Nghiên cứu ảnh hưởng co ngót, từ biến của bê tông cốt thép ứng suất trước trong tính toán kết cấu nhịp cong, áp dụngđối với nút giao Ngọc Hội – thành phố Nha Trang

1. Cơ sở thực tiễn của đề tài

Cùng với sự phát triển kinh tế ngày càng tăng, xây dựng cơ sở hạ tầng ở nước ta phát triển rất nhanh. Việc quy hoạch đầu tư nâng cấp, xây dựng các mạng lưới giao thông đường bộ, đường sắt, đường thủy…là việc làm thiết thực và cấp bách trong chiến lược phát triển kinh tế – xã hội của cả nước. Đối với các đô thị lớn phải hoàn thiện quy hoạch giao thông lâu dài, hợp lý nhằm nâng cao năng lực thông hành, đáp ứng lưu lượng xe cộ ngày càng tăng trong nút và khắc phục trình trạng ùn tắc giao thông hiện tại. Do đó, tại các đô thị lớn ở nước ta hệ thống cầu cạn, cầu vượt và nút giao thông khác mức sẽ được đầu tư xây dựng. Hiện tại, nhiều dự án xây dựng quy hoạch ở Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng đã lập phương án cầu cạn, cầu vượt và nút giao thông khác mức. Cầu cong là một trong những dạng được áp dụng nhiều trong hệ thống cầu cạn, cầu vượt, đặc biệt là trong các nút giao thông khác mức.

Kết cấu cầu cong được nghiên cứu tính toán thiết kế và xây dựng trong các hệ thống giao thông của các thành phố lớn. Ngoài ra, kết cầu cong còn được xây dựng trên các tuyến đường đi qua khu vực uốn vòng quanh do bị khống chế về mặt không gian như các công trình hoặc nhà cửa đã có sẵn, tại các vị trí cần tạo điểm nhấn nổi bật cho công trình và các trường hợp khác…

Ở nước ta, việc nghiên cứu tính toán cầu cong còn khá mới mẻ, đặc biệt nghiên cứu ảnh hưởng thứ cấp lại càng phức tạp hơn, các cơ quan chức năng chuyên ngành chưa ban hành một chỉ dẫn, quy trình quy phạm về thiết kế và xây dựng cầu cong cụ thể. Từ thực tiễn về sự phát triển cầu cong trên thế giới và xu hướng phát triển ở Việt Nam, việc nghiên cứu tính toán kết cấu cầu cong áp dụng cho các đô thị lớn của nước ta như Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh, Hải Phòng, Đà Nẵng, Nha Trang …là hết sức cần thiết nhằm đáp ứng các yêu cầu phát triển của các thành phố lớn này.

2. Mục đích nghiên cứu

“Nghiên cứu ảnh hưởng co ngót, từ biến của bê tông cốt thép ứng suất trước trong tính toán kết cấu nhịp cong, áp dụngđối với nút giao Ngọc Hội – thành phố Nha Trang” nhằm đánh giá mức độ ảnh hưởng co ngót, từ biến của bê tông trong quá trình tính toán thiết kế và xây dựng kết cấu nhịp cầu cong.

1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

– Cầu cong bằng bê tông cốt thép ứng suất trước

– Ảnh hưởng các yếu tố co ngót, từ biến của bê tông trong tính toán kết cấu nhịp cong.

Phương pháp nghiên cứu

• Nghiên cứu lý thuyết về co ngót và từ biến của bê tông.
• Các phương pháp tính toán các đặc trưng của co ngót, từ biến theo các quy trình, quy phạm.
• Nghiên cứu và sử dụng phần mềm tính toán RM để tính toán ảnh hưởng co ngót, từ biến.

1. Bố cục luận văn

• Phần mở đầu
• Chương 1: Tổng quan về hệ thống cầu cong
• Chương 2:Phương pháp tính toán ảnh hưởng của co ngót và từ biến.
• Chương 3:Ảnh hưởng co ngót và từ biến của bê tông cốt thép ứng suất trước trong tính toán liên cong nút giao Ngọc Hội – TP Nha Trang
• Kết luận và kiến nghị
• Tài liệu tham khảo.

