23 2.2.4.2 Giai đoạn 1-2 (từ sau khi nứt đến khi đạt trạng thái giới hạn sử dụng P ser )
5. Tiến hành gia tải tĩnh cho đến khi kết cấu bị phá hoại
3.5.2.2 Kết quả kiểm chứng mô hình tính toán
Ở nội dung này, mô hình tính toán đã trình bày ở Mục 2.2.4 sẽ được áp dụng đối với cả 5 kết cấu bản trong thí nghiệm của Weiland [59] với mục tiêu kiểm chứng sự chính xác của mô hình này. Cụ thể:
- Mô hình PL0-TT được áp dụng đối với bản BTCT đối chứng, với việc khai báo các đặc trưng hình học của lớp TRC bằng không (= 0).
- Mô hình PL3-1-TT và PL3-1-TT được áp dụng đối với bản BTCT được tăng cường với 3 và 6 lớp lưới sợi thủy tinh, với việc lớp TRC được bổ sung ngay từ đầu, khi kết cấu tấm TRC chưa chịu lực.
(kN)L?c
Hình 3.25 So sánh kết quả thí nghiệm với kết quả tính toán của bản được gia cường 3 lớp lưới - Mô hình PL6-2.pre-TT và PL6-2.pre-TT được áp dụng đối với bản BTCT được tăng
104
chịu lực. Cụ thể, ở giai đoạn 1, kết cấu bản BTCT (mô hình PL0-TT) được gia tải đến mức 28 kN. Lúc này, các đặc trưng của tiết diện như biến dạng của bê tông vùng nén, vùng kéo, chiều cao của vết nứt (xác định thông qua biến dạng của bê tông vùng kéo) được “ghi” lại để xác định trạng thái của kết cấu bản khi chưa được tăng cường. Sau đó, tải trọng được giảm về mức 11,5 kN, tương ứng với 60% tải trọng khai thác ở TTGH sử dụng. Độ võng của kết cấu ở mức tải này sẽ được tính toán dựa vào mặt cắt đã nứt.
Tiếp theo, kết cấu bản này được tăng cường bằng TRC với 3 và 6 lớp lưới sợi thủy tinh, và tiếp tục được gia tải cho đến khi phá hoại.
Bảng 3.11 So sánh kết quả tính toán với kết quả thí nghiệm của Weiland [59]
Đặc điểm mẫu/mô hình
Tăng cường Chưa chịu lực
3 lớp Đang chịu lực
Tăng cường Chưa chịu lực
6 lớp Đang chịu lực
(kN)L?c
Hình 3.26 So sánh kết quả thí nghiệm với kết quả tính toán của bản được gia cường 6 lớp lưới Hình 3.25 và Hình 3.26 so sánh kết quả thí nghiệm và kết quả tính toán theo quan hệ lực – độ võng giữa nhịp. Đồng thời, giá trị lực lớn nhất từ kết quả tính toán và thí nghiệm cũng được tóm tắt ở Bảng 3.11. Có thể thấy, các kết quả tính toán và thí nghiệm có nhiều điểm tương đồng cả về khả năng chịu lực cũng như mối quan hệ giữa lực – độ võng. Cụ thể, sự
105
Sự sai khác tương đối nhỏ này chứng tỏ mô hình tính toán phản ánh khá chính xác khả năng chịu lực của kết cấu. Đối với kết cấu bản đối chứng, sự phá hoại xảy ra (mô hình tính kết thúc) khi biến dạng bê tông vùng nén đạt đến biến dạng nén cực hạn 0,003. Đối với các mẫu thí nghiệm được tăng cường, dạng phá hoại xảy ra khi lưới sợi bị kéo đứt khi đạt biến dạng kéo cực hạn của lưới sợi.
Đối với kết cấu được gia cường, mức tải trọng gây nứt của mô hình tính có sự sai khác khá lớn hơn so với kết quả thí nghiệm. Với mô hình kết cấu gia cường khi đang chịu lực (bản PL3-2.pre-TT và PL6-2.pre-TT), có sự sai lệch về độ cứng trong giai đoạn từ khi dầm bị nứt đến khi cốt thép bị chảy. Điều này có thể được giải thích là do trong quá trình thí nghiệm, việc sửa chữa và tăng cường bằng TRC có thêm công tác xử lý vết nứt chưa được xét đến trong mô hình. Công tác này làm vết nứt có xu hướng khép lại, làm tăng độ cứng cho kết cấu. Đồng thời, trong mô hình tính toán, độ võng của dầm được xác định từ biểu đồ mô men uốn - độ cong của tất cả các mặt cắt trên chiều dài dầm, và các mặt cắt có mô men lớn đều được xem là đã bị nứt. Tuy nhiên trong thực tế, cấu trúc vết nứt phát triển từ từ và có khoảng cách đáng kể giữa các vết nứt. Đồng thời, trong các khu vực chưa nứt, các mặt cắt này có mô men quán tính xấp xỉ bằng của mặt cắt nguyên. Điều này dẫn đến độ cứng sau khi nứt của các dầm thí nghiệm lớn hơn so với các kết quả tính toán lý thuyết.