Luận án tiến sĩ nghiên cứu ứng dụng kết cấu dầm bê tông dự ứng lực đúc sẵn với b

Luận án: Luận án tiến sĩ nghiên cứu ứng dụng kết cấu dầm bê tông dự ứng lực đúc sẵn với bê tông cường độ cao cho phát triển giao thông khu vực đông nam bộ. Xem

Tác giả

Luan An

Thể loại

Luận án tiến sĩ

Năm xuất bản

Số trang

137

Thời gian đọc

21 phút

Lượt xem

0

Lượt tải

0

Phí lưu trữ

40 Point

Tổng quan nhanh

Chủ đề:
Tổng quan ứng dụng dầm bê tông dự ứng lực đúc sẵn
Số trang:
137 trang
Trường:
Trường Đại học Giao thông Vận tải
Chuyên ngành:
Kỹ thuật Xây dựng Công trình Giao thông
Tác giả:
Năm:

Tóm tắt nội dung luận án

I.Tổng quan ứng dụng dầm bê tông dự ứng lực đúc sẵn

Luận án tập trung nghiên cứu ứng dụng kết cấu dầm bê tông dự ứng lực đúc sẵn. Đặc biệt, kết hợp với bê tông cường độ cao. Mục tiêu là phát triển hạ tầng giao thông khu vực Đông Nam Bộ. Các công trình giao thông hiện đại cần giải pháp tối ưu. Dầm bê tông đúc sẵn mang lại nhiều lợi ích. Nghiên cứu này đánh giá tình hình hiện tại. Phân tích các loại hình dầm bê tông dự ứng lực đang phổ biến. Xác định các xu hướng phát triển trên thế giới. Việc sử dụng cốt thép dự ứng lực hiệu quả được nhấn mạnh. Cần một thiết kế kết cấu bền vững và kinh tế. Ứng dụng này hướng tới cải thiện chất lượng, tốc độ thi công cầu đường.

1.1. Nhu cầu phát triển hạ tầng giao thông khu vực

Khu vực Đông Nam Bộ đối mặt nhu cầu phát triển hạ tầng giao thông lớn. Dân số tăng nhanh. Đô thị hóa diễn ra mạnh mẽ. Các dự án cầu đường cần đẩy mạnh triển khai. Yêu cầu về tốc độ thi công ngày càng cấp thiết. Chất lượng công trình phải được đảm bảo. Kết cấu công trình phải đáp ứng tải trọng cao. Các giải pháp xây dựng nhanh chóng, hiệu quả cần được ưu tiên. Hạ tầng giao thông tốt thúc đẩy kinh tế. Nghiên cứu này góp phần giải quyết thách thức đó.

1.2. Hiện trạng ứng dụng dầm bê tông dự ứng lực

Dầm bê tông dự ứng lực đúc sẵn đang được ứng dụng rộng rãi. Tại Việt Nam, nhiều dự án cầu sử dụng loại dầm này. Đặc biệt trong các công trình giao thông khu vực Đông Nam Bộ. Bê tông dự ứng lực giúp tăng khả năng chịu lực. Giảm trọng lượng bản thân kết cấu. Cải thiện tuổi thọ công trình đáng kể. Tuy nhiên, việc ứng dụng bê tông cường độ cao cho dầm đúc sẵn vẫn còn hạn chế. Cần có thêm nghiên cứu thực nghiệm và ứng dụng.

1.3. Xu hướng phát triển bê tông cường độ cao hiện nay

Thế giới đang chuyển dịch mạnh mẽ sang sử dụng bê tông cường độ cao (HSC). Cùng với bê tông tính năng cao (HPC) và bê tông siêu tính năng (UHPC). Các loại vật liệu xây dựng này mang lại hiệu quả vượt trội. Chúng giúp tối ưu hóa thiết kế kết cấu. Giảm kích thước mặt cắt dầm. Tăng cường khả năng chịu lực của cầu. Nghiên cứu này hướng đến việc ứng dụng hiệu quả các loại bê tông này tại Việt Nam. Đặc biệt cho dầm bê tông cầu.

