Mô Phỏng Số Dầm Thép Bê Tông Cốt Thép Liên Hợp Trong Luận Văn Thạc Sĩ Kỹ Thuật Xây Dựng

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật xây dựng nghiên cứu mô phỏng số dầm thép bê tông cốt thép liên hợp, ứng dụng trong thiết kế kết cấu hiện đại.

• Tác giả: Phương Súng
• Người hướng dẫn: TS. Ho Đức Duy
• Trường học: Đại học Bách Khoa - Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Xây dựng dân dụng và công nghiệp
• Đề tài: Mô phỏng số dầm thép-bê tông cốt thép liên hợp
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CÁM ƠN
• 1. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
• 2. CHƯƠNG II: MÔ HÌNH PHẦN TỬ HỮU HẠN ABAQUS
• 2.1. Phần tử khối
• 2.2. Phần tử thanh
• 2.3. Mô hình vật liệu
• 2.4. Ràng buộc và tương tác
• 2.4.1. Điều kiện biên
• 2.4.2. Điều kiện tải trọng
• 3. CHƯƠNG III: THUẬT TOÁN GIẢI PHI TUYẾN TRONG ABAQUS
• 3.1. Giải bài toán phi tuyến
• 3.2. Thuật toán Riks hiệu chỉnh (Modified Riks algorithm)
• 4. CHƯƠNG IV: PHÂN TÍCH KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
• 4.1. Đặc trưng hình học
• 4.2. DGC trung Vật
• 4.3. Quan hệ lực và chuyển vị
• 4.4. Ứng xử trượt tại mặt tiếp
• 4.5. Hướng nứt (crack directions) trong sàn bê tông
• 4.6. Phân bố ứng suất
• 4.7. Dầm đơn giản
• 4.7.1. Đặc trưng hình học
• 4.7.2. Quan hệ lực và chuyển vị
• 4.7.3. Ứng xử trượt tại mặt tiếp
• 4.7.4. Hướng nứt (crack directions) trong sàn bê tông
• 4.7.5. Phân bố ứng suất
• 4.8. Dầm liên tục
• 4.8.1. Đặc trưng hình học
• 4.8.2. DGC trung Vật
• 4.8.3. Quan hệ lực và chuyển vị
• 4.8.4. Hướng nứt (crack directions) trong sàn bê tông
• 4.8.5. Phân bố ứng suất
• 5. CHƯƠNG V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• LY LỊCH TRÍCH NGANG

Tóm tắt

I. Giới thiệu và mục tiêu nghiên cứu

Luận văn tập trung vào mô phỏng số dầm thép-bê tông cốt thép liên hợp, sử dụng phần mềm ABAQUS để phân tích kết cấu. Mục tiêu chính là nghiên cứu ứng xử phi tuyến của dầm liên hợp thông qua việc thiết lập mô hình phần tử hữu hạn phù hợp. Luận văn cũng so sánh kết quả mô phỏng với các nghiên cứu thực nghiệm và số liệu trước đó để kiểm chứng độ tin cậy của mô hình. Kỹ thuật xây dựng hiện đại và phương pháp mô phỏng được áp dụng để phân tích sâu hơn về kết cấu liên hợp.

1.1. Bối cảnh và đặt vấn đề

Kết cấu liên hợp thép-bê tông cốt thép là một trong những giải pháp hiệu quả trong kỹ thuật xây dựng công trình. Sự kết hợp giữa thép và bê tông tận dụng ưu điểm của cả hai vật liệu: bê tông chịu nén tốt, trong khi thép chịu kéo và nén đều hiệu quả. Luận văn tập trung vào dầm liên hợp, một cấu kiện quan trọng trong hệ thống dầm sàn của các công trình cao tầng.

1.2. Mục tiêu cụ thể

Mục tiêu của luận văn là phân tích ứng xử phi tuyến của dầm liên hợp thông qua mô hình hóa và tính toán kết cấu. Các yếu tố như tương tác giữa sàn bê tông và dầm thép, ảnh hưởng của liên kết chốt chịu cắt, và sự truyền lực qua vết nứt được nghiên cứu chi tiết. Kết quả mô phỏng được so sánh với thực nghiệm để đánh giá độ chính xác.

II. Phương pháp nghiên cứu và mô hình hóa

Luận văn sử dụng phương pháp mô phỏng số với phần mềm ABAQUS để phân tích kết cấu thép-bê tông cốt thép liên hợp. Các mô hình phần tử hữu hạn được thiết lập để mô phỏng dầm liên hợp chịu lực tập trung và phân bố đều. Các yếu tố như liên kết chốt chịu cắt, tương tác toàn phần và không liên kết được nghiên cứu kỹ lưỡng. Phân tích số và mô phỏng kết cấu được thực hiện để đánh giá ứng xử của dầm trong các điều kiện tải trọng khác nhau.

