Nghiên cứu giải pháp liên tục hóa kết cấu nhịp và áp dụng cho cầu Ngã Tư, tỉnh Trà Vinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA LÊ VĂN CHÍ NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP LIÊN TỤC HĨA KẾT CẤU NHỊP VÀ ÁP DỤNG CHO CẦU NGÃ TƢ, TỈNH TRÀ VINH Chun ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Giao thơng Mã số: 8580205 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ CHUN NGÀNH KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH GIAO THƠNG Đà Nẵng – Năm 2019 Cơng trình hồn thành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Người hướng dẫn khoa học: Tiến sĩ Nguyễn Văn Mỹ Phản biện 1: TS Đặng Việt Dũng Phản biện 2: TS Võ Duy Hùng Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình Giao thơng họp trường Đại học Trà Vinh vào ngày 23 tháng 11 năm 2019 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng Trường Đại học Bách khoa - Thư viện Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn Thầy TS Nguyễn Văn Mỹ tận tình hướng dẫn, bảo suốt trình thực luận văn Xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo, tập thể cán bộ, giảng viên Khoa Xây dựng Cầu đường Ph ng – Ban c a Trường Đại học Bách khoa - Đại học Đà Nẵng, c ng gia đình, bạn b động viên, tạo u kiện cho em thời gian học cao học hoàn thành luận văn tốt nghiệp Với thời gian nghiên cứu lực c a thân c n hạn chế, luận văn chắn không tránh khỏi thiếu sót, tồn Em mong nhận ý kiến đóng góp từ phía q thầy bạn b đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện Trân trọng cảm ơn! LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác 2 NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP LIÊN TỤC HÓA KẾT CẤU NHỊP VÀ ÁP DỤNG CHO CẦU NGÃ TƢ, TỈNH TRÀ VINH Học viên: Lê Văn Chí Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình giao thơng Mã số: 8580205 Khóa K36 Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng Tóm tắt: Ở Việt Nam nói chung tỉnh Trà Vinh nói riêng, cầu dầm đơn giản áp dụng rộng rãi kết cấu có nhi u ưu điểm tiêu chuẩn hóa, giới hóa, cơng nghệ thi cơng đơn giản đặc biệt ph hợp với lực c a nhà thầu Tuy nhiên, kết cấu nhịp giản đơn tồn số nhược điểm khe co giãn trụ cầu gây xung kích, gây cảm giác khó chịu cho người tham gia giao thông việc tu bảo dưỡng tốn Hơn nữa, kết cấu dầm giản đơn thường không hiệu kinh tế nhịp lớn Để khắc phục nhược điểm đó, giải pháp cơng nghệ liên tục hóa dầm giản đơn thành dầm liên tục giải pháp cần thiết vừa mang ưu điểm c a cầu dầm liên tục vừa có ưu điểm c a cầu dầm giản đơn Giải pháp liên tục hóa giảm mơmen dương nhịp xuất mômen âm gối cầu, giảm số khe co giãn tạo u kiện cho xe chạy êm thuận cầu, chi phí bảo trì bảo dưỡng thấp hệ thống thoát bên cầu giảm đáng kể Luận văn áp dụng giải pháp liên tục hóa kết