(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu ứng xử chịu uốn của cấu kiện dầm bán lắp ghép dùng 2 loại vật liệu bê tông geopolymer và bê tông xi măng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN LÊ KHẢI NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CHỊU UỐN CỦA CẤU KIỆN DẦM BÁN LẮP GHÉP DÙNG LOẠI VẬT LIỆU BÊ TÔNG GEOPOLYMER VÀ BÊ TÔNG XI MĂNG NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG – 60580208 SKC006677 Tp Hồ Chí Minh, tháng 05/2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN LÊ KHẢI NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CHỊU UỐN CỦA CẤU KIỆN DẦM BÁN LẮP GHÉP DÙNG LOẠI VẬT LIỆU BÊ TÔNG GEOPOLYMER VÀ BÊ TÔNG XI MĂNG NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG – 60580208 TP Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ TRẦN LÊ KHẢI NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CHỊU UỐN CỦA CẤU KIỆN DẦM BÁN LẮP GHÉP DÙNG LOẠI VẬT LIỆU BÊ TÔNG GEOPOLYMER VÀ BÊ TÔNG XI MĂNG NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG – 60580208 Hướng dẫn khoa học: TS PHẠM ĐỨC THIỆN TP Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2020 LÝ LỊCH CÁ NHÂN I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: TRẦN LÊ KHẢI Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 07/11/1994 Nơi sinh: Lâm Đồng Quê quán: Lâm Đồng Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: thôn D’ron, xã Đạ Ròn, huyện Đơn Dương, tỉnh Lâm Đồng Điện thoại: 0982901354 E-mail: khailord063@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Nơi học (trường, thành phố): Ngành học: Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Nơi học (trường, thành phố): Đại học Sự Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Ngành học: Sư phạm kỹ thuật cơng trình xây dựng Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: 04/01/2017 trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Người hướng dẫn: TS Trần Tuấn Kiệt III Q TRÌNH CƠNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian 06/2017 – Hiện i Bảng 12 Thông số mơ hình phá hoại bê tơng Geopolymer chịu kéo Ứng suất σt (Mpa) 2,565 1,975 1,154 0,257 3.4 Mô hình vật liệu thép Hình Mơ hình vật liệu thép [13] Bảng 13 Thông số đặc trưng cốt thép 3.5 Mơ hình liên kết vết nứt Mơ hình liên kết vết nứt trình bày l ần Hillerborg [14] với khả mô hình hóa hình thành vết nứt phát triển vết nứt Trong phương pháp phân tích phần tử hữu hạn, ứng xử kết dính t ạo mặt liên kết phần tử gọi phương pháp vùng kết dính CZM (Cohesive Zone Method) Liên kết gi ữa phần tử phương pháp phần tử hữu hạn có cách: Cách phần tử liên kết trực tiếp với nhau, đối vớ i phần tử 2D phần tử liên kết trực tiếp với thông qua cạnh, phần tử 3D phần tử liên kết trực tiếp với thông qua mặt Cách dùng phần tử rời rạc khác giống lò xo để gắn kết phần tử với 3.6 Mơ hình liên