II.Phát triển bê tông cường độ cao cho dầm dự ứng lực

Nghiên cứu tập trung vào phát triển bê tông cường độ cao cấp C60 đến C80. Đây là loại bê tông phù hợp cho dầm bê tông dự ứng lực đúc sẵn. Đặc biệt, sử dụng vật liệu xây dựng địa phương. Mục tiêu là tối ưu hóa thành phần cấp phối. Đảm bảo tính khả thi trong sản xuất. Hiểu rõ cơ chế tạo thành cường độ cao của bê tông. Xác định các yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt. Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng. Đảm bảo hiệu quả kinh tế. Ứng dụng bê tông cường độ cao nâng cao hiệu suất kết cấu công trình cầu.

2.1. Cơ chế hình thành cường độ của bê tông cao

Cơ chế tạo thành cường độ của bê tông cường độ cao khác biệt. Nó liên quan đến cấu trúc vi mô dày đặc. Sử dụng phụ gia khoáng hoạt tính là cần thiết. Silicfume, tro bay, xỉ lò cao giúp cải thiện chất lượng. Các phụ gia hóa học siêu dẻo cũng đóng vai trò quan trọng. Chúng giảm tỷ lệ nước/xi măng. Tăng độ đặc của hỗn hợp. Kết quả là tăng cường độ nén. Cải thiện độ bền và khả năng chống thấm của kết cấu bê tông cốt thép.

2.2. Yêu cầu vật liệu sản xuất bê tông cường độ cao

Sản xuất bê tông cường độ cao đòi hỏi vật liệu chất lượng. Xi măng phải có hoạt tính cao. Cốt liệu phải sạch, cứng, cường độ lớn. Cốt liệu lớn cần có kích thước đồng đều. Cốt liệu nhỏ cần modun độ lớn thích hợp. Nước trộn phải sạch, không chứa tạp chất. Phụ gia hóa học và phụ gia khoáng phải đáp ứng tiêu chuẩn. Kiểm soát chặt chẽ vật liệu xây dựng đầu vào là rất quan trọng. Điều này đảm bảo tính nhất quán của sản phẩm.

2.3. Các đặc trưng cơ học của bê tông cường độ cao

Các đặc trưng cơ học của bê tông cường độ cao cần được nghiên cứu. Bao gồm cường độ chịu nén, cường độ kéo uốn. Mô đun đàn hồi, biến dạng co ngót, từ biến cũng rất quan trọng. Những đặc trưng này ảnh hưởng trực tiếp đến phân tích kết cấu. Chúng là cơ sở cho thiết kế kết cấu an toàn. Dữ liệu thực nghiệm giúp kiểm chứng lý thuyết. Đảm bảo hiệu quả tối ưu cho kết cấu dầm bê tông dự ứng lực.

III.Nghiên cứu vật liệu địa phương thiết kế cấp phối

Nghiên cứu tập trung vào việc sử dụng vật liệu xây dựng địa phương. Đặc biệt là vật liệu từ khu vực Đông Nam Bộ. Mục tiêu là thiết kế thành phần cấp phối bê tông cường độ cao. Cường độ mục tiêu từ 60MPa đến 80MPa. Quá trình này bao gồm đánh giá sự phù hợp của vật liệu. Thực hiện các thử nghiệm thực tế. Tối ưu hóa tỷ lệ các thành phần. Đảm bảo chất lượng bê tông đạt yêu cầu. Đồng thời, giữ vững tính kinh tế. Giảm chi phí vận chuyển vật liệu. Đây là bước quan trọng trong công nghệ thi công bền vững. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu quý giá cho thiết kế kết cấu.

3.1. Đánh giá vật liệu địa phương khu vực Đông Nam Bộ

Việc đánh giá vật liệu xây dựng địa phương là cần thiết. Kiểm tra chất lượng cát, đá, xi măng. Phân tích thành phần hóa học, tính chất vật lý. Xác định sự phù hợp với yêu cầu của bê tông cường độ cao. Vật liệu có sẵn giúp giảm chi phí. Thúc đẩy phát triển kinh tế địa phương. Đánh giá này đảm bảo tính khả thi của dự án. Tránh phụ thuộc vào nguồn cung bên ngoài. Giảm thiểu tác động môi trường từ vận chuyển. Đây là yếu tố then chốt cho công nghệ thi công hiệu quả.

