Đánh Giá Kết Cấu Nhịp Cầu Đường Ô Tô Theo Tiêu Chuẩn Hiện Hành

MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TÁC KIỂM TRA VÀ ĐÁNH GIÁ CẦU BÊ TÔNG CỐT THÉP

1.1. Tổng quan về kiểm tra, đánh giá các cầu BTCT trên thế giới

1.2. Tình hình nghiên cứu các phương pháp kiểm tra kết cấu nhịp cầu BTCT

1.3. Tình hình nghiên cứu đánh giá kết cấu nhịp cầu BTCT trên thế giới

1.4. Hiện trạng hệ thống cầu trên mạng lưới giao thông đường bộ Việt Nam

1.5. Hiện trạng hệ thống cầu đường bộ ở Việt Nam

1.6. Hiện trạng hệ thống cầu đường bộ ở khu vực vùng Quy Nhơn

1.7. Hiện trạng công tác kiểm tra, đánh giá cầu ở Việt Nam

1.8. Giới thiệu chung

1.9. Phân loại công tác kiểm tra

1.10. Phương pháp đánh giá

1.11. Phân tích các dạng hư hỏng và nguyên nhân gây ra các hư hỏng trong các cầu BTCT và BT DƯL ở Việt Nam

1.11.1. Hiện tượng hư hỏng vật liệu

1.11.2. Hiện tượng hư hỏng kết cấu

1.11.3. Các nguyên nhân khác gây hư hỏng

1.12. Kết luận chương

2. CHƯƠNG 2: NHỮNG NỘI DUNG CHỦ YẾU ĐÁNH GIÁ KẾT CẤU NHỊP CẦU BTCT THEO MỘT SỐ TIÊU CHUẨN HIỆN HÀNH

2.1. Khái quát chung

2.2. Cơ sở lý thuyết chung

2.3. Tải trọng dùng để đánh giá

2.4. Quy trình xác định sức chịu tải của kết cấu nhịp dầm BTCT cầu đường bộ Liên bang Nga BCH 32-78

2.4.1. Cơ sở lý thuyết của Quy trình BCH 32-78

2.4.2. Kiểm tra thu thập số liệu hiện trạng cầu

2.4.3. Xác định nội lực cho phép do hoạt tải gây ra trong các tiết diện của các cấu kiện trong kết cấu nhịp

2.4.4. Xác định mô men uốn và lực cắt trong tiết diện các cấu kiện của kết cấu nhịp

2.4.5. Xác định nội lực trong các cấu kiện chịu lực của kết cấu nhịp do hoạt tải thẳng đứng tiêu chuẩn và xe nặng

2.4.6. Thử nghiệm cầu

2.5. Quy trình kiểm định cầu trên đường ôtô 22 TCN 243-98

2.5.1. Tổng quan Quy trình TCN 243-98

2.5.2. Đánh giá kết cấu nhịp dầm BTCT

2.5.3. Đánh giá kết cấu nhịp dầm BT dự ứng lực

2.6. Nghiên cứu đánh giá cầu dầm BTCT theo tiêu chuẩn Anh BD 21-93

2.6.1. Kiểm tra phục vụ đánh giá

2.6.2. Mục tiêu và phương pháp

2.6.3. Tính chất của vật liệu

2.6.4. Phân tích kết cấu

2.7. Đánh giá cầu BTCT theo AASHTO

2.7.1. Giới thiệu chung

2.7.2. Các phương pháp đánh giá

2.7.3. Phương trình đánh giá

2.7.4. Tình trạng của các bộ phận cầu

2.7.5. Đánh giá cầu theo hệ số sức kháng và hệ số tải trọng (LRFR)

2.7.6. So sánh LRFR và LFR

2.8. Kết luận chương

3. CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ TRẠNG THÁI KẾT CẤU CẦU TRÊN TUYẾN QUY NHƠN – NHƠN HỘI THEO 22TCN 243-98 VÀ AASHTO (LRFR)

3.1. Giới thiệu khái quát về Dự án cầu đường Quy Nhơn – Nhơn Hội

3.2. Quy mô và tiêu chuẩn kỹ thuật

3.3. Kết cấu nền mặt đường

3.4. Kết cấu công trình cầu

3.5. Giới thiệu công trình cầu Thị Nại

3.6. Đặc điểm thủy văn đầm Thị Nại

3.7. Đặc điểm địa hình, địa chất công trình

3.8. Quy mô, tiêu chuẩn kỹ thuật

3.9. Phương án kết cấu

3.10. Các nội dung đánh giá

3.10.1. Khái quát chung các nội dung đánh giá

3.10.2. Giới thiệu về kết cấu nhịp được đánh giá

3.10.3. Đánh giá trạng thái cầu theo Tiêu chuẩn 22TCN 243-98

3.10.3.1. Tính toán tĩnh tải

3.10.3.2. Tính toán nội lực do hoạt tải

3.10.3.3. Tính toán khả năng chịu lực của mặt cắt

3.10.3.4. Kết quả đánh giá

3.10.4. Đánh giá trạng thái kết cấu theo AASHTO (LRFR)

3.10.4.1. Tính toán nội lực do tĩnh tải

3.10.4.2. Tính toán nội lực do hoạt tải

3.10.4.3. Tính toán sức kháng của tiết diện

3.10.4.4. Kết quả đánh giá

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về kết cấu nhịp cầu và tiêu chuẩn hiện hành

Kết cấu nhịp cầu là một trong những yếu tố quan trọng trong thiết kế và xây dựng cầu đường ô tô. Luận văn tập trung vào việc đánh giá kết cấu nhịp cầu theo các tiêu chuẩn hiện hành, bao gồm các quy định về tải trọng, vật liệu, và phương pháp tính toán. Các tiêu chuẩn như 22TCN 243-98 của Việt Nam và AASHTO của Mỹ được sử dụng làm cơ sở để đánh giá. Việc áp dụng các tiêu chuẩn này giúp đảm bảo an toàn và hiệu quả trong khai thác cầu đường.

