3.3.2.2 Bê tông
Các cấu kiện bê tông cốt thép tồn tại trong cơng trình xây dựng dưới các hình thức làm việc khác nhau. Hiểu biết rõ các ứng xử của chúng trong suốt quá trình chịu tải là điều rất cần thiết vì khi đó sẽ có được những thiết kế để kết cấu làm việc hiệu quả và an toàn. Nhiều phương pháp đã được sử dụng để nghiên cứu ứng xử của kết cấu BTCT, trong đó phương pháp thí nghiệm có thể cho biết ứng xử thực của kết cấu nhưng lại tốn thời gian và kinh phí. Những năm gần đây việc sử dụng phần tử hữu hạn (PTHH) trong kỹ thuật xây dựng trở nên phổ biến do sự phát triển khơng ngừng của cơng nghệ máy tính, mà chương trình tính tốn ANSYS là một trong những lựa chọn tốt để phân tích các ứng xử kết cấu nói chung và BTCT nói riêng. Tuy nhiên, ứng xử khơng đàn hồi của kết cấu BTCT khá phức tạp do thuộc tính phi tuyến nứt và nén vỡ của bê tông, mà cần một nổ lực đáng kể để ứng xử bê tơng có thể được mơ phỏng chính xác đặc biệt ở giai đoạn sau nứt. Thực tế cần một sự kết hợp mà mô phỏng PTHH thường được thực hiện trước và kết quả thí nghiệm dùng để kiểm tra và hiệu chỉnh.
Ứng xử khơng đàn hồi của kết cấu bê tông cốt thép (BTCT) khá phức tạp do thuộc tính phi tuyến nứt và nén vỡ của bê tơng kết hợp với tính chất đàn hồi-dẻo của cốt thép. Mơ phỏng một cách chính xác ứng xử của kết cấu bê tơng ở giai đoạn sau nứt là thử thách lớn đối với các nhà nghiên cứu và kỹ sư thiết kế. Trong luận văn này, phân tích phần tử hữu hạn bằng chương trình tính tốn ANSYS được thực hiện nhằm mô phỏng ứng xử phi tuyến của các dầm và cột BTCT, trong đó phần tử SOLID65 (hình 3.25) được dùng để mơ phỏng vật liệu bê tơng. Sự hình thành và phát triển nứt trong bê tơng, quan hệ (P-∆) giữa tải trọng tác dụng và chuyển vị dầm/cột được khảo sát và phân tích.