kết vật liệu Và tương tự dạng hỗn hợp ta có: ε Hình 10 Quan hệ luật kéo – tách [15] Với K mô đun đàn hồi luật kéo - tách (traction - separation law) hiểu độ cứng ràng buộc phần t lại với [15] Giá trị K thể sau: K= Với: K có loại: Knn, Kss, Ktt đường nghiên từ góc tọa độ đến vị trí bắt đầu xuất phá hủy độ cứng thành phần kết dính theo phương ứng suất pháp phương ứng suất cắt tương ứng Fmax giá trị lực liên kết lớn δ init giá trị chuyển vị vị trí bắt đầu xuất phá hủ y Phần diện tích bên đường cong kéo – tách gọi lượng phá hủy 3.7 Các tiêu chí bắt đầu phá hoại liên kết Đối với vật liệu chịu dạng phá hủy tiêu chí ứng suất giới hạn cho bắt đầu phá hủy thể thông qua biểu thức [13]: εn Trong đó: σ n : Ứng suất pháp tuyến danh nghĩa, σ s : Ứng suất cắt danh nghĩa theo phương thứ nhất, σt : Ứng suất cắt danh nghĩa theo phương thứ hai, εn : Biến dạng danh nghĩa theo phương ứng suất pháp tuyến, ε s : Biến dạng danh nghĩa theo phương ứng suất cắt thứ nhất, εt : Biến dạng danh nghĩa theo phương ứng suất cắt thứ hai 3.8 Sự phát triển phá hủy dựa vào lượng phá hủy Sự phát triển phá hủy kết cấu dựa lượng phá hủy phần mềm ABAQUS định nghĩa hai dạng [15]: - Power law: GI G IC Trong đó: GI lượng phá hủ y theo phương ứng suất pháp tuyến, GII lượng phá hủy theo phương ứng suất cắt thứ nhất, GIII lượng phá hủy theo phương ứng suất cắt thứ hai - Tiêu chí ứng suất gi ới hạn cho bắt đầu phá huy vật liệu chịu đồng thời dạng phá hủy: σ Tương tự biến dạng giới hạn cho bắt đầu xuất phá hủy dạng túy ta có: BK (Benzeggaph Kennane) Trong đó: Đối với vật liệu đẳng hướng (GIIC=GIC) kết không phụ thuộc vào giá trịη Gshear= GIIC+GIIIC, GT= GIC+Gshear 3.9 Thông số độ bền kết dính loại vật liệu Các thông số cần thiết để khai báo độ bền kết dính loại vật li ệu bê tơng là: lượng phá hủy Gf, ứng suất giới hạn σnn, độ cứng kết dính Kn Hình 10 Quan hệ lực – chuyển vị dầm thí nghiệm CMOD [16] Từ biểu đồ đường quan hệ tải trọng – chuyể n vị theo thí nghiệm dầm CMOD, lượng phá hủy vật liệu theo mode I tính tốn theo cơng thức [16]: Gf = A Trong đó: W0 : Năng lượng tính tốn diện tích vùng nằm đường cong quan hệ tải trọng – chuyển vị mgδ fail : Năng lượng kể đến trọng lượng thân dầm Với: m: khối lượng dầm (chiều dài dầm tính tốn L=450mm), g = 9,81 m/s , δ fail : biến dạng vị trí kết cấu hồn tồn bị phá hủy, A: Diện tích mặt cắt ngang dầm vị trí kẻ vết tách Ứng suất kéo giới hạn tính tốn sau: σ nn Độ cứng kết dính đượ c tính tốn cơng thức đề xuất Jenq Y Shah S P [15]: Kn= Với E = 4700 f c' ( Mpa) (ACI 318-14) Giá trị độ bền kết dính loại bê tơng quy biểu đồ quan hệ ứng suất– chuyển vị dạng Bilinear có diện tích tương đương Các giá trị độ bền kết dính đề xuất hình sau: 4.2 Tính tốn khả chịu lực dầm theo trạng thái giới hạn Mô men lớn Mgh mà dầm phải chịu Hình 11 Quan hệ lực – chuyển vị dầm thí nghiệm