3.2. Thiết kế cấp phối bê tông C60 C80 tối ưu

Thiết kế cấp phối bê tông cường độ cao C60 đến C80 là một quá trình phức tạp. Cần cân bằng giữa cường độ và tính công tác. Tỷ lệ nước/xi măng rất thấp. Sử dụng phụ gia siêu dẻo là bắt buộc. Tỷ lệ cốt liệu mịn và thô phải hợp lý. Thí nghiệm thực tế là cần thiết để điều chỉnh. Đảm bảo hỗn hợp bê tông dễ thi công. Đồng thời đạt cường độ mục tiêu. Kết quả cấp phối tối ưu là cơ sở cho sản xuất bê tông dự ứng lực chất lượng cao. Nó tác động trực tiếp đến kết cấu bê tông cốt thép.

3.3. Xác định đặc trưng cơ học thực nghiệm chính xác

Việc xác định các đặc trưng cơ học của bê tông cường độ cao được thực hiện bằng thực nghiệm. Lấy mẫu từ các cấp phối đã thiết kế. Thử nghiệm cường độ nén, kéo, uốn. Xác định mô đun đàn hồi. Đánh giá biến dạng co ngót và từ biến. Các dữ liệu này cung cấp thông tin chính xác. Chúng là nền tảng cho phân tích kết cấu. Giúp xây dựng các phương trình ước tính. Đảm bảo tính toán kết cấu dầm bê tông chính xác. Góp phần vào mô hình hóa kết cấu tin cậy.

IV.Tối ưu hóa thiết kế kết cấu dầm bê tông dự ứng lực

Luận án nghiên cứu tối ưu hóa thiết kế kết cấu dầm bê tông dự ứng lực đúc sẵn. Đặc biệt, sử dụng bê tông cường độ cao cấp C60 đến C80. Việc lựa chọn vật liệu cho dầm và bản mặt cầu là yếu tố then chốt. Phân tích nhiều dạng dầm khác nhau. Đánh giá các thông số kích thước mặt cắt ngang. Nhằm đạt được hiệu quả kinh tế và kỹ thuật cao nhất. Áp dụng cho công trình giao thông khu vực Đông Nam Bộ. Phân tích kết cấu chi tiết giúp xác định các giải pháp tối ưu. Kết quả hỗ trợ mô hình hóa kết cấu chính xác. Giúp tiết kiệm vật liệu xây dựng và chi phí thi công.

4.1. Lựa chọn bộ vật liệu cho kết cấu dầm phù hợp

Lựa chọn vật liệu phù hợp là yếu tố quyết định. Cần chọn bê tông cường độ cao cho dầm. Vật liệu cho bản mặt cầu đổ tại chỗ cũng rất quan trọng. Cốt thép dự ứng lực phải có chất lượng cao. Đảm bảo khả năng chịu lực tối đa. Vật liệu xây dựng phụ trợ cần tương thích. Việc lựa chọn này ảnh hưởng đến tuổi thọ công trình. Đồng thời tác động đến tổng chi phí. Quyết định vật liệu phải dựa trên tiêu chuẩn kỹ thuật. Kết quả của phân tích kết cấu.

4.2. Phân tích dạng dầm và kích thước mặt cắt ngang

Việc phân tích dạng dầm và kích thước mặt cắt ngang là cần thiết. Xem xét các loại dầm I, dầm T, dầm hộp. Đánh giá hiệu quả của từng loại với bê tông cường độ cao. Tối ưu hóa kích thước mặt cắt giúp giảm trọng lượng. Tăng khả năng vượt nhịp. Tiết kiệm vật liệu xây dựng. Tính toán kỹ lưỡng các thông số. Đảm bảo đáp ứng yêu cầu chịu lực. Phân tích này là một phần quan trọng của thiết kế kết cấu. Nó giúp cải thiện hiệu suất của kết cấu bê tông cốt thép.

