Thớ nghiệm xỏc định được bộ dữ liệu cỏc đặc trưng nứt của bờ tụng cú cường độ nộn trung bỡnh 58 MPa được sử dụng trong cụng trỡnh cầu núi chung. Cỏc số liệu này là thụng số đầu vào cần thiết cho mụ hỡnh tớnh toỏn, bổ sung vào bộ dữ liệu đặc trưng nứt về bờ tụng.
Thớ nghiệm ứng xử cơ học của kết cấu nhịp dầm T:
Vết nứt hỡnh thành dưới vệt bỏnh xe và lan truyền theo cả phương ngang, phương dọc và phương xiờn. Khi vết nứt cũn nhỏ chưa ảnh hưởng nhiều tới độ cứng của kết cấu, độ vừng tại cỏc điểm đo cựng tăng theo tỷ lệ. Độ mở rộng vết nứt quan sỏt được là 0,03mm ứng với cấp tải trọng 25 tấn. Độ mở rộng vết nứt lớn hơn giới hạn cho phộp 0,3mm theo [42] khi tải trọng > 60 tấn.
Ứng với tải trọng từ 0 đến 34,65 tấn: Tốc độ gia tăng độ vừng nhỏ mặc dự bản mặt cầu đĩ cú vết nứt rộng 0,03mm ở cấp tải 25 tấn.
Ứng với tải trọng từ 34,65 tấn đến 44,73 tấn: Độ vừng gia tăng nhanh tại tất cả cỏc điểm đo V1 đến V5 do cỏc vết nứt lớn hơn làm độ cứng của kết cấu suy giảm đỏng kể so với cỏc cấp tải trước.
Ứng với tải trọng từ 44,73 tấn đến 83,35 tấn: Khi tải trọng tăng lờn, đường biờn dạng tăng dần độ dốc sang hai bờn. Bản bị phỏ hoại dạng chọc thủng ở tải trọng 83,35 tấn.
Hiệu ứng ngàm của sườn dầm làm gia tăng khả năng chịu lực, giảm độ vừng của BMC so với trường hợp bản kờ 2 cạnh cú cựng chiều dày, cỏch bố trớ cốt thộp, cường độ bờ tụng, khẩu độ.
Thớ nghiệm ứng xử cơ học của kết cấu bản kờ 2 cạnh:
Quỏ trỡnh gia tải và hạ tải về khụng được thực hiện nhiều lần đo. Lần đo 1, chuyển vị tại cỏc điểm tương đối lớn so với tải trọng so với tải trọng tỏc dụng. Quan hệ giữa tải trọng và độ vừng xấp xỉ tuyến tớnh. Lần đo 2, khi tải trọng >25 tấn đồ thị bắt đầu xuất hiện điểm uốn, độ dốc của đồ thị giảm. Lỳc này độ cứng của bản đĩ suy giảm đột ngột do xuất hiện cỏc nứt lớn. Lần đo 3, khi tải trọng > 53 tấn, đồ thị xuất hiện điểm gĩy do độ cứng bản giảm đột ngột mà nguyờn nhõn là do hỡnh thành thờm cỏc vết nứt lớn. Cỏc điểm đo V1, V2 nằm trờn trục dọc của bản tăng nhanh. Lần đo 4, khi tải trọng > 66 tấn cỏc đồ thị xuất hiện điểm gĩy và xu hướng đi ngang. Cỏc vết nứt lan truyền, hệ thống vết nứt mới tiếp tục hỡnh thành. Lỳc này vựng đặt tải đĩ bị phỏ hoại dạng chọc thủng.
Quỏ trỡnh gia tải và hạ tải về khụng được thực hiện nhiều lần đo. Cỏc vết nứt đầu tiờn xuất hiện theo phương ngang, tiếp đến là cỏc vết nứt theo phương xiờn. Khi tăng tải, vết nứt mở rộng nhất là vết nứt ngang 3.82mm, tiếp đú là vết nứt xiờn 2.81mm. Khi hạ tải, cỏc vết nứt khụng trở về như ban đầu của chu trỡnh đo mà cú sự chờnh lệch do biến dạng dư, vết nứt ngang khộp lại đột ngột khụng những trở về như ban đầu mà cũn khộp lại thờm 0,38mm. Trong khi đú, vết nứt xiờn rộng thờm 1,84mm, vết nứt dọc mở rộng thờm 0,13mm. Lần đo 4, vết nứt mở rộng nhất là vết nứt xiờn 3,06mm, tiếp đú là vết nứt dọc 0,70mm. Khi hạ tải, cỏc vết nứt khụng trở về như ban đầu của chu trỡnh đo mà cú sự chờnh lệch do biến dạng dư. Trong đú, vết nứt xiờn rộng thờm 1,70mm, vết nứt ngang mở rộng thờm 0,28mm, vết nứt dọc mở rộng thờm 0,10mm.
Thớ nghiệm kết cấu dầm T bị hư hỏng nặng được sửa chữa bằng dỏn vải sợi FRP:
Đối với kết cấu sửa chữa được gia cố tấm FRP, quỏ trỡnh gia tải phỏ vỡ lớp keo hàn cỏc vết nứt trước khi hỡnh thành thờm cỏc vết nứt mới. Cựng một cấp tải trọng, độ vừng kết cấu sửa chữa lớn hơn kết cấu mới nhưng độ vừng lớn nhất ở trạng thỏi phỏ hoại là xấp xỉ nhau. Cỏc vết nứt tập trung chủ yếu ở vựng đặt tải, tấm FRP kiềm chế lan truyền cỏc vết nứt ra xung quanh. Dạng phỏ hoại là chọc thủng bản.
Tải trọng phỏ hoại của bản lớn hơn nhiều so với tải trọng bắt đầu gõy nứt. Khả năng chịu tải cực hạn của bản lớn hơn rất nhiều so với tải trọng thiết kế của cầu.
Việc sửa chữa khụng khụi phục lại hồn tồn khả năng chịu lực ban đầu của kết cấu nhưng khả năng chịu lực đĩ lớn hơn nhiều so với lực do xe tải nặng khai thỏc gõy ra và kiềm chế tốt sự lan truyền nứt. Tải trọng phỏ hoại của kết cấu sau khi sửa chữa là (72,84 tấn) nhỏ hơn so với kết cấu ban đầu (83,35 tấn). Chuyển vị lớn nhất tại đỏy bản xấp xỉ nhau, ở bản được gia cố là 10,31mm, ở bản ban đầu là 10,82mm.
CHƯƠNG 4.
NGHIấN CỨU Mễ PHỎNG SỐ ỨNG XỬ CỦA BẢN MẶT CẦU Bấ TễNG CỐT THẫP ĐỔ TẠI CHỖ DO TẢI TRỌNG TẬP TRUNG
4.1. Mụ hỡnh phần tử trong tớnh toỏn kết cấu bờ tụng cốt thộp