Xem mẫu
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
PHẠM ĐĂNG NGUYÊN
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÔNG SỐ THIẾT KẾ
TẤM BÊ TÔNG XI MĂNG MẶT ĐƯỜNG CỨNG
TRONG ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU MIỀN TRUNG VIỆT NAM
THEO TIÊU CHUẨN AASHTO
Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô và đường thành phố
Mã số:
62.58.02.05.01
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. NGƯT.GS.TS Phạm Huy Khang
2. NGƯT.PGS.TS Lã Văn Chăm
Phản biện 1:.......
(Đại học........ )
Phản biện 2:.......
(Đại học ........)
Phản biện 3: ......
(Đại học........ )
Luận án đã được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp
Trường họp tại: Trường Đại học Giao Thông Vận Tải vào hồi
ngày tháng năm 2017.
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
1. Thư viện Quốc gia
2. Thư viện Trường Đại học Giao thông Vận tải
giờ ’
1
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Giới thiệu tóm tắt luận án
- Nội dung luận án gồm 4 chương; phần mở đầu; kết luận và kiến
nghị; ngoài ra còn có một quyển phụ lục đóng riêng.
+/ Phần mở đầu.
+/ Chương 1:Tổng quan về vấn đề nghiên cứu.
+/ Chương 2: Nghiên cứu các thông số về khí hậu khu vực miền
Trung sử dụng trong thiết kế và khai thác mặt đường theo AASHTO.
+/ Chương 3:Xác định các thông số đầu vào, khảo sát sự thay đổi
nhiệt độ trong tấm bê tông và lựa chọn một số thông số tính toán tấm
bê tông xi măng mặt đường theo AASHTO.
+/ Chương 4:Tính toán tấm bê tông xi măng mặt đường trong
điều kiện khí hậu miền Trung Việt Nam với các thông số lựa chọn.
+/ Kết luận và kiến nghị.
+/ Quyển Phụ lục luận án: được đóng riêng, trong đó là các số
liệu và những nội dung khác liên quan đến luận án.
2. Lý do chọn đề tài
Từng bước chuẩn hóa các số liệu đầu vào trong thiết kế mặt
đường BTXM- đường ô tô, gắn với từng vùng miền cụ thể trong tính
toán tương ứng với các đặc điểm về khí hậu khác nhau. Từ đó xây
dựng nên các bộ số liệu nhằm áp dụng vào thiết kế mặt đường
BTXM theo tiêu chuẩn AASHTO.
3. Mục đích nghiên cứu
Luận án chỉ tập trung nghiên cứu và giải quyết thông số về: Nhiệt,
gió, mưa (nhiệt độ trung bình năm, tốc độ gió trung bình năm, lượng
mưa trung bình năm) dùng trong tính toán độ chênh lệch nhiệt độ dương
hữu hiệu, độ chênh lệch nhiệt độ âm hữu hiệu ứng với độ tin cậy thiết kế
và lựa chọn hệ số thoát nước kết cấu, bố trí khe giãn khi tính toán tấm bê
tông xi măng mặt đường cứng theo hướng dẫn AASHTO.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Mặt đường bê tông xi măng (Mặt đường bê tông xi măng thông
thường có khe nối)- Đường ô tô trên khu vực miền Trung- Việt Nam.
2
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Nghiên cứu xác định các thông số về khí hậu khu vực: Nhiệt,
mưa, gió phục vụ cho tính toán chênh lệch nhiệt độ trong tấm BTXM
theo AASHTO.
- Nghiên cứu lựa chọn hệ số thoát nước dùng trong thiết kế mặt
đường BTXM theo AASHTO.
- Phân tích đánh giá sự ảnh hưởng của hệ số giãn nhiệt BTXM, ảnh
hưởng của hệ số này đến chiều rộng khe giãn trên mặt đường BTXM.
- Dựa trên các thông số xác định được ứng với điều kiện cụ thể
của khu vực thiết kế tuyến, từ đó làm cơ sở để tính toán lựa chọn
chiều dày và bố trí cấu tạo tấm BTXM mặt đường.