4.3. Ứng dụng dầm nhịp giản đơn bê tông cường độ cao

Luận án tập trung vào ứng dụng dầm bê tông dự ứng lực nhịp giản đơn. Sử dụng bê tông cường độ cao C60-C80. Loại dầm này phù hợp cho cầu có nhịp trung bình. Đặc biệt trong các dự án giao thông đô thị. Nó giúp đơn giản hóa công nghệ thi công. Tăng tốc độ xây dựng. Giảm chi phí so với các giải pháp khác. Việc mô hình hóa kết cấu dầm này cung cấp thông tin chi tiết. Đảm bảo an toàn và hiệu quả cho kết cấu công trình.

V.Đánh giá công nghệ chế tạo dầm bê tông dự ứng lực

Nghiên cứu đánh giá năng lực công nghệ thi công hiện có. Đặc biệt là khả năng chế tạo dầm bê tông dự ứng lực đúc sẵn. Sử dụng bê tông cường độ cao cho các dự án giao thông. Khu vực Đông Nam Bộ cần phát triển năng lực sản xuất. Việc chuyển giao công nghệ là cần thiết. Đào tạo nhân lực chất lượng cao. Nâng cấp thiết bị sản xuất. Mục tiêu là đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng. Đảm bảo chất lượng sản phẩm. Tăng tốc độ cung ứng vật liệu xây dựng. Đây là yếu tố then chốt để thành công. Giúp phát triển kết cấu công trình bền vững.

5.1. Năng lực chế tạo dầm đúc sẵn hiện tại

Năng lực chế tạo dầm bê tông dự ứng lực đúc sẵn tại Việt Nam đang phát triển. Tuy nhiên, việc sản xuất dầm bằng bê tông cường độ cao còn hạn chế. Các nhà máy cần đầu tư công nghệ mới. Nâng cấp dây chuyền sản xuất. Đào tạo công nhân lành nghề. Đánh giá hiện trạng giúp xác định điểm mạnh, điểm yếu. Từ đó đề xuất giải pháp cải thiện. Đây là bước quan trọng để đáp ứng nhu cầu thị trường. Đảm bảo kết cấu bê tông cốt thép chất lượng cao.

5.2. Công nghệ sản xuất dầm bê tông cường độ cao

Công nghệ thi công dầm bê tông cường độ cao yêu cầu sự chính xác cao. Từ khâu trộn bê tông đến dưỡng hộ. Kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm là rất quan trọng. Sử dụng thiết bị chuyên dụng cho trộn và đổ bê tông. Quy trình dưỡng hộ đặc biệt giúp bê tông đạt cường độ tối ưu. Các biện pháp kiểm tra chất lượng chặt chẽ cần được áp dụng. Đảm bảo từng sản phẩm dầm bê tông đạt chuẩn. Đây là tiền đề cho kết cấu công trình bền vững.

5.3. Tiềm năng đáp ứng dự án giao thông đô thị

Việc phát triển năng lực chế tạo dầm bê tông dự ứng lực bằng bê tông cường độ cao có tiềm năng lớn. Nó giúp đáp ứng nhu cầu xây dựng giao thông đô thị. Đặc biệt ở khu vực Đông Nam Bộ. Các dự án cầu vượt, cầu cạn cần tốc độ thi công nhanh. Chất lượng cao và tuổi thọ dài. Giải pháp này mang lại hiệu quả kinh tế. Giảm thời gian thi công tại công trường. Góp phần hiện đại hóa hạ tầng giao thông. Nâng cao năng lực công nghệ thi công quốc gia.

VI.Ứng dụng dầm bê tông dự ứng lực cho phát triển giao thông

Nghiên cứu khẳng định tiềm năng ứng dụng dầm bê tông dự ứng lực đúc sẵn với bê tông cường độ cao. Giải pháp này đóng góp lớn vào sự phát triển giao thông khu vực Đông Nam Bộ. Mang lại hiệu quả kinh tế và kỹ thuật vượt trội. Giúp giảm chi phí bảo trì. Tăng tuổi thọ công trình. Đồng thời đẩy nhanh tiến độ thi công. Góp phần xây dựng hạ tầng giao thông hiện đại, bền vững. Đây là bước tiến quan trọng trong công nghệ thi công. Cải thiện chất lượng kết cấu công trình cầu đường. Hỗ trợ sự tăng trưởng kinh tế địa phương.

