I. Phân tích ảnh hưởng của Mode I và Mode II
Phân tích ảnh hưởng của Mode I và Mode II là trọng tâm của nghiên cứu này. Mode I liên quan đến ứng suất kéo mở vết nứt, trong khi Mode II liên quan đến ứng suất trượt làm trượt vết nứt. Nghiên cứu chỉ ra rằng sự kết hợp của hai mode này ảnh hưởng đáng kể đến ứng xử nứt do mỏi trong liên kết dầm I và giằng ngang. Sử dụng mô hình mật độ năng lượng biến dạng (SED), nghiên cứu đã dự đoán chính xác sự phát triển của vết nứt dưới tác động của tải trọng lặp. Kết quả cho thấy Mode I chiếm ưu thế trong giai đoạn đầu, trong khi Mode II trở nên quan trọng khi vết nứt lan truyền.
1.1. Ứng xử nứt do mỏi
Ứng xử nứt do mỏi được nghiên cứu thông qua thí nghiệm và mô hình lý thuyết. Vết nứt xuất hiện tại vị trí liên kết giữa giằng ngang và dầm I, đặc biệt là ở bản cánh chịu kéo. Sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM), nghiên cứu đã mô phỏng quá trình lan truyền vết nứt dưới tác động của tải trọng lặp. Kết quả thí nghiệm cho thấy vết nứt phát triển theo ba giai đoạn: khởi phát, lan truyền và phá hoại. Mô hình SED đã chứng minh hiệu quả trong việc dự đoán sự lan truyền vết nứt, đặc biệt khi kết hợp với Mode I và Mode II.
1.2. Mô hình Mode I và Mode II
Mô hình Mode I và Mode II được sử dụng để phân tích sự lan truyền vết nứt trong liên kết dầm I và giằng ngang. Mode I chiếm ưu thế trong giai đoạn đầu khi vết nứt mở ra do ứng suất kéo. Mode II trở nên quan trọng khi vết nứt lan truyền vào bản bụng dầm I. Nghiên cứu chỉ ra rằng sự kết hợp của hai mode này ảnh hưởng đến tốc độ lan truyền vết nứt và thời gian phá hoại của kết cấu. Mô hình SED đã được sử dụng để tính toán năng lượng biến dạng tại đầu vết nứt, giúp dự đoán chính xác hướng và tốc độ lan truyền vết nứt.
II. Liên kết dầm I và giằng ngang
Liên kết dầm I và giằng ngang là một trong những yếu tố quan trọng trong kết cấu cầu thép. Nghiên cứu tập trung vào việc phân tích ứng xử nứt do mỏi trong liên kết này dưới tác động của tải trọng lặp. Giằng ngang được liên kết với dầm I thông qua sườn đứng, tạo ra các điểm tập trung ứng suất. Vết nứt thường xuất hiện tại vị trí liên kết giữa sườn đứng và bản cánh chịu kéo của dầm I. Nghiên cứu đã sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) để mô phỏng quá trình lan truyền vết nứt và đánh giá hiệu quả của các biện pháp gia cường như sườn đứng và sườn dọc.
2.1. Kết cấu dầm và giằng ngang
Kết cấu dầm và giằng ngang được thiết kế để chịu tải trọng lặp trong thời gian dài. Dầm I là thành phần chính chịu lực, trong khi giằng ngang giúp ổn định kết cấu. Nghiên cứu chỉ ra rằng vết nứt thường xuất hiện tại vị trí liên kết giữa sườn đứng và bản cánh chịu kéo của dầm I. Sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM), nghiên cứu đã mô phỏng quá trình lan truyền vết nứt và đánh giá hiệu quả của các biện pháp gia cường như sườn đứng và sườn dọc. Kết quả cho thấy việc gia cường sườn đứng và sườn dọc giúp cải thiện đáng kể khả năng chịu tải trọng mỏi của kết cấu.
2.2. Phân tích kết cấu
Phân tích kết cấu được thực hiện để đánh giá ứng xử nứt do mỏi trong liên kết dầm I và giằng ngang. Nghiên cứu sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) để mô phỏng quá trình lan truyền vết nứt dưới tác động của tải trọng lặp. Kết quả cho thấy vết nứt thường xuất hiện tại vị trí liên kết giữa sườn đứng và bản cánh chịu kéo của dầm I. Mô hình SED đã được sử dụng để tính toán năng lượng biến dạng tại đầu vết nứt, giúp dự đoán chính xác hướng và tốc độ lan truyền vết nứt. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc gia cường sườn đứng và sườn dọc giúp cải thiện đáng kể khả năng chịu tải trọng mỏi của kết cấu.
III. Mỏi vật liệu và nứt trong kết cấu
Mỏi vật liệu là hiện tượng phá hoại dần dần của vật liệu dưới tác động của tải trọng lặp. Nghiên cứu tập trung vào việc phân tích nứt trong kết cấu dưới tác động của tải trọng mỏi. Vết nứt thường xuất hiện tại các điểm tập trung ứng suất, đặc biệt là trong liên kết dầm I và giằng ngang. Nghiên cứu đã sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) để mô phỏng quá trình lan truyền vết nứt và đánh giá hiệu quả của các biện pháp gia cường như sườn đứng và sườn dọc. Kết quả cho thấy việc gia cường sườn đứng và sườn dọc giúp cải thiện đáng kể khả năng chịu tải trọng mỏi của kết cấu.
3.1. Nứt do mỏi
Nứt do mỏi là hiện tượng phổ biến trong các kết cấu chịu tải trọng lặp. Nghiên cứu chỉ ra rằng vết nứt thường xuất hiện tại các điểm tập trung ứng suất, đặc biệt là trong liên kết dầm I và giằng ngang. Sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM), nghiên cứu đã mô phỏng quá trình lan truyền vết nứt dưới tác động của tải trọng lặp. Kết quả cho thấy vết nứt thường xuất hiện tại vị trí liên kết giữa sườn đứng và bản cánh chịu kéo của dầm I. Mô hình SED đã được sử dụng để tính toán năng lượng biến dạng tại đầu vết nứt, giúp dự đoán chính xác hướng và tốc độ lan truyền vết nứt.
3.2. Tải trọng mỏi
Tải trọng mỏi là yếu tố chính gây ra nứt trong kết cấu. Nghiên cứu tập trung vào việc phân tích ứng xử nứt do mỏi trong liên kết dầm I và giằng ngang dưới tác động của tải trọng lặp. Sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM), nghiên cứu đã mô phỏng quá trình lan truyền vết nứt và đánh giá hiệu quả của các biện pháp gia cường như sườn đứng và sườn dọc. Kết quả cho thấy việc gia cường sườn đứng và sườn dọc giúp cải thiện đáng kể khả năng chịu tải trọng mỏi của kết cấu. Mô hình SED đã được sử dụng để tính toán năng lượng biến dạng tại đầu vết nứt, giúp dự đoán chính xác hướng và tốc độ lan truyền vết nứt.