6. Những đóng góp mới của luận án
1) Xác định được giá trị các thông số về lượng mưa trung bình
năm, tốc độ gió trung bình năm, nhiệt độ trung bình năm chịu tác
động của BĐKH, từ đó xác định được chênh lệch nhiệt độ trong
tấm BTXM mặt đường ứng với độ tin cậy yêu cầu trong thiết kế.
2) Khảo sát nghiên cứu và kiến nghị lựa chọn hệ số thoát nước.
3) Phân tích sự ảnh hưởng của hệ số giãn nhiệt BTXM đến tính
toán bố trí khe nối trên mặt đường.
4) Trên cơ sở các thông số thiết kế có tính tương đồng mà một số
nước đã sử dụng, tiến hành khảo sát nghiên cứu thêm, cùng với
những thông số cơ bản mà luận án đã xác định sẽ góp phần làm
chính xác hóa quá trình tính toán, từng bước ứng dụng AASHTO vào
thiết kế tấm bê tông xi măng mặt đường cho khu vực miền Trung
Việt Nam nói riêng và cả nước nói chung ./.
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về mặt đường bê tông xi măng. [1],[2],[4]...
1.1.1. Những khái niệm cơ bản
- Áo đường là công trình được xây dựng trên nền đường bằng nhiều
tầng lớp vật liệu có độ cứng và cường độ lớn hơn so với đất nền đường
để phục vụ cho xe chạy, trực tiếp chịu tác dụng phá hoại thường xuyên
3
của các phương tiện giao thông và những nhân tố thiên nhiên (mưa, gió,
sự thay đổi nhiệt độ,...)[34].
- Mặt đường BTXM thông thường có khe nối là loại mặt đường
có tầng mặt bằng các tấm BTXM kích thước hữu hạn, liên kết với nhau
bằng các khe nối (khe dọc và khe ngang. Ngoại trừ các chỗ có khe nối
và các khu vực cục bộ khác, trong tầng mặt BTXM loại này đều không
bố trí cốt thép (mặt đường BTXM phân tấm không cốt thép).[6].
1.1.2.Cơ sở lý thuyết về sự làm việc của áo đường cứng
- Áo đường cứng được thiết kế dựa trên lý thuyết ''Tấm trên nền đàn
hồi'' đồng thời có xét tới sự thay đổi nhiệt độ và của các tác nhân khác
gây ra với tấm bê tông.[6].
1.1.3.Xem xét trạng thái làm việc của tấm BTXM mặt đường dưới
tác dụng của khí hậu thời tiết [37]:
Các yếu tố thời tiết ảnh hưởng trực tiếp đến sụ làm việc của tấm BTXM
mặt đường: Nhiệt độ không khí, bức xạ mặt trời, vận tốc gió, mưa...
Trong quá trình khai thác tùy vào từng thời điểm cụ thể mà tấm BTXM
xuất hiện các hình thức biến dạng sau:
- Biến dạng uốn vồng, biên dạng uốn võng và biến dạng co-giãn
tấm BTXM.
1.2. Tổng quan về các thông số đầu vào yêu cầu và phương trình
tính toán mặt đường BTXM theo tiêu chuẩn AASHTO.[21],[24],.
1.2.1.Các thông số liệu đầu vào yêu cầu
Tổng trục xe tiêu chuẩn dự báo (ESALs), W80 cho cả thời kỳ phục
vụ, ở làn xe thiết kế, độ tin cậy thiết kế, R, %, độ lệch tiêu chuẩn
toàn phần, S0, độ tổn thất khả năng phục vụ thiết kế PSI = p1 - p2,
Trị số k đàn hồi hữu hiệu (đã điều chỉnh theo mùa) của nền đất,
kPa/mm, Cường độ chịu kéo uốn của bê tông S’c, kPa, môđun đàn hồi
của bê tông, Ec, kPa, khoảng cách khe nối, L, m, môđun đàn hồi của
lớp móng, Eb, kPa, nhân tố ma sát giữa tấm và móng, f, chiều dày lớp
móng, Hb, mm, độ chênh lệch nhiệt độ dương hữu hiệu của tấm bê
tông (độ chênh nhiệt độ mặt trên so với mặt đáy tâm), TD(+), oC, điều
kiện chống đỡ của mép làn xe.
nguon tai.lieu . vn
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
PHẠM ĐĂNG NGUYÊN
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÔNG SỐ THIẾT KẾ
TẤM BÊ TÔNG XI MĂNG MẶT ĐƯỜNG CỨNG
TRONG ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU MIỀN TRUNG VIỆT NAM
THEO TIÊU CHUẨN AASHTO
Chuyên ngành: Xây dựng đường ô tô và đường thành phố
Mã số:
62.58.02.05.01
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. NGƯT.GS.TS Phạm Huy Khang
2. NGƯT.PGS.TS Lã Văn Chăm
Phản biện 1:.......
