Luận Văn Thạc Sĩ: Phân Tích Ứng Xử Nút Khung Liên Hợp Chịu Tải Trọng Lập

• Tác giả: Phạm Hoàng
• Người hướng dẫn: Thầy Lê Anh Thắng
• Trường học: Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Xây dựng và Cơ học ứng dụng
• Đề tài: Phân Tích Ứng Xử Nút Khung Liên Hợp Dưới Tải Trọng Lập
• Loại tài liệu: luận văn tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tình hình nghiên cứu đề tài ngoài nước và trong nước
• 1.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.4. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.5. Mục đích nghiên cứu
• 1.6. Nhiệm vụ nghiên cứu
• 1.7. Phương pháp nghiên cứu
• 1.8. Ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn của đề tài
• 1.9. Phạm vi nghiên cứu của đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH ỨNG XỬ LIÊN KẾT LIÊN HỢP THÉP – BÊ TÔNG CHỊU TÁC DỤNG TẢI TRỌNG LẶP
• 2.1. Đặc trưng ứng xử mô men và góc xoay của liên kết liên hợp
• 2.2. Liên kết chịu tác dụng tải trọng tĩnh
• 2.3. Liên kết chịu tác dụng tải trọng lặp
• 2.4. Ảnh hưởng ứng xử hysteretic của liên kết
• 2.5. Ảnh hưởng cản (Friction) trong liên kết
• 2.6. Ảnh hưởng Pinching trong liên kết
• 2.7. Khả năng suy giảm độ cứng
• 2.8. Khả năng suy giảm cường độ
• 2.9. Tải trọng tác dụng
• 2.10. Xác định khả năng chịu mô men uốn của liên kết liên hợp theo EC4
• 2.11. Mô hình cải tiến liên kết liên hợp
• 2.12. Xác định các hệ số độ cứng
• 2.13. Xác định giá trị mô men uốn
• 2.14. Xác định độ giãn dài thành phần cấu kiện
• 2.15. Xác định góc xoay liên kết liên hợp
• 2.16. Thành phần năng lượng bên trong liên kết
• 2.17. Mô hình xác định khả năng phân tán năng lượng
• 2.18. Khả năng phân tán năng lượng
• 2.19. Công nghệ mô phỏng phần tử hữu hạn
• 2.19.1. Giới thiệu tổng quan về ABAQUS
• 2.19.2. Khái niệm mô phỏng
• 2.19.3. Ưu điểm và nhược điểm
• 2.19.4. Phương pháp phần tử hữu hạn trong mô phỏng liên kết liên hợp
• 2.20. Phương pháp Richard-Abbott
• 2.20.1. Công thức xác định mô men uốn và góc xoay
• 2.20.2. Tham số Pinching
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ CÔNG NGHỆ MÔ PHỎNG LIÊN KẾT LIÊN HỢP CHỊU TÁC DỤNG TẢI TRỌNG TĨNH
• 3.1. Thí nghiệm của Fabio Ferrario (2004)
• 3.2. Mô tả thí nghiệm của Fabio Ferrario
• 3.3. Qui trình thực hiện thí nghiệm của Fabio Ferrario
• 3.4. Kết quả thí nghiệm
• 3.5. Công nghệ mô hình phần tử hữu hạn ABAQUS
• 3.5.1. Khai báo phần tử
• 3.5.2. Khai báo vật liệu
• 3.5.3. Lắp ghép các cấu kiện
• 3.5.4. Khai báo điều kiện ràng buộc giữa các cấu kiện
• 3.5.5. Khai báo điều kiện biên và tải trọng
• 3.5.6. Chia phần tử Mesh
• 3.5.7. Đánh giá mô hình vật liệu
• 3.5.8. So sánh kết quả giữa phương pháp mô phỏng với thí nghiệm Fabio Ferrario (2004)
• 3.6. Kết quả đường cong tải trọng-chuyển vị
• 3.7. Kết quả đường cong mô men-góc xoay
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ SO SÁNH THỰC NGHIỆM LIÊN KẾT LIÊN HỢP CHỊU TÁC DỤNG TẢI TRỌNG LẶP
• 4.1. Ứng dụng phương pháp Richard-Abbott xác định đường cong mô men-góc xoay liên kết liên hợp thép-bê tông
• 4.2. Quy trình tính toán
• 4.3. Các tham số sử dụng
• 4.4. Kết quả đường cong mô men-góc xoay
• 4.5. So sánh kết quả phương pháp Richard-Abbott với kết quả thí nghiệm Fabio Ferrario (2004)
• 4.6. Dự đoán ứng xử liên kết chịu tác dụng tải trọng lặp khác nhau theo đề xuất bởi ECCS
• 4.7. Kết quả khả năng chịu mô men-góc xoay của liên kết ngoài
• 4.8. Kết quả khả năng chịu mô men-góc xoay của liên kết giữa
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI
• 5.1. Kết luận và đánh giá
• 5.2. Hướng phát triển đề tài
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Phân Tích Ứng Xử Nút Khung Liên Hợp Dưới Tải Trọng Lập

Phân tích ứng xử của nút khung liên hợp dưới tải trọng lập là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng trong ngành xây dựng. Nút khung liên hợp là mối nối giữa các cấu kiện, nơi mà bê tông và thép cùng tham gia vào khả năng chịu lực. Việc hiểu rõ ứng xử của các nút này giúp cải thiện độ bền và an toàn cho các công trình xây dựng. Nghiên cứu này không chỉ tập trung vào lý thuyết mà còn áp dụng các phương pháp thực nghiệm và mô phỏng để xác định chính xác ứng xử của chúng.

