Ảnh hưởng của các tham số hình học đến ứng xử của cấu kiện ống thép hai lớp nhồi bê tông chịu uốn

Bài báo nghiên cứu ứng xử của cấu kiện ống thép hai lớp nhồi bê tông (Concrete-Filled Double-Skin steel Tubes - CFDST) có hệ neo chống cắt chịu uốn thuần túy bằng phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH). Mô hình 3D của cấu kiện CFDST có hệ neo chống cắt dạng đinh mũ được xây dựng và phân tích sử dụng phần mềm ABAQUS. Mô hình PTHH của cấu kiện CFDST được kiểm chứng bằng kết quả thí nghiệm.

KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THAM SỐ HÌNH HỌC ĐẾN ỨNG XỬ CỦA CẤU KIỆN ỐNG THÉP HAI LỚP NHỒI BÊ TÔNG CHỊU UỐN TS VŨ QUANG VIỆT Trường Đại học Hàng hải Việt Nam TS PHẠM THÁI HOÀN Trường Đại học Xây dựng TS TRƯƠNG VIỆT HÙNG Trường Đại học Thủy lợi Tóm tắt: Bài báo nghiên cứu ứng xử cấu kiện ống thép hai lớp nhồi bê tông (Concrete-Filled Double-Skin steel Tubes - CFDST) có hệ neo chống cắt chịu uốn túy phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) Mơ hình 3D cấu kiện CFDST có hệ neo chống cắt dạng đinh mũ xây dựng phân tích sử dụng phần mềm ABAQUS Mơ hình PTHH cấu kiện CFDST kiểm chứng kết thí nghiệm Kết kiểm chứng cho thấy mơ hình xây dựng mơ xác làm việc chịu uốn cấu kiện CFDST, từ ảnh hưởng tham số hình học bao gồm tỷ số độ mảnh ống thép (Do/to), tỷ số độ mảnh ống thép (Di/ti), tỷ số đường kính ống thép ống thép ngồi (Di/Do) đến ứng xử loại cấu kiện chịu uốn nghiên cứu thơng qua phân tích mơ hình PTHH xây dựng Từ khóa: Cọc thép hai lớp nhồi bê tông; phần tử hữu hạn, khả chịu uốn; ABAQUS Abstract: This paper investigates the behavior of concrete-filled double-skin steel tubes (CFDST) members with shear connectors subjected to bending using finite element (FE) simulation A three dimensional FE model of the CFDST member with shear connectors (M16 studs) was developed and analyzed using ABAQUS software In order to demonstrate the accuracy of the FE model, a comparison between the results obtained from FE analysis and experiment was made The model is further used to perform parametric studies for investigating the influences of geometric parameters on the behavior of the CFDST member with M16 studs subjected to bending Keyword: Concrete filled double skin steel tube; finite element analysis; ultimate strength; ABAQUS 16 Mở đầu Cấu kiện ống thép hai lớp nhồi bê tông (Concrete-Filled Double-Skin steel Tubes - CFDST) ngày trở nên phổ biến so với ống thép lớp nhồi bê tông truyền thống nhờ ưu điểm vượt trội khả chịu động đất, hiệu suất chịu tải trọng lặp, chịu lửa tốt hơn, độ dẻo cao hơn, trọng lượng nhẹ hơn,… Cấu kiện CFDST bao gồm hai ống thép đồng tâm với lớp bê tông nhồi vào hai ống thép Trong năm gần đây, nghiên cứu loại cấu kiện thực phổ biến giới [114] Trong đó, kể đến nghiên cứu thực nghiệm dầm, cột, dầm - cột tạo từ cấu kiện CFDST với loại mặt cắt khác thực Han Zhao [1] Zhong Tao cộng [2] thực loạt thí nghiệm ứng xử cấu kiện CFDST dạng cột ngắn dầm - cột chịu tải trọng nén Han [3-5] tiến hành nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm cho loại cấu kiện CFDST chịu tải trọng lặp tải trọng dài hạn Liên quan đến nghiên cứu sử dụng phương pháp giải tích, Pagoulatou [6] tìm hiểu ứng xử cột ngắn dùng CFDST chịu tải trọng nén lệch tâm, sau dựa vào kết phân tích, Pagoulatou đề xuất cơng thức để ước lượng khả chịu lực cấu kiện phù hợp với tiêu chuẩn Eurocode [7] Mặt khác, thơng qua việc sử dụng phân tích PTHH, Huang [8] điều tra ảnh hưởng thông số quan trọng sử dụng để xác định khả chịu lực mặt cắt ngang cột ngắn làm CFDST Trong thực tế, cấu kiện CFDST chịu nén chịu nén uốn thường sử dụng rộng rãi cho kết cấu cột nhà cao tầng Tuy nhiên ứng xử chịu uốn cấu kiện thường xem xét áp dụng xây dựng kết cấu nhịp lớn, kết cấu cầu [9-12] Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1/2020 KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG Một số nghiên cứu thực trước chứng minh việc bê tông nhồi trượt ống thép ảnh hưởng đến khả chịu lực cấu kiện Tuy nhiên nghiên cứu loại cấu kiện có sử dụng neo chống cắt hạn chế Gần đây, Eom cộng [15] phát triển dạng cấu kiện CFDST với neo chống cắt dạng đinh mũ dạng dẹt chịu tải trọng uốn Dựa vào kết nghiên cứu, tác giả kết luận loại cấu kiện có hiệu xây dựng Tuy nhiên tác giả chưa khảo sát ảnh hưởng tham số hình học đến ứng xử loại cấu kiện Mô phần tử hữu hạn Trong nghiên cứu này, ứng xử cấu kiện CFDST có neo chống cắt chịu uốn nghiên cứu sử dụng mô hình mơ PTHH Mơ hình PTHH 3D cấu kiện xây dựng phân tích phần mềm ABAQUS [16] Mơ hình mơ kiểm chứng kết thực nghiệm, từ mơ hình PTHH sử dụng để nghiên cứu ảnh hưởng tham số hình học ống thép đến ứng xử chịu uốn cấu kiện CFDST hàn vào ống thép ống thép ngồi 2.1 Mơ tả thí nghiệm cấu kiện CFDST chịu uốn Cấu kiện CFDST có neo chống cắt chịu uốn thiết kế thí nghiệm Eom cộng [15] Cấu kiện CFDST có chiều dài 10 m bao gồm ống thép ngồi có đường kính 914.4 mm, chiều dày 8mm, ống thép có đường kính 514.4 mm, chiều dày mm lớp bê tông dày 200 mm lấp đầy khoảng trống hai ống thép Hệ thống neo chống cắt trượt đinh tán M16 để tạo nên tác động tổng hợp ống thép bê tơng Kích thước chi tiết cấu kiện thể hình Thí nghiệm uốn bốn điểm Eom cộng [15] sử dụng để đánh giá khả chịu lực cấu kiện Sơ đồ minh họa thí nghiệm, hình ảnh cấu kiện sơ đồ lắp đặt thí nghiệm thể hình 10m 38@250=9500 200 50 50 200 èng thÐp ngoµi t = 8mm Neo 914.4 200 M16*80 Bê tông nhồi 200 fc' = 48.9 MPa èng thÐp t = 6mm Hình Mặt cắt dọc ngang cấu kiện CFDST có neo chống cắt [15] P/2 4.25 m P/2 1.5 m 4.25 m 10 m Mn a) Sơ đồ minh họa thí nghiệm b) Lắp đặt thí nghiệm Hình Thiết lập thí nghiệm cấu kiện