a Chuẩn bị bề mặt bê tông CFRP 88 Hình 3-2b Dán FRP đáy dầm 89 Hình 3-3 Thí nghiệm dầm RC21 90 Hình 3-4 Thí nghiệm dầm S21-1 91 Hình 3-5 Thí nghiệm dầm S21-2 92 Hình 3-6 Thí nghiệm dầm S21-3 94 Hình 3-7 Thí nghiệm dầm RC25 94 Hình 3-8 Thí nghiệm dầm S25-1 95 Hình 3-9 Thí nghiệm dầm S25-2 96 Footer Page of 126 Header Page of 126 viii Hình 3-10 Thí nghiệm dầm S25-3 97 Hình 3-11: Quan hệ lực - độ võng dầm thí nghiệm 97 Hình 3-12 Quan hệ lực (P)- biến dạng CFRP (εf) biến dạng bê tông (εc) nhóm 98 Hình 3-13 Quan hệ lực (P)- biến dạng CFRP (εf) biến dạng bê tông (εc) nhóm 99 Hình 4-1 Mặt cắt ngang cầu Trần Hưng Đạo 103 Hình 4-2 Mặt cắt ngang dầm chủ cầu Trần Hưng Đạo 106 Hình 4-3 Dạng phân bố bề rộng B2+2a 11 mặt cắt dầm 107 Hình 4-4 Dạng phân bố chiều cao H2 11 mặt cắt dầm 107 Hình 4-5 Dạng phân bố cường độ chịu kéo FRP 111 Hình 4-6 Dạng phân bố biến dạng tương đối cực hạn FRP 111 Hình 4-7 Dạng phân bố cường độ chịu nén bê tông mẫu khoan 112 Hình 4-8 Dạng phân bố cường độ chảy cốt thép D25 chịu kéo 114 Hình 4-9 Chỉ số độ tin cậy cho cầu Trần Hưng Đạo 117 Hình 4-10 Độ tăng số độ tin cậy sau sửa chữa tăng cường 117 Footer Page of 126 Header Page of 126 ix DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1-1 Khối lượng riêng FRP Bảng 1-2 Hệ số giãn nở nhiệt FRP, bê tông thép Bảng 1-3 So sánh Hướng dẫn thiết kế 16 Bảng 1-4 Chỉ số độ tin cậy mục tiêu βT theo Nowak 25 Bảng 1-5 Chỉ số độ tin cậy mục tiêu βT theo EC (Annex B2) 25 Bảng 1-6 Chỉ số độ tin cậy mục tiêu βT chi tiết cho RC2 theo EC (Annex C2) 26 Bảng 1-7 Khoảng tin cậy p 29 Bảng 2-1 Các tham số thống kê cường độ chịu nén bê tông f c' 42 Bảng 2-2 Các tham số thống kê cường độ chảy cốt thép chịu kéo fy 43 Bảng 2-3 Các tham số thống kê cường độ chịu kéo f fu* CFRP 44 Bảng 2-4 Các tham số thống kê biến dạng tương đối cực hạn ε *fu CFRP 44 Bảng 2-5 Các thông số đặc trưng hình học vật liệu chọn 45 Bảng 2-6 Bảng giá trị ảnh hưởng phương pháp phân tích P 47 Bảng 2-7 Các tham số thống kê tĩnh tải 47 Bảng 2-8 Các tham số thống kê hoạt tải 48 Bảng 2.9 Thông số mặt cắt kiểm tra Phân bố mô men kháng 62 Bảng 2.10 Kết tính toán theo Phương pháp Shapiro-Wilk 63 Bảng 2-11 Các mặt cắt đại diện từ MC1 đến MC16 74 Bảng 3-1 Danh mục thiết bị thí nghiệm 81 Bảng 3-2 Kết nén mẫu bê tông nhóm C25 82 Bảng 3-3 Kết nén mẫu bê tông nhóm C21 83 Bảng 3-4 Kiểm tra cường độ bê tông theo Sapiro-Wilk 83 Bảng 3-5a Kết thí nghiệm cường độ mẫu thép dầm thí nghiệm 87 Bảng 3-5b Kiểm tra phân bố chuẩn theo Shapiro-Wilk mẫu thép Miền Nam 85 Bảng 3-6 Kết thí nghiệm cường độ chịu kéo 13 mẫu CFRP 86 Footer Page of 126 Header Page 10 of 126 x Bảng 3-7 Các thông số dầm thí nghiệm 87 Bảng 3-8 Số liệu kết thí nghiệm dầm nhóm 91 Bảng 3-9 Số liệu kết thí nghiệm dầm nhóm 93 Bảng 3-10 Tổng hợp tải trọng - độ võng dầm thí nghiệm 96 Bảng 3-11 Tính toán tham số thống kê P 99 Bảng 3-12 Kiểm tra phân bố P theo Shapiro-Wilk 100 Bảng 3-13 Tính toán hiệu tăng cường dầm thí nghiệm 100 Bảng 4-1 Tải trọng xe thử tải 104 Bảng 4-2 Kết đo Biến dạng tương đối lớn ε (x 10-5) 105 Bảng 4-3 Kiểm tra phân bố chuẩn theo Shapiro-Wilk chiều cao (H2) dầm cầu Trần Hưng đạo 107 Bảng 4-4 Kiểm tra phân bố chuẩn theo Shapiro-Wilk chiều rộng cánh (B2+2a) dầm cầu