Mô phỏng và tính dầm liên hợp thép bê tông bằng cách kết hợp phần tử dầm và tấm

Tác giả: ThS. ĐỖ THỊ HẰNG
             Trường Đại học Giao thông vận tải

Phần tử tấm/vỏ bốn nút trong Sap2000

Kết cấu dầm liên hợp thép bê tông sử dụng hợp lý tính chất của thép và bê tông nên đã được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực xây dựng nhất là xây dựng cầu. Kết cấu này được sử dụng rộng rãi trong các cầu vượt đô thị và kết cấu công trình cầu của nước ta vì các đặc điểm của nó là trọng lượng nhẹ, độ cứng lớn, độ dẻo tốt, độ bền cao, độ ổn định tốt và thời gian thi công ngắn.

N.T.T Trinh và M.V Hà [1] đã nghiên cứu ứng xử của cầu dầm liên hợp kiểu mới không có dầm ngang trung gian. P.V Phê và Đ.T Hằng [2] đã phát triển lý thuyết dầm bậc cao dựa trên cách tiếp cận sử dụng năng lượng biến dạng bù. V.A Tuấn và H.N Đức [3] đã tính toán để thiết kế tối ưu dầm liên hợp thép - bê tông cốt thép sử dụng tiêu chuẩn Eurocode 4 với mục đích tối ưu trọng lượng dầm thép. Xu và cộng sự [4] đã nghiên cứu độ trượt mặt tiếp giáp giữa thép và bê tông, biến dạng của dầm bê tông thép liên hợp chịu tải trọng thẳng đứng, đưa ra công thức tính độ trượt của mặt tiếp giáp giữa thép và bê tông. Trên cơ sở đó, Liu [5] đã đưa ra các giải pháp phân tích dầm bê tông thép liên hợp chịu tải trọng thẳng đứng, có thể sử dụng để thu được các biểu thức tính ứng suất và chuyển vị của dầm liên hợp thép bê tông. Li và cộng sự [6] đã nghiên cứu ứng sử của dầm liên hợp thép bê tông liên tục với các lỗ mở ở sườn dầm bằng thực nghiệm và mô phỏng phần tử hữu hạn. Ashraf Mohamed Mahmoud [7] sử dụng phần mềm Ansys mô phỏng dầm liên hợp thép bê tông dạng kép ở hai biên cánh dầm sử dụng phần tử hữu hạn phi tuyến có xét đến sự trượt giữa bản bê tông và thép. Lin [8,9] đã nghiên cứu các mối quan hệ giữa tải trọng và chuyển vị, sự hình thành vết nứt và quá trình phát triển vết nứt, sự phân bố trượt tại mặt tiếp giáp của dầm thép và bản bê tông của các dầm liên hợp chịu mô-men âm, từ đó xây dựng mô hình phần tử hữu hạn tính dầm liên hợp chịu mô-men âm.

Tuy đã có nhiều nghiên cứu về dầm liên hợp thép bê tông nhưng vẫn cần thiết nghiên cứu sâu sắc thêm các phương pháp mô phỏng tính toán dầm liên hợp thép bê tông. Nghiên cứu này sử dụng phần mềm Sap2000 để mô phỏng và tính toán nội lực của dầm liên hợp có dạng mặt cắt chữ I bằng cách phối hợp sử dụng phần tử dạng dầm và tấm kèm theo điều kiện ràng buộc về chuyển vị.

Mời độc giả xem nội dung đầy đủ bài khoa học tại đây