I. Tổng quan về mỏi đối với tà vẹt bê tông dự ứng lực
Chương này cung cấp cái nhìn tổng quan về tuổi thọ mỏi và tà vẹt bê tông dự ứng lực trong bối cảnh đường sắt đô thị tại Việt Nam. Nghiên cứu tập trung vào việc phân tích tình hình sử dụng tà vẹt bê tông dự ứng lực trên thế giới và tại Việt Nam, đồng thời đánh giá các nghiên cứu về mỏi đối với vật liệu bê tông và cốt thép. Các vấn đề còn tồn tại trong nghiên cứu về mỏi tà vẹt cũng được xác định, làm cơ sở cho các chương tiếp theo.
1.1. Tình hình sử dụng tà vẹt bê tông dự ứng lực
Phần này phân tích việc sử dụng tà vẹt bê tông dự ứng lực trên thế giới và tại Việt Nam. Các nghiên cứu chỉ ra rằng, tà vẹt bê tông dự ứng lực được ưa chuộng do độ bền cao và khả năng chịu tải tốt. Tuy nhiên, tại Việt Nam, việc áp dụng còn hạn chế do thiếu cơ sở nghiên cứu và tiêu chuẩn thiết kế phù hợp.
1.2. Nghiên cứu về mỏi trên thế giới và Việt Nam
Nghiên cứu về mỏi đã được thực hiện rộng rãi trên thế giới, đặc biệt là đối với bê tông và cốt thép. Tại Việt Nam, các nghiên cứu về mỏi còn hạn chế, đặc biệt là đối với tà vẹt bê tông dự ứng lực. Các nghiên cứu hiện có chủ yếu tập trung vào kết cấu đường sắt truyền thống, chưa đề cập đến đường sắt đô thị.
II. Nghiên cứu xác định hệ số tải trọng động
Chương này tập trung vào việc xác định hệ số tải trọng động cho đường sắt đô thị tại Việt Nam. Nghiên cứu sử dụng mô hình động lực học và phần mềm mô phỏng 3D để phân tích tác động của tải trọng động lên kết cấu đường sắt. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc đánh giá tuổi thọ mỏi của tà vẹt bê tông dự ứng lực.
2.1. Mô hình động lực học tương hỗ
Phần này trình bày việc xây dựng mô hình động lực học tương hỗ giữa đường sắt và đoàn tàu trên tuyến Cát Linh – Hà Đông. Mô hình này giúp xác định hệ số tải trọng động dựa trên các thông số kỹ thuật của đoàn tàu và điều kiện đường sắt.
2.2. Phương pháp phần tử hữu hạn
Phương pháp phần tử hữu hạn được sử dụng để tính toán biến dạng tương đối của ray dưới tác dụng của tải trọng tĩnh và động. Kết quả tính toán giúp xác định hệ số tải trọng động một cách chính xác hơn.
III. Nghiên cứu xây dựng mô hình tính toán tuổi thọ mỏi
Chương này trình bày việc xây dựng mô hình tính toán tuổi thọ mỏi của tà vẹt bê tông dự ứng lực cho đường sắt đô thị tại Việt Nam. Nghiên cứu sử dụng phương pháp lý thuyết và thực nghiệm để xác định tuổi thọ mỏi, đồng thời lập chương trình tính toán bằng ngôn ngữ lập trình VBA.
3.1. Mô hình tà vẹt sử dụng trong tính toán
Phần này mô tả mô hình tà vẹt bê tông dự ứng lực được sử dụng trong tính toán tuổi thọ mỏi. Mô hình này dựa trên các thông số kỹ thuật của tuyến Bến Thành – Suối Tiên, bao gồm kích thước, vật liệu và điều kiện tải trọng.
3.2. Lập chương trình tính toán tuổi thọ mỏi
Chương trình tính toán tuổi thọ mỏi được lập bằng ngôn ngữ lập trình VBA, giúp tự động hóa quá trình tính toán và đưa ra kết quả chính xác. Chương trình này là công cụ hữu ích cho việc đánh giá tuổi thọ mỏi của tà vẹt bê tông dự ứng lực trong thực tế.
IV. Nghiên cứu thực nghiệm xác định tuổi thọ mỏi
Chương này trình bày các nghiên cứu thực nghiệm nhằm xác định tuổi thọ mỏi của tà vẹt bê tông dự ứng lực. Nghiên cứu sử dụng thiết bị thí nghiệm hiện đại để đo lường và đánh giá độ chụm của kết quả thí nghiệm. Kết quả nghiên cứu được so sánh với các tác giả khác để đảm bảo tính chính xác.
4.1. Thiết bị và phương pháp thí nghiệm
Phần này mô tả các thiết bị thí nghiệm được sử dụng, bao gồm máy thủy lực vạn năng và hệ thống cảm biến chuyển vị. Phương pháp thí nghiệm được thực hiện theo tiêu chuẩn EN 13230-2:2016, đảm bảo độ tin cậy của kết quả.
4.2. Kết quả thí nghiệm và đánh giá
Kết quả thí nghiệm cho thấy tuổi thọ mỏi của tà vẹt bê tông dự ứng lực phụ thuộc vào tải trọng lặp và điều kiện môi trường. Kết quả này được so sánh với các nghiên cứu trước đây, cho thấy sự tương đồng và khác biệt trong phương pháp đánh giá.