cấu nhịp cơng tác thiết kế thi công cầu Ngã Tư thuộc tỉnh Trà Vinh Từ khóa: Bê tơng cốt thép, bê tơng cốt thép dự ứng lực, kết cấu nhịp giản đơn, kết cấu nhịp liên tục hóa, cầu dầm giản đơn, cầu dầm liên tục hóa, cơng nghệ liên tục, giải pháp liên tục hóa, cầu Ngã Tư 3 RESEARCH SOLUTIONS CONTINUOUSTIRED STRUCTURE AND APPLY FOR NGA TU BRIDGE, TRA VINH PROVINCE Abstract: In Vietnam in general and Tra Vinh province in particular, simple girder bridges are widely applied because this structure has many advantages such as standardization, mechanization, simple construction technology and especially it is suitable suitable with the capacity of current contractors However, the simple span structure still has some disadvantages such as expansion joints on piers that cause a shock, causing discomfort to the road users and costly maintenance and maintenance Moreover, simple girder structures are often not economically effective at a large span To overcome these disadvantages, the technological solution to continuously simplify simple beams into continuous beams is a necessary solution that brings both the advantages of a continuous girder bridge and the advantages of a simple girder bridge This continuous solution reduces the positive torque in the middle of the span due to the presence of a negative torque on the bearings, reducing the number of expansion joints to facilitate smooth running on the bridge, low maintenance costs and drainage systems underneath the bridge is greatly reduced The thesis applies the solution of continuous span structure in the design and construction of Nga Tu Bridge in Tra Vinh Province Keywords: Reinforced concrete, pre-stressed reinforced concrete, Simple metronome texture, continuous rhythmic structure, imple girder bridge, girder bridge continuous, continuous technology, solution of continuousization, Nga Tu bridge 4 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Việt Nam trong giai đoạn phát triển, n n kinh tế hội nhập với toàn cầu ngày sâu rộng Cơ sở hạ tầng ngày trọng đầu tư, nhiên chưa tương xứng với phát triển c a n n kinh tế Nước ta có hệ thống sơng ng i chằng chịt, tỉnh mi n Tây Nam Bộ có tỉnh Trà Vinh, nhu cầu xây dựng cầu để phục vụ lại, vận chuyển hàng hóa lớn Vì thời gian tới, khối lượng xây dựng nâng cấp cơng trình cầu mang tính cấp thiết Kết cấu nhịp giản đơn sử dụng rộng rãi tính giới hố, dễ vận chuyển dễ lắp đặt Tuy nhiên, nhược điểm c a kết cấu dầm nhịp đơn giản nhi u nhịp vị trí khe co giãn, khơng gây sốc xe chạy qua, gây khó chịu cho hành khách người u khiển phương tiện giao thông, giảm tốc độ lưu thơng qua cầu, tạo lực xung kích lớn tác dụng vào cầu, công tác bảo dưỡng khe co giãn phức tạp tốn Để tăng sức chịu tải, tạo êm thuận lưu