Luận văn thạc sĩ đánh giá năng lực chịu tải của một số cầu trên hệ thống giao thông thuộc tỉnh trà vinh và giải pháp thiết kế nâng cấp sửa chữa

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHẠM VĂN TÂN ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC CHỊU TẢI CỦA MỘT SỐ CẦU TRÊN HỆ THỐNG GIAO THÔNG THUỘC TỈNH TRÀ VINH VÀ GIẢI PHÁP THIẾT KẾ NÂNG CẤP SỬA CHỮA LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THÔNG Đà Nẵng, Năm 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHẠM VĂN TÂN ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC CHỊU TẢI CỦA MỘT SỐ CẦU TRÊN HỆ THỐNG GIAO THÔNG THUỘC TỈNH TRÀ VINH VÀ GIẢI PHÁP THIẾT KẾ NÂNG CẤP SỬA CHỮA Chuyên ngành : Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình giao thơng Mã số : 60.58.02.05 LUẬN VĂN THẠC SĨ Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS NGUYỄN VĂN MỸ Đà Nẵng, Năm 2017 LỜI CẢM ƠN Học v n n c n t n cảm ơn T ầy giáoTS Nguyễn Văn Mỹ tận tìn ƣớng dẫn - bảo trình làm luận văn Xin chân thành cảm ơn Ban lãn đạo, tập thể cán bộ, giảng viên Khoa Xây dựng Cầu đƣờng, P òng KH, SĐH & HTQT Trƣờng Đạ Ban đ o tạo Sau đạ ọc - Đạ ọc B c oa - Đạ ọc Đ Nẵng, ọc Đ Nẵng, g a đìn , bạn bè động viên tạo đ ều kiện c o ọc v n t g an ọc cao ọc v o n t n luận văn tốt nghiệp Với thời gian nghiên cứu v lực thân hạn chế , luận văn c ắc chắn không tránh khỏi thiếu sót , tồn tạ Học v n mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp từ phía thầy cô bạn bè đồng nghiệp để luận văn đƣợc hoàn thiện ơn Trân trọng cảm ơn ! ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC CHỊU TẢI CỦA MỘT SỐ CẦU TRÊN HỆ THỐNG GIAO THÔNG THUỘC TỈNH TRÀ VINH VÀ GIẢI PHÁP THIẾT KẾ NÂNG CẤP SỬA CHỮA Học viên: Phạm Văn T n, Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng Mã số: 60.58.02.05 K óa: K31 Trƣờng Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt: Đ n g lực chịu tải số cầu hệ thống giao thông thuộc tỉnh Trà Vinh giải pháp thiết kế nâng cấp sửa chữa áp dụng c c p ƣơng p p đ n g cầu để c địn c c nguy n n n ƣ ỏng, lực chịu tải thực tế cầu; nhu cầu vận chuyển hàng hố, từ có g ải pháp nâng cấp sửa chữa Đồng thờ đ n g lại việc cắm biển tải trọng cầu thờ đ ểm khảo sát so với QCVN 41:2016/BGTVT Bộ Giao thơng vận tả để loại xe có số lƣợng trục khác , có tải trọng khác hợp pháp qua cầu mà khơng gây nguy hiểm cho kết cấu Trong nội dung luận văn t c g ả chọn 01 cầu BTCT Đƣờng tỉnh 913 01 cầu t ép tr n Đƣờng tỉn 912 để tiến hành thực nghiệm v đ n g lực chịu tải cầu Áp dụng p ƣơng p p đ n g cầu theo tiêu chuẩn AASSHTO, từ kết đ n t c g ả chọn giả p p g a cƣờng cho cầu thép hàn t ép đ y dầm dán vật liệu FRP cho cầu BTCT, từ kết tín to n đề xuất cắm biển tải trọng hợp p p trƣớc