2.1. Mô hình phần tử hữu hạn

Mô hình phần tử hữu hạn được thiết lập trong ABAQUS bao gồm các phần tử khối và thanh. Các mô hình vật liệu như bê tông và thép được định nghĩa với các thông số phá hoại và quan hệ ứng suất-biến dạng. Phương pháp tính toán phi tuyến được áp dụng để mô phỏng ứng xử của dầm liên hợp dưới tác dụng của tải trọng.

2.2. Liên kết chốt chịu cắt

Liên kết chốt chịu cắt là yếu tố quan trọng trong kết cấu liên hợp. Các chốt liên kết được hàn vào cánh trên của dầm thép để tạo sự tương tác giữa sàn bê tông và dầm thép. Luận văn nghiên cứu ảnh hưởng của số lượng, vị trí và cường độ của các chốt liên kết đến khả năng chịu lực của dầm.

III. Kết quả và đánh giá

Kết quả mô phỏng số được so sánh với các nghiên cứu thực nghiệm và số liệu trước đó. Các yếu tố như ứng suất, biến dạng, và sự phân bố lực trong dầm liên hợp được phân tích chi tiết. Luận văn rút ra các nhận xét về độ tin cậy của mô hình và đề xuất hướng phát triển cho các nghiên cứu tiếp theo. Kỹ thuật xây dựng hiện đại và phương pháp mô phỏng được đánh giá cao về tính ứng dụng thực tiễn.

3.1. So sánh kết quả mô phỏng và thực nghiệm

Kết quả mô phỏng số được so sánh với các thí nghiệm thực tế để kiểm chứng độ chính xác của mô hình. Các yếu tố như ứng suất, biến dạng, và sự phân bố lực trong dầm liên hợp được đối chiếu với kết quả thực nghiệm. Sự tương đồng giữa hai phương pháp khẳng định độ tin cậy của phương pháp mô phỏng.

