Nghiên cứu ứng dụng vật liệu tổng hợp FRP trong sửa chữa, nâng cấp cống dưới đập các hồ chứa quy mô vừa và nhỏ khu vực miền núi phía Bắc

TONG QUAN VỀ UNG XU CUA VAT LIEU VA KET CÁU

Với mô hình nức giả định này (theo. Hillberborg 153) thì có thể nói, sự din đầi của thanh bê tổng chịu kéo thông qua ứng. xử biến dang của thanh không bị nứt và phần vùng nứt. “của mô hình nay. b) Ứng xử chịu nén một trục. Bằng việc nghiên cứu thực nghiệm về ứng xử biến dạng của bê tông dưới tác. dụng của ti trọng nền o6 th quan sit được sự giảm sưởng độ của bể lụng sau khi đạt. tới giá lớn nhất. Cũng trong trường hợp này thì ứng xử đo đạc được là ứng xử của mẫu bê tông theo chiều gia tai. 3: Thi nghiệm nén mẫu bê tông hình trụ. a) Đường quan hệ tải trong và chuyên vi; b)ứng xử bê tông vùng sau khi đạt cường độ lớn nhất; c) Phin bổ biến. Ứng xử kéo của vật liệu này được biểu diễn bing quan hệ ứng suất — biển dang đàn hồi tuyến tính đến khi bj phá hoại, va trong trường hợp này sự phá.

UNG XỬ CỦA VAT LIỆU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP MÔ PHONG SO

Để đảm bảo phá hoại xây ra theo dạng này, thì chiéu dai dính bám phải lớn hơn một giá trị tính toán. thép dục Lf. a) ng xử của cấu kiện bê tông chủ uốn được gia cing. Hư on gegen te cane. vất nia uốn hoặc cắt liệu gia cường. Hình 2.7: Cúc dang phủ hoại điển hình của cdu kiện chịu udn được gia cưởng bằng. tẩm sợi tng hợp. giảm rt nhỉ mẫuchỉ phí so với việc sử dụng phương pháp thực nghiệm với nhi thứ. Vin dé kh khăn đối với phương pháp số là do đặc tinh ứng xử cơ học phúc tạp. của vat liệu, đặc biệt là các trạng thái phá hoại cũng như ứng xử cục bộ ở các vùng liên tốt giữa các phân kết cấu có vật liệu khác nhau. việc gia cường thường. được thực hiện sau khi kết cấu đã chịu tải. Điễu này kéo théo việc trong kết cấu da tổn tại ứng suất biến dạng trước khi thực hiện gia cường. Trong các công trình chịu tác. động nhiều cia hoạt ti biển đỗ. ví dụ như công trinh cầu cổng, kênh máng din nước. thì tải trọng do nước và tải trọng xe cộ trên làm cho kết cấu có trạng thái ứng suất biển. dang luôn thay đổi. Trường hợp này được biết đến với dang kết cấu chịu tả trọng lặp. Trong trường hợp bắt lợi, với tải trọng lặp có sự thay đổi lớn vé giá trị hoạt tải, thì có thể gây ra sự mỗi trong vật liệu của kết cấu, đặc biệt là đối với cốt thép vốn thường phải làm việc trong môi trường ăn môn cao. “Trong phần nay sẽ trình bày các mô hình vật liệu, các phương pháp phân tích kết. sấu chịu lực dựa tÊn phân tích số. Ở đây, ngoài phương pháp phh tử hữu hạn sẽ được sử dụng để mô phòng chỉ tiết ứng xử của kết cầu với việc ứng dụng các phần tử tắm vo hoặc khối thì một phương pháp phân tích kết cấu sử dụng phần tử thanh cho các kết. cấu phù hợp cũng được trình bày chỉ tiết. Phương pháp nay cho phép phan tích ứng xử. của cầu, ritiu với thời gian ít mà vẫn đảm bảo được độ chính xác ‘a hop cho trường hợp phân tích tổng thé hoặc phân tích cục bộ cho trường hợp mat cắt chịu. uốn và kéo nén đồng thời. `Ý tưởng chính của phương pháp phần từ hữu hạn là tìm một lời giải cho một hệ. ấu lớn sẽ được rời rac hóa thành một số lượng hữu hạn cúc phn tử, sao cho mỗi thế. ết cấu lớn bằng cách tính toán nhiễu lời giải cho các kết cầu thành pl. phần từ có thể giải được một cách để dàng. Các phin tử được liên kết với nhau thông. được sử dụng. Phương pháp Galerkin là một phương pháp số cho phép tm lời giải gin đúng thông qua các phương trình sai phân từng phần. Theo đó thi các phương trình sai. tử sẽ được chọn. Đối với một phân trong ứng với các hàm dạng cho nỗi kiểu pl. phần từ đặc biệt, ví đụ như phần tử thanh, có thể có nhiề lời giải khác nhau được sử. dụng, ví đụ như lồi giải chính xác theo lý thuyết dim, Do các chuyỂn vị nút tong. phương pháp phan từ hữu hạn thường được chọn là các an, do đó phương pháp này trong hệ thống kết cấu tổng thể có thể hiểu như là phương pháp chuyển vi, Phuong pháp chuyển vị cho phép xây dựng ma trận độ cúng của các phn từ thanh. “Trong các kết cấu phức tạp với nhiều miễn vật liệu khác nhau và có nhiều điều kiện biên phúc tạp, tì việc sử dụng mô hình 2D hoặc 3D có thể Tà bắt buộc, đặc biệt Khi cần nghiên cứu chỉ tiết ứng xử cục bộ của kết edu, Trong phần này sẽ tinh bày về phương pháp mô hình hỏa phin từ hữu hạn kết cấu bê tông cốt thép gia cường bằng tắm vật lig tổng hop. Việc mô hình hóa kết cấu được tiến hành đổi với từng nhóm: mô hình hóa hình. học, mô hình hóa vật liệu, mô hình hóa liên kết và mô hình hóa tải trọng. Sau đây trình bay các. a) Mô hình hóa hình học. Sự làm việc chung của kết cấu bê tng và cốt thép trong vùng chịu kéo, đặc biệt là khi vết nứt xuất hiện, được biết đến với lên gợi là sự giảm ứng suất (ension. stiffening effect). Hiệu ứng này có thể mô tả bằng cách hiệu chỉnh đường cong ứng suất biển dang của bê tông hoặc của cbt thép. Phương pháp tinh toin ở đây là đựa vào sự điều chỉnh đường cong ứng suất biến dạng của bé tông trong ving chịu kéo. “cắt nứt, bê tông chịu kéo nói chung có thé bỏ qua. Nghĩa là chỉ xét phin bê tổng. b) Tích phân ứng suất.