CMOD Độ bền kết dính theo mode II III tính tốn tương đối phức tạp nên đề tài giá trị chúng thiết lập giá trị vớ i giá trị độ bền kết dính theo mode I Giá trị độ bền kết dính σ nn = σ ss = σtt tương ứng lần 2 lượt là: N/mm , 1,5 N/mm 3,78 N/mm , sử dụng mơ hình vật liệu theo nghiên cứu Wahalathantri B L cộng [9] để mô ứng xử uốn dầm bán lắp ghép sử dụng loại vật li ệu bê tông Geopolymer bê tơng xi măng KẾT QUẢ TÍNH TỐN THEO TCVN 3118:1993, TCVN 5574:2012, KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM DẦM VÀ THẢO LUẬN 4.1 Cường độ bê tông mô đun đàn hồi Từ giá trị cường độ chịu nén trung bình thực nghiệm, sử dụng cơng thức tính tốn để xác đị nh cường độ chịu nén tiêu chuẩn, cường độ chịu nén tính tốn, sau nội suy để xác đị nh cường độ chịu kéo tiêu chuẩn, cường độ chịu kéo tính tốn mơ đun đàn hồi theo TCVN 3118:1993, TCVN 5574: 2012 Bảng 14 Cường độ bê tơng mơ đun đàn hồi theo tính tốn tổng giá trị tính tốn mơ men M1 trọng lượng thân dầm mô men M2 tải trọng thiết bị gia tải, giá trị Sử dụng cơng thức tính tốn theo TCVN 5574: 2012 để xác định giá trị Mgh, từ tính tốn tải trọng phá hoại P, mơ men M1, mơ men M2 Bảng 15 Các giá trị mô men tải trọng phá hoại dầm theo tính tốn M1 (kNm) Mgh (kNm) M2=Mgh-M1 (kNm) P (kN) 4.3 Tính tốn theo trạng thái giới hạn Giá trị chuyển vị cấp tải trọng tính tốn thơng qua cơng thức theo TCVN 5574:2012 Hình 12 Chuyển vị vị trí L/2 L/4 Giá trị Mcrc tính tốn từ cơng thức theo TCVN 5574:2012, sau tính tốn xác định tải trọng hình thành vết nứt tương ứng Bảng 16 Các giá trị mô men tải trọng phá hoại dầm theo tính tốn Mơ men chống nứt Mcrc (kNm) Tải trọng hình thành vết nứt tương ứng (kN) 4.4 Quan hệ tải trọng – chuyển vị thí nghiệm Hình 13 Chuyển vị L/2 Kết chuyển vị từ thực nghi ệm cho thấy độ dốc đường quan hệ tải trọng – chuyển vị vị trí L/2 dầm D1, D2, D3 gần tương đồng khoảng khoảng gia tải từ 0kN đến 40kN, bê tông làm việc đàn hồi Sự chênh lệch chuyển vị dầm D1, D2, D rõ rệt khoảng gia tải từ 40kN đến 100kN (giai đoạn dầm chưa bị phá hủy), cụ thể chênh lệch chuyển vị dầm D2 so với dầm D1 từ 1,35% đến 14,3% với độ lệch trung bình 9,18%, chênh lệch chuyển vị dầm D3 so với dầm D1 từ 11,12% đến 19,92% với độ lệch trung bình 15,6% Chênh lệch chuyển vị dầm D3 so với D2 từ 6,55% đến 10,2% với độ lệch trung bình 7,02% với dầm D1 9,66% Tương quan dầm D2 D3 với s ự bố trí tăng cườ ng cốt đai vị trí liên kết loại bê tơng cho dầm D3 cho thấy độ giảm chuyển vị trung bình khoảng gia t ải từ đến 100kN dầm D3 so với dầm D2 5,65% Cách bố trí thay đổi hình dạng liên kết phẳng dầm D1 thành dạng liên kết Z dầm D2 tăng cường thêm cốt đai vị trí liên kết loại bê tơng dầm D3 nhiều ảnh hưởng đến độ cứng cụ c vị trí liên kết, từ dẫn đến phân phối l ại nội l ực dầm giá trị chuyển vị dầm có thay đổi khác 4.5 Quan hệ tải trọng – biến dạng