Ứng xử tĩnh phi tuyến cột ống thép nhồi bê tông bằng phương pháp đồng xoay

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN THANH LIÊM ỨNG XỬ TĨNH PHI TUYẾN CỘT ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỒNG XOAY (Nonlinear Static Response of Concrete-Filled Steel Tube Beam-Columns using Co-rotational Method) Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp Mã số ngành : 60582008 TP.HCM, Tháng 01 năm 2020 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: Cán hướng dẫn : TS Đoàn Ngọc Tịnh Nghiêm Cán hướng dẫn : PGS TS Ngô Hữu Cường Cán chấm nhận xét : TS Nguyễn Duy Liêm Cán chấm nhận xét : PGS TS Hồ Đức Duy Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP.HCM, ngày tháng năm 20 Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn thạc sĩ gồm: Chủ tịch Hội đồng : PGS TS Lê Anh Thắng Thư ký : TS Thái Sơn Ủy viên (Phản biện 1): TS Nguyễn Duy Liêm Ủy viên (Phản biện 2): PGS TS Hồ Đức Duy Ủy viên : PGS TS Nguyễn Minh Long CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG PGS.TS LÊ ANH THẮNG PGS.TS LÊ ANH TUẤN ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN THANH LIÊM MSHV: 1670532 Ngày, tháng, năm sinh: 15/05/1993 Nơi sinh: Tiền Giang Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng cơng nghiệp Mã số: 60582008 TÊN ĐỀ TÀI: Ứng xử tĩnh phi tuyến cột ống thép nhồi bê tông phương pháp đồng xoay I NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : Tìm hiểu mơ hình vật liệu bê tơng thép tác động tải trọng tĩnh Thiết lập ma trận độ cứng phần tử dầm-cột ống thép nhồi bê tông phương pháp đồng xoay Thiết lập thuật tốn giải phi tuyến để giải hệ phương trình cân phi tuyến Phát triển chương trình phân tích cho máy tính cá nhân ngơn ngữ lập trình Matlab Kiểm chứng hiệu độ tin cậy chương trình phân tích với kết sẵn có tác giả khác Rút nhận xét kết luận kết đạt II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : Tháng 08/2019 III NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : Tháng 12/2019 IV HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS Đoàn Ngọc Tịnh Nghiêm PGS TS Ngô Hữu Cường TP HCM, ngày 13 tháng 01 năm 2020 CÁN BỘ CÁN BỘ CHỦ TỊCH HƯỚNG DẪN HƯỚNG DẪN HỘI ĐỒNG NGÀNH TS ĐỒN NGỌC TỊNH NGHIÊM PGS.TS NGƠ HỮU CƯỜNG PGS.TS LƯƠNG VĂN HẢI TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG PGS.TS LÊ ANH TUẤN LỜI CẢM ƠN Chương trình Thạc sĩ ngành Xây dựng Cơng trình Dân dụng Cơng nghiệp nhiều năm qua đào tạo nhiều hệ chuyên gia, nhà nghiên cứu kỹ sư với trình độ cao Luận văn Thạc sỹ thành cơng sức học viên tồn khóa học, có ý nghĩa đặt dấu mốc q trình học tập nghiên cứu Để hồn thành luận văn này, cố gắng nỗ lực thân, nhận giúp đỡ to lớn từ quý Thầy, Cô, Anh Chị Nghiên cứu sinh Tiến sỹ, Thạc sỹ, Học viên cao học nhóm nghiên cứu Tơi xin ghi nhận tỏ lịng biết ơn đến Anh, Chị dành cho tơi giúp đỡ q báu Đầu tiên tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Thầy TS Đoàn Ngọc Tịnh Nghiêm, Thầy PGS TS Ngô Hữu Cường Hai Thầy đưa gợi ý để hình thành nên ý tưởng đề tài, góp ý cho tơi nhiều cách nhận định đắn vấn đề nghiên cứu, cách tiếp cận nghiên cứu hiệu Trong trình nghiên cứu có nhiều khó khăn, hai Thầy dìu dắt, động viên nâng bước