BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
LÂM THANH QUANG KHẢI
NGHIÊN CỨU TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT BIẾN DẠNG
CỦA MÁI VỎ THOẢI BÊTÔNG CỐT THÉP
CONG HAI CHIỀU DƯƠNG NHIỀU LỚP
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
HÀ NỘI – 2019
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ XÂY DỰNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI
LÂM THANH QUANG KHẢI
NGHIÊN CỨU TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT BIẾN DẠNG
CỦA MÁI VỎ THOẢI BÊTÔNG CỐT THÉP
CONG HAI CHIỀU DƯƠNG NHIỀU LỚP
CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
MÃ SỐ : 62.58.02.08
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS. TS. LÊ THANH HUẤN
2. GS. TS. NGUYỄN TIẾN CHƯƠNG
HÀ NỘI – 2019
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả được trình bày trong luận án là trung thực, khách
quan và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Hà Nội, ngày … tháng … năm 2019
Tác giả luận án
Lâm Thanh Quang Khải
ii
LỜI CẢM ƠN
Tác giả luận án xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với thầy PGS. TS.
Lê Thanh Huấn và thầy GS.TS. Nguyễn Tiến Chương đã tận tình hướng dẫn,
cho nhiều chỉ dẫn khoa học có giá trị và thường xuyên động viên, tạo mọi
điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu
hoàn thành luận án và nâng cao năng lực khoa học của tác giả.
Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc Trung tâm thí nghiệm và
kiểm định chất lượng công trình, các cán bộ, giảng viên, thí nghiệm viên
Phòng thí nghiệm công trình của Trường Đại học Kiến Trúc Hà Nội đã nhiệt
tình giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu thực nghiệm của luận án.
Tác giả xin chân thành cảm ơn các cán bộ, giảng viên Bộ môn Kết cấu
bêtông cốt thép, Khoa Xây dựng, Khoa Sau đại học Trường Đại học Kiến
Trúc Hà Nội, nơi tác giả đã nghiên cứu và hoàn thành luận án.
Tác giả xin chân thành cảm ơn các Chuyên gia, các Nhà khoa học trong
và ngoài Trường Đại học Kiến Trúc Hà Nội, đã giúp đỡ và đóng góp ý kiến
để luận án được hoàn thiện.
Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Trường Đại học Xây dựng
Miền Tây, nơi tác giả đang công tác, đã tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn
thành tốt luận án.
Cuối cùng tác giả bày tỏ lòng biết ơn đối với gia đình, người thân đã
động viên khích lệ và chia sẻ những khó khăn với tác giả trong suốt thời gian
học tập và thực hiện luận án.
Tác giả luận án
Lâm Thanh Quang Khải
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ........................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................. ii
MỤC LỤC ....................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU ........................................................................ ix
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................. xii
DANH MỤC CÁC BẢNG.............................................................................. xiii
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................... xv
MỞ ĐẦU
1. Lý do lựa chọn đề tài........................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................... 3
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu....................................................... 3
4. Phương pháp nghiên cứu .................................................................... 4
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ............................................ 4
6. Kết cấu luận án .................................................................................... 4
7. Những đóng góp mới của luận án. ...................................................... 6
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU MÁI VỎ THOẢI
BÊTÔNG CỐT THÉP CONG HAI CHIỀU .............................................. 7
1.1. Tổng quan các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về mái vỏ thoải
bêtông cốt thép cong hai chiều một lớp .......................................................... 7
1.1.1. Các nghiên cứu lý thuyết .................................................................. 7
iv
1.1.1.1. Các nghiên cứu giải tích............................................................. 7