3.2. Đề xuất hướng phát triển

Luận văn đề xuất các hướng phát triển tiếp theo như nghiên cứu sâu hơn về vật liệu xây dựng mới, cải tiến phương pháp tính toán, và ứng dụng kỹ thuật xây dựng hiện đại trong thiết kế kết cấu liên hợp. Các đề xuất này nhằm nâng cao hiệu quả và độ bền của các công trình xây dựng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Dầm liên hợp thép-bê tông cốt thép là một trong những kết cấu xây dựng phổ biến và quan trọng trong các công trình dân dụng và công nghiệp hiện đại. Theo báo cáo của ngành xây dựng, việc sử dụng dầm liên hợp giúp giảm trọng lượng thép đến khoảng 40% so với dầm thép truyền thống, đồng thời tăng độ cứng và khả năng chịu lực của kết cấu. Tuy nhiên, ứng xử phi tuyến của dầm liên hợp dưới tác dụng tải trọng phức tạp vẫn là một thách thức lớn trong thiết kế và phân tích kết cấu. Mục tiêu chính của luận văn là nghiên cứu ứng xử phi tuyến của dầm liên hợp thép-bê tông cốt thép thông qua việc thiết lập mô hình phần tử hữu hạn 3 chiều bằng phần mềm Abaqus, đồng thời đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố phi tuyến như phi tuyến vật liệu, phi tuyến hình học và mức độ tương tác giữa dầm thép và sàn bê tông. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào các dầm liên hợp đơn giản và liên tục, mô phỏng các hình thức liên kết chịu cắt khác nhau như liên kết toàn phần, bán phần và không liên kết, trong khoảng thời gian từ năm 2012 đến 2013 tại Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao độ chính xác của mô hình phân tích kết cấu, góp phần tối ưu hóa thiết kế, tiết kiệm vật liệu và đảm bảo an toàn cho các công trình xây dựng hiện đại.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính: lý thuyết phần tử hữu hạn và lý thuyết ứng xử phi tuyến của vật liệu. Mô hình phần tử hữu hạn 3 chiều được xây dựng trên nền tảng phần mềm Abaqus, sử dụng phần tử khối C3D8R cho bê tông và chốt liên kết, phần tử thanh T3D2 cho cốt thép. Mô hình vật liệu bê tông áp dụng mô hình Concrete Damage Plasticity kết hợp với mô hình tension stiffening để mô phỏng ứng xử sau nứt của bê tông, bao gồm hai dạng tension stiffening tuyến tính và theo hàm mũ Hordijk. Đối với thép hình và thép thanh, mô hình vật liệu đàn dẻo với tái bền tuyến tính được sử dụng để phản ánh chính xác ứng xử phi tuyến của thép dưới tải trọng kéo và nén. Các khái niệm chính bao gồm: liên kết chịu cắt (shear connection) qua chốt liên kết, tương tác toàn phần, bán phần và không tương tác giữa dầm thép và sàn bê tông, cũng như thuật toán giải phi tuyến Riks hiệu chỉnh để xử lý các bài toán có ứng xử không ổn định và rớt tải.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm các kết quả thực nghiệm từ các nghiên cứu quốc tế nổi tiếng như Chapman và Balakrishnan (17 dầm liên hợp đơn giản), Amar Prakash và cộng sự, Ansourian (dầm liên tục CTB3), cùng với các số liệu thực nghiệm trong nước từ các dự án xây dựng lớn. Phương pháp phân tích sử dụng mô phỏng phần tử hữu hạn 3D trên phần mềm Abaqus 6.01, với cỡ mẫu mô phỏng gồm 4 dầm liên hợp tiêu biểu: 3 dầm đơn giản (El, U4, AM) và 1 dầm liên tục (CTB3). Phương pháp chọn mẫu dựa trên các thí nghiệm đã được công bố để đảm bảo tính đại diện và độ tin cậy. Quá trình nghiên cứu diễn ra từ tháng 7 đến tháng 11 năm 2012, bao gồm xây dựng mô hình, hiệu chỉnh tham số vật liệu, mô phỏng các trường hợp liên kết chịu cắt khác nhau và so sánh kết quả với thực nghiệm. Phân tích dữ liệu tập trung vào các chỉ số như đường cong lực-chuyển vị, phân phối trượt dọc dầm, ứng suất và biến dạng tại các vị trí quan trọng.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Độ chính xác của mô hình phần tử hữu hạn Abaqus: Kết quả mô phỏng cho thấy tải trọng cực hạn dự đoán đạt khoảng 95-97% so với thực nghiệm, ví dụ dầm El đạt 95.3%, dầm CTB3 đạt 97.2%. Đường cong lực-chuyển vị mô phỏng tương đồng với thực nghiệm trong giai đoạn tải trọng thấp đến trung bình, tuy nhiên có sự lệch nhẹ khi tải vượt 300-400 kN.

2. Ảnh hưởng của mô hình tension stiffening: Mô hình tension stiffening theo hàm mũ Hordijk cho kết quả dự đoán chuyển vị và ứng suất chính xác hơn so với mô hình tuyến tính, đặc biệt trong giai đoạn bê tông bắt đầu nứt. Sự khác biệt về chuyển vị có thể lên đến 10-15% tùy thuộc vào loại dầm và mức tải.

3. Tác động của mức độ tương tác chịu cắt: Dầm với liên kết toàn phần có độ cứng và khả năng chịu lực cao hơn khoảng 20-30% so với dầm bán phần hoặc không liên kết. Phân phối trượt dọc dầm cho thấy sự giảm trượt đáng kể khi tăng mật độ chốt liên kết, góp phần nâng cao hiệu quả làm việc đồng bộ giữa thép và bê tông.

4. Ảnh hưởng của phi tuyến vật liệu và hình học: Việc xét đến phi tuyến vật liệu và phi tuyến hình học giúp mô phỏng chính xác hiện tượng mất ổn định cục bộ của cánh dầm thép và sự phát triển vết nứt trong bê tông. Ví dụ, ứng suất tại chân liên kết có thể giảm đến 15% khi xét phi tuyến vật liệu so với mô hình đàn hồi tuyến tính.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của các phát hiện trên xuất phát từ việc mô hình phần tử hữu hạn 3D Abaqus có khả năng mô phỏng chi tiết cấu trúc và vật liệu, bao gồm cả các yếu tố phi tuyến phức tạp như nứt bê tông, trượt liên kết và biến dạng dẻo của thép. So sánh với các nghiên cứu trước đây, kết quả tương đồng với các báo cáo của Chapman và Balakrishnan, Amar Prakash, đồng thời cải thiện độ chính xác nhờ áp dụng mô hình tension stiffening tiên tiến và thuật toán Riks hiệu chỉnh. Ý nghĩa của kết quả là giúp thiết kế dầm liên hợp trở nên thực tế và an toàn hơn, tránh thiết kế quá an toàn hoặc thiếu chính xác do bỏ qua các yếu tố phi tuyến. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ lực-chuyển vị, bảng phân phối trượt dọc dầm và bản đồ ứng suất tại các vị trí chốt liên kết để minh họa rõ ràng sự khác biệt giữa các mô hình và mức độ tương tác.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường sử dụng mô hình phần tử hữu hạn 3D trong thiết kế: Khuyến nghị các đơn vị thiết kế và nghiên cứu áp dụng phần mềm Abaqus hoặc tương đương để mô phỏng chi tiết dầm liên hợp, nhằm nâng cao độ chính xác và hiệu quả thiết kế trong vòng 1-2 năm tới.