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CẦU CONG

1.1. ĐẶC ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG CẦU CONG

Kết cấu cầu cong ngày càng được xây dựng nhiều trên thế giới và ở Việt Nam vì dạng kết cấu này phù hợp trong xây dựng các cầu cạn, cầu vượt, đặc biệt trong các nút giao thông khác mức. Giải pháp để đảm bảo giao thông, nâng cao năng lực thông hành trong các nút và giải quyết cơ bản tình trạng tắc nghẽn dòng xe tại các nút giao thông là sử dụng nút giao thông khác mức (còn gọi là nút giao thông lập thể) có cấu tạo là các cầu vượt, trong đó có nhiều công trình là các cầu cong. Nhiệm vụ của các cầu cong này là chuyển tiếp dòng giao thông giữa các tuyến đường.

Ngoài ra, cầu cong còn được bố trí trong nhiều trường hợp khác nhau trong mạng lưới giao thông hiện đại.

Khác với cầu thẳng, cầu cong luôn chịu xoắn ngay cả khi chỉ có tải trọng tác dụng đúng tim cầu. Mô men xoắn thường tác dụng bất lợi tới sự làm việc chung của toàn bộ công trình, tại một số tiết diện trên kết cấu chịu cả mômen xoắn và momen uốn đồng thời. Vì thế bài toán tính hệ thanh cong phức tạp hơn bài toán tính hệ thanh phẳng. Sự phức tạp của bài toán còn tăng lên từ chỗ chọn sơ đồ tính thanh cong phẳng đến chọn sơ đồ thanh cong không gian và có xét đến ảnh hưởng của nội lực thứ cấp.

• 1. TỔNG QUAN VỀ SỰ PHÁT TRIỂN CẦU CONG TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM

Hệ thống giao thông đường bộ, đường sắt là những công trình hạ tầng quan trọng, tạo điều kiện thúc đẩy các ngành kinh tế khác phát triển. Do đó ở các nước phát triển, các nước đang phát triển đã và đang đầu tư xây dựng với những quy mô rất hiện đại. Trong đó phải kể đến hệ thống giao thông trong các thành phố, các đô thị lớn. Để đáp ứng yêu cầu về năng lực thông hành, giải quyết ách tắc giao thông trong các nút của các phương tiện giao thông, nút giao thông trong đô thị thường phải làm nút giao khác mức. Với các đặc điểm của cầu cong nên được dùng nhiều trong các nút giao khác mức, đặc biệt là các nút có nhiều tuyến phố, tuyến đường giao cắt, nhiều đường nhánh, đường rẽ.

Cầu cong đầu tiên xuất hiện trên thế giới vào trước những năm 1960 và hiện nay kết cấu cong chiếm khoảng 30% trong hệ thống cầu tại nước Mỹ và khoảng 20% trong hệ thống cầu ở các nước phát triển.

Hình 1.1: Nút giao Judge Harry Pregerson (Los Angeles, Hoa Kỳ)

Hình 1.6: Cầu Nanpu, Thượng Hải, Trung Quốc

Trên Thế giới, cầu cong đã được xây dựng nhiều, đặc biệt cầu cong bằng vật liệu thép được xây dựng nhiều so với cầu cong bằng vật liệu bêtông. Trong những năm gần đây ở Việt Nam mới bắt đầu nghiên cứu thiết kế và xây dựng các dạng cầu cong với kết cấu đơn giản dầm thẳng, bản mặt cầu đổ sau bo cong với bán kính lớn như: các nhịp bản cầu dẫn dầm Super T của cầu Mỹ Thuận, các nhịp dầm “I” của cầu vào nhà ga sân bay quốc tế Nội Bài.

Các dạng cầu cong phức tạp hơn dạng bản hộp nhịp đơn giản hay liên tục sử dụng ở nút giao thông phía Nam cầu Chương Dương, Hà Nội; cầu dẫn cầu Thuận Phước, thành phố Đà Nẵng và những công trình cầu cong đã xây dựng ở thành phố Hồ Chí Minh:

Hình 1.11: Phối cảnh nút giao thông Ngã Ba Huế – TP Đà Nẵng

CHƯƠNG 2

NGUYÊN LÝ VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN ẢNH HƯỞNG CỦA CO NGÓT VÀ TỪ BIẾN

2.1. CO NGÓT VÀ TỪ BIẾN

2.1.1. Co ngót

2.1.1.1. Khái niệm:

Co ngót là hiện tượng giảm thể tích khi nhiệt độ không đổi do nước bốc hơi sau khi bê tông khô cứng. Sự thay đổi thể tích theo thời gian này phụ thuộc vào lượng nước của bê tông tươi, loại xi măng, cốt liệu được dùng và điều kiện môi trường tại thời điểm đúc, quá trình bảo dưỡng, lượng cốt thép và tỉ lệ thể tích/diện tích bề mặt. Co ngót có 2 loại: co ngót dẻo và co ngót khô, co ngót dẻo xuất hiện trước, co ngót khô xuất hiện sau khi bê tông hoàn toàn ninh kết và các phản ứng hóa học đã hoàn thành.