g a cƣờng v sau g a cƣờng cho 02 cầu chọn đ n g , đảm bảo phục vụ tốt cho việc vận chuyển hàng hoá an tồn cho cơng trình cầu Từ khóa: Đ n g , lực chịu tải, cầu thép, thiết kế, nâng cấp sửa chữa Summary: The assessment of the load-carrying capacity of some bridges on the transport system of Tra Vinh province and the design solution for improvement and repair is to apply the method of bridge assessment to identify causes of damage and performance, the actual bearing load of the bridge; Demand for transportation of goods, from which solutions to improve and repair Meanwhile, it is necessary to evaluate weight limit of the old bridges at the time when these bridges were monitored compared to QCVN 41:2016/BGTVT standard enacted by Ministry of Transport which allows vehicles with different axle and weight to pass the bridge without endangering its structure members In this thesis, a reinforced concrete bridge located on Provincial Road 913 and a steel bridge located on Provincial Road 912 were selected to carry out testing the bridge load capacity The standard used to assess in the study is AASHTO LRFD Based on the results of the examination, using steel plate to add to the bottom of steel girder and FRP material to cover reinforced concrete beam bridge were chosen as two solutions to strengthen bridge performance Eventually, to ensure bridge safety and best service for the carriage of products, the research suggested the appropriate weight limit of bridges before and after the time when adding strength to these two selected bridges took place Keyword: Evaluation, load-carrying capacity, steel bridge, reinforced concrete, strengthen MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU 1 Lý c ọn đề t Đố tƣợng ng n cứu P ạm v ng n cứu Mục t u ng n cứu P ƣơng p p ng n cứu Cấu trúc luận văn CHƢƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CẦU TRÊN ĐỊA BÀNTỈNH TRÀ VINH 1.1 SƠ LƢỢC ĐẶC ĐIỂM VÀ TÌNH HÌNH KINH TẾ-XÃ HỘI TỈNH TRÀ VINH 1.2 HIỆN TRẠNG MẠNG LƢỚI GIAO THÔNG TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH 1.2.1 Hệ t ống đƣờng .4 1.2.2 Hệ t ống cầu tr n đƣờng 1.3 HİỆN TRẠNG HƢ HỎNG CHỦ YẾU CÁC CẦU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VİNH 1.3.1 Cầu tr n Quốc lộ 1.3.2 Cầu tr n Đƣờng tỉn .6 1.3.3 Một số ƣ ỏng đặc trƣng c c cầu tr n địa b n tỉn Tr V n .8 KẾT LU N CHƢƠNG 12 CHƢƠNG 2.CƠ SỞ ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC CHỊU TẢI VÀ CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO NĂNG LỰC CHỊU TẢI CỦA CẦU 13 2.1.CƠ SỞ PHÁP LÝ ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC CHỊU TẢI CỦA CẦU .13 2.1.1 Cơ sở p p lý 13 2.1.2 C c p ƣơng p p t tả cầu 13 2.1.3 C c p ƣơng p p đ n