Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.Nghiên cứu ảnh hưởng của cơ cấu màng tới cơ chế phá hủy của kết cấu sàn phẳng bê tông cốt thép có mũ cột khi mất cột biên.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI Đỗ Kim Anh NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CƠ CẤU MÀNG TỚI CƠ CHẾ PHÁ HỦY CỦA KẾT CẤU SÀN PHẲNG BÊ TƠNG CỐT THÉP CĨ MŨ CỘT KHI MẤT CỘT BIÊN Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng Mã số: 9580201 LUẬN ÁN TIẾN SĨ Hà Nội- Năm 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI Đỗ Kim Anh NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CƠ CẤU MÀNG TỚI CƠ CHẾ PHÁ HỦY CỦA KẾT CẤU SÀN PHẲNG BÊ TÔNG CỐT THÉP CÓ MŨ CỘT KHI MẤT CỘT BIÊN Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng Mã số: 9580201 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Phạm Xuân Đạt PGS TS Nguyễn Ngọc Tân Hà Nội - Năm 2023 i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu kết nghiên cứu luận án trung thực chưa cơng bố Các liệu tham khảo trích dẫn đầy đủ Nghiên cứu sinh Đỗ Kim Anh LỜI CẢM ƠN Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến hai thầy giáo hướng dẫn: PGS.TS Phạm Xuân Đạt PGS.TS Nguyễn Ngọc Tân tận tình hướng dẫn, thường xuyên động viên, giúp đỡ tác giả suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận án Tác giả chân thành cảm ơn tập thể Thầy, Cơ Bộ mơn Thí nghiệm Kiểm định cơng trình, Phịng thí nghiệm LAS-XD125, Bộ mơn Cơ học Kết cấu, Khoa Xây dựng Dân dụng Công nghiệp, Phòng Quản lý đào tạo tạo điều kiện thuận lợi suốt thời gian tác giả nghiên cứu Bộ môn Khoa Cuối cùng, tác giả muốn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thành viên gia đình tạo điều kiện chia sẻ khó khăn suốt q trình học tập, nghiên cứu hoàn thành luận án Nghiên cứu sinh: Đỗ Kim Anh MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT x DANH MỤC CÁC BẢNG xi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ xii MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài nghiên cứu 2 Mục đích nghiên cứu 3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Cơ sở khoa học đề tài nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài nghiên cứu Những đóng góp luận án Nội dung cấu trúc luận án CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ SÀN PHẲNG BÊ TÔNG CỐT THÉP CHỊU BIẾN DẠNG LỚN 1.1 Khái niệm phân loại sụp đổ lũy tiến 1.1.1 Khái niệm sụp đổ lũy tiến công trình 1.1.2 Phân loại sụp đổ lũy tiến cơng trình 1.2 Một số vụ sụp đổ lũy tiến điển hình 1.2.1 Siêu thị Sampoong, Seoul, Hàn Quốc, năm 1995 [47] 1.2.2 Nhà đỗ xe Pipers Row, Wolverhampton, nước Anh, năm 1997 [32] 1.2.3 Chung cư Ronan Point, Luân Đôn, nước Anh, năm 1968 [53] .8 1.2.4 Tòa nhà Alfred