2.1.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến co ngót:

– Thành phần hạt cốt liệu:

– Tỷ lệ nước trên xi măng (N/X):

– Kích thước kết cấu:

– Độ ẩm và nhiệt độ môi trường:

2.1.2.Từ biến

2.1.2.1. Khái niệm

Từ biến là hiện tượng tăng biến dạng theo thời gian khi tải trọng không đổi. Hiện tượng từ biến trong bê tông ảnh hưởng đến tương tác giữa các bộ phận kết cấu. Từ biến trong bê tông liên quan đến biến dạng theo thời gian trong các vùng của kết cấu chịu ứng suất nén thường xuyên. Từ biến phụ thuộc độ lớn và độ lâu dài của ứng suất nén, cường độ chịu nén và tuổi của bê tông khi chịu tác dụng lực lâu dài.

Hình 2.1: Các thành phần biến dạng của từ biến

2.1.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến từ biến:

– Tuổi của bê tông khi chất tải:

– Thành phần cấp phối của bê tông:

– Độ ẩm và nhiệt độ môi trường:

– Kích thước cấu kiện:

– Trạng thái ứng suất:

– Thời gian tác dụng của tải trọng:

Từ biến và co ngót quan hệ chặt chẽ với nhau, theo quy luật chung: bê tông chịu co ngót tốt thì chịu từ biến cũng tốt vì cả hai hiện tượng này đều liên quan đến hiện tượng thủy hóa vữa xi măng và các yếu tố ảnh hưởng khác.

Nói chung hiện tượng từ biến và co ngót ảnh hưởng đến biến dạng của kết cấu, sự phân bố nội lực, sự phân bố ứng suất trên tiết diện có thể quy nạp như sau:

– Khi chịu uốn từ biến trong vùng chịu nén sẽ làm tăng độ võng của kết cấu, đối với trụ sẽ làm tăng độ lệch tâm, làm giảm năng lực chịu tải trong kết cấu BTCT ứng suất trước, từ biến và co ngót sẽ gây ra mất mát ứng suất trước.

– Đối với kết cấu siêu tĩnh thì từ biến sẽ làm cho nội lực phân bố lại, do đó sẽ gây ra nội lực thứ cấp.

2.2. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA CO NGÓT, TỪ BIẾN THEO CÁC QUY TRÌNH, QUY PHẠM

2.2.1 Quy trình thiết kế cầu cống theo trạng thái giới hạn 22TCN -18 – 79

2.2.2. Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN-272-05 (AASHTO LRFD 98)

2.2.3. Quy phạm CEB – FIP 1990

2.2.4.Quy phạm ACI 209

2.2.5.Quy trình Nhật – JIS:

2.3. KIẾN NGHỊ ĐỐI VỚI ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM

Nhiều dự án cầu lớn được xây dựng ở nước ta từ nguồn vốn vay hoặc viện trợ của nước ngoài, sử dụng nhiều quy trình, quy phạm áp dụng cho từng dự án. Sau khi Bộ GTVT ban hành tiêu chuẩn thiết kế cầu 22TCN 272-05 (AASHTO LRFD), các dự án được thiết kế chủ yếu dựa trên tiêu chuẩn này. Một số dự án có kết cấu và công nghệ thi công phức tạp đòi hỏi phải tính toán bằng các phần mềm chuyên dụng, các phần mềm này tính toán dựa trên quy trình CEB – FIP, ACI…Mặt khác quy trình CEB – FIP được sử dụng tính toán rất nhiều công trình cầu lớn ở Việt Nam và được sử dụng phổ biến trên thế giới để tính toán ảnh hưởng của nội lực thứ cấp do từ biến và co ngót gây ra.