Trần Hưng đạo 108 Bảng 4-5 Các giá trị thống kê bề rộng chiều cao mặt cắt nhịp cho dầm 108 Bảng 4-6 Tham số thống kê FRP 110 Bảng 4-7 Tham số thống kê bê tông 112 Bảng 4-8 Kiểm tra phân bố chuẩn theo Shapiro-Wilk 12 mẫu BT cầu Trần Hưng đạo 115 Bảng 4-9 Tham số thống kê cường độ cốt thép chịu kéo 112 Bảng 4-10 Kiểm tra phân bố chuẩn theo Shapiro-Wilk mẫu thép cầu Bông 114 Bảng 4-11 Ứng suất cốt thép chịu kéo FRP 115 Bảng 4-12 Lực kéo lớn cốt thép FRP 115 Bảng 4-13 Mô men lớn mặt cắt nhịp 115 Bảng 4-14 Kết mô men lớn tĩnh tải 116 Bảng 4-15 Kết số độ tin cậy cho cầu Trần Hưng Đạo 116 Footer Page 10 of 126 Header Page 140 of 126 125 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT [1] Lê Khắc Ánh, Đánh giá hiệu dự án thí điểm công nghệ gia cố dầm cầu BTCT chất dẻo có cốt sợi, Đề tài cấp Bộ 2012 [2] Bộ Giao Thông Vận Tải, Tiêu chuẩn thiết kế cầu đường 22TCN 272 - 05, Nhà xuất Giao thông vận tải, Hà Nội, 2005 [3] Chi nhánh Cty TV&TK CNGT, Sửa chữa nhịp thứ cầu Sài Gòn, 2008 [4] Chi nhánh Cty TV&TK CNGT, Sửa chữa tăng cường cầu Trần Hưng Đạo (Tỉnh Bình Thuận), 2012 [5] Nguyễn Tấn Dũng, Nguyễn Văn Mợi, Hoàng Phương Hoa, Nghiên cứu giải pháp gia cường dầm BTCT vật liệu composite sợi carbon (phần 1), TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 3(44).2011 [6] Lê Xuân Huỳnh, Hoàng Xuân Long, “Xác định quan hệ chi phí độ tin cậy kết cấu”, Tạp chí Xây dựng, 2002 [7] Lê Xuân Huỳnh, Lê Công Duy, “Phương pháp đánh giá độ tin cậy mờ kết cấu khung”, Tạp chí Xây dựng, 2006 [8] Bùi Đức Năng, Tính xác suất không hỏng kết cấu hệ có kể đến yếu tố ngẫu nhiên vật liệu, hình học kết cấu vật liệu, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Học viện Kỹ thuật Quân sự, 2010 [9] Trần Đức Nhiệm, “Tính toán thiết kế kết cấu cầu theo phương pháp hệ số độ tin cậy riêng, sở xây dựng tiêu chuẩn thiết kế tiên tiến hội nhập”, Báo cáo Hội nghị Khoa học Việt – Đức, Trường Đại học Giao thông vận tải, Hà Nội, 2006 Footer Page 140 of 126 Header Page 141 of 126 126 [10] Trần Đức Nhiệm, Các phương pháp xác suất Lý thuyết độ tin cậy tính toán công trình, Nhà xuất Trường Đại học Giao Thông Vận Tải, 1996 [11] Trần Đức Nhiệm, Nguyễn Trọng Phú, “Phân phối xác suất yếu tố kích thước hình học, cường độ bê tông, cốt thép kết cấu nhịp BTDƯL”, Tạp chí Cầu đường Việt Nam, 2005 [12] Nguyễn Văn Phó, Nguyễn Xuân Chính, Tạ Thanh Vân, "Một phương pháp đánh giá độ tin cậy công trình", Tuyển tập công trình Hội nghị Khoa học toàn quốc Cơ học vật rắn biến dạng lần thứ 8, 2006 [13] Nguyễn Trọng Phú, “Phương pháp phân tích độ tin cậy theo mô hình phân phối xác suất tải trọng sức kháng thiết kế cầu ”, Tạp chí Cầu đường Việt Nam, 2005 [14] Nguyễn Trọng Phú, “Ứng dụng phương pháp mô Monte- Carlo để phân tích độ tin cậy kết cấu công trình”, Tạp chí Cầu đường Việt Nam, 2005 [15] Nguyễn Trọng Phú, Nghiên cứu đánh giá độ tin cậy kết cấu nhịp dầm hộp bê tông dự ứng lực theo điều kiện cường độ chịu uốn chịu cắt 2005 [16] Ngô Châu Phương, Phân tích yếu tố ảnh hưởng sở xác định hệ số sức kháng cọc khoan nhồi móng mố trụ cầu khu vực Tp Hồ Chí Minh, Luận án TS kỹ thuật, ĐH GTVT, 2014 [17] TCVN 5574:2012, Kết cấu bê tông bê tông cốt thép-Tiêu chuẩn thiết kế, 2012 [18] Nguyễn Chí Thanh, Nghiên