P Murrah, Oklahoma, Hoa Kỳ, năm 1995 [40, 49] 1.2.5 Trung tâm thương mại giới, New York, Hoa Kỳ, năm 2001 [63] 10 1.2.6 Các trường hợp sụp đổ khác phá hoại chọc thủng 11 1.3 Tổng quan nghiên cứu chống sụp đổ lũy tiến 11 1.3.1 Nghiên cứu thực nghiệm 11 1.3.1.1 Wood (1961) [72] 11 1.3.1.2 Park [50, 51, 52] 12 1.3.1.3 Taylor [69] 14 1.3.1.4 Brotchie & Holley [16] 14 1.3.1.5 Guice & Rhomberg [27] .15 1.3.1.6 Foster [67] .16 1.3.1.7 Bailey [13,14,15] .17 1.3.1.8 Gouverneur [22] .18 1.3.1.9 Dat Pham [55 - 59] 19 1.3.1.10 Russell [62] 21 1.3.1.11 Qian Li [34] 21 1.3.1.12 Cao Duy Khôi [3] .22 1.3.1.13 Hà Mạnh Hùng cộng [2] 22 1.3.1.14 Trần Quốc Cường cộng [1, 20] 23 1.3.2 Nghiên cứu mô số 25 1.3.2.1 Phạm Anh Tuấn cộng [54] .25 1.3.2.2 Lưu [37] 26 1.3.2.3 Olmati cộng [42] .27 1.4 Tổng quan tiêu chuẩn thiết kế chống sụp đổ lũy tiến .27 1.4.1 Tiêu chuẩn Châu Âu Anh 29 1.4.2 Tiêu chuẩn Hoa Kỳ 29 1.4.2.1 Phương pháp lực giằng 30 1.4.2.2 Phương pháp kháng cục đặc biệt 31 1.4.2.3 Phương pháp đường truyền tải trọng thay 32 1.5 Tổng quan ứng xử sàn phẳng BTCT sau bị cột 33 1.5.1 Các hiệu ứng sau cột 34 1.5.2 Cơ chế chịu lực thứ cấp sàn phẳng BTCT sau bị cột 34 1.6 Những vấn đề tồn nội dung nghiên cứu luận án 38 1.7 Nhận xét chương 39 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ỨNG XỬ CỦA SÀN PHẲNG BÊ TƠNG CỐT THÉP CĨ MŨ CỘT 40 2.1 Mục tiêu nghiên cứu thực nghiệm .40 2.2 Cơ sở xây dựng mơ hình thí nghiệm .40 2.2.1 Xác định tỉ lệ mơ hình thí nghiệm 42 2.2.2 Xác định bề rộng sàn mở rộng 43 2.2.3 Cơ sở để thiết kế liên kết khớp chân cột chiều cao cột 43 2.3 Mơ hình thí nghiệm .44 2.4 Vật liệu chế tạo mẫu thí nghiệm 48 2.4.1 Vật liệu bê tông .48 2.4.1.1 Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén bê tông 48 2.4.1.2 Thí nghiệm xác định mơđun đàn hồi bê tông .48 2.4.2 Vật liệu cốt thép .49 2.4.3 Thiết kế năm cột thép đỡ mẫu thí nghiệm 50 2.4.3.1 Liên kết cứng đầu cột 52 2.4.3.2 Cấu tạo liên kết khớp chân cột .53 2.4.3.3 Cẩu lắp mẫu thí nghiệm 54 2.5 Tải trọng tác dụng 54 2.5.1 Dạng tải trọng giá trị tải trọng 54 2.5.2 Biện pháp tạo tải trọng phân bố 55 2.6 Thiết bị dụng cụ đo quy trình thí nghiệm 57 2.6.1 Các thiết bị dụng cụ đo 57 2.6.2 Đo chuyển vị sàn .59 2.6.3 Đo biến dạng cốt thép sàn 61 2.6.4 Đo biến dạng cột thép đỡ sàn 63 2.6.5 Quy trình thí nghiệm 63 2.6.6 Kiểm tra làm việc liên kết cột thép với sàn 64 2.7 Phân tích kết thí nghiệm 65 2.7.1 Sự phát triển vết nứt chế phá hoại 65 2.7.1.1 Mẫu SPMC1 65 2.7.1.2 Mẫu SPMC2 66 2.7.2 Quan hệ tải trọng chuyển vị 67 2.7.2.1 Mẫu SPMC1 67 2.7.2.2 Mẫu SPMC2 69 2.7.2.3 So sánh hai mẫu SPMC1 SPMC2 71 a) Quan hệ tải trọng chuyển vị 71 b) Tỉ lệ tải trọng truyền cột .72 2.7.3 Sự xuất