g cầu 15 2.1.4 Đ n g cầu t eo ệ số sức ng v ệ số tả trọng 15 2.1.5.Quy trìn đ n g ệ số sức tả trọng t eo p ƣơng p p đ n g ệ số tả trọng v ng 17 2.2 ĐÁNH GIÁ NĂNG CHỊU TẢI MỘT SỐ CẦU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH 21 2.2.1 Cơ sở lựa c ọn số cầu để đ n g v n ng cấp tả trọng 21 2.2.2 Đ n g tả trọng ợp p p cầu Đạ Sƣ .22 2.2.3 Đ n g tả trọng ợp p p cầu Ba Động 35 KẾT LU N CHƢƠNG 43 CHƢƠNG 3.ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP NÂNG CẤP TẢI TRỌNG ĐỐI VỚIMỘT SỐ CẦU TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH TRÀ VINH 44 3.1 MỘT SỐ GIẢI PHÁP GIA CƢỜNG TRONG CẦU BTCT VÀ CẦU THÉP .44 3.1.1 G a cƣờng cầu BTCT v BTCT dự ứng lực .44 3.1.2 G a cƣờng cầu t ép 44 3.1.3 Lựa c ọn g ả p p g a cƣờng c o số cầu Tr V n 45 3.2 THIẾT KẾ GIA CƢỜNG KẾT CẤU NHỊP CẦU ĐẠI SƢ 45 3.2.1 Cơ sở lý t uyết 45 3.2.2 T ết ế g a cƣờng 46 3.3 THIẾT KẾ GIA CƢỜNG KẾT CẤU NHỊP CẦU BA ĐỘNG 51 3.3.1 Cơ sở tín to n g a cƣờng vật l ệu FRP đố vớ dầm BTCT DƢL 51 3.3.2 Tín to n tăng cƣờng sức kháng uốn dầm bê tông ứng suất trƣớc theo tiêu chuẩn ACI220, 2R-08 55 3.3.3 T ết ế g a cƣờng ết cấu n ịp dầm 60 KẾT LU N CHƢƠNG 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .64 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao) DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng bảng Trnng 2.1 Hệ số tả trọng oạt tả t eo TTGH 20 2.2 Hệ số tả trọng tả trọng ợp p p 21 2.3 K oảng c c v tả trọng c c trục e tả đo 23 2.4 C uyển vị dầm c ủ n ịp 21m vớ tả trọng t 25 2.5 Hệ số p n bố ngang t ực đo n ịp 27 2.6 C c t ông số mặt cắt ngang cầu 28 2.7 Tín c ất lý b tơng 29 2.8 Tín c ất lý t ép 29 2.9 Đặc trƣng ìn 29 2.10 X c địn ệ số đ n g RF đố vớ sức 2.11 X c địn ệ số đ n g RF đố vớ lực cắt 2.12 X c địn tả trọng cắm b ển c o ết cấu n ịp 31 2.13 C c t ông số mặt cắt ngang cầu 32 2.14 Đặc trƣng ìn 33 2.15 X c địn ệ số đ n g RF đố vớ sức 2.16 X c địn ệ số đ n g RF đố vớ lực cắt 2.17 X c địn tả trọng cắm b ển c o ết cấu n ịp 34 2.18 K oảng c c v tả trọng c c trục e tả đo 36 2.19 C uyển vị dầm c ủ vớ tả trọng t 38 2.20 C c t ông số mặt cắt ngang cầu 39 2.21 Cƣờng độ b tông dầm c ủ 39 2.22 Tín c ất lý b tơng 39 2.23 Tín c ất lý c p dự ứng lực 39 2.24 X c địn sức ng uốn t ết d ện dầm c ủ tạ g ữa n ịp 40 2.25 X c địn sức ng cắt t ết d ện dầm c ủ tạ gố 40 2.26 X c địn ệ số đ n g RF t eo mô men 41 2.27 X c địn ệ số đ n g RF t eo lực cắt 41 2.28 X c địn tả trọng cắm b ển 41 3.1 T ông số ỹ t uật t ép tăng cƣờng 46 3.2 Đặc trƣng ìn 47 ọc t ết d ện dầm c ủ n ịp ng uốn (ứng suất) 31 31 ọc t ết d ện dầm c ủ n ịp ng uốn (ứng suất) ọc mặt cắt dầm t ép l n ợp BTCT sau g a cƣờng 34 34 Số hiệu Tên bảng bảng Trnng 3.3 X c địn ệ số đ n g RF đố vớ ứng suất đố