cứu thực nghiệm ứng xử uốn bê tông cốt thép gia cường cốt sợi tổng hợp, Viện Thủy Công, 2011 Footer Page 141 of 126 Header Page 142 of 126 127 [19] Phạm Văn Thứ, “Các phương pháp phân tích độ tin cậy kết cấu xây dựng”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải, Trường Đại học Hàng Hải, 2005 [20] Phạm Văn Thứ, “Cơ sở xác suất tiêu chuẩn hành thiết kế công trình xây dựng”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải, Trường Đại học Hàng Hải, 2008 [21] Phạm Văn Thứ, “Những tiền đề vật lý lý thuyết độ tin cậy công trình xây dựng”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải, Trường Đại học Hàng Hải, 2007 [22] Phạm Văn Thứ, “Tính toán độ tin cậy phận chịu tải hạn chế thông tin thông số mô hình trạng thái giới hạn”, Tạp chí Khoa học Công nghệ Hàng hải, Trường Đại học Hàng Hải, 2012 [23] Ngô Thanh Thủy, Độ tin cậy làm việc chịu uốn dầm BTCT tăng cường polymer cốt sợi carbon, TẠP CHÍ CẦU ĐƯỜNG VIỆT NAM - SỐ 7/2008 [24] Ngô Thanh Thủy, Độ tin cậy làm việc chịu uốn dầm BTCT tăng cường sợi carbon, Đề tài NCKH cấp trường, 3/2012 [25] Ngô Thanh Thủy, Trần Đức Nhiệm, Evaluating Flexural Reliability of RC Bridge Girders Strengthened with CFRP Sheets Through Statistic Behaviors of Structure and Load, 13th Conference on Science and Technology – International Session, 2013 HCMUT VietNam [26] Ngô Thanh Thủy, Trần Đức Nhiệm, Huỳnh Xuân Tín, Xây dựng chương trình tính số Độ tin cậy làm việc chịu uốn dầm BTCT tăng cường sợi carbon, Tạp chí khoa học GTVT - SỐ ĐẶC BIỆT 10/2013 Footer Page 142 of 126 Header Page 143 of 126 128 [27] Trung tâm thí nghiệm vật liệu Kiểm định chất lượng công trình LAS-XD 839, Kết thí nghiệm cường độ thép, 2010, 2011, 2012 [28] Trung tâm thí nghiệm vật liệu Kiểm định chất lượng công trình LAS-XD 225, Kết thí nghiệm cường độ thép, 2013, 2014 [29] Ngô Quang Tường, Sửa chữa gia cố công trình bê tông cốt thép phương pháp dán nhờ sử dụng FRP Tạp chí Phát triển KHCN, Số 10, 2007 [30] Nguyễn Vi, Độ tin cậy công trình bến cảng, Nhà xuất Giao Thông Vận Tải, 2009 TIẾNG ANH [31] AASHTO, LRFD Bridge Design Specifications (US), 6th Edition, American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington, D.C., 2012 [32] Abdulrahim M Arafah, Reliability-Based Criterion for Maximum Reinforcement Ratio of Reinforced Concrete Beam Sections, Journal of King Saud University, 2000 [33] Abdulrahim M Arafah, Statistics For Concrete And Steel Quality In Saudi Arabia, Magazine of Concrete Research, 1997 [34] ACI Committee 440, Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Concrete Strcutures (ACI 440.2R-08), 2008 [35] ACI Committee 440, Guide Test Methods for FRPs for Reinforcing or Strengthening Concrete Structures (ACI 440.3R-04), 2004 Footer Page 143 of 126 Header Page 144 of 126 129 [36] ACI, Buiding Code Requirment for Structural Concrete (ACI 318-08), 2008 [37] Akthem Al-Manaseer, Muhammad Saad Nadeem,Ric Magenti, and Peter Lee, Strength Unit Weight and Elasticity of Concrete Cylinders for the Benicia Martinez Bridge, Department of Civil and Environmental Engineering, San Jose State University, 2011 [38] Allen, D.E., "Canadian Highway Bridge Evaluation: Reliability Index, " Canadian Journal of Civil