1.1.1.2. Các nghiên cứu theo các phương pháp số.................................. 10
1.1.2. Các nghiên cứu thực nghiệm............................................................. 13
1.2. Tổng quan các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về mái vỏ thoải
bêtông cốt thép cong hai chiều dương nhiều lớp ............................................ 16
1.3. Các nội dung cần nghiên cứu của luận án ................................................ 19
CHƯƠNG 2. LÝ THUYẾT TÍNH MÁI VỎ THOẢI BÊTÔNG CỐ THÉP
CONG HAI CHIỀU DƯƠNG NHIỀU LỚP ............................................. 20
2.1. Các khái niệm và ứng dụng của mái vỏ mỏng ......................................... 20
2.1.1. Các khái niệm về mái vỏ mỏng......................................................... 20
2.1.2. Phạm vi ứng dụng và ưu điểm của mái vỏ mỏng ............................. 22
2.1.3. Mái vỏ thoải cong hai chiều đã xây dựng trong và ngoài nước ........ 22
2.2. Lý thuyết tính cơ bản về mái vỏ thoải cong hai chiều dương một lớp .... 23
2.2.1. Hệ phương trình của Vlasov ............................................................. 23
2.2.2. Tính toán vỏ theo trạng thái phi mô men ......................................... 25
2.2.2.1. Dùng chuỗi lượng giác kép của Navier .................................... 25
2.2.2.2. Dùng chuỗi lượng giác đơn của Lévi ........................................ 26
2.2.2.3. Dùng phương pháp điểm (bán giải tích) ................................... 26
2.2.3. Tính toán vỏ theo trạng thái mô men ............................................... 31
2.2.3.1. Tính toán vỏ theo lý thuyết hiệu ứng biên ................................ 31
2.2.3.2. Tính toán vỏ theo lý thuyết mô men tổng quát .......................... 32
2.3. Lý thuyết tính mái vỏ thoải cong hai chiều dương nhiều lớp ................. 34
v
2.3.1. Hệ phương trình giải mái vỏ thoải bêtông cốt thép cong hai chiều
dương nhiều lớp mặt bằng chữ nhật ............................................................... 34
2.3.2. Trạng thái ứng suất biến dạng của mái vỏ thoải cong hai chiều dương
nhiều lớp ......................................................................................................... 37
2.4. Lời giải cho bài toán mái vỏ thoải nhiều lớp theo lý thuyết vỏ một lớp
tương đương ................................................................................................... 42
2.4.1. Mái vỏ thoải hai lớp ......................................................................... 42
2.4.1.1. Lời giải giải tích ........................................................................ 42
2.4.1.2. Lời giải phương pháp PTHH thông qua phần mềm Sap2000 ... 47
2.4.2. Mái vỏ thoải 5 lớp ............................................................................. 52
2.4.2.1. Trạng thái ứng suất biến dạng của mái vỏ thoải 5 lớp với điều
kiện biên tựa khớp ........................................................................................... 52
2.4.2.2. Trạng thái ứng suất biến dạng của mái vỏ thoải 5 lớp với điều
kiện biên ngàm ................................................................................................ 61
2.5. Nhận xét ................................................................................................... 64
CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT BIẾN DẠNG
CỦA MÁI VỎ THOẢI BÊTÔNG CỐT THÉP HAI LỚP BẰNG THỰC
NGHIỆM ........................................................................................................ 66
3.1. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu thực nghiệm ....................................... 66
3.1.1. Mục tiêu nghiên cứu thực nghiệm .................................................... 66
3.1.2. Nội dung nghiên cứu thực nghiệm .................................................... 67
3.2. Cơ sở thiết kế mẫu và mô hình thí nghiệm .............................................. 68
3.2.1. Cơ sở thiết kế .................................................................................... 68
vi
3.2.2. Thiết lập mô hình thí nghiệm cho luận án ........................................ 69
3.2.3. Các tiêu chuẩn thiết kế ...................................................................... 71