2. Phát triển tiêu chuẩn thiết kế liên kết chịu cắt: Đề xuất xây dựng hoặc cập nhật tiêu chuẩn thiết kế liên kết chốt chịu cắt, dựa trên kết quả mô phỏng và thực nghiệm, nhằm đảm bảo tính an toàn và tiết kiệm vật liệu, thực hiện trong 3 năm với sự phối hợp của các viện nghiên cứu và cơ quan quản lý.

3. Nghiên cứu sâu hơn về ảnh hưởng của phi tuyến vật liệu: Khuyến khích nghiên cứu mở rộng về mô hình vật liệu bê tông và thép, đặc biệt là các mô hình tension stiffening và damage plasticity, để áp dụng cho các dạng kết cấu phức tạp hơn, tiến hành trong 2-3 năm.

4. Đào tạo và nâng cao năng lực chuyên môn: Tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về mô phỏng phần tử hữu hạn và phân tích phi tuyến cho kỹ sư thiết kế và nghiên cứu, nhằm nâng cao năng lực ứng dụng công nghệ mới, thực hiện liên tục hàng năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Kỹ sư thiết kế kết cấu: Giúp hiểu rõ hơn về ứng xử phi tuyến của dầm liên hợp, áp dụng mô hình phần tử hữu hạn để tối ưu hóa thiết kế, giảm chi phí vật liệu và tăng độ an toàn.

2. Nhà nghiên cứu và giảng viên đại học: Cung cấp cơ sở lý thuyết và phương pháp mô phỏng hiện đại, làm tài liệu tham khảo cho các đề tài nghiên cứu sâu hơn về kết cấu liên hợp và vật liệu xây dựng.

3. Chuyên gia kiểm định và giám sát công trình: Hỗ trợ đánh giá chính xác khả năng chịu lực và độ bền của kết cấu dầm liên hợp trong các dự án xây dựng thực tế, từ đó đưa ra các khuyến nghị kỹ thuật phù hợp.

4. Sinh viên cao học chuyên ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp: Là tài liệu học tập và tham khảo để nắm vững kiến thức về mô hình phần tử hữu hạn, ứng xử phi tuyến của vật liệu và kết cấu liên hợp.

Câu hỏi thường gặp

1. Mô hình phần tử hữu hạn Abaqus có ưu điểm gì trong nghiên cứu dầm liên hợp?
   Abaqus cho phép mô phỏng chi tiết cấu trúc 3D, xét đến phi tuyến vật liệu và hình học, giúp dự đoán chính xác ứng xử phi tuyến và khả năng chịu lực của dầm liên hợp, vượt trội so với các phương pháp tính toán truyền thống.

2. Tension stiffening là gì và tại sao quan trọng?
   Tension stiffening mô tả sự gia tăng độ cứng của bê tông sau khi nứt nhờ sự liên kết với cốt thép, giúp mô phỏng chính xác ứng xử sau nứt của bê tông, ảnh hưởng lớn đến độ võng và phân phối ứng suất trong dầm.

3. Liên kết chịu cắt ảnh hưởng thế nào đến hiệu suất dầm liên hợp?
   Liên kết chịu cắt qua chốt liên kết giúp truyền lực cắt giữa dầm thép và sàn bê tông, tăng độ cứng và khả năng chịu lực của dầm. Mức độ liên kết (toàn phần, bán phần, không liên kết) quyết định hiệu quả làm việc đồng bộ của kết cấu.

4. Thuật toán Riks hiệu chỉnh được sử dụng để làm gì?
   Thuật toán Riks hiệu chỉnh giúp giải các bài toán phi tuyến có hiện tượng mất ổn định và rớt tải, cho phép theo dõi đường cong lực-chuyển vị qua các điểm cực đại và cực tiểu, rất phù hợp với phân tích dầm liên hợp chịu tải lớn.

