Xem mẫu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI

ĐẶNG VĂN SỸ

NGHIÊN CỨU LỚP MẶT CẦU BẰNG BÊ TÔNG
TÍNH NĂNG SIÊU CAO GIA CƯỜNG CỐT SỢI
THÉP (UHPFRC) TRÊN BẢN THÉP TRỰC HƯỚNG

Chuyên ngành: Xây dựng công trình đặc biệt
Mã số: 62.58.02.06

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI, 2017

Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Giao thông vận tải

Người hướng dẫn khoa học:
1. GS.TS. Phạm Duy Hữu
2. TS. Trần Việt Hùng

Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường
họp tại: Trường Đại học Giao thông vận tải vào hồi ….. giờ ….. ngày
….. tháng ….. năm 2017

Có thể tìm hiểu luận án tại:
1. Thư viện Trường Đại học Giao thông vận tải
2. Thư viện Quốc gia

1
MỞ ĐẦU
1. Lý do lựa chọn đề tài
Kết cấu mặt cầu bản thép trực hướng (OSD) với ưu điểm trọng lượng
bản thân nhỏ, độ cứng lớn, thi công nhanh, đã được ứng dụng thành công
cho hàng ngàn cây cầu trên thế giới.
Thực tế khai thác cho thấy, do sự xuống cấp của vật liệu làm lớp phủ, sự
gia tăng của tải trọng xe chạy làm xuất hiện các hư hỏng: ở lớp phủ mặt cầu,
tại các mối hàn, bản mặt cầu thép, sườn dầm thép. Các hư hỏng này làm
giảm chất lượng khai thác và tuổi thọ công trình. Vấn đề đặt ra là tìm biện
pháp để tăng cường, sửa chữa, kéo dài tuổi thọ các công trình cầu cũ đã xuất
hiện các hư hỏng nêu trên và đề xuất những điều chỉnh trong thiết kế đối với
các công trình cầu mới.
Xu hướng chung để giải quyết vấn đề này là sử dụng một lại lớp phủ
mặt cầu bằng bê tông cốt sợi nhằm tăng độ cứng của kết cấu, giảm ứng suất
gây mỏi tại các vị trí bất lợi. Hướng nghiên cứu này đã được nghiên cứu,
ứng dụng ở Nhật Bản, Hà Lan, Mỹ, Trung Quốc [44], [46], [50], [73], [77].
Luận án nghiên cứu nhằm: Chế tạo bê tông tính năng siêu cao gia cường
cốt sợi (UHPFRC) từ nguồn vật liệu trong nước; xác định mô hình ứng xử
uốn; nghiên cứu ứng xử uốn của UHPFRC trên bản thép trực hướng và đề
xuất một loại lớp phủ mặt cầu mới trên bản thép trực hướng ở Việt Nam.
2. Mục đích nghiên cứu
- Lựa chọn vật liệu, thiết kế thành phần UHPFRC từ các vật liệu sẵn có
ở Việt Nam (UHPFRC-V). Xác định tính năng cơ học, mô hình ứng xử
uốn của UHPFRC-V từ các thí nghiệm chuẩn.
- Nghiên cứu ứng xử uốn của UHPFRC-V trên bản thép, thiết lập mô
hình ứng xử uốn của UHPFRC-V trên bản thép để tính toán kết cấu.
- Đề xuất mô hình sử dụng UHPFRC-V, đánh giá hiệu quả của giải pháp
áp dụng UHPFRC-V trong việc giảm ứng suất, biến dạng kết cấu OSD.