thí nghiệm Hình 15 Biến dạng L/2 Hình 14 Chuyển vị L/4 Chuyển vị vị trí L/4 dầm gần tương đương khoảng gia tải t 0kN đến 30kN, vượt qua c ấp tải 30kN, chuyển vị dầm bắt đầu có phân hóa Chênh lệch chuyển vị cấp tải 100kN dầm D1 so với dầm D2 11,25% so với dầm D3 17,86% So sánh tương quan dầm D1 D2 với thay đổi dạng liên kết loại bê tông cho thấy độ giảm chuyển vị trung bình khoảng gia tải từ đến 100kN dầm D2 so Kết từ biểu đồ đường quan hệ tải trọng bi ến dạng cho thấy biến dạng vị trí L/2 dầm D1, D2, D3 tương đồng khoảng gia t ải từ 0kN đến 50kN Trong khoảng gia tải từ 50kN đến 80kN, chênh lệ ch biến dạng d ầm D2 so với dầm D1 từ 8,92% đến 17,5%, giá trị độ lệch biến dạng trung bình 12,86%, chênh lệch biến dạng dầm D3 so với dầm D1 từ 2% đến 10,7%, giá trị độ lệch biến dạng trung bình 6,15%, chênh lệch bi ến dạng dầm D3 so với dầm D2 từ 3,47% đến 12,69%, giá trị độ lệch trung bình 7,75% Tại cấp tải 80kN, chênh lệch biến dạng dầm D2 D3 so với dầm D1 11,23% 4,8% Sự chênh lệch nhỏ giá trị biến dạng dầm vị trí L/2 ảnh hưởng thay đổi hình thức liên kết vị trí liên kết loại bê tông, độ cứng cục vị trí liên kết loại bê tơng thay đổi làm ảnh hưởng đến độ cứng vị trí trí khác dầm, có vị trí L /2, phá hoại bê tông vùng kéo không cịn hồn tồn giống dầm vị trí hình thành phát triển vết nứt, khả chịu uốn dầm không cịn hồn tồn giống chịu tác động mơ men uốn a Dầm b Dầm Hình 16 Biến dạng L/4 c Dầm Biến dạng L/4 dầm D1 D2 cho thấy tương đồng gia t ải từ 0kN đến 20kN phân hóa vượt qua cấp tải 20kN Khi đạt đến cấp tải P định, vùng bê tơng vị trí liên kết loại bê tông bắt đầu xảy phá hoại tách lớp lớp bê tông liên kết, điều xảy dầm Nội lực Hình 17 Vết nứt dầm thí nghiệm vị trí liên kết lực cắt P uốn 0,9× < M gh Quan sát thực tế phá hoại tương quan giá trị biến dạng dầm D1 D2 thấy thay đổi hình dạng liên kết loại bê tông (với liên kết phẳng dầm D1 liên kết Z dầm D2) có ảnh hưởng đến ứng xử liên kết chịu tác dụng đồng thời mô men uốn lực cắt Tại cấp tải 70kN, liên kết Z dầm D2 cho thấy làm việc tốt so với liên kết phẳng dầm D1, giá trị biến dạng dầm D2 giảm 37,54% so với dầm D1 Tiếp tục so sánh dầm D2 D3, giảm khoảng cách cốt đai đoạn liên kết loại bê tơng từ 150mm xuống cịn 50mm có hình dạng liên kết bê tơng giá trị biến dạng dầm D3 giảm 38,21% so với dầm D2, nhận định tăng cường cốt đai đoạn liên kết loại bê tơng có ảnh hưởng đến ứng xử chống cắt dầm tác dụng lực cắt, tăng cường cốt đai phần tăng cường khả chống cắt chống lại hình thành phát triển vết nứt tách vị trí liên kết 4.6 Tải trọng xuất vết nứt thí nghiệm Quan sát t thực nghiệm cho thấy vết nứt vết nứt thứ xuất dầm tách l ớp lớp bê tông Geopolymer bê tông xi măng vết nứt xuất gần đồng thời cho thấy chất lượng liên kết loại bê tông bên dầm đồng nhất, vết nứt thứ gọi vết tách liên kết bê tơng Vị trí vết tách (nứt