vớ n ịp 47 3.4 X c địn ệ số đ n g RF đố vớ lực cắt đố vớ n ịp 48 3.5 X c địn tả trọng cắm b ển sau g a cƣờng đố vớ n ịp 48 3.6 T ông số ỹ t uật vật l ệu g a cƣờng 49 3.7 Đặc trƣng ìn 49 3.8 X c địn ệ số đ n g RF đố vớ ứng suất đố vớ n ịp 50 3.9 X c địn ệ số đ n g RF đố vớ lực cắt đố vớ n ịp 50 3.10 X c địn tả trọng cắm b ển 50 3.11 Đặc trƣng ìn 60 3.12 Sức 3.13 ọc mặt cắt dầm t ép l n ợp BTCT sau g a cƣờng ọc sợ ng uốn sau g a cƣờng 61 X c địn ệ số đ n g RF đố vớ mô men 61 3.14 X c địn ệ số đ n g RF đố vớ lực cắt 61 3.15 X c địn tả trọng cắm b ển 62 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Số hiệu hình vẽ 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11 2.12 2.13 2.14 2.15 2.16 2.17 2.18 2.19 2.20 2.21 2.22 3.1 3.2 3.3 Tên hình vẽ Trang Bản đồ quy oạc g ao t ông tỉn Tr V n Nứt mặt cầu Hƣ ỏng lớp b tông bảo vệ mặt cầu Hƣ ỏng lớp b tông bảo vệ gờ lan can Hƣ ỏng e co g ãn Hƣ ỏng nặng lớp b tông bảo vệ v cốt t ép dầm c ủ Rỉ nặng cấu ện dầm c ủ, l n ết ngang cầu t ép Trìn tự đ n g tả trọng ợp p p Cầu Đạ Sƣ C n e t tả Xếp tả tĩn v t ết bị đo tạ g ữa n ịp t eo p ƣơng dọc cầu C c t ế tả v t ết bị đo c uyển vị n ịp t eo p ƣơng ngang cầu Xếp e t tả tr n n ịp Gắn t ết bị đo tạ t ết d ện g ữa n ịp Xếp tả tĩn v t ết bị đo tạ g ữa n ịp t eo p ƣơng dọc cầu Các t ế tả v t ết bị đo c uyển vị n ịp t eo p ƣơng ngang cầu Xếp e t tả tr n n ịp Gắn t ết bị đo tạ t ết d ện g ữa n ịp Kíc t ƣớc tổng qu t dầm I l n ợp vớ BTCT B ển cắm tả trọng ợp p p đố vớ ết cấu n ịp B ển cắm tả trọng ợp p p đố vớ ết cấu n ịp Cầu Ba Động Cầu Ba Động cắm b ển ạn c ế tả trọng 10 Ha e tả đo cầu Ba Động Xếp tả tĩn v t ết bị đo tạ g ữa n ịp t eo p ƣơng dọc cầu C c t ế tả v t ết bị đo c uyển vị n ịp t eo p ƣơng ngang cầu Xếp e t tả t eo tr n n ịp Gắn t ết bị đo tạ t ết d ện g ữa n ịp B ển cắm tả trọng ợp p p đố vớ ết cấu n ịp B ển cắm tả trọng ợp p p sau g a cƣờng đố vớ n ịp G a cƣờng n ịp b n t eo p ƣơng dọc cầu n ịp G a cƣờng n ịp b n t eo p ƣơng ngang cầu n ịp 9 10 10 11 11 18 22 23 24 24 24 25 26 26 26 27 28 32 34 35 35 36 37 37 37 38 42 48 48 49 56 Lực tác dụng có hiệu cốt thép dự ứng lực: Pe  Aps f pe (3.36) Độ lệch tâm cốt thép dự ứng lực: e  d p  yt (3.37) fpe ứng suất cốt thép dự ứng lực sau mát (MPa);Ep mô đun đ n hồi cốt thép dự ứng lực (MPa);Aps diện tích cốt thép dự ứng lực(mm2);dp khoảng từ thớ chịu nén ngo đến trọng tâm cốt thép dự ứng lực(mm); yt khoảng từ trục trung òa đến thớ chịu nén (mm) Bƣớc 3: X c định biến dạng đ y đầm thờ đ ểm lắp đặt sợi FRP Biến dạng n y đƣợc tính tốn với giả định dầm khơng bị nứt có tĩnh tải tác dụng lên dầm thờ đ ểm lắp đặt sợi Khoảng cách từ mặt tiếp giáp bê tông với sợ đến trọng tâm tiết diện yb: yb  h  yt (3.38) Biến