thơng giảm chi phí tu sửa chữa khe co giãn, nâng cao hiệu khai thác, đồng thời nâng cao hiệu sử dụng vật liệu, nên việc sử dụng sơ đồ dầm liên tục mơmen dương c a sơ đồ tính tốn kết cấu nhịp liên tục hóa nhỏ so với nhịp giản đơn có khả vượt độ lớn Tăng sức chịu tải liên tục hóa kết cấu nhịp so với sơ đồ dầm giản đơn, tận dụng hiệu tính lý c a vật liệu bê tông cốt thép đồng thời chịu mômen âm mômen dương tĩnh tải với c ng giá trị, giảm số lượng khe co giãn dẫn đến giảm giá thành đồng thời giảm sốc cho phương tiện lưu thông qua cầu, giảm lực hãm c a đoàn xe cho trụ cầu, giảm phản lực gối cầu hoạt tải, giảm biên độ dao động c a nhịp cầu chịu tải trọng động đặt yêu cầu cần tìm giải pháp công nghệ để giải vấn đ Trước vấn đ cần đưa giải pháp xử lý, việc ứng dụng “Giải pháp liên tục hóa kết cấu nhịp” vào trình xây dựng nâng cấp cầu cần thiết Mục đích làm giảm tối đa vị trí khe co giãn, tăng khả chịu tải, đảm bảo mỹ quan, an toàn ổn định cho cơng trình cầu, cải thiện khả vượt độ cho dầm giản đơn thiết thực, vừa có tính khả thi v sở khoa học, vừa có triển vọng ứng dụng vào thực tiễn Mục tiêu nghiên cứu Đ tài nghiên cứu v số cơng nghệ ứng dụng để liên tục hóa kết cấu, lý thuyết tổng qt, tính tốn cụ thể để so sánh nhịp giản đơn nhịp liên tục Chứng minh tính khả thi c a giải pháp liên tục hóa kết cấu nhịp ứng dụng cho kết cấu nhịp giản đơn dầm bê tông cốt thép dự ứng lực Làm giảm sốc cho phương tiện hành khách lưu thông qua cầu, tăng sức chịu tải, từ tăng thêm khả khai thác cho cơng trình cầu Đối tƣợng nghiên cứu Nghiên cứu bê tông cốt thép, bê tông cốt thép dự ứng lực, cầu bê tông cốt thép, cầu bê tông cốt thép dự ứng lực Nghiên cứu kết cấu nhịp giản đơn, kết cấu nhịp liên tục hóa cho cầu dầm bê tơng cốt thép dự ứng lực Các hình thức cấu tạo, cơng nghệ xây dựng, lý thuyết tổng qt tính tốn c a việc ứng dụng công nghệ kết cấu nhịp liên tục hóa cho cầu dầm bê tơng cốt thép dự ứng lực Tính tốn mơ hình liên tục hóa cụ thể cầu Ngã Tư, tỉnh Trà Vinh Phạm vi nghiên cứu Đ tài nghiên cứu cầu dầm bê tông cốt thép, cầu dầm bê tông cốt thép dự ứng lực, giải pháp liên tục hóa kết cấu nhịp 6 Phƣơng pháp nghiên cứu - Khảo sát, thu thập số liệu từ thực địa hồ sơ cơng trình - Lý thuyết tổng qt để tính tốn phân tích số liệu cho kết cấu nhịp giản đơn, kết cấu nhịp liên tục - Ứng dụng chương trình để tính tốn, phân tích số liệu cho kết cấu nhịp Bố cục luận văn: Phần Mở Đầu: Trình bày v tính cấp thiết c a đ tài; Mục tiêu nghiên cứu c a đ tài; Đối tượng nghiên cứu c a đ tài; Phạm vi nghiên cứu c a đ tài; Phương pháp nghiên cứu bố cục c a đ tài Chƣơng 1: TỔNG QUAN CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC VÀ LIÊN TỤC HÓA KẾT CẤU 1.1 Lịch sử phát triển cầu bê tông cốt thép dự ứng lực giới Việt Nam 1.2 