tơi để hồn thành mục tiêu khóa học Tơi xin cảm ơn anh NCS Lê Văn Bình truyền đạt cho tơi kiến thức vô mạch lạc, khúc chiết, tài liệu anh cung cấp vô giá trị chắp cánh nên nội dung đề tài Tôi xin cảm ơn anh TS Thái Sơn, ThS Nguyễn Văn Hải, hai Anh vừa người Thầy mà người anh, người bạn đồng hành sát cánh giúp đỡ ngày đầu chập chững tiếp cận cách học tập nghiên cứu, chia sẻ cho kinh nghiệm quý báu, sâu sắc mà quên Tôi xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô Khoa Kỹ thuật Xây dựng, Trường Đại học Bách Khoa TP.HCM truyền dạy kiến thức sở quý giá cho tơi, kiến thức khơng thể thiếu đường nghiên cứu khoa học nghiệp sau Điều biết ơn cuối đầy ý nghĩa nhất, xin dành kết cho gia đình tơi, Cha Mẹ người thân chỗ dựa vững cho tinh thần vật chất thời gian học tập vừa qua Luận văn thạc sĩ hoàn thành thời gian quy định với nỗ lực thân, nhiên khơng thể khơng có thiếu sót Kính mong q Thầy Cơ dẫn thêm để tơi bổ sung kiến thức hồn thiện thân Xin trân trọng cảm ơn TP.HCM, ngày 13 tháng 01 năm 2020 Nguyễn Thanh Liêm TÓM TẮT LUẬN VĂN Nghiên cứu thiết lập phần tử đồng xoay cho phân tích tĩnh phi tuyến cấu kiện dầm-cột ống thép nhồi bê tông Yếu tố phi tuyến hình học kể đến trực tiếp thiết lập phần tử đồng xoay Trong đó, phương pháp thớ mặt cắt ngang điểm tích phân dọc chiều dài phần tử sử dụng kể đến phi tuyến vật liệu Mỗi phần tử gán số lượng điểm tích phân số dọc theo trục phần tử, điểm tiết diện ngang chia thành phần tử thớ phép kể đến thay đổi thông số đặc trưng tiết diện dựa quan hệ ứng suấtbiến dạng vật liệu tương ứng Đối với vật liệu thép bê tơng, vật liệu có hai mơ hình vật liệu sử dụng: (1) mơ hình sử dụng cho tiết diện ống thép với độ mảnh lớn; (2) mơ hình sử dụng cho tiết điện ống thép có độ mảnh nhỏ Một chương trình phân tích tự động phát triển dựa ngôn ngữ lập trình MATLAB với thuật tốn giải phi tuyến điều khiển chuyển vị tổng quát Kết phân tích số từ chương trình so sánh với nghiên cứu số kết thí nghiệm có để đánh giá độ xác chương trình i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng việc tơi thực hướng dẫn Thầy Đồn Ngọc Tịnh Nghiêm Thầy Ngô Hữu Cường Các kết Luận văn thật chưa công bố nghiên cứu khác Tôi xin chịu trách nhiệm cơng việc thực TP.HCM, ngày 13 tháng 01 năm 2020 Nguyễn Thanh Liêm ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .1 TÓM TẮT LUẬN VĂN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ v DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT viii .1 MỞ ĐẦU .1 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Phân tích phi tuyến 1.3 Tổng quan tình hình nghiên cứu 1.4 Mục tiêu nội dung nghiên cứu 13 1.5 Phạm vi nghiên cứu 13 1.6 Ý nghĩa nghiên cứu 14 1.7 Cấu trúc luận văn 14 16 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 16 2.1 Mơ hình vật liệu thép bê tông .16 2.2 Thiết lập phần tử đồng xoay .23 2.3 Tích phân Gauss-Labotto phương pháp thớ 33 2.4 Phương pháp giải phi tuyến 34 46 CHƯƠNG TRÌNH PHÂN TÍCH 46 3.1 Giới thiệu chương trình .46 3.2 Định dạng liệu đầu vào 46 48 Ví dụ minh họa 48 4.1 Cột vuông chịu nén tâm 48 4.2 Cột vuông chịu nén lệch tâm 51 4.3 Cột vuông chịu nén uốn lệch tâm đơn trục .53 56 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56 