Engineering, 19, 593-602, 1992 [39] Anders Carolin, Doctoral thesis: “Carbon Fiber Reinforced Polymers for Strengtheningof Structural Elements”, Devision of Structural Engineering, Lulea University of Technology, 2003 [40] Andrzej Nowak and Maria Kaszinska, Target reliability Index for New, Exsiting and Historical Structure, Biblioteka Cyfrowa Politechniki Krakowskiej, 2011 [41] Andrzej S Nowak and Maria M Szerszen, Structural reliability as applied to highway bridges, John Wiley & Sons, 2000 [42] Andrzej S Nowak, Calibration Of LRFD Design Specifications For Steel Curved Girder Bridges, NCHRP Report 563, National Cooperative Highway Research Program (Hoa Kỳ), 2008 [43] Andrzej S Nowak, Live Load Models for Highway Bridges, 1993 [44] Andrzej S Nowak, Risk Mitigation for Highway and Railway Bridges (Report # MATC-UNL: 224 Final Report), 2010 [45] Andrzej S Nowak1, Przemyslaw Rakoczy1, Firas I Sheikh Ibrahim1 Proposed load combination factors for bridges with high dead-to-live load ratios, 2012 Footer Page 144 of 126 Header Page 145 of 126 130 [46] Arduini, M and Nani, A (1997) "Behavior of Precracked RC Beams Strengthened with Carbon FRP sheets", Journal of Composites for Construction, Vol 1, No 2, 1997 [47] Ashraf Biddah, Hazem Al-Naser, Nabil Raweh, Mohamed Eissa, Strengthening of an existing reinforced concrete structure, Civil and Environmental Engineering Department, College of Engineering, United Arab Emirates University,1997 [48] ASTM: E 122-00, Standard practice for Caculating Sample Size to Estimate, with a specified Tolerate Error, the Average for Characteristic of a lot or Process, 2001 [49] Atadero RA, Lee LS, Karbhari VM., Materials variability and reliability of FRP rehabilitation of concrete, 4th International Conference on Advanced Composite Materials in Bridges and Structures, Calgary, Canada, 2004 [50] Bakht et al., Canadian bridge design code provisions for fiber- reinforced structures, Journal of Composite Constructions, 2000 [51] Bala Sivakumar, Load & Resistance Factor Rating Of Highway Bridges, WISCONSIN DOT, 2007 [52] BASF The Chemical Company MBrace Sheet, MBrace Saturant, MBrace Putty, and MBrace Primier Technical Data BASF, 2012 [53] Bradley E Huitema, The Analysis of Covariance and Alternatives, 2011 [54] C Mazzotti and M Savoia, Intermediate Debonding of FRP Strengthened RC Construction, 2007 Footer Page 145 of 126 Beams, International Institute for FRP in Header Page 146 of 126 131 [55] Calvin E Reed, and Robert J Peterman, Evaluation of Prestressed Concrete Girders Strengthened with Carbon Fiber Reinforced Polymer Sheets, Journal of Bridge Engineering, 2004 [56] Cardoso JB, Almeida, JR, Dias JM, Coelho PG, Structural reliability analysis using Monte Carlo simulation and neural networks, Comput Struct., p503-513, 2007 [57] CNR-Advisory Committee on Technical Recommendations for Construction, Guide for Design and Construction of Concrete Structure Reinforced with Fiber-Reinforced Polymer Bars (CNR-DT 203/2006), Italian National Research Council, 2007 [58] Damian I Kachlakev, Bryan K Green, and William A Barnes Behavior of Concrete Specimens Reinforced With Composite Materials – Laboratory Study (Final Report- SPR 