Tổng quan giải pháp liên tục hóa kết cấu Kết luận chương Chƣơng 2: CÁC GIẢI PHÁP LIÊN TỤC HÓA KẾT CẤU NHỊP 2.1 Khái niệm liên tục hóa kết cấu nhịp 2.2 Một số giải pháp liên tục hóa kết cấu nhịp 2.3 Lý thuyết tổng qt tính tốn kết cấu nhịp 2.4 Trình tự giải pháp liên tục hóa kết cấu nhịp thi cơng 2.5 Kiểm tốn kết cấu nhịp theo giai đoạn Kết luận chương Chƣơng 3: ÁP DỤNG TÍNH TỐN KẾT CẤU NHỊP LIÊN TỤC HĨA CHO CẦU NGÃ TƢ THUỘC TỈNH TRÀ VINH 3.1 Giới thiệu sơ v cầu Ngã Tư 3.2 Mơ hình thơng số tính tốn 3.3 Tính tốn kết cấu nhịp giản đơn cầu Ngã Tư 7 3.4 Tính tốn liên tục hóa cầu Ngã Tư 3.5 So sánh nội lực c a cầu dầm nhịp đơn giản cầu dầm liên tục Kết luận chương CHƢƠNG TỔNG QUAN CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC VÀ LIÊN TỤC HÓA KẾT CẤU 1.1 LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP DỰ ỨNG LỰC TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.1.1 Trên giới 1.1.2 Ở Việt Nam 1.2 TỔNG QUAN CÁC GIẢI PHÁP LIÊN TỤC HĨA KẾT CẤU Hiện cầu bê tơng cốt thép kết cấu giản đơn sử dụng rộng rãi giới Việt Nam nói chung địa bàn tỉnh Trà Vinh nói riêng Vì cầu bê tơng cốt thép kết cấu giản đơn có nhi u tính ưu việt thi cơng đơn giản, dễ lắp đặt, mang tính giới cao, tiêu chuẩn hóa đặt biệt ph hợp với lực c a phần lớn nhà thầu Tuy nhiên, việc sử dụng kết cấu giản đơn tồn nhi u nhược điểm làm giảm tính khai thác c a cơng trình cầu Có thể kể đến khả vượt nhịp, cầu tồn nhi u khe co giãn, đường đàn hồi không liên tục khiến cho xe lưu thông qua cầu không êm thuận xuất lực xung kích, tốn cho cơng tác tu, bảo dưỡng, Trong đó, giải pháp liên tục hóa kết cấu nhịp khắc phục đáng kể nhược điểm c a kết cấu nhịp giản đơn Vì vậy, cơng nghệ LTH kết cấu nhịp bắt đầu sử dụng rộng rãi để nâng cao hiệu khai thác c a công trình cầu, giảm tối đa khe co giãn, tăng khả chịu tải, đảm bảo mỹ quan, an tồn ổn định cho cơng trình cầu, cải thiện khả vượt độ, lưu thông qua cầu êm thuận, 1.2.1 Ưu điểm - Làm việc với sơ đồ liên tục túy giải pháp liên tục nhịp làm giảm số lượng khe co giãn, tạo u kiện cho phương tiện lại giảm xung kích làm giảm chi phí bảo dưỡng khe co giãn cầu - Sơ đồ làm việc liên tục có đường đàn hồi liên tục Vì vậy, phương tiện di chuyển cầu có cảm giác êm thuận so với di chuyển cầu có kết cấu giản đơn - Sau liên tục hóa kết cấu nhịp làm giảm đáng kể mômen dương nhịp, tăng khả chịu tải c a cơng trình cầu - Nếu mối nối nhịp giản đơn thành nhịp liên tục xuất mômen âm (-) làm giảm trị số tuyệt đối c a mômen dương (+) mặt cắt nhịp làm giảm kích thước vật liệu kết cấu tạo khả vượt nhịp lớn - Khi liên tục hóa làm giảm kích thước mũ trụ bố trí gối trụ cầu dầm liên tục chịu tải trọng thẳng đứng tác dụng tâm làm giảm mơmen uốn lệch tâm, tiết kiệm kích thước thân trụ n n móng 1.2.2 Phạm vi