CFDST [15] 2.2 Mơ hình phần tử hữu hạn 2.2.1 Mơ hình vật liệu a Mơ hình vật liệu bê tơng Đường cong quan hệ ứng suất – biến dạng dùng để mô ứng xử bê tơng chịu nén Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1/2020 sử dụng dựa vào đề xuất Kim [18] Nguyen [19] (hình 3a) với số thay đổi dựa theo tiêu chuẩn Eurocode [17], cụ thể sau: - Phần đường cong quan hệ ứng suất-biến dạng giả định đường tuyến tính Giới hạn đường tuyến tính đặt vị trí 17 KẾT CẤU - CƠNG NGHỆ XÂY DỰNG có ứng suất 0.4 fck, fck cường độ nén mẫu bê tơng hình trụ Mơ đun đàn hồi ban đầu bê tông Ecm xác định theo tiêu chuẩn Eurocode [17] với giả định hệ số poisson 0.2; - đó: n k  1.1Ecm parabol điểm có ứng suất 0.4fck tơng fck Đoạn cong xác định [17] theo công thức đây:  kn  n     f ck 1  k  2n  (1) - biến dạng tương ứng với ứng suất tới hạn fck) Phần thứ hai đường cong đoạn cong điểm có ứng suất ứng suất tới hạn bê c ; (  c1  c1 (2)  c1 (3) f ck - Phần thứ ba đường cong ứng suất-biến dạng giả định đường tuyến tính giảm dần từ điểm có ứng suất tới hạn fck điểm có ứng suất 0.8fck Biến dạng tới hạn  cu tương ứng với điểm có ứng suất 0.8fck xác định dựa vào tiêu chuẩn Eurocode [17]   f ck 0.8f ck ft 0.4f ck Ec Ecm cu c1 a) to tu  Mơ hình vật liệu bê tơng chịu nén b) Mơ hình vật liệu bê tơng chịu kéo Hình Đường quan hệ ứng suất – biến dạng bê tông Đối với ứng xử bê tông làm việc chịu kéo, đường cong quan hệ ứng suất-biến dạng giả thiết hai đường tuyến tính trình bày hình 3b Ứng suất kéo lớn ft giả định 0.1fck [20] biến dạng lớn điểm có ứng suất khơng  tu giả định lấy giá trị 0.1 [20] Để mô ứng xử thực tế bê tơng, mơ hình bê tơng phá hoại dẻo đề xuất Lee Fenves [21] sử dụng mơ hình b Mơ hình vật liệu thép Đường cong quan hệ ứng suất – biến dạng thép sử dụng đường hai đoạn tuyến tính thể hình Để thiết lập quan hệ này, thông số đầu vào cường độ chảy, biến dạng chảy, mô đun đàn hồi thép, cường độ tới hạn, biến dạng tới hạn xác định từ thí nghiệm Eom cộng [15] f fu Es1 fy Es y u  Hình Đường quan hệ ứng suất – biến dạng thép 18 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1/2020 KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 2.2.2 Chia lưới chọn loại phần tử Trong mơ hình PTHH này, loại phần tử khác bao gồm phần tử khối, phần tử phần tử sử dụng để mơ hình hóa thành phần cấu kiện CFDST Trong đó, phần tử khối nút (C3D8R) sử dụng để mô lớp bê tông ống đỡ gối truyền lực Phần tử nút (S4R) sử dụng để mô hình hóa ống thép ngồi Cuối cùng, phần tử (T3D2) sử dụng để mô hệ neo chống cắt dạng đinh mũ Kích thước phần tử (element size) có ý nghĩa quan trọng a) Ống thép ngồi (Phần tử tấm) mơ hình PTHH Các phần tử chia với kích thước nhỏ cho kết phân tích xác hơn, nhiên thời gian phân tích lớn Ngược lại, phần tử chia lưới với kích thước lớn yêu cầu thời gian phân tích cho kết