Tính toán mô phỏng kết cấu ống thép nhồi bê tông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN MINH HÙNG TÍNH TỐN MƠ PHỎNG KẾT CẤU ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG Chuyên ngành: Cơ kỹ thuật Mã số: 60 52 01 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 01 năm 2019 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG -HCM Cán hướng dẫn khoa học: PGS.TS TRƯƠNG TÍCH THIỆN Cán chấm nhận xét 1: PGS.TS NGUYỄN HOÀI SƠN Cán chấm nhận xét 2: PGS TS VŨ CƠNG HỊA Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp HCM ngày 15 tháng năm 2019 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) GS TS NGÔ KIỀU NHI – CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TS NGUYỄN TƯỜNG LONG – THƯ KÝ HỘI ĐỒNG PGS TS NGUYỄN HOÀI SƠN – PHẢN BIỆN PGS TS VŨ CƠNG HỊA – PHẢN BIỆN PGS TS LƯU THANH TÙNG - ỦY VIÊN HỘI ĐỒNG Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Trưởng Khoa quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG TRƯỞNG KHOA LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH: CƠ HỌC KỸ THUẬT -ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự - Hạnh phúc - - NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN MINH HÙNG MSHV: 1670287 Ngày, tháng, năm sinh: 24/10/1984 Nơi sinh: Vũng Tàu Chuyên ngành: Cơ kỹ thuật Mã ngành: 60 52 01 01 TÊN ĐỀ TÀI: Tính tốn mơ kết cấu ống thép nhồi bê tông NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:  Tìm hiểu tổng quan dạng ứng xử ống thép nhồi bê tông chịu lực Tìm hiểu cách tính kết cấu ống thép nhồi bê tông theo tiêu chuẩn  Nghiên cứu cách áp dụng phương pháp phần tử hữu hạn phân tích ứng xử ống thép nhồi bê tơng: o Tìm hiểu loại phần tử dùng để mơ hình cho vật liệu bê tơng, ống thép o Tìm hiểu mơ hình ứng xử vật liệu bê tơng, ống thép  Sử dụng chương trình ANSYS để phân tích ứng xử vài kết cấu ống thép nhồi bê tơng cụ thể so sánh với kết thí nghiệm kết số nghiên cứu trước II NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 17/12/2017 III NGÀY HỒN THÀNH NHIỆM VỤ: 5/1/2019 IV CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS TRƯƠNG TÍCH THIỆN TPHCM, ngày 16 tháng 12 năm 2018 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) (Họ tên chữ ký) I TRƯỞNG KHOA (Họ tên chữ ký) -CBHD: PGS TS TRƯƠNG TÍCH THIỆN HVTH: NGUYỄN MINH HÙNG LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH: CƠ HỌC KỸ THUẬT LỜI CÁM ƠN Đề tài nghiên cứu luận văn thực dựa Tiểu luận “Tính Tốn - Mơ Phỏng Cầu Vịm Ống Thép Nhồi Bê Tơng” học viên thực chương trình đào tạo ngành Thạc Sĩ Cơ Học Kỹ Thuật ĐHBK-TP.HCM (1/2017 – 5/2017), sau phát triển lên dựa cơng trình nghiên cứu có kết thực nghiệm ZhouHong Zong cộng “Dynamic analysis of a half-through concrete-filled steel tubular arch bridge” (2004) Học viên xin chân thành gửi lời cảm ơn đến PGS TS Trương Tích Thiện, Trưởng khoa Khoa Học Ứng Dụng – ĐHBK TPHCM, Thạc sĩ Trần Kim Bằng – Giảng viên Cơ Kỹ Thuật – ĐHBK TPHCM, Học viên Cao học Huỳnh Lê Phước Sơn nhiệt tình hướng dẫn, hỗ trợ nhận xét đầy ý nghĩa để nghiên cứu hoàn thiện mục tiêu đề Học viên chân thành cảm ơn sâu sắc đến