387), The Oregon Department of Transportation and Federal Highway Administration, 2000 [59] Dat Duthinh and Monica Starnes, Strengthening Reinforced Concrete Beams with CFRP, Composites in Construction, 2001 [60] David Ferrand, Reliability Analysis of A Reinforced Concrete Deck Slab Supported On Steel Girders, 2010 [61] Dennis R Mertz, Development of the HL-93 Notional Live Load Model, 2009 [62] Douglas C Montgomery, Design and Analysis of Experiments, John Wiley & Sons, 5th Edition, 2001 [63] Edith Seier, Comparison of Tests for Univariate Normality, Department of Mathematics, East Tennessee State University, 2002 [64] Eurocode (Basis of structural design) - EN 1990:2002, European Committee for Standardization, 2002 Footer Page 146 of 126 Header Page 147 of 126 132 [65] F Azhdary and N Shabakhty, Probabilistic Evaluation of Performance Point In Structures and Investigation of The Uncertainties, 2011 [66] Fares Hindie, McGill University, Evaluation of existing bridges using advanced reliability methods, 1999 [67] Ferhat Akgül and Dan M Frangopol, Rating and Reliability of Existing Bridges in a Network, Journal of Bridge Engineering, American Society of Civil Engineers, 2003 [68] FIB, Bulletin 14, 2001 [69] FRP Reinforcements for New Concrete Structural Members, Concrete International, 1993 [70] G Spadea, R N Swamy, and F Bencardino, Strength and Ductility of RC Beams Repaired with Bonded CFRP Laminates, Journal of Bridge Engineering, 2001 [71] of G.F Hawkins, G.L.Steckel, and J.L.Bauer In-Field Monitoring the Durability of Composite Materials, Department of Transportation, State of California, 2001 [72] Gongkang Fu and John W van de Lindt, LRFD Load Calibration for State of Michigan Trunkline Bridges, Michigan Department of Transportation, 2006 [73] Gumbel E.J, "Statistics of Extremes", Columbia University Press, New York, 1958 [74] Hedong Niu and Zhishen Wu, Analytical Modeling On Debonding Failure Of FRP Strengthened RC Flexural Structures, 2010 [75] Huy Binh Pham, Riadh Al-Mahaidi, Reliablity analysis of bridge beams retrofitted with fibre reinforced polymers, Composite Structures 82, 2008 Footer Page 147 of 126 Header Page 148 of 126 133 [76] Huy Pham and Riadh Al-Mahaidi, Flexural Retrofitting of Concrete Bridge Beams Using CFRP Fabrics, Monash University, 2002 [77] ISIS, Canada, Design Manual No.4, 2011 [78] J.G Dai, T Ueda, Y Sato and T Ito, Flexural Strengthening of RC Beams Using Externally Bonded FRP Sheets Through Flexible Adhesive Bonding, Proceedings of the International Symposium on Bond Behaviour of FRP in Structures, 2005 [79] J.G Teng and J.F Chen, Debonding Failures of RC Beams Strengthened with Externally Bonded FRP Reinforcement: Behaviour and Modelling, International Institute for FRP in Construction, 2007 [80] James A Swanson and Richard A Miller, AASHTO LRFD Bridge Design Specification, University of Cincinnati, 2007 [81] Johannes Hain, Comparison of Common Tests for Normality, Diplomarbeit, Julius-Maximilians-Universitat Wurzburg, 2010 [82] John M Kulicki et al., Updating The Calibration Report For AASHTO LRFD Code (Project No NCHRP 20-7/186), 2007 [83] K.W Neale, U.A Ebead, H.M Abdel Baky, W.E Elsayed, A