Tài liệu Dự báo tuổi thọ cầu giàn thép tại km2+250, quốc lộ 14e theo chỉ số độ tin cậy, xét đến sự thay đổi tiết diện do ăn mòn

ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................................... i MỤC LỤC ......................................................................................................................ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ........................................................ v DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................................ vi DANH MỤC CÁC HÌNH ...........................................................................................vii MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................ 1 2. Mục đích nghiên cứu .......................................................................................... 1 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ...................................................................... 1 4. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................... 1 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ........................................................... 1 6. Cấu trúc của luận văn ......................................................................................... 2 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CẦU GIÀN THÉP, CÁC ĐẠI LƢỢNG NGẪU NHIÊN ĐẦU VÀO KHI TÍNH TOÁN KẾT CẤU ..................................................... 3 1.1. TỔNG QUAN VỀ CẦU GIÀN THÉP ..................................................................... 3 1.1.1. Khái quát ....................................................................................................... 3 1.1.2. Cấu tạo chung kết cấu nhịp cầu giàn thép .................................................... 3 1.1.3. Cơ sớ lý thuyết tính toán cầu giàn thép ........................................................ 8 1.2. CÁC ĐẠI LƢỢNG NGẪU NHIÊN ĐẦU VÀO TRONG BÀI TOÁN PHÂN TÍCH KẾT CẤU ............................................................................................................ 10 1.2.1. Các yếu tố ảnh hƣởng đến độ tin cậy và tuổi thọ công trình ...................... 10 1.2.2. Các giải pháp nâng cao độ tin cậy và tuổi thọ công trình ........................... 10 1.2.3. Các yếu tố ngẫu nhiên ảnh hƣởng đến độ tin cậy của cầu giàn: ................. 11 1.2.4. Vấn đề ăn mòn kết cấu thép dƣới tác động của môi trƣờng ....................... 11 Kết luận Chƣơng 1 ................................................................................................ 14 CHƢƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CỦA KẾT CẤU CÔNG TRÌNH ............................................................................................................. 15 2.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ĐỘ TIN CẬY KẾT CẤU CÔNG TRÌNH.................... 15 2.1.1. Tổng quan về lý thuyết độ tin cậy của kết cấu công trình .......................... 15 2.1.2. Quá trình phát triển mô hình đánh giá độ tin cậy theo phƣơng pháp lý thuyết xác suất và thống kê toán học ............................................................................. 15 2.2. MỘT SỐ PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN CẬY CÔNG TRÌNH .............. 16 2.2.1. Chỉ số độ tin cậy β ...................................................................................... 16 2.2.2. Phƣơng pháp tuyến tính hóa xác định chỉ số độ tin cậy  .......................... 19 2.3. ĐỘ TIN CẬY CỦA KẾT CẤU GIÀN THEO LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY ........ 24 2.3.1. Cách xác định sơ đồ độ tin cậy của kết cấu giàn dầm ................................ 24 C C U D R L . T iii 2.3.2. Xét ảnh hƣởng của một số yếu tố ngẫu nhiên đến độ tin cậy của kết cấu giàn ............................................................................................................................ 28 2.4. DỰ BÁO TUỔI THỌ CỦA KẾT CẤU CÔNG TRÌNH ........................................ 30 2.4.1. Mở đầu ........................................................................................................ 30 2.4.2. Tính tuổi thọ công trình theo chỉ số độ tin cậy  ........................................ 30 2.4.3. Tính tuổi thọ công trình theo quan điểm tổn thƣơng tích lũy ..................... 31 2.4.4. Tính tuổi thọ theo chỉ số  mục tiêu ........................................................... 32 Kết luận Chƣơng 2 ................................................................................................ 34 CHƢƠNG 3. DỰ BÁO TUỔI THỌ CỦA CẦU GIÀN THÉP TẠI KM2+250, QUỐC LỘ 14E THEO CHỈ SỐ ĐỘ TIN CẬY......................................................... 35 3.1. GIỚI THIỆU CHUNG............................................................................................ 