dạng ban đầu đ y dầm thờ đ ểm lắp đặt FRP εbi: bi   Pe Ec Acg  eyb  M DL yb     E I (3.39) r   c g h chiều cao dầm (mm);MDL mômen tổng tải trọng tác dụng lên mặt cắt dầm thờ đ ểm lắp đặt (Nmm) Bƣớc 4: X c định biến dạng thiết kế sợ FRP εfd Giá trị εfd đƣợc xác định dựa v o đ ều kiện thực nghiệm quy địn loại sản phẩm FRP Trƣờng hợp khơng có số liệu thực nghiệm tính tốn theo cơng thức sau:  fd f c' (3.40)  0.41 nE f t f n số lớp sợi FRP sử dụng;Ef mô đun đ n ồi sợi FRP; tf bề dày sợi FRP Bƣớc 5: X c định khoảng cách từ thớ nén ngo đến trục trung hòa c Giả định giá trị c X c định biến dạng có hiệu sợ εfe: df c  fe  0.003    bi   fd (3.41) c   Nếu phá hoại bê tơng vùng nén bị vỡ Còn hoại đứt sợi FRP, lúc chọn để tính tốn Biến dạng thực thép dự ứng lực ngồi dải nén đƣợc tính ứng với: phá 57 Trƣờng hợp vỡ bê tông vùng nén: df c  pnet  0.003   (3.42)  c  Trƣờng hợp đứt sợi FRP:  dp  c   pnet   fe  bi  (3.43)  d f  c      Biến dạng tổng cộng thép dự ứng lực εps:  ps   pe  Pe  e2       pnet  0.035 (3.44) Ac Ec  r  Ứng suất cốt thép dự ứng lực fps: - Đối với loại cáp 250ksi (1725MPa): f ps 196500 ps    0,276 1720    ps  0.0064   ps  0.0076  ps  0.0076 (3.45) - Đối với loại cáp 270ksi (1860MPa): f ps 196500 ps    0,276 1860    ps  0.007   ps  0.0086  ps  0.0086 (3.46) X c định hệ số β1, α1 theo ACI 318-05:  c  c   fe  bi  (3.47)  d f  c     'c  1  1   1.7 f c' (3.48) Ec 4'c  c 6'c  2c (3.49) 3'c c  c2 31'c2 (3.50) Bƣớc 6: Tính tốn c dựa v o đ ều kiện cân nội lực -K c≤ f : c Ap f ps  A f f fe 1 f c' 1b (3.51) 58 - Khi c > hf : c  Ap f ps  A f f fe  1 f c'  b  bw  h f 1 f c' 1bw (3.52) So sánh giá trị c tín đƣợc với giá trị giả định chênh lệch giả định lại c tính lạ bƣớc vài lần c o đến đ ều kiện cân lực thỏa mãn Bƣớc 7:Tính tốn sức kháng thành phần mặt cắt Tính tốn dựa vào giá trị β1, c cuối bƣớc 6.Cƣờng độ chịu uốn thép dự ứng lực thờ đ ểm phá hoại:  c  M np  Ap f ps  d p   (3.53)   Cƣờng độ chịu uốn FRP thờ đ ểm phá hoại:  c  M nf  A f f fe  d f   (3.53)   Bƣớc 8: Tính tốn sức kháng uốn tiết diện Mn   M n   M np   f M nf (3.54) 0.9   0.25  ps  0.01  với   0.65  0.013  0.01  0.65      ps  0.013 0.01   ps  0.003 (3.55)  ps  0.01 ψf hệ số giảm cƣờng độ uốn vật liệu FRP 3.3.2.2 Sức kháng cắt c định theo công thức: Theo ACI 440.2R-08, sức kháng cắt Vn  Vc  V s V f (3.56) Vc  f c' bw d (3.57) Vs  Av f y d Sin  Cos  S (3.58) Và theo Triantafillou (1998), Vf đƣợc tính: Vf  A f f fe d f (sin   cos  ) Sf (3.59) Af  2nt f w f ; t f , w f , S f ,n  lần lƣợt chiều dày, chiều rộng, khoảng cách, số lớp góc nghiêng so với trục dọc dầm sợ FRP tăng cƣờng; d f chiều cao có hiệu đa FRP (Hình 3.10) 59 hf b  df h d Wf Sf Wf bw Sf Hình 3.10 Tăng cường sức kháng cắt cho dầm BTCT sợi FRP Ứng suất FRP gia cƣờng chống cắt: f fe  E f  fe (3.60) Biến dạng có hiệu sợi:  fe  k v  fu  0,004 kv  (3.61) k1k2 Le  0.75 11.900 fu (3.62) Các thông số k1 k lần lƣợt ét đến cƣờng độ chịu cắt bêtông cách bố trí sợi FRP v đƣợc  f c'  k1     27  c địn n ƣ sau: 2/3 (3.63)  d f  Le Dán cạnh dạng chữ U  d f  (3.64) k2   d  L f e  Dán cạnh  df  Le  23.300 nt f E f 0.58 (3.65) Khoảng cách dả FRP đƣợc tính: Sf  A f E f  fe (sin   cos  ) Vf  S f max  w f  d fv (3.66) Kiểm tra giới hạn: Vs  V f  0,66 f c' bw d (3.67) 60 3.3.3 Thiết kế gia cƣờng kết cấu nhịp dầm 3.3.3.1.Vật liệu gia cường kết cấu dầm Đối với kết cấu dầm BTCT DƢL cầu Ba Động, vật liệu g a cƣờng FRP đƣợc sử dụng với t u lý t ể bảng 3.11.Do kết cấu nhịp đảm bảo sức kháng cắt theo tải trọng yêu cầu nên cần g a cƣờng FRP nhằm tăng sức kháng uốn Chi tiết dán FRP t eo p ƣơng dọc ngang cầu đƣợc thể hình 3.11 3.12 Bảng 3.11 Đặc trưng hình học sợi Stt Đơn vị Thông số Ký hiệu Giá trị e fu 0.0085 Biến dạng cực hạn sợi cacbon Modun đ n ồi sợi cacbon MPa Ef 82000 Cƣờng độ chịu kéo cực hạn sợi MPa fu 3400 c h Ýn h d iÖ n g ia c - ê n g m o m e n d Ç m b » n g t Ê m s ỵ i c a c b o n a b c T Ê m s ỵ i c a c b o n d µ y 3 m m T Ê m s ỵ i c a c b o n d µ y 3 m m L = m , B = m L = m , B = m 3125 3125 6250 0 /2 = 2 c b a Hình 3.11 Gia cường dầm chủ theo phương dọc cầu 4600 300 4600 4300 300 300 4600 4300 300 300 lí p s ỵ i c a c b o n B = m , t= 3 m m 600 1700 1700 600 600 1700 1700 4300 300 lí p s ỵ i c a c b o n B = m , t= 3 m m 600 600 1700 1700 600 Hình 3.12 Gia cường dầm chủ theo phương ngang cầu 3.3.3.2 Sức kháng uốn sau gia cường T eo sở tính tốn trình bày phần 3.3.2, sức kháng uốn tiết diện diện dầm sau g a cƣờng đƣợc c định bảng 3.12 61 Bảng 3.12 Sức kháng uốn sau gia cường Stt Thông số Bề rộng cánh hữu hiệu Khoảng cách từ trọng tâm cốt t ép đến vùng chịu nén Đơn vị Ký hiệu Giá trị mm b 1405 mm ds 1232.06 Diện tích thép dự ứng lực mm2 As 3139.20 Bề dày sợ tăng cƣờng mm tf 0.333 Bề rộng sợ tăng cƣờng mm bf 500 Số lƣợng sợ d n tăng cƣờng n Sức kháng uốn sau KNm Mr 4145 tăng cƣờng 3.3.3.3 Đánh giá tải trọng sau gia cường Dựa v o cơng t ức (2.1) v ết tín to n c c ệu ứng tả trọng tĩn tả t n, lớp p ủ mặt cầu, oạt tả HL93 v c c e đơn c ếc [3] [3-S2] [3-3], ệ số đ n g RF đố vớ ứng suất uốnv lực cắt đƣợc c địn v trìn b y tr n bảng 3.13 3.14 Bảng 3.13 Xác định hệ số đánh giá RF mô men DC (KNm) Tải trọng C (KNm) DC HL93 (IR) 3523.19 1.25 HL93 (OR) 3523.19 DW (KNm) RF MDW LL MLL+IM 1167.02 1.50 208.53 1.75 1580.09 0.63 1.25 1167.02 1.50 208.53 1.35 1580.09 0.82 3523.19 1.25 1167.02 1.50 208.53 1.80 873.49 1.11 3S2 3523.19 1.25 1167.02 1.50 208.53 1.80 991.88 0.98 3-3 3523.19 1.25 