Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu trạng thái ứng suất biến dạng của mái vỏ thoải bêtông cốt thép cong hai chiều dương nhiều lớp.Nghiên cứu trạng thái ứng suất biến dạng của mái vỏ thoải bêtông cốt thép cong hai chiều dương nhiều lớp.Nghiên cứu trạng thái ứng suất biến dạng của mái vỏ thoải bêtông cốt thép cong hai chiều dương nhiều lớp.Nghiên cứu trạng thái ứng suất biến dạng của mái vỏ thoải bêtông cốt thép cong hai chiều dương nhiều lớp.Nghiên cứu trạng thái ứng suất biến dạng của mái vỏ thoải bêtông cốt thép cong hai chiều dương nhiều lớp.Nghiên cứu trạng thái ứng suất biến dạng của mái vỏ thoải bêtông cốt thép cong hai chiều dương nhiều lớp.Nghiên cứu trạng thái ứng suất biến dạng của mái vỏ thoải bêtông cốt thép cong hai chiều dương nhiều lớp.Nghiên cứu trạng thái ứng suất biến dạng của mái vỏ thoải bêtông cốt thép cong hai chiều dương nhiều lớp.Nghiên cứu trạng thái ứng suất biến dạng của mái vỏ thoải bêtông cốt thép cong hai chiều dương nhiều lớp.Nghiên cứu trạng thái ứng suất biến dạng của mái vỏ thoải bêtông cốt thép cong hai chiều dương nhiều lớp.Nghiên cứu trạng thái ứng suất biến dạng của mái vỏ thoải bêtông cốt thép cong hai chiều dương nhiều lớp.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI LÂM THANH QUANG KHẢI NGHIÊN CỨU TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT BIẾN DẠNG CỦA MÁI VỎ THOẢI BÊTÔNG CỐT THÉP CONG HAI CHIỀU DƯƠNG NHIỀU LỚP LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI – 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ XÂY DỰNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI LÂM THANH QUANG KHẢI NGHIÊN CỨU TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT BIẾN DẠNG CỦA MÁI VỎ THOẢI BÊTÔNG CỐT THÉP CONG HAI CHIỀU DƯƠNG NHIỀU LỚP CHUN NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP MÃ SỐ : 62.58.02.08 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS LÊ THANH HUẤN GS TS NGUYỄN TIẾN CHƯƠNG HÀ NỘI – 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết trình bày luận án trung thực, khách quan chưa công bố cơng trình khác Hà Nội, ngày … tháng … năm 2019 Tác giả luận án Lâm Thanh Quang Khải ii LỜI CẢM ƠN Tác giả luận án xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc thầy PGS TS Lê Thanh Huấn thầy GS.TS Nguyễn Tiến Chương tận tình hướng dẫn, cho nhiều dẫn khoa học có giá trị thường xuyên động viên, tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tác giả suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận án nâng cao lực khoa học tác giả Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc Trung tâm thí nghiệm kiểm định chất lượng cơng trình, cán bộ, giảng viên, thí nghiệm viên Phòng thí nghiệm cơng trình Trường Đại học Kiến Trúc Hà Nội nhiệt tình giúp đỡ tác giả suốt trình nghiên cứu thực nghiệm luận án Tác giả xin chân thành cảm ơn cán bộ, giảng viên Bộ môn Kết cấu bêtông cốt thép, Khoa Xây dựng, Khoa Sau đại học Trường Đại học Kiến Trúc Hà Nội, nơi tác