35 3.2. PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN ỨNG SUẤT VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG KHAI THÁC CỦA KẾT CẤU NHỊP....................................................................................... 37 3.2.1. Phân tích tính toán ứng suất của kết cấu nhịp ............................................ 37 3.2.2. Khảo sát sự suy giảm độ tin cậy của kết cấu nhịp cầu khi xét đến ăn mòn theo thời gian ................................................................................................................. 45 3.2.3. Đánh giá khả năng khai thác kết cấu nhịp cầu giàn thép tại Km2+250, Quốc lộ 14E theo chỉ số độ tin cậy  tại thời điểm hiện nay (2019): ............................ 48 3.3. KHẢO SÁT SỰ SUY GIẢM ĐỘ TIN CẬY DO ĂN MÒN KẾT CẤU NHỊP CẦU KHI XÉT ĐỒNG THỜI BIẾN ĐỘNG TẢI TRỌNG ................................................... 55 3.3.1. Xét đối với hoạt tải 0.65HL93: ................................................................... 55 3.3.2. Xét đối với hoạt tải 0.5HL93: ..................................................................... 59 3.4. DỰ BÁO TUỔI THỌ KHAI THÁC CỦA CẦU THEO CHỈ SỐ ĐỘ TIN CẬY  MỤC TIÊU .................................................................................................................... 64 3.4.1. Xét đối với hoạt tải 0.65HL93 .................................................................... 64 3.4.2. Xét đối với hoạt tải 0.5HL93 ...................................................................... 65 Kết luận Chƣơng 3......................................................................................................... 66 KẾT LUẬN .................................................................................................................. 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (Bản sao) PHỤ LỤC C C U D R L . T iv DỰ BÁO TUỔI THỌ CẦU GIÀN THÉP TẠI KM2+250, QUỐC LỘ 14E THEO CHỈ SỐ ĐỘ TIN CẬY, XÉT ĐẾN SỰ THAY ĐỔI TIẾT DIỆN DO ĂN MÒN Học viên: Huỳnh Quang Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông Mã số: 860580205 Khóa: K36 Trƣờng Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt: Các phƣơng pháp tính toán truyền thống nhƣ Ứng suất cho phép, trạng thái giới hạn chƣa phản ánh sát với sự làm việc thực tế của cầu giàn thép. Các mô hình tính toán này không trực tiếp xem xét các yếu tố ngẫu nhiên một cách đầy đủ. Với các cầu giàn thép đã qua khai thác s dụng, ăn mòn kim loại và tải trọng khai thác thực tế là nh ng yếu tố nổi trội. T đó, cần phải xem xét một mô hình tính toán thích hợp hơn để đánh giá kết cấu khi các yếu tố đầu vào là không chắc chắn để phản ánh một cách xác thực sự làm việc của kết cấu. Theo lý thuyết độ tin cậy, phƣơng pháp nghiên cứu khả năng chịu tải thông qua chỉ số độ tin cậy và kết hợp với đánh giá tuổi thọ là rât cần thiết. Kết quả phân tích đánh giá cầu giàn thép có xét đến sự thay đổi tiết diện do ăn mòn c ng với iến đổi tải trọng là cơ sở cho việc tính toán chỉ số độ tin cậy. Chỉ số độ tin cậy mục tiêu là cơ sở để đánh giá khả năng khai thác và dự áo tuổi thọ của công trình cầu giàn thép. Qua đó, chúng ta có thể tính toán thời gian khai thác an toàn hiệu quả còn lại và thời gian cần gia cố s a ch a về sau. C C R L . T Từ khóa – ăn mòn kim loại; iến động tải trọng; độ tin cậy; tuổi thọ; cầu giàn thép. U D ESTIMATION OF LIFESPAN OF STEEL FRAME BRIDGE AT KM 2+250, NATIONAL WAY 14E ACCORDING TO CONFIDENCE INDEX, CONSIDERING THE SECTION VARIATION DUE TO METAL CORROSION Abstract - The conventional calculation methods such as Permissible stress, Limit state have not been closely reflected the real working state of the steel structure frame. These calculation models do not direct to consider random factors adequately. On the used and old steel frame bridges, outstanding factors are metal corrosion and real usable loads. Thenceforth a more appropriate calculation model should be considered to assess the structure while unsure input parameters for reflecting closely real working state of the structure. In accordance with confidence theory, study method of load capacity via confidence index and combination of life span estimation is very necessary. The result of canalization and assessment of steel frame bridge which considerate section deviation due to metal corrosion together with load fluctuation is basis for calculation of confidence index. The objective confidence index is the basis for assessment of usable capacity and estimation of life span of steel frame bridge. Thereby, we can calculate remaining effective usable time and the time for maintenance and reinforcement in the coming time Key words - metal corrosion, load fluctuation, confidence index, lifespan, steel frame bridge. v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT CÁC KÝ HIỆU:  Chỉ số độ tin cậy [] Chỉ số độ tin cậy mục tiêu PS Xác suất an toàn Pf Xác suất phá hoại  Ứng suất CÁC CHỮ VIẾT TẮT: BH BBH ĐTC Biến hình Bất iến hình Độ tin cậy KCCT Kết cấu công trình QL14E Quốc lộ 14E MC Mặt cắt XS Xác suất XSTK Xác suất thống kê U D R L . T C C vi DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng Trang bảng 2.1. Bảng tra hàm  18 Bảng tổng hợp giá trị bao ứng suất trong các thanh giàn theo mô hình 3.1. 