3.3. Thiết kế và chế tạo mẫu thí nghiệm ......................................................... 71
3.3.1. Vật liệu .............................................................................................. 71
3.3.2. Mẫu thí nghiệm ................................................................................. 72
3.3.3. Mục đích, loại và vị trí dán strain gage ............................................. 74
3.3.4. Chế tạo mẫu thí nghiệm .................................................................... 75
3.3.5. Bảo dưỡng mẫu ................................................................................. 78
3.4. Thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý của vật liệu ............................................... 78
3.4.1. Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén của bêtông ........................ 78
3.4.2. Thí nghiệm xác định mô đun đàn hồi của bêtông ............................ 81
3.4.3. Thí nghiệm kéo thép ......................................................................... 83
3.5. Thí nghiệm mái vỏ thoải bêtông cốt thép 2 lớp ....................................... 83
3.5.1. Sơ đồ bố trí thiết bị thí nghiệm ......................................................... 85
3.5.2. Tiến hành thí nghiệm ........................................................................ 89
3.5.3. Kết quả thí nghiệm mái vỏ thoải 2 lớp.............................................. 93
3.5.3.1. Biểu đồ biến dạng trong mái vỏ ................................................. 94
3.5.3.2. Biểu đồ ứng suất, nội lực và độ võng trong mái vỏ ................... 97
3.6. Nhận xét ................................................................................................... 100
CHƯƠNG 4. NGHIÊN CỨU TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT BIẾN DẠNG
CỦA MÁI VỎ THOẢI HAI LỚP BẰNG MÔ PHỎNG SỐ VÀ KHẢO
SÁT THAM SỐ ........................................................................................... 101
vii
4.1. Giới thiệu phần mềm ANSYS và các nội dung nghiên cứu .................... 101
4.1.1. Giới thiệu sơ lược về phần mềm ANSYS ......................................... 101
4.1.2. Các nội dung nghiên cứu mô phỏng số ............................................. 103
4.2. Lựa chọn mô hình hóa cốt thép sợi phân tán trong bêtông ...................... 104
4.3. Lựa chọn mô hình hóa vết nứt trong bêtông ............................................ 105
4.4. Lựa chọn mô hình tiếp xúc giữa 2 lớp bêtông ......................................... 106
4.5. Xây dựng mô hình phần tử hữu hạn cho mái vỏ ...................................... 111
4.5.1. Phần tử trong mô hình ....................................................................... 111
4.5.2. Chia lưới cho mô hình....................................................................... 112
4.5.3. Điều kiện biên và tải trọng tác dụng ................................................. 113
4.6. Mô hình vật liệu ....................................................................................... 113
4.6.1. Mô hình vật liệu bêtông .................................................................... 113
4.6.1.1. Mô hình ứng suất biến dạng của bêtông khi chịu nén ............... 114
4.6.1.2. Mô hình ứng suất biến dạng của bêtông khi chịu kéo ............... 118
4.6.2. Tiêu chuẩn phá hoại của bêtông........................................................ 118
4.7. Thông số đầu vào cho mô hình ................................................................ 119
4.8. Kết quả nghiên cứu giữa thí nghiệm và mô phỏng số ............................. 121
4.8.1. Độ võng của các phương pháp trong vỏ ........................................... 121
4.8.2. Ứng suất của các phương pháp trong vỏ........................................... 122
4.8.3. Độ võng và ứng suất của mái vỏ ở cấp tải bắt đầu bêtông xuất hiện
vết nứt .............................................................................................................. 124
4.8.4. Nhận xét ............................................................................................ 125
viii
4.9. Khảo sát các tham số ảnh hưởng đến trạng thái ứng suất biến dạng của