1.1. Khái niệm và vai trò của kết cấu nhịp cầu

Kết cấu nhịp cầu là phần chính của cầu, chịu tải trọng từ phương tiện và môi trường. Nó bao gồm các dầm, bản mặt cầu, và các bộ phận liên kết. Việc đánh giá kết cấu nhịp cầu giúp xác định khả năng chịu tải, phát hiện hư hỏng, và đề xuất giải pháp bảo trì. Các tiêu chuẩn hiện hành như 22TCN 243-98 và AASHTO cung cấp các hướng dẫn chi tiết về phương pháp đánh giá, từ đó đảm bảo an toàn và kéo dài tuổi thọ công trình.

1.2. Các tiêu chuẩn đánh giá kết cấu nhịp cầu

Các tiêu chuẩn hiện hành như 22TCN 243-98 và AASHTO đưa ra các quy định về tải trọng, vật liệu, và phương pháp tính toán. 22TCN 243-98 tập trung vào việc đánh giá kết cấu nhịp cầu dầm BTCT, trong khi AASHTO sử dụng phương pháp LRFR (Load Resistance Factor Rating) để đánh giá khả năng chịu tải. Việc so sánh và áp dụng các tiêu chuẩn này giúp đưa ra kết luận chính xác về tình trạng kết cấu cầu.

II. Phương pháp đánh giá kết cấu nhịp cầu theo tiêu chuẩn 22TCN 243 98

22TCN 243-98 là tiêu chuẩn của Việt Nam dùng để đánh giá kết cấu nhịp cầu dầm BTCT. Tiêu chuẩn này quy định các bước kiểm tra, thu thập số liệu, và tính toán nội lực để xác định khả năng chịu tải của cầu. Phương pháp đánh giá bao gồm việc kiểm tra hiện trạng, xác định tải trọng, và tính toán sức kháng của kết cấu. Kết quả đánh giá giúp xác định chế độ tải trọng cho phép và đề xuất các biện pháp bảo trì.

2.1. Quy trình kiểm tra và thu thập số liệu

Theo 22TCN 243-98, quy trình kiểm tra bao gồm việc thu thập số liệu hiện trạng cầu, kiểm tra vật liệu, và xác định các hư hỏng. Các phương pháp kiểm tra không phá hủy (NDT) được sử dụng để đánh giá chất lượng bê tông và cốt thép. Số liệu thu thập được sử dụng để xây dựng mô hình thực trạng của cầu, từ đó tiến hành các tính toán đánh giá.

2.2. Tính toán nội lực và sức kháng

Phương pháp tính toán nội lực trong 22TCN 243-98 dựa trên việc xác định tải trọng tĩnh và hoạt tải. Các nội lực được tính toán để xác định khả năng chịu tải của kết cấu. Sức kháng của kết cấu được so sánh với hiệu ứng tải để đưa ra kết luận về tình trạng cầu. Kết quả đánh giá giúp xác định chế độ tải trọng cho phép và đề xuất các biện pháp bảo trì.

III. Phương pháp đánh giá kết cấu nhịp cầu theo tiêu chuẩn AASHTO

AASHTO là tiêu chuẩn của Mỹ được sử dụng rộng rãi trong đánh giá kết cấu cầu. Phương pháp LRFR (Load Resistance Factor Rating) được áp dụng để đánh giá khả năng chịu tải của cầu. Phương pháp này sử dụng các hệ số tải trọng và sức kháng để xác định hệ số đánh giá tải trọng (RF). Kết quả đánh giá giúp xác định mức độ an toàn của cầu và đề xuất các biện pháp bảo trì.

3.1. Nguyên lý đánh giá theo LRFR

Phương pháp LRFR dựa trên việc so sánh hiệu ứng tải và sức kháng của kết cấu. Các hệ số tải trọng và sức kháng được sử dụng để tính toán hệ số đánh giá tải trọng (RF). Giá trị RF càng lớn hơn 1, kết cấu càng an toàn. Phương pháp này cho phép đánh giá chính xác khả năng chịu tải của cầu và dự đoán tuổi thọ công trình.

3.2. So sánh giữa 22TCN 243 98 và AASHTO

Việc so sánh giữa 22TCN 243-98 và AASHTO cho thấy sự khác biệt trong phương pháp đánh giá. Trong khi 22TCN 243-98 tập trung vào việc tính toán nội lực và sức kháng, AASHTO sử dụng phương pháp LRFR để đánh giá khả năng chịu tải. Kết quả đánh giá theo hai tiêu chuẩn này giúp đưa ra kết luận toàn diện về tình trạng kết cấu cầu.

Đánh Giá Kết Cấu Nhịp Cầu Đường Ô Tô Đang Khai Thác Theo Tiêu Chuẩn Hiện Hành - Luận Văn Thạc Sĩ Xây Dựng Cầu Hầm