iii 5.1 Kết luận .56 5.2 Kiến nghị 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO .57 iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Tịa nhà Viện nghiên cứu kỹ thuật, Tokyo, Nhật Bản (2010) Hình 1.2: Tịa nhà văn phịng, thương mại khách sạn, Tokyo, Nhật Bản Hình 1.3: Cao ốc Latitude Sydney, Úc (1980s) .4 Hình 1.4: Hệ thống ga tàu điện ngầm Line 2, Thiên An Môn, Hình 1.5: Nhà ga Sân bay Phù Cát, Bình Định (2018) .5 Hình 1.6: Cầu Đông Trù, Đông Anh, Hà Nội (2014) Hình 1.7: Hiệu ứng P-delta Hình 1.8: Cách chia thớ mặt cắt ngang .9 Hình 2.1: Quan hệ ứng suất-biến dạng ống thép hình chữ nhật 17 Hình 2.2: Quan hệ ứng suất-biến dạng bê tơng ống thép hình chữ nhật 18 Hình 2.3: Đường cong ứng suất-biến dạng thép 19 Hình 2.4: Quan hệ ứng suất-biến dạng bê tông bị ép ngang không bị ép ngang ống thép 20 Hình 2.5: Cấu hình ban đầu sau chuyển vị phần tử dầm .23 Hình 2.6: Mơ hình động học dầm Euler-Bernoulli 27 Hình 2.7: Tích phân Gauss-Labotto 33 Hình 2.8: Chia thớ tiết diện ngang 33 Hình 2.9: Phương pháp gia tăng tuyến tính 34 Hình 2.10: Phương pháp lặp trực tiếp .35 Hình 2.11: Phương pháp lặp gia tăng 35 Hình 2.12: Phương pháp NR phương pháp MNR 38 Hình 2.13: Phương pháp điều khiển chuyển vị 38 Hình 2.14: Đặc trưng tổng qt phân tích kết cấu 39 Hình 2.15: Lưu đồ thuật toán giải phi tuyến theo phương pháp điều khiển chuyển vị tổng quát 44 Hình 2.16: Đặc trưng thơng số độ cứng tổng qt 45 Hình 4.1: Kích thước vật liệu mẫu thí nghiệm “KOM2001” Kang [51] .48 Hình 4.2: Sơ đồ chia lưới phần tử mặt cắt ngang 49 Hình 4.3: Số phần tử dọc chiều dài cấu kiện 49 Hình 4.4: Sơ đổ thí nghiệm tác giả Kang 49 Hình 4.5: Biểu đồ quan hệ lực-chuyển vị đỉnh cột 50 Hình 4.6: Sơ đồ chia lưới phần tử mặt cắt ngang 51 Hình 4.7: Số phần tử dọc chiều dài cấu kiện 51 v Chương Ví dụ minh họa Kết so sánh Bảng 4.1: Lực dọc tới hạn chương trình NSACO-CFT so với nghiên cứu Kang Du Mẫu L b t (mm) (mm) (mm) KOM2001 899.2 300 3.2 imper magni PKang Pcal, Du Pcal (mm) (kN) (kN) (kN) L/300 2739 2775 2809 Chương trình - Zuo-Lei Du (2019) Thực nghiệm - Kang (2001) Chương trình - NSACO-CFT 1.03 1.01 3000 Lực nén (kN) 2500 2000 1500 1000 500 Chuyển vị đỉnh cột (mm) -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 Hình 4.5: Biểu đồ quan hệ lực-chuyển vị đỉnh cột Nhận xét: từ biểu đồ Hình 4.5, giá trị lực dọc tới hạn xác so với kết thí nghiệm Kang với sai số khoảng 3% chương trình phân tích Du (dùng phương pháp tiết diện quy đổi) với sai số vào khoảng 1% Sau vượt qua giá trị lực dọc tới hạn, đường quan hệ lực-chuyển vị chương trình tác giả NSACO50 Chương Ví dụ minh họa CFT sát đường sau tới hạn Du, chứng tỏ chương trình có độ tin cậy cao Như biểu đồ quan hệ lực-chuyển vị cho thấy khả chịu lực dọc cấu kiện giảm dần chuyển vị tăng giá trị lực dọc vượt qua giá trị lực dọc tới hạn 4.2 Cột vng chịu nén lệch tâm Thơng số hình học vật liệu tốn Trong ví dụ thứ 2, chương trình tính tốn kiểm chứng so sánh với kết chương trình phân tích Thai [53] kết thực nghiệm Bridge [8] mẫu cột CFT tiết diện hình hộp chịu tải trọng dọc trục Mẫu có kích thước b = 200 mm, chiều dài L = 2130 mm, ống thép có độ dày t = 9.96mm, độ lệch tâm e = 38 mm, góc lực tác dụng mặt phẳng ngang 0o Giá trị độ lệch =L/500 Thép thí nghiệm Brige [8] có mơ-đun đàn hồi thép Es = 205  103 MPa, giới hạn chảy fy = 291 MPa, cường độ chịu nén bê tông mẫu lăng trụ fc = 29.9 MPa Hình 4.6: Sơ đồ chia lưới phần tử mặt cắt ngang Hình 4.7: Số phần tử dọc chiều dài cấu kiện Sơ đồ tính tốn ví dụ mơ tả với chân cột khớp cố định đỉnh cột khớp có chuyển vị đứng trình bày Hình 4.7 Số lượng thớ chia Hình 4.6, với 100 thớ bao gồm 64 phần tử bê tông 36 phần tử thép 51 Chương Ví dụ minh họa Mơ hình vật liệu sử dụng cho ví dụ mơ hình thép mơ hình bê tơng trình chương Độ mảnh tiết diện cột:   200  20.0 9.96 Kết so sánh Bảng 4.2: Kết chương trình so với nghiên cứu Thai Bridge Mẫu SHC-1 L b t e Pexp Pcal, Tai Pcal (mm) 2130 (mm) 200 (mm) 9.96 (mm) 38 (kN) 1956 (kN) 1906 (kN) 2020 , 1.03 1.06 2500 Lực nén (kN) 2000 1500 1000 Chương trình - Bridge Chương trình - NSACO-CFT 500 Chương trình - Thai Chuyển vị ngang cột (mm) 0 10 12 Hình 4.8: Biểu đồ quan hệ lực-chuyển vị ngang cột Nhận xét: từ biểu đồ Hình 4.8, giá trị lực dọc tới hạn xác so với kết thí nghiệm Bridge 3% chương trình phân tích Thai (sử dụng phương pháp phần tử dầm-cột) sai số vào khoảng 6% Đường ứng xử sau tới hạn chương trình NSACO-CFT gần so với kết Bridge Thai, kết Thai kết Bridge có chênh lệch Sự chênh lệch xảy yếu tố ứng suất dư vỏ ống thép chưa kể đến chương trình phân tích, nhiên chênh lệch nhỏ 52 Chương Ví dụ minh họa 4.3 Cột vuông chịu nén uốn lệch tâm đơn trục Thơng số hình học vật liệu toán Liu [54] cộng thực 12 mẫu cột CFSHS tiết diện hình vng thí nghiệm tác động tải trọng nén lệch tâm để khảo sát ứng xử kết cấu Chuyển vị mặt phẳng dọc chiều dài câu kiện ghi lại Chuyển vị ngồi mặt phẳng suốt q trình thí nghiệm ghi nhận có kết nhỏ 1mm, mẫu xem chịu tác động nén, uốn lệch tâm đơn trục Trong ví dụ cuối cùng, chương trình NSACO-CFT so sánh kết với kết thí nghiệm Liu [54] cộng với thông số tiết diện vật liệu Bảng 4.3 Bảng 4.3: Kích thước hình học vật liệu mẫu thí nghiệm Tên mẫu E02 E03 B (mm) 150 150 H (mm) 150 150 B/H 1.0 1.0 t (mm) 4.18 4.18 L (mm) 870 2170 SR 20 50 e (mm) 30 30 e/B 0.20 0.20 fcu MPa 82.1 70.8 fy (MPa) 550 550 Mô-đun đàn hồi thép: Es = 206  103 MPa Mơ tả sơ đồ thí nghiệm, điều kiện biên Trong thí nghiệm tác giả Liu [54], để thiết bị thí nghiệm tạo tải tác dụng lệch tâm vào mẫu thí nghiệm, thiết bị lắp ráp Hình 4.9 Các lưỡi dao hai đầu cấu kiện gọi lưỡi dao âm (phía dưới) lưỡi dao dương (phía trên) Để hạn chế trượt xảy lưỡi dao âm mẫu thí nghiệm, thép ngắn hàn vào trọng tâm mặt bích để lưỡi dao âm mẫu thí nghiệm nằm vị trí Sau bê tông đổ vào mẫu, cấu kiện bảo dưỡng khơng khí với đầu ống tiếp xúc khơng khí tuần để bê tơng đạt cường độ Vữa bê tơng sau phủ bề mặt cấu kiện thép 10mm lại hàn vào đầu ống thép Với cách bố trí hệ thí nghiệm Hình 4.9, lưỡi dao đầu giúp thí nghiệm làm việc dạng sơ đồ khớp cố định chân cấu kiện khớp di động đầu cấu kiện Mơ hình vật liệu sử dụng mơ hình thép mơ hình bê tơng trình bày chương Độ mảnh tiết diện cột:   150  35.9 Giá trị độ lệch =L/500 4.18 53 Chương Ví dụ minh họa Hình 4.9: Sơ đồ điều kiện biên thí nghiệm Hình 4.10: Sơ đồ bố trí thí nghiệm