Báo cáo khoa học: TIẾP CẬN ĐA XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA CÁC NGHIÊN CỨU LÍ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM VỀ BÊ TÔNG HIỆN NAY

Tóm tắt: Bài báo góp phần phân tích tiếp cận đa cấp trong xu hướng phát triển của các nghiên cứu lí thuyết và thực nghiệm về ứng xử của bê tông ở Việt nam và trên thế giới; ứng dụng trong tính toán các công trình xây dựng, giao thông hay lò điện nguyên tử; vấn đề đặt ra cho thực trạng nghiên cứu về vật liệu và kết cấu bê tông hiện nay ở Việt nam, và một số đề xuất giải pháp để các nghiên cứu trong nước có thể theo kịp xu hướng phát triển của...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo khoa học: "TIẾP CẬN ĐA XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA CÁC NGHIÊN CỨU LÍ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM VỀ BÊ TÔNG HIỆN NAY" TIẾP CẬN ĐA XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA CÁC NGHIÊN CỨU LÍ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM VỀ BÊ TÔNG HIỆN NAY ThS. TRẦN THẾ TRUYỀN Bộ môn Cầu hầm GS. TS. NGUYỄN VIẾT TRUNG Bộ môn Công trình Giao thông Thành phố Khoa Công trình Trường Đại học Giao thông Vận tải Tóm tắt: Bài báo góp phần phân tích tiếp cận đa cấp trong xu hướng phát triển của các nghiên cứu lí thuyết và thực nghiệm về ứng xử của bê tông ở Việt nam và trên thế giới; ứng dụng trong tính toán các công trình xây dựng, giao thông hay lò điện nguyên tử; vấn đề đặt ra cho thực trạng nghiên cứu về vật liệu và kết cấu bê tông hiện nay ở Việt nam, và một số đề xuất giải pháp để các nghiên cứu trong nước có thể theo kịp xu hướng phát triển của thế giới. Summary: This paper contributes to the analysis of the multi-scaling approach in the current trend of theoretical and experimental studies on the behavior of concrete in Vietnam CT 2 and around the world; its application in calculation of civil structures, transport works or nuclear power plants; questions proposed for the actual research into concrete materials and structures in Vietnam; some recommendations to enable domestic studies to catch up with the world’s development trend.I. ĐẶT VẤN ĐỀ Khi tiến hành các nghiên cứu về ứng xử của vật liệu không đồng nhất nói chung và bê tôngnói riêng, người ta thường đứng trên hai góc độ khác nhau, dưới con mắt của nhà vật liệu học bêtông thật sự là một vật liệu rất không đồng nhất, tồn tại với các pha khác nhau; còn dưới conmắt của các kỹ sư xây dựng vật liệu bê tông được xem là một môi trường gần như đồng nhất vàhoàn toàn có thể dùng các lý thuyết của môi trường liên tục hoặc liên tục yếu để mô phỏng.Trong các quan điểm tính toán cổ điển về bê tông hai góc nhìn này thường bị tách rời nhau, dovậy các kỹ sư gần như chẳng quan tâm đến cấu trúc nội tại của các loại bê tông như thế nào,điều này dẫn đến độ chính xác của kết quả tính toán giảm đi rất nhiều, đặc biệt là trong trường Số 21 - 03/2008 Tạp chí KHOA HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI hợp bê tông bắt đầu xuất hiện các đường nứt nhỏ và khi tương tác với các yếu tố môi trường thì các kết quả tính toán đồng nhất lại càng không chính xác. Việc kết hợp đồng thời các quan điểm vĩ mô và vi mô trong một tiếp cận đa cấp về ứng xử của vật liệu và kết cấu bê tông đã và đang là xu hướng được nhiều nhà nghiên cứu trên thế giới tiến hành. Trong bài báo này chúng tôi muốn góp phần tổng hợp các xu hướng nghiên cứu đó để vừa cung cấp cho độc giả toàn cảnh về các nghiên cứu về bê tông hiện nay trên thế giới cũng như đánh giá hiện trạng các nghiên cứu về bê tông ở Việt nam nhằm có giải pháp để có thể khắc phục các hạn chế mà chúng ta đang gặp phải. II. CÁC TIẾP CẬN VĨ MÔ (MACROSCOPIC) VỀ SỰ LÀM VIỆC CỦA BÊ TÔNG Các tiếp cận vĩ mô (macroscopic) khi nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về bê tông đã và đang được ứng dụng rất thành công ở trong nước cũng như trên thế giới. Các mô hình ứng xử dựa trên cơ sở các nguyên lí ứng xử cơ bản của trường liên tục hoặc liên tục yếu đã góp phần mô phỏng được hầu hết các trường hợp ứng xử khi phá hoại của bê tông dưới tác động của tải trọng và các yếu tố môi trường. Đầu tiên phải kể đến các mô hình đàn hồi tuyến tính sử dụng hai tham số cơ bản là mô đun đàn hồi và hệ số Poisson được ứng dụng để tính toán nội lực trong các kết cấu sử dụng vật liệu bê tông trong giai đoạn trước phá hoại, các mô hình đàn hồi phi tuyến (Ahmed & Shah (1982) hoặc sử dụng gia tăng các biến trạng thái Gerstle (1981) cũng đã được đề nghị để kết quả tính toán chính xác hơn. Tiếp đó là các mô hình phức tạp hơn như mô hình đàn dẻo (Raynourd (1974), Franzetkakit (1987), Chen & Han (1988), Lubnier & Olivier (1989), Feentra & de Borst (1995), Nedjar (2002)…), mô hình đàn hồi-dòn (Mazars (1984),CT 2 Simo & Ju (1987a,1987b), Pijaudier-cabot & Bazant (1988-1989), Jirasek (1996, 2004)…), các mô hình nứt (Dugdale & Barenblatt (1960-1962, Hiller Borg (1984), Bazant (1983)…) cũng lần lượt được đề nghị để tính đến ứng xử phi tuyến của bê tông sau đàn hồi, mỗi mô hình có những ưu nhược điểm khác nhau và được dùng hợp lí cho mỗi trường hợp nhất định. Cuối cùng là các mô hình kết hợp (Lemaitre(1992), Salari (2004), ...