Tập thể quý thầy cô khoa Khoa Học Ứng Dụng – ĐHBK, đặc biệt quý Thầy cô Bộ môn Cơ Kỹ Thuật tạo điều kiện thời gian, chương trình góp ý nội dung cho học viên hoàn thành đề tài Xin gửi lời tri ân đến gia đình bạn học viên nhiệt tình giúp đỡ, hỗ trợ kịp thời để học viên bổ sung hoàn thiện nội dung trình nghiên cứu TP.HCM, ngày 16 tháng 12 năm 2018 Học viên thực NGUYỄN MINH HÙNG -CBHD: PGS TS TRƯƠNG TÍCH THIỆN HVTH: NGUYỄN MINH HÙNG LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH: CƠ HỌC KỸ THUẬT TÓM TẮT LUẬN VĂN Trên phát triển lĩnh vực tính tốn mơ Việt Nam, phân tích kết cấu tận dụng lợi CNTT để tìm hiểu tốn quy mơ lớn với phần tử thích hợp để tiếp cận toán gần với thực tế, phần tử bị đơn giản hóa khả cơng nghệ thời điểm Bài trình bày đề cập tiếp cận khác để phân tích tồn mơ hình cầu ống thép nhồi bê tơng dài 90m, việc đo đạc thử nghiêm thực sau xây xong cầu để giám sát ứng xử cầu Ngồi ra, việc mơ PTHH dùng phần tử đơn giản Link – Beam để mơ hình hóa so sánh với kết thử nghiệm tiến hành để xem lại ứng xử mode dao động Việc mô báo thực với phần tử có nhiều bậc tự Beam – Surface cho vị trí phần tử để tìm hiểu ứng xử động học cầu vịm Các thơng số mơ hình, vật liệu, điều kiện biên tham khảo từ nghiên cứu Zong cộng (Dynamic analysis of a half-through concrete-filled steel tubular arch bridge) [9], nhiên loại phần tử chọn nhằm tận dụng khả chương tình mơ máy tính để có kết theo cách xử lý khác Điều cho thấy mode dao động chưa tìm hiểu cơng trình trước cho cầu này, kiểm chứng thực nghiêm cho giả định mơ Từ khóa: Ống Thép Nhồi Bê Tơng, Cầu Vịm, Tần Số Riêng, Phân Tích Dao Động -CBHD: PGS TS TRƯƠNG TÍCH THIỆN HVTH: NGUYỄN MINH HÙNG LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH: CƠ HỌC KỸ THUẬT ABSTRACT (TÓM TẮT LUẬN VĂN - TIẾNG ANH) In development progress of the field of Computational Engineering, especially in Vietnam, structural analysis has taken advantage of strength of IT technology to investigate the problem in large size with appropriate elements, which simplified at that period of infrastructure, to have model closing to reality This paper is to demonstrate the other approach to analysis the whole Concrete Filled Steel Tube (CFST) Bridge (90m length), which was built with an onsite testing after that, to supervise its behavior Whereas a FEA work using the simplifying elements (Link – Beam) to model structure was conducted to compare testing result to review modal analysis The work in this paper implements element types with more DOFs (Beam – Surface) for the same structure position to study dynamic response of the arch bridge The input of model such as geometry, material, and mounting conditions is referred to the work of Zong et at (Dynamic analysis of a half-through concrete-filled steel tubular arch bridge) [9], however element selection is utilized availability of CAE and computer to obtain outcome in alternate approach The result could bring out new mode shapes of natural frequency, which are not mentioned in any prior researches of such bridge, and should be realized in further work