Hình 4.11: Mặt cắt strain gauge A-A Kết so sánh Bảng 4.4: Kết chương trình NSACO-CFT so với kết nghiên cứu Liu L B H t Pexp Pcal (mm) (mm) (mm) (mm) (kN) (kN) E02 870 150 150 4.18 1843 1847 1.002 E03 2170 150 150 4.18 1330 1325 0.996 Mẫu 54 Chương Ví dụ minh họa 2000 E02 - Liu E03 - Liu E03 - NSACO-CFT E02 - NSACO-CFT Lực nén (kN) 1600 1200 800 400 Chuyển vị ngang cột (mm) 0 10 15 20 25 Hình 4.12: Biểu đồ quan hệ lực-chuyển vị ngang cột Nhận xét: từ biểu đồ hình Hình 4.12 ta thấy giá trị lực dọc tới hạn tương đối xác so với kết thí nghiệm Liu [54] với sai số không đáng kể (0.20.4%) 55 Chương Kết luận kiến nghị KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Tác giả thiết lập phần tữ hữu hạn phương pháp đồng xoay theo lý thuyết dầm Bernoulli để phân tích phi tuyến cấu kiện dầm-cột có kể đến tác động phi tuyến hình học phi tuyến vật liệu Sự chảy dẻo qua mặt cắt ngang dọc chiều dài phần tử theo dõi quan hệ ứng suất biến dạng phần tử thớ thông qua điểm nội suy mặt cắt ngang dọc chiều dài phần tử Hệ phương trình cân phi tuyến giải phương pháp lặp gia tăng dựa phương pháp điều khiển chuyển vị tổng quát Kết chương trình phân tích kiểm chứng với kết thí nghiệm chương trình phân tích khác tác giả trước chứng tỏ độ tin cậy chương trình 5.2 Kiến nghị Phương pháp đề xuất số hạn chế chưa kể đến ảnh hưởng ứng xử kéo vật liệu bê tơng mơ hình phân tích dẫn đến khả chịu lực tiết diện bị hạn chế, nhiên ảnh hưởng không đáng kể phương diện đánh giá khả chịu lực tiết diện Ảnh hưởng lực bám dính bê tơng nhồi vỏ ống thép giả thiết không xem xét, lõi bê tông ống thép xem tương tác hồn tồn Trong luận văn này, ví dụ kiểm chứng cấu kiện có tiết diện chủ yếu dạng hình hộp, nghiên cứu chưa xem xét cho dạng tiết diện khác hình trịn, hình đa giác để xem xét ảnh hưởng hình dạng tiết diện đến khả chịu lực cấu kiện Đề tài phát triển theo hướng nghiên cứu sau: - Xem xét ảnh hưởng hình dạng cấu kiện đến ứng xử cấu kiện dạng hình học khác hình trịn, hình đa giác… - Phát triển chương trình có khả phân tích ứng xử cấu kiện tác dụng tải trọng lặp để phân tích độ dẻo cấu kiện 56 Tài liệu tham khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Shams M, Saadeghvaziri MA, "State of the art of concrete-filled steel tubular columns," ACI Structural Journal, vol 94, no 5, p 558–71, 1997 [2] Shanmugam NS, Lakshmi B, "State of the art report on steel–concrete composite columns," Journal of Constructional Steel Research, vol 57, pp 1041-80, 2001 [3] Kloppel VK, Goder W, "An investigation of the load carrying capacity of concrete filled steel tubes and development of design formula," Der Stahlbau, vol 26, no 2, pp 44-50, 1957 [4] F RW, "Strength of steel-encased concrete beam–columns," Journal of Structural Division, ASCE, vol 93, no 5, pp 113-24, 1967 [5] Knowles RB, Park R, "Strength of concrete-filled steel tubular columns," Journal of Structural Division, ASCE, vol 95, no 12, pp 2565-87, 1969 [6] Tomii M, Yoshimura K, Morishita Y, "Experimental studies on concrete filled steel tubular stub columns under concentric loading," In: Proceedings of the international colloquium on stability of structures under static and dynamic