5. Kết quả mô phỏng có thể áp dụng trực tiếp vào thiết kế công trình không?
   Kết quả mô phỏng cung cấp cơ sở khoa học để cải tiến tiêu chuẩn thiết kế, tuy nhiên cần kết hợp với thực nghiệm và các quy định hiện hành để đảm bảo an toàn và tính khả thi trong thực tế.

Kết luận

• Luận văn đã xây dựng thành công mô hình phần tử hữu hạn 3D bằng Abaqus để mô phỏng ứng xử phi tuyến của dầm liên hợp thép-bê tông cốt thép với độ chính xác cao, tải trọng cực hạn dự đoán đạt trên 95% so với thực nghiệm.
• Mô hình tension stiffening theo hàm mũ Hordijk được chứng minh là phù hợp hơn trong việc mô phỏng ứng xử sau nứt của bê tông so với mô hình tuyến tính.
• Mức độ tương tác chịu cắt giữa dầm thép và sàn bê tông ảnh hưởng rõ rệt đến khả năng chịu lực và độ cứng của dầm, cần được xem xét kỹ trong thiết kế.
• Thuật toán Riks hiệu chỉnh là công cụ hiệu quả để giải các bài toán phi tuyến có hiện tượng mất ổn định trong kết cấu dầm liên hợp.
• Đề xuất các hướng nghiên cứu tiếp theo bao gồm phát triển tiêu chuẩn thiết kế liên kết chịu cắt, nghiên cứu sâu hơn về mô hình vật liệu phi tuyến và đào tạo nâng cao năng lực ứng dụng mô phỏng phần tử hữu hạn trong ngành xây dựng.

Để tiếp tục phát triển nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn, các chuyên gia và kỹ sư được khuyến khích áp dụng mô hình và phương pháp trong luận văn, đồng thời phối hợp với các đơn vị nghiên cứu để hoàn thiện tiêu chuẩn và công nghệ thiết kế dầm liên hợp hiện đại.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẠI HỌC QUOC GIA TP. HO CHI MINH TRUONG DAI HOC BACH KHOA PHUONG SUNG MO PHONG SO DAM THEP-BETONG COT THEP LIEN HOP Chuyén nganh : XÂY DỰNG DAN DUNG & CÔNG NGHIỆP Mã số : 605820 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP. HO CHÍ MINH, tháng 1 năm 2013 Công trình được hoàn thành tại: Trường Đại Học Bách Khoa- DHQG-HCM Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. HO ĐỨC DUY TS.

NGÔ HỮU CƯỜNG Cán bộ chấm nhận xét 1: Cán bộ chấm nhận xét 2: Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại Học Bách Khoa- ĐHỌG Tp-HCM ngày. Thành phan Hội đông đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: =NWn+OwA CHU TICH HOI DONG TRUONG KHOA. ĐẠI HỌC QUOC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc NHIEM VỤ LUẬN VAN THẠC SĨ Họ tên học viên : PHƯƠNG SÚNG MSHV : 10210246 Ngày, tháng, năm sinh ;: 07/01/1985 Nơi sinh : Kiên Giang Chuyên ngành: Xây dựng Công trình DD & CN Mã số : 605820 I. TÊN ĐÈ TÀI: Mô phóng số dầm thép-bê tông cốt thép liên hợp Il.

NHIỆM VU VÀ NỘI DUNG: - Tìm hiểu các phan tử, mô hình vật liệu và thuật toán giải phi tuyến của phần mềm phân tử hữu hạn 3 chiều ABAQUS. - Mô phỏng các dầm liên hợp đơn giản chịu lực tập trung va phan bố đều, dầm liên tục bang phan mềm ABAQUS trong đó liên kết giữa dầm thép va sàn bê tông cốt thép với liên kết chốt chịu cắt (phân bố đều và không đều, chốt bình thường và chốt đàn hồi), tương tác toàn phan va không liên kết. - So sánh các kết quả đạt được với thực nghiệm và các nghiên cứu trước đó để kiểm tra độ tin cậy của thủ tục và mô hình thiết lập. - Rút ra nhận xét và kết luận về khối lượng công việc đã thực hiện được.

- Dé xuất hướng phát triển của đề tải. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 02/07/2012 IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30/11/2012 V. CÁN BỘ HƯỚNG DÂN : TS.

HO ĐỨC DUY TS. NGÔ HỮU CƯỜNG Tp. CÁN BỘ HƯỚNG DÂN BAN QUAN LÝ CHUYEN NGÀNH (Ho tên va chữ ky) (Ho tên va chữ ky) TS. HO DUC DUY TS.

