Mô phỏng ứng xử nén lệch tâm của cột bê tông cốt thép bị ăn mòn do ion clorua

Trong bài viết này, ảnh hưởng của sự ăn mòn cốt thép dọc và cốt thép đai đến khả năng chịu lực của các cột bê tông cốt thép đã được nghiên cứu bằng phương pháp số thông qua phần mềm phần tử hữu hạn DIANA FEA.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mô phỏng ứng xử nén lệch tâm của cột bê tông cốt thép bị ăn mòn do ion clorua Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng, NUCE 2021. 15 (2V): 65–78 MÔ PHỎNG ỨNG XỬ NÉN LỆCH TÂM CỦA CỘT BÊ TÔNG CỐT THÉP BỊ ĂN MÒN DO ION CLORUA Bùi Hải Nama , Nguyễn Quang Đạta , Đỗ Văn Cônga , Nguyễn Tử Hòaa , Nguyễn Đức Nhâna , Phùng Công Minha , Nguyễn Trung Kiêna , Nguyễn Ngọc Tâna,∗ a Khoa Xây dựng Dân dụng & Công nghiệp, Trường Đại học Xây dựng, 55 đường Giải Phóng, quận Hai Bà Trưng, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 30/04/2021, Sửa xong 24/05/2021, Chấp nhận đăng 25/05/2021 Tóm tắt Trong bài báo này, ảnh hưởng của sự ăn mòn cốt thép dọc và cốt thép đai đến khả năng chịu lực của các cột bê tông cốt thép đã được nghiên cứu bằng phương pháp số thông qua phần mềm phần tử hữu hạn DIANA FEA. Các mô hình vật liệu suy giảm do ăn mòn sử dụng đã được kiểm chứng dựa trên sự so sánh giữa kết quả mô hình và kết quả thực nghiệm đối với biểu đồ quan hệ tải trọng - chuyển vị, cơ chế phá hoại và sự phân bố vết nứt. Hơn nữa, một nghiên cứu tham số đã được thực hiện nhằm khảo sát ảnh hưởng của độ lệch tâm và khoảng cách cốt thép đai đến ứng xử của cột ăn mòn. Nghiên cứu này chỉ ra rằng độ lệch tâm phải nhận được nhiều quan tâm do ảnh hưởng đáng kể của nó đến khả năng chịu nén và dạng phá hoại. Đồng thời, ảnh hưởng của khoảng cách cốt thép đai đến khả năng chịu lực của cột chịu nén lệch tâm là đáng kể hơn so với ảnh hưởng của nó đến dạng phá hoại. Từ khoá: bê tông cốt thép; cột ăn mòn; ăn mòn cốt thép; mô hình phần tử hữu hạn; độ lệch tâm; khoảng cách cốt thép đai. MODELING THE ECCENTRIC COMPRESSION BEHAVIOR OF CORRODED REINFORCED CONCRETE COLUMNS ATTACKED BY CHLORIDE IONS Abstract In this paper, the effects of longitudinal and shear reinforcements corrosion on the structural performance of reinforced concrete (RC) columns have been studied by finite element model using DIANA FEA software. The constitutive models applied were validated by comparing experiments which showed a good agreement in terms of load - displacement curve, failure mechanism and cracking patterns. Moreover, the parametric study was also conducted in order to identify the effects of eccentricity and tie spacing on the structural performance of corroded RC columns. This study shows that the eccentricity should be received more attention due to its considerable effect on the axial compression capacity and failure mechanism. It also shows that the effect of tie spacing in eccentric corroded columns on the load-carrying capacity is more significant than its contribution to the failure mode. Keywords: reinforced concrete; corroded column; reinforcement corrosion; finite element model; eccentric; tie spacing. https://doi.org/10.31814/stce.nuce2021-15(2V)-06 © 2021 Trường Đại học Xây dựng (NUCE) 1. Mở đầu Sự xuống cấp của các cấu kiện cột bê tông cốt thép (BTCT) thường dẫn đến nguy cơ cao về phá hoại và sự sụp đổ của công trình thực tế, bởi vì cột chịu tải trọng đứng và ngang từ tầng trên truyền ∗ Tác giả đại diện. Địa chỉ e-mail: tannn@nuce.edu.vn (Tân, N. N.) 65 cơ cao về phá hoại và sự sụp đổ của công trình thực tế, bởi vì cột chịu tải trọng đứng và ngang từ tầng trên truyền xuống tầng dưới cho đến khi toàn bộ tải trọng tập trung tại kết cấu móng [1]. Nhìn chung, kết cấu cột sẽ bị hư hỏng nhanh hơn do hiện tượng ăn mòn cốt thép khi chịu tác độngNam, củaB.các tác H., và cs. nhân / Tạp chíxâm Khoa thực từnghệ học Công môiXâytrường dựng như minh họa trên Hìnhxuống 1. Sựtầngăn dưới mònchochủ đếnyếu khi được toàn bộgây ra bởi tải trọng tậpsự xâm trung tại nhập kết cấucủa móng các [1].ion Nhìnclorua, chung,hoặc kết cấuquá cột trình sẽcacbonat bị hư hỏng hóa bê hơn nhanh tôngdohoặc sự kếtănhợp hiện tượng mòn của cả hai cốt thép khi nguyên nhâncủanày chịu tác động các[2]. Trong tác nhân xâmđiều thực kiện bình thường, lớp bê tông bảo vệ đóng một vai trò quan trọng chống lại sự bắt đầu từ môi trườn ...