44 tiền định 3.2. Kết quả ăn mòn và chiều dày còn lại của các thanh cấu kiện 47 3.3. Kết quả ứng suất nội tại của thanh giàn ứng với các mức độ lệch hoạt tải 48 3.4. Kết quả chỉ số  về bền ứng với các mức độ lệch hoạt tải 49 Bảng tổng hợp giá trị bao ứng suất trong các thanh giàn theo mô hình 3.5. 50 tiền định đối với hoạt tải 0.65HL93 3.6. Kết quả chỉ số  tƣơng ứng với t ng cấp tải trọng 54 C C 3.7. Bảng tổng hợp giá trị chỉ số  theo thời điểm (0.65HL93) 3.8. Bảng tổng hợp giá trị chỉ số  theo thời điểm (0.5HL93) Bảng tổng hợp dự báo tuổi thọ khai thác của cầu xét với hoạt tải 0.65HL93 Bảng tổng hợp dự báo tuổi thọ khai thác của cầu xét với hoạt tải 0.5HL93 3.9. 3.10. U D R L . T 58 63 64 65 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu hình 1.1. 1.2. 1.3. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7. 2.8. 2.9. 2.10. 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. 3.5. 3.6. 3.7. 3.8. 3.9. Các ộ phần cơ ản trong cầu giàn thép Các sơ đồ giàn thông thƣờng Sơ đồ tƣơng tác quản lý và các giai đoạn đánh giá ĐTC Các trạng thái của kết cấu Mô hình giao thoa thể hiện xác suất không an toàn Ý nghĩa hình học của PS và Pf Mô hình tuyến tính hóa hàm phi tuyến Sơ đồ phƣơng pháp tính độ tin cậy theo lý thuyết SXTK Sơ đồ thuật toán đánh giá độ tin cậy của hệ nhiều phần t Biểu diễn tuổi thọ dƣới dạng đồ thị Ý nghĩa hình học của tuổi thọ trung ình Chu trình ứng suất gây phá hủy mỏi Biểu đồ suy giảm chỉ số  theo thời gian do ăn mòn Chính diện mố cuối cầu Cắt ngang cầu nhịp 1 – nhịp 5. Cắt ngang cầu nhịp 6 – nhịp 7. Cấu tạp nút giàn chủ. Cấu tạo dầm ngang, dầm dọc Kết quả mô hình kết cấu nhịp cầu Sơ đồ tên gọi các thanh giàn chủ Một số hình ảnh gỉ sét tại các thanh giàn Biểu đồ quan hệ chỉ số  - Độ lệch hoạt tải 4 6 10 18 19 19 20 23 29 30 31 31 32 35 36 36 37 37 43 44 46 49 3.10. Biểu đồ quan hệ chỉ số  - Độ lệch tải trọng (0.65HL93) 52 3.11. Biểu đồ quan hệ chỉ số  - Độ lệch tải trọng (0.5HL93) 53 3.12. 3.13. 3.14. 3.15. 3.16. Tên hình Trang C C R L . T U D Biểu đồ quan hệ chỉ số  - Độ lệch hoạt tải tƣơng ứng với t ng cấp tải trọng Biểu đồ quan hệ gi a(t) và thời gian có xét đến ăn mòn kết cấu và biến động hoạt tải (0.65HL93) Biểu đồ quan hệ gi a(t) và thời gian có xét đến ăn mòn kết cấu và biến động tải trọng (0.5HL93) Biểu đồ xác định tuổi thọ khai thác của cầu với hoạt tải 0.65HL93 Biểu đồ xác định tuổi thọ khai thác của cầu với hoạt tải 0.5HL93 54 59 63 64 65 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Các phƣơng pháp tính toán cổ điển nhƣ ứng suất cho phép hay trạng thái giới hạn chƣa phản ánh sát thực tế sự làm việc của kết cấu vì mô hình tính chƣa xét trực tiếp các yếu tố ngẫu nhiên này một cách đầy đủ. Với các cầu giàn thép cũ đã qua khai thác s dụng, nổi trội trong các yếu tố không chắc chắn ăn mòn và tải trọng khai thác thực tế. T đó đặt ra yêu cầu phải áp dụng mô hình ph hợp hơn cho tính toán, đánh giá kết cấu trong điều kiện các thông số đầu vào là không chắc chắn để phản ánh sát thực tế sự làm việc của kết cấu. Việc xác định tuổi thọ gắn với độ tin cậy của công trình cầu hiện nay chƣa đƣợc quan tâm đúng mức. Các công trình cầu cũ thƣờng phức tạp về mặt kết cấu, tiết diện thép ị ăn mòn. Vì vậy, một phƣơng pháp nghiên cứu khả năng chịu tải thông qua chỉ số độ tin cậy và kết hợp dự áo tuổi thọ kết cấu công trình là lý thuyết độ tin cậy. 2. Mục đích nghiên cứu - Phân tích khả năng chịu lực kết cấu cầu thép theo chỉ số độ tin cậy. - Phân tích dự áo tuổi thọ cầu thép theo lý thuyết độ tin cậy, xét đến sự thay đổi tiết diện do ăn mòn. 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu Cầu giàn thép tại Km2+250, Quốc lộ 14E đã qua quá trình khai thác s dụng - Phân tích độ tin cậy kết cấu nhịp cầu giàn theo điều kiện về sức kháng kéo hoặc nén (điều kiện ền), xét đến sự thay đổi tiết diện do ăn mòn. - Các đại lƣợng không chắc chắn ngẫu nhiên có phân ố chuẩn. 4. Phƣơng pháp nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu kết hợp gi a nghiên cứu thực nghiệm và nghiên cứu lý thuyết: - Nghiên cứu thực nghiệm: Tiến hành thu thập các số liệu hiện trạng cầu thép cũ tại Km 2+250 – Quốc lộ 14E để phục vụ cho việc phân tích. - Nghiên cứu lý thuyết: Phân tích trạng thái ứng suất kết cấu cầu giàn ằng phƣơng pháp PTHH (phần mềm Midas, Sap...). Khảo sát ảnh hƣởng của tham số tải trọng và suy giảm tiết diện do ăn mòn đến trạng thái làm việc, làm cơ sở cho việc tính chỉ số độ tin cậy của các phần t kết cấu. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài Xác định mô hình tính toán thích hợp hơn để đánh giá kết cấu khi các yếu tố đầu vào là không chắc chắn để phản ánh một cách xác thực sự làm việc của kết cấu. Theo lý thuyết độ tin cậy, phân tích đánh giá cầu giàn thép có xét đến sự thay đổi tiết diện do ăn mòn và iến đổi tải trọng. T đó, đánh giá khả năng khai thác và dự áo tuổi thọ của công trình cầu giàn thép và thời gian cần gia cố s a ch a về sau. C C U D R L . T 2 6. Cấu trúc của luận văn Mở đầu + Lý do chọn đề tài; + Mục đích nghiên cứu; + Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu; + Phƣơng pháp nghiên cứu; + Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài; Bố cục luận văn: Chƣơng 1. Tổng quan về Cầu giàn thép, các đại lƣợng ngẫu nhiên đầu vào khi tính toán kết cấu. 1.1. Tổng quan về cầu giàn thép. 1.1.1. Khái quát 1.1.2. Cấu tạo chung kết cấu nhịp cầu giàn thép 1.1.3. Cơ sở lý thuyết tính toán cầu giàn thép 1.2. Các đại lƣợng ngẫu nhiên đầu vào trong ài toán phân tích kết cấu 1.2.1. Các yếu tố ảnh hƣởng đến độ tin cậy và tuổi thọ công trình. 1.2.2. Các giải pháp nâng cao độ tin cậy và tuổi thọ công trình 1.2.3. Các yếu tố ngẫu nhiên ảnh hƣởng đến độ tin cậy của cầu giàn 1.2.4. Vấn đề ăn mòn kết cấu thép dƣới tác động của môi trƣờng Chƣơng 2. Cơ sở lý thuyết đánh giá độ tin cậy kết cấu công trình 2.1. Cơ sở lý thuyết về độ tin cậy kết cấu công trình 2.1.1. Tổng quan về lý thuyết độ tin cậy của kết cấu công trình 2.1.2. Quá trình phát triển mô hình đánh giá độ tin cậy theo phƣơng pháp lý thuyết xác suất và thống kê toán học 2.2. Một số phƣơng pháp đánh giá độ tin cậy kết cấu công trình. 2.2.1. Chỉ số độ tin cậy β 2.2.2. Phƣơng pháp tuyến tính hóa xác định chỉ số độ tin cậy 2.3. Độ tin cậy của cầu giàn theo lý thuyết độ tin cậy 2.4. Dự áo tuổi thọ kết cấu công trình Chƣơng 3. Dự báo tuổi thọ cầu giàn thép tại Km 2+250, Quốc lộ 14E theo chỉ số độ tin cậy. 3.1. Giới thiệu chung. 3.2. Phân tích tính toán ứng suất kết cấu nhịp và đánh giá khả năng khai thác của kết cấu nhịp. 3.3. Khảo sát sự suy giảm độ tin cậy do ăn mòn kết cấu khi xét đồng thời iến động về tải trọng. 3.4. Dự áo tuổi thọ khai thác của cầu theo chỉ số độ tin cậy mục tiêu. Kết luận và kiến nghị. 1. Kết luận. 2. Kiến nghị. C C U D R L . T 3 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CẦU GIÀN THÉP, CÁC ĐẠI LƢỢNG NGẪU NHIÊN ĐẦU VÀO KHI TÍNH TOÁN KẾT CẤU 1.1. TỔNG QUAN VỀ CẦU GIÀN THÉP 1.1.1. Khái quát Cầu giàn thép đƣợc s dụng khá phổ iến ở Việt Nam trong các công trình đƣờng ộ hay đƣờng ray tàu hỏa. Cầu giàn thép là loại cầu đƣợc xây dựng với giàn nhịp ằng khung xƣơng thép đƣợc nối dài. Cấu tạo của cầu giàn thép gồm các dạng iên song song, iên para ol, đa giác. Cầu giàn thép với các ƣu điểm cơ ản về độ ền cao, tính ổn định và đồng nhất, trọng lƣợng ản thân nhỏ, dễ công nghiệp hóa chế tạo, cơ giới hóa vận chuyển, đảm ảo thi công nhanh, không cần giàn giáo, không chịu ảnh hƣởng của địa chất, thủy văn và thời tiết nên các công trình ằng thép hoặc thép ê tông liên hợp đã có mặt t rất sớm trong các công trình cầu đƣờng phục vụ giao thông đi lại trên khắp thế giới. Ở Việt Nam, nh ng năm đầu thế kỷ 19 các công trình cầu đƣờng đƣợc xây dựng chủ yếu ằng thép và vẫn đang đƣợc khai thác s dụng cho đến ngày hôm nay Về mặt kỹ thuật, cầu giàn thép giúp tiết kiệm vật liệu ởi các thanh trong dàn chỉ chịu lực dọc trục, thép là vật liệu đồng nhất đẳng hƣớng, làm việc hoàn toàn đàn hồi trƣớc khi đạt trạng thái giới hạn chảy. Ngoài ra, các thanh giàn có trọng lƣợng nhẹ giúp giảm ớt tĩnh tải xuống mố trụ, do đó yêu cầu về móng không cao nhƣ cầu dầm. Diện tích chắn gió thực tế nhỏ và khoảng cách hai giàn chủ lớn giúp cho khả năng chịu lực ngang của cầu giàn đƣợc đánh giá rất cao. Ngoài nh ng ƣu điểm về kỹ thuật, cầu giàn thép có có hình dáng đẹp, tính thẩm mỹ cao, công tác thi công đơn giản, có thể chế tạo hàng loạt trong xƣởng nên có thể đảm ảo tiến độ thi công nhanh cho công trình. Đặc iệt, quá trình thi công đƣợc đánh giá là ít ảnh hƣởng tới môi trƣờng xung quanh, dễ dàng cẩu lắp, chủ yếu là nhờ tới công nghệ lao kéo dọc cầu giàn thép. Thi công loại cầu này có thể thực hiện theo cách lắp ráp ngang tại vị trí trên các giàn giáo, lắp hẫng kết cấu nhịp, lắp ráp ở ên ngoài rồi lao kéo vào vị trí kết cấu nhịp, lắp ráp ở ên ngoài rồi đƣa vào vị trí kết cấu nhịp ằng chở nổi nên có tính cơ động trong vận chuyển, lắp ráp và có tính công nghiệp hóa cao do vật liệu hoàn toàn sản xuất trong nhà máy. Bên cạnh nh ng ƣu điểm kể trên, cầu giàn thép có nhƣợc điểm rất quan trọng là hiện tƣợng gỉ do tác động của môi trƣờng, gỉ ăn mòn kim loại, làm giảm tiết diện chịu lực, phá hoại các liên kết và do đó làm giảm