1167.02 1.50 208.53 1.80 949.52 1.02 MDC DW LL (KNm) Bảng 3.14 Xác định hệ số đánh giá RF lực cắt DC (KN) DW (KN) LL(KN) Tải trọng C (KN) DC VDC DW VDW LL VLL+IM HL93 (IR) 1178.43 1.25 194.50 1.50 34.76 1.75 290.08 2.80 HL93 (OR) 1178.43 1.25 194.50 1.50 34.76 1.35 290.08 3.63 1178.43 1.25 194.50 1.50 34.76 1.80 160.30 4.93 3S2 1178.43 1.25 194.50 1.50 34.76 1.80 193.68 4.08 3-3 1178.43 1.25 194.50 1.50 34.76 1.80 195.52 4.04 RF 62 Kết tín to n bảng 3.13 3.14 c o t cần p ả cắm b ển tả trọng K đó, ết tả trọng cắm b ển đƣợc hình 3.13 N ƣ vậy, sau g a cƣờng sức đƣợc tả trọng y u cầu c địn v t ể ện tr n bảng 3.15 ng ết cấu n ịp đƣợc n ng l n đ p ứng Bảng 3.15 Xác định tải trọng cắm biển W Tải trọng cắm Tải trọng Ký hiệu T3 222.50 1.11 25 3S2 T3-S2 320.00 0.98 32 3-3 T3-3 356.00 1.02 37 (kN) RF Hình 3.13 Biển cắm tải trọng hợp pháp sau gia cường biển T (tấn) 63 KẾT LUẬN CHƢƠNG (1) Đối với cầu Đạ Sƣ, giả p p g a cƣờng kết cấu nhịp L=21m L=30m hàn thép đ y dầm có íc t ƣớc lần lt 360*10mm v 420*10mmtrong phm vi t ẳ n ắ chiều dài nhịp Biển cắm tải trọng sau g a cƣờng là: (2) Đối với cầu Ba Động, giả p p g a cƣờng kết cấu nhịp dán vật liệu FRP gồm lớp, lớp có íc t ƣớc 500*0.333mm v đƣợc bố trí hình 3.11 Biển cắm tải trọng sau g a cƣờng là: 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Luận văn đạt đƣợc c c ết sau: (1) Tổng ợp c c cơng trìn cầu tr n ệ t ống g ao t ông tỉn Tr V n , n ất l c c cầu tr n c c đƣờng tỉn ĐT v đƣờng uyện ĐH vớ c c ƣ ỏng uất ện Tr n sở ện trạng v n u cầu vận tả , a cầu cầu Đạ Sƣ (cầu dầm t ép l n ợp vớ BTCT) v cầu Ba Động (cầu dầm BTCT DƢL) có tín đặc trƣng đƣợc lựa c ọn để đ n g lực trọng y u cầu; ện trạng v đề uất g ả p p g a cƣờng n ằm n ng cao tả (2) Bằng ết ợp g ữa đo đạc ện trƣờng v p n tíc tín to n, b ển cắm tả trọng ợp p p trƣớc g a cƣờng đố vớ ết cấu n ịp cầu Đạ Sƣ v Ba Động theo QCVN41:2016/BGTVT là: Cầu Ba Động Cầu Đạ Sƣ (3) Để đ p ứng n u cầu vận tả n ƣ đồng tả trọng c c cầu tr n tuyến, ết cấu n ịp cầu Đạ Sƣ v Ba Động cần đƣợc g a cƣờng vớ c c g ả p p lần lƣợt l n t ép v d n FRP B ển cắm tả trọng ợp p p sau g a cƣờng đố vớ ết cấu n ịp cầu Đạ Sƣ v Ba Động theo QCVN41:2016/BGTVT là: Cầu Đạ Sƣ Cầu Ba Động 65 Kiến nghị (1) V ệc đề uất cắm b ển tả trọng ợp p p đố vớ cầu Đạ Sƣ v Ba Động c ỉ p dụng c o ết cấu n ịp Do đó, cần t ết p ả đ n g kết cấu mố trụ; lực ện trạng (2) Cần đo đạc thêm tác dụng động n ƣ đo ệ số ung íc n ƣ g a tốc, tần số dao động chuyển vị động kết cấu nhịp mố trụ để có tranh tồn cảnh lực chịu tải cầu nói DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: [1] Bộ giao thông vận tải (2005), Tiêu chuẩn thiết kế cầu đường 22TN272-05, Nhà xuất Giao thông vận tải, Hà Nội vận tải (2014), Quy