2.4. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN VÀ PHÂN TÍCH CÁC ẢNH HƯỞNG THỨ CẤP

2.4.1. Phương pháp tính toán biến dạng của từ biến trong kết cấu siêu tĩnh.

2.4.1.1. Biến dạng từ biến trong điều kiện ứng suất không đổi

2.4.1.2. Biến dạng từ biến trong điều kiện ứng suất thay đổi

2.4.2. Quan hệ giữa thời điểm chất tải và hệ số

2.4.2.1. Lý thuyết già:

2.4.2.2. Lý thuyết di truyền:

2.4.2.3. Lý thuyết hỗn hợp

2.4.3. Công thức tính toán của hệ số từ biến

Hệ số từ biến là một hàm thời gian, theo các lý luận trên, chỉ cần xác định được quy luật của hệ số từ biến cơ bản là có thể xác định được quy luật của hệ số theo bất kỳ tuổi chất tải và ở bất kỳ thời gian t nào.

Theo đề xuất của Dischinger, công thức tính hệ số từ biến tương đối đơn giản

_t,0 = _k0 (1- e^-t) (2.51)

2.5. PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN NỘI LỰC DO ẢNH HƯỞNG CỦA CO NGÓT, TỪ BIẾN:

2.5.1. Phương pháp tính toán nội lực do co ngót của bê tông

Hiện tượng co ngót của bê tông chịu ảnh hưởng của môi trường rất lớn. Để đơn giản trong quá trình tính toán, giả thiết quy luật biến đổi theo thời gian của co ngót cũng tương tự như quy luật biến đổi của từ biến:

(2.55)

trong đó:

_s(t)biến dạng co ngót ở thời điểm t.

_s(∞)biến dạng co ngót cuối cùng t=∞.

Theo phương pháp Dischinger thì trong khoảng thời gian dt lương tăng trưởng của tổng biến dạng:

(2.56)

Theo phương pháp quy đổi môđuyn đàn hồi của bê tông:

(2.57)

Ảnh hưởng biến dạng co ngót thường ít bị cản trở trong trong kết cấu dầm liên tục nên chỉ thường xét đến khi tính chuyển vị và nội lực thứ cấp nhỏ, có thể bỏ qua. Tuy nhiên, đối với kết cấu dầm liên kết cứng với trụ thành kết cấu khung thì ảnh hưởng này sẽ là đáng kể.

2.5.2. Phương pháp tính nội lực do từ biến theo quy luật biến đổi ẩn số dư

Giáo sư Muller ở Đức đưa ra phương pháp tính theo quy luật biến đổi ẩn số dư để xét sự biến thiên của ẩn số dư trong quá trình xảy ra từ biến.

(2.58)

trong đó:

+ X_ik: trị số ẩn số dư sau khi kết thúc từ biến.

+ : hệ số từ biến tại thời điểm t và sau khi kết thúc từ biến.

+ X_it: trị số ẩn số dư ở thời điểm t.

2.5.3. Phương pháp tính nội lực do từ biến theo phương pháp gần đúng

– Đối với tĩnh tải:

(2.60)

• Đối với dự ứng lực:

(2.61)

2.5.4. Phương pháp tính nội lực do từ biến theo phần tử hữu hạn

– Bằng cách chia nhỏ khoảng thời gian tính từ biến, áp dụng nguyên lý cộng tác dụng và phương pháp lặp.

– Biến dạng do bêtông bao gồm: Biến dạng đàn hồi, biến dạng từ biến phục hồi và biến dạng từ biến không phục hồi và được xác định theo công thức:

và (2.62)

2.5.5.Phương pháp tính nội lực do từ biến theo Dischinger

– Quy luật biến đổi hệ số từ biến theo lý thuyết già: , khi tính toán không xét đến ảnh hưởng của biến dạng đàn hồi sau.

