Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu ứng xử cắt của dầm bê tông cường độ cao cốt sợi thép

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài "Nghiên cứu ứng xử cắt của dầm bê tông cường độ cao cốt sợi thép" là nghiên cứu lý thuyết về ứng xử cắt của dầm BTCT và BTCST nói riêng từ đó lựa chọn được mô hình bán thực nghiệm phù hợp với tính toán về cắt cho dầm BTCĐC CST có sử dụng cốt đai; Nghiên cứu thực nghiệm điều chỉnh công thức dự báo sức kháng cắt cho dầm BTCĐC CST có sử dụng cốt đai.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu ứng xử cắt của dầm bê tông cường độ cao cốt sợi thép BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TRẦN THỊ LÝ NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CẮT CỦA DẦM BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO CỐT SỢI THÉP Ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình Đặc biệt Mã số: 9.58.02.06 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÀ NỘI - 2022 Công trình được hoàn thành tại: TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Phạm Duy Anh 2. TS. Đào Văn Dinh Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ họp tại Trường Đại học Giao thông vận tải vào hồi giờ ngày tháng năm 20..... Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Quốc gia Việt Nam - Trung tâm Thông tin-Thư viện, Đại học GTVT 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Bê tông cường độ cao có cường độ chịu nén lớn nhưng cường độ chịu kéo vẫn rất nhỏ. Ngoài việc tăng cường độ chịu nén, cường độ chịu kéo của bê tông cũng cần được cải thiện để tăng khả năng chịu lực cho các cấu kiện bê tông và bê tông cốt thép. Để tăng cường độ chịu kéo cho bê tông người ta thường sử dụng các loại cốt sợi phân tán như là một thành phần của cốt liệu trong hỗn hợp bê tông. Cốt sợi thép (CST) là một trong những loại cốt sợi được sử dụng phổ biến nhất. Cốt sợi thép có vai trò làm tăng cường độ chịu kéo cho bê tông và bê tông cường độ cao. Từ đó tăng đóng góp của miền chịu kéo cho sức kháng cắt dầm BTCST. Để tăng cường khả năng chịu cắt cho dầm bê tông cốt thép (BTCT) ngoài sử dụng cốt thép đai, cốt thép xiên truyền thống, các loại cốt làm từ vật liệu mới như: cốt đai bằng composite, cốt sợi các bon, tấm dán các bon… cũng đã được áp dụng. Các cốt thép thanh tăng cường sức kháng cắt cho dầm đáng kể, tuy nhiên sử dụng thép thanh gia cường khả năng chịu cắt cho dầm sẽ gặp phải một số vấn đề như: Chỉ tăng cường khả năng chịu lực theo hướng của cốt thép; khi sử đường kính lớn dính bám không tốt, khoảng cách các cốt thanh quá gần dẫn đến khó thi công lắp dựng, khó đổ bê tông, chi phí sản xuất tốn kém… vì vậy sử dụng sợi thép phân tán đưa vào pha nền của bê tông tăng khả năng chịu cắt cho dầm đang là xu thế mới. Nghiên cứu ứng xử cắt của dầm bê tông cốt sợi thép (BT CST) đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm. Ứng xử cắt của dầm BTCST luôn là vấn đề phức tạp. Sự phá hoại do cắt có nguồn gốc từ các vết nứt nghiêng do nguyên nhân không chỉ bởi lực cắt mà còn do sự kết hợp của lực cắt với mô men uốn, mô men xoắn và lực dọc trục. Sự phá hoại do cắt phụ thuộc vào nhiều yếu tố như kích thước, đặc trưng hình học, tác động tải trọng và các đặc trưng cấu tạo của vật liệu kết cấu. Việc nghiên cứu về ứng xử cắt của dầm BT CST một cách toàn diện giúp các nhà khoa học đưa ra mô hình tính toán một cách chính xác hơn. Đặc biệt, nghiên cứu ứng xử cắt của dầm bê tông cường độ cao cốt sợi thép (BTCĐC CST) có sử dụng cốt đai là đề tài phức tạp chưa có nhiều nghiên cứu. Các chủ đề về ứng xử cắt của dầm BTCĐC CST cần được quan tâm nhiều hơn nữa. Xuất phát từ thực tế đó, luận án đã đề xuất và thực hiện đề tài với tên gọi: “Nghiên cứu ứng xử cắt của dầm bê tông cường độ cao cốt sợi thép”. 2 2. Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết về ứng xử cắt của dầm BTCT và BTCST nói riêng từ đó lựa chọn được mô hình bán thực nghiệm phù hợp với tính toán về cắt cho dầm BTCĐC CST có sử dụng cốt đai. - Nghiên cứu xây dựng công thức dự báo sức kháng cắt của dầm BTCĐC CST, khảo sát các yếu tố ảnh hưởng tới sức kháng cắt dầm BT CĐCCST. - Đưa ra trình tự thiết kế cắt cho dầm BTCĐC CST chịu tải trọng thiết kế trong tiêu chuẩn Thiết kế cầu đường bộ TCVN 11823-2017 - Nghiên cứu thực nghiệm kiểm chứng công thức đề ra, nghiên cứu các dạng phá hoại do cắt trong dầm BTCĐC CST và nghiên cứu về biến dạng trong cốt thép dọc, cốt thép đai và trong bê tông miền chịu nén của dầm giản đơn BT CĐC CST. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Ứng xử cắt của dầm giản đơn BTCĐC CST . Cường độ chịu nén thiết kế là 70MPa. Cốt thép sợi hàm lượng trong khoảng từ 0,5%-2%. Sợi thép Dramix, uốn móc 2 đầu có có chiều dài thay đổi. Cốt sợi thép Dramix là loại sợi thép phổ biến và đã có ứng dụng vào kết cấu bê tông cốt thép ở Việt Nam 4. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp kết hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm trong phòng. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Kết quả nghiên cứu của luận án đóng góp thêm được một mô hình tính toán sức kháng cắt cho dầm bê tông cường độ cao cốt sợi thép giúp các nhà nghiên cứu và thiết kế có thể tham khảo cho công việc của mình. 6. Cấu trúc của đề tài Đề tài luận án gồm phần mở đầu, 4 chương chính, phần kết luận, kiến nghị và hướng nghiên cứu tiếp theo, danh mục tài liệu tham khảo và phụ lục. Chương 1. TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG CỐT SỢI THÉP VÀ ỨNG XỬ CẮT DẦM BÊ TÔNG CỐT SỢI THÉP Lịch sử phát triển của bê tông cốt sợi thép Trên thế giới, từ thời kỳ Ai Cập và Babylon, người ta đã sử dụng những loại sợi hoặc lông động vật để tăng cường cho gạch, tường trát bùn, thạch cao. Với vữa xi măng pooclăng, người ta sử dụng sợi amiăng. Những nghiên cứu đầu tiên về sợi thép phân tán là của Romualdi, Batson, Mandel. Nghiên cứu sau đó được thực hiện bởi Shah và Swamy và một vài những nghiên cứu khác ở Mỹ, Anh và Nga. Vào những năm 1960, BTCST đã bắt 3 đầu được sử dụng vào kết cấu mặt đường. Trong những năm 1989 - 1999, các tiêu chuẩn của ACI 544 về bê tông cốt sợi ra đời, gồm có 4 tập: tập 1R tổng quan, tập 2R các tính chất, tập 3R giới thiệu về công nghệ, tập 4R-99 hướng dẫn thiết kế bê tông được tăng cường cốt sợi thép (BTCST). Đến nay đã có tập 9R- dự báo dựa trên đo tính chất cơ học củ ...