2.3 .Mơ hình vật liệu thép trong mô phỏng
3.3. Các bước mơ hình hóa dầm bê tông trên phần mền ABAQUS
3.3.4.3. Ràng buộc giữa thép chịu lực và dầm bê tông
Ràng buộc giữa cốt thép chịu lực và bê tông là vấn đề quan trọng mà đề tài nghiên cứu này muốn đề cập tới. Trong các mô phỏng của các nghiên cứu trước thì các tác giả thường sử dụng thép chịu lực là đối tượng sợi “Wire” và được mặc định gắn chặt “Embedded” vào bê tông và khơng đề cập tới tính nhớt “Viscosity” giữa bê tông và cốt thép. Đề tài nghiên cứu này tính nhớt ‘Viscosity” được đề cập và vận dụng vào phân tích tính tốn trong liên kết giữa cốt thép chịu lực và bê tông.
Đề tài sẽ mơ hình ba trường hợp khác nhau và các phương pháp thực hiện sẽ được thể hiện chi tiết dưới đây:
Trường hợp 1: Cốt thép chịu lực là đối tượng “Solid” và được liên kết với bê tông bằng hàm “Viscosity” thể hiện sự bám dính khơng hồn hảo giữa bê tơng và cốt thép.
Định nghĩa ràng buộc
Để định nghĩa ràng buộc giữa thép chịu lực và bê tông ta vào mục Create interaction property chọn Contact. Sẽ xuất hiện cửa sổ “Edit contact property”. Tiếp theo chọn Mechanical/Damaga và Mechanical/Cohesive behavior để chọn đặc tính liên kết:
Trong mục Cohesive behavier chọn các dòng trạng thái như hình 3.60 để chọn phương pháp tương tác bề mặt cũng như hệ số độ bền của liên kết hệ số được tham khảo từ thí nghiệm kéo tuột trên mục 2.4.
Hình 3.60: chọn phương pháp tương tác bề mặt
Trong mục Damaga chọn các dòng trạng thái để chọn lực tối đa, năng lượng phá hoại, và hệ số nhớt cho liên kết các hệ số được tham khảo từ thí nghiệm kéo tuột trên mục 2.4.
Đầu tiên: Lực kéo lớn nhất khi thép bắt đầu tuột được lấy tương ứng với lực phá hoại lớn nhất được tham khảo từ thí nghiệm kéo tuột như hình 3.61.
Hình 3.61: chọn lực kéo lớn nhất
Tiếp theo sự phát triển: Ta lựa chọn năng lượng phá hoại lớn nhất tương ứng với diện tích của vùng bị phá hoại được tham khảo thì biểu đồ trong thí nghiệm kéo tuột như hình 3.62.
Hình 3.62: chọn chọn năng lượng phá hoại lớn nhất
Sự ổn định: Ta lựa chọn hệ số của độ nhớt bằng với hệ số của độ nhớt được định nghĩa trong đặc trưng cả vật liệu bê tơng như hình 3.63.
Hình 3.63: chọn hệ số của độ nhớt
Gán ràng buộc cho bê tông và cốt thép
Trên thanh công cụ Interaction Chúng ta vào mục Create interaction khi cửa sổ Create interaction xuất hiện chúng ta lựa chọn Surface – to – surface để gán liên kết
cho bê thơng và cốt thép hình 3.64.
Hình 3.64: gán liên kết cho bê thông và cốt thép
Tiếp theo chúng ta lựa chọn mặt chủ tiếp xúc là các mặt được đục lỗ trên dầm bê tơng giống hình 3.65.
Hình 3.65: lựa chọn mặt chủ tiếp xúc
Sau đó chúng ta lựa chọn mặt tiếp xúc lệ thuộc trên các thanh thép chịu lực như hình 3.66.
Hình 3.66: lựa chọn mặt tiếp xúc lệ thuộc
Kết thúc việc gán ràng buộc giữa cốt thép và bê tông bằng cách nhấp vào “Ok”. Ràng buộc được thể hiển như hình 3.67.
Hình 3.67: hồn thành gán ràng buộc giữa cốt thép và bê tông
Trường hợp 2: Cốt thép chịu lực là đối tượng “Solid” và được liên kết với bê tông bằng hàm “Tie” Không đề cập tới hệ số nhớt giữa bê tơng và cốt thép qua đó coi như thép liên kết dính vào bê tơng.
Để định nghĩa và gán ràng buộc giữa thép chịu lực và bê tông ta vào mục “Create Constraint” chọn “Tie”. Ta sẽ chọn mặt chủ của liên kết là mặt tiếp xúc của bê tơng như hình 3.68.
Hình 3.68: Lựa chọn mặt chủ tiếp xúc
Tiếp theo ta chọn mặt lệ thuộc là mặt tiếp xúc của thép chịu lực như hình 3.69
Hình 3.69: Lựa chọn mặt lệ thuộc tiếp xúc
Kết thúc việc gán ràng buộc giữa cốt thép và bê tông bằng cách nhấp vào “Ok”. Ràng buộc được thể hiển như hình 3.70.
Trường hợp 3: Cốt thép chịu lực là đối tượng “Wire” và được liên kết với bê tông bằng hàm “Embedded” Không đề cập tới hệ số nhớt giữa bê tông và cốt thép qua đó coi như thép liên kết dính vào bê tơng
Sử dụng chức năng Create Contraint trên thanh công cụ, xuất hiện cửa sổ Create Contraint trong của sổ này Name (tên loại ràng buộc), Type (loại ràng buộc do cốt thép chịu lực và cốt đi theo loại nhúng nên sử dụng Embedded), tiếp theo nhấn Continue, vùng thông báo hiển thị “Select the embedded region”, lựa chọn thép cần ràng buộc, vùng tiếp tục thông báo “Select the method for host region”, nhấn nút Whole Model (gán toàn bộ đối tượng) , xuất hiện của sổ Edit Contraint. Sau đó, nhấp OK để thốt khỏi cửa sổ Edit Contraint, hồn thành định nghĩa ràng buộc giữa cốt thép và bê tơng như hình 3.71.
Hình 3.71: Ràng buộc giữa cốt thép và bê tông.