I. Phân tích ứng xử đàn hồi của kết cấu áo đường mềm
Nghiên cứu tập trung vào phân tích ứng xử đàn hồi của kết cấu áo đường mềm, sử dụng mô hình 2S2P1D và qui luật Huet Sayegh. Kết cấu áo đường mềm thường bị hư hỏng do tải trọng và tác động môi trường. Phân tích ứng xử đàn hồi giúp dự đoán tuổi thọ công trình và lựa chọn vật liệu phù hợp. Bài toán được giải quyết bằng phương pháp số, nhằm cải thiện độ chính xác và giảm thời gian tính toán so với các phương pháp truyền thống. Nghiên cứu sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn trong miền thời gian. Các thí nghiệm đàn hồi như thí nghiệm tự chùng và từ biến được thực hiện để xác thực mô hình. Áo đường mềm là đối tượng nghiên cứu chính. Chất liệu áo đường mềm ảnh hưởng đến kết quả phân tích.
1.1 Ứng dụng qui luật Huet Sayegh và mô hình 2S2P1D
Qui luật Huet Sayegh và mô hình 2S2P1D được chọn làm cơ sở lý thuyết cho phân tích ứng xử đàn hồi. Hai mô hình này đã được chứng minh hiệu quả trong dự báo ứng xử đàn hồi – nhớt của vật liệu nhựa đường và hỗn hợp bê tông nhựa. Tuy nhiên, việc tích hợp chúng vào phần mềm phần tử hữu hạn trong miền thời gian gặp khó khăn do không có dạng giải tích của hàm mô-đun dão. Nghiên cứu tập trung vào việc giải quyết vấn đề này bằng cách giải số quan hệ ứng suất – biến dạng. Ứng dụng qui luật Huet Sayegh và mô hình 2S2P1D trong nghiên cứu này đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao độ chính xác của phân tích cấu trúc. Việc sử dụng kĩ thuật xấp xỉ hàm mô-đun dão bằng tổng các hàm số mũ được đề xuất nhằm giảm thiểu thời gian tính toán. Mô hình toán học được sử dụng là cơ sở cho việc tính toán.
1.2 Phương pháp giải số và xấp xỉ mô đun dão
Nghiên cứu đề xuất một phương pháp giải số mới cho qui luật Huet Sayegh và mô hình 2S2P1D. Phương pháp này tập trung vào việc xấp xỉ hàm mô-đun dão bằng tổng các hàm số mũ, giúp giảm đáng kể thời gian tính toán so với các phương pháp truyền thống. Phương pháp phân tích cấu trúc được sử dụng là phương pháp phần tử hữu hạn. Độ chính xác của phương pháp được đảm bảo bằng việc so sánh với các nghiệm giải tích và các phương pháp khác. Phân tích số liệu cho thấy sai số rất nhỏ, nhỏ hơn 1.5 x 10-4 đối với hỗn hợp bê tông nhựa và 7.5 x 10-4 đối với nhựa đường. Phần mềm phân tích được sử dụng chưa được đề cập rõ trong tài liệu. Việc xấp xỉ mô-đun dão là một bước then chốt trong phương pháp này. Mô hình hóa vật liệu được thực hiện dựa trên các thông số của mô hình Huet-Sayegh và 2S2P1D.
1.3 Kết quả và ứng dụng thực tiễn
Kết quả nghiên cứu cho thấy phương pháp đề xuất có độ chính xác cao và thời gian tính toán ngắn hơn đáng kể so với các phương pháp hiện có. Kết quả thí nghiệm được sử dụng để xác thực mô hình. Kết quả tính toán cho thấy sự phù hợp giữa nghiệm số và nghiệm giải tích. Phân tích số liệu cho thấy sự cải thiện đáng kể về hiệu quả tính toán. Nghiên cứu đã tạo ra một sản phẩm hữu ích cho các kỹ sư xây dựng và nhà khoa học trong việc phân tích ứng xử của kết cấu áo đường mềm. Ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu này là giúp đánh giá chính xác hơn tuổi thọ công trình và lựa chọn vật liệu phù hợp để tăng độ bền cho công trình. Giải pháp số được đề xuất có thể được tích hợp vào các phần mềm tính toán phần tử hữu hạn hiện có. Nghiên cứu còn có thể được ứng dụng trong đào tạo cao học và nghiên cứu khoa học.