khơng xác Thơng qua việc phân tích độ nhạy với kích thước khác cho loại phần tử, kích thước 50 mm lựa chọn để sử dụng cho toàn thành phần cấu kiện CFDST ngoại trừ hệ neo chống cắt sử dụng phần tử có kích thước mm Mơ hình chia lưới cấu kiện CFDST thể hình b) Bê tông nhồi c) Ống thép (Phần tử khối) (Phần tử tấm) Hình Chia lưới phần tử cho cấu kiện 2.2.3 Liên kết điều kiện ràng buộc Liên kết ống thép bê tông mơ hình hóa sử dụng loại liên kết tiếp xúc mặt với mặt (Surface-to-Surface) Để khai báo loại liên kết này, hai bề mặt tiếp xúc định nghĩa bề mặt (Master surface) bề mặt phụ thuộc (Slaver surface) bề mặt thường gán cho vật liệu có độ cứng lớn (có mơ đun đàn hồi lớn hơn) nhằm hạn chế lỗi số học Do đó, liên kết ống thép bê tông nhồi, bề mặt phụ thuộc gán cho bề mặt lớp bê tơng nhồi, bề mặt gán cho bề mặt ống thép tiếp xúc với lớp bê tơng Ứng xử bề mặt bề mặt phụ thuộc khai báo tiếp xúc cứng theo phương vng góc tiếp xúc ma sát với hệ số ma sát trượt Coulomb bê tông thép sử dụng 0.1 [15] Đối với việc khai báo liên kết hệ neo chống cắt ống thép trong/ngoài, liên kết gắn chặt (TIE) sử dụng nhằm đảm bảo tiếp xúc trực tiếp hệ neo ống thép Thêm vào đó, hệ neo chống cắt giả thiết dính bám hồn tồn vào lớp bê tơng thơng qua tùy chọn Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1/2020 EMBEDDED có sẵn thư viện ABAQUS Đối với liên kết thép vị trí truyền tải trọng vị trí gối với ống thép ngoài, liên kết TIE sử dụng để mô ứng xử tương tác chúng 2.2.4 Điều kiện biên tải trọng Hình thể mơ hình hóa tải trọng điều kiện biên cấu kiện CFDST chịu uốn Các thép sử dụng vị trí gối tựa vị trí truyền tải trọng để tránh việc tập trung ứng suất gây phá hủy cục cấu kiện Tải trọng gán điểm mặt thép truyền tải trọng Trong đó, đầu cấu kiện CFDST khai báo gối tựa cố định (hạn chế chuyển vị tịnh tiến theo ba phương) đầu lại khai báo gối tựa di động (chỉ hạn chế chuyển vị thẳng đứng) Lưu ý điều kiện biên gán vào điểm tham chiếu đặt mặt đáy thép gối Để gán tải trọng vào mơ hình, chuyển vị gán bước theo phương pháp kiểm soát chuyển vị kết cấu bị phá hủy đề cập tài liệu [15] Chi tiết việc gán tải trọng điều kiện biên thể hình 19 KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG b) Gối đỡ a) Tấm truyền tải trọng Hình Chi tiết khai báo tải trọng điều kiện biên Kiểm chứng mơ hình Để kiểm chứng độ xác mơ hình PTHH xây dựng, kết thu từ phân tích mơ hình PTHH so sánh với kết thí nghiệm cấu kiện CFDST có hệ neo chống cắt dạng đinh mũ M16 chịu uốn túy [15] Trong nghiên cứu này, thông số so sánh bao gồm: Tải trọng cực hạn đường cong tải trọng - chuyển vị nhịp cấu kiện sử dụng để so sánh thí nghiệm mơ Hình thể so sánh đường cong tải trọng - chuyển vị thu từ mơ hình PTHH thí nghiệm Hình So sánh kết đường quan hệ lực – chuyển vị mơ hình PTHH thí nghiệm Bảng So sánh khả chịu