mái vỏ bằng mô phỏng số ............................................................................... 125
4.9.1. Tham số bề dày từng lớp ................................................................... 125
4.9.2. Tham số vị trí lớp bêtông sợi ............................................................ 129
4.9.3. Khảo sát trượt các lớp trong mái vỏ thoải......................................... 131
4.10. Trạng thái ứng suất biến dạng mái vỏ thoải 36×36m ............................ 134
4.11. Nhận xét ................................................................................................. 140
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 141
DANH MỤC CÁC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ ............................................... 143
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................ 144
ix
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU
Chữ cái Latinh viết hoa
A
Tiết diện ngang của mẫu
Amn, Cmn
Hệ số
D
Độ cứng uốn của vỏ
Dmax
Đường kính max
E, E0
Mô đun đàn hồi của vật liệu
Eb
Mô đun đàn hồi của bêtông
E1, E2
Mô đun đàn hồi của vật liệu lớp 1 và lớp 2 vỏ
H
Mô men xoắn
I
Mô men quán tính của tiết diện
K
Độ cong Gauss
L1, L2, L3
Toán tử vi phân
Mx, My
Mô men uốn theo phương x, y
Nx(), Ny()
Nội lực theo phương x(), y()
P
Tải trọng tác dụng dạng tập trung
Qx, Qy
Lực cắt theo phương x, y
Rx, Ry
Bán kính cong theo phương x, y
R
Bán kính cong của vỏ
Rm
Giá trị trung bình cường độ chịu nén của mẫu
Rgage
Điện trở strain gage
Rb
Cường độ chịu nén tính toán theo TTGH1
x
Rbt
Cường độ chịu kéo tính toán theo TTGH1
S
Lực tiếp tuyến
Chữ cái Latinh thường
a, b
Chiều dài cạnh của mặt bằng đáy chữ nhật
a1…an
Các hệ số
ds
Độ dài của đoạn phân tố cong
dx, dy
Hình chiếu phẳng độ dài của đoạn phân tố cong
f1, f2
Độ vồng của các đường cong trượt theo 2 phương
f
Độ vồng lớn nhất tại đỉnh mái vỏ
hred,b
Chiểu dày quy đổi
h, hv
Chiều dày vỏ
h1, h2
Chiều dày lớp 1 và lớp 2 vỏ
kx, ky, kxy
Độ cong theo phương 0x, 0y và độ cong xoắn
k1, k2
Các đường cong chính
m, n
hệ số 1, 3, 5…
q
Tải trọng tác dụng phân bố
x, y, z
Tọa độ Descartes vuông góc
Chữ cái Latinh Hy Lạp
Biến dạng uốn của vỏ
Biến dạng xoắn của vỏ, ứng suất tiếp
v
Hệ số Poisson của vật liệu
Hàm ứng suất
xi
w
Hàm chuyển vị
Đường kính thanh thép
Toán tử vi phân
, x, y
Ứng suất pháp
n
Tỉ số n/a
, 0, x, y
Biến dạng
, ,
Tọa độ cong
xii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
Tên đầy đủ
ASTM, ACI
Tiêu chuẩn ASTM, ACI
BTT
Bêtông thường
BTS
Bêtông cốt sợi thép
BTCT
Bêtông cốt thép
B
Cấp độ bền của bêtông
ĐH
Đại học
EXP
Thực nghiệm
FEA
Mô phỏng số
HN
Hà Nội
M
Mác bêtông
MPa
Mega Pascal
PTHH
Phần tử hữu hạn
PDT
Phiến điện trở
Strain gage
Tenzomet điện trở
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
T1…T50
Tenzomet 1… Tenzomet 50
xiii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1. Các công trình mái vỏ thoải cong hai chiều đã xây dựng .............. 22
Bảng 2.2. Kết quả N và N của vỏ 2 lớp giải bằng giải tích và Sap2000 ..... 50
Bảng 2.3. Kết quả độ võng của vỏ 2 lớp giải bằng giải tích và Sap2000 ....... 50
Bảng 2.4. Kết quả N và N vỏ 5 lớp biên khớp bằng giải tích và Sap2000 .. 60
Bảng 3.1: Kết quả ứng suất và độ võng vỏ 33m trên Sap2000 .................... 70
Bảng 3.2: Kết quả thí nghiệm R28 của bêtông thường .................................... 79
Bảng 3.3: Kết quả thí nghiệm R28 của bêtông sợi thép ................................... 80
Bảng 3.4: Kết quả thí nghiệm mô đun đàn hồi E0 của bêtông ........................ 81
Bảng 3.5: Kiểm tra tính chất đối xứng của độ võng ....................................... 94
Bảng 3.6: Kiểm tra tính chất đối xứng của biến dạng .................................... 94
Bảng 3.7: Biến dạng mặt dưới tại góc so với các biến dạng gần biên vỏ ....... 96
Bảng 3.8: Ứng suất của vỏ 2 lớp bằng EXP và SAP ...................................... 99
Bảng 3.9: Độ võng của vỏ 2 lớp bằng EXP và SAP ....................................... 100
Bảng 4.1: So sánh độ võng của các phương pháp........................................... 121
Bảng 4.2: So sánh ứng suất của các phương pháp .......................................... 123
Bảng 4.3: Độ dày vỏ 2 lớp 3 trường hợp khảo sát .......................................... 125