giả nghiên cứu hoàn thành luận án Tác giả xin chân thành cảm ơn Chuyên gia, Nhà khoa học Trường Đại học Kiến Trúc Hà Nội, giúp đỡ đóng góp ý kiến để luận án hoàn thiện Tác giả xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Trường Đại học Xây dựng Miền Tây, nơi tác giả công tác, tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành tốt luận án Cuối tác giả bày tỏ lòng biết ơn gia đình, người thân động viên khích lệ chia sẻ khó khăn với tác giả suốt thời gian học tập thực luận án Tác giả luận án Lâm Thanh Quang Khải iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU ix DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT xii DANH MỤC CÁC BẢNG xiii DANH MỤC CÁC HÌNH xv MỞ ĐẦU Lý lựa chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu 3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Kết cấu luận án Những đóng góp luận án CHƯƠNG TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU MÁI VỎ THOẢI BÊTÔNG CỐT THÉP CONG HAI CHIỀU 1.1 Tổng quan nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm mái vỏ thoải bêtông cốt thép cong hai chiều lớp 1.1.1 Các nghiên cứu lý thuyết iv 1.1.1.1 Các nghiên cứu giải tích 1.1.1.2 Các nghiên cứu theo phương pháp số 10 1.1.2 Các nghiên cứu thực nghiệm 13 1.2 Tổng quan nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm mái vỏ thoải bêtông cốt thép cong hai chiều dương nhiều lớp 16 1.3 Các nội dung cần nghiên cứu luận án 19 CHƯƠNG LÝ THUYẾT TÍNH MÁI VỎ THOẢI BÊTƠNG CỐ THÉP CONG HAI CHIỀU DƯƠNG NHIỀU LỚP 20 2.1 Các khái niệm ứng dụng mái vỏ mỏng 20 2.1.1 Các khái niệm mái vỏ mỏng 20 2.1.2 Phạm vi ứng dụng ưu điểm mái vỏ mỏng 22 2.1.3 Mái vỏ thoải cong hai chiều xây dựng nước 22 2.2 Lý thuyết tính mái vỏ thoải cong hai chiều dương lớp 23 2.2.1 Hệ phương trình Vlasov 23 2.2.2 Tính tốn vỏ theo trạng thái phi mơ men 25 2.2.2.1 Dùng chuỗi lượng giác kép Navier 25 2.2.2.2 Dùng chuỗi lượng giác đơn Lévi 26 2.2.2.3 Dùng phương pháp điểm (bán giải tích) 26 2.2.3 Tính tốn vỏ theo trạng thái mơ men 31 2.2.3.1 Tính tốn vỏ theo lý thuyết hiệu ứng biên 31 2.2.3.2 Tính tốn vỏ theo lý thuyết mơ men tổng quát 32 2.3 Lý thuyết tính mái vỏ thoải cong hai chiều dương nhiều lớp 34 v 2.3.1 Hệ phương trình giải mái vỏ thoải bêtông cốt thép cong hai chiều dương nhiều lớp mặt chữ nhật 34 2.3.2 Trạng thái ứng suất biến dạng mái vỏ thoải cong hai chiều dương nhiều lớp 37 2.4 Lời giải cho toán mái vỏ thoải nhiều lớp theo lý thuyết vỏ lớp tương đương 42 2.4.1 Mái vỏ thoải hai lớp 42 2.4.1.1 Lời giải giải tích 42 2.4.1.2 Lời giải phương pháp PTHH thông qua phần mềm Sap2000 47 2.4.2 Mái vỏ thoải lớp 52 2.4.2.1 Trạng thái ứng suất biến dạng mái vỏ thoải lớp với điều kiện biên tựa khớp 52 2.4.2.2 Trạng thái ứng suất biến dạng mái vỏ thoải lớp với điều kiện biên ngàm 61 2.5 Nhận xét 64 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT BIẾN DẠNG CỦA MÁI VỎ THOẢI BÊTÔNG CỐT THÉP HAI LỚP BẰNG THỰC NGHIỆM 66 3.1 Mục tiêu nội dung nghiên cứu thực nghiệm 