I. Tổng quan
Kết cấu dầm liên hợp Thép-Bê tông đã được sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng nhờ vào những ưu điểm vượt trội của nó. Việc kết hợp giữa thép bê tông cho phép tối ưu hóa các đặc tính riêng của từng vật liệu, như độ bền và độ dẻo của thép, cũng như độ cứng và khả năng chịu nén của bê tông. Điều này tạo ra một giải pháp kết cấu hiệu quả và kinh tế. Trong thực tế, các dầm này thường phải chịu đồng thời tác động của lực dọc và mô men uốn, điều này đòi hỏi một cách tiếp cận thiết kế phù hợp để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả. Việc nghiên cứu ứng xử của dầm liên hợp dưới tác động này vẫn chưa được đề cập đầy đủ trong các quy phạm hiện hành, đặc biệt là trong các tiêu chuẩn như Eurocode 4 và AISC 360-22. Do đó, nghiên cứu này nhằm mục đích cung cấp cái nhìn sâu sắc hơn về khả năng chịu lực của dầm liên hợp dưới tác động kết hợp này.
II. Cơ sở lý thuyết
Phương pháp phân tích ứng xử của dầm liên hợp dưới tác động của lực dọc và mô men uốn thường được thực hiện thông qua các mô hình số như phương pháp phần tử hữu hạn (FEM). Mô hình này cho phép phân tích các ứng xử phi tuyến của vật liệu, bao gồm cả cơ học vật liệu của thép bê tông. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng khả năng chịu lực của dầm liên hợp không chỉ phụ thuộc vào cường độ của vật liệu mà còn vào mức độ liên kết giữa các thành phần. Các tiêu chuẩn tính toán khả năng chịu lực hiện hành như AISC 360-22 và Eurocode 4 cung cấp hướng dẫn cho việc tính toán, nhưng vẫn cần có thêm các nghiên cứu thực nghiệm để làm rõ hơn các tương tác giữa lực dọc và mô men uốn.
III. Mô phỏng số ABAQUS
Sử dụng phần mềm ABAQUS để mô phỏng ứng xử của dầm liên hợp là một phương pháp hiệu quả để kiểm chứng lý thuyết. Mô hình được thiết lập dựa trên các điều kiện biên thực tế và thông số vật liệu chính xác. Kết quả từ mô phỏng cho thấy sự tương đồng cao với các kết quả thực nghiệm, cho thấy mô hình có khả năng dự đoán chính xác ứng xử của dầm liên hợp dưới tác động của lực dọc và mô men uốn. Phân tích tham số cho thấy rằng cường độ vật liệu và mức độ liên kết chịu cắt có ảnh hưởng đáng kể đến khả năng chịu lực của dầm liên hợp. Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tính toán chính xác các thông số này trong thiết kế.
IV. Nghiên cứu dầm tham số
Nghiên cứu đã khảo sát ảnh hưởng của các tham số khác nhau đến khả năng chịu lực của dầm liên hợp. Các yếu tố như cường độ bê tông, cường độ thép hình và số lượng đinh chịu cắt được xem xét. Kết quả cho thấy rằng khi áp dụng lực dọc từ thấp đến trung bình, cường độ mô men của dầm liên hợp không giảm, nhưng sẽ giảm nhanh chóng khi lực dọc đạt mức cao. Điều này chỉ ra rằng có sự tương tác phức tạp giữa các yếu tố này, cần có thêm nghiên cứu để hiểu rõ hơn về các mối quan hệ này. Mô hình thiết kế đề xuất dựa trên các kết quả này sẽ cung cấp hướng đi mới cho việc thiết kế dầm liên hợp hiệu quả hơn.
V. Kết luận và kiến nghị
Luận văn đã chỉ ra rằng việc phân tích ứng xử của dầm liên hợp dưới tác động của lực dọc và mô men uốn là cần thiết để nâng cao độ tin cậy trong thiết kế. Các kết quả từ mô phỏng và thực nghiệm cho thấy rằng các tiêu chuẩn hiện hành cần được cập nhật để phản ánh chính xác hơn các tương tác phức tạp giữa các lực tác động. Đề xuất mô hình tương tác giữa mô men và lực dọc sẽ giúp cải thiện tính hiệu quả trong thiết kế dầm liên hợp. Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc mở rộng các điều kiện tải trọng và khảo sát sâu hơn về các ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau đến khả năng chịu lực.