Godat, Modelling Of Debonding Phenomena In FRP-Strengthened Concrete Beams And Slabs, Proceedings of the International Symposium on Bond Behaviour of FRP in Structures, 2005 [84] Kenneth J Fridley and Zhiyuan Ma, Reliability-Based Design of Seismic Retrofit for Bridges, Department of Civil, Construction, and Environmental Engineering, The University of Alabama, 2007 [85] L Ombres, Prediction model for Intermediate Crack debonding failure in FRP-plated reinforced concrete beams, Fourth International Conference on FRP Composites in Civil Engineering, 2008 Footer Page 148 of 126 Header Page 149 of 126 134 [86] L.A.Bisby et.al Application and Handling of FRP Reinforcement for Concrete (Handouts and Notes) ISIS Canada, 2006 [87] L.J Li, Y.C Guo, F Liu, J.H Bungey, An experimental and numerical study of the effect of thickness and length of CFRP on performance of repaired reinforced concrete beams, Construction and Building Materials 20, 2006 [88] Liu Xila, Introduction of Foreign Design Codes, 2007 [89] Lubin Gao, Reliability–Based Evaluation of Bridge Live Load Carrying Capacity in the United States, 28th US - Japan Bridge Engineering Workshop, 2012 [90] M J Ryall,G A R Parke,J E Harding Thomas Telford, The Manual of Bridge Engineering, Publishing, 2003 [91] M Schmidt et.al, Ultra-High Performance Concrete and Nanotechnology in Construction,2012 [92] M.R Esfahani, M.R Kianoush, A.R Tajari, Flexural behaviour of reinforced concrete beams strengthened by CFRP sheets, Engineering Structures 29, 2007 [93] Marek Kozikowski, WIM Based Live Load Model for Bridge Reliability, 2009 [94] Marta Kaluza, Andrzej Ajdukiewicz, Comparison of Behaviour of Concrete Beams with passive and active strengthening by means of CFRP strips,2008 [95] Mary Beth D Hueste, Mechanical Properties of High-Strength Concrete for Prestress Members, 2004 [96] Material Testing Labotory, Tensile and Strain Test Results (MBrace CF130), Phòng thí nghiệm kết cấu công trình , Đại học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh, 2014 Footer Page 149 of 126 Header Page 150 of 126 135 [97] Material Testing Labotory, Tensile Test Results (S&P C-Sheet 240), Department of Teacher Training in Civil Engineering, Faculty of Technical Education, King Mongkut’s University of Technology North Bangkok, 2011 [98] Matt Bournonville et al., Statistical Analysis of The Mechanical Properties and Weight of Reinforcing Bars, 2004 [99] Meier et al., "Strengthening Structures with CFRP Laminates." Proceedings of Advanced Composite Materials in Civil Engineering Structures, ASCE, Las Vegas, Nevada, pp 224- 232, 1991 [100] Micheal H Faber, Aspects of Structural Reliability, Herbert Utz Verlag GmbH, 2007 [101] Morris R Driels & Young S Shin, Determining the Number of Iterations for Monte Carlo Simulations of Weapon Effectiveness, Naval Postgraduate School, Monterey, California, 2004 [102] Muhammad Masood Rafi, Ali Nadjai, Faris Ali, Didier Talamona, Aspects of behaviour of CFRP reinforced concrete beams in bending, Construction and Building Materials 22, 2008 [103] N Maerz, G Galecki, and A Nanni, Experimental Non- Destructive Testing of FRP Materials, Installation, and Performance, Dallas County