(Đại học........ )
Phản biện 2:.......
(Đại học ........)
Phản biện 3: ......
(Đại học........ )
Luận án đã được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp
Trường họp tại: Trường Đại học Giao Thông Vận Tải vào hồi
ngày tháng năm 2017.
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
1. Thư viện Quốc gia
2. Thư viện Trường Đại học Giao thông Vận tải
giờ ’
1
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Giới thiệu tóm tắt luận án
- Nội dung luận án gồm 4 chương; phần mở đầu; kết luận và kiến
nghị; ngoài ra còn có một quyển phụ lục đóng riêng.
+/ Phần mở đầu.
+/ Chương 1:Tổng quan về vấn đề nghiên cứu.
+/ Chương 2: Nghiên cứu các thông số về khí hậu khu vực miền
Trung sử dụng trong thiết kế và khai thác mặt đường theo AASHTO.
+/ Chương 3:Xác định các thông số đầu vào, khảo sát sự thay đổi
nhiệt độ trong tấm bê tông và lựa chọn một số thông số tính toán tấm
bê tông xi măng mặt đường theo AASHTO.
+/ Chương 4:Tính toán tấm bê tông xi măng mặt đường trong
điều kiện khí hậu miền Trung Việt Nam với các thông số lựa chọn.
+/ Kết luận và kiến nghị.
+/ Quyển Phụ lục luận án: được đóng riêng, trong đó là các số
liệu và những nội dung khác liên quan đến luận án.
2. Lý do chọn đề tài
Từng bước chuẩn hóa các số liệu đầu vào trong thiết kế mặt
đường BTXM- đường ô tô, gắn với từng vùng miền cụ thể trong tính
toán tương ứng với các đặc điểm về khí hậu khác nhau. Từ đó xây
dựng nên các bộ số liệu nhằm áp dụng vào thiết kế mặt đường
BTXM theo tiêu chuẩn AASHTO.
3. Mục đích nghiên cứu
Luận án chỉ tập trung nghiên cứu và giải quyết thông số về: Nhiệt,
gió, mưa (nhiệt độ trung bình năm, tốc độ gió trung bình năm, lượng
mưa trung bình năm) dùng trong tính toán độ chênh lệch nhiệt độ dương
hữu hiệu, độ chênh lệch nhiệt độ âm hữu hiệu ứng với độ tin cậy thiết kế
và lựa chọn hệ số thoát nước kết cấu, bố trí khe giãn khi tính toán tấm bê
tông xi măng mặt đường cứng theo hướng dẫn AASHTO.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Mặt đường bê tông xi măng (Mặt đường bê tông xi măng thông
thường có khe nối)- Đường ô tô trên khu vực miền Trung- Việt Nam.
2
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Nghiên cứu xác định các thông số về khí hậu khu vực: Nhiệt,
mưa, gió phục vụ cho tính toán chênh lệch nhiệt độ trong tấm BTXM
theo AASHTO.
- Nghiên cứu lựa chọn hệ số thoát nước dùng trong thiết kế mặt
đường BTXM theo AASHTO.
- Phân tích đánh giá sự ảnh hưởng của hệ số giãn nhiệt BTXM, ảnh
hưởng của hệ số này đến chiều rộng khe giãn trên mặt đường BTXM.
- Dựa trên các thông số xác định được ứng với điều kiện cụ thể
của khu vực thiết kế tuyến, từ đó làm cơ sở để tính toán lựa chọn
chiều dày và bố trí cấu tạo tấm BTXM mặt đường.