to validate assumption of initiative Key words: Concrete Filled Steel Tube (CFST), Half Arch Tube Bridge, Modal Analysis, Natural Frequency, Vibration Analysis -CBHD: PGS TS TRƯƠNG TÍCH THIỆN HVTH: NGUYỄN MINH HÙNG LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH: CƠ HỌC KỸ THUẬT LỜI CAM ĐOAN Học viên xin cam đoan kết có luận văn thân học viên tự thực hướng dẫn PGS TS Trương Tích Thiện Ngoài nội dung liệt kê phần tài liệu tham khảo, tất số liệu kết mô trung thực chưa cơng bố cơng trình khoa học trước TP.HCM, ngày 16 tháng 12 năm 2018 Học viên thực NGUYỄN MINH HÙNG -CBHD: PGS TS TRƯƠNG TÍCH THIỆN HVTH: NGUYỄN MINH HÙNG LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH: CƠ HỌC KỸ THUẬT MỤC LỤC Đề mục: Trang NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ .1 LỜI CÁM ƠN TÓM TẮT LUẬN VĂN ABSTRACT (TÓM TẮT LUẬN VĂN - TIẾNG ANH) LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU 13 DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT 14 CHƯƠNG – TỔNG QUAN .15 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG 15 1.2 ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA KẾT CẤU ỐNG THÉP NHỒI BÊ TƠNG 17 1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 19 1.3.1 Nước 19 1.3.2 Trong nước 23 1.4 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI .24 1.5 LỢI ÍCH CỦA ĐỂ TÀI .27 1.5.1 Lợi ích khoa học 27 1.5.2 Lợi ích thực tiễn 27 1.6 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU .27 1.6.1 Mục tiêu tổng quát 27 1.6.2 Mục tiêu cụ thể 27 1.6.3 Đối tượng nghiên cứu: 28 -CBHD: PGS TS TRƯƠNG TÍCH THIỆN HVTH: NGUYỄN MINH HÙNG LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH: CƠ HỌC KỸ THUẬT -1.6.4 Phạm vi nghiên cứu 28 1.7 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 28 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 30 2.1 LÝ THUYẾT ĐÀN HỒI .30 2.1.1 Tensor ứng suất 30 2.1.2 Tensor biến dạng 34 2.1.3 Định luật Hooke 37 2.2 PHƯƠNG PHÁP PHẦN TỬ HỮU HẠN 38 2.2.1 Các loại phần tử dùng mơ hình kết cấu ANSYS 39 2.2.1.1 Phần tử Solid 65 39 2.2.1.2 Phần tử Solid 45 40 2.2.2 Mơ hình vật liệu 40 2.2.2.1 Bê tông 40 2.2.2.2 Phần tử ống thép 43 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 44 CHƯƠNG - CÁCH TIẾP CẬN VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 45 3.1 MÔ TẢ KẾT CẤU .45 3.1.1 Vấn đề - Mô trụ cầu kết cấu CFST chịu lực nén lực bề mặt 45 3.1.2 Vấn đề - Mơ Cầu vịm CFST đơn giản chịu tải trọng thân tải trọng tĩnh phương tiện giao thông 49 3.1.3 Vấn đề - Mơ mơ hình cầu CFST thực tế khảo sát dao động 54 3.1.3.1 Mô tả kết cấu 54 3.1.3.2 Cách mô hình hóa nghiên cứu trước 55 3.1.3.3 Kết thực nghiệm nghiên cứu trước 56 3.1.3.4 Cách tiếp cận 59 3.1.3.5 So sánh kết 62 CHƯƠNG – KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .70 -CBHD: PGS TS TRƯƠNG TÍCH THIỆN HVTH: NGUYỄN MINH HÙNG LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH: CƠ HỌC KỸ THUẬT Tài liệu tham khảo 72 Tài liệu tiếng Anh .72 Tài liệu tiếng Việt .73 -CBHD: PGS TS TRƯƠNG TÍCH THIỆN HVTH: NGUYỄN MINH HÙNG LUẬN VĂN THẠC SĨ 61 NGÀNH: CƠ HỌC KỸ THUẬT sử dụng lại, ngàm mố cầu