tuổi thọ công trình. Việc sơn mạ chống gỉ có tác dụng trọng một thời gian nhất định nên cần có đánh giá chính xác về các hƣ hỏng ảnh hƣởng đến tuổi thọ công trình t đó đề ra kế hoạch duy tu ảo dƣỡng ph hợp để phát huy tối đa hiệu quả dự án. 1.1.2. Cấu tạo chung kết cấu nhịp cầu giàn thép C C U D R L . T 4 Cầu giàn thép thông thƣờng s dụng khi vƣợt nhịp lớp hơn so với cầu dầm thép, chiều dài nhịp áp dụng phổ iển là 60m÷150m, và có thể đạt nhịp 550m. Cầu giàn thép tiết kiệm vật liệu hơn cầu dầm thép vì thanh chịu lực dọc là chủ yếu, iểu đồ ứng suất phân ố đều trên toàn tiết diện nên tận dụng tối đa khả năng làm việc của vật liệu. Đặc iệt các thanh giàn nằm cách xa trục trung hòa của hệ nên tăng khả năng chị lực của cả hệ thống lên gấp nhiều lần so với cầu dầm có c ng trọng lƣợng. Cầu giàn chỉ truyền áp lực thẳng đứng lên mố và trụ nên kích thƣớc của mố trụ tƣơng đối nhỏ. Dễ tiêu chuẩn hóa và định hình hóa cho toàn ộ kết cấu cũng nhƣ cho t ng phân tố kết cấu nên có thể sản xuất hàng loạt trong nhà máy rồi mang ra lắp ráp tại công trƣờng, vì vậy giảm đƣợc chi phí. 1.1.2.1. Các bộ phận cơ bản của cầu giàn thép C C R L . T U D Hình 1.1. Các bộ phần cơ bản trong cầu giàn thép 1. Giàn chủ; 2. Hệ dầm ngang; 3. Hệ dầm dọc; 4. Hệ liên kết dọc dƣới; 5. Hệ liên kết dọc trên; 6. Cổng cầu; 7. Hệ liên kết ngang; 8. Mặt cầu đƣờng xe chạy; 9. Lan can và đƣờng ộ hành. 1.1.2.1.1. Hệ thống dầm mặt cầu và mặt cầu Bên trên hệ thống dầm mặt cầu là mặt cầu có tác dụng đỡ trực tiếp lớp phủ mặt cầu và hoạt tải trên cầu. Hệ thống dầm mặt cầu có thể ao gồm hệ dầm dọc và dầm ngang. Trong đó, hệ dầm dọc dùng để đỡ mặt cầu và truyền tải trọng xuống các dầm ngang; hệ dầm ngang d ng để đỡ hệ dầm dọc, tiếp nhận tải trọng t hệ dầm dọc và ản mặt cầu rồi truyền tải trọng vào các nút của giàn chủ. 1.1.2.1.2. Giàn chủ Thanh iên gồm có thanh iên trên và dƣới chịu lực nén và kéo gây ra do uốn. Thanh vách ao gồm thanh xiên và thanh đứng. Trong giàn có biên song song, thanh xiên chống lại lực cắt trong giàn, thanh đứng chịu các tải trọng trong khoang. Thanh giằng gồm một cặp thanh xiên có dạng ch X trong khoang giàn mà khi ố trí một thanh xiên đơn chịu ứng suất đổi dấu. 5 Cổng cầu đƣợc đặt ở hai đầu giàn để chịu tải trọng ngang và truyền t iên trên xuống gối cầu. Với mục đích này, các thanh liên kết trong cổng cầu đƣợc ố trí ở mức trên cùng. Nút giàn là nơi giao nhau các thanh giàn. Các nút gi a các iên trên và iên dƣới gi a đƣợc gọi là khoang giàn. 1.1.2.1.3. Hệ liên kết Hệ liên kết dọc đƣợc ố trí trong mặt phẳng iên trên và iên dƣới gi a hai mặt phẳng giàn. Chúng tạo ra độ cứng cho kết cấu và cũng truyền tải trọng ngang về hai đầu giàn. Hệ liên kết cổng cầu đƣợc ố trí ở hai đầu giàn trong mặt phẳng cổng cầu và truyền tải trọng nằm ngang t hệ liên kết dọc trên xuống gói cầu. Hệ liên kết ngang đƣờng đƣợc ố trí tại mức thanh iên trên ở các khoang trong để tạo ra độ cứng chống xoắn cũng nhƣ phân ố tải trọng ngang lên hệ liên kết dọc. 1.1.2.1.4. Các bộ phận khác Có thể ao gồm hệ thống lan can, đƣờng ộ hành, ó vỉa, chiếu sang, cấp thoát nƣớc, điện dân dụng và công nghiệp, cáp quang… 1.1.2.2. Kết cấu nhịp cầu giàn thép Cầu giàn nói chung tƣơng đối dễ lắp ráp ởi vì thƣờng dùng thiết ị nhẹ. Sự lắp ráp các nút đƣợc liên kết ằng máy móc ở hiện trƣờng tƣơng đối nặng nhọc. Bởi vậy, đối với cầu giàn ô tô chiều dài nhịp ít kinh tế nếu nhỏ hơn 35m. Tuy nhiên, đối với cầu đƣờng sắt do tải trọng nặng hơn nên chiều dài nhịp kinh tế có thể lớn hơn 45m. Giới hạn thực tế hiện nay đối với cầu giàn nhịp đơn giản khoảng 240m cho cầu ô tô và 230m cho cầu đƣờng sắt. Phạm vi giới hạn này có thể chấp nhận đƣợc nhờ cải thiện đƣợc vật liệu và tính toán; nhƣng khi yêu cầu nhịp tăng thì cầu giàn liên tục và cầu giàn mút th a mang lại hiệu quả hơn. Với cầu giàn có một số nhịp, khoảng cách trụ kinh tế nhất đƣợc xác định sau khi hoàn thành thiết kế sơ ộ cho kết cấu thƣợng và hạ ộ. Có một nguyên tắc cho rằng giá thành của một trụ ằng giá thành của một nhịp kể cả hệ dầm mặt cầu. Trong các tính toán th , số lƣợng trụ an đầu đƣợc giải thiết có thể tăng hay giảm đi một trụ tƣơng ứng với sự giảm hoặc tăng chiều dài nhịp. Có một số quy định về tỷ số gi a chiều cao và chiều dài nhịp đối với cầu giàn. Tuy nhiện, tỷ số kinh tế phụ thuộc nhiều yếu tố nhƣ loại giàn, chiều dài nhịp, tải trọng, yêu cầu s dụng… Đối với giàn nhịp đơn giản, kinh nghiệm cho thấy tỷ lệ gi a chiều cao và chiều dài nhịp t 1/5 đén 1/8 là kinh tế, một số thiết kế giới hạn tỷ lệ này là 1/10. Đối với giàn liên tục, tỷ lệ này khoảng 1/12. Bởi vì cầu xe l a có tải trọng lớn hơn sơ với cầu ô tô nên chiều cao giàn cao hơn. Tuy nhiên, các nhà thiết kế không có sự tự do hoàn toàn trong việc lựa chọn chiều cao giàn, t y thuộc vào mục đích, yêu cầu s dụng để đƣa ra chiều cao giàn cho hợp lý. C C U D R L . T 6 Năm 1953, Waling đã đƣa ra kết luận: Các giàn Warren và Pratt đƣợc xem xét với các nhịp t 50÷90m gồm 6÷10 khoang. Để có trọng lƣợng nhỏ nhất, chiều cao d của giàn có iên song song nhịp L đƣợc cho ởi các công thức sau: + Giàn Pratt: d=L(0.381-0.0185n) + Giàn Warren: d=L(0.362-0.016n) Với n là số khoang giàn C C R L . T U D Hình 1.2. Các sơ đồ giàn thông thường Cầu giàn thép có thể làm cầu giàn đơn giản, liên tục, mút th a. Về đặc điểm cụ thể nhƣ sau: 1.1.2.2.1. Cầu giàn đơn giản Ưu điểm: - Không phát sinh nội lực phụ do lún lệch của mố trụ cầu, do thay đổi nhiệt độ… - Kết cấu đơn giản, dễ định hình hóa, tiêu chuẩn hóa có thể sản xuất hàng loạt trong nhà máy, vì vậy giảm chi phí sản xuất. - Hƣ hỏng cục ộ không ảnh hƣởng đến toàn cầu. Nhược điểm: - Kết cấu nặng nề và tốn kém hơn so với các loại cầu giàn liên tục và mút th a - Kết cấu trụ lớn hơn do trụ đỡ hai gối lệch tâm. - Đƣờng đàn hồi không liên tục nên xe chạy qua cầu không êm thuận. Phạm vi áp dụng: 7 - Tốt nhất nên áp dụng khi nhịp t 30m÷150m. - Áp dụng cho mọi loại địa chất, nhƣng thƣờng dung nhiều trong điều kiện đất yếu. 1.1.2.2.1. Cầu giàn liên tục: Ngƣợc lại so với cầu giàn đơn giản Ưu điểm: - Kết cấu thanh mảnh, gọn nhẹ và tiết kiệm thép hơn so với cầu giàn đơn giản. - Kết cấu trụ nhỏ hơn so với cầu giàn đơn giản do trụ chỉ đỡ một hàng gối đúng tâm. - Đƣờng đàn hồi liên tục nên xe chạy qua cầu êm thuận. - Về phƣơng diện thi công: Có thể áp dụng công nghệ thi công tiên tiến nhƣ công nghệ lắp hẫng t ng modul nên có thể xây dựng đƣợc cầu vƣợt nhịp lớn hơn cầu giàn đơn giản. Nhược điểm: - Phát sinh nội lực phụ do lún lệch của mố trụ cầu, thay đổi nhiệt độ, điều chỉnh nội lực…. - Với cầu có iên thay đổi thì kết cấu phức tạp, khó định hình hóa và tiêu chuẩn hóa hơn cầu giàn đơn giản nên chi phí sản xuất và lắp rắp cao hơn. - Hƣ hỏng cục ộ ảnh hƣởng đến toàn cầu. Phạm vi áp dụng: - Có thể áp dụng cho nhịp t 150m÷400m. - Áp dụng ph hợp nhất cho v ng địa chất tốt. Có thể áp dụng cho v ng địa chất không tốt nhƣng phải s dụng móng sâu để hạn chế độ lún của mố trụ. 1.1.2.2.1. Cầu giàn mút thừa: Về cơ ản khắc phục đƣợc nh ng nhƣợc điểm của cầu giàn đơn giản và cầu giàn liên tục, phát huy đƣợc ƣu điểm của hai hệ trên Ưu điểm: - Kết cấu thanh mảnh, gọn nhẹ và tiết kiệm thép hơn so với cầu giàn đơn giản. - Kết cấu trụ nhỏ hơn so với cầu giàn đơn giản do trụ chỉ đỡ một hàng gối đúng tâm. - Không phát sinh nội lực phụ do lún lệch của mố trụ cầu, do thay đổi nhiệt độ… - Hƣ hỏng cục ộ của nhịp đeo không ảnh hƣởng đến toàn cầu. - Về phƣơng diện thi công: Có thể áp dụng công nghệ thi công tiên tiến nhƣ công nghệ lắp hẫng t ng modul nên có thể xây dựng đƣợc cầu vƣợt nhịp lớn hơn cầu giàn đơn giản. Nhược điểm: - Đƣờng đàn hồi không liên tục, đặc iệt ị gãy khúc tại vị trí nối tiếp gi a giàn đeo và giàn chính gây xung kích lớn khi xe qua cầu. Đây là nhƣợc điểm lớn nhất của cầu giàn mút th a, nó làm giảm khả năng ứng dụng trên các tuyến đƣờng cấp cao và đƣờng cao tốc. - Với cầu có iên thay đổi thì kết cấu phức tạp, khó định hình hóa và tiêu chuẩn hóa hơn cầu giàn đơn giản nên chi phí sản xuất và lắp rắp hơi cao. - Hƣ hỏng cục ộ của giàn chính ảnh hƣởng đến toàn cầu. Phạm vi áp dụng: C C U D R L . T 8 - Có thể áp dụng cho nhịp t 250m÷550m. - Hạn chế s dụng các tuyến đƣờng cấp cao và đƣờng cao tốc. 1.1.3. Cơ sớ lý thuyết tính toán cầu giàn thép Kết cấu nhịp giàn thép là một kết cấu không gian có nhiều thanh và nhiều nút, hơn n a các nút đƣợc cấu tạo có tính chất là nút cứng. Do vậy việc tính toán chính xác sẽ gặp rất nhiều khó khăn. Trong thực tế thiết kế, ngƣời ta giả thiết tính toán nhƣ sau:  Đơn giản hóa ằng cách coi kết cấu không gian đó là do các kết cấu phẳng ghép lại, nh ng kết cấu phẳng này là các giàn chủ và các giàn liên kết.  Xem liên kết nút là liên kết khớp.  Hệ dầm mặt cầu làm nhiệm vụ đỡ phần mặt cầu và hoạt tải rồi truyền lực cho giàn chủ tại các nút. Để thỏa mãn giả thiết trên, cần phải chú ý:  Chiều cao thanh không > 1/15 chiều dài thanh.  Trục các thanh iên của 2 khoang kề nhau không > 1.5% chiều cao thanh.  Đối với giàn iên cứng, thanh iên có các thành phần nội lực M, Q, N. 1.1.3.1. Bài toán không gian Bài toán không gian cho kết quả chính xác với sự làm việc thực tế của kết cấu. Việc xác định nội lực kết cấu có thể tính toán theo phƣơng pháp của cơ học kết cấu hoặc s dụng các phần mềm chuyên dụng nhƣ SAP, MIDAS... Ta có thể xét riêng t ng ài toán với t ng tác động của các tải trọng riêng iệt hoặc xét ài toán chung với nhiều tải trọng, tổ hợp tải trọng. 1.1.3.2. Đưa mô hình bài toán không gian thành bài toán phẳng và đưa bài toán không gian thành tập hợp các bài toán phẳng [7] Ví dụ: Thay thế sự làm việc của giàn không gian ằng sự làm việc của các kết cấu hệ giàn phẳng Bài toán 1: Mặt phẳng giàn chủ chịu tác dụng của tải trọng thẳng đứng (tĩnh tải và hoạt tải). C C R L . T U D Bài toán 2: Các hệ liên kết dọc chịu tác động của các lực nằm trong mặt phẳng nằm ngang. 