Bảng 4.4: Độ võng và ứng suất vỏ 2 lớp trong các trường hợp khảo sát ....... 129
Bảng 4.5: Bề dày vỏ 2 lớp trường hợp 2 và trường hợp 4 .............................. 129
Bảng 4.6: Độ võng và ứng suất vỏ 2 lớp trường hợp 2 và trường hợp 4 ........ 130
Bảng 4.7: Kết quả tính toán ứng suất tiếp lớn nhất......................................... 132
Bảng 4.8: Kết quả ứng suất khi hàm lượng sợi thép thay đổi ......................... 135
Bảng 4.9: Kết quả độ võng khi hàm lượng sợi thép thay đổi ......................... 135
xiv
Bảng 4.10: Kết quả ứng suất của vỏ khi phân tích tuyến tính và phi tuyến ... 137
Bảng 4.11: Kết quả độ võng của vỏ khi phân tích tuyến tính và phi tuyến .... 138
Bảng 4.12: Kết quả tính toán trượt khi hàm lượng sợi thép thay đổi ............. 140
xv
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Các nghiên cứu thực nghiệm mái vỏ thoải ..................................... 14
Hình 1.2. Thí nghiệm mái vỏ thoải của Meleka ............................................. 14
Hình 1.3. Thí nghiệm mái vỏ thoải của Sivakumar ........................................ 15
Hình 1.4. Thí nghiệm mái vỏ thoải của Jeyashree .......................................... 15
Hình 1.5. Thí nghiệm mái vỏ thoải của Praveenkumar .................................. 16
Hình 2.1. Mái vỏ thoải cong hai chiều dương mặt bằng chữ nhật .................. 21
Hình 2.2. Mái vỏ thoải cong hai chiều đã xây dựng trong và ngoài nước ...... 23
Hình 2.3. Mái vỏ với kết cấu biên là dàn ........................................................ 27
Hình 2.4: Các giá trị nội lực của trường hợp thứ nhất .................................... 28
Hình 2.5: Mái vỏ tựa trên các dầm hoặc tường cứng...................................... 28
Hình 2.6: Các giá trị nội lực của trường hợp thứ 2 ......................................... 29
Hình 2.7: Mái vỏ tựa trên các hàng cột ........................................................... 30
Hình 2.8: Các giá trị nội lực của trường hợp thứ 3 ......................................... 31
Hình 2.9. Biểu đồ mô men uốn khi vỏ liên kết khớp với biên ........................ 32
Hình 2.10. Biểu đồ mô men uốn khi vỏ liên kết ngàm với biên ..................... 32
Hình 2.11. Mái vỏ cong 2 chiều mặt bằng chữ nhật ....................................... 34
Hình 2.12. Số lượng các lớp mái..................................................................... 35
Hình 2.13. Mái vỏ thoải 2 lớp trực hướng ...................................................... 43
Hình 2.14. Biểu đồ nội lực, ứng suất, độ võng vỏ theo giải tích .................... 46
Hình 2.15. Kết cấu mái vỏ thoải bằng phần tử shell 4 nút .............................. 47
Hình 2.16. Biểu đồ nội lực N vỏ 2 lớp ảnh hưởng bởi chia lưới phần tử ...... 48
xvi
Hình 2.17. Nội lực, ứng suất và độ võng vỏ 2 lớp theo Sap2000 ................... 49
Hình 2.18. Biểu đồ nội lực và độ võng vỏ 2 lớp theo giải tích và Sap2000 ... 49
Hình 2.19. Sơ đồ chiều dày lớp của mái vỏ thoải 5 lớp .................................. 57
Hình 2.20. Biểu đồ nội lực và ứng suất vỏ 5 lớp biên khớp theo giải tích ..... 58
Hình 2.21. Nội lực, ứng suất và độ võng vỏ 5 lớp biên khớp theo Sap2000 .. 59
Hình 2.22. Biểu đồ nội lực vỏ 5 lớp biên khớp theo giải tích và Sap2000 ..... 60
Hình 2.23. Kết cấu mái vỏ thoải theo điều kiện biên liên kết ngàm ............... 62
Hình 2.24. Nội lực, ứng suất và độ võng vỏ 5 lớp biên ngàm theo Sap2000 . 63
Hình 2.25. Biểu đồ nội lực, ứng suất và độ võng vỏ 5 lớp biên ngàm theo
Sap2000 ......................................................................................................... 64
Hình 3.1. Mô hình vỏ 33m trên Sap2000 ..................................................... 69
Hình 3.2. Sợi thép 0.5-L30mm trong thí nghiệm ......................................... 71
Hình 3.3. Thiết kế mái vỏ thoải 33m thí nghiệm .......................................... 73
Hình 3.4. Phương pháp dán và bảo vệ strain gage lên vỏ ............................... 75
Hình 3.5. Gia công ván khuôn, cốt thép và dán strain gage ........................... 76
Hình 3.6. Đổ bêtông sợi lớp 1 ......................................................................... 77