– Khi thời gian tăng dt thì tổng biến dạng (đàn hồi và từ biến) tăng :

(2.64)

2.5.6.Phương pháp tính nội lực do từ biến theo tích lũy dần ảnh hưởng từ biến:

– Tính toán từ biến là một bài toán phi tuyến rất phức tạp, có thể đơn giản diễn đạt quá trình này như sau:

Hình 2.7: Sơ đồ tính từ biến

CHƯƠNG 3

ẢNH HƯỞNG CO NGÓT VÀ TỪ BIẾN CỦABÊ TÔNG CỐT THÉP ỨNG SUẤT TRƯỚC TRONG TÍNH TOÁN LIÊN CONG NÚT GIAO NGỌC HỘI – TP. NHA TRANG

3.1. GIỚI THIỆU CHUNG NÚT GIAO NGỌC HỘI

• • 1. Giới thiệu chung Nút giao Ngọc Hội – thành phố Nha Trang:

Vị trí Nút giao Ngọc Hội

Đường vành đai 2

Đường 23/10

Đường sắt Bắc -Nam

Hình 3.1: Vị trí nút giao Ngọc Hội – thành phố Nha Trang

• Nút giao thông Ngọc Hội vượt đường sắt có hình xuyến 2 tầng: Tầng mặt đất :cho các nhánh rẽ không giao với đường sắt; cầu vượt tầng 1: là vòng xuyến tròn trên cao với các nhánh rẽ.
• Toàn bộ cầu dùng kết cấu dầm bản rỗng BTCT DƯL có chiều cao không đổi H=1,45m, mố trụ trên nền cọc nhồi đường kính D =1200m.

Hình 3.2: Mặt bằng vòng xuyến

• • 1. Liên cong Nút giao Ngọc Hội:

Trong luận án này sơ đồ Liên 1của cầu vòng xuyến được chọn để tính toán.Gồm 3 nhịp liên tục có sơ đồ nhịp: 25.0+30.0+25.0=80.0m, từ trụ X07 đến X01

Hình 3.3: Mặt cắt ngang điển hìnhdầm vòng xuyến

Hình 3.4: Sơ đồ bố trí Liên 1 – Nút giao Ngọc Hội

Trong phạm vi đề tài tác giả chỉ nghiên cứu liên 1 của đảo vòng xuyến, không xét ảnh hưởng dự ứng lực của các nhánh rẽ .

3.1.3. Công nghệ thi công và đặc điểm phương pháp thi công

Liên 1 được chia thành ba phân đoạn, được thi công theo thứ tự như sau:

– Lắp dựng hệ đà giáo cho toàn bộ liên

– Giai đoạn 1: Thi công phân đoạn 2

• Lắp dựng ván khuôn để thi công phân đoạn 2
• Lắp đặt cốt thép thường, ống ghen và luồn cáp dự ứng lực
• Đổ bê tông và bảo dưỡng bê tông
• Khi bê tông đạt 90% cường độ tiến hành căng kéo các bó cáp bố trí cho phân đoạn 2. Bơm vữa lấp ống ghen
• Tháo dỡ hệ đà giáo, ván khuôn

Hình 3.5: Sơ đồ bố trí thi công phân đoạn 2 – Liên 1

– Giai đoạn 2: Thi công phân đoạn 1

• Lắp dựng ván khuôn để thi công phân đoạn 1
• Lắp đặt cốt thép thường, ống ghen và luồn cáp dự ứng lực
• Đổ bê tông và bảo dưỡng bê tông
• Khi bê tông đạt 90% cường độ tiến hành căng kéo các bó cáp bố trí cho phân đoạn 1. Bơm vữa lấp ống ghen
• Tháo dỡ hệ đà giáo, ván khuôn

Hình 3.6: Sơ đồ bố trí thi công phân đoạn 1 – Liên 1

– Giai đoạn 3: Thi công phân đoạn 3 để thi công phân đoạn 3

• Lắp dựng hệ đà giáo ván khuôn
• Lắp đặt cốt thép thường, ống ghen và luồn cáp dự ứng lực
• Đổ bê tông và bảo dưỡng bê tông
• Khi bê tông đạt 90% cường độ tiến hành căng kéo các bó cáp bố trí cho phân đoạn 3. Bơm vữa lấp ống ghen
• Tháo dỡ hệ đà giáo, ván khuôn

Hình 3.7: Sơ đồ bố trí thi công phân đoạn 3 – Liên 1

Đặc điểm của phương pháp thi công trên đà giáo cố định của từng phân đoạn: thời gian thi công kéo dài và nội lực của kết cấu thay đổi tương đối lớn khi tăng dần bậc siêu tĩnh nên ảnh hưởng của từ biến xuất hiện ngay trong quá trình thi công từng phân đoạn dầm. Do đó, quá trình tính toán từng phân đoạn đều phải xét tuổi của bê tông của phân đoạn đang xét và của các phân đoạn đã thi công trước đó. Các phân đoạn thi công có tuổi của bê tông khác nhau nên cường độ và môđun đàn hồi của bê tông cũng khác nhau, thời gian chịu tải khác nhau, các hệ số từ biến cũng khác nhau. Quá trình tính toán kết cấu cho mỗi phân đoạn thi công mới thì cần phải tính toán lại tất cả các phân đoạn thi công trước đó. Do đó, quá trình tính toán phải lặp đi lặp nhiều lần và việc tính toán rất phức tạp không những trong giai đoạn thi công mà cả trong giai đoạn khai thác sau này.