1.1. Khái Niệm Về Nút Khung Liên Hợp

Nút khung liên hợp là mối nối giữa các cấu kiện, trong đó bê tông và thép cùng tham gia vào khả năng chịu lực. Các loại nút này có thể là nút giữa, nút ngoài hoặc nút khớp. Việc phân tích ứng xử của chúng dưới tải trọng lập là rất cần thiết để đảm bảo tính ổn định và an toàn cho công trình.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Phân Tích Ứng Xử

Phân tích ứng xử của nút khung liên hợp giúp xác định khả năng chịu tải, độ cứng và khả năng phân tán năng lượng của các mối nối. Điều này rất quan trọng trong thiết kế và thi công các công trình chịu tải trọng động như động đất hoặc gió mạnh.

II. Vấn Đề Và Thách Thức Trong Phân Tích Ứng Xử Nút Khung Liên Hợp

Mặc dù có nhiều nghiên cứu về phân tích ứng xử của nút khung liên hợp, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức. Các vấn đề như sự phức tạp trong mô hình hóa, ảnh hưởng của tải trọng lặp và sự suy giảm độ cứng là những yếu tố cần được xem xét kỹ lưỡng. Việc xác định chính xác các tham số vật liệu và điều kiện biên cũng là một thách thức lớn trong nghiên cứu này.

2.1. Sự Phức Tạp Trong Mô Hình Hóa

Mô hình hóa nút khung liên hợp đòi hỏi phải xem xét nhiều yếu tố như ứng xử phi tuyến của bê tông và thép. Điều này làm cho việc dự đoán ứng xử của chúng trở nên khó khăn và phức tạp.

2.2. Ảnh Hưởng Của Tải Trọng Lặp

Tải trọng lặp có thể gây ra sự suy giảm độ cứng và cường độ của nút khung liên hợp. Việc xác định chính xác ảnh hưởng của tải trọng lặp là rất quan trọng để đảm bảo tính an toàn cho công trình.

III. Phương Pháp Phân Tích Ứng Xử Nút Khung Liên Hợp Dưới Tải Trọng Lập

Có ba phương pháp chính để phân tích ứng xử của nút khung liên hợp: phương pháp thí nghiệm, phương pháp mô phỏng và phương pháp tính toán. Mỗi phương pháp có những ưu điểm và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn phương pháp phù hợp là rất quan trọng để đạt được kết quả chính xác.

3.1. Phương Pháp Thí Nghiệm

Phương pháp thí nghiệm cho phép xác định ứng xử thực tế của nút khung liên hợp dưới tải trọng lập. Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi chi phí cao và thời gian thực hiện lâu dài.

3.2. Phương Pháp Mô Phỏng

Phương pháp mô phỏng sử dụng phần mềm phần tử hữu hạn để mô phỏng ứng xử của nút khung liên hợp. Phương pháp này giúp tiết kiệm thời gian và chi phí, nhưng cần phải xác định chính xác các tham số mô hình.

3.3. Phương Pháp Tính Toán

Phương pháp tính toán sử dụng các mô hình toán học để dự đoán ứng xử của nút khung liên hợp. Mặc dù phương pháp này có thể cho kết quả nhanh chóng, nhưng độ chính xác phụ thuộc vào chất lượng của các tham số đầu vào.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Phân Tích Ứng Xử Nút Khung Liên Hợp

Kết quả từ việc phân tích ứng xử của nút khung liên hợp có thể được áp dụng trong thiết kế và thi công các công trình xây dựng. Việc hiểu rõ ứng xử của các nút này giúp cải thiện độ bền và an toàn cho công trình, đặc biệt là trong các khu vực có nguy cơ động đất cao.

4.1. Cải Thiện Thiết Kế Công Trình

Kết quả phân tích giúp các kỹ sư thiết kế các mối nối có khả năng chịu lực tốt hơn, từ đó nâng cao độ bền và an toàn cho công trình.

4.2. Đánh Giá An Toàn Công Trình

Phân tích ứng xử của nút khung liên hợp giúp đánh giá khả năng chịu tải của công trình, từ đó đưa ra các biện pháp cải thiện an toàn trong quá trình sử dụng.

V. Kết Luận Và Hướng Phát Triển Nghiên Cứu Về Nút Khung Liên Hợp

Nghiên cứu về phân tích ứng xử của nút khung liên hợp dưới tải trọng lập là một lĩnh vực quan trọng và cần thiết. Các kết quả thu được từ nghiên cứu này không chỉ có giá trị lý thuyết mà còn có ứng dụng thực tiễn cao. Hướng phát triển trong tương lai có thể bao gồm việc cải tiến các phương pháp phân tích và mở rộng nghiên cứu sang các loại nút khác.

5.1. Cải Tiến Phương Pháp Phân Tích

Cần tiếp tục nghiên cứu và cải tiến các phương pháp phân tích để đạt được độ chính xác cao hơn trong việc dự đoán ứng xử của nút khung liên hợp.

5.2. Mở Rộng Nghiên Cứu Sang Các Loại Nút Khác

Nghiên cứu có thể mở rộng sang các loại nút khác như nút khung thép hoặc nút khung bê tông để có cái nhìn tổng quát hơn về ứng xử của các mối nối trong công trình.