loads, pp 718-41, 1977 [7] Shakir-Khalil H, Mouli M, "Further tests on concrete-filled rectangular hollow section columns," The Structural Engineer, vol 68, no 20, pp 405-13, 1990 [8] B RQ, "Concrete filled steel tubular columns," School of Civil Engineering, The University of Sydney, Sydney, Australia, p Research Report No R 283, 1976 57 Tài liệu tham khảo [9] Shakir-Khalil H, Zeghiche J, "Experimental behavior of concrete-filled rolled rectangular hollow-section columns," The Structural Engineer, vol 67, no 3, pp 346-53, 1989 [10] Matsui C, Tsuda K, Ishibashi Y, "Slender concrete filled steel tubular columns under combined compression and bending," Proceedings of the 4th Pacific Structural Steel Conference, Pergamon, Singapore, vol 3, no 10, pp 29-36, 1995 [11] Chung J, Tsuda K, Matsui C, "High-strength concrete filled square tube columns subjected to axial loading," The Seventh East Asia-Pacific Conference on Structural Engineering & Construction, Kochi, Japan, vol 2, pp 955-60, 1999 [12] Zhang S, Guo L, Tian H, "Eccentrically loaded high strength concrete-filled square steel tubes," Proceedings of the International Conference on Advances in Structures, Sydney, Australia , vol ASSCCA, no 03, pp 987-93, 2003 [13] C Tort, J.F Hajjar, "Mixed finite element for three-dimensional nonlinear dynamic analysis of rectangular concrete-filled steel tube beam-columns," J Eng Mech, vol 136, no 11, pp 1329-1339, 2010 [14] K Sakino, H Nakahara, S Morino, I Nishiyama, "Behavior of centrally loaded concrete-filled steel-tube short columns," J Struct Eng, vol 130, no 2, pp 180-188, 2004 [15] Liang QQ, "Performance-based analysis of concrete-filled steel tubular beamcolumns, Part I: Theory and algorithms.," J Construct Steel Res, vol 65, no 2, pp 363-72, 2009 58 Tài liệu tham khảo [16] Vrcelj Z, Uy B, " Behaviour and design of steel square hollow sections filled with high strength concrete," Australian Journal of Structural Engineering, vol 3, no 3, pp 153-70, 2002 [17] Tommi M, Sakino K, "Elastic-plastic behavior of concrete filled square steel tubular beam–columns," Trans Archit Inst Jpn , vol 45, no 1, pp 110-20, 1979 [18] Hajjar JF, Schiller PH, Molodan A, "A distributed plasticity model for concretefilled steel tube beam–columns with interlayer slip," Eng Struct, vol 20, no 8, pp 663-76, 1998 [19] Liang QQ, "Nonlinear analysis of short concrete-filled steel tubular beam– columns under axial load and biaxial bending," J Construct Steel Res , vol 64, no 3, pp 295-304, 2008 [20] Đinh Thị Như Thảo, Lưu Thanh Bình, Trần Duy Phương, Nguyễn Văn Hiệp, Trương Hồi Chính, Ngơ Hữu Cường, "Phân tích bậc hai phi đàn hồi cột ống thép nhồi bê tơng," in Tạp chí khoa học cơng nghệ xây dựng, Hồ Chí MInh, 2018 [21] Trịnh Hữu Hiệp, Phan Đình Hào, "Mô cột ống thép nhồi bê tông cường độ cao chịu nén phần mềm ABAQUS," in Kỷ yếu hội nghị sinh viên nghiên cứu khoa học, Đà Nẵng, 2016 [22] Chu Thi Binh, "Hollow steel section columns filled with self-compacting concrete under ordinary and fire conditions," PhD thesis University of Liege, Belgium, 2009 [23] N D Kien, "Large deflection analysis of frames by elements containing