Nghiên cứu ứng xử của trụ cầu bê tông cốt thép chịu tải trọng lặp

Tóm tắt: Bài báo trình bày nghiên cứu về ứng xử của trụ cầu bê tông cốt thép (BTCT) chịu tải trọng lặp. Các đặc trưng của ứng xử phi tuyến được nhận dạng trong ứng xử trễ của trụ cầu BTCT chịu tải trọng lặp. Một mô hình mô phỏng bằng phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) được sử dụng để kiểm chứng kết quả thực nghiệm.


Abstract: The work reported in this paper deals with the analytical model, proposed to predict the nonlinear behavior of reinforced concrete bridge column subjected to cyclic loading. The numerical investigation is required to capture the inelastic responses for the purpose of finite element validation.

Đối với các công trình xây dựng dân dụng và giao thông, việc nghiên cứu ảnh hưởng của tải trọng động (gió, bão, động đất…) là một vấn đề rất quan trọng. Ở Việt Nam, vấn đề này ngày càng được các kỹ sư cũng như các nhà nghiên cứu chú trọng nhiều hơn. Sử dụng phương pháp mô phỏng dựa trên các phần mềm PTHH là hướng đi cần thiết hỗ trợ hướng nghiên cứu này.

Theo quan điểm thiết kế công trình chịu động đất hiện đại, việc thiết kế một công trình xây dựng cần đảm bảo hai tiêu chí liên quan chặt chẽ với nhau: Đảm bảo kết cấu có khả năng chịu lực lớn trong miền đàn hồi; đảm bảo cho kết cấu có khả năng phân tán năng lượng do động đất truyền vào, thông qua biến dạng dẻo trong giới hạn cho phép hoặc thông qua các thiết bị hấp thu năng lượng. Khi cho phép công trình làm việc ngoài giới hạn đàn hồi, có nghĩa là chấp nhận sự làm việc phi tuyến của kết cấu BTCT. Bê tông là vật liệu phi tuyến, tính phi tuyến thể hiện ngay ở cấp tải trọng thấp. Các đặc trưng của ứng xử phi tuyến như sự suy giảm độ cứng, khả năng phân tán năng lượng, hiệu ứng thắt… xuất hiện trong ứng xử trễ của kết cấu trụ cầu BTCT chịu tải trọng lặp. Việc xác định các ứng xử phi tuyến này của kết cấu BTCT rất quan trọng, nhằm mục đích đánh giá phản ứng của kết cấu dưới tác động của tải trọng lặp. Tuy nhiên, việc nhận dạng các ứng xử này vẫn là một thách thức bởi tính phức tạp của nó.

Chi tiết tham khảo Tạp chí GTVT số tháng 5/2014