6.1. Hiệu quả kinh tế và kỹ thuật của dầm mới

Ứng dụng dầm bê tông dự ứng lực sử dụng bê tông cường độ cao mang lại hiệu quả kép. Về mặt kỹ thuật, dầm có khả năng chịu lực cao hơn. Giảm độ võng, tăng độ bền. Về mặt kinh tế, giảm chi phí vật liệu xây dựng. Giảm thời gian thi công tại công trường. Tiết kiệm chi phí nhân công. Kết cấu công trình có tuổi thọ cao hơn, giảm chi phí bảo trì. Đây là lựa chọn tối ưu cho các dự án giao thông. Giúp thiết kế kết cấu linh hoạt hơn.

6.2. Đóng góp vào hạ tầng giao thông khu vực Đông Nam Bộ

Giải pháp kết cấu dầm bê tông dự ứng lực này có ý nghĩa lớn. Nó đóng góp trực tiếp vào phát triển hạ tầng giao thông Đông Nam Bộ. Khu vực này cần nhiều cầu, đường bộ. Việc áp dụng công nghệ mới giúp xây dựng nhanh. Đảm bảo chất lượng công trình. Giảm tắc nghẽn giao thông. Tạo động lực cho phát triển kinh tế vùng. Đây là ứng dụng thực tiễn của mô hình hóa kết cấuphân tích kết cấu tiên tiến.

6.3. Hướng phát triển bền vững cho kết cấu công trình

Việc sử dụng bê tông cường độ caodầm bê tông dự ứng lực đúc sẵn là hướng đi bền vững. Giảm lượng vật liệu xây dựng tiêu thụ. Giảm phát thải carbon trong sản xuất. Tăng tuổi thọ công trình, giảm nhu cầu xây mới. Hạn chế tác động đến môi trường. Đây là mục tiêu quan trọng của kết cấu bê tông cốt thép hiện đại. Thúc đẩy công nghệ thi công xanh. Góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành xây dựng.