higherorder terms," Vietnam Journal of Mechanics, pp 243-254, 2003 59 Tài liệu tham khảo [24] N D Kien, D Q Quang, "Beam element for large displacement analysis of elasto-plastic frames," Vietnam Journal of Mechanics, vol 26, no 1, pp 39-54, 2004 [25] T T Tùng, "Phân tích chuyển vị lớn khung phẳng đàn dẻo phương pháp phần tử hữu hạn sử dụng công thức đồng xoay," Luận văn thạc sĩ, Đại học Bách Khoa ĐHQG TP.HCM, 2014 [26] V T Cường, "Khảo sát thực nghiệm ứng xử cột ống thép nhồi bê tông (CFST) chịu động đất," Luận văn thạc sỹ, Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM, 2018 [27] Đ T Thi, "Ứng xử chịu momen liên kết cột ống thép nhồi bê tông sàn phẳng bê tông cốt thép," Luận văn thạc sỹ, Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM, 2016 [28] N T Phát, "Phân tích phi tuyến cột ống thép nhồi bê tơng tác động tải trọng nhiệt độ," Luận văn thạc sĩ, Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM, 2013 [29] T D Phương, "Phân tích phi tuyến khung thép phẳng chịu tải trọng động có xét đến lượng dỡ tải," Luận văn thạc sĩ, Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM, 2015 [30] Đ N T Nghiêm, "Phân tích đàn hồi bậc hai khung thép phẳng chịu tải trọng tĩnh động phần tử đồng xoay," Tạp chí Xây dựng, vol 10, pp 89-94, 2016 [31] T T Hưng, "Phân tích phi tuyến khung thép phẳng nửa cứng phần tử đồng xoay," Luận văn thạc sĩ, Đại học Bách Khoa - ĐHQG TP.HCM, 2016 60 Tài liệu tham khảo [32] N V Hải, "Phân tích vùng dẻo phi tuyến khung thép nửa cứng chịu tải trọng tĩnh phần tử hữu hạn đồng xoay," Luận văn thạc sĩ, Đại học Bách Khoa ĐHQG TP.HCM, 2017 [33] Popovics, S., "A numerical approach to the complete stress-strain curve of concrete," Cem Concr Res., vol 3, no 5, pp 583-599, 1973 [34] Susantha KAS, Ge H, Usami T , "Uniaxial stress–strain relationship of concrete confined by various shaped steel tubes.," Eng Struct, vol 23, no 10, pp 133147, 2001 [35] Z Lai, A.H Varma, L.G Griffis, " Analysis and design of noncompact and slender CFT beam-columns," J Struct Eng., vol 1, p 142, 2015 [36] Mander J, Priestley M, Fellow R., "Theoretical stress strain model for confined concrete.," J Struct Eng, pp 1804-114, 1988 [37] Tang J, Hino S, Kuroda I, Ohta T , "Modeling of stress–strain relationships for steel and concrete in concrete filled circular steel tubular columns.," Steel Construct Eng JSSC, vol 3, no 11, pp 35-46, 1996 [38] Hu H, Huang C, Wu M, Wu Y., " Nonlinear analysis of axially loaded concretefilled tube columns with confinement effect.," J Struct Eng ASCE, vol 129, no 10, pp 1322-9, 2003 [39] Liang QQ, Fragomeni S, "Nonlinear analysis of circular concrete-filled steel tubular short columns under axial loading.," J Construct Steel Res, vol 65, no 12, pp 2186-96, 2009 [40] J.