9 Bài toán 3: Hệ dầm mặt cầu chịu tác dụng của tải trọng thẳng đứng (tĩnh tải và hoạt tải) Yêu cầu : S(b) ≥ S(a) Trong đó S(b): nội lực trong trƣờng hợp tính toán với mô hình phẳng S(a): nội lực trong trƣờng hợp tính toán với mô hình không gian C C R L . T * Cơ sở để xác định mô hình giản lược: - Khảo sát kết cấu giàn không gian, xác định độ nhạy với tác động tải trọng của t ng ộ phận kết cấu. T đó đƣa ra sự làm việc của t ng loại kết cấu. - Cần lƣu ý rằng các lực tác động chỉ gây nên hiệu ứng đáng kể đối với các ộ phận kết cấu nằm trong mặt phẳng tr ng hoặc song song với mặt phẳng tác động. Điều đó cho phép ta xây dựng đƣợc các sơ đồ tính toán cho cầu giàn thép. - Khi đƣa ài toán không gian thành tập hợp các ài toán phẳng, hiệu ứng lực tổng cộng của một ộ phận thứ i đƣợc tính theo nguyên lý cộng tác dụng: U D Si  SiI  SiII  ...  Sin Trong đó: Si( n ) : hiệu ứng lực của ộ phận thứ i trong ài toán phẳng thứ n mà ộ phận đó tham gia. - Việc tổng hợp nội lực phải tổng hợp sao cho không làm giảm tác động của tải trọng trong các ài toán thành phần. - Nội lực của ộ phận thứ i đƣợc xác định theo các ƣớc: + Vẽ đƣờng ảnh hƣởng nội lực của ộ phận đang xét. + Xếp tải ất lợi lên đƣờng ảnh hƣởng. + Tính nội lực của ộ phận trong các ài toán thành phần. + Cộng tác dụng nội lực t các ài toán mà ộ phận đó tham gia. Tóm lại: - Phần trên đã nêu về tổng quan về các dạng, sơ đồ cầu giàn và phƣơng pháp phân tích kết cấu giàn. 10 1.2. CÁC ĐẠI LƢỢNG NGẪU NHIÊN ĐẦU VÀO TRONG BÀI TOÁN PHÂN TÍCH KẾT CẤU 1.2.1. Các yếu tố ảnh hƣởng đến độ tin cậy và tuổi thọ công trình T sơ đồ hình 1.3, ta có thể nhận thấy các thiết sót thƣờng gặp trong các khâu làm giảm độ tin cậy và tuổi thọ công trình. - Không thu thập đầy đủ các số liệu cần thiết cho đầu vào (thiếu thiết ị đo, phƣơng pháp x lý thô sơ…) - Sai sót trong tổ hợp tải trọng, chọn sơ đồ tính cho kết cấu, phƣơng pháp giải chƣa đủ chính xác. - Chất lƣợng vật tƣ không đúng yêu cầu, thiết ị không chuẩn, sai thiết kế, ậc thợ thấp so với yêu cầu… - Thiết ị ảo trì không thƣờng xuyên, s dụng sai mục đích thiết kế - Con ngƣời thiếu ý thức khi s dụng, cơ chế quản lý không ph hợp. - Tác động tiêu cực của môi trƣờng: ăn mòn, suy giảm cƣờng độ của vật liệu,… Số liệu khảo sát Hồ sơ thiết kế ĐTC thiết kế R L . T C C Hồ sơ hoàn công U D ĐTC thi công ĐTC khai thác Khai thác Ý thức ngƣời s dụng Tác động môi trƣờng Độ tin cậy Tuổi thọ CT Hình 1.3: Sơ đồ tương tác quản lý và các giai đoạn đánh giá ĐTC 1.2.2. Các giải pháp nâng cao độ tin cậy và tuổi thọ công trình - Lựa chọn các đơn vị tham gia công trình đủ năng lực và kinh nghiệm. - Tăng cƣờng dự phòng các khâu yếu, các phần t nhạy cảm đảm ảo độ tin cậy các phần t hệ thống đồng đều. - Kết hợp thiết kế an đầu và ảo dƣỡng trong quá trình khai thác theo chế độ. 11 - Thiết kế có dự phòng các tổn thất khi khai thác. - Hƣớng dẫn chi tiết các quy trình khai thác. - Tăng cƣờng kiểm tra chất lƣợng khi thi công. - Tuyên truyền, giáo dục, x lý về ý thức nâng cao chất lƣợng và ồi dƣỡng tay nghề cho ngƣời lao động. - S dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật mới trong các giai đoạn để tránh sai sót. - Áp dụng quy trình quản lý chất lƣợng trong tất cả các khâu theo ISO. 1.2.3. Các yếu tố ngẫu nhiên ảnh hƣởng đến độ tin cậy của cầu giàn: 1.2.3.1. Ảnh hưởng của công tác khảo sát, thiết kế Nhà thầu khảo sát thiết kế không đủ năng lực kinh nghiệm, thiếu thiết ị đo và phƣơng pháp x lý thô sơ làm sai lệch số liệu đầu vào cho quá trình tính toán kết cấu công trình. Bên cạnh đó, sai sót trong việc tổ hợp tải trọng, lựa chọn sơ đồ tính kết cấu, phƣơng pháp tính chƣa đúng đắn cũng làm phản ánh sai trạng thái làm việc của kết cấu. 1.2.3.2. Ảnh hưởng của công tác thi công Trình độ thi công của nhà thầu xây lắp, trình độ của công nhân, cán ộ kỹ thuật, công nghệ thi công, chủng loại vật liệu... làm ảnh hƣởng đến trạng thái làm việc và khả năng chịu lực của kết cấu công trình. Lựa chọn thời điểm thi công chƣa hợp lý ảnh hƣởng đến chất lƣợng công trình Các tác động trên có ảnh hƣởng trực tiếp đến độ tin cậy và tuổi thọ công trình. Các sai số về kích thƣớc, cƣờng độ vật liệu... làm thay đổi kết cấu công trình dẫn đến sự thay đổi tuổi thọ của công trình. 1.2.3.3. Ảnh hưởng của quá trình quản lý, khai thác sử dụng Thực trạng hiện nay ở Việt Nam ít chú trọng đến việc quản lý, khai thác s dụng công trình cầu, nguồn kinh phí phục vụ cho công tác này hạn hẹp, việc thực hiện sai quy trình kỹ thuật, mục đích s dụng sai khác so với thiết kế an đầu, không duy trì việc ảo dƣỡng thƣờng xuyên và quản lý lỏng lẻo... sẽ làm thay đổi trạng thái làm việc của kết cấu và giảm khả năng chịu lực dẫn đến thay đổi độ tin cậy và tuổi thọ công trình. 