Bridge, MISSOURI, USA, 2003 [104] Naaman and Jeong, Structural Ductility of Concrete Beams Prestressed with FRP Tendons, Non-metallic (FRP) Reinforcement for Concrete Structures, 1995 [105] National Institute of Satndards and Technology (NIST), Engineering Statistics Handbook, NIST, U.S Commerce Department, 2010 [106] Nguyễn Đại Minh, "Behavior of Reinforced Concrete Elements Strengthened with FRP Plates", Luận án TS, NTU Singapore, 2001 Footer Page 150 of 126 Header Page 151 of 126 136 [107] Nikolaos Plevris, Thanasis C Triantafillou, and Daniele Veneziano, Reliability of RC Members Strengthened with CFRP Laminates,1995 [108] Oguz Gunes, Oral Buyukozturk, and Erdem Karaca, A fracture- based model for FRP debonding in strengthened beams, Engineering Fracture Mechanics, 2009 [109] Okeil et al., Flexural Reliability of Reinforced Concrete Bridge Girders Strengthened with Carbon Fiber-Reinforced Polymer Laminates, 2002 [110] Oral Buyukozturk, Oguz Gunes, and Erdem Karaca, Characterization And Modeling Of Debonding In RC Beams Strengthened With FRP Composites, 15th ASCE Engineering Mechanics Conference, 2002 [111] Oral Buyukozturk, Oguz Gunes, and Erdem Karaca, Progress on understanding debonding problems in reinforced concrete and steel members strengthened using FRP composites, Construction and Building Materials, 2004 [112] Owen Rosenboom, Tare K Hassan, Sami Rizkalla, Flexural behavior of aged prestressed concrete girders strengthened with various FRP systems, Construction and Building Materials 21, 2007 [113] P Alagusundaramoothy, I.E.Harik, and C.C Choo, Flexural behavior of R/C beams strengthened with CFRP sheets or Fabric, University of Kentucky, 2002 [114] Pat L Mangonon The Principals of Materials Selection for Engineering Design Prentice-Hall Inc., 1999 [115] Paththini M.M ACHINTHA and Chris J BURGOYNE, A Fracture-Mechanics Model For Debonding Of External Fibre Reinforced Polymer Plates On Reinforced Concrete Beams, The Tenth Footer Page 151 of 126 Header Page 152 of 126 137 East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering and Construction, 2006 [116] R Capozucca, M Nilde Cerri, Static and dynamic behaviour of RC beam model strengthened by CFRP-sheets, Construction and Building Materials 16, 2002 [117] Raffaello Fico, Limit States Design Of Concrete Structures Reinforced with FRP Bars, PhD thesis , 2008 [118] Ranganathan R, Reliability Analysis and Design of Structures, Tata Mc Graw-Hill Co Civil Engineering Dept., I.I.T., Bombay, 2000 [119] Robin Hutchinson, Gamil Tadros, Jadwiga Kroman, and Sami Rizkalla, Use of Externally Bonded FRP System for Rehabilitation of Bridges in Weatern Canada ACI, 2003 [120] S&P, S&P Sheet, S&P Saturant, S&P Putty, and S&P Primier Technical Data, S&P, 2012 [121] S.S Shapiro & M.B Wilk, An Analysis of Variance Test for Normality (Complete Samples), Biometrika, 1965 [122] S.T Smith and R.J Gravina, Critical Debonding Length In FRP Flexurally Strengthened RC Members, Proceedings of the International Symposium on Bond Behaviour of FRP in Structures, 2005 [123] S.-W Kim and K.