Hình 3.7. Đổ bêtông thường lớp 2 .................................................................. 78
Hình 3.8. Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén của bêtông ...................... 79
Hình 3.9. Thí nghiệm xác định mô đun đàn hồi của bêtông ........................... 82
Hình 3.10. Biểu đồ ứng suất biến dạng của bêtông sợi và bêtông thường ..... 82
Hình 3.11. Strain gage và các thiết bị đo ........................................................ 84
Hình 3.12. Vị trí dán strain gage lên vỏ .......................................................... 87
Hình 3.13. Vị trí đo độ võng và đo biến dạng trượt trong vỏ ......................... 89
xvii
Hình 3.14. Thí nghiệm mái vỏ thoải 3×3m ..................................................... 92
Hình 3.15. Khoan lỗ và đo chiều dày thực tế mái vỏ thoải ............................ 93
Hình 3.16. Quan hệ tải trọng - biến dạng trượt của vỏ ................................... 95
Hình 3.17. Biểu đồ biến dạng của các lớp vỏ ................................................. 96
Hình 3.18. Biểu đồ ứng suất của các lớp vỏ ................................................... 98
Hình 3.19. Biểu đồ nội lực Nx, Ny của vỏ ....................................................... 98
Hình 3.20. So sánh kết quả ứng suất x bằng EXP và SAP ........................... 99
Hình 3.21. So sánh kết quả độ võng bằng EXP và SAP ................................. 99
Hình 4.1. Các mô hình cốt thép trong bêtông ................................................. 104
Hình 4.2. Các mô hình hóa vết nứt trong bêtông ............................................ 105
Hình 4.3. Ba mô hình tiếp xúc PTHH giữa 2 môi trường............................... 106
Hình 4.4. Mô hình phần tử tiếp xúc (Interface) .............................................. 107
Hình 4.5. Mô hình phần tử lớp mỏng (Thin-layer element) ........................... 108
Hình 4.6. Mô hình ma sát ................................................................................ 111
Hình 4.7. Phần tử SOLID65 trong ANSYS .................................................... 111
Hình 4.8. Chia lưới cho mô hình vỏ ................................................................ 112
Hình 4.9. Điều kiện biên và tải trọng tác dụng lên mô hình ........................... 113
Hình 4.10. Đường cong ứng suất biến dạng của bê tông khi kéo và nén một
trục ................................................................................................................. 114
Hình 4.11. Mô hình ứng suất biến dạng theo Hognestad................................ 115
Hình 4.12. Mô hình ứng suất biến dạng theo Todeschini ............................... 116
Hình 4.13. Mô hình ứng suất biến dạng theo Kent và Park ............................ 116
Hình 4.14. Mô hình ứng suất biến dạng theo Kachlakev................................ 117
xviii
Hình 4.15. Mô hình ứng suất biến dạng của bêtông khi chịu kéo .................. 118
Hình 4.16. Quan hệ ứng suất biến dạng của bêtông thí nghiệm ..................... 120
Hình 4.17. Độ võng của các phương pháp ...................................................... 121
Hình 4.18. Ứng suất của các phương pháp ..................................................... 123
Hình 4.19. Độ võng và ứng suất tải gây nứt vỏ 3×3m .................................... 124
Hình 4.20. Độ võng và ứng suất trường hợp 2 ............................................... 126
Hình 4.21. Độ võng và ứng suất trường hợp 3 ............................................... 128
Hình 4.22. Độ võng và ứng suất các trường hợp khảo sát .............................. 128
Hình 4.23 Độ võng và ứng suất trường hợp 2 và trường hợp 4 ...................... 130
Hình 4.24. Chuyển vị tuơng đối giữa các lớp vỏ ............................................ 131
Hình 4.25. Khả năng chịu cắt trên mặt tiếp xúc.............................................. 133
Hình 4.26. Ứng suất của vỏ khi hàm lượng sốt sợi thép thay đổi ................... 136
Hình 4.27. Độ võng của vỏ khi hàm lượng sốt sợi thép thay đổi ................... 136
Hình 4.28. Ứng suất của vỏ khi phân tích tuyến tính và phi tuyến................. 139
Hình 4.29. Độ võng của vỏ khi phân tích tuyến tính và phi tuyến ................. 139
- Xem thêm -