Tóm tắt Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu gia cường kết cấu bê tông cốt thép bằng tấm composite - ứng dụng cho công trình thủy lợi

Mục đích của luận án nhằm Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của kết cấu bê tông cốt thép được gia cường bằng tấm composite ứng dụng cho công trình thủy lợi. Đề xuất cơ sở cho việc xây dựng qui trình và phương pháp tính toán thiết kế gia cường kết cấu bê tông cốt thép bằng tấm composite.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu gia cường kết cấu bê tông cốt thép bằng tấm composite - ứng dụng cho công trình thủy lợiBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI VIỆT NAM  NGUYỄN CHÍ THANHNGHIÊN CỨU GIA CƯỜNG KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉPBẰNG TẤM COMPOSITE - ỨNG DỤNG CHO CÔNG TRÌNH THỦY LỢI Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủy Mã số: 62–58–02–02 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI –2017Công trình được hoàn thành tại: VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI VIỆT NAMNgười hướng dẫn khoa học: 1. GS.TS Lê Mạnh Hùng 2. GS.TS Phạm Ngọc Khánh Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3:Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp ViệnHọp tại Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam171 Tây Sơn – Đống Đa – Hà Nộivào hồi giờ 00, ngày tháng năm 2017 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia Hà Nội - Thư viện Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam 1 MỞ ĐẦU1. Tính cấp thiết của đề tài Trong kết cấu công trình thủy lợi (CTTL), sự xâm thực của môitrường đã làm cho nhiều công trình có kết cấu bằng bê tông cốt thépnhư cáccống dưới đê, đập,… xuống cấp nghiêm trọng, không đảmbảo tuổi thọ thiết kế. Ngoài ra, những thay đổi do yêu cầu sử dụngthường có xu hướng bất lợi đối với kết cấu công trình hiện hữu đòihỏi việc thực hiện các giải pháp sửa chữa, nâng cấp hoặc thậm chíthay mới kết cấu công trình. Việc nghiên cứu các giải pháp côngnghệ sửa chữa, gia cường để duy trì và phục hồi sự làm việc bìnhthường của kết cấu công trình thủy lợi bằng bê tông cốt thép là mộtyêu cầu cấp thiết. Gần đây, ở nước ta bắt đầu tiếp cận một giải pháp gia cường kếtcấu công trình bê tông cốt thép (BTCT) bằng tấm vật liệu compositesợi các bon, thủy tinh và aramid. Tuy nhiên, việc nghiên cứu về giảipháp gia cường: dùng loại vật liệu nào, dán bao nhiêu lớp, dán theophương pháp nào, kích thước bao nhiêu là phụ thuộc vào tình trạngchịu lực, tình trạng phá hủy của kết cấu. Nghiên cứu về ứng xử củakết cấu sau khi gia cường vẫn còn nhiều thách thức, đặc biệt là vềcác trạng thái phá hủy của kết cấu mới thường đột ngột (phá hoạigiòn do phá hoại lớp keo dính bám hoặc bóc tách lớp bê tông bảo vệ)nên việc kiểm soát ứng xử của kết cấu vẫn còn là một thách thức.Việc xác định ứng xử của hệ thống kết cấu trước và sau khi giacường dưới tác dụng của tải trọng cũng như sức chịu tải của nó là rấtcần thiết, không chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến việc lựa chọn mức độ vàphương án gia cường mà còn giúp việc quản lý khai thác được hiệuquả về kỹ thuật và kinh tế.2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của kếtcấu bê tông cốt thép được gia cường bằng tấm composite ứng dụngcho công trình thủy lợi. Đề xuất cơ sở cho việc xây dựng qui trình vàphương pháp tính toán thiết kế gia cường kết cấu bê tông cốt thépbằng tấm composite.3. Phương pháp nghiên cứu Luận án sử dụng nhiều phương pháp nghiên cứu khác nhau nhằmkhai thác hiệu quả những điểm mạnh của từng phương pháp. Các kếtquả thu được từ các phương pháp bổ sung cho nhau và khẳng định 2tính đúng đắn về khoa học của kết quả nghiên cứu. Những phươngpháp sử dụng trong luận án gồm: nghiên cứu tài liệu, mô hình vật lý,thực nghiệm hiện trường và mô hình toán.4. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu Luận án nghiên cứu ứng xử của kết cấu bê tông cốt thép các côngtrình thủy lợi, cấu kiện dầm, tấm và bản với việc sử dụng vật liệu giacường từ nhà sản xuất Fyfe với chủng loại SEH-25A có bề dày0,635mm, cường độ chịu kéo 521 MPa, mô đun đàn hồi 26,1 GPa vàđộ dãn dài cực hạn 2%. Keo dính có cường độ chịu kéo là 72,4 MPa,mô đun đàn hồi 3,18 GPa và độ dãn dài 5,0%.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án - Luận án đã làm rõ các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả giacường kết cấu BTCT công trình thủy lợi bằng tấm composite. - Kết quả nghiên cứu đóng góp cơ sở khoa học cho việc tiếntới xây dựng quy trình thiết kế gia cường kết cấu BTCT bằng tấmcomposite phục vụ nâng cấp, sửa chữa công trình thủy lợi.6. Những đóng góp mới của luận án 1) Luận án đã xây dựng được quan hệ giữa khả năng chịu lực củakết cấu (chuyển vị và tải trọng giới hạn) với mức độ gia cường khácnhau; đã xây dựng quan hệ giữa khả năng chịu lực của kết cấu giacường với các tham số ảnh hưởng như: cường độ bê tông, hàm lượngcốt thép và chiều dày lớp bê tông bảo vệ. 2) Luận án đã đề xuất được công thức tính toán sức kháng cắt cóxét tới khoảng cách đoạn không gia cường cho kết cấu dạng tấm bảnkhông cốt đai; Công thức này cho phép quyết định phạm vi giacường nhanh chóng và đơn giản hơn các công thức hiện có. 3) Luận án đã ứng dụng kết quả nghiên cứu để gia cường kết cấucho cống dưới đập hồ Liệt Sơn, thi công trong điều kiện ẩm ướt,cường độ của bê tông thấp. Luận án đã đề xuất các khuyến cáo kỹthuật phục vụ cho việc xây dựng qui trình và phương pháp tính toánthiết kế gia cường kết cấu bê tông cốt thép bằng tấm composite ứngdụng cho công trình thủy lợi.Chương 1: TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU GIA CƯỜNGKẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP BẰNG TẤM COMPOSITE1.1Hiện trạng hư hỏng kết cấu BTCTcông trình thủy lợi Các kết cấu BTCT công trình thủy lợi như cống dưới đê đập, cầumáng dẫn nước, các đường hầm tuy nen,…sau một thời gian sử dụng 3thường xuất hiện các vết nứt, rỗ bề mặt, bê tông bị bào mòn do dòngchảy, xuất hiện các hiện tượng nhũ vôi, hoặc hư hỏng ở các bộ phậnnối tiếp giữa các kết cấu trong giai đoạn thi công. Hậu quả là xuấthiện dòng thấm, rò rỉ qua công trình, làm suy giảm khả năng chịu lựccủa công trình, dẫn đến làm ảnh hưởng đến mức độ an toàn và quátrình khai thác, vận hành của công trình. Ở nước ...