Tóm tắt Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Ứng xử kháng chọc thủng của liên kết cột ống thép nhồi bê tông và sàn phẳng bê tông cốt thép

Mục tiêu của luận án là nghiên cứu đề xuất loại liên kết giữa sàn phẳng BTCT và cột giữa CFT phù hợp và hiệu quả với điều kiện thi công của Việt Nam. Nghiên cứu ứng xử và khả năng kháng nén thủng của liên kết sàn phẳng BTCT và cột giữa CFT được đề xuất bằng thực nghiệm và mô phỏng số.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án tiến sĩ Kỹ thuật: Ứng xử kháng chọc thủng của liên kết cột ống thép nhồi bê tông và sàn phẳng bê tông cốt thép BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ĐINH THỊ NHƯ THẢO ỨNG XỬ KHÁNG CHỌC THỦNG CỦA LIÊN KẾT CỘT ỐNG THÉP NHỒI BÊ TÔNG VÀ SÀN PHẲNG BÊ TÔNG CỐT THÉP CHUYÊN NGÀNH : CƠ KỸ THUẬT MÃ SỐ : 62.52.01.01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng – 2019 Công trình được hoàn thành tại ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG. Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. NGÔ HỮU CƯỜNG 2. PGS.TS. TRƯƠNG HOÀI CHÍNH Phản biện 1: …………………………………………………... ………………………………………………………………… Phản biện 2: …………………………………………………... ………………………………………………………………… Phản biện 3: …………………………………………………... ………………………………………………………………… Luận án được bảo vệ tại Hội đồng chấm Luận án Tiến sĩ cấp Đại học Đà Nẵng vào ngày …… tháng …… năm 2019. Có thể tìm hiểu luận án tại: − Thư viện Quốc gia Việt Nam. − Trung tâm Thông tin − Học liệu và Truyền thông, Đại học Đà Nẵng. 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của luận án Trong những thập niên qua, kết cấu thép – bê tông liên hợp đã được sử dụng ngày càng rộng rãi trong các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp do có các ưu điểm nổi trội về mặt kết cấu và thi công. Công trình sử dụng giải pháp kết cấu liên hợp có khả năng chịu lực, độ cứng và độ dẻo dai cao, đáp ứng tốt công năng sử dụng, có hiệu quả về kinh tế và đảm bảo tính thẩm mỹ, đồng thời tăng cường khả năng chống cháy so với kết cấu thép truyền thống. Trong nhà nhiều tầng, chiều cao tầng, kích thước cột và nhịp của cấu kiện là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế và công năng sử dụng của công trình. Do đó, nhu cầu cần có một hệ kết cấu mới có thể giảm chiều cao tầng, giảm kích thước cột, tăng nhịp cấu kiện, rút ngắn thời gian thi công và tiết kiệm chi phí xây dựng là một điều hết sức cần thiết. Hệ kết cấu cột ống thép nhồi bê tông (CFT - Concrete Filled steel Tube) và sàn phẳng bê tông cốt thép (BTCT) là hệ kết cấu tương đối mới, phù hợp với các tiêu chí trên và được mong đợi sẽ được áp dụng rộng rãi trên thế giới trong tương lai gần. Tuy nhiên, dạng liên kết hiệu quả giữa cột CFT và sàn phẳng BTCT cùng ứng xử kháng nén thủng của nó, là một yếu tố then chốt trong việc đảm bảo khả năng chịu lực của hệ, vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ và đang thu hút nhiều sự quan tâm của các nhà nghiên cứu. Đây cũng là lý do để tác giả chọn đề tài “Ứng xử kháng chọc thủng của liên kết cột ống thép nhồi bê tông và sàn phẳng bê tông cốt thép” để nghiên cứu. Luận án đề xuất một chi tiết liên kết mới giữa sàn phẳng BTCT và cột giữa CFT có cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo và phù hợp với điều kiện thi công ở Việt Nam. Thông qua tính toán và mô phỏng sơ bộ, kích thước và cấu tạo của các chi tiết liên kết sẽ được đề xuất. Ứng xử chịu cắt và khả năng kháng nén thủng của liên kết kích thước thật sẽ được khảo sát thông qua nghiên cứu thực nghiệm. Liên kết cũng sẽ được mô phỏng bằng phần mềm phần tử hữu hạn ba chiều ABAQUS và độ tin cậy của kỹ thuật mô phỏng sẽ được kiểm chứng qua việc so sánh với kết quả thực nghiệm. 2 2. Mục tiêu nghiên cứu - Nghiên cứu đề xuất loại liên kết giữa sàn phẳng BTCT và cột giữa CFT phù hợp và hiệu quả với điều kiện thi công của Việt Nam. - Nghiên cứu ứng xử và khả năng kháng nén thủng của liên kết sàn phẳng BTCT và cột giữa CFT được đề xuất bằng thực nghiệm và mô phỏng số. - Đề xuất công thức dự đoán khả năng kháng nén thủng của liên kết sàn phẳng BTCT và cột giữa CFT. 3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận án Ý nghĩa khoa học Ở Việt Nam, việc sử dụng cột CFT trong các công trình xây dựng còn khá mới mẻ và chưa được phổ biến. Những kết quả thu được từ thí nghiệm và mô phỏng trong nghiên cứu này sẽ góp phần bổ sung thêm những luận điểm, kiến thức mới và là nguồn dữ liệu bổ ích phục vụ cho những nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực này. Ý nghĩa thực tiễn Hiện nay liên kết giữa sàn phẳng BTCT và cột CFT đã được nhiều tác giả đề xuất và khảo sát để tìm hiểu ứng xử kết cấu và sự hiệu quả nhằm phục vụ cho việc ứng dụng vào thực tiễn. Việc đề xuất một chi tiết liên kết giữa sàn phẳng BTCT và cột giữa CFT có cấu tạo đơn giản nhưng hiệu quả, phù hợp với điều kiện thi công tại Việt Nam sẽ là bước khởi đầu cho việc nghiên cứu thêm các dạng liên kết khác để có thể phát triển giải pháp kết cấu cột CFT – sàn phẳng BTCT cho công trình xây dựng. Đặc biệt, việc xây dựng một mô hình số cho phép dự đoán khả năng chịu lực của liên kết phù hợp với kết quả thực nghiệm là một điều cần thiết để có được kết quả tin cậy trong việc áp dụng cho công tác thiết kế loại liên kết này trong thực tiễn mà không cần thực hiện các thí nghiệm tốn kém và mất thời gian. 4. Nội dung nghiên cứu - Tổng quan tình hình nghiên cứu của đề tài. - Đề xuất chi tiết liên kết giữa sàn phẳng BTCT và cột giữa CFT. - Chế tạo liên kết và tiến hành đúc mẫu thí nghiệm. - Thiết lập quy trình thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm. 3 - Xử lý, phân tích số liệu và đánh giá kết quả thí nghiệm. - Mô phỏng số ứng xử của liên kết bằng phần mềm PTHH ba chiều ABAQUS có xét tác động phi tuyến hình học và phi tuyến vật liệu. - Kiểm chứng độ tin cậy của kỹ thuật mô phỏng qua việc so sánh kết quả phân tích với kết quả thực nghiệm. - Rút ra những kết luận, kiến nghị. 5. Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm kết hợp với mô phỏng số bằng phần mềm phần tử hữu hạn ba chiều ABAQUS 6. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Ứng xử cắt thủng của liên kết sàn phẳng BTCT và cột giữa CFT. Phạm vi nghiên cứu - Sàn phẳng BTCT thường, không có ứng su ...