0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0 0.1 0.2 0.3 0.4 Q (KN) CMOD (mm) BTCTM300 BTCTM200 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 0.1 0.2 0.3 0.4 P (KN) CMOD (mm) BTCTM300 BTCTM200
83
Hinh 5.33 thể hiện mối liên hệ giữa tải trọng P và CMOD (vị trí cách đáy dầm 30mm trọng tâm của lớp cốt thép chịu kéo.Độ mở rộng vết nứt tại vị trí này cũng là độ giãn dài của cốt thép). Thơng qua hình ta thấy dầm BTCT B15 khi tải trọng P = 38.60KN vết nứt bắt đầu xuất hiện tại vị trí CMOD = 0.133mm, còn ở dầm BTCT B22.5 khi tải trọng P=69.65KN thì bắt đầu xuất hiện vết nứt tại vị trí CMOD = 0.102mm. Khi tải trọng trong dầm BTCT B15 tăng lên P = 61.42 KN thì dầm phá hủy lúc này vết nứt tại vị trí CMOD = 0.128mm, cịn ở dầm BTCT B22.5 Khi tải trọng P=87.22 KN thì dầm mới phá hủy vết nứt tại vị trí CMOD = 0.337mm, mối quan hệ là đƣờng cong cho thấy mối liên hệ giữa P và CMOD là khơng tuyến tính. Điều này là hợp lý vì khi cốt thép ở giai đoạn chảy dẻo thì bề rộng CMOD phát triển nhanh.
5.3.2. Dầm bê tông cốt thép xỉ:
Sau khi tiến hành thiết lập các bƣớc mô phỏng dầm bê tông trên phần mền Abaqus, sử dụng Mơ hình Hsu-Hsu (1994) để mơ phỏng tính chất ứng xử vật liệu bê tơng. Cùng với mơ hình số vật liệu thép: mơ hình cải tiến mơ hình đàn dẻo (IEPL) để mơ phỏng tính chất ứng xử cốt thép trong mô phỏng, Kết quả xuất ra từ mơ hình so sánh với kết quả thu đƣợc từ thí nghiệm thực tế.
Hình 5.34:Biểu đồ quan hệ tải trọng và chuyển vị
Hình 5.34là sự so sánh quan hệ tải trọng và chuyển vị giữa dầm bê tơng cốt thép xỉ, do trong q trình thí nghiệm đặt thiết bị đo chuyển vị LVDT không chuẩn
0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 20 40 60 80 L Ự C ( KN) CHUYỂN VỊ (mm) ABAQUS Thực nghiệm
84
nên kết quả của thực nghiệm khơng chính xác, vì vậy ta khơng thểsử dụng kết quả ứng suất cốt thép trong mơ phỏng để tính tốn lực kéo Q trong cốt thép theo từng cấp tải trọng.
5.4. Kết luận.
Qua trình nguyên cứu sử dụng phƣơng pháp tƣơng quan ảnh kỹ thuật số DIC, cho ta rút ra các kết luận sau:
Phƣơng pháp DIC đã phân tích ra đƣợc vùng biến dạng trong dầm bê tông cốt thép, cho ra kết quả đáng tin cậy, so sánh kết quả phƣơng pháp DIC với kết quả thu đƣợc từ thiết bị data logger có độ chính xác cao sai số 1%.
Phƣơng pháp DIC xác định đƣợc kích thƣớc hình học chiều dài, chiều rộng và theo dõi q trình phát triển vết nứt. Ngồi việc xác định các vết nứt có thể nhìn thấy đƣợc, phƣơng pháp DIC còn phát hiện ra các vết nứt nhỏ li ti mà mắt thƣờng khơng thể nhìn thấy đƣợc và có độ tin cậy cao hơn phƣơng pháp quan sát bằng trực quan để phân tích sự hình thành vết nứt.
Q trình phát triển vết nứt của dầm bê tơng cốt thép xỉ phát triển nhanh hơn bê tơng cốt thép thƣờng.
Phƣơng pháp DIC có thể giúp xác định đƣợc mối quan hệ giữa lực gây ra nứt Q và các thông số cơ học phá hủy.Mối quan hệ này có thể giúp đánh giá khả năng kháng nứt của vật liệu.
5.5. Hƣớng nghiên cứu tiếp theo.
Để thuận lợi trong việc thực nghiệm có hiệu quả, cần xây dựng cơng cụ khử nhiễu hình ảnh sao cho khơng phụ thuộc vào màu sắc của hình ảnh, làm ảnh hƣởng trong quá trình sử dụng phƣơng pháp DIC.
85
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] T. Yamaguchi, S. Nakamura, R. Saegusa, S. Hashimoto. Image-based crack
detection for real concrete surfaces, IEEJ transaction on Electrical and
Electronic Engineering, 3 (2008) 128-135.
[2] J. Valenca, D.Dias-da-Costa, E.N.B.S. Julio, Characterisation of concrete
cracking during laboratorial tests using image processing, Construction and
Building Materials, 28 (2012) 607-615.
[3] R.S Adhikari, O. Moselhi, A. Bagchi. Image-based Retrival of Concrete Crack Properties. The International Association for Automation and Robotics in
Construction (IAARC), 2016.
[4] L. Skarzynski, J. Kozicki, J. Tejchman, Application of DIC Technique to Concrete-Study on Objectivity of Measured Surface Displacements.
Experimental Mechanics, 53 (2013) 545–1559.
[5] Ming-Hsiang Shih, Wen-Peisung. Application of digital image correlation
method for analysing crack variation of reinforced concrete beams. Sadhan, 38
(2013) 723-741.
[6] Huang, Xu. Automatic inspection of pavement cracking distress. Journal of