Trường hợp hai tấm đặt sát nhau, giữa hai tấm có thanh truyền lực, hoặc hai tấm có hiệu ứng chèn móc (aggregate interlock) [58][59][67]. Khi có tải trọng tác dụng, hai tấm cùng tham gia chịu lực, với độ võng ở mép tấm lần lượt là dl, du (như hình 1.14); ứng suất kéo uốn ở thớ dưới tại vị trí mép tấm lần lượt là u, l.
Hình 1.14. Sự tham gia chịu lực đồng thời của hai tấm cạnh nhau khi chịu tải trọng Hệ số truyền lực được xác định như sau [66][69]:
LTE=.(du/dl)*100% (1.6)
Trong đó là hệ số hiệu chỉnh độ võng của tấm BTXM.
LTE phụ thuộc vào các yếu tố sau [58][59]:
- Hiệu ứng chèn móc (aggregate interlock) giữa hai bề mặt tấm;
- Thông số cơ lý và bố trí, cấu tạo thanh truyền lực (nếu có);
-Điều kiện tiếp xúc giữa bề mặt lớp móng và đáy tấm, cũng như cường độ lớp móng;
- Nhiệt độ.
Theo [64], sơ đồ đo LTE bằng thiết bị FWD, HWD như sau (hình 1.15):
Hình 1.15. Sơ đồ xác định LTE thông qua thiết bị FWD [64]
1.3.2.2. Nhóm thông số thứ hai
Nhóm thông số này chủ yếu liên quan tới các yếu tố tính toán, thiết kế tấm BTXM. Các thông số này được xác định khi có tải trọng thẳng đứng (tải trọng của máy HWD) tác dụng, tấm làm việc ở trạng thái chịu kéo khi uốn [44][75].
Khi đó, trên tiết diện cắt ngang của tấm với bề rộng bằng 01 đơn vị đo (tùy trường hợp sử dụng, có thể là 1m, 1 inch, ….), sẽ xuất hiện vùng chịu nén có chiều cao x, mô men uốn giới hạn mu tại tiết diện. Trong cốt thép tham gia chịu kéo sẽ có ứng suất kéo σs. Nội dung tính toán xác định các thông số này được trình bày chi tiết ở chương 2.
Nhận xét chung: Các chỉ tiêu sử dụng để đánh giá mặt đường BTXM khi sử dụng thiết bị quả nặng rơi đều có liên quan chặt chẽ tới chỉ tiêu độ võng mặt đường (khi đánh giá bằng HWD).
1.4. Các nghiên cứu có liên quan
Trong nội dung này chỉ giới hạn đề cập tới các nghiên cứu có liên quan tới hai vấn đề chính:
- Ảnh hưởng của nhiệt độ tới thông số độ võng (là chủ yếu) và các thông số của tấm BTXM mặt đường đã nêu ở phần 1.3.2 của luận án này.
1.4.1. Các nghiên cứu về truyềt nhiệt trong mặt đường BTXM
Về ảnh hưởng của nhiệt độ đối với thiết kế và khai thác mặt đường BTXM, đã có các nghiên cứu trong và ngoài nước:
1.4.1.1. Các nghiên cứu trong nước
a. Nghiên cứu [21] [22][23][24][25]
Theo [21] [22][23][24][25], dạng phương trình theo Fourier đã được sử dụng để mô phỏng quá trình truyền nhiệt trong tấm BTXM với các giả thiết:
- Đây là quá trình truyền nhiệt chiều trong tấm bán không gian đồng nhất;
- Nhiệt độ bề mặt tấm BTXM biến động theo dạng giao động điều hòa.
Dạng phương trình truyền nhiệt chi tiết đã thiết lập được ở các nghiên cứu trên:
t(z,T ) ttb.mat K.z tn.max .exp z. .cosT z.
(1.8)
Các hệ số trong phương trình được thiết lập theo điều kiện đo đạc thực tế, phụ thuộc vào thời điểm và khu vực đo đạc, thông số vật liệu…
Các hệ số này, vì thế cần được hiệu chỉnh và thiết lập lại theo thời gian để tăng thêm tính phù hợp với điều kiện thực tế.
b. Nghiên cứu [39][40][42]
Theo [39][40][42], việc phân tích sự truyền nhiệt trong tấm BTXM theo hai phương pháp:
- Phương pháp xây dựng phương trình truyền nhiệt (theo Fourier);
- Phương pháp số (dùng phần tử hữu hạn); Kết quả phân tích cũng đều chỉ ra rằng:
- Việc sử dụng phương trình theo Fourier với các giả thuyết tương tự như các nghiên cứu [21] [22][23][24][25] đề cập ở trên cho kết quả khá tương đồng với số liệu đo đạc nhiệt độ ở ngoài thực tế.
(Các số liệu thu thập thực tế của nghiên cứu [9] cũng phản ảnh được xu
hướng phù hợp khi sử dụng phương trình này).
2a
- Nhiệt độ không truyền theo dạng tuyến tính theo chiều sâu của tấm;
c. Nghiên cứu [16]
Trong nghiên cứu này đã đề cập tới một số nội dung: xây dựng bài toán truyền nhiệt một chiều theo chiều sâu để nghiên cứu tính toán và xác định trường nhiệt độ trong tấm BTXM mặt đường sân bay; sử dụng phương pháp nguyên lý cực trị Gauss để giải bài toán tính tấm ba chiều chịu tác động đồng thời của tải trọng và nhiệt độ.
1.4.1.2. Nghiên cứu của Mỹ
Quan điểm truyền thống từ năm 1926 [87] cho rằng, trong mặt đường BTXM, nhiệt độ được truyền theo quy luật tuyến tính.
Tuy nhiên, hiện nay, với các kết quả đo đạc trực tiếp tại hiện trường, nhiều học giả đã chỉ ra rằng nhiệt độ không phân bố tuyến tính theo chiều dày tấm BTXM.
Nghiên cứu [71] [57] thực hiện trên tuyến đường liên bang 70 (1-70). Tấm BTXM có chiều dài 5m, dày 30cm, đặt trên tầng móng bằng vật liệu cấp phối đá dăm gia cố vôi. Ở mỗi vị trí, có 5 đầu đo được bố trí ở bề mặt tấm, các vị trí cách mặt tấm lần lượt 75mm, 150mm, 225mm và 300 mm (đáy tấm). Số liệu được thu thập 10 phút một lần. Kết quả được trình bày trong hình 1.16, với sự phân bố không tuyến tính của nhiệt độ theo cả chiều dày tấm.