Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu thực nghiệm và mô hình số xác định sức kháng uốn của bê tông chất lượng siêu cao (UHPC). Phương pháp thực nghiệm được tiến hành theo tiêu chuẩn chế tạo và thí nghiệm vật liệu UHPC NF P18-470 của hiệp hội xây dựng Pháp. Mô hình số được thực hiện bằng phần mềm ANSYS APDL, trong đó vật liệu UHPC sử dụng mô hình đàn dẻo Drucker – Pracger cải tiến được gọi là mô hình DP – Bê tông. Kết quả nghiên cứu cho thấy UHPC với hàm lượng cốt sợi thép 2% theo thể tích có cường độ chịu kéo khi uốn lên đến 8 MPa, giới hạn đàn hồi khi kéo 6,9 MPa, đồng thời cường độ chịu kéo được duy trì sau khi xuất hiện vết nứt đầu tiên. Vật liệu UHPC sử dụng mô hình DP – Bê tông có sự tương đồng rất lớn khi so sánh đường quan hệ tải trọng – độ võng thu được từ mô hình số với thực nghiệm, đây được xem là phương pháp đầy triển vọng khi ứng dụng để mô hình hoá ứng xử cơ học vật liệu UHPC.
Bê tông chất lượng siêu cao (Ultra-high-performance concrete - UHPC) được xem là vật liệu tương lai trong lĩnh vực xây dựng cầu do các đặc tính cơ lý vượt trội so với bê tông thường, như cường độ chịu nén và uốn lớn, độ dẻo dai cao … Gần đây, vật liệu UHPC có giá thành giảm do đã nội địa hóa được phần lớn các nguyên liệu đầu vào. Vật liệu này đã được trường Đại học Xây dựng nghiên cứu và sản xuất thành công (NUCE-UHPC). Điều này đã mở ra cơ hội tiềm năng cho việc ứng dụng đại trà NUCE-UHPC tại các dự án cầu trong tương lai gần ở Việt Nam. Nghiên cứu này đã tiến hành việc thử nghiệm trộn loại vật liệu NUCE-UHPC tại các trạm trộn bê tông thương phẩm thông thường; kiểm tra các đặc tính cơ lý; tính toán và đề xuất một số mặt cắt ngang dầm cầu dự ứng lực tiết diện chữ I sử dụng loại vật liệu này. Kết quả tính toán cho thấy rằng với cùng một chiều dài nhịp định hình (18,6 m, 24,5 m, và 33 m), dầm UHPC có chiều cao thấp hơn, thanh mảnh hơn và không cần dùng cốt thép thường. Do đó, trọng lượng của các dầm cầu UHPC cũng nhẹ hơn đáng kể so với các dầm cầu BTCT thông thường cùng kích thước. Từ khóa: bê tông chất lượng siêu cao; dầm cầu tiết diện chữ I căng trước; sức kháng uốn; sức kháng cắt.
Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu thực nghiệm và mô hình số đánh giá ứng xử nén của mẫu bê tông chất lượng siêu cao (UHPC). Phương pháp thực nghiệm được tiến hành theo tiêu chuẩn thí nghiệm ASTM C469M. Mô hình số được thực hiện bằng phương pháp phần tử hữu hạn sử dụng phần mềm ANSYS APDL, trong đó vật liệu UHPC sử dụng mô hình đàn dẻo Drucker – Pracger cải tiến được gọi là mô hình DP – Bê tông. Mô hình DP – Bê tông có sự tương đồng rất lớn khi so sánh đường quan hệ ứng suất – biến dạng thu được từ mô hình số với thực nghiệm, đây được xem là mô hình đầy triển vọng khi ứng dụng để mô hình hoá ứng xử cơ học vật liệu UHPC. Bê tông UHPC với hàm lượng cốt sợi thép 2% theo thể tích sử dụng các loại vật liệu sẵn có ở Việt Nam được sử dụng trong nghiên cứu này. Kết quả nghiên cứu được so sánh giữa thực nghiệm và mô phỏng số nhằm đánh giá về sự phù hợp của mô hình Drucker – Pracger cải tiến sử dụng để nghiên cứu ứng xử chịu nén của bê tông UHPC.
Tóm tắtTại Việt Nam, đo đạc biến dạng trong kết cấu thường phụ thuộc vào hai loại cảm biến chính là cảm biến điện trở và cảm biến dây rung. Nhược điểm của những phương pháp đo đạc cổ điển này là các cảm biến phải được gắn trực tiếp vào cấu kiện, gây khó khăn trong công tác chuẩn bị cũng như đẩy chi phí lắp đặt lên cao. Bài báo này nghiên cứu và thử nghiệm phương pháp đo biến dạng dựa vào kỹ thuật xử lý hình ảnh từ camera, được gọi là thuật toán tương quan hình ảnh (DIC). Nghiên cứu tập trung vào việc thử nghiệm một số các cách tạo mô hình bề mặt nhằm giúp phương pháp đo biến dạng DIC có độ chính xác tốt hơn và phù hợp hơn với từng loại vật liệu bao gồm thép và bê tông. Phương pháp tạo mô hình cho đo đạc biến dạng trong thí nghiệm kéo thanh thép sử dụng chấm bút phủ và phun sơn. Với thí nghiệm nén mẫu bê tông, phương pháp tạo mô hình đốm chấm bao gồm phun sơn trực tiếp, phủ cát, chấm bút phủ và phun sơn qua lưới. Kết quả thực nghiệm cho thấy rằng phương pháp chấm bút phủ phù hợp với thí nghiệm kéo thanh thép, trong khi phương pháp phủ cát và phun sơn trực tiếp khá phù hợp với thí nghiệm nén mẫu bê tông.Từ khoá: đo biến dạng; cảm biến; tương quan hình ảnh; mô hình đốm chấm. AbstractIn Vietnam, strain measurement in civil engineering is mainly employed by using two types of sensors including strain gauges and vibrating wire gauges. The limitations of using those sensors are troublesome installation, wiring cable and highly-cost equipment. This paper aims to introduce an alternative strain measurement method based on vision technique, namely Digital Image Correlation -DIC. The research mostly focuses on the investigation of speckle patterns in digital image correlation for steel and concrete structures to obtain better strain measuring results. The speckle patterns prepared for rebar tests were paint spraying and use of correction pens. For concrete speciment tests, the speckle patterns were conducted by paint spraying, correction pens, sand sprinkling, and grid paint spraying. The experiment results shown that the correction pen method is suitable with steel tests, while sand sprinkling and paint spraying are proper for concrete tests.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.