I. Phân tích ứng xử tĩnh
Luận văn tập trung vào phân tích ứng xử tĩnh của cột ống thép tròn nhồi bê tông (CFST). Phương pháp phân tích được thực hiện dựa trên mô hình số của Liang [23], xem xét hiện tượng 'bó' lõi bê tông và sự không hoàn hảo ban đầu về hình học của cấu kiện. Mối quan hệ lực dọc-độ lệch được xác định thông qua phương pháp dầm-cột kết hợp với phương pháp thớ tại mặt cắt ngang. Các thuật toán phân tích được tích hợp vào chương trình MATLAB để dự đoán đường cong tương tác lực dọc-độ lệch. Kết quả cho thấy mô hình này là công cụ hiệu quả trong việc mô phỏng khả năng chịu lực của cấu kiện CFST.
1.1. Phương pháp phân tích
Phương pháp phân tích được sử dụng trong luận văn bao gồm việc xây dựng mô hình số để mô phỏng ứng xử phi tuyến phi đàn hồi của cột CFST. Mô hình này xem xét tác động 'bó' của vỏ thép lên lõi bê tông và sự sai lệch hình học ban đầu. Chương trình MATLAB được phát triển để thực hiện các tính toán này, với các thông số đầu vào bao gồm tỷ lệ độ mảnh của cột, tỷ lệ độ lệch điểm đặt lực, cường độ chịu nén của bê tông, và cường độ chảy dẻo của thép.
1.2. Kiểm chứng độ tin cậy
Độ tin cậy của chương trình được kiểm chứng thông qua so sánh kết quả với các nghiên cứu trước đây của Liang [23]. Các ví dụ số được thực hiện để đánh giá sự chính xác của mô hình trong việc dự đoán khả năng chịu lực của cấu kiện CFST. Kết quả cho thấy mô hình này có độ chính xác cao và phù hợp để áp dụng trong nghiên cứu và thiết kế kỹ thuật.
II. Cột ống thép tròn nhồi bê tông
Cột ống thép tròn nhồi bê tông (CFST) là cấu kiện được sử dụng phổ biến trong các công trình xây dựng cao tầng nhờ độ bền và độ cứng cao. Luận văn phân tích các đặc tính cơ học của cột CFST, bao gồm tác động 'bó' của vỏ thép lên lõi bê tông và sự tương tác giữa hai vật liệu này. Cột CFST không chỉ cung cấp khả năng chịu lực tốt mà còn là giải pháp kinh tế và thẩm mỹ cho các công trình hiện đại.
2.1. Tác động bó của vỏ thép
Tác động 'bó' của vỏ thép lên lõi bê tông là yếu tố quan trọng trong việc tăng cường độ và độ dẻo dai của cột CFST. Luận văn phân tích hiện tượng này thông qua mô hình số, xem xét sự phân bố ứng suất và biến dạng trong lõi bê tông dưới tác động của vỏ thép. Kết quả cho thấy tác động 'bó' làm tăng đáng kể khả năng chịu lực của cấu kiện.
2.2. Ứng dụng trong công trình xây dựng
Cột CFST được ứng dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng dân dụng và công nghiệp nhờ ưu điểm về độ bền, độ cứng và tính thẩm mỹ. Luận văn đề cập đến các ứng dụng thực tế của cột CFST trong các công trình cao tầng, cầu đường và các công trình đặc biệt khác.
III. Kỹ thuật xây dựng và thiết kế kết cấu
Luận văn cung cấp cái nhìn tổng quan về các kỹ thuật xây dựng và thiết kế kết cấu liên quan đến cột CFST. Các phương pháp phân tích kết cấu và tính toán tĩnh học được trình bày chi tiết, cùng với các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành. Luận văn cũng đề xuất các phương pháp cải tiến trong thiết kế và thi công cột CFST để đạt hiệu quả cao hơn.
3.1. Phương pháp phân tích kết cấu
Luận văn giới thiệu các phương pháp phân tích kết cấu hiện đại, bao gồm phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) và phương pháp thớ tại mặt cắt ngang. Các phương pháp này được sử dụng để mô phỏng ứng xử của cột CFST dưới các tải trọng khác nhau, từ đó đưa ra các giải pháp thiết kế tối ưu.
3.2. Thiết kế kết cấu chịu lực
Thiết kế kết cấu chịu lực là một phần quan trọng trong luận văn. Các yếu tố như độ mảnh của cột, tỷ lệ độ lệch điểm đặt lực, và cường độ vật liệu được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả của cấu kiện. Luận văn cũng đề xuất các công thức tính toán mới để cải thiện độ chính xác trong thiết kế.