66 3.1.1 Mục tiêu nghiên cứu thực nghiệm 66 3.1.2 Nội dung nghiên cứu thực nghiệm 67 3.2 Cơ sở thiết kế mẫu mơ hình thí nghiệm 68 3.2.1 Cơ sở thiết kế 68 vi 3.2.2 Thiết lập mơ hình thí nghiệm cho luận án 69 3.2.3 Các tiêu chuẩn thiết kế 71 3.3 Thiết kế chế tạo mẫu thí nghiệm 71 3.3.1 Vật liệu 71 3.3.2 Mẫu thí nghiệm 72 3.3.3 Mục đích, loại vị trí dán strain gage 74 3.3.4 Chế tạo mẫu thí nghiệm 75 3.3.5 Bảo dưỡng mẫu 78 3.4 Thí nghiệm tiêu lý vật liệu 78 3.4.1 Thí nghiệm xác định cường độ chịu nén bêtôn g 78 3.4.2 Thí nghiệm xác định mơ đun đàn hồi bêtơng 81 3.4.3 Thí nghiệm kéo thép 83 3.5 Thí nghiệm mái vỏ thoải bêtơng cốt thép lớp 83 3.5.1 Sơ đồ bố trí thiết bị thí nghiệm 85 3.5.2 Tiến hành thí nghiệm 89 3.5.3 Kết thí nghiệm mái vỏ thoải lớp 93 3.5.3.1 Biểu đồ biến dạng mái vỏ 94 3.5.3.2 Biểu đồ ứng suất, nội lực độ võng mái vỏ 97 3.6 Nhận xét 100 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU TRẠNG THÁI ỨNG SUẤT BIẾN DẠNG CỦA MÁI VỎ THOẢI HAI LỚP BẰNG MÔ PHỎNG SỐ VÀ KHẢO SÁT THAM SỐ 101 vii 4.1 Giới thiệu phần mềm ANSYS nội dung nghiên cứu 101 4.1.1 Giới thiệu sơ lược phần mềm ANSYS 101 4.1.2 Các nội dung nghiên cứu mô số 103 4.2 Lựa chọn mơ hình hóa cốt thép sợi phân tán bêtông 104 4.3 Lựa chọn mơ hình hóa vết nứt bêtơng 105 4.4 Lựa chọn mơ hình tiếp xúc lớp bêtông 106 4.5 Xây dựng mơ hình phần tử hữu hạn cho mái vỏ 111 4.5.1 Phần tử mơ hình 111 4.5.2 Chia lưới cho mơ hình 112 4.5.3 Điều kiện biên tải trọng tác dụng 113 4.6 Mơ hình vật liệu 113 4.6.1 Mơ hình vật liệu bêtông 113 4.6.1.1 Mơ hình ứng suất biến dạng bêtơng chịu nén 114 4.6.1.2 Mơ hình ứng suất biến dạng bêtông chịu kéo 118 4.6.2 Tiêu chuẩn phá hoại bêtông 118 4.7 Thông số đầu vào cho mơ hình 119 4.8 Kết nghiên cứu thí nghiệm mô số 121 4.8.1 Độ võng phương pháp vỏ 121 4.8.2 Ứng suất phương pháp vỏ 122 4.8.3 Độ võng ứng suất mái vỏ cấp tải bắt đầu bêtông xuất vết nứt 124 4.8.4 Nhận xét 125 viii 4.9 Khảo sát tham số ảnh hưởng đến trạng thái ứng suất biến dạng mái vỏ mô số 125 4.9.1 Tham số bề dày lớp 125 4.9.2 Tham số vị trí lớp bêtơng sợi 129 4.9.3 Khảo sát trượt lớp mái vỏ thoải 131 4.10 Trạng thái ứng suất biến dạng mái vỏ thoải 36×36m 134 4.11 Nhận xét 140 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 141 DANH MỤC CÁC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ 143 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 144 ... tính mái vỏ thoải cong hai chiều dương nhiều lớp 34 v 2.3.1 Hệ phương trình giải mái vỏ thoải bêtông cốt thép cong hai chiều dương nhiều lớp mặt chữ nhật 34 2.3.2 Trạng thái ứng suất biến. .. QUAN CÁC NGHIÊN CỨU MÁI VỎ THOẢI BÊTÔNG CỐT THÉP CONG HAI CHIỀU 1.1 Tổng quan nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm mái vỏ thoải bêtông cốt thép cong hai chiều lớp 1.1.1 Các nghiên cứu lý... 2.4.2 Mái vỏ thoải lớp 52 2.4.2.1 Trạng thái ứng suất biến dạng mái vỏ thoải lớp với điều kiện biên tựa khớp 52 2.4.2.2 Trạng thái ứng suất biến dạng mái vỏ thoải lớp với