đầu tiên) nằm ngồi vùng mơ men uốn lớn dầm, cụ thể giá trị mô men uốn thiết bị gia tải vị trí vết tách (nứt đầu tiên) lực cắt Với dạng liên kết dầm D1, vết tách (nứt đầu tiên) mở rộng phát triển theo phương mặt liên kết loại bê tông, vết tách không qua cốt đai nên ứng suất kéo cắt bê tông cốt thép dọc chịu kéo chịu, vết tách phát triển gần đến vị trí cốt thép dọc vùng bê tông chịu nén, lúc chiều dày vùng bê tơng chị u nén cịn lại suy giảm đáng kể nên ứng suất cắt kéo làm phân tách bê tơng phía cốt thép dọc vùng bê tông chịu nén Vết tách lan truyền theo phương xiên hướ ng vị trí gia tải trọng Các vết nứt vết nứt có phương vng góc trục dầm, vết nứt mở rộng phát triển theo phương đứng gần vị trí cốt thép dọc vùng bê tơng chịu nén lan truyền theo phương cốt thép dọc Quan sát dầm D1 cho thấy khơng có vết nứt xiên xuất vùng bê tông xi măng Với dạng liên kết dầm D2, vết tách (nứt đầu tiên) mở rộng phát triển theo phương mặt liên kết loại bê tông cho h đến chiều cao 2d = 150mm, lúc phương mặt liên kết loại bê tông ngược hướng với phương phát triển vết nứt xiên, vết vứt bắt đầu vào vùng bê tông Geopolymer đồng hướng vị trí gia tải trọng Các vết nứt vết nứt vng góc với phương trục dầm tương tự dầm D1 Ở dầm D2 ghi nhận có xuất vết nứt xiên vùng bê tông xi măng chịu ảnh hưở ng củ a ứng suất cắt lớn ứng suất kéo giảm dần gối tựa Với dạng liên kết dầm D3, vết tách (nứt đầu tiên) mở rộng phát triển theo phương mặt liên kết loại bê tông cho Hình 19 Chuyển vị L/2 h đến chiều cao 2d = 150mm, sau phát triển khơng đáng kể Tương tự dầm D2, phương mặt liên kết loại bê tông ngược hướng với phương phát triển vết nứt xiên vết vứt có xu hướng vào vùng bê tơng Geopolymer đồng hướng vị trí gia tải trọng, nhiên việc tăng cườ ng cốt đai (khoảng cách cốt đai 50mm so với dầm D1, D2 150mm) nên khả hỗ trợ chống ứng suất kéo cắt cốt thép đai cho bê tông t ại vị trí dầm tốt nhiều so với dầm D1, D2 cịn lại, vết nứt phát triển không đáng kể Các vết nứt xuất tương tự dầm D2 Hình 20 Chuyển vị L/4 Từ biểu đồ so sánh chuyể n vị dầm tính tốn lý thuyết thực nghiệm vị trí L/2 L/4 thấy r ằng kết theo tính tốn thực nghiệm có chênh lệch Sự chênh lệch xảy đường cong chuyể n vị dầm có thay đổi thời điểm trước sau vết nứt xuất (giai đoạn dầm làm việc đàn hồi trướ c x ảy nứt làm việc đàn hồi sau xả y nứt) Các thơng số đặc trưng bê tơng tính tốn lý thuyết theo TCVN 3318:1993, TCVN 5574:2012 thực nghiệm có chênh lệch nên phần ảnh hưởng quan hệ tải trọng – chuyển vị theo lý thuyết thực nghiệm Hình 18 Thứ tự xuất vết nứt Tải trọng xuất hi ện vết nứt dầm D3 lớn dầm D2 15,75% lớn dầm D1 27,06% Tải trọng gây vết nứt dầm D3 lớn dầm D2 từ 1,3% đến 15,4% lớn dầm D1 từ 4,39% đến 24,18% Tải trọng phá hoại dầm D3 lớn dầm D2 1,54% lớn dầm D1 5,3% 4.7 So sánh thí nghiệm với tính tốn Hình 21 Tải trọng hình thành vết