ứng dụng Cơng nghệ liên tục hóa dầm cầu đơn giản ứng dụng từ sớm nước phát triển giới, năm gần áp dụng nhi u Việt Nam 1.2.2.1 Trên giới 1.2.2.2 Tại Việt Nam Kết luận Chƣơng Với phát triển c a khoa học công nghệ, c ng với nhu cầu đầu tư sửa chữa cầu ngày lớn, nên việc sử dụng bê tông cốt thép dự ứng lực cho công trình cầu ngày rộng rãi phát triển mạnh mẽ Với ưu điểm c a bê tông cốt thép dự ứng lực dần ứng dụng cho giải pháp liên tục hóa kết cấu nhịp lợi hẳn so với nhịp giản đơn Một số giải pháp liên tục hóa kết cấu nhịp trình bày chương CHƢƠNG CÁC GIẢI PHÁP LIÊN TỤC HÓA KẾT CẤU NHỊP 2.1 KHÁI NIỆM LIÊN TỤC HÓA KẾT CẤU NHỊP 2.2 MỘT SỐ GIẢI PHÁP LIÊN TỤC HÓA KẾT CẤU NHỊP - Phương pháp 1: Liên tục dạng liên kết chốt - Phương pháp 2: Dầm ngang li n khối - Phương pháp 3: Dầm ngang hẫng - Phương pháp 4: Cầu toàn khối - Phương pháp 5: Liên tục mặt cầu - liên tục nhiệt 2.3 LÝ THUYẾT TỔNG QUÁT TÍNH TOÁN KẾT CẤU NHỊP 2.3.1 Tổng quan lý thuyết tính tốn Triết lý thiết kế kết cấu theo Tiêu chuẩn LRFD:  η  Q  R = R i i i n r (2.1) Trong đó: ηi = i = ηi = ηD ηR ηI  0.95 (2.2) 1 ηD ηR ηI (2.3) hệ số tải trọng: hệ số nhân dựa thống kê dùng cho ứng lực; = hệ số sức kháng: hệ số nhân dựa thống kê dùng cho sức kháng danh định; ηi = hệ số u chỉnh tải trọng; hệ số liên quan đến tính dẻo, tính dư tầm quan trọng khai thác; ηD = hệ số liên quan đến tính dẻo;  10 ηR = hệ số liên quan đến tính dư; ηI = hệ số liên quan đến tầm quan trọng khai thác; Qi = hiệu ứng c a tải trọng; Rn = sức kháng danh định; Rr = sức kháng tính tốn 2.3.2 Các trạng thái giới hạn 2.3.2.1 Trạng thái giới hạn sử dụng 2.3.2.2 Trạng thái giới hạn mỏi phá hoại giòn 2.3.2.3 Trạng thái giới hạn cường độ 2.3.2.4 Trạng thái giới hạn đặc biệt 2.4 TRÌNH TỰ GIẢI PHÁP LIÊN TỤC HĨA KẾT CẤU NHỊP TRONG THI CƠNG Trình tự thi công dầm bê tông cốt thép dự ứng lực liên tục kết cấu nhịp, chia làm giai đoạn 2.4.1 Giai đoạn 2.4.2 Giai đoạn 2.4.3 Giai đoạn 2.4.4 Giai đoạn 2.5 KIỂM TOÁN KẾT CẤU NHỊP THEO CÁC GIAI ĐOẠN 2.5.1 Kiểm toán theo trạng thái giới hạn sử dụng 2.5.1.1 Kiểm tốn ứng suất kéo nén bê tơng 2.5.1.2 Lực căng cáp có hiệu 2.5.1.3 Kiểm tốn võng 2.5.2 Kiểm toán theo trạng thái cường độ Kết luận Chƣơng Qua chương rút kết luận sau: - Đã đưa giải pháp liên tục hóa kết cấu nhịp như: Liên tục dạng liên kết chốt, dầm ngang li n khối, dầm ngang hẫng, cầu toàn khối, liên tục mặt cầu - Đã trình bày trình tự thi cơng giai đoạn c a dầm ch 11 - Đã trình bày lý thuyết tính tốn kết cấu dầm bê tông cốt thép dự ứng lực + Trên sở vận dụng tính tốn thiết kế liên tục hóa kết cấu nhịp cầu Ngã Tư trình bày chương CHƢƠNG 3: ÁP DỤNG TÍNH TỐN KẾT CẤU NHỊP LIÊN TỤC HÓA CẦU NGÃ TƢ THUỘC TỈNH TRÀ VINH 3.1 GIỚI THIỆU SƠ BỘ VỀ CẦU NGÃ TƢ Cầu Ngã Tư cầu BTCT dài 75m, gồm 03 