NGO HỮU CƯỜNG TRUONG KHOA KY THUAT XAY DUNG (Ho tên va chữ ky) LỜI CÁM ƠN Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến người Thây trực tiếp hướng dẫn luận án cho em trong thời gian qua_TS Ngô Hữu Cường va TS Hồ Đức Duy. Thay đã cung cấp cho em nhiều tài liệu có giá trị, định hướng, hướng dẫn và truyền đạt kiến thức giúp em hòan thành tốt luận văn này. Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến thây_TS Lê Văn Phước Nhân, giảng viên kết cau thép-bêtông cốt thép liên hop, đã nhiệt tình giải đáp các thắc mắc, giúp em hiểu rõ hơn bản chat của van dé. Em cũng bày tỏ lòng biết ơn đến thầy PGS.TS Chu Quốc Thắng vì sự động viên, khích lệ cũng như sự đánh giá cao của thay về phương án chọn lôi đi mới cho luận văn phương pháp mô phỏng, ma theo thầy là tiết kiệm rất nhiều thời gian và vận dụng được tiễn bộ của khoa học.

Em cũng xin cảm ơn thây_TS Bùi Đức Vinh đã cho em những lời khuyên thiết thực, quí giá ngay từ khi bảo vệ dé cương luận văn. Bên cạnh đó, tôi cũng thành thật cảm ơn em Nguyễn Hoàng Phương, bạn Thiéu Hà Khánh Duy, Nguyễn Tan Phát, anh Phạm Quang Thuận-học viên cao học XDDD & CN K2011, em Nguyễn Trọng Việt-học viên cao học XDDD & CN K2010 đã cung cấp cho tôi một số tài liệu hữu ích, đóng góp những ý kiến thiết thực cho luận án này. Tôi cũng cảm ơn em Phạm Ngọc Anh Thư đã luôn bên cạnh, quan tâm cũng như hỗ trợ tôi máy tính cấu hình mạnh dé chạy chương trình. Cuôi cùng, con xin gửi lời biệt ơn sâu sac đên Cha, Mẹ luôn là diém tựa, cho con niêm tin và động lực đề sớm hoàn thành luận văn.

DANHM C HÌNH VẾ. 99909: 4 DANHM C BANG BI?U. 2 5-5-5 %4 29999929252 9 DANHM C CÁC KÝ HIEU VÀ CHỮ VIET TẮTT. - c1 ST 111212111 H11 HT ng ng ri 13 [.

Tình hình nghiÊn CỨU. Mục tiêu của để tai. Câu trúc của luận văn .--c--- + xxx S111 11 21 1E 5111815111 ke gereesed 22 CHƯƠNG II. MÔ HINH PHAN TỬ HỮU HAN ABAQUS .1 Phần tử khối.

các EtềEEE k1 EErkrrki 24 IỊ.2 Phần tứ thanh ceccecccccccccccscscscscsescscscscssevevsvevscscscscscscecsesecevevavavavaees 25 II. Mô hình vật liệu.2 Bêtông Khi CHIU KẾ .5 Chốt liên KẾC,. St Set EEEEEEESESEEEEEEEEEEEEEEESEEESEEEEEEErkrkrkrkrkd 31 IL. Rang buộc và tương TÁC.

Điều kiện biên và tải trọng voces cs ssessesescsesessesesesssesesestsesesesens 38 II4.1 Điều kiện biên ( DOUNAALY CONAITIONS ) .2 Diéu kiện tải trong (loading CONIitiONS). 38 2 CHƯƠNG III. THUẬT TOÁN GIẢI PHI TUYẾN TRONG ABAQUG. Giải bài toán phi tuyến [5].

Thuật toán Riks hiệu chỉnh (Modified Riks algorithm)|4[. 43 CHƯƠNG IV. --:-:-5+2++2xt+xtExtEEt2E2EEEEEEEEErrrrrrrrrrrres 50 TVD De i01 nan.2 DGC trung VAt 2n“.3 Quan hệ lực và chuyển VÌ c0 HH Kết 53 IV.4 Ung xu truot tai mat tiép 7/2 59 IV.5 Hướng nut (crack directions) trong sàn bêtông.6 Phân DO UNG SI ẾT. - - - St SEEESEEEEESEEEEEEEEEEEEEEErrrkrerrreeo 64 IV.