34 100. 3⁄40 Phá hoại do cắt

• CHÍ DAN TRÌNH TỰ CÁC BƯỚC CÔNG NGHỆ THI CÔNG TẢ CƯỜNG KET CẤU SỬ DỤNG VAT LIỆU FRP

‘dim và đặc biệt a làm tăng chiều cao vùng chịu nén của cấu kiện và kéo theo sự ting lên về sức chịu tải của dim, Cường độ dính bám giữa bê tông và tắm gia cường là rắc lớn và theo kết quả quan sát trực tiếp tử thí nghiệm, sự dính bám này ở vị trí có mô. Khi có sự tham gia của lớp vật liệu gia cường composite ở bé mặt chịu kéo của cấu kiện, chiều cao vùng chịu nền được tăng lên kéo theo vàng chịu kéo giảm di, Do đó, nếu đối với kế cấu dim được gia cường bằng tim composite bị phá hoại có thể do. DE lễ dàng tim gi đến trang thấi bio hòa, khuyến cáo sử dụng keo Epoxy có độ nhớt thấp, Để duy ti {49 nhớt thích hợp của trong quá trình tim keo Epoxy cho sợi, ác điều kiện môi trường và nhiệt độ bé mặt bé tông phải nằm trong phạm vi quy định của Nhà sản xuất.

Cée tiêu chuẩn thí nghị cho vật liệu FRP bao gồm : Thí nghiệm cường độ mô dun đản của vật liệu composite (keo Epoxy và sợi lầm việc đồng thời theo tiêu chuẩn ASTM D3039 ; Thí nghiệm cường độ kéo, mô dun din hồi kéo của keo Epoxy theo tiêu chuẩn ASTM D638 ; Thí nghiệm cường độ uốn, mô dun din hồi tốn của keo Epoxy không gia cường và có gia cường theo tiêu chun ASTM P90.

CÔNG TÁC NGHIỆM THU

Gi cường kết cầu và chống thẳm bằng vậtliệu Tyfo Fibrwrap System (FRP):. 5.3 Mễ HèNH HểA VÀ PHAN TÍCH KET CAU CONG DƯỚI DAP GIA CƯỜNG BANG VAT LIEU TONG HOP. Giới thiệu chung 91. Công tinh kết cấu công lấy nước hỗ Hồng Khếnh. carbon va sợi hủy tin b) Ved về Hình 1.1 a) Ủng sudt-bién dang cia vật liêu. Hiệu với khối lượng lớn nên những thiểu xót của Luận văn là không thể tránh khỏi do i tác gid rit mong tấp tục nhận được sự chỉ bảo giúp đỡ của các thay cô giáo cũng như những ý kiến đăng góp của bạn bè và của đồng nghiệp.

EE Ẩnnọngwg j

Phương pháp nảy cho phép kha é ba bs ứ cử iE fu được diy đủ Did. & ống thi phương phỏptả ọngđơnvjđượ ụ ọ õn lượt thay đổ Í trong véc tơ tra ớ _ðLlượ ing don vi.