lực cấu kiện thu từ phân tích PTHH thí nghiệm Mẫu Thí nghiệm PuEXP (kN) PTHH PuFEA (kN) PuFEA PuEXP CM-WJ 2444 2429.67 0.994 Có thể thấy đường cong tải trọng-chuyển vị thu từ mơ hình PTHH phù hợp gần với đường cong thu từ thí nghiệm Thơng qua bảng 1, ta thấy khác biệt tải trọng cực hạn thu từ mơ hình PTHH thí nghiệm nhỏ Thêm vào đó, dạng phá hủy 20 cấu kiện thu từ mơ hình PTHH thí nghiệm trình bày hình Với kết so sánh trên, kết luận mơ hình PTHH xây dựng nghiên cứu đáng tin cậy phản ánh xác ứng xử chịu uốn cấu kiện CFDST có hệ neo chống cắt Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1/2020 KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG a) Thí nghiệm b) Mơ hình PTHH Hình Dạng phá hủy cấu kiện Ảnh hưởng tham số hình học đến ứng xử cấu kiện CFDST Trong mục này, ảnh hưởng tham số hình học bao gồm tỷ số độ mảnh ống thép (Do/to), tỷ số độ mảnh ống thép (Di/ti), tỷ số đường kính ống thép trong/ống thép (Di/Do), đến ứng xử chịu uốn cấu kiện CFDST có hệ neo chống cắt nghiên cứu 4.1 Ảnh hưởng tỷ số Di/Do Để đánh giá ảnh hưởng tỷ số Di/Do đến ứng xử chịu uốn cấu kiện CFDST, mơ hình PTHH phân tích với trường hợp có tỷ số Di/Do thay đổi tử 0.25 (mẫu HR-1) đến 0.75 (mẫu HR-6) Tỷ số Di/Do thay đổi phạm vi khảo sát khơng làm thay đổi kích thước tổng thể cấu kiện CFDST cách giữ đường kính ngồi ống thép D0 cố định, đường kính ống thép Di thay đổi Kết phân tích mơ hình PTHH ứng với trường hợp thể hình bảng Bảng cho thấy tỷ số Di/Do tăng từ 0.25 đến 0.70, khả chịu lực cấu kiện CFDST tăng lên tương ứng Khi tỷ số lớn 0.7 khả chịu lực cấu kiện tăng lên không đáng kể Việc tỷ số Di/Do tăng dẫn đến giảm đáng kể trọng lượng Cụ thể, việc tăng tỷ số Di/Do từ 0.25 lên 0.7 dẫn đến giảm 36% trọng lượng cấu kiện Điều cho thấy, việc sử dụng cấu kiện ống thép hai lớp hiệu đáng kể so với cấu kiện ống thép nhồi bê tơng truyền thống Hình Ứng xử cấu kiện CFDST tương ứng với tỷ số Di/Do Bảng Ảnh hưởng tỷ số Di/Do đến khả chịu lực cấu kiện CFDST Di x ti (mm) 224.60 x 6.23 Di/Do ratio 0.25 fc ’ (MPa) 40 fy (MPa) 380 fu (MPa) 460 Pu (kN) 2101.53 Độ tăng (%) HR-1 Do x to (mm) 898.4 x 8.984 HR-2 898.4 x 8.984 359.36 x 6.23 0.40 40 380 460 2161.03 2.83 HR-3 898.4 x 8.984 449.20 x 6.23 0.50 40 380 460 2200.72 4.72 HR-4 898.4 x 8.984 539.04 x 6.23 0.60 40 380 460 2240.73 6.62 HR-5 898.4 x 8.984 628.88 x 6.23 0.70 40 380 460 2279.53 8.47 HR-6 898.4 x 8.984 673.80 x 6.23 0.75 40 380 460 2290.86 9.01 Mẫu Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1/2020 21 KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG 4.2 Ảnh hưởng tỷ số Do/to Ảnh hưởng tỷ số D o /t o khảo sát cách thay đổi chiều dày ống thép cố định đường kính để thay đổi tỷ số D o /t o phạm vi từ 60 (mẫu OTR-1) đến 140 (mẫu OTR-7) Kết thu từ mô thể bảng hình 10 Bảng Ảnh hưởng tỷ số D0/to đến khả chịu