Dam đơn giản El o.1 Đặc trưng Ninh HỌC.3 Quan hé luc va chuyén VI cccsscccsccccssecccssccccscccesscccesccesscccesesceeseess 69 IV.4 Ung xu truot tai mat tiép 7/2 73 IV.5 Hướng nut (crack directions) trong sàn bêtông.6 Phân DO UNG SI ẾT. - - - St ESEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEErrkrrrrrkeo 76 IV. Dam đơn giản AM.3 Quan hé luc va chuyén VI cccsscccsccccssecccssccccscccesscccesccesscccesesceeseess 60 IV.4 Hướng nut (crack directions) trong sàn bêtông.5 Phân DO UNG SI ẾT. - - - - cEESEEEEEEEESEEEEEEEEEEEEEerrrrkrerrrkeo le) IV.

Dam liên tục CTIB3. ¿525cc 2x22 2E2EEEEEEerrrrrrrres 86 TỪ.] Đặc trưng hình HỌC. ST ven 56 TV .2 DGC trung VAt 1n .3 Quan hé luc va chuyén VI cccsscccsccccssecccssccccscccesscccesccesscccesesceeseess 66 IV.4 Quan hệ lực Và AG COH.5 Quan hệ lực và biến 1-20 0075AAA5.6 Hướng nut (crack directions) trong SAN bêtông.7 Phân DO UNG SUAt .eccececccccccssssessssecscscscsvevsescusasasevevecstststsnseseee 95 3 CHƯƠNG V. KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ,.

G1112 1 5 5111519111 5111115111 ng g1 TT ng ri 97 V2. + St n2 3 3 111211111111 112151111 1111201110111 01 201110111 Hy 98 TÀI LIEU THAM KHẢOO.- <5 s° s2 sS2 se 9s ssessesse 99 LY LICH TRÍCH NGANG.-2- < 5£ se se se seEseseEseseesesersessre 103 4 DANHM CHINH VE Hình I-1 Liên kết giữa dam thép và sàn bêtông [2].------ 5-5 25555: 15 Hình I-2 Các hình thức liên kết cơ học [[Í ].--------- << << sSesesssssess 15 Hình I-3 Hàn chốt liên kết vào dầm thép|[ I ].------ +2 2 +22 =s+s+sezszs+2 l6 Hình I-4 Liên kết trước và sau khi biến dạng.--- + ¿2s 2c cs+s+xzescee l6 Hình I-5 Tương tác chịu CAt [ Í].- CC c SE S11 S 11118 11118 11111 1E rkrerred 17 Hình II-I Phần tử Abaqus sử dụng .---- - +2 + 22+ 2xcteErkererererrrrees 25 Hình II-2 Quan hệ ứng suat-bién dạng bêtông khi chịu nén .--- 27 Hình II-3 Quan hệ ứng suat-bién dạng bêtông khi chịu kéo .--- 28 Hình II-4 Mô hình Linear tension stiÍÍening .-- «s5 << esssesss 29 Hình II-5 Mô hình Hordijk tension sfIÍfening .-- «5 - << ssesssssss 29 Hình II-6 Quan hệ ứng suat-bién dạng thép với tái bền tuyến tính. 30 Hình II-7 Biến dang, ứng suất uốn và cắt. ----- + + 5s+ccxcxcrcrerrrrrrerree 34 Hình II-8 Nén vỡ bêtông tại chân liên Kết .------ 22-52 25525 ss+x+sczscsez 35 Hình II-9 Ứng xử theo phương tiẾp tuyẾn.

¿5-5-5252 S++x+eczezevrerecree 36 Hình II-10 Ứng xử theo phương pháp tuyến .----2- + 25552 s+s+scscse2 36 Hình [I-11 Các tương tác sử dụng. 37 Hình II-12 Tương tác giữa sàn và cánh trên dầm.------ + 5552555: 37 Hình III-I Đường cong lực-chuyễn vị phi tuyến [5] .---------5-5s52-‹ 39 Hình HI-2 Ngoại lực và nội lực trên vật thé [5]. c5 6S eEseseeesereesesed 4I Hình III-3 Bước lặp đầu tiên [5 ].------ - - + + EEE£E£E£E+E+E+kekeEeEeEereerreree 42 Hình III-4 Bước lặp thứ 2 [5] .43 Hình III-5 Ứng xử không 6n định điển hình [4].------ 2 55525555: 44 5 Hình III-6 Thuật toán Riks hiệu chỉnh |⁄4].- -----<< +<<<<<<<<<<<<ssssssssss 46 Hình III-7 Ví dụ về lựa chọn sai dấu ¿VÀ [Z4|.- s56 sEsx+EsEseseseseseree 47 Hình IV-1 Chi tiết dầm 4.--c62c+ re 51 Hình IV-2 Mặt cắt ngang dầm U4 .ccecccccsccccsessssesessesesessssesessesssessssesessssseeeseess 51 Hình IV-3 Mô hình 4 dầm U4. eseesessseseeseseseeessesseesnceseeceeesecenseseseneensenseesees 51 Hình IV-4 Mô hình thi nghiệm dầm U4 [7] .---- + 2 25s +£e££££z£+£z£ze: 52 Hình IV-5 Điểm đo chuyỂn VỊ.-- c5 222 1 3 1215111121111 111111111 crye 53 Hình IV-6 Quan hệ giữa lực va chuyển vi giữa nhịp dầm .--sc-csssse: 54 Hình IV-7 Chuyển vị đứng ở cấp tải 959.-- 5c cccccccccrererereee 55 Hình IV-8 Mô hình Linear tension stiffening .---«-sss s22 55 Hình IV-9 Anh hưởng mô hình Linear tension stiffening đến chuyên Vi.