3.2. KHẢO SÁT SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA BIẾN DẠNG CO NGÓT VÀ HỆ SỐ TỪ BIẾN ĐẾN NỘI LỰC CỦA LIÊN 1 THEO CÁC QUY TRÌNH KHÁC NHAU:

Để khảo sát ảnh hưởng của hiện tượng từ biến và biến dạng co ngót đến giá trị nội lực trong kết cấu, xét bài toán với phần mềm tính toán là RM2004

3.2.1. Cơ sở tính toán:

Bảng 3.2: Các trường hợptổ hợp tải trọng

4. Mô hình kết cấu:

Đánh số phần tử dầm

3.2.2. Theo quy trình ASSHTO:

3.2.3. Theo quy trình CEB – FIP 90:

3.2.4. Theo quy trình BS5400:

3.2.5. Theo quy trình JIS – Nhật:

3.2.6. Tổng hợp so sánh giữa các quy trình:

3.2.6.1. So sánh giá trịMômen xoắn tại các vị trí giữa nhịp, gối và giá trị cực đại, cực tiểu khi có xét đến hệ số từ biến và biến dạng co ngót giữa các tiêu chuẩn:

Hình 3.8: Biểu đồ so sánh Mômen xoắn tại các vị trí giữa nhịp và gối khi có xét đến hệ số từ biến và biến dạng co ngót giữa các tiêu chuẩn

Hình 3.9: Biểu đồ so sánh Mômen xoắn tại các vị trí cực đại và cực tiểu khi có xét đến hệ số từ biến và biến dạng co ngót giữa các tiêu chuẩn

3.2.6.2. So sánh giá trịMômen uốn tại các vị trí giữa nhịp, gối và giá trị cực đại, cực tiểu khi có xét đến hệ số từ biến và biến dạng co ngót giữa các quy trình khác nhau:

Hình 3.10: Biểu đồ so sánh Mômen uốn tại các vị trí giữa nhịp và gối khi có xét đến hệ số từ biến và biến dạng co ngót giữa các quy trình khác nhau

Hình 3.11: Biểu đồ so sánh Mômen uốn tại các vị trí cực đại và cực tiểu khi có xét đến hệ số từ biến và biến dạng co ngót giữa các quy trình khác nhau

Qua bảng so sánh trên cho thấy, các đặc trưng từ biến và co ngót rất khác nhau trong các quy trình. Trong đó một số quy trình cũng cho rằng các giá trị thực tế có thể khác nhau tới +30%. Do đó khó có thể kết luận rằng quy trình nào chính xác nhất mà tùy thuộc vào điều kiện áp dụng cụ thể cho từng dự án. Tuy nhiên đối với dự án này quy trình CEB-FIP 90 cho ta thấy giá trị tính toán nội lực khi xét đến biến dạng co ngót và hệ số từ biến thu được kết quả trung bình nhất giữa các quy trình. Nên CEB-FIP được chọn để tính toán.

3.3.KHẢO SÁT NỘI LỰC KHI CÓ XÉT VÀ KHÔNG XÉT ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA CO NGÓT, TỪ BIẾN:

Với cơ sở dữ liệu tính toán như trên ta xét bài toán với phần mềm tính toán là RM2004, giá trị nội lực có được như sau:

3.3.1 Ảnh hưởng của co ngót, từ biến đến Mômen uốn:

Hình 3.12: Biểu đồ so sánh Mômen uốn tại các vị trí giữa nhịp và gối khi có xét và không xét đến hệ số từ biến và biến dạng co ngót

3.3.2 Ảnh hưởng của co ngót, từ biến đến Mômen xoắn:

Hình 3.13:Biểu đồ so sánh Mômen xoắn tại các vị trí giữa nhịp và gối khi có xét và không xét đến hệ số từ biến và biến dạng co ngót

