Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu lớp mặt cầu bằng bê tông tính năng siêu cao gia cường cốt sợi thép (UHPFRC) trên bản thép trực hướng

Luận án được nghiên cứu với mục tiêu nhằm 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.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu lớp mặt cầu bằng bê tông tính năng siêu cao gia cường cốt sợi thép (UHPFRC) trên bản thép trực hướngBỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢIĐẶNG VĂN SỸNGHIÊN CỨU LỚP MẶT CẦU BẰNG BÊ TÔNGTÍNH NĂNG SIÊU CAO GIA CƯỜNG CỐT SỢITHÉP (UHPFRC) TRÊN BẢN THÉP TRỰC HƯỚNGChuyên ngành: Xây dựng công trình đặc biệtMã số: 62.58.02.06TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬTHÀ NỘI, 2017Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại học Giao thông vận tảiNgười hướng dẫn khoa học:1. GS.TS. Phạm Duy Hữu2. TS. Trần Việt HùngPhản biện 1:Phản biện 2:Phản biện 3:Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trườnghọp tại: Trường Đại học Giao thông vận tải vào hồi ….. giờ ….. ngày….. tháng ….. năm 2017Có thể tìm hiểu luận án tại:1. Thư viện Trường Đại học Giao thông vận tải2. Thư viện Quốc gia1MỞ ĐẦU1. Lý do lựa chọn đề tàiKết cấu mặt cầu bản thép trực hướng (OSD) với ưu điểm trọng lượngbản thân nhỏ, độ cứng lớn, thi công nhanh, đã được ứng dụng thành côngcho hàng ngàn cây cầu trên thế giới.Thực tế khai thác cho thấy, do sự xuống cấp của vật liệu làm lớp phủ, sựgia 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 làmgiảm chất lượng khai thác và tuổi thọ công trình. Vấn đề đặt ra là tìm biệnpháp để tăng cường, sửa chữa, kéo dài tuổi thọ các công trình cầu cũ đã xuấthiện các hư hỏng nêu trên và đề xuất những điều chỉnh trong thiết kế đối vớicác công trình cầu mới.Xu hướng chung để giải quyết vấn đề này là sử dụng một lại lớp phủmặt cầu bằng bê tông cốt sợi nhằm tăng độ cứng của kết cấu, giảm ứng suấtgây 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 cườngcốt sợi (UHPFRC) từ nguồn vật liệu trong nước; xác định mô hình ứng xửuốn; nghiên cứu ứng xử uốn của UHPFRC trên bản thép trực hướng và đềxuất 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 cóở Việt Nam (UHPFRC-V). Xác định tính năng cơ học, mô hình ứng xửuốn của UHPFRC-V từ các thí nghiệm chuẩn.- Nghiên cứu ứng xử uốn của UHPFRC-V trên bản thép, thiết lập môhình 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 phápáp dụng UHPFRC-V trong việc giảm ứng suất, biến dạng kết cấu OSD.23. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu- Ứng xử uốn của UHPFRC-V trên mẫu chuẩn, uốn âm của mặt cắt liênhợp “bản thép - UHPFRC-V”.- Ứng xử cục bộ của kết cấu OSD có lớp phủ bằng UHPFRC-V chịu tảitrọng bánh xe bằng phương pháp PTHH. Không xét ảnh hưởng của nhiệt độtrong ứng xử của kết cấu OSD có lớp phủ bằng UHPFRC-V.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của Luận ánÝ nghĩa khoa học của Luận án:Lựa chọn thành phần UHPFRC-V, xây dựng mô hình ứng xử uốn củaUHPFRC-V phục vụ tính toán, phân tích kết cấu.Phân tích ứng xử của UHPFRC-V trên bản thép trực hướng, đề xuất môhình 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 choviệc nghiên cứu, ứng dụng UHPFRC-V trong xây dựng cầu ở Việt Nam.5. Phương pháp nghiên cứuLuận án sử dụng kết hợp phương pháp nghiên cứu lý thuyết, thựcnghiệm và ứng dụng phương pháp PTHH trong phân tích kết cấu.6. Nội dung, kết cấu của luận ánLuận án gồm bản thuyết minh 140 trang bao gồm 4 chương, phần mởđầu và phần kết luận và tập Phụ lục 57 trang trình bày các kết quả thínghiệm, chương trình và kết quả tính toán trong luận án.Chương 1: Tổng quan về UHPFRC và các nghiên cứu ứng dụng trên bảnthép trực hướng.Chương 2: Thành phần và tính năng của bê tông tính năng siêu cao giacường cốt sợi.Chương 3: Nghiên cứu thực nghiệm ứng xử uốn âm của UHPFRC-Vtrên bản thép.Chương 4: Phân tích ứng xử kết cấu bản thép trực hướng có lớp phủUHPFRC-V.3CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG TÍNH NĂNG SIÊU CAOGIA CƯỜNG CỐT SỢI VÀ CÁC NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TRÊNBẢN THÉP TRỰC HƯỚNG1.1. Mở đầuBê tông tính năng siêu cao gia cường cốt sợi (UHPFRC) là một loại vậtliệu được nghiên cứu và phát triển trên thế giới từ năm 1990, đặc tính củabê 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 trọnglặp rất lớn và có độ bền và sự ổn định lâu dài hơn so với bê tông truyềnthống.1.2. Thành phần, tính năng của UHPFRC1.2.1. Thành phần của UHPFRCThành phần vật liệu chủ yếu của UHPFRC bao gồm: Cát quartz, bộtquartz, 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 ...