nứt Giá trị tải trọng xuất vết nứt theo tính tốn thực nghiệm dầm D1, D2, D3 có chênh lệch Tải trọng hình thành vết nứt so với tính tốn lý thuyết dầm D1 lớn 32,04%, dầm D2 44,95%, dầm D3 67,78% Giá trị cường độ chịu kéo, mô đun đàn hồi đưa vào tính tốn giá trị tính tốn thơng qua cường độ chịu nén với công thức, bảng tra theo TCVN 5574:2012, giá trị có sai số định so với giá trị thực nghi ệm Việc xác định giá trị tải trọng hình thành vết nứt dầm thủ công phụ thuộc nhiều vào quan sát người làm cơng việc thí nghiệm Hình 24 Vết nứt uốn mơ dầm D2 Hình 25 Vết nứt uốn thực nghiệm dầm D2 Kết cho thấy với giá trị mơ hình vật li ệu đưa vào mô cho kết vị trí xuất vết nứt dạng bi ến dạng hình học dầm mơ thực nghiệm tương đồng Hình 22 Tải trọng phá hoại Giá trị tải trọng phá hoại theo tính tốn có chênh lệch nhỏ so với giá trị thực nghiệm, cụ thể chênh lệch 9,15% dầm D1, 5,21% dầm D2 3,61% đối vớ i dầm D3 Điều cho thấy tính tốn khả chịu uốn dầm lý thuyết phù hợp cho cấu kiện dầm bán lắp ghép dùng loại vật li ệu bê tông Geopolymer bê tông xi măng khả thi áp dụng vào thực tế KẾT QUẢ MÔ PHỎNG ABAQUS VÀ THẢO LUẬN 5.1 Mơ vết nứt so sánh với thí nghiệm Nghiên cứu sử dụng phần tử C3D8R thư viện vật liệu ABAQUS để rời rạc mơ hình Phần tử C3D8R dạng khối chiều, nút tuyến tính gán cho phần tử bê tơng xi măng bê tông geopolymer Phần tử T3D2 (2-node linear 3D truss) phần tử chiều dạng gồm có nút để mơ cho phần tử cốt thép Hình 23 Kết mơ dầm D2 a) Dầm D1 Mô b) Dầm D1 Mô Hình 26 Sự tách lớp bê tơng dầm D1 a) Dầm D2, D3 Mô b) Dầm D3 thực nghiệm c) Dầm D2 thực nghiệm Hình 27 Sự tách lớp bê tông dầm D2, D3 Vớ i kết so sánh cho thấy ứng xử vết nứt uốn tách l ớp loại bê tông dầm thực nghiệm mô tương đồng, có khác hình thức phát triển vết nứt tách chưa phối kết hợp đượ c triệt để thông số, mơ hình vật liệu đầu vào mơ Tuy nhiên việc sử dụng mơ hình ABAQUS để dự đốn khả ứng xử chịu uốn dầm bán lắp ghép khả thi 5.2 Quan hệ tải trọng – chuyển vị theo mơ so sánh với thí nghiệm Hình 28 Chuyển vị vị trí L/2 dầm D1 Hình 29 Chuyển vị vị trí L/2 dầm D2 Hình 30 Chuyển vị vị trí L/2 dầm D3 Độ lệch chuyể n vị theo tải trọng vị trí L/2 theo mơ với giá trị độ bền kết dính σ nn = σ ss = σtt =3,78 N/mm σ nn = σ ss = σtt =1,5 N/mm so với thực nghiệm dầm D3 cho thấ y hội tụ t ốt khoảng gia tải từ đến 100 kN, dầm chưa bị phá hủy hoàn toàn Độ l ệch chuyển vị trung bình theo tải trọng khoảng gia t ải t 40kN đến 110kN trường hợp giá trị độ bền kết dính σ nn = σ ss = σtt =3,78 N/mm σ nn = σ ss = σtt =1,5 N/mm 4,72% 4,43%, kết tốt so sánh dầm D1, D2, D3 Đối với giá trị độ bền kết dính σ nn = σ ss = σtt =1 N/mm , quan sát từ đường quan hệ tải trọng - chuyển vị thấy khả chống cắt trượt liên kết Z với gia cường cốt đai vị trí liên kết loại bê tông tốt nhiều so với liên kết phẳng dầm D1 tốt so với liên kết Z dầm