3.3.3 Ảnh hưởng của co ngót, từ biến đến Lực dọc:

Hình 3.14:Biểu đồ so sánh Lực dọc tại các vị trí giữa nhịp và gối khi có xét và không xét đến hệ số từ biến và biến dạng co ngót

3.3.4 Ảnh hưởng của co ngót, từ biến đến Lực cắt:

Hình 3.15:Biểu đồ so sánh Lực cắt tại các vị trí giữa nhịp và gối khi có xét và không xét đến hệ số từ biến và biến dạng co ngót

3.3.5 Nhận xét kết quả tính toán :

– Giá trị mômen uốn tại các vị trí giữa nhịp khi xét thêm ảnh hưởng của hiện tượng co ngót, từ biến có chênh lệch với khi không xét đến ảnh hưởng của hiện tượng từ biến. Giá trị này khoảng (3÷5)%. Tại các vị trí trụ X8 và trụ X9 thì ảnh hưởng của hiện tượng co ngót, từ biến làm giá trị mô men uốn thay đổi (45÷65)%.

– Đối với momen xoắn khi xét thêm ảnh hưởng của co ngót, từ biến giá trị nội lực tại giữa các nhịp và gối thay đổi từ (3÷15)%. Đặc biệt tại nhịp 3 chênh lệch đến 60% giá trị nội lực

– Đối với lực cắt và lực dọc thì khi xét đến ảnh hưởng co ngót, từ biến thì giá trị nội lực thay đổi đều tại các vị trí từ (5-10)%.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. Kết luận:

Luận văn đã đề cập đến việc tính toán ảnh hưởng của yếu tố co ngót, từ biến trong bê tông ứng suất trước khi tính toán kết cấu cầu cong. Đánh giá mức độ ảnh hưởng của co ngót, từ biến đến nội lực,biến dạng, góp phần hoàn thiện hơn quá trình tính toán thiết kế và xây dựng các dạng kết cấu cầu cong.

Các kết quả chính của luận văn bao gồm:

– Luận văn đã phần nào khái quát được kết cấu cầu cong trên thế giới và Việt Nam, nêu lên được sự cần thiết của việc nghiên cứu ảnh hưởng co ngót, từ biến trong bê tông khi tính toán kết cấu cầu cong thi công theo phân đoạn.

-Tác giả đã nghiên cứu về nguyên lý và phương pháp tính toán kết cấu cong và phần mềm RM2004 để tính toán nội lực kết cấu cầu cong có kể đến các giai đoạn thi công.

– Nghiên cứu các phương pháp tính toán ảnh hưởng của từ biến, tổng hợp cách tính toán từ biến các quy trình, quy phạm của các nước trên thế giới từ đó kiến nghị quy trình CEB-FIP để tính toán ảnh hưởng của thứ cấp là phù hợp với điều kiện Việt Nam.

– Khảo sát ảnh hưởng của sự thay đổi hệ số từ biến đến nội lực thứ cấp. Qua kết quả khảo sát cho thấy: Nội lực do ảnh hưởng của từ biến tăng nhanh trong thời gian đầu (khoảng 3÷4 năm) sau đó tăng chậm dần và dường như không đổi sau 30 năm.

-Với kết cấu phân tích thì giá trị nội lực tại các vị trí giữa nhịp và gối khi xét thêm ảnh hưởng của hiện tượng co ngót, từ biến có giá trị chênh lệch trung bình với khi không xét đến ảnh hưởng của hiện tượng co ngót, từ biến từ (3÷15)%. Từ đó cho thấy cần phải xét ảnh hưởng của từ biến là cần thiết trong tính toán.

1. Kiến nghị

Trên cơ sở nội dung luận văn để quá trình tính toán thiết kế và xây dựng kết cấu cầu cong hoàn thiện hơn tác giả mong muốn thêm một số nghiên cứu như: Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố khác: nhiệt độ, lún lệch của mố trụ, ảnh hưởng của động đất. Nghiên cứu thiết kế và tính toán kết cấu cầu cong sử dụng nhiều loại vật liệu khác: thép, bêtông – thép liên hợp, các loại vật liệu chất lượng cao…

LIỆN HỆ:

SĐT+ZALO: 0935568275

E:\DỮ LIỆU COP CỦA CHỊ YẾN\DAI HOC DA NANG\CONG TRINH GIAO THONG\NGUYEN TIEN BA