2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Ứng xử uốn của UHPFRC-V trên mẫu chuẩn, uốn âm của mặt cắt liên
hợp “bản thép - UHPFRC-V”.
- Ứng xử cục bộ của kết cấu OSD có lớp phủ bằng UHPFRC-V chịu tải
trọng bánh xe bằng phương pháp PTHH. Không xét ảnh hưởng của nhiệt độ
trong ứng xử của kết cấu OSD có lớp phủ bằng UHPFRC-V.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của Luận án
Ý nghĩa khoa học của Luận án:
Lựa chọn thành phần UHPFRC-V, xây dựng mô hình ứng xử uốn của
UHPFRC-V phục vụ tính toán, phân tích kết cấu.
Phân tích ứng xử của UHPFRC-V trên bản thép trực hướng, đề xuất mô
hình ứng dụng UHPFRC-V trên mặt cầu thép trực hướng ở Việt Nam.
Ý nghĩa thực tiễn của Luận án:
Đề xuất mô hình sử dụng UHPFRC-V trên kết cấu OSD, làm tiền đề cho
việc nghiên cứu, ứng dụng UHPFRC-V trong xây dựng cầu ở Việt Nam.
5. Phương pháp nghiên cứu
Luận án sử dụng kết hợp phương pháp nghiên cứu lý thuyết, thực
nghiệm và ứng dụng phương pháp PTHH trong phân tích kết cấu.
6. Nội dung, kết cấu của luận án
Luận án gồm bản thuyết minh 140 trang bao gồm 4 chương, phần mở
đầu và phần kết luận và tập Phụ lục 57 trang trình bày các kết quả thí
nghiệm, chương trình và kết quả tính toán trong luận án.
Chương 1: Tổng quan về UHPFRC và các nghiên cứu ứng dụng trên bản
thép trực hướng.
Chương 2: Thành phần và tính năng của bê tông tính năng siêu cao gia
cường cốt sợi.
Chương 3: Nghiên cứu thực nghiệm ứng xử uốn âm của UHPFRC-V
trên bản thép.
Chương 4: Phân tích ứng xử kết cấu bản thép trực hướng có lớp phủ
UHPFRC-V.

3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG TÍNH NĂNG SIÊU CAO
GIA CƯỜNG CỐT SỢI VÀ CÁC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TRÊN
BẢN THÉP TRỰC HƯỚNG
1.1. Mở đầu
Bê tông tính năng siêu cao gia cường cốt sợi (UHPFRC) là một loại vật
liệu được nghiên cứu và phát triển trên thế giới từ năm 1990, đặc tính của
bê tông này là có cường độ nén từ 100 đến hơn 200MPa [16], [70], [71],
khả năng chịu uốn, cắt cao, khả năng chịu tác động va chạm, chịu tải trọng
lặp rất lớn và có độ bền và sự ổn định lâu dài hơn so với bê tông truyền
thống.
1.2. Thành phần, tính năng của UHPFRC
1.2.1. Thành phần của UHPFRC
Thành phần vật liệu chủ yếu của UHPFRC bao gồm: Cát quartz, bột
quartz, muội silic, sợi thép, phụ gia siêu dẻo và nước. Trong đó:
- Xi măng (X): CEM 42,5 I N(thế giới), PC40(Việt Nam), khối lượng
(700÷1100) kg/m3, xu hướng sử dụng ≤ 900 kg/m3.
- Muội silic: Hàm lượng (10÷30)% khối lượng xi măng, nhiều nghiên
cứu kết luận tỷ lệ 25% là tối ưu [30], [60], [69], [70], [71].
- Cát quartz (C): C/X = 0,7 ÷ 1,42. Cỡ hạt 0 ÷ 0,6 mm.
- Bột quartz: cỡ hạt tương đương xi măng, được sử dụng để thay thế một
phần xi măng, thường không quá 30% lượng xi măng.
- Sợi thép: 0÷6 % thể tích của bê tông. Hàm lượng hợp lý là 2% [40],
[60], [65], [73].
- Tỷ lệ N/X thường sử dụng từ 0,16 ÷ 0,24.
1.2.2. Tính năng cơ học của UHPFRC
Tổng hợp tính năng cơ học của UHPFRC từ các báo cáo ở 3 Hội thảo
chuyên đề về UHPC [70], [71], [72] trên Bảng 1.5.

nguon tai.lieu . vn