XÂY DỰNG PHẦN MỀM PHÂN TÍCH THIẾT KẾ VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU TẢI CÔNG TRÌNH CẦU THEO TIÊU CHUẨN AASHTO TRÊN HỆ ĐIỀU CHỊU TẢI CÔNG TRÌNH CẦU THEO TIÊU CHUẨN AASHTO TRÊN HỆ ĐIỀU
HÀNH ANDROID
BUILDING BRIDGE ANALYSIS OF DESIGN AND LOAD CAPACITY SOFTWARE ACCORDING TO AASHTO STANDARDS ON ANDROID ACCORDING TO AASHTO STANDARDS ON ANDROID
SVTH: Hoàng Minh Quảng(1); Phan Văn Rôn(2); Trần Lê Ánh Huy(3)
(1)Lớp 14X3B,Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email: hoangquang96.cit@gmail.com
(2) Lớp 14X3C,Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email: phanron123@gmail.com
(3) Lớp 14X3B,Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email: tranhuy27396@gmail.com
GVHD: TS. Nguyễn Duy Thảo(4)
(4)Khoa Xây dựng Cầu đường, Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng; Email: ndthao@dut.udn.vn
Tóm tắt: Việc phân tích thiết kế, đánh giá khả năng chịu tải trong
công trình cầu thường được tính toán trên máy tính. Hiện nay, cùng với
sự phát triển mạnh mẽ các dòng điện thoại thông minh cũng như tạo điều kiện thuận lợi cho việc tính toán phân tích, đánh giá nhanh tại hiện trường. Đề tài nghiên cứu xây dựng phần mềm phân tích thiết kế và đánh giá khả năng chịu tải trong công trình cầu trên các dòng điện thoại thông minh. Phần mềm có khả năng phân tích và tính toán các loại cầu như:
cầu dầm thép liên hợp và khôngliên hợp, cầu bê tông cốt thép chữ I, chữ
T và cầu dầm bản; sử dụng các số liệu đo đạc kiểm định thực tế hiện
trường như: ứng suất-biến dạng, chuyển vị và cường độ vật liệu …nhằm
mục đích phân tích khả năngchịu tải thực tế cáccầu cũ thông qua hệ số
Rating Factor (AASHTO). Giao diện phần mềm được thiết kế trên nền
tảng hệ điều hành Android có thể cài đặt tiếp trên điện thoại di động và rất thuận tiện cho người sử dụng trong điều kiện ngoài hiện trường công
trình. Kết quả nghiên cứu cho phép xác định tìnhtrạng làm việc thực tế
cũng như cắm biển tải trọng khai thác hợp lý cho công trình cầu.
Từ khóa:Hiệp hội đường cao tốc và giao thông vận tải Hoa Kỳ;
hệ số đánh giá tải trọng; điện thoại thông minh; phần mềm phân tích thiết kế và đánh giá khả năng chịu tải trong công trình cầu; D&T Bridge.
Abstract: The design analysis as well as the evaluation of load capacity in bridge construction is calculated on the computer. But now, to facilitate the movement, calculation and quick assessment in the field, along with the growth of smart phones. The research project builds software to analyze design and evaluate load capacity in bridge projects on smart phones.. The software has the ability to test and calculate types of bridges such as: Composite steel bridge, Non-Composite steel bridge, I-T reinforced concrete bridge and Slab-beam concrete bridge. The software is capable of using actual measurement such as: stress- deformation, displacement and material strength ... for the purpose of analyzing actual load capacity of old bridge through the Rating Factor (AASHTO). The software interface designed on the Android operating system which can be installed on mobile phones and very convenient for users in the field conditions. The research results allow to determine the actual working status as well as the reasonable exploitation load for the bridge.
Key words: American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO); rating factor; smart phones; bridge analysis of design and load capacity software; D&T Bridge.
1. Đặt vấn đề
Đánh giá khả năng chịu tải thực tế công trình cầu là nội dung rất quan trọng để đảm bảo an toàn công trình cầu trong quá trình khai thác sử dụng. Khi tiến hành đánh giá năng lực chịu tải của cầu thường gặp phải một số khó khăn: sự sai khác giữa các tiêu chuẩn thiết kế, sự sai khác giữa quá trình thiết kếvà quá trình làm việc thực tế của cầu.... Ởnước ta hiện nay, công tác thiết kế các công trình cầu được áp dụng theo Quy trình thiết kế TCVN 11823- 2017 [1] dựa trên tiêu chuẩn AASHTO-LRFD: 2007-2014
[2] của Hoa Kỳ, tuy nhiên công tác kiểm định đánh giá khả năng chịu tải các công trình cầu lại áp dụng theo tiêu chuẩn 22TCN 243-98 [3] dựa theo tiêu chuẩn của Nga. Sự
khác biệt vềquan điểm giữa quy trình thiết và quy trình kiểm định gây nhiều khókhăn trong công tác đánh giá khả năng chịu tải thực tế của công trình cầu cũng như công tác quản lý và khai thác cầu sau này. Nhu cầu đánh giá các công trình cầu mới và các công trình cầu đã qua sử dụng ở nước ta trong thời gian tới là rất lớn đòi hỏi phải cập nhật
phương pháp phân tích và quy trình đánh giá khả năng
chịu tải của công trình cầu theo quan điểm của AASHTO- LRFR [4].
Hiện nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ các dòng điện thoại thông minh, nhóm nghiên cứu đã xây dựng phần mềm tính toán phân tích thiết kế và đánh giá khả năng chịu tải công trình cầu (D&T Bridge) chạy trên hệ điều hành điện thoại di động nhằm tạo điều kiện thuận lợi
cho các kỹ sư có thể tính toán, phân tích, đánh giá nhanh
tại hiện trường công trình cầu.
2. Mục tiêu, đối tượng, phạm vi và phương phápnghiên cứu nghiên cứu
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu xây dựng phần mềm phân tích thiết kế và đánh giá khả năng chịu tải công trình cầu theo AASHTO
nhằm giải quyết các bài toán thiết kế và kiểm định công trình cầumới và cầu đã đưa vào khai thác. Hướng tới giao diện trực quan, thân thiện người dùng.
2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu bài toán phân tích thiết kế: cầu thép liên hợp và cầu thép không liên hợp và bài toán kiểm định cầu dầm đơn giản: cầu bê tông cốt thép thường dầm I, T, bản, cầu thép liên hợp và cầu thép không liên hợp.
2.3. Phương pháp nghiên cứu
Sử dụng tổng hợp các phương pháp lý thuyết kết hợp phương phápthực nghiệm và xây dựng thuật toán chương
trình trên hệ điều hành Android.