1.2.3.4. Ảnh hưởng yếu tố môi trường Tác động của khí hậu nhƣ mƣa, gió, ão, động đất, chênh lệch nhiệt độ, sự xâm thực của các chất hóa học, các yếu tố ăn mòn... gây nên sự lão hóa vật liệu, làm suy giảm tiết diện làm giảm khả năng chịu lực và phá hủy kết cấu. Qua phân tích trên, ta thấy có rất nhiều yếu tố ảnh hƣởng đến độ tin cậy và tuổi thọ kết cấu cầu giàn thép. Các nguyên nhân chủ quan của công tác thiết kế, thi công và quá trình khai thác s dụng đều có thể khắc phục đƣợc, riêng ảnh hƣởng của yếu tố môi trƣờng là khó lƣờng hơn cả. Do đó, trong phạm vi luận văn, học viên chọn yếu tố môi trƣờng mà cụ thể là yếu tố ăn mòn kết cấu thép làm giảm khả năng chịu lực và tuổi thọ của công trình để nghiên cứu. 1.2.4. Vấn đề ăn mòn kết cấu thép dƣới tác động của môi trƣờng C C U D R L . T 12 Ăn mòn kết cấu thép là sự phá hủy ề mặt kim loại dƣới tác động hóa học hoặc điện hóa của môi trƣờng xung quanh. Kết cấu ị ăn mòn trong môi trƣờng iển do có chứa các chất ăn mòn thép nhƣ ion clo. Khí hậu iển có chứa muối gốc Cl- làm cho kết cấu thép ị ăn mòn toàn thể ề mặt trƣớc tiên. Sau đó ăn mòn khoét sâu rất nguy hiểm làm cho thép ị phá hủy dần. Thép ị ăn mòn dọc theo các tinh thể và xuyên qua các tinh thể làm giảm độ ền cơ học. Khi chịu lực trong môi trƣờng ăn mòn, kết cấu còn ị phá hủy dƣới một hình thức khác gọi là mỏi gỉ. Tốc độ ăn mòn của thép chủ yếu phụ thuộc vào nhiệt độ không khí, hàm lƣợng ion Cl-, độ ẩm tƣơng đối của không khí. Khả năng chịu lực của kết cấu giảm theo thời gian dƣới tác động của môi trƣờng ăn mòn. Có thể mô tả khả năng chịu lực của kết cấu theo tiết diện đƣợc thể hiện ở phƣơng trình sau: A(t) = A(A0,t) (1.1) trong đó: A0 : Tiết diện của cấu kiện theo thiết kế tiêu chuẩn t : Thời gian xét Sự ăn mòn của kết cấu thép trong môi trƣờng ăn mòn luôn ắt đầu t lớp ề mặt. Dƣới tác dụng của sự mòn gỉ, các phần t của kết cấu ị mất dần đi diện tích an đầu và khi thời gian đủ dài kết cấu mất khả năng chịu lực. Nghiên cứu của TS Lê Đức Vinh [13] đã đề cập đến việc xác định mô hình mòn gỉ của khí hậu ven iển miền Trung Việt Nam, t đó tính toán và đánh giá chất lƣợng công trình. Khi mô hình hóa các quá trình gỉ trong môi trƣờng, có thể s dụng hai phƣơng pháp tiếp cận hóa lý và toán học. Phƣơng pháp thứ nhất liên quan đến quy luật phụ thuộc vào các thông số môi trƣờng nhƣ nhiệt đô, độ ẩm,... các thành phần hóa học của môi trƣờng và đặc tính của quá trình gỉ. Phƣơng pháp thứ hai liên quan đến việc tìm ra quy luật phụ thuộc vào độ sâu của quá trình gỉ với thời gian trên cơ sở thí nghiệm các mẫu. Các quá trình ăn mòn đƣợc thể hiện dƣới dạng hàm số ngẫu nhiên phụ thuộc theo thời gian. Theo Panzep quy luật ăn mòn gỉ có thể iểu diễn dƣới các dạng sau: + Dạng tuyến tính :   V0 .t (1.2) C C R L . T U D + Dạng lũy th a :   k.t n (1.3)   ln( k.t ) (1.4)   0 .e t (1.5) + Dạng logarit : + Dạng hàm số mũ : trong đó : k,  : các hằng số ăn mòn, xác định ằng thực nghiệm; 13 V0 : tốc độ ăn mòn (mm/năm) 0, : chiều dày an đầu và chiều dày tại thời điểm t của kim loại t: thời gian của quá trình ăn mòn. Theo [13], trong các dạng quy luật nêu trên, dạng hàm số mũ là mô hình ph hợp nhất với thực nghiệm và đƣợc s dụng rộng rãi. Kết quả nghiên cứu theo dõi thống kê các kết cấu thép s dụng dƣới 10 năm, tốc độ ăn mòn trung ình khoảng 0,2mm/năm, trên 30 năm tốc độ ăn mòn chỉ còn 0.08mm/năm. Quy luật ăn mòn chiều sâu thép cac on theo thời gian đƣợc iểu diễn dƣới dạng hàm số mũ:    0 .e (0.0020.004) t (cm) (1.6) Do điều kiện không có số liệu khảo sát về ăn mòn tại v ng ven iển miền Trung, vì vậy trong luận văn này, học viên chọn quy luật ăn mòn (1.6) để làm cơ sở nghiên cứu về suy giảm độ tin cậy kết cấu công trình cầu giàn thép tại Km2+250, QL14E theo thời gian và làm cơ sở để dự áo tuổi thọ theo độ tin cậy. Ngoài quy luật (1.6), để đơn giản trong tính toán, học viên s dụng thêm giả thiết tiết diện ị ăn mòn đều theo chu vi. C C U D R L . T 14 Kết luận Chƣơng 1 Cầu giàn thép đƣợc s dụng khá phổ iến ở Việt Nam trong các công trình đƣờng ộ hay đƣờng ray tàu hỏa. Cầu giàn thép giúp tiết kiệm vật liệu, diện tích chắn gió thực tế nhỏ và khoảng cách hai giàn chủ lớn giúp cho khả năng chịu lực ngang của cầu giàn đƣợc đánh giá rất cao. Cầu giàn thép có hình dáng đẹp, tính thẩm mỹ cao, công tác thi công đơn giản, có thể chế tạo hàng loạt trong xƣởng nên có thể đảm ảo tiến độ thi công nhanh cho công trình. Đặc iệt, quá trình thi công đƣợc đánh giá là ít ảnh hƣởng tới môi trƣờng xung quanh, dễ dàng cẩu lắp, chủ yếu là nhờ tới công nghệ lao kéo dọc cầu giàn thép. Đối với cầu giàn thép yếu tố ngẫu nhiên ảnh hƣởng đến độ tin cậy của cầu là rất lớn nhƣ: Thiết kế, thi công, môi trƣờng và quá trình vận hành duy tu. Nhƣng yếu tố ảnh hƣởng chính là ăn mòn kết cầu do tác động của môi trƣờng C C U D R L . T