lực cấu kiện CFDST Di x ti (mm) 498.40 x 6.23 Tỷ số D0/t0 60 fc ’ (MPa) 40 fy (MPa) 380 fu (MPa) 460 Pu (kN) 3169.84 Độ giảm (%) OTR-1 Do x to (mm) 898.4 x 14.973 OTR-2 898.4 x 11.230 498.40 x 6.23 80 40 380 460 2558.00 19.30 OTR-3 898.4 x 8.984 498.40 x 6.23 100 40 380 460 2212.56 30.20 OTR-4 898.4 x 8.167 498.40 x 6.23 110 40 380 460 2107.70 33.51 OTR-5 898.4 x 7.487 498.40 x 6.23 120 40 380 460 2015.34 36.42 OTR-6 898.4 x 6.911 498.40 x 6.23 130 40 380 460 1922.44 39.35 OTR-7 898.4 x 6.417 498.40 x 6.23 140 40 380 460 1850.51 41.62 Mẫu Hình 10 Ứng xử cấu kiện CFDST tương ứng với tỷ số D0/to Có thể nhận thấy rõ từ hình 10 độ cứng ban đầu cấu kiện bị giảm đáng kể mà tỷ số Do/to tăng lên Ngoài kết từ bảng cho thấy khả chịu lực cực hạn cấu kiện bị giảm đáng kể mà tỷ số gia tăng Cụ thể là, tỷ số Do/to tăng từ 60 lên 80, 100, 110, 120, 130 140, khả chịu lực cấu kiện bị giảm tương ứng 19.30%, 30.20%, 33.51%, 36.42%, 39.35% 41.62% Quan hệ khả chịu lực tỷ số Do/to thể hình 11, khả chịu lực cấu kiện biến thiên tỷ lệ nghịch với tỷ số Do/to theo hàm đa thức bậc phạm vi khảo sát Hình 11 Quan hệ khả chịu lực cấu kiện CFDST tương ứng với tỷ số D0/to 4.3 Ảnh hưởng tỷ số Di/ti Kết khảo sát ảnh hưởng tỷ số Di/ti thể hình 12 bảng Tỷ số Di/ti 22 thay đổi cách cho chiều dày ống thép thay đổi đường kính giữ cố định Tỷ số khảo sát Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1/2020 KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG phạm vi từ 30 (mẫu ITR-1) đến 80 (mẫu ITR-5) Hình 12 cho thấy, độ cứng ban đầu cấu kiện bị giảm nhẹ khả chịu lực cấu kiện lại giảm đáng kể mà tỷ số Di/ti gia tăng Có thể nhận thấy từ hình 13, khả chịu lực cấu kiện giảm tương ứng với độ tăng tỷ số Di/ti theo hàm đa thức bậc phạm vi khảo sát Điều có ý nghĩa giúp người thiết kế dễ dàng dự đoán khả chịu lực cấu kiện CFDST thay đổi tỷ số Di/ti Bảng Ảnh hưởng tỷ số Di/ti đến khả chịu lực cấu kiện CFDST Di x ti (mm) 498.40 x 16.613 Tỷ số Di/ti 30 fc ’ (MPa) 40 fy (MPa) 380 fu (MPa) 460 Pu (kN) 2799.50 Độ giảm (%) ITR-1 Do x to (mm) 898.4 x 8.984 ITR-2 898.4 x 8.984 498.40 x 12.460 40 40 380 460 2580.35 7.83 ITR-3 898.4 x 8.984 498.40 x 9.968 50 40 380 460 2450.98 12.45 ITR-4 898.4 x 8.984 498.40 x 8.307 60 40 380 460 2363.18 15.59 ITR-5 898.4 x 8.984 498.40 x 6.230 80 40 380 460 2220.00 20.70 Mẫu Hình 12 Ứng xử cấu kiện CFDST tương ứng với tỷ số Di/ti Hình 13 Quan hệ khả chịu lực cấu kiện CFDST tương ứng với tỷ số Di/ti Kết luận Trong nghiên cứu này, mô hình PTHH cấu kiện CFDST chịu uốn xây dựng phân tích phần mềm ABAQUS Độ xác mơ hình kiểm chứng cách so sánh kết mơ hình với kết thí nghiệm Ảnh hưởng tham số hình học đến ứng xử cấu kiện bao gồm tỷ số Di/D0, D0/t0, Di/ti khảo sát Dựa vào kết phân tích trên, rút số kết luận sau: - Việc tăng tỷ số lỗ rỗng Di/Do dẫn đến gia