-D Suh, Evaluation of Target Reliability Indices and Partial Safety Factors for Sliding of Caisson Breakwaters, Journal of Coastal Research, 2011 [124] Sherif El- Tawil, PhD, PE and Ayman Okeil, PhD, Design of concrete bridge girders strengthened with CFRP laminates, 2001 [125] Tabsh, S W., and Aswad, A.,“Statistics of High-Strength Concrete Cylinders,” ACI Materials Journal, V 94, No 5, Sept.-Oct., pp 361-364, 1997 Footer Page 152 of 126 Header Page 153 of 126 138 [126] Tarek Alkhrdaji, Strengthening Highway Bridges with CFRP Composites, Concrete Repair Bulletin, 2002 [127] Tibor Kausay, Tamas K Simon, Acceptance of Concrete Compressive Strength, Concrete Structure (Annual Journal of Hungarian Group of FIB), Budapest, 2007 [128] Tom Norris et al., Shear and Flexural Strengthening of R/C Beams with Carbon Fiber Sheets, Journal of Structural Engineering, 1997 [129] Tumialan, G., Serra, P , Nanni, A and Belarbi, A., Concrete Cover Delamination in RC Beams Strengthened with FRP Sheets, SP188, American Concrete Institute, Proc., 4th International Symposium on FRP for Reinforcement of Concrete Structures (FRPRCS4), Baltimore, MD, Nov 1999 [130] V.M.Karbhari, Using Composites in Seismic Retrofit Applications, Department of Transportation, State of California, 2005 [131] Weibull W, "A statistical distribution function of wide applicability", J Appl Mech.-Trans ASME 18(3), 293-297, 1951 [132] Wu,Yih-Tsuen, Efficient methods for mechanical and structural reliability analysis and design, Ph.D Thesis, The University of Arizona, 1984 [133] Yasmeen Taleb Obaidat, Structural Retrofitting of Reinforced Concrete Beams Using Carbon Fibre Reinforced Polymer, Department of Construction Sciences, Lund University, 2010 [134] Zhishen Wuet al, Tensile fatigue behaviour of FRP and hybrid FRP sheets, Composites Engineering, Volume 41, Issue 5, July 2010, Pages 396–402 Footer Page 153 of 126 Header Page 154 of 126 139 PHỤ LỤC PHỤ LỤC A: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THEO ACI 440.2R-08 CỦA MỘT SỐ THÍ NGHIỆM NƯỚC NGOÀI PHỤ LỤC B: KẾT QUẢ KHẢO SÁT BẰNG CHƯƠNG TRÌNH 2TKN CHO 2880 BÀI TOÁN CƠ BẢN PHỤ LỤC C: Mà LỆNH LẬP TRÌNH PHỤ LỤC D: KẾT QUẢ ĐO BỀ RỘNG VÀ CHIỀU CAO MẶT CẮT GIỮA NHỊP DẦM CHỦ PHỤ LỤC E: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN CÁC THAM SỐ THỐNG KÊ CỦA THÉP PHỤ LỤC F: THÍ NGHIỆM DẦM BTCT CHỊU UỐN ĐƯỢC TĂNG CƯỜNG BẰNG CFRP PHỤ LỤC G: THÍ NGHIỆM KÉO THÉP VÀ NÉN MẪU BÊ TÔNG PHỤ LỤC H: THỰC NGHIỆM CẦU TRẦN HƯNG ĐẠOTP.PHAN THIẾT- TỈNH BÌNH THUẬN PHỤ LỤC I: KIỂM TRA PHÂN BỐ CHUẨN MR 10 PHỤ LỤC K: TÍNH MÔMEN UỐN DANH ĐỊNH CỦA DẦM THÍ NGHIỆM THEO ACI 440.2R-08 Các phụ lục trình bày PHỤ LỤC LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Footer Page 154 of 126 ... tính toán độ tin cậy chịu uốn dầm bê tông cốt thép tăng cường dán polymer cốt sợi carbon sở mô hình sức kháng uốn theo ACI 440.2R08 - Đề xuất phạm vi ứng dụng giải pháp tăng cường chịu uốn dầm BTCT... kế mặt cắt BTCT tăng cường sợi FRP 16 1.5 Độ tin cậy kết cấu công trình 19 1.5.1 Khái niệm độ tin cậy 1.5.2 Cơ sở đánh giá độ tin cậy chịu uốn dầm BTCT tăng cường sợi carbon ... Nghiên cứu thực nghiệm dầm BTCT chịu uốn tăng cường polymer cốt sợi carbon • Chương 4: Nghiên cứu thực nghiệm dầm cầu Trần Hưng Đạo chịu uốn tăng cường polymer cốt sợi carbon Kết luận kiến nghị: