Nghiên cứu sử dụng tấm sợi carbon gia cường kết cấu cầu bê tông cốt thép thường bằng thực nghiệm và mô hình số

Nghiên cứu sử dụng tấm sợi carbon gia cường kết cấu cầu bê tông cốt thép thường bằng thực nghiệm và mô hình số Nghiên cứu sử dụng tấm sợi carbon gia cường kết cấu cầu bê tông cốt thép thường bằng thực nghiệm và mô hình số Nghiên cứu sử dụng tấm sợi carbon gia cường kết cấu cầu bê tông cốt thép thường bằng thực nghiệm và mô hình số

Đ IăH CăĐÀăN NG TR NGăĐ IăH CăBÁCHăKHOA - KIÊNăTRUNGăNGHĨA NGHIÊN C U S D NG T M S IăCARBONăGIAăC NG K T C U C U BÊ TÔNG C TăTHÉPăTH NG B NG TH C NGHI M VÀ MƠ HÌNH S Chun ngành: Kỹ thu t Xây d ng Cơng trình Giao thơng Mã s : 60.58.02.05 LU NăVĔNăTH CăSĨ NG IăH NG DẪN KHOA H C:ăTS.ăCAOăVĔNăLÂM ĐƠăN ng - Nĕm 2017 i L IăC Mă N V i lịng kính trọng bi tă năsơuăs c, em xin bày t lòng c mă năchơnăthƠnhă t iăTS.ăCaoăVĕnăLơmă- gi ng viên khoa Xây D ng C uăĐ ng - Tr ngăĐ i học Bách Khoa ậ Đ i học ĐƠăN ngăđƣătr c ti păh ng d n em t n tình trình th c hi n đ tài Em xin g i l i c mă năt i th y cô giáo khoa Xây D ng C uăĐ ngăđƣănhi t tình truy n th cho em nh ng ki n th c q báu b ích su t q trình học t p Emă cǜngă xină c mă nă đ n TS Nguy n Lan anh em làm vi c t i trung tâm STIC đƣăquanătơm,ăgiúpăđ t oăđi u ki n thu n l i nh t cho chúng em hồn thành nghiên c u TrongăqătrìnhălƠmăđ tƠi,ătuyăđƣăc g ng h t s cănh ng thi u kinh nghi m ki n th c có h n nên ch c ch n không tránh kh i sai sót m khuy t Em r t mong th y, giáo b năđóngăgópăỦăki năđ đ tƠiăđ c hoàn thi năh n Em xin chân thành c mă n kính chúc Th y Cô m nh kh e! Trà Vinh, ngày tháng năm 2017 Sinh viên th c hi n KiênăTrungăNghĩa ii L IăCAMăĐOAN TơiăcamăđoanăđơyălƠăcơngătrìnhănghiênăc uăc aăriêngătơi d iăs ăh ngăd năc aă TS.ăCaoăVĕnăLơm Cácăs ăli u,ăk tăqu ănêuătrongălu năvĕnălƠătrungăth căvƠăch aăt ngă đ căaiăcơngăb ătrongăb tăkỳăcơngătrìnhănƠoăkhác Tácăgi ălu năvĕnă (ký ghi rõ họ tên) KiênăTrungăNghĩa iii M CăL C L IăC Mă N .i L IăCAMăĐOAN ii M CăL C iii TịMăT TăLU NăVĔNăĐ ăTÀI: .vi DANHăM CăCÁCăT ăVI TăT T vii DANHăM CăCÁCăHỊNH viii DANHăM CăCÁCăB NG x M ăĐ U 1 TÍNH C P THI T C AăĐ TÀI: β.ăĐ IăT NG NGHIÊN C U: PH M VI NGHIÊN C U: M C TIÊU NGHIÊN C U: 5.ăPH NGăPHÁPăNGHIểNăC U: B C C C A LU NăVĔN: CH NGă1:ăT NGăQUANăV ăCÁCăBI NăPHÁPăGIAăC NG 1.1 T NG QUAN VÊ C UăBTCTăTH NG: 1.2 CÁC BI NăPHÁPăGIAăC NG C A C UăCǛăHI N NAY 1.2.1 Gia c ng b ngăcĕngăcápăD LăngoƠi 1.2.1.1 Ph m vi áp d ng 1.2.1.2 Nguyên t c c u t o 1.β.1.γ.ă u,ănh căđi m 1.2.1.4 ng d ng 10 1.β.β.ăGiaăc ng b ng b n thép 10 1.2.2.1 Ph m vi áp d ng 10 1.2.2.2 Nguyên t c c u t o 11 1.β.β.γ.ă uănh căđi m 11 1.2.2.4 ng d ng 12 1.β.γ.ăGiaăc ng b ng v t li u Composite 12 1.2.3.1 Ph m vi áp d ng 12 1.2.3.2 Nguyên t c c u t o 13 1.2.3.3 Trình t thi cơng 14 1.β.γ.4.ă u,ănh căđi m 15 1.2.3.5 ng d ng 16 1.β.4.ăGiaăc ng b ngătĕngăc ng ti t di n 17 1.2.4.1 Nguyên t c c u t o 17 1.β.4.β.ă u,ănh căđi m 18 1.γ.ăXUăH NG ÁP D NG C A CÁC BI NăPHÁPăGIAăC NG 19 iv 1.4 NH NG V NăĐ CÒN G P PH I C A CÔNG TÁC S A CH A, GIA C C U 19 1.5 K T LU N 20 CH NGă2:ăTệNHăTOÁNăK TăC UăD MăBTCTăGIAăC NGăB NGăT Mă S IăCFRPăDệNHăBÁMăNGOÀI 21 β.1.ăPH NGăPHÁPăTệNHăTOÁNăTRUY N TH NG 21 2.1.1 Tính tốn d măch aăgiaăc ng 21 β.1.1.1.ăTínhătốnăđ cătr ngăhìnhăhọc tham s liên quan [2] 21 2.1.1.2 Tính tốn s c kháng c a d m [3] 22 β.1.β.ăTínhătốnăgiaăc ng CFRP 24 β.1.β.1.ăTínhătốnăgiaăc ng s c kháng u n [4] 24 β.1.β.β ăTínhătốnăgiaăc ng s c kháng c t [5] 27 2.2 BẨIăTOÁNăQUYăĐ I T D M TH C T V D M MƠ HÌNH 28 β.β.1.ăC ăs quyăđ i [6] 28 β.β.β.ăTínhătốnăkíchăth c d m th c t quy v d m mơ hình 28 2.3 TÍNH TỐN B NGăPH NG PHÁP TRUY N TH NG 30 2.3.1 Tính tốn d m th c t b ngăph ngăphápătruy n th ng 30 2.3.1.1 S c kháng u n, kháng c t d măch aăgiaăc ng [3] 30 2.3.1.2 Tính tốn d măgiaăc ng CFRP 31 2.3.2 Tính tốn d m mơ hình b ngăph ngăphápătruy n th ng 33 2.3.2.1 S c kháng u n, kháng c t d mămơăhìnhăch aăgiaăc ng [3] 33 2.3.2.2 Tính tốn d mămơăhìnhăgiaăc ng CFRP 34 2.4 TÍNH TỐN B NG PH N M M ABAQUS 37 2.4.1 Mơ hình b ng ph n m m Abaqus 37 2.4.1.1 D li uăđ u vào 37 2.4.1.2.Ti n hành mơ hình kháng u n 38 2.4.2 K t qu kháng u n b ng ph n m m Abaqus 44 2.5 K T LU N 45 CH NGă3:ăCH NGăTRỊNHăTH CăNGHI MăVÀăĐÁNHăGIÁăHI UăQU ă GIAăC NG 46 3.1 MÔ T TH C NGHI M 46 3.1.1 Ch t o d m 47 3.1.2 Quá trình nén n t d m 49 γ.1.γ.ăQuáătrìnhăgiaăc ng 50 3.1.4 Quá trình gia t i 53 3.2 K T QU TH C NGHI M 54 3.2.1 K t qu ng su tăvƠăđ võng b ng th c nghi m 54 3.2.1.1 Quá trình nén t o n t: 54 3.2.1.2 D măđ i ch ng 55 v 3.2.1.3 D măgiaăc ng CFRP 56 3.2.1.4 K t qu thí nghi m d măgiaăc ng CFRP b ng keo sikadur 330 keo TCK 1400 58 3.2.2 K t qu s c kháng c t b ng th c nghi m 59 3.2.2.1 D măđ i ch ng 59 3.2.2.2 D măgiaăc ng CFRP 60 γ.γ.ăĐÁNHăGIÁăHI U QU GIAăC NG S C KHÁNG U N 60 γ.4.ăĐÁNHăGIÁăHI U QU GIAăC NG S C KHÁNG C T 61 γ.5ăK TăLU N 61 K TăLU NăVÀăKI NăNGH 62 TÀIăLI UăTHAMăKH O 63 PH ăL C 64 vi TịMăT TăLU NăVĔNăĐ ăTÀI: NGHIÊNăC UăS ăD NGăT MăS IăCARBONăGIAăC NGăK TăC UăC UăBÊă TỌNGăC TăTHÉPăTH NGăB NGăTH CăNGHI MăVÀăMỌăHỊNHăS Họcăviên:ăKiênăTrungăNghĩa ChunăngƠnh:ăKỹăthu tăXơyăd ngăCơngătrìnhăGiaoăthơng Mƣăs :ă60.58.0β.05.ăKhóa:ăKγ1.XGT.ăTr ngăĐ iăhọcăBáchăkhoaăậ ĐHĐN Tómăt t - Vi căs ăd ngăv tăli uăm iă(t măs iăcomposite)ătrongăcôngătácăxơyăd ngăcǜngănh ăduyătu,ă s aăch aăgiaăc ngăc uăbêătơngăc tăthépăth ngătrênăđ aăbƠnăt nhăTrƠăVinhălƠăcịnăkháăm iămẻ,ăch aă cóănhi uănghiênăc uăđánhăgiá.ăVi cănghiênăc uăđánhăgiáăhi uăqu ăgiaăc ngăc uăbêătôngăc tăthépă th ngăb ngăv tăli uăm iănƠyăs ăcóăỦănghĩaăr tăquanătrọngătrongăvi căgiúpăchúngătaăcóăs ăquy tăđ nhă t iă uăkhiăl aăchọnăgi aăcácăbi năphápăgiaăc ngăđ ăgiaăc ngăs căkhángăc aăcơngătrình.ăC ăth ă ă đơyătácăgi ăs ănghiênăc uăvi căk tăh păs ăd ngăt măs iăcarbonăk tăh păv iăkeoăSikadurăγγ0,ăvƠăvi că k tăh păs ăd ngăt măs iăcarbonăk tăh păv iăkeoăEpoxyăTCKă1400ăđ ăđánhăgiáăhi uăqu ăgiaăc ngă khiăápăd ngăcôngăngh ănƠy.ăC ăs ăđ ătácăgi ăđánhăgiáăhi uăqu ăc aăbi năphápăgiaăc ngătrênălƠăd aă vƠoăk tăqu ăvi cătínhătốnălỦăthuy t,ămơăph ngăb ngăph năm măAbaqusăvƠăhi uăqu ăđoăđ căt ăth că nghi m.ăK tăqu ănghiênăc uăc aătácăgi ăs ăcóăỦănghĩaăquanătrọng,ălƠăti năđ ,ălƠăc ăs ăchoăvi căápă d ng,ăl aăchọnăbi năphápăgiaăc ngăchoăcácăcơngătrìnhătrênăđ aăbƠnăt nhăTrƠăVinh T ăkhóa - Bêătơngăc tăthépăth ng,ăbi năphápăgiaăc ng,ămơăhìnhăs ,ăCFRP,ăth cănghi m.ă RESEARCH ON THE USE OF CARBON SHEETS FOR STRENGTHENING SIMPLE REINFORCED CONCRETE BRIDGES BY EMPIRICAL MODEL AND ABAQUS SOFTWARE Abstract - The practical use of new material (composite sheet) in new construction and maintenance or repair of normal reinforced concrete bridges in Tra Vinh area is still un-known and so far there was not much research or evaluation about it Therefore, study on the effectiveness of resistance strengthening for normal reinforced concrete bridges by using this new material has an important significance It helps us in giving optimal decision when selecting strengthening methods for our works The author will specifically study the combination between Composite sheets and epoxy adhesive resins Sikadur 330 , and combination between composite sheets and adhesive resin Epoxy TCK 1400 in order to assess resistance strengthening effectiveness when applying this technique.ăTheăauthor’săgroundăforăevaluationăofătheăaboveăstrengtheningăeffectivenessăisăbasedăonă theoretical calculation, numerical simulation by using Abaqus software and experimental model Such results will be a significant importance and will serve as a prerequisite for future application and selection of strengthening methods for construction works in Tra Vinh area Keywords - normal reinforced concrete, resistance strengthening, experimental model, CFRP, Abaqus vii DANHăM CăCÁCăT ăVI TăT T BTCT CFRP D L TCTD FRP TCN PPPTHH TTGHăCĐ TTGH SD : Bê tông c t thép : Carbon Fiber Reinforced Polymer (V t li u Polime s i cacbon) : D ng l c :ăTĕngăc ng ti t di n : Fiber Reinforced Polymer (V t li u Polime) : Tiêu chu n ngành :ăPh ngăphápăph n t h u h n : Tr ng thái gi i h năC ngăđ : Tr ng thái gi i h n S d ng viii DANHăM CăCÁCăHỊNH S hi u hình 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 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 Tên hình Giaăc ng b ngăcĕngăcápăD LăngoƠiătheoăs ăđ thẳng Giaăc ng b ngăcĕngăcápăD LăngoƠiătheoăs ăđ gãy khúc S ăđ cĕngăcápăD ăLăngoƠiătheoăs ăđ thẳng S ăđ cĕngăcápăD LăngoƠiătheoăs ăđ gãy khúc S ăđ cĕngăcápăD LăngoƠiătheoăs ăđ gãy khúc t i gi a nh p Giaăc ng b ng b n thép d măBTCTăth ng C u Bà Rén (Qu ng Nam) C uăđ ng s t Km 410+580 Cácăd ngăv tăli uăcomposite Giaăc ng c uăSaăĐécăt nhăĐ ng Tháp Thiăcôngăăgiaăc ng ch ng c t c u Chà Là t nh Khánh Hòa Giaăc ng b ngătĕngăc ng ti t di n M t c t ngang d măch aăgiaăc ng Tính tốn s c kháng u n d măđ i ch ng Mơăhìnhătínhătốnăgiaăc ng s c kháng u n Mơăhìnhătínhătốnăgiaăc ng s c kháng c t M t c t ngang d m th c t M t c t ngang d m mơ hình Quan h t i trọng- ng su t d măđ i ch ng theo k t qu tính toán lý thuy t Quan h t i trọng- ng su t d măgiaăc ng CFRP theo k t qu tính tốn lý thuy t Quan h t i trọng-đ võng theo k t qu tính tốn lý thuy t S ăđ b trí t i trọng u n S ăđ b trí t i trọng c t Mơ hình c u ki n d m bê tơng Mơ hình tồn b h th ng c t thép Mơ hình v t li uăgiaăc ng u n Thi t l p v t li u c t thép dọc Gán m t c t vào c u ki n d m bê tông L p ghép c u ki n Thi t l p phân tích Thi t l p ràng bu c Thi t l p t i trọng Trang 6 8 11 12 12 13 17 17 18 21 22 24 27 28 29 36 36 37 37 38 38 39 39 39 40 40 41 41 42 ix 2.21 2.22 2.23 2.24 2.25 2.27 2.28 2.29 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 3.14 3.15 3.16 3.17 3.18 3.19 3.20 3.21 3.22 3.23 3.24 3.25 3.26 3.27 3.28 Thi t l păđi u ki n biên Chiaăl i d m bê tông Chiaăl i v t li uăgiaăc ng u n Chiaăl i h th ng c t thép Thi t l p công vi c Quan h t i trọng- ng su t d măđ i ch ng theo k t qu Abaqus Quan h t i trọng- ng su t d măgiaăc ng CFRP theo k t qu Abaqus Quan h t i trọng-đ võng theo k t qu Abaqus S ăđ b trí t i trọng u n S ăđ b trí t i trọng c t Kíchăth c b trí c t thép d m thí nghi m Gia công c t thép L păđ t ván khuôn c t thép Đ vƠăđ m bê tông T o phẳng b m t D măđƣăđ tăc ngăđ Mơ hình nén t o n t Mài b m t bê tơng, bo trịn v trí góc c nh T m s i CFP Tr n keo Dán CFRP L păđ tăđ ng h chuy n v , dây rung L păđ t loadcell, kích th y l c Gia t i b ng kích th y l c Quan h t i trọng ậ đ võng trình nén t o n t d m Quan h t i trọng - ng su t trình nén t o n t d m Quan h t i trọng - ng su t d măđ i ch ng Quan h t i trọng - đ võng d măđ i ch ng Quan h t i trọng - ng su t d măgiaăc ng CFRP Quan h t i trọng ậ đ võng d măgiaăc ng CFRP Quan h t i trọng ậ đ võng th c nghi m D măgiaăc ng CFRP b phá h y u n Quan h t i trọng - đ võng d măgiaăc ng CFRP Quan h t i trọng ậ ng su t d măgiaăc ng CFRP D măđ i ch ng b phá h y c t D măgiaăc ng CFRP b phá h y c t 42 42 43 43 43 44 44 45 46 46 47 48 48 48 48 49 49 50 50 50 51 53 53 54 54 55 55 56 56 57 57 57 58 59 59 60 59 Hình 3.26: Quan hệ tải trọng – ứng suất dầm gia c ờng CFRP Nh n xét: D a vào bi uă đ hình 3.25 3.26, ta th y ng su t đ võng c a CFRP d m x p x Sai s nh d m phá ho i CFRP b đ t nên xét v m t kỹ thu t lo i keo có s t ngăđ ng Vì v y, vi c l a chọn lo iăkeoăđ gia c ng ph thu c vào giá thành, th i gian ng ngăl uăthôngăph ngăti năgiaoăthôngầ 3.2.2 K tăqu ăs căkhángăc tăb ngăth cănghi m 3.2.2.1 Dầm đối ch ng - T iătrọngăpháăh y:ă P = 6,2 T n = 62000 N - Giáătr ăl căc tăd măđ iăch ng Q= 2,185P 2,185  62000   54188 N 2,5 2,5 Hình 3.27 : Dầm đối chứng bị phá hủy cắt 60 3.2.2.2 Dầm gia c ờng CFRP - T iătrọngăpháăh y:ăP = 8,5ăt n = 85000 N - Giáătr ăl căc tăd măgiaăc ngăCFRP Q= 2,185P 2,185  85000   74290 N 2,5 2,5 Hình 3.28: Dầm gia c ờng CFRP bị phá hủy cắt 3.3 ĐÁNH GIÁ HI U QU GIA C NG S C KHÁNG U N Bảng 3.2: Kết mômen giới hạn Mômen gi i h n (kNm) Lý thuy t Ph n m m Th că nghi m Đ ăd ătr ă lỦăthuy tă vƠăth că nghi m Đ iăch ng 15,24 13,67 18,67 - - Dán CFRP 24,28 22,78 25,67 5,72% 12,69% 59,32% 66,64% 37,49% Hi uăqu Đ ăd ătr ă ph năm mă vƠăth că nghi m Nh n xét: - T s li u B ng 3.2 s c kháng u n giaăc ng s i CFRP theo lý thuy t tĕngă 59,32%, theo ph n m mă tĕngă 66,64%ă vƠă theo th c nghi mă tĕngă γ7,49%,ă uă đóă ch ng t vi c s d ng bi năphápăgiaăc ng kh thi 61 - T B ng 3.2 ta th y đ d tr momen gi i h n th c nghi m so v i lý thuy t 5,72%, c a ph n m m 12,69%, v y nên ta có th s d ng k t qu lý thuy t ho c ph n m m đ tính tốn d đốnăs c kháng u n gi i h n c a d m 3.4.ăĐÁNHăGIÁăHI UăQU ăGIAăC NGăS CăKHÁNGăC T Bảng 3.3: Kết lực cắt giới hạn Lý thuy t Th c nghi m Đ d tr Đ i ch ng 33061 54188 - Dán CFRP 48736 74290 52.43% 47.41% 37.10% L c c t phá ho i (N) Hi u qu giaăc ng - Hi uă qu ă giaă c ngă khángă c tă theoă lỦă thuy tă lƠă 47,41%,ă theoă đo đ că th că nghi mălƠăγ7,10%ănênăch ngăt ăvi căgiaăc ngăhoƠnătoƠnăhi uăqu ăTuyănhiên đ d tr th cănghi măsoăv iălỦăthuy t l n, nênăc năti năhƠnhănhi uăthíănghi mă đ ătínhătốnăgiaăc ngăs căkhángăc tăcóăhi uăqu ăkinhăt ăh n 3.5ăK TăLU N - Giá tr hi u qu th c t c a vi căgiaăc ng s c kháng u n (37,49% < 59,32%, 66,64%)ăcóăỦănghĩaăs c kháng c a d măsauăkhiăgiaăc ngăđ căgiaătĕngăkháăđángăk nhiên giá tr nh h nălƠădoăs c kháng th c t c a d măđ i ch ng có tr s cao so v i tr s tính t lý thuy t ph n m m.ăChoănênăđ xem xét gócăđ h pălỦăh nă xét v đ d tr gi a lý thuy t v i th c nghi mă(5,7β%)ăcǜngănh ăgi a mô ph ng b ng ph n m m v i th c nghi m (12,69%), ph nă ánhă đ c đ tin c y c a hi u qu sauăkhiăgiaăc ng - Giá tr hi u qu th c t c a vi că giaă c ng s c kháng c t (37,10% < 47,41%)ăcóăỦănghĩaăs c kháng c t c a d măcǜngăđ căgiaătĕngăđángăk nh ngăt ngă t nh ătrênăkhángău n, tr s c a d măđ i ch ng cao so v i lý thuy t (s sai khác ch tăl ng d m th c nghi m có kh nĕngăkhángăc tăcaoăh năsoăv i tính tốn lý thuy t) - S dính bám gi a v t li uăgiaăc ng CFRP bê tơng tính đ n t i trọng phá ho i đ c đ m b o Giá tr hi u qu khiăgiaăc ng d m th c nghi m s lƠăc ă s đ so sánh v i giá tr hi u qu khiăgiaăc ng b ng bi năphápăkhácănh :ădánă b năthép,ătĕngăc ng ti t di n, s d ng t m s i th yătinhầđ có s l a chọn nh m tìm bi năphápăgiaăc ng hi u qu nh t v tiêu chí kỹ thu t bên c nh nh ng tiêu chí v thi cơng, kinh t ầ 62 K TăLU NăVÀăKI NăNGH Lu năvĕnăđƣăhoƠnăthƠnhăđ cănh ngăm cătiêuănghiênăc uăđ ăraăbanăđ u:ăphân tíchăt ngătácăgi aăc uăcǜă(đƣăxu tăhi năv tăn t)ă v iă v tăli uăgiaăc ngăCFRP,ăk tă lu năs lƠmăvi căđ ngăth iăgi aăv tăli uăgiaăc ngăCFRPăvƠăcơngătrìnhăc u,ătínhătốnă s căkhángăb ngălỦăthuy tătínhătốn,ăki măch ngăhi uăqu ăgiaăc ngăb ngăph năm mă Abaqus,ăki măch ngăhi uăqu ăgiaăc ngăCFRPăb ngămơăhìnhăth cănghi m Sau ti n hành nghiên c u bi năphápăgiaăc ngătheoăph ngăphápătínhătốnă truy n th ng, mơ ph ng b ng ph n m m Abaqus mơ hình th c nghi măđ tài thu đ c k t qu c th nh ăsau: - S c kháng u n th c nghi mă tĕngă γ7,49%,ă đ võng gi m 28,75% gia c ng kháng u n CFRP T đóăcho th y vi c giaăc ng kháng u n CFRP kh thi - S c kháng c t th c nghi mă tĕngă γ7,10%ă nh ngă đ d tr an tồn l n (52,43%) Vì v y c n ti n hành thí nghi m nhi u m uăđ lƠmăc ăs tính tốn có hi u qu kinh t h n - Mô men gi i h nă cóă đ d tr an tồn gi a lý thuy t th c nghi m c a d măgiaăc ngăCFRPălƠă5,7β%,ăđ d tr an toàn gi a ph n m m th c nghi m 12,69% T đóăkhẳngăđ nhăđ tin c y c aăph ngăphápătínhătốn - S làm vi căđ ng th i gi a v t li uăgiaăc ng CFRP bê tơng tính đ n t i trọng phá ho i đ m b o - Khiăv tăn tăxu tăhi năthìăvi cătínhătốnăđ ăvõngăb ngăph năm măcóăđ ăchínhă xácăcaoăh n.ăVìăv yăki năngh ăs d ngăph năm măAbaqusăđ ăd ăđốn,ătínhătốnăđ ă võng Sau nghiên c uăgiaăc ng d măBTCTăth ng b ng t m s i CFRP ta th y đơyălƠăph ngăphápăgiaăc ngăđ năgi n, hi u qu , thi cơng nhanh chóng mà khơng lƠmătĕngăkíchăth c c u ki n, có tính th m mỹ caoầcó th áp d ng giaăc ng cho cơng trình ngồi th c t Bênă c nhă đó,ă c nă ti pă t că cóă nh ngă nghiênă c uă đ ă hi uă rõă h nă v ă s ă nhă h ngăc a keo,ăvƠăs ădínhăbámăc aăbêătơngăđ iăv iăt măs iăCFRP nhăh ngănh ăth ă nƠoăđ năhi uăqu ăgiaăc ngăchoăk tăc u 63 TÀIăLI UăTHAMăKH O [1].ăTrungătơmăNghiênăc uăPhátătri năGiaoăthôngăV năt i,ă Báo cáo Tổng hợp Quy hoạch tổng thể phát triển Giao thông vận tải tỉnh Trà Vinh đến năm 2020 định h ớng đến năm 2030,ăS ăGiaoăthôngăV năt iăt nhăTrƠăVinh [2] GS.TSKHKT Phan Kỳ Phùng, Th Thái Hồng Phong (2005), Giáo trình sức bền vật liệu [3].ăB ăGTVTă(β005), 22TCN 272-05, Tiêu chuẩn thiết kế cầu, HƠăN i [4] T/C T vấn Thiết kế, số 1/2007, Sửa chữa gia cố cơng trình bê tơng cốt thép ph ơng pháp dán nhờ sử dụng vật liệu FRP, www.xaydung.gov.vn [5] ACI 440.2R-08 (2008), Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Concrete Structure, American Concrete Institute [6] TS.ăCaoăVĕnăLơm,ăTS.ăNguy năVĕnăThiênăỂn, Đánh giá hiệu biện pháp gia c ờng sức kháng uốn dầm bê tông cốt thép th ờng kết thực nghiệm mô số, T p chí Giao thơng V n t i, trang [7]ăKS.ăNguy năThanhăBình,ăKS.ăTr năThanhăDi u,ăĐánh giá hiệu biện pháp gia c ờng sức kháng cầu bê tông cốt thép th ờng phần mềm Abaqus thực nghiệm, H iă ngh ă sinhă viênă nghiênă c uă khoaă họcă Khoaă Xơyă d ngă C uăđ ngăl năth ăXIIăậ 2015 64 PH ăL C Bảng PL1: Số liệu vẽ biểu đồ hình 2.7 STT C păt iă(N) 2000 4000 6000 8000 ngăsu tă(Mpa) 0.00 1.03 1.65 2.26 2.88 Bảng PL2: Số liệu vẽ biểu đồ hình 2.8 STT C p t i (N) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000 22000 24000 26000 28000 30000 32000 34000 36000 38000 40000 42000 44000 46000 48000 ng su t (Mpa) 50.845477 81.337518 111.82956 142.3216 172.81364 203.30568 233.79772 264.28976 294.7818 325.27384 355.76588 386.25792 416.74996 447.242 477.73404 508.22608 538.71812 609.92749 1045.2125 1372.8632 1700.514 2028.1647 2355.8155 2683.4662 65 Bảng PL3: Số liệu vẽ biểu đồ hình 2.9 STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 C p t i (N) 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000 22000 24000 26000 28000 30000 32000 34000 36000 38000 40000 42000 44000 46000 48000 Đ võng (mm) D măđ i ch ng D măgiaăc 0.18 0.29 0.39 0.67 1.28 1.74 2.1 2.45 2.78 3.12 3.45 3.78 4.11 4.43 4.76 5.09 5.42 5.74 ng CFRP 0.17 0.28 0.39 0.61 1.07 1.48 1.8 2.09 2.39 2.67 2.96 3.25 3.53 3.81 4.09 4.37 4.66 4.94 5.22 5.5 5.78 6.06 6.34 6.62 Bảng PL4: Số liệu vẽ biểu đồ hình 2.27 STT C păt iă(N) 2000 4000 6000 8000 10000 ngăsu tă(Mpa) 0.55 1.1 1.65 2.19 2.84 66 Bảng PL5: Số liệu vẽ biểu đồ hình 2.28 STT C p t i (N) ng su t (Mpa) 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 27.763 60.965 93.458 122.857 159.357 195.953 236.946 16000 278.864 10 18000 330.153 11 20000 382.895 12 22000 444.739 13 24000 503.641 14 26000 577.195 15 28000 652.793 16 30000 721.265 17 32000 804.842 18 34000 941.96 19 36000 1224.953 20 38000 1571.754 21 40000 2036.653 22 42000 2557.912 23 44000 3394.756 24 44230 3437 67 Bảng PL6: Số liệu vẽ biểu đồ hình 2.29 STT C p t i (N) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000 22000 24000 26000 28000 30000 32000 34000 36000 38000 40000 42000 44000 44230 Đ võng (mm) D măđ i ch ng D măgiaăc 0.25 0.48 0.71 1.02 1.35 1.87 2.42 3.03 3.69 4.38 5.07 5.72 6.47 ng CFRP 0.186 0.367 0.575 0.769 1.007 1.288 1.605 2.007 2.452 3.001 3.53 4.067 4.645 5.132 5.702 6.208 6.745 7.387 8.012 8.804 9.493 10.322 10.341 Bảng PL7: Số liệu vẽ biểu đồ hình 3.17 STT Đ võng (mm) C p t i (N) 2000 4000 6000 8000 Lý thuy t D m1 D m2 D m3 0.00 0.13 0.21 0.28 0.39 0.00 0.06 0.16 0.25 0.42 0.00 0.10 0.17 0.27 0.39 0.00 0.11 0.23 0.33 0.47 68 STT STT STT 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Bảng PL8: Số liệu vẽ biểu đồ hình 3.18 ng su t (Mpa) C p t i (N) Lý thuy t D m1 D m2 0.00 0.00 0.00 2000 1.03 0.94 1.05 4000 1.65 1.52 1.58 6000 2.26 2.13 2.33 8000 2.88 2.99 2.99 D m3 0.00 1.08 1.74 2.16 2.80 Bảng PL9: Số liệu vẽ biểu đồ hình 3.19 ng su t (Mpa) C p t i (N) Lý thuy t Ph n m m Th c nghi m 2000 4000 6000 8000 1.03 1.65 2.26 2.88 0.55 1.10 1.65 2.19 1.05 1.58 2.33 2.99 Bảng PL10: Số liệu vẽ biểu đồ hình 3.20 Đ võng (mm) C p t i (N) Lý thuy t Ph n m m Th c nghi m 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 18000 20000 22000 24000 26000 28000 30000 32000 34000 36000 0.18 0.29 0.39 0.67 1.28 1.74 2.1 2.45 2.78 3.12 3.45 3.78 4.11 4.43 4.76 5.09 5.42 5.74 0.25 0.48 0.71 1.02 1.35 1.87 2.42 3.03 3.69 4.38 5.07 5.72 6.47 0.22 0.46 0.68 0.9 1.11 1.43 1.92 2.6 3.19 3.72 4.31 4.98 5.62 6.19 6.85 7.57 8.27 69 Bảng PL11: Số liệu vẽ biểu đồ hình 3.21 STT C p t i (N) ng su t (Mpa) Lý thuy t Ph n m m Th c nghi m 0 0 2000 50.85 27.76 8.32 4000 81.34 60.97 17.23 6000 111.83 93.46 27.30 8000 142.32 122.86 38.97 10000 172.81 159.36 51.39 12000 203.31 195.95 67.27 14000 233.80 236.95 86.94 16000 264.29 278.86 114.44 10 18000 294.78 330.15 145.72 11 20000 325.27 382.90 184.37 12 22000 355.77 444.74 217.11 13 24000 386.26 503.64 250.15 14 26000 416.75 577.20 277.79 15 28000 447.24 652.79 305.73 16 30000 477.73 721.27 337.06 17 32000 508.23 804.84 366.00 18 34000 538.72 941.96 395.38 19 36000 609.93 1224.95 425.68 20 38000 1045.21 1571.75 523.60 21 40000 1372.86 2036.65 22 42000 1700.51 2557.91 23 44000 2028.16 3394.76 24 46000 2355.82 25 48000 