Mục lục chi tiết luận án

LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC HÌNH ẢNH
DANH MỤC BẢNG BIỂU
CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
MỞ ĐẦU
1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Nhu cầu phát triển giao thông khu vực Đông Nam Bộ
1.1.1. Giới thiệu về vùng Đông Nam Bộ
1.1.2. Tình hình phân bố dân cư và mức độ phát triển đô thị của khu vực Đông Nam Bộ
1.1.3. Tình hình giao thông ở các khu đô thị hiện hữu trong khu vực
1.1.4. Nhu cầu xây dựng và phát triển giao thông trong khu vực Đông Nam Bộ
1.2. Các loại hình kết cấu dầm bê tông dự ứng lực đúc sẵn đang được ứng dụng và phát triển trong xây dựng công trình cầu
1.2.1. Hiện trạng về kết cấu dầm bê tông dự ứng lực đúc sẵn đang được sử dụng phổ biến trong các dự án xây dựng cầu ở Việt Nam và vùng Đông Nam Bộ
1.2.2. Tình hình ứng dụng và các xu hướng phát triển kết cấu dầm bê tông dự ứng lực đúc sẵn trên thế giới
1.3. Tình hình ứng dụng và xu thế phát triển bê tông cường độ cao (HSC), bê tông tính năng cao (HPC) và bê tông siêu tính năng (UHPC) trong xây dựng và sửa chữa cầu
1.3.1. Tình hình ứng dụng bê tông HSC, HPC và UHPC ở nước ngoài trong xây dựng giao thông
1.3.2. Thực tiễn ứng dụng bê tông cường độ cao cho kết cấu cầu ở Việt Nam nói chung và vùng Đông Nam Bộ nói riêng
1.4. Xác lập các chủ đề nghiên cứu để đạt được mục tiêu đề tài
1.5. Kết luận chương 1
2. CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO CẤP 60MPA ĐẾN 80MPA SỬ DỤNG VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG KHU VỰC ĐÔNG NAM BỘ ỨNG DỤNG CHO DẦM BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC ĐÚC SẴN
2.1. Khái quát về bê tông cường độ cao
2.1.1. Cơ chế tạo thành cường độ của bê tông cường độ cao
2.1.2. Yêu cầu về vật liệu trong sản xuất bê tông cường độ cao
2.2. Nghiên cứu thiết kế thành phần cấp phối bê tông cường độ 60MPa đến 80MPa sử dụng vật liệu địa phương vùng Đông Nam Bộ
2.2.1. Đánh giá sự phù hợp của vật liệu địa phương khu vực Đông Nam Bộ đối với việc chế tạo bê tông cường độ 60MPa đến 80MPa
2.2.2. Thiết kế cấp phối bê tông cường độ từ 60MPa đến 80MPa (HSC) sử dụng vật liệu khu vực Đông Nam Bộ
2.3. Nghiên cứu xác định các đặc trưng cơ học của bê tông với cấp phối C60, C70, C80 sử dụng vật liệu địa phương vùng Đông Nam Bộ
2.3.1. Các đặc trưng cần nghiên cứu
2.3.2. Nghiên cứu thực nghiệm đánh giá và đề xuất các phương trình ước tính một số đặc trưng cơ học của bê tông với cấp phối C60, C70, C80 sử dụng vật liệu khu vực Đông Nam Bộ
2.4. Đánh giá năng lực công nghệ chế tạo dầm bê tông dự ứng lực đúc sẵn dùng bê tông cường độ cao để đáp ứng cho các dự án xây dựng giao thông đô thị khu vực Đông Nam Bộ
2.5. Kết luận chương 2
3. CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN KẾT CẤU DẦM BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC ĐÚC SẴN VỚI BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ 60MPA ĐẾN 80MPA ỨNG DỤNG CHO XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG KHU VỰC ĐÔNG NAM BỘ
3.1. Lựa chọn bộ vật liệu cho dầm bê tông dự ứng lực đúc sẵn và bản mặt cầu đổ tại chỗ
3.2. Phân tích lựa chọn dạng kết cấu dầm và các thông số kích thước mặt cắt ngang dầm sử dụng bê tông cường độ 60MPa đến 80MPa
3.2.1. Lựa chọn loại hình dầm bê tông dự ứng lực nhịp giản đơn sử dụng bê tông cường độ cao ứng dụng cho giao thông khu vực Đông Nam Bộ
3.2.2. Lựa chọn thông số kích thước mặt cắt ngang dầm I cánh rộng sử dụng bê tông cường độ cao
3.3. Một số nội dung thiết kế chủ yếu
3.4. Kết quả tính toán kiểm toán dầm WF2300 sử dụng các cấp phối bê tông C60, C70, C80
3.5. Kết quả tính toán kiểm toán dầm WF1200 sử dụng các cấp phối bê tông C60, C70, C80
3.6. Kết quả tính toán kiểm toán dầm WF800 sử dụng các cấp phối bê tông C60, C70, C80
3.7. Kết quả tính toán kiểm toán dầm I cánh rộng với bê tông cấp 50MPa
3.8. Kết luận chương 3
4. CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ KỸ THUẬT KẾT CẤU NHỊP CẦU DÙNG DẦM I CÁNH RỘNG VỚI BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO SO VỚI CÁC KẾT CẤU DẦM BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC THÔNG THƯỜNG HIỆN NAY
4.1. Các phương án so sánh
4.1.1. Trường hợp 1: so sánh phương án dầm I cánh rộng với phương án dầm bản bê tông cốt thép dự ứng lực nhịp 24m
4.1.2. Trường hợp 2: so sánh phương án dầm I cánh rộng với phương án dầm I bê tông cốt thép dự ứng lực nhịp 33m
4.2. Phân tích so sánh các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật
4.3. Đánh giá khả năng dự trữ sức kháng của các phương án so sánh
4.3.1. So sánh khối lượng vật liệu sử dụng của các phương án
4.4. Đánh giá các lợi ích khác khi sử dụng dầm I cánh rộng với bê tông cường độ cao
4.5. Kết luận chương 4
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ
Tài liệu tham khảo
Xem trước tài liệu
Tải đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Luận án tiến sĩ nghiên cứu ứng dụng kết cấu dầm bê tông dự ứng lực đúc sẵn với bê tông cường độ cao cho phát triển giao thông khu vực đông nam bộ

Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung

Tải đầy đủ (137 trang)