D2 khả chịu uốn dầm D3 tăng lên so với dầm D1, D2 phá hoại dầm không xảy đột ngột trường hợp dầm D1 So sánh tương quan đường quan hệ tải trọng – chuyển vị theo mô giá trị độ bền kết dính σ nn = σ ss = σtt =3,78 2 N/mm σ nn = σ ss = σtt =1,5 N/mm kết mơ tương đồng dầm D1, D2, D3, nhiên giá trị độ bền kết dính σ nn = σ ss = σtt =3,78 N/mm lại cho đồ thị tải trọng nhiễu động cấp tải gần phá hủy phù hợp với thực nghiệm so với giá trị độ bền kết dính σ nn = σ ss = σtt =1,5 N/mm Kết mô tương đối phù hợp với thực nghiệm việc sử dụng mơ hình ABAQUS để dự đoán khả ứng xử chịu uốn dầm bán lắp ghép khả thi KẾT LUẬN Qua kết qu ả thí nghiệm trình bày, rút kết luận sau: Quy luật ứng xử khả chịu uốn dầm bán lắp ghép sử dụng loại bê tông Geopolymer bê tông xi măng từ thực nghiệm tương đồng với tính tốn lý thuyết tính tốn dầm tồn khối dầm bán lắp ghép chưa đến giai đoạn phá hủy Liên kết Z tăng cường thép đai tốt nhất, liên kết phẳng giá trị biến dạng dầm liên kết Z gi ảm 37,54% so với dầm liên kết phẳng, giá trị biến dạng dầm liên kết Z tang cường cốt đai giảm 38,21% so với dầm liên kết Z Đề xuất sử dụng liên kết Z tăng cường thêm cốt đai vị trí liên kết loại bê tơng Geopolymer bê tông xi măng cho cấu kiện dầm bán lắp ghép Vết nứt – tách l ớp vị trí liên kết loại bê tơng Geopolymer bê tông xi măng dầm bán lắp ghép sử dụng loại bê tông Geopolymer bê tông xi măng xuất thứ tự xuất vết nứt, vết nứt ti ếp theo hầu hết xuất hi ện vị trí trí dầm bán lắp ghép tác dụng mô men uốn lớn Tải trọng phá hoại dầm liên kết Z tang cường cốt đai lớn dầm liên kết Z 1,54% lớn dầm liên kết phẳng 5,3% Các thơng số kết dính c vật liệu theo luật kéo – tách cho mô ABAQUS với mơ hình vật liệu mơ vết nứt uốn thu kết dự đoán khả chịu uốn vị trí xuất vết nứt uốn cấu kiện dầm bán lắp ghép sử dụng loại v ật liệu bê tông Geopolymer bê tông tông xi măng tương đối xác TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Davidovits J., "Geopolymers - [2] [3] [4] [5] [6] Inorganic polymeric new materials," Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, vol 37, no 8, pp 16331656, 1991 Davidovits J., "Properties of geopolymer cements," First international conference on alkaline cements and concretes, vol 1, pp 131-149, 1994 Davidovits J., Geopolymer Chemistry and Applications, 3rd ed., Institut Géopolymère, 2011 Duxson P., "Geopolymer precursor design," in Geopolymers: Structures, Processing, Properties and Industrial Applications, 1st ed., CRC Press, 2009, pp 37-49 Ranjbar N., Mehrali M., Alengaram U J., Jumaat M Z., "Graphene nanoplatelet-fly ash based geopolymer composites," Cement and Concrete Research, vol 76, pp 222231, 2015 Saafi M., Andrew K., Tang P L., McGhon D., Taylor S., Rahman M., Yang S., Zhou X., "Multifunctional properties of carbon nanotube/fly ash geopolymeric nanocomposites," Construction