I. Nghiên cứu thực nghiệm
Nghiên cứu thực nghiệm là trọng tâm của luận án, tập trung vào việc xây dựng mô hình thí nghiệm để mô phỏng cơ chế phá hủy của sàn phẳng bê tông cốt thép khi mất cột biên. Mô hình được thiết kế để đảm bảo tính chính xác trong việc phân bố tải trọng và mô phỏng hiện tượng mất cột đột ngột. Các yếu tố như phân tích kết cấu, đánh giá độ bền, và thí nghiệm kết cấu được thực hiện để ghi lại sự phân bố nội lực và dạng phá hoại trong quá trình sụp đổ. Mô hình tuân thủ lý thuyết tương tự, đảm bảo tính khả thi và độ tin cậy của kết quả thí nghiệm.
1.1 Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu chính của nghiên cứu thực nghiệm là xây dựng mô hình thí nghiệm phù hợp để mô tả ứng xử sụp đổ của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép khi mất cột biên. Mô hình cần đảm bảo sự phân bố tải trọng đều, mô phỏng chính xác hiện tượng mất cột đột ngột, và ghi lại sự phân bố nội lực cùng dạng phá hoại. Điều này giúp hiểu rõ hơn về cơ chế phá hủy và ngăn chặn sự cố mất cột trong thực tế.
1.2 Phương pháp thực nghiệm
Phương pháp thực nghiệm bao gồm việc thiết kế mô hình thí nghiệm tuân thủ lý thuyết tương tự, sử dụng các thiết bị đo đạc như LVDT và strain gauges để ghi lại chuyển vị và biến dạng. Quy trình thí nghiệm được thực hiện theo các bước cụ thể, từ lắp dựng mẫu đến gia tải và đo đạc kết quả. Phương pháp này đảm bảo tính chính xác và khả năng lặp lại của thí nghiệm.
II. Cơ chế phá hủy
Cơ chế phá hủy của sàn phẳng bê tông cốt thép khi mất cột biên được phân tích chi tiết thông qua các thí nghiệm. Kết quả cho thấy sự phát triển của các vết nứt, dạng phá hoại, và sự phân bố tải trọng về các chân cột. Hiệu ứng màng nén và màng căng được nghiên cứu để hiểu rõ hơn về ứng xử của kết cấu ở trạng thái biến dạng lớn. Các cơ chế chịu lực thứ cấp như cơ cấu vòm nén và cơ cấu dây căng cũng được xem xét để đánh giá độ bền của kết cấu.
2.1 Hiệu ứng màng nén và màng căng
Hiệu ứng màng nén và màng căng đóng vai trò quan trọng trong ứng xử của kết cấu khi mất cột biên. Hiệu ứng màng nén xảy ra khi bản sàn bị hạn chế chuyển vị ngang, trong khi hiệu ứng màng căng xuất hiện khi bản sàn tự do chuyển vị ngang. Các hiệu ứng này giúp tăng cường sức kháng tải của kết cấu và ngăn chặn phá hủy kết cấu.
2.2 Cơ chế chịu lực thứ cấp
Các cơ chế chịu lực thứ cấp như cơ cấu vòm nén và cơ cấu dây căng được nghiên cứu để đánh giá độ bền của kết cấu. Cơ cấu vòm nén giúp phân bố lại tải trọng, trong khi cơ cấu dây căng tăng cường khả năng chịu kéo của kết cấu. Các cơ chế này đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn sụp đổ lũy tiến.
III. Phân tích kết quả thí nghiệm
Kết quả thí nghiệm được phân tích để đánh giá ứng xử của kết cấu khi mất cột biên. Các yếu tố như quan hệ tải trọng – chuyển vị, biến dạng của cốt thép, và sự phân bố tải trọng về các chân cột được xem xét. Kết quả cho thấy sự gia tăng nội lực trong cột và sự phát triển của các vết nứt. Hiệu ứng động cũng được đánh giá để hiểu rõ hơn về ứng xử của kết cấu khi mất cột đột ngột.
3.1 Quan hệ tải trọng chuyển vị
Quan hệ tải trọng – chuyển vị được phân tích để đánh giá ứng xử của kết cấu khi mất cột biên. Kết quả cho thấy sự gia tăng chuyển vị đứng và ngang khi tải trọng tăng, đồng thời xác định được tải trọng gây sụp đổ của mẫu thí nghiệm.
3.2 Hiệu ứng động
Hiệu ứng động được đánh giá thông qua việc đo đạc gia tốc dao động và biến dạng của cốt thép khi mất cột đột ngột. Kết quả cho thấy sự gia tăng nội lực trong cột và sự phát triển của các vết nứt, giúp hiểu rõ hơn về ứng xử của kết cấu trong điều kiện động.
IV. Đánh giá độ bền và ứng dụng thực tế
Luận án đưa ra các phương pháp đơn giản để xác định sức kháng sụp đổ của sàn phẳng bê tông cốt thép khi mất cột biên. Các giả thiết tính toán và đánh giá hiệu ứng động được xem xét để đảm bảo tính chính xác của phương pháp. Kết quả thí nghiệm được so sánh với các tính toán lý thuyết để đánh giá độ tin cậy. Phương pháp này có thể áp dụng trong thiết kế và đánh giá độ bền của các công trình thực tế.
4.1 Phương pháp đơn giản xác định sức kháng sụp đổ
Phương pháp đơn giản được đề xuất để xác định sức kháng sụp đổ của sàn phẳng bê tông cốt thép khi mất cột biên. Các giả thiết tính toán và đánh giá hiệu ứng động được xem xét để đảm bảo tính chính xác của phương pháp. Kết quả thí nghiệm được so sánh với các tính toán lý thuyết để đánh giá độ tin cậy.
4.2 Ứng dụng thực tế
Phương pháp đơn giản có thể áp dụng trong thiết kế và đánh giá độ bền của các công trình thực tế. Điều này giúp ngăn chặn sự cố mất cột và sụp đổ lũy tiến, đảm bảo an toàn cho các công trình dân dụng và công nghiệp.