nhịp (mỗi nhịp dài L = 24,54m); b rộng mặt cầu 7,5m; b rộng phần xe chạy 6,5m; lan can 0,5x2 = 1m; tải trọng thiết kế HL93 Hình 3.1 Mặt cắt ngang cầu 3.2 MƠ HÌNH VÀ CÁC THƠNG SỐ TÍNH TỐN 3.2.1 Thơng số kỹ thuật chung 3.2.1.1.Thông số kỹ thuật mặt cắt ngang cầu 3.2.1.2.Thông số kỹ thuật dầm cầu Ngã Tư 3.2.2 Thông số kỹ thuật kết cấu nhịp 3.2.2.1 Kết cấu nhịp giản đơn cầu Ngã Tư 3.2.2.2 Kết cấu nhịp liên tục hóa 3.3 TÍNH TỐN KẾT CẤU NHỊP GIẢN ĐƠN CẦU NGÃ TƢ 12 3.3.1 Lựa chọn thông số tính tốn 3.3.1.1 Thơng số hình học 3.3.1.2 Thơng số vật liệu bê tông 3.3.1.3.Thông số vật liệu thép cường độ cao 3.3.2 Các bước mơ hình tính tốn 3.3.2.1 Mơ hình tải trọng 3.3.2.2 Kết nội lực Bảng 3.2 Kết nội lực cầu dầm nhịp đơn giản Tĩnh Tĩnh tải Hoạt Cƣờng Sử dụng Vị Trí tải DC1 DC2+DW Tải độ 1 Mặt cắt gối Momen (KN.m) 0 0 Lực cắt (KN) 153 105,12 306,54 671,62 411,6 Giữa nhịp biên Momen (KN.m) 918 630,72 2188,09 4646,18 2818,81 Lực cắt (KN) 0 64,2 109,52 64,45 Giữa nhịp Momen (KN.m) 918 591,74 2052,87 4359,06 2644,61 Lực cắt (KN) 0 60,23 105,41 60,47 3.4 TÍNH TỐN LIÊN TỤC HĨA CẦU NGÃ TƢ 3.4.1 Lựa chọn thơng số tính tốn 3.4.1.1 Thơng số hình học 3.4.1.2 Thơng số vật liệu bê tông 3.4.1.3.Thông số vật liệu thép cường độ cao 3.4.2 Trình tự thi cơng + Giai đoạn 1: Lao lắp dầm đúc sẵn lên mố trụ; + Giai đoạn 2: Thi công dầm ngang, mặt cầu vị trí mối nối căng cáp liên tục dầm (Có chừa ống gen); 13 + Giai đoạn 3: Thi công mặt cầu phần c n lại, lớp ph mặt cầu; + Giai đoạn 4: Thi cơng hồn thiện cầu đưa cầu vào khai thác 3.4.3 Nội lực 3.4.3.1 Nội lực dầm giai đoạn dầm làm việc tĩnh định chịu tải thân DC1 Hình 3.4 Biểu đồ Mơmen giai đoạn Hình 3.5 Biểu đồ lực cắt giai đoạn 3.4.3.2 Nội lực giai đoạn 3, liên tục dầm thi công mặt cầu lớp phủ Ở giai đoạn xét phân bố lại tải trọng DW DC2 (tĩnh tải phần 2) dầm liên tục 14 Hình 3.6 Biểu đồ Mơmen giai đoạn DW DC2 Hình 3.7 Biểu đồ lực cắt giai đoạn DW DC2 3.4.3.3 Nội lực giai đoạn giai đoạn đưa xe vào khai thác Hình 3.8 Bao mơmen hoạt tải Hình 3.9 Bao lực cắt hoạt tải 15 3.4.3.4 Nội lực theo trạng thái cường độ Hình 3.10 Bao mơmen giới hạn cường độ Hình 3.11 Bao lực cắt giới hạn cường độ 3.4.3.5 Nội lực theo giới hạn sử dụng Hình 3.12 Bao mơmen giới hạn sử dụng 16 Hình 3.13 Bao lực cắt giới hạn sử dụng 3.4.3.6 Kết nội lực Bảng 3.3 Kết nội lực cầu dầm liên tục nhịp Tĩnh tải Tĩnh tải Hoạt Cƣờng Sử Vị Trí DC1 DC2+DW Tải độ dụng Mặt cắt gối Mômen (KN.m) 504.25 1675.04 3584.55 2179.29 Lực cắt (KN) 153 126.19 374.39 818.65 500.57 Giữa nhịp biên Mômen (KN.m) 918 404.04 1543.99 3224.59 1947.4 Lực cắt (KN) 0 66.24 117.06 68.53 Giữa nhịp Mômen (KN.m) 918 382.05 1452.21 3075.25 1885.25 Lực cắt (KN) 0 62.15 110.33 64.30 17 3.4.4 Tính toán cáp dự ứng lực tăng cường mặt cắt gối cầu 3.4.4.1 