tăng khả chịu lực cấu kiện chịu uốn Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1/2020 giảm đáng kể trọng lượng thân cấu kiện Cụ thể, việc tăng tỷ số Di/Do từ 0.25 lên 0.7 dẫn đến giảm 36% trọng lượng cấu kiện; - Việc sử dụng ống thép có chiều dày mỏng dẫn đến giảm độ cứng ban đầu đồng thời giảm đáng kể khả chịu lực cấu kiện Cụ thể tỷ số Do/to tăng từ 60 lên 80, 100, 110, 120, 130, 140, khả chịu lực cấu kiện bị giảm tương ứng 19.30%, 30.20%, 33.51%, 36.42%, 39.35% 41.62%; - Tỷ số độ mảnh ống thép ảnh hưởng nhỏ đến độ cứng ban đầu cấu kiện 23 KẾT CẤU - CÔNG NGHỆ XÂY DỰNG ảnh hưởng đáng kể đến khả chịu lực Khả chịu lực cấu kiện giảm gần tuyến tính tương ứng với độ tăng tỷ số độ mảnh ống thép 10 Shimizu, M et al (2013) Experimental study on ultimate strength of concrete filled double tubular steel with shear connector International Journal of Steel Structures, Springer, 13(1): 49-54 Cấu kiện CFDST có neo chống cắt dạng đinh mũ phát triển thời gian gần đây, nghiên cứu loại cấu kiện hạn chế Trong nghiên cứu tiếp theo, tác giả tiến hành tập trung nghiên cứu ảnh hưởng neo bao gồm đường kính neo, khoảng cách neo phương dọc mặt cắt ngang cấu kiện đến khả chịu lực đồng thời đánh giá độ xác cơng thức tiêu chuẩn hành (Eurocode 4, AISC…) cho loại cấu kiện 12 Chen, J et al (2016) Behavior of thin-walled dodecagonal section double skin concrete-filled steel tubes under bending Thin-Walled Structures, Elsevier, 98: 293-300 TÀI LIỆU THAM KHẢO Z Tao, and L.-H Han (2006), “Behaviour of concrete-filled double skin rectangular steel tubular beam–columns”, Journal of Constructional Steel Research, vol 62, pp 16 Z Tao, L.-H Han, and X.-L Zhao (2004), “Behaviour of concrete-filled double skin (CHS inner and CHS outer) steel tubular stub columns and beam-column”, Journal of Constructional Steel Research, vol 60, pp 30 L.-H Han, H Huang, Z Tao et al.(2006), “Concretefilled double skin steel tubular (CFDST) beam– columns subjected to cyclic bending”, Engineering structures, vol 28, no 12, pp 1698-1714 L.-H Han, Z Tao, F.-Y Liao et al (2010), “Tests on cyclic performance of FRP–concrete–steel doubleskin tubular columns”, Thin-Walled Structures, vol 48, no 6, pp 430-439 L.-H Han, Y.-J Li, and F.-Y Liao (2011), “Concretefilled double skin steel tubular (CFDST) columns subjected to long-term sustained loading”, Thinwalled structures, vol 49, no 12, pp 1534-1543 24 11 Zhao, Z., L et al (2016) Behavior of Large-scale hybrid FRP-concrete-steel double skin tubular beams with shear connectors Journal of Composites for Construction, ASCE, 1-11 13 Việt, V Q., Hùng, T V., & Hoàn, P T (2019) Nghiên cứu khả chịu uốn ống trịn hai lớp thép nhồi bê tơng có liên kết mối nối mô phần tử hữu hạn Tạp Chí Khoa Học Cơng Nghệ Xây Dựng (KHCNXD) - ĐHXD 2019, 13(4V), 115-128 14 Vu