56 Hình IV-10 Mô hình Hordijk tension stiffening .-- «555 <<<<<<<2 56 Hình IV-11 Ảnh hưởng mô hình Hordijk tension stiffening đến chuyền vị .57 Hình IV-12 Ảnh hưởng của tương tác đến chuyên vị .----- 555: 57 Hình IV-13 Anh hưởng của yếu tô phi tuyến đến chuyển Vi .- 58 Hình IV-14 So sánh trượt tại mat tiẾp XÚC Lecce eseseeeseeseeeseseeseeeees 61 Hình IV-15 Ứng suất S33 trong San .cccccccccccscssssesessssssesesssessesesessssssssseseeeeseees 62 Hình IV-16 Chuyên vị ngang của dầm U4_cap tải 959. 63 Hình IV-17 Hướng nứt mặt trên sàn bêtông ở cấp tải lớn nhất (959.64 Hình IV-18 Hướng nứt mặt dưới sàn bêtông ở cấp tải lớn nhất (959.64 Hình IV-19 Phân bồ ứng suất ở trạng thái biến dang trong chốt liên kết. 65 Hình IV-20 Ứng suất trong cốt thép ở cấp tải trọng 959. 67 Hình IV-22 Mặt cắt ngang dầm EL .cececccccccsessssesessssesessesesesseseseesssesesssssseeseess 67 6 Hình IV-23 Mô hình thí nghiệm dam chịu tải tập trung .----- 67 Hình IV-24 Quan hệ giữa lực va chuyển VỊ giữa nhịp dầm .--¿-ccscss¿ 69 Hình IV-25 Chuyên vị đứng ở cấp tải 502.- 555cc cccccccreceee 70 Hình IV-26 Mô hình Linear tension stiffening .--- << ssss70 Hình IV-27 Ảnh hưởng mô hình Linear tension stiffening đến chuyền vi.71 Hình IV-28 Mô hình Hordijk tension stiffening .---«««s«ssssssss 7] Hình IV-29 Ảnh hưởng mô hình Hordijk tension stiffening đến chuyền vi .72 Hình IV-30 Ảnh hưởng của tương tác đến chuyên vị .-------s-s5+-‹ 72 Hình IV-31 Ảnh hưởng yếu tổ phi tuyến đến chuyền vị.---------- 73 Hình IV-32 So sánh trượt tại mặt tiẾp XÚC .------ - 2 25255+c+££z£ecezesree, 73 Hình IV-33 Chuyên vị ngang của dầm EI_ cấp tải 502.- 74 Hình IV-34 Ứng suất S33 sàn ở cấp tải 502.--5cccccccccceceee 74 Hình IV-35 Hướng nứt mặt trên sàn bêtông ở cấp tải 502.

75 Hình IV-36 Hướng nứt mặt dưới sàn bêtông ở cấp tải 502. 75 Hình IV-37 Phân bồ ứng suất trong chốt liên kẾt.------ 2 555255552: 76 Hình IV-38 Ứng suất trong cốt thép ở cấp tải trọng 502. 77 Hình IV-39 Chi tiết dầm AM .eseesseesseesseesseesseesseeesecsseesseeesesseeeseesseeeseeeseees 77 Hình IV-40 Mặt cắt ngang dầm AM.-- ¿5-5222 2c 2x2EErkekerrkerrrrrree 78 Hình IV-41 Tải trọng và nứt dầm thí nghiệm AM.----- 25555: 78 Hình IV-42 Quan hệ giữa lực và chuyển VỊ giữa nhịp dầm .--¿-ccscss¿ S0 Hình IV-43 Chuyên vị đứng ở cấp tải 572KN .---- 5c ccccccccrererereee 8] Hình IV-44 Mô hình Linear tension stiffening .