Sơ tính khối lượng cáp dự ứng lực 3.4.4.2 Bố trí thép 3.4.4.3 Kiểm tốn theo TTCĐ 3.5 SO SÁNH NỘI LỰC CỦA CẦU DẦM NHỊP ĐƠN GIẢN VÀ CẦU DẦM ĐÃ LIÊN TỤC Để thấy rõ ưu điểm c a giải pháp liên tục hóa kết cấu nhịp ta cần so sánh nội lực kết cấu nhịp ứng với hai trường hợp cầu dầm đơn giản (khơng liên tục hóa) cầu dầm liên tục (khi liên tục hóa) Bảng 3.5 Bảng so sánh nội lực nhịp đơn giản nhịp liên tục Cầu đơn Cầu liên Chênh lệch Hạng mục so sánh giản tục nhịp (%) I Tĩnh tải DC2+DW Mặt cắt gối 1.1 Mômen (KN.m) 504.25 100 1.2 Lực cắt (KN) 105.12 126.19 16.70 Mặt cắt nhịp biên 2.1 Mômen (KN.m) 630.72 404.04 35.94 2.2 Lực cắt (KN) 0 Mặt cắt gữa nhịp 3.1 Mômen (KN.m) 591.74 382.05 35.44 3.2 Lực cắt (KN) 0 II Hoạt tải Mặt cắt gối 1.1 Mômen (KN.m) 1675.04 100.00 1.2 Lực cắt (KN) 306.54 374.39 18.12 Mặt cắt nhịp 18 Hạng mục so sánh biên 2.1 Mômen (KN.m) 2.2 Lực cắt (KN) Mặt cắt gữa nhịp 3.1 Mômen (KN.m) 3.2 Lực cắt (KN) III Tổ hợp CĐ1 Mặt cắt gối 1.1 Mômen (KN.m) 1.2 Lực cắt (KN) Mặt cắt nhịp biên 2.1 Mômen (KN.m) 2.2 Lực cắt (KN) Mặt cắt gữa nhịp 3.1 Mômen (KN.m) 3.2 Lực cắt (KN) IV Tổ hợp SD1 Mặt cắt gối 1.1 Mômen (KN.m) 1.2 Lực cắt (KN) Mặt cắt nhịp biên 2.1 Mômen (KN.m) 2.2 Lực cắt (KN) Cầu đơn giản Cầu liên tục nhịp Chênh lệch (%) 2188.09 64.2 1543.99 66.24 29.44 3.08 2052.87 60.23 1452.21 62.15 29.26 3.09 671.62 3584.55 818.65 100.00 17.96 4646.18 109.52 3224.59 117.06 30.60 6.44 4359.06 105.41 3075.25 110.33 29.45 4.46 411.66 2179.29 500.57 100 17.76 2818.81 64.45 1947.4 68.53 30.91 5.95 19 Hạng mục so sánh Mặt cắt gữa nhịp 3.1 Mômen (KN.m) 3.2 Lực cắt (KN) Cầu đơn giản Cầu liên tục nhịp Chênh lệch (%) 2644.61 60.47 1885.25 64.3 28.71 5.96 5000 4500 4000 3500 3000 2500 dầm giản đơn 2000 Dầm liên tục 1500 1000 500 Hình 3.18 Biểu đồ so sánh nội lực dầm nhịp giản đơn dầm liên tục chịu tổ hợp tải khác * Nhận xét: + Mơmen âm vị trí gối xuất ch yếu DW, DC2, hoạt tải; + Xét v tổng thể cho thấy tính ưu việt c a giải pháp liên tục hóa làm giảm lượng lớn mômen nhịp, giúp tăng đáng kể khả vượt nhịp c a cơng trình cầu + Kết cấu liên tục nhịp khơng bố trí khe co giãn vị trí trụ, làm giảm phần chi phí lắp đặt tu bảo dưỡng + Đường đàn hồi c a kết cấu liên tục nhịp liên tục tạo cảm giác êm thuận phương tiện lưu thông cầu 20 Kết luận Chƣơng Qua hương cho phép kết luận số vấn đ sau: - Đã thiết kế liên tục hóa kết cấu nhịp cầu Ngã Tư tỉnh Trà Vinh - Kết so sánh sau liên tục hóa kết cấu nhịp, sau: + Mơmen vị trí nhịp trạng thái cường độ giảm 30.6% + Mơmen vị trí nhịp trạng thái sử dụng giảm 30.91% + Mômen vị trí gối tăng hoạt tải 1675,04 KN.m so với kết cấu giản đơn; + Mômen gối theo tổ hợp CĐ1 tăng 3584,55 KN.m SD1 tăng 2179,29 KN.m so với kết cấu giản đơn + Giá trị Mômen dầm biên lớn dầm trung bình 