định cắm biển tải trọng cầu theo QCVN41:2012, Bộ Giao thông vận tải, Hà Nội [2] Bộ giao thông [3] Ho ng P ƣơng Hoa, Khai thác sửa chữa - gia cố cơng trình cầu, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội [4] Nguyễn Trọng Ng ĩa, Giải pháp tiên tiến sửa chữa, tăng cường khả chịu lực cho kết cấu bê tông sử dụng vật liệu cốt sợi cường độ cao dính bám ngồi FRP, Nhà xuất xây dựng, Hà Nội [5] Nguyễn V ết Trung, Lê Thị Bích Thủy, Nguyễn Đức Thị T u Định, Công nghệ dán thép gia cố sửa chữa cầu kết cấu bê tông cốt thép, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội [6] Nguyễn Tr m, Trần Quốc Ca, Kết cấu Composite, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội [7] Nguyễn V ết Trung, Hoàng Hà , Nguyễn Ngọc Long, Cầu bê tông cốt thép (Thiết kế theo tiêu chuần 22TCVN 272-05, Nhà xuất Giao thông vận tải, Hà Nội [8] Sika Limited (Vietmam) (2009), Tấm sợi cacbon ép đùn dùng để gia cố kết cấu Tiếng Anh: [9] AASHTO LRFD Bridge Construction Specifications (2010) [10] Andrzej S Nowak and Maria M Szerszen, Structural reliability as applied to highway bridges (2000), John Wiley & Sons, [11] Andrzej S Nowak and Maria M Szerszen, Structural reliability as applied to highway bridges (2000), John Wiley & Sons, [12] Andrzej S Nowak, Calibration Of LRFD Design Specifications For Steel Curved Girder Bridges (2008), NCHRP Report 563, National Cooperative Highway Research Program (Hoa Kỳ) [13] Andrzej S Nowak (1993), Live Load Models for Highway Bridges [14] ACI 440.2R-08 Guide for the Design and Construction of Externally Bonder FRP Systems for Strengthening Concrete Structures [15] ACI 318-05 Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary [16] Eurocode (Basis of structural design) – EN 1991 (2004), European committee for Standardization [17] Ranganathan R, Reliability Analysis and Design of Structures (2000), Tata Mc Graw-Hill Co Civil Engineering Dept., I.I.T., Bombay ... xuất giải pháp nâng cấp sửa chữa lực chịu tải thực tế 13 CHƢƠNG CƠ SỞ ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC CHỊU TẢI VÀ CÁC GIẢI PHÁP NÂNG CAO NĂNG LỰC CHỊU TẢI CỦA CẦU 2.1 CƠ SỞ PHÁP LÝĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC CHỊU TẢI CỦACẦU... luận văn đƣợc hoàn thiện ơn Trân trọng cảm ơn ! ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC CHỊU TẢI CỦA MỘT SỐ CẦU TRÊN HỆ THỐNG GIAO THÔNG THUỘC TỈNH TRÀ VINH VÀ GIẢI PHÁP THIẾT KẾ NÂNG CẤP SỬA CHỮA Học viên: Phạm Văn. .. PHẠM VĂN TÂN ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC CHỊU TẢI CỦA MỘT SỐ CẦU TRÊN HỆ THỐNG GIAO THÔNG THUỘC TỈNH TRÀ VINH VÀ GIẢI PHÁP THIẾT KẾ NÂNG CẤP SỬA CHỮA Chun ngành : Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình giao thông