6. Những đóng góp mới của luận án
1) Xác định được giá trị các thông số về lượng mưa trung bình
năm, tốc độ gió trung bình năm, nhiệt độ trung bình năm chịu tác
động của BĐKH, từ đó xác định được chênh lệch nhiệt độ trong
tấm BTXM mặt đường ứng với độ tin cậy yêu cầu trong thiết kế.
2) Khảo sát nghiên cứu và kiến nghị lựa chọn hệ số thoát nước.
3) Phân tích sự ảnh hưởng của hệ số giãn nhiệt BTXM đến tính
toán bố trí khe nối trên mặt đường.
4) Trên cơ sở các thông số thiết kế có tính tương đồng mà một số
nước đã sử dụng, tiến hành khảo sát nghiên cứu thêm, cùng với
những thông số cơ bản mà luận án đã xác định sẽ góp phần làm
chính xác hóa quá trình tính toán, từng bước ứng dụng AASHTO vào
thiết kế tấm bê tông xi măng mặt đường cho khu vực miền Trung
Việt Nam nói riêng và cả nước nói chung ./.
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về mặt đường bê tông xi măng. [1],[2],[4]...
1.1.1. Những khái niệm cơ bản
- Áo đường là công trình được xây dựng trên nền đường bằng nhiều
tầng lớp vật liệu có độ cứng và cường độ lớn hơn so với đất nền đường
để phục vụ cho xe chạy, trực tiếp chịu tác dụng phá hoại thường xuyên
3
của các phương tiện giao thông và những nhân tố thiên nhiên (mưa, gió,
sự thay đổi nhiệt độ,...)[34].
- Mặt đường BTXM thông thường có khe nối là loại mặt đường
có tầng mặt bằng các tấm BTXM kích thước hữu hạn, liên kết với nhau
bằng các khe nối (khe dọc và khe ngang. Ngoại trừ các chỗ có khe nối
và các khu vực cục bộ khác, trong tầng mặt BTXM loại này đều không
bố trí cốt thép (mặt đường BTXM phân tấm không cốt thép).[6].
1.1.2.Cơ sở lý thuyết về sự làm việc của áo đường cứng
- Áo đường cứng được thiết kế dựa trên lý thuyết ''Tấm trên nền đàn
hồi'' đồng thời có xét tới sự thay đổi nhiệt độ và của các tác nhân khác
gây ra với tấm bê tông.[6].
1.1.3.Xem xét trạng thái làm việc của tấm BTXM mặt đường dưới
tác dụng của khí hậu thời tiết [37]:
Các yếu tố thời tiết ảnh hưởng trực tiếp đến sụ làm việc của tấm BTXM
mặt đường: Nhiệt độ không khí, bức xạ mặt trời, vận tốc gió, mưa...
Trong quá trình khai thác tùy vào từng thời điểm cụ thể mà tấm BTXM
xuất hiện các hình thức biến dạng sau:
- Biến dạng uốn vồng, biên dạng uốn võng và biến dạng co-giãn
tấm BTXM.
1.2. Tổng quan về các thông số đầu vào yêu cầu và phương trình
tính toán mặt đường BTXM theo tiêu chuẩn AASHTO.[21],[24],.
1.2.1.Các thông số liệu đầu vào yêu cầu
Tổng trục xe tiêu chuẩn dự báo (ESALs), W80 cho cả thời kỳ phục
vụ, ở làn xe thiết kế, độ tin cậy thiết kế, R, %, độ lệch tiêu chuẩn
toàn phần, S0, độ tổn thất khả năng phục vụ thiết kế PSI = p1 - p2,
Trị số k đàn hồi hữu hiệu (đã điều chỉnh theo mùa) của nền đất,
kPa/mm, Cường độ chịu kéo uốn của bê tông S’c, kPa, môđun đàn hồi
của bê tông, Ec, kPa, khoảng cách khe nối, L, m, môđun đàn hồi của
lớp móng, Eb, kPa, nhân tố ma sát giữa tấm và móng, f, chiều dày lớp
móng, Hb, mm, độ chênh lệch nhiệt độ dương hữu hiệu của tấm bê
tông (độ chênh nhiệt độ mặt trên so với mặt đáy tâm), TD(+), oC, điều
kiện chống đỡ của mép làn xe.