cấu màng căng sàn phẳng 73 2.7.3.1 Thời điểm chế màng căng xuất .73 2.7.3.2 Chuyển vị ngang hai đầu cột C1 C5 75 a) Mẫu SPMC1 75 b) Mẫu SPMC2 76 2.7.3.3 Chuyển vị LVDT & mẫu SPMC1 & SPMC2 .77 2.7.4 Đánh giá hiệu cấu màng căng với sức kháng sụp đổ sàn 79 2.7.5 Đánh giá vai trò mũ cột 88 2.7.5.1 Quan hệ tải trọng chuyển vị 88 a) Cặp mẫu CBCG: SPMC1 SP1 88 b) Cặp mẫu CBG: SPMC2 SP3 .89 2.7.5.2 Tỉ lệ tải trọng truyền cột 90 a) Cặp mẫu CBCG: SPCM1 SP1 90 b) Cặp mẫu CBG: SPMC2 SP3 .92 2.7.5.3 Biến dạng cốt thép 95 a) Cặp mẫu CBCG: SPMC1 với SP1 95 b) Cặp mẫu CBG: SPMC2 với SP3 96 c) Cặp mẫu: SPMC2 SPMC1 97 2.8 Nhận xét chương 98 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CỦA KẾT CẤU SÀN PHẲNG BTCT CÓ MŨ CỘT BẰNG MÔ PHỎNG SỐ VÀ KHẢO SÁT THAM SỐ 100 3.1 Giới thiệu 100 3.2 Xây dựng mơ hình số sàn phẳng có mũ cột SPMC1 SPMC2 101 3.2.1 Lựa chọn loại phần tử hữu hạn cho mơ hình 101 3.2.1.1 Bê tông .102 3.2.1.2 Cốt thép 103 3.2.2 Mơ hình hóa liên kết cốt thép bê tông .103 3.2.3 Điều kiện biên .104 3.2.3.1 Liên kết đầu cột với sàn 104 3.2.3.2 Liên kết khớp chân cột .105 3.2.4 Mô tải trọng phân bố 106 3.2.5 Mơ hình vật liệu .106 3.2.5.1 Mô hình vật liệu bê tơng .106 3.2.5.2 Mơ hình vật liệu cốt thép 110 3.2.6 Kiểm tra thơng số kỹ thuật mơ hình số 111 3.2.6.1 Kí hiệu khai báo thông số đầu vào cho LS-DYNA .111 3.2.6.2 Kiểm tra độ hội tụ lưới chia rời rạc phần tử hữu hạn 112 3.2.6.4 Hiệu ứng đồng hồ cát (hourglass effect) 114 3.3 Kiểm chứng độ tin cậy mơ hình số kết thực nghiệm 115 3.3.1 Sàn phẳng không mũ bị CBCG (SP1) CBG (SP3) .117 3.3.1.1 Dạng phá hoại .117 3.3.1.2 Quan hệ tải trọng chuyển vị .117 3.3.1.3 Tỉ lệ tải trọng truyền vào cột 118 3.3.1.4 Biến dạng cốt thép .119 3.3.2 Sàn phẳng có mũ bị CBCG (SPMC1) CBG (SPMC2) 121 3.3.2.1 Dạng phá hoại .121 3.3.2.2 Quan hệ chuyển vị tải trọng .122 3.3.2.3 Tỉ lệ tải trọng truyền vào cột 123 3.3.2.4 Biến dạng cốt thép .124 3.3.3 Kiểm chứng phá hoại chọc thủng 126 3.3.3.1 Sàn phẳng khơng có mũ cột 128 a) Mất CBCG 128 b) Mất CBG 129 3.3.3.2 Sàn phẳng có mũ cột 130 a) Mất CBCG 130 b) Mất CBG 130 3.3.4 Kiểm chứng thực nghiệm Genikomsou Polak [25, 26] 131 3.4.Khảo sát ảnh hưởng tham số đến sức kháng sàn phẳng có mũ cột ……….133 3.4.1 Hàm lượng cốt thép sàn .134 3.4.2 Cường độ chịu nén bê tông .135 3.4.3 Vị trí cột .136 3.4.5 Chiều dày mũ cột 139 3.4.6 Kích thước mũ cột 140 3.5 Khảo sát vai trò mũ cột 141 3.5.1 Tỉ lệ tải trọng cột sàn không mũ có mũ, bị CBCG .141 3.5.2 Tỉ lệ tải trọng cột sàn không mũ, trước sau CBCG .142 3.5.3 Tỉ lệ tải trọng cột sàn có mũ, trước sau CBCG 144 KẾT LUẬN 148 DANH MỤC BÀI BÁO VÀ CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ 149 TÀI LIỆU THAM KHẢO 150