##common.pageHeaderLogo.altText##
Tạp chí Vật liệu và Xây dựng - Bộ Xây dựng

ISSN:

Website: www.jomc.vn

Phân tích khả năng chịu cắt của dầm UHPC theo mô phỏng và các tiêu chuẩn hiện hành

Vũ Quốc Anh , Mai Viết Chinh

Tóm tắt

Bê tông siêu tính năng (UHPC) ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong xây dựng nhờ những ưu điểm vượt trội. Tuy nhiên, việc xác định chính xác khả năng chịu cắt của dầm UHPC vẫn còn gặp nhiều thách thức do tính chất cơ học phức tạp của vật liệu. Nghiên cứu này đánh giá khả năng chịu cắt của dầm bê tông cốt thép siêu tính năng (R-UHPC) thông qua các phương pháp tính toán khác nhau, bao gồm đề xuất từ tiêu chuẩn hiện hành và mô phỏng số. Dữ liệu từ các nghiên cứu thực nghiệm với biến thiên về tỷ lệ cốt thép dọc, hàm lượng sợi thép, cốt đai được sử dụng để kiểm chứng độ chính xác của các phương pháp tính. Kết quả cho thấy phương pháp tính từ các tiêu chuẩn hiện hành có xu hướng đánh giá thấp khả năng chịu cắt của dầm, từ 12-37% so với thực nghiệm, trong khi mô phỏng số dự báo chính xác hơn với sai số chỉ từ 8-19%. Các kết quả này góp phần hoàn thiện phương pháp tính toán khả năng chịu cắt của dầm UHPC, đồng thời hỗ trợ quá trình hiệu chỉnh các tiêu chuẩn thiết kế trong tương lai.

Tài liệu tham khảo

  1. R. Tomek, "Advantages of precast concrete in highway infrastructure construction," Procedia engineering, vol. 196, pp. 176-180, 2017.
  2. D. Mailyan, A. Kubasov, and L. Mailyan, "Ecological-Economic and Technical Advantages of Reinforced Concrete Girders with Combined Reinforcement," in MATEC Web of Conferences, 2016, vol. 73: EDP Sciences, p. 04019.
  3. D.-Y. Yoo, N. Banthia, and Y.-S. Yoon, "Recent development of innovative steel fibers for ultra-high-performance concrete (UHPC): a critical review," Cement and Concrete Composites, vol. 145, p. 105359, 2024.
  4. T. B. Việt, K. L. T. Hùng, K. L. H. Phúc, and K. T. B. Tú, "Kỹ thuật sửa chữa, gia cố và bảo trì kết cấu bê tông cốt thép của công trình dân dụng và công nghiệp," Tạp chí xây dựng, 2022.
  5. N. T. Nguyễn, "Khả năng ứng xử uốn của bê tông tính năng siêu cao sử dụng nguyên vật liệu địa phương," Tạp chí Vật liệu và Xây dựng-Bộ Xây dựng, vol. 14, no. 02, pp. 66-Trang 71, 2024.
  6. A. Lê Bá and H. H. Việt, "Dự báo khả năng chịu uốn kết cấu BTCT được tăng cường bê tông siêu tính năng (UHPC) sử dụng mô hình hồi quy ký tự," Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, vol. 75, no. 5, pp. 1870-1881, 2024.
  7. X. Zhang, Z. Wu, J. Xie, X. Hu, and C. Shi, "Trends toward lower-carbon ultra-high performance concrete (UHPC)–A review," Construction and Building Materials, vol. 420, p. 135602, 2024.
  8. T. B. Việt and B. X. Chiến, "Nghiên cứu khả năng chống ăn mòn biển của bê tông siêu tính năng UHPC, ứng dụng cho xây dựng công trình biển đảo," Tạp chí Vật liệu và Xây dựng-Bộ Xây dựng, vol. 11, no. 05, pp. 21-Trang 30, 2021.
  9. G. Kravanja, A. R. Mumtaz, and S. Kravanja, "A comprehensive review of the advances, manufacturing, properties, innovations, environmental impact and applications of Ultra-High-Performance Concrete (UHPC)," Buildings, vol. 14, no. 2, p. 382, 2024.
  10. M. Bermudez and C.-C. Hung, "Shear behavior of ultra-high performance hybrid fiber reinforced concrete beams," in International Interactive Symposium on Ultra-High Performance Concrete, 2019, vol. 2, no. 1: Iowa State University Digital Press.
  11. A. Kodsy and G. Morcous, "Shear strength of ultra-high-performance concrete (UHPC) beams without transverse reinforcement: Prediction models and test data," Materials, vol. 15, no. 14, p. 4794, 2022.
  12. Z. Cai, X. Duan, L. Liu, Z. Lu, and J. Ye, "Reinforced ultra-high performance concrete beam under flexure and shear: Experiment and theoretical model," Case Studies in Construction Materials, vol. 20, p. e02647, 2024.
  13. B. Chen, J. Zhou, D. Zhang, K. Sennah, and C. Nuti, "Shear performances of reinforced ultra-high performance concrete short beams," Engineering Structures, vol. 277, p. 115407, 2023.
  14. D. Systèmes, "Abaqus/CAE User’s Guide," 2016.
  15. J. Lubliner, J. Oliver, S. Oller, and E. Onate, "A plastic-damage model for concrete," International Journal of solids, vol. 25, no. 3, pp. 299-326, 1989.
  16. P. Kmiecik and M. Kamiński, "Modelling of reinforced concrete structures and composite structures with concrete strength degradation taken into consideration," Archives of civil mechanical engineering, vol. 11, no. 3, pp. 623-636, 2011.
  17. G. Dresden, "Ultra high performance concrete under biaxial compression," in International Symposium on Ultra High Performance Concrete. Kassel, Germany, 2008, pp. 477-484.
  18. V. Dias da Silva, "A simple model for viscous regularization of elasto‐plastic constitutive laws with softening," Communications in Numerical Methods in Engineering, vol. 20, no. 7, pp. 547-568, 2004.
  19. S. Bahij, S. K. Adekunle, M. Al‐Osta, S. Ahmad, S. U. Al‐Dulaijan, and M. K. Rahman, "Numerical investigation of the shear behavior of reinforced ultra‐high‐performance concrete beams," Structural Concrete, vol. 19, no. 1, pp. 305-317, 2018.
  20. A. H. Alsabhan, M. R. Sadique, S. Ahmad, S. Alam, and A. S. Binyahya, "The effect of opening shapes on the stability of underground tunnels: A finite element analysis," International Journal of GEOMATE, vol. 21, no. 87, pp. 19-27, 2021.
  21. R. H. P. Akhmad, "Influence of seawater on strength of concrete beams strengthened with glass fiber reinforced polymer sheet," International Journal of GEOMATE, vol. 26, no. 117, pp. 35-42, 2024.
  22. Recommendations for Design and Construction of Ultra High Strength Fiber Reinforced Concrete Structures, Japan, 2006.
  23. Swiss Society of Engineers and Architects (SIA). Recommendation: Ultra-high performance fibre-reinforced cement based composites (UHPFRC) construction material, dimensioning, and application, Lausanne, Switzerland, 2016.
  24. KCIM-12-003-Design Guidelines for Ultra High Performance Concrete, Korea Concrete Institute (KCI), 2012.