2683.47 70 Bảng PL12: Số liệu vẽ biểu đồ hình 3.22 Stt C p t i (N) Đ võng (mm) Lý thuy t Ph n m m Th c nghi m 0 0 2000 0.17 0.19 0.14 4000 0.28 0.37 0.29 6000 0.39 0.58 0.47 8000 0.61 0.77 0.64 10000 1.07 1.01 0.82 12000 1.48 1.29 1.00 14000 1.80 1.61 1.20 16000 2.09 2.01 1.69 10 18000 2.39 2.45 2.25 11 20000 2.67 3.00 2.75 12 22000 2.96 3.53 3.26 13 24000 3.25 4.07 3.76 14 26000 3.53 4.65 4.23 15 28000 3.81 5.13 4.71 16 30000 4.09 5.70 5.23 17 32000 4.37 6.21 5.68 18 34000 4.66 6.75 6.18 19 36000 4.94 7.39 6.71 20 38000 5.22 8.01 7.57 21 40000 5.50 8.80 22 42000 5.78 9.49 23 44000 6.06 10.32 24 46000 6.34 25 48000 6.62 71 Bảng PL13: Số liệu vẽ biểu đồ hình 3.23 Đ võng (mm) STT C p t i (N) D măđ i ch ng D măgiaăc ng CFRP 0 2000 0.22 0.14 4000 0.46 0.29 6000 0.68 0.47 8000 0.9 0.64 10000 1.11 0.82 12000 1.43 14000 1.92 1.2 16000 2.6 1.69 10 18000 3.19 2.25 11 20000 3.72 2.75 12 22000 4.31 3.26 13 24000 4.98 3.76 14 26000 5.62 4.23 15 28000 6.19 4.71 16 30000 6.85 5.23 17 32000 7.57 5.68 18 34000 8.27 6.18 19 36000 6.71 20 38000 7.57 72 Bảng PL14: Số liệu vẽ biểu đồ hình 3.25 STT C păt i (N) Đ ăvõngă(mm) D măgiaăc ngăCFRP dán b ngăkeoăsikadură330 D măgiaăc ngăCFRP dán b ngăkeoăEpoxyăTCKă1400 0 2000 0.14 0.16 4000 0.29 0.31 6000 0.47 0.46 8000 0.64 0.65 10000 0.82 0.86 12000 1.09 14000 1.2 1.56 16000 1.69 1.94 10 18000 2.25 2.28 11 20000 2.75 2.89 12 22000 3.26 3.37 13 24000 3.76 3.81 14 26000 4.23 4.3 15 28000 4.71 4.81 16 30000 5.23 5.24 17 32000 5.68 5.76 18 34000 6.18 6.26 19 36000 6.71 7.16 20 38000 7.57 8.27 73 Bảng PL15: Số liệu vẽ biểu đồ hình 3.26 ngăsu tă(Mpa) STT C păt i (N) CFRPădánăb ng keo sikadur 330 CFRPădánăb ng keo Epoxy TCK 1400 0 2000 8.32 13.32 4000 17.23 24.23 6000 27.30 35.30 8000 38.97 44.97 10000 51.39 60.39 12000 67.27 77.27 14000 86.94 95.94 16000 114.44 126.44 10 18000 145.72 155.72 11 20000 184.37 190.37 12 22000 217.11 220.11 13 24000 250.15 257.15 14 26000 277.79 290.79 15 28000 305.73 319.73 16 30000 337.06 349.06 17 32000 366.00 381.00 18 34000 395.38 405.38 Bảng PL16: Báo cáo thí nghiệm thơng số kỹ thuật sợi CFRP STT Báo cáo thí nghi m H ng m c Tiêu chu n c aăđ b n kéo Môăđunăđ b năđƠnăh i Đ giãn dài Ghi chú: T căđ kéo: 2mm Đ dày lý thuy t: 0,167mm C ngăđ cao c pIc av i  3400MPa  2, 105 MPa  1,7% K t qu K t lu n 3437 MPa Đ t chu n 2, 44 105 MPa 1,73% Đ t chu n Đ t chu n ... côngătác? ?gia? ?c ng s a ch a c uăcǜ.ăĐ lƠmăc ăs tính tốn bi n pháp? ?gia? ?c ng, tác gi đƣăchọnăđ tài:? ?Nghiên cứu sử dụng sợi carbon gia c ờng kết cấu cầu bê tông cốt thép th ờng thực nghiệm mô hình số? ??... bê tông + Thép dọc ch u l c +? ?Thép? ?đai + Thép cánh ch u nén + t m v t li u? ?gia? ?c ng c t u n Hình 2.12: Mơ hình cấu kiện dầm bê tơng 39 Hình 2.13: Mơ hình tồn hệ thống cốt thép Hình 2.14: Mơ hình. .. bê tông c t thép; v t li uă gia? ? c ng bê tông tăđ i 2.4.1.2.Tiến hành mơ hình kháng uốn Qătrìnhămơ? ?hình? ?tr iăquaă9ăb căsau: B c 1: Xây d ng mơ hình c u ki n Các c u ki n c n mơ hình : + d m bê