Quang Viet , Hoang Ha, Pham Thai Hoan, "Evaluation of Ultimate Bending Moment of Circular Concrete - Filled Double Skin Steel Tubes using Finite Element Analysis" Journal of Science and Technology in Civil Engineering NUCE 2019 13 (1): 21–32 15 S S Eom, Q.V Vu, J H Choi, H H Park, S E Kim, “Flexural behavior of concrete-filled double skin steel tubes with a joint”, Journal of Constructional Steel Research, vol 155, pp 260272, 2019 16 ABAQUS, "Analysis User’s Manual version 6.14", Dassault Systems, 2014 17 ENV 1992-1-1, "Eurocode 2: Design of concrete structures, part 1: General rules and rules for buildings", CEN, 1992 18 S E Kim, and H T Nguyen, “Evaluation of the connection efficiency of hybrid steel-concrete girder using finite element approach”, International Journal of Mechanical Sciences, no 61, pp - 23, 2012 M Pagoulatou, T Sheehan, X Dai et al (2014), “Finite element analysis on the capacity of circular concretefilled double-skin steel tubular (CFDST) stub columns”, Engineering Structures, vol 72, pp 102-112 19 "Eurocode 4: Design of composite steel and concrete structures Part 1-1: General rules and rules for buildings", EN 1994-1-1, European Committee for Standardization, 2004 20 H Huang, L.-H Han, Z Tao et al (2010), “Analytical behaviour of concrete-filled double skin steel tubular (CFDST) stub columns”, Journal of Constructional Steel Research, vol 66, no 4, pp 542-555 Uenaka, K (2008) Concrete filled double skin tubular members subjected to bending Steel and Composite Structures, Techno-Press, 8(4): 297-312 H T Nguyen, and S E Kim, “Finite element modeling of push-out tests for large stud shear connectors”, Journal of Constructional Steel Research, vol 65, pp 1909-1920, 2009 X Liu, M A Bradford, Q J Chen et al., “Finite element modelling of steel – concrete composite beams with high-strength friction-grip bolt shear connectors”, Finite Elements in Analysis and Design, vol 108, pp 54-65, 2016 21 J Lee, and G L Fenves, “Plastic-damage model for cyclic loading of concrete structures”, Journal of engineering mechanics ASCE, vol 124, no 8, pp 9, 1998 Ngày nhận bài: 27/11/2019 Ngày nhận sửa lần cuối: 06/02/2020 Tạp chí KHCN Xây dựng - số 1/2020 ... dụng cấu kiện ống thép hai lớp hiệu đáng kể so với cấu kiện ống thép nhồi bê tơng truyền thống Hình Ứng xử cấu kiện CFDST tương ứng với tỷ số Di/Do Bảng Ảnh hưởng tỷ số Di/Do đến khả chịu lực cấu. .. hình học đến ứng xử cấu kiện CFDST Trong mục này, ảnh hưởng tham số hình học bao gồm tỷ số độ mảnh ống thép (Do/to), tỷ số độ mảnh ống thép (Di/ti), tỷ số đường kính ống thép trong /ống thép ngồi... ngồi (Di/Do), đến ứng xử chịu uốn cấu kiện CFDST có hệ neo chống cắt nghiên cứu 4.1 Ảnh hưởng tỷ số Di/Do Để đánh giá ảnh hưởng tỷ số Di/Do đến ứng xử chịu uốn cấu kiện CFDST, mơ hình PTHH phân