and Building Materials, vol 49, pp 46-55, 2013 [7] Yee A A., "Social and environmental [8] [9] [10] [11] [12] [13] benefits of precast concrete technology," PCI Journal, vol 46, pp 14-19, 2001 Guo Z X., "Thinking on generalization and application of new prefabricated concrete structure," Construction Technology, vol 43, pp 17-22, 2014 Guan D., Jiang C., Guo Z & Ge H., "Development and Seismic Behavior of Precast Concrete Beam-to-Column Connections," Journal of Earthquake Engineering, vol 22, no 2, pp 234256, 2018 Hardjito D., Rangan B V., "Development and Properties of Low Calcium Fly Ash Based Geopolymer Concrete," Research Report GC1, Faculty of Engineering, Curtin University of Technology, Australia, 2005 Wahalathantri B L., Thambiratnam D P., Chan T H T & Fawzia S., "A material model for flexural crack sumulation in reiforced concrete elements using Abaqus," Queensland University of Technology, Brisbane, Australia, pp 260-264, 2011 Abaqus Analysis User Manual (2008)– Abaqus Version 6.8., Retrieved November 5, 2010, from http://bee-pg031941:2080/v6.8/books/usb/default htm Phan Viết Đức Hoàng, Lê Anh Thắng Phạm Đức Thiện, "Thí nghiệm mà mơ [14] [15] [16] [17] lực kéo tuột bê tông geopolymer cốt thép," Hội nghị Cơ học toàn quốc lần thứ X, vol 1, pp 481-487, 12 2017 Hillerborg A., Modéer M., Petersson P E., "Analysis of crack formation and crack growth in concrete by means of fracture mechanics and finite elements," Cement and Concrete Research, vol 6, no 6, pp 773-781, 1976 Ajinkya S., Sundhindra N J., "Implementation of Cohesive Zone in Abaqus to Investigate Fracture Problems," National Conference for Engineering Post Graduates RIT NConPG, vol 15, pp 60-66, 2015 Kormeling H A., Reinhardt H W., "Determination of the fracture energy of normal concrete and epoxy-modified concrete," Report 5-83-18, Steven Laboratory, Delft University of Technology, 1982 Jenq Y., Shah S P., "Two parameter fracture model for concrete," Journal of Engineering Mechanics, vol 111, no 10, pp 1227-1240, 1985 Tác giả chịu trách nhiệm viết: Họ tên: Trần Lê Khải Đơn vị: Học viên cao học trường ĐHSPKT TP.HCM Điện thoại: 0982901354 Email: khailord063@gmail.com ... ứng xử chịu uốn dầm bán lắp ghép sử dụng loại vật liệu bê tông Geopolymer bê tông xi măng - Nghiên cứu ảnh hưởng dạng liên kết bê tông Geopoymer bê tông xi măng đến ứng xử chịu uốn uốn dầm bán lắp. .. lý vật liệu, ứng xử chịu uốn cấu kiện dầm bán lắp ghép - Nghiên cứu mô tính tốn ABAQUS để đánh giá ứng xử vật liệu khả chịu uốn cấu kiện dầm bán lắp ghép 1.6 Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu ứng. .. xi măng - Nghiên cứu khả liên kết bê tông Geopolymer bê tông xi măng cấu kiện dầm bán lắp ghép - Nghiên cứu khả ứng dụng bê tông Geopolymer sản xuất cấu kiện dầm bán lắp ghép kết hợp với bê tông