Trích đoạn nội dung luận án

Tải xuống để đọc toàn bộ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI VÕ VĨNH BẢO NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KẾT CẤU DẦM BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC ĐÚC SẴN VỚI BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO CHO PHÁT TRIỂN GIAO THÔNG KHU VỰC ĐÔNG NAM BỘ LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÀ NỘI - 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI VÕ VĨNH BẢO NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KẾT CẤU DẦM BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC ĐÚC SẴN VỚI BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO CHO PHÁT TRIỂN GIAO THÔNG KHU VỰC ĐÔNG NAM BỘ Ngành: Kỹ thuật Xây dựng Công trình giao thông Mã số: 9580205 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. Trần Đức Nhiệm 2. Nguyễn Ngọc Long HÀ NỘI- 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu do tôi thực hiện. Các số liệu và kết quả trình bày trong luận án là trung thực, chưa được công bố bởi bất kỳ tác giả nào hay ở bất kỳ công trình nào khác.

Hà Nội, ngày …… tháng …… năm 2022 Tác giả Võ Vĩnh Bảo LỜI CẢM ƠN Luận án Tiến sỹ được thực hiện tại Trường Đại học Giao thông Vận tải dưới sự hướng dẫn khoa học của GS. Trần Đức Nhiệm và PGS. Nguyễn Ngọc Long. Nghiên cứu sinh xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy về định hướng khoa học, liên tục quan tâm sâu sát, tạo điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình nghiên cứu, có những lúc nghiên cứu sinh cảm tưởng khó có thể tiếp tục nghiên cứu nhưng nhờ sự động viên, khích lệ của các thầy cộng với sự nỗ lực không ngừng nghỉ của bản thân, đến nay luận án đã được hoàn thành.

Nghiên cứu sinh cũng xin được chân thành cảm ơn các nhà khoa học trong và ngoài nước, tác giả của các công trình nghiên cứu đã được nghiên cứu sinh sử dụng trích dẫn trong luận án về nguồn tư liệu quý báu, những kết quả liên quan trong quá trình nghiên cứu hoàn thành luận án. Nghiên cứu sinh trân trọng cảm ơn Ban Giám Hiệu, Phòng Đào tạo Sau Đại học, Bộ môn Cầu Hầm, Hội đồng Tiến sỹ Trường Đại học Giao thông Vận tải đã tạo điều kiện để nghiên cứu sinh thực hiện và hoàn thành chương trình nghiên cứu của mình. Cuối cùng là sự biết ơn đến gia đình vì đã liên tục động viên để duy trì nghị lực, sự hy sinh thầm lặng, sự cảm thông, chia sẻ về thời gian, sức khỏe và các khía cạnh khác của cuộc sống trong cả quá trình thực hiện luận án. Tác giả Võ Vĩnh Bảo i MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH iv DANH MỤC BẢNG BIỂU vii CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT x MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 4 1.

Nhu cầu phát triển giao thông khu vực Đông Nam Bộ.1 Giới thiệu về vùng Đông Nam Bộ.2 Tình hình phân bố dân cư và mức độ phát triển đô thị của khu vực Đông Nam Bộ.3 Tình hình giao thông ở các khu đô thị hiện hữu trong khu vực.4 Nhu cầu xây dựng và phát triển giao thông trong khu vực Đông Nam Bộ. Các loại hình kết cấu dầm bê tông dự ứng lực đúc sẵn đang được ứng dụng và phát triển trong xây dựng công trình cầu. Hiện trạng về kết cấu dầm bê tông dự ứng lực đúc sẵn đang được sử dụng phổ biến trong các dự án xây dựng cầu ở Việt Nam và vùng Đông Nam Bộ.2 Tình hình ứng dụng và các xu hướng phát triển kết cấu dầm bê tông dự ứng lực đúc sẵn trên thế giới. Tình hình ứng dụng và xu thế phát triển bê tông cường độ cao (HSC), bê tông tính năng cao (HPC) và bê tông siêu tính năng (UHPC) trong xây dựng và sửa chữa cầu.1 Tình hình ứng dụng bê tông HSC, HPC và UHPC ở nước ngoài trong xây dựng giao thông.2 Thực tiễn ứng dụng bê tông cường độ cao cho kết cấu cầu ở Việt Nam nói chung và vùng Đông Nam Bộ nói riêng.