-M Battini, "Co-rotational Beam Elements in Instability Problems," PhD dissertation, Royal Institute of Technology, Sweden, 2002 61 Tài liệu tham khảo [41] L L Yaw, "2D Corotational Beam Formulation," PhD Dissertation, Walla University, 2009 [42] M A Crisfield, "Non-linear Finite Element Analysis of Solids and Structures Volume 1: Essentials," Chichester, Uk: John Wiley & Sons, 1991 [43] J Burgoyne, M A Crisfield, "Numerical integration strategy for plates and shells," International Journal for Numerical Methods in Engineering, vol 29, no 1, pp 105-121, 1990 [44] M Saje, I Planinc, G Turk, B Vratanar, "A kinematically exact finite element formulation of planar elastic-plastic frames," Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, vol 144, pp 125-51, 1997 [45] M A M Torkamani, M Sonmez, "Solution Techniques for Nonlinear Equilibrium Equations," Structures Congress 2008, vol 1, pp 1-17, 2008 [46] P E Austrel, O Dahlblom, J Lindemann, "CALFEM: A Finite Element Toolbox, Version 3.4," Lund University, Sweden, 2004 [47] Y B Yang, S.-R Kuo, "Theory & Analysis of Nonlinear Framed Structures," Prentice Hall, 1994 [48] W F Chen, E M Lui, "Stability Design of Steel Frames," CRC Press Inc, 1991 [49] Y.B Yang and M.S Shieh, "Solution Method for Nonlinear Problems with Multiple Critical points," AIAA Journal, vol 28, no 12, pp 2110-2116, 1990 [50] Sofie E Leona, Eduardo N Lages, Catarina N de Araújo, Glaucio H Paulinoa, "On the effect of constraint parameters on the generalized," Mechanics Research Communications, vol 56, pp 123-129, 2014 62 Tài liệu tham khảo [51] C.-H Kang, Y.-S Oh, T.-S Moon, "Strength of axially loaded concrete-filled tubular stub column," J Korean Soc Steel Constr, vol 13, no 3, pp 297-287, 2001 [52] Zuo-Lei Du, Yao-Peng Liu, Jian-Wei He, Siu-Lai Chan, "Direct analysis method for noncompact and slender concrete-filled steel tube members," ThinWalled Structures, vol 135, pp 173-184, 2019 [53] Huu-Tai Thai, Seung-Eock Kim, "Nonlinear inelastic analysis of concrete-filled steel tubular frames," Journal of Constructional Steel Research, vol 67, pp 1797-1805, 2011 [54] D Liu, "Behaviour of high strength rectangular concrete-filled steel hollow section columns under eccentric loading," Thin-Walled Structures, vol 42, p 1631–1644, 2004 [55] Batoz J Dhatt G., "Incremental Displacement Algorithms for Nonlinear Problems," International Journal for numerical Methods in Engineering, vol 14, pp 1262-1297, 1979 63 PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: NGUYỄN THANH LIÊM Ngày, tháng, năm sinh: 15/05/1993 Nơi sinh: Tiền Giang Địa liên lạc: Ấp Tân Phú 1, Xã Tân Thuận Bình, H Chợ Gạo, T Tiền Giang Số điện thoại: 0909 872 070 Email: ngthliem.nguyen@gmail.com QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 2011  2016: Sinh viên Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TP.HCM 2017  2019: Học viên cao học Trường Đại học Bách Khoa  ĐHQG TP.HCM 64 ... tube -thép nhồi bê tông B, b Chiều rộng ống thép H, h Chiều dài ống thép fy Giới hạn chảy ống thép  Ứng suất ống thép p Ứng suất tới hạn ống thép nhồi bê tông 2 Ứng suất sau tới hạn ống thép nhồi. .. TÀI: Ứng xử tĩnh phi tuyến cột ống thép nhồi bê tông phương pháp đồng xoay I NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG : Tìm hiểu mơ hình vật liệu bê tơng thép tác động tải trọng tĩnh Thiết lập ma trận độ cứng phần... lập phần tử đồng xoay cho phân tích tĩnh phi tuyến cấu kiện dầm -cột ống thép nhồi bê tông Yếu tố phi tuyến hình học kể đến trực tiếp thiết lập phần tử đồng xoay Trong đó, phương pháp thớ mặt