thay ngàm mố tựa đơn mố lại cáp dự ứng lực mơ tả Từ đưa vào tốn dao động để tính tốn số riêng mode dao động: MODE MODE MODE MODE MODE MODE MODE MODE MODE Hình 3.23 Các mode dao động tính tốn -CBHD: PGS TS TRƯƠNG TÍCH THIỆN HVTH: NGUYỄN MINH HÙNG LUẬN VĂN THẠC SĨ 62 NGÀNH: CƠ HỌC KỸ THUẬT Khảo sát mode dao động (Hình 3.23) - Mode 1: cho thấy dao động Khung vịm theo phương ngang cầu (Phương Z mơ hình) có bụng sóng - Mode 2: cho thấy dao động Khung vòm theo phương thẳng đứng (Phương Y mơ hình) có bụng sóng - Mode 3: cho thấy dao động Khung vòm Sàn cầu theo phương thẳng đứng (Phương Y mơ hình) có bụng sóng - Mode 4: cho thấy dao động Khung vòm Sàn cầu thieo phương thẳng đứng (Phương Y mơ hình), có bụng sóng nửa bụng sóng đầu cuối cầu - Mode 5: cho thấy dao động Khung vòm theo phương thẳng đứng Sàn cầu xoắn theo phương thẳng đứng (Phương Y mô hình) chia mặt sàn thành phần dao động - Mode 6: cho thấy dao động Khung vòm phương ngang (Phương Z mơ hình), có bụng sóng nửa bụng sóng đầu cuối cầu - Mode 7: cho thấy dao động Khung vòm Sàn cầu theo phương thẳng đứng (Phương Y mơ hình), có bụng sóng - Mode 8: cho thấy dao động Khung vòm theo phương thẳng đứng Sàn cầu xoắn theo phương thẳng đứng (Phương Y mơ hình) chia mặt sàn thành phần dao động theo bụng sóng chia mặt cầu thành nửa - Mode 9: cho thấy dao động Khung vòm Sàn cầu theo phương thẳng đứng (Phương Y mơ hình), có bụng sóng 3.1.3.5 So sánh kết Để đánh giá kết nghiên cứu, việc so sánh với thực nghiệm cách đánh giá tin cậy Dưới bảng so sánh kết mơ hình thực nghiệm – Bảng 3.7: -CBHD: PGS TS TRƯƠNG TÍCH THIỆN HVTH: NGUYỄN MINH HÙNG LUẬN VĂN THẠC SĨ 63 NGÀNH: CƠ HỌC KỸ THUẬT Mode dao động Thẳng đứng thứ Kết FEA báo Kết thực nghiệm Kết FEA mơ hình Thẳng đứng thứ Thẳng đứng thứ Thẳng đứng thứ Xoắn thứ Ngang thứ Bảng 3.7 So sánh mode dao động mơ hình Có thể nhận thấy tương đồng hình dạng mode mơ hình Các mode 3, 4, 5, mơ hình xuất tương ứng theo thứ tự mode mô trước thực nghiệm Tuy nhiên, uốn ngang (Thẳng đứng thứ – Bảng 3.7) chưa xuất mơ hình Điều giải thích rõ cơng trình tác giả báo, ứng xử thực cầu cho mode cần mơ hình hóa phần tử SPRING với độ cứng 5.5e5 N/m nút dầm mặt sàn cho chuyển vị ngang, mode xuất Khi mơ cơng trình cầu, phần tử Sprinig (lị xo) dùng để mơ hình hóa gối đỡ (bearing) trụ cầu Trong báo cáo chưa thực đến việc mơ hình nói trên, xem bước để thực hóa kết Tuy nhiên, mode 1, 2, mô lại nghiên cứu trước Khi xét giá trị tần số giá trị tần số tương quan, dù điều chỉnh tham khảo giá trị điều chỉnh từ báo Bảng 3.8 thể giá trị tần số mơ tả dạng cầu (Khung Vịm + Sàn Cầu) -CBHD: PGS TS TRƯƠNG TÍCH THIỆN HVTH: NGUYỄN MINH HÙNG LUẬN VĂN THẠC SĨ 64 NGÀNH: CƠ HỌC KỸ THUẬT -Thứ tự dao động xuất Dạng dao động Kết FEA báo Kết thực nghiệm Kết FEA mơ hình Uốn dọc thứ 1.743 Hz 2.002 Hz 2.2795 Hz Uốn dọc thứ 2.210 Hz 2.511 Hz 2.9205 Hz Xoắn thứ 2.391 Hz 2.827 Hz 3.116 Hz Uốn ngang thứ 2.669 Hz 2.780 Hz Chưa tính phần tử spring Uốn dọc thứ 2.778 Hz 3.437 Hz 4.2163 Hz Uốn dọc thứ 3.541 Hz 3.864 Hz 4.56 Hz Bảng 3.8 So sánh giá trị tần số mode dao động theo độ lớn giá trị tần số Biểu đồ so sánh giá trị kết 4.2163 2.2795 2.002 1.743 2.9205 2.511 2.21 3.116 2.827 2.391 3.437 2.78 2.669 4.56 3.864 3.541 2.778 Uốn dọc thứ Uốn dọc Xoắn thứ Uốn ngang Uốn dọc thứ thứ thứ Kết FEA báo Uốn dọc thứ Kết thực nghiệm Kết mơ hình Hình 3.24 Biểu đồ so sánh giá trị kết Có thể thấy mơ hình FEA “mềm” mơ hình FEA xây dựng trước đó, nên giá trị tần số lớn Khi so sánh với thực nghiệm giá trị -CBHD: PGS TS TRƯƠNG TÍCH THIỆN HVTH: NGUYỄN MINH HÙNG LUẬN VĂN THẠC SĨ 65 NGÀNH: CƠ HỌC KỸ THUẬT nằm giá trị mơ hình – Hình 3.25 Bảng so sánh cho thấy giá trị sai số: Thứ tự dao động xuất Dạng dao động Sai số kết FEA báo thực nghiệm Sai số kết FEA mơ hình thực nghiệm Uốn dọc thứ 13% 12% Uốn dọc thứ 12% 14% Xoắn thứ 15% 9% Uốn ngang thứ 4% Uốn dọc thứ 19% 18% Uốn dọc thứ 8% 15% Bảng 3.9 So sánh giá trị sai số tần số mơ hình theo độ lớn giá trị tần số Các giá trị tần số mơ hình lớn thực nghiệm (sai số từ 9%-18%) cần xét đến khoảng tin cậy sai số theo độ lệch chuẩn (Root Sum Square) phân phối Student độ tin cậy 95% (P=0,05): - Trung bình sai số: 13,6% - Độ lệch chuẩn sai số: 4,53% - Khoảng giá trị sai số: 13,6%±4,52% Để đạt giá trị xác (100%) so với thực nghiệm, cần điều chỉnh thông số tính chất vật liệu theo hướng định để mơ hình phù hợp cho nghiên cứu, tính tốn sau cầu Các thông số nêu rõ tài liệu tham khảo [9], việc tinh chỉnh mơ hình để có kết tốt khả thi Nhưng điều quan tâm mode 1, 2, Hình 3.23 chưa đề cập cơng trình trước đó, hay trích dẫn liên quan, đặt giả thuyết có mode dao động tần số thấp khung vịm khơng nghiên cứu Điều đặt tương đồng kết tính tốn, đồng thời q trình thực nghiệm khơng đo điểm khung vịm Trong đó, mode tần số thấp 1, lại tần số đáng lưu ý dễ xảy cộng hưởng kết cấu -CBHD: PGS TS TRƯƠNG TÍCH THIỆN HVTH: NGUYỄN MINH HÙNG LUẬN VĂN THẠC SĨ 66 NGÀNH: CƠ HỌC KỸ THUẬT Khảo sát lại mơ hình tham khảo [21] Vấn đề – tác giả có tính đến dao động cầu CFST (Hình 3.24) Hình 3.25 Các dạng dao động cấu CFST tham khảo (nguồn [21]) Có thể thấy dạng tương đồng mơ Vấn đề với mơ hình tham khảo Vấn đề – “Cầu xây dựng Zhengzhou Trung Quốc để phân tích (Theo báo " Dynamic characteristic analysis of the through CFST arch bridge with 100m span Sun Zheng and Chen Huai School of Civil Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou, P.R China")” Xem xét thêm Bảng 3.9 giá trị tần số: -CBHD: PGS TS TRƯƠNG TÍCH THIỆN HVTH: NGUYỄN MINH HÙNG LUẬN VĂN THẠC SĨ 67 NGÀNH: CƠ HỌC KỸ THUẬT -TT Tần số (Hz) Dạng hình học 0.6585 Dạng dao động theo phương ngang thứ vòm 1.2038 Dạng dao động theo phương ngang thứ vòm 1.3938 Dạng dao động theo phương đứng thứ cầu 2.0107 Dạng dao động theo phương đứng thứ cầu 2.7612 Dạng dao động xoắn thứ cầu 2.8015 Dạng dao động theo phương ngang thứ vòm 2.8638 Dạng dao động theo phương ngang thứ vòm 3.0856 Dạng dao động xoắn thứ cầu 3.1897 Dạng dao động theo phương đứng thứ cầu 10 3.9705 Dạng dao động theo phương ngang thứ vòm 11 4.1363 Dạng dao động theo phương ngang thứ vòm 12 4.5542 Dạng dao động theo phương đứng thứ cầu 13 4.9108 Dạng dao động theo phương ngang thứ vòm 14 5.0035 Dạng dao động theo phương đứng thứ cầu Bảng 3.10 Bảng giá trị mô tả hình dạng dao động cầu CFST tham khảo (nguồn [21]) Không xét đến giá trị tần số tính chất vật liệu hình dáng cầu, mode từ đến đồng dạng hình dạng đối tượng xảy dao động (tuy đó, mode có đảo thứ tự xuất mơ hình) Tham khảo Hình 3.25 - 3.26 để có so sánh này: -CBHD: PGS TS TRƯƠNG TÍCH THIỆN HVTH: NGUYỄN MINH HÙNG LUẬN VĂN THẠC SĨ 68 NGÀNH: CƠ HỌC KỸ THUẬT Kết cấu tham khảo MODE Kết cấu MODE MODE MODE MODE MODE MODE MODE MODE MODE MODE MODE Hình 3.26 So sánh mode dao động mơ hình -CBHD: PGS TS TRƯƠNG TÍCH THIỆN HVTH: NGUYỄN MINH HÙNG LUẬN VĂN THẠC SĨ 69 NGÀNH: CƠ HỌC KỸ THUẬT Tuy giá trị vật liệu mơ hình khác nhau, tính chất kết cấu Cầu vịm Ống thép nhồi bê tơng, nên xảy đồng dạng mode so sánh Thật vậy, việc đo lường kiểm định Khung vòm cần thiết cho kết Cầu vòm Trong nghiên cứu tương tự [16] kiểm định cầu vịm CFST nhóm tác giả Yun Zhou - “Structural Identification of a Concrete-Filled Steel Tubular Arch Bridge via Ambient Vibration Test Data”, việc thực tải tác động môi trường cưỡng đo điểm Khung vịm (Hình 3.27) Hình 3.27 Vị trí đặt thiết bị đo cầu sông Hongshui River, Guangxi, Trung Quốc( nguồn [16]) Tuy báo khơng đưa dao động khung vịm, tác giả cho thấy quan trọng việc khảo sát ứng xử thành phần quan trọng Đây điểm cần lưu ý cho nghiên cứu sau cơng trình cầu tương tự Trong đó, việc khảo sát dao dộng khung vịm cần thiết cho việc đánh giá tồn diện kết cấu cơng trình -CBHD: PGS TS TRƯƠNG TÍCH THIỆN HVTH: NGUYỄN MINH HÙNG LUẬN VĂN THẠC SĨ 70 NGÀNH: CƠ HỌC KỸ THUẬT CHƯƠNG – KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Mục đích ban đầu xây dựng mơ hình cầu CFST để kiểm chứng cách mơ hình hóa chương trình mơ (tách biệt phần tử bê tông ống thép) để khảo sát ứng xử hai thành phần vật liệu Từ ứng dụng cách mơ hình hóa cho kết cấu tương tự có kích thước lớn Thơng qua kết tính tốn, kết luận rút ra:  Việc sử dụng phần tử bậc cao mô CFST để đẩy nhanh q trình mơ hình hóa, đưa tồn mơ hình vào chương trình tính tốn để đạt kết mong muốn khả thi Trong đó, kết mơ hình tính tốn Vấn đề kết cấu Cầu vòm CFST phù hợp với kết nghiên cứu trước Ngồi ra, mơ hình ứng xử CFST chủ động khảo sát độ bền bê tông thép riêng biệt mà khơng cần tính tốn hay chuyển đổi hai thành phần sang loại vật liệu composite tương đương kèm theo khảo sát thực nghiệm tính chất vật liệu  Khi khảo sát ứng xử cầu vịm CFST Vấn đề 3, có mode dao động khung vịm khơng đề cập cơng trình trước Nhưng mode có tần số thấp, dễ xảy cộng hưởng hư hỏng cơng trình, nên khảo sát cơng trình tương tự sau cần ý điểm Đồng thời, giới hạn báo cáo vừa kiến nghị cho hướng nghiên cứu tiếp theo, cụ thể là:  Dựa vào hướng dẫn điều chỉnh hệ số vật liệu báo, ta tinh chỉnh mơ hình để đảm bảo ứng xử mơ thực nghiêm nhau, sau tính cho trường hợp tải cưỡng hay tính bền Đó hệ số kinh nghiệm cho khảo sát tương tự  Có thể đưa hệ số ma sát vào tiếp xúc bê tông vỏ thép để xem xét ứng xử kết cấu so với giá trị thực nghiệm Từ đánh giá lại thơng số vật liệu bước bên Điều đòi hỏi máy tính hỗ trợ có cấu hình cao, nên cần cân nhắc tiến hành  Hạn chế Vấn đề mơ hình hóa liên kết sàn dầm phần tử SPRING cần thực nhằm khảo sát tần số cần lưu ý cuối cách -CBHD: PGS TS TRƯƠNG TÍCH THIỆN HVTH: NGUYỄN MINH HÙNG LUẬN VĂN THẠC SĨ 71 NGÀNH: CƠ HỌC KỸ THUẬT tiếp cận mơ hình báo Đó điểm ý để mơ cơng trình cầu sau mơ hình liên kết nói -CBHD: PGS TS TRƯƠNG TÍCH THIỆN HVTH: NGUYỄN MINH HÙNG LUẬN VĂN THẠC SĨ 72 NGÀNH: CƠ HỌC KỸ THUẬT Tài liệu tham khảo Tài liệu tiếng Anh [1] Parvin Barkath M and Shankar P Axial behavior of concrete-filled steel Tubular beam column joint Int J Struct & Civil Engg Res, 2014 [2] Han LH, Hou C, Wang QL Square concrete filled steel tubular (CFST) members under loading and chloride corrosion: Experiments J Constr Steel Res, 2012; 71(4):11–25 [3] AIJ Recommendations for Design and Construction of Concrete Filled Steel Tubular Structures Tokyo, Japan: Architectural Institute of Japan (AIJ), 2008 [4] Li W, Han LH, Zhao XL Numerical investigation towards life-cycle performance of concrete filled double skin tubular (CFDST) columns First Conference on Performance-based and Life-cycle Structural Engineering, Honking, December 5–7, 2012 [5] ASCCS: Concrete Filled Steel Tubes — a Comparison of International Codes and Practices ASCCS Seminar Report, Innsbruck, 1997 [6] ANSI/AISC 360–10 Specification for Structural Steel Buildings Chicago, USA: American Institute of Steel Construction (AISC), 2010 [7] Eurocode Design of Composite Steel and Concrete Structures Brussels: European Committee for Standardization, 2005 [8] Arivalagan.S, Kandasamy.S Study on Concrete–Filled Steel Member Subjected to Cyclic Loading International Journal of Civil and Structural Engineering, Volume 1, No 3, pp 458- 465, 2010 [9] Zhou-Hong Zong, Bijaya Jaishi, Ji-Ping Ge, Wei-Xin Ren Dynamic analysis of a half-through concrete-filled steel tubular arch bridge, 2004 [10] ANSYS® Academic Research, Release 18.0, Help System, Structure Guide, ANSYS Inc [11] M.Pragna, Partheepan Ganesan Analysis of Concrete Filled Steel Tubes using Ansys International Journal of Latest Engineering Research and Applications -CBHD: PGS TS TRƯƠNG TÍCH THIỆN HVTH: NGUYỄN MINH HÙNG LUẬN VĂN THẠC SĨ 73 NGÀNH: CƠ HỌC KỸ THUẬT (IJLERA) ISSN: 2455-713 International Journal of Latest Engineering Research and Applications (IJLERA) ISSN: 2455-7137 [12] Lin-Hai Han, Wei Li, Reidar Bjorhovde Developments and advanced applications of concrete-filled steel tubular (CFST) structures: Members Journal of Constructional Steel Research, 2014 [13] Willam K.J., Warnke E.P Constitutive model for the triaxial behaviour of concrete Proceedings of the International Association for Bridge and Structural Engineering 19 (1975) 1-30 [14] Chan, WF Plasticity in Reinforced Concrete J Ross Publishing, 2007 [15] Baochun Chen et al Torsional behavior of a new dumbbell-shaped concrete- filled steel tubes Thin–Walled Structures 110 (2017) 35–46, 2017 [16] Ph.D Yun Zhou et al, Structural Identification of a Concrete-Filled Steel Tubular Arch Bridge via Ambient Vibration Test Data Journal of Bridge Engineering, © ASCE, ISSN 1084-0702, 2017 Tài liệu tiếng Việt [17] PGS TS Trương Tích Thiện Lý Thuyết Đàn Hồi Nhà xuất Khoa Học Kỹ Thuật, 2004 [18] PGS TS Trương Tích Thiện, TS Nguyễn Thanh Nhã Phân tích kết cấu Nhà xuất Đại học Quốc Gia Tp HCM, 2016 [19] ThS Ngô Thanh Thuỷ Ứng dụng kết cấu ống thép nhồi bê tơng cơng trình cầu Bộ môn Cầu Hầm – Đại học Giao Thông Vận Tải, 2008 [20] TS Chu Thị Bình Nghiên cứu thực nghiệm cột ống thép nhồi bê tông điều kiện cháy Trường đại học Kiến Trúc, Hà Nội, 2012 [21] GS TS Nguyễn Viết Trung KS Trần Việt Hùng Kết cấu ống thép nhồi bê tông Nhà xuất xây dựng, Hà Nội, 2006 [22] Nguyễn Việt Hùng Nguyễn Trọng Giảng ANSYS mô số công nghiệp phần tử hữu hạn Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2003 -CBHD: PGS TS TRƯƠNG TÍCH THIỆN HVTH: NGUYỄN MINH HÙNG LUẬN VĂN THẠC SĨ 74 NGÀNH: CƠ HỌC KỸ THUẬT [23] Chu Quốc Thắng Phương pháp phần tử hữu hạn NXB khoa học kỹ thuật, 1997 [24] ThS Đỗ Minh Dũng ThS Trần Quốc Bảo Dự án cầu vượt thép Vịng xoay Cây Gõ Thơng tin TƯ VẤN THIẾT KẾ, 2013 [25] Tạp chí GTVT Cầu vịm ống thép nhồi bê tông Cổng Thông tin điện tử Bộ Giao thông vận tải, 2008 [26] ThS Phan Đình Hảo, KS Trịnh Hữu Hiệp Mơ cột ngắn ống thép nhồi bê tông cường độ cao chịu tải trọng nén tâm Tạp chí KHCN Xây dựng, 2016 -CBHD: PGS TS TRƯƠNG TÍCH THIỆN HVTH: NGUYỄN MINH HÙNG PHẦN LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Nguyễn Minh Hùng Ngày, tháng, năm sinh: 24/10/1984 Nơi sinh: Vũng Tàu Địa liên lạc: 413 Lô E, Chung cư Bàu Cát 2, đường Hồng Lạc, P10, Tân Bình, TPHCM QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 9/2002-4/2007: Sinh viên ngành Cơ Kỹ Thuật – khoa Khoa Học Ứng Dụng, ĐH Bách Khoa TPHCM 9/2016- nay: Học viên Cao học ngành Cơ học Kỹ Thuật - khoa Khoa Học Ứng Dụng, ĐH Bách Khoa TPHCM Q TRÌNH CƠNG TÁC 4/2007-7/2007: Học viên, chương trình Asean-Link - chương trình kiểm định cầu Đơng Nam Á Ủy ban Châu Âu tài trợ, ĐH Bách Khoa TPHCM 7/2007-7/2010: Kỹ sư thiết kế/mô phỏng, công ty HLS-Vietnam, thiết kế Jig/Fixture công nghiệp lắp ráp thân xe ô-tô (BIW) – quận TPHCM 7/2010-12/2010: Kỹ sư thiết kế Công ty Promecon VN, thiết kế cơng trình thép (cầu Rào II – Hải Phịng), quận TPHCM 1/2011-5/2018: Kỹ sư thiết kế/Quản lý dự án Công ty Bosch Kỹ Thuật Việt Nam, thiết kế - mô – đánh giá sản phẩm thiết bị ô-tô, quận Tân Bình TPHCM 6/2018 – nay: Quản lý dự án, cơng ty Vinfast, quản lý tiến độ/quy trình mua hàng sản xuất xe ô-tô, huyện Cát Hải - Hải Phòng ... KẾT CẤU ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG Kết cấu ống thép nhồi bê tông kết cấu liên hợp gồm vỏ thép lõi bê tông tương tác lẫn Kết cấu loại có nhiều ưu [25]: - Độ bền lõi bê tông tăng lần so với độ bền bê. .. TÊN ĐỀ TÀI: Tính tốn mô kết cấu ống thép nhồi bê tông NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:  Tìm hiểu tổng quan dạng ứng xử ống thép nhồi bê tông chịu lực Tìm hiểu cách tính kết cấu ống thép nhồi bê tông theo... thường có giá thành đắt so với kết cấu bê tông cốt thép Kết cấu ống thép nhồi bê tông nghiên cứu bao gồm nội kết cấu Hình 1.1 mơ tả kết cấu vỏ ống thép ruột đặc, kết cấu sử dụng nhiều