4,6% sử dụng nội lực dầm biên để tính tốn thiết kế tiết diện 21 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Luận văn đạt kết sau đây: (1) Đã tổng quan giải pháp liên tục hóa kết cấu nhịp, từ thấy hiệu c a giải pháp (2) Đã ứng dụng thiết kế cầu Ngã Tư thuộc tỉnh trà Vinh với giải pháp liên tục hóa kết cấu nhịp với 10 tao cáp đường kính 15,2mm (3) Kết luận văn cho thấy: + Từ giải pháp liên tục nhịp giảm lượng đáng kể giá trị Momen cực đại kết cấu nhịp, TTCĐ giảm 30,6% với TTSD giảm 30,91%; + Sau liên tục nhịp sơ đồ kết cấu sơ đồ liên tục, giá trị mômen mặt cắt đỉnh trụ tăng lên, để đảm bảo chịu lực mặt cắt thiết kế chọn 10 tao cáp 15,2mm; + Tồn số lượng khe co giãn vị trí mối nối đ u loại bỏ sau thực giải pháp liên tục nhịp; + Từ nhận xét ta thấy tính hiệu c a giải pháp liên tục nhịp v mặt kinh tế lẫn mặt khai thác Kiến nghị Do thời gian nghiên cứu hạn chế nên đ tài chưa có u kiện nghiên cứu số vấn đ có liên quan khác c a loại hình kết cấu này, kiến nghị nên tiếp tục có hướng nghiên cứu tính tốn sâu v vấn đ co ngót nhiệt độ, từ biến, ảnh hưởng c a phân bố nội lực lên mố trụ./ 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Giao thông Vận tải (2017), Tiêu chuẩn quốc gia thiết kế đường TCVN 11823:2017 [2] GS TS Lê Đình Tâm (2008), Cầu bê tông cốt thép đường ô tô (tập1), Nhà xuất Xây dựng Hà Nội [3] GS TS Lê Đình Tâm (2008), Cầu bê tơng cốt thép đường ô tô (tập2), Nhà xuất Xây dựng Hà Nội [4] L u Thọ Trình (2005), Cơ học kết cấu - Tập (Hệ tĩnh định), Nhà xuất khoa học kỹ thuật [5] L u Thọ Trình (2005), Cơ học kết cấu - Tập (Hệ siêu tĩnh), Nhà xuất khoa học kỹ thuật [6] GS TS Nguyễn Viết Trung - PGS.TS Hoàng Hà - ThS Đào Duy Lâm (2005), Các ví dụ tính tốn Dầm cầu chữ I, SuperT bê tông cốt thép dự ứng lực theo tiêu chuẩn 22TCN 27205, Nhà xuất Xây dựng Hà Nội [7] GS TS Nguyễn Viết Trung (2004), Các công nghệ thi công cầu, Nhà xuất Xây dựng Hà Nội [8] GS TS Nguyễn Viết Trung - PGS TS Hoàng Hà - PGS TS Nguyễn Ngọc Long (2007), Cầu bê tông cốt thép, Nhà xuất Giao thông Vận tải Hà Nội [9] GS TS Nguyễn Viết Trung, (2004), Công nghệ đại xây dựng cầu bê tông cốt thép, Nhà xuất Xây dựng Hà Nội  ... cho giải pháp liên tục hóa kết cấu nhịp lợi hẳn so với nhịp giản đơn Một số giải pháp liên tục hóa kết cấu nhịp trình bày chương CHƢƠNG CÁC GIẢI PHÁP LIÊN TỤC HÓA KẾT CẤU NHỊP 2.1 KHÁI NIỆM LIÊN... niệm liên tục hóa kết cấu nhịp 2.2 Một số giải pháp liên tục hóa kết cấu nhịp 2.3 Lý thuyết tổng qt tính tốn kết cấu nhịp 2.4 Trình tự giải pháp liên tục hóa kết cấu nhịp thi cơng 2.5 Kiểm toán kết. .. ứng dụng để liên tục hóa kết cấu, lý thuyết tổng qt, tính tốn cụ thể để so sánh nhịp giản đơn nhịp liên tục Chứng minh tính khả thi c a giải pháp liên tục hóa kết cấu nhịp ứng dụng cho kết cấu nhịp