Xác lập các chủ đề nghiên cứu để đạt được mục tiêu đề tài. 22 Kết luận chương 1 22 ii CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO CẤP 60MPA ĐẾN 80MPA SỬ DỤNG VẬT LIỆU ĐỊA PHƯƠNG KHU VỰC ĐÔNG NAM BỘ ỨNG DỤNG CHO DẦM BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC ĐÚC SẴN. Khái quát về bê tông cường độ cao.1 Cơ chế tạo thành cường độ của bê tông cường độ cao.

Yêu cầu về vật liệu trong sản xuất bê tông cường độ cao. Nghiên cứu thiết kế thành phần cấp phối bê tông cường độ 60MPa đến 80MPa sử dụng vật liệu địa phương vùng Đông Nam Bộ. Đánh giá sự phù hợp của vật liệu địa phương khu vực Đông Nam Bộ đối với việc chế tạo bê tông cường độ 60MPa đến 80MPa. Thiết kế cấp phối bê tông cường độ từ 60MPa đến 80MPa (HSC) sử dụng vật liệu khu vực Đông Nam Bộ.

Nghiên cứu xác định các đặc trưng cơ học của bê tông với cấp phối C60, C70, C80 sử dụng vật liệu địa phương vùng Đông Nam Bộ. Các đặc trưng cần nghiên cứu. Nghiên cứu thực nghiệm đánh giá và đề xuất các phương trình ước tính một số đặc trưng cơ học của bê tông với cấp phối C60, C70, C80 sử dụng vật liệu khu vực Đông Nam Bộ. Đánh giá năng lực công nghệ chế tạo dầm bê tông dự ứng lực đúc sẵn dùng bê tông cường độ cao để đáp ứng cho các dự án xây dựng giao thông đô thị khu vực ĐôngNam Bộ.

73 Kết luận chương 2 75 CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN KẾT CẤU DẦM BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC ĐÚC SẴN VỚI BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ 60MPA ĐẾN 80MPA ỨNG DỤNG CHO XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG KHU VỰC ĐÔNG NAM BỘ. Lựa chọn bộ vật liệu cho dầm bê tông dự ứng lực đúc sẵn và bản mặt cầu đổ tại chỗ. Phân tích lựa chọn dạng kết cấu dầm và các thông số kích thước mặt cắt ngang dầm sử dụng bê tông cường độ 60MPa đến 80MPa.

Lựa chọn loại hình dầm bê tông dự ứng lực nhịp giản đơn sử dụng bê tông cường độ cao ứng dụng cho giao thông khu vực Đông Nam Bộ. Lựa chọn thông số kích thước mặt cắt ngang dầm I cánh rộng sử dụng bê tông cường độ cao. Một số nội dung thiết kế chủ yếu. Kết quả tính toán kiểm toán dầm WF2300 sử dụng các cấp phối bê tông C60, C70, C80.

Kết quả tính toán kiểm toán dầm WF1200 sử dụng các cấp phối bê tông C60, C70, C80. Kết quả tính toán kiểm toán dầm WF800 sử dụng các cấp phối bê tông C60, C70, C80. Kết quả tính toán kiểm toán dầm I cánh rộng với bê tông cấp 50MPa. 106 Kết luận chương 3 107 CHƯƠNG 4.

PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ KỸ THUẬT KẾT CẤU NHỊP CẦU DÙNG DẦM I CÁNH RỘNG VỚI BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO SO VỚI CÁC KẾT CẤU DẦM BÊ TÔNG DỰ ỨNG LỰC THÔNG THƯỜNG HIỆN NAY. Các phương án so sánh.1 Trường hợp 1: so sánh phương án dầm I cánh rộng với phương án dầm bản bê tông cốt thép dự ứng lực nhịp 24m.2 Trường hợp 2: so sánh phương án dầm I cánh rộng với phương án dầm I bê tông cốt thép dự ứng lực nhịp 33m. Phân tích so sánh các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật. Đánh giá khả năng dự trữ sức kháng của các phương án so sánh.2 So sánh khối lượng vật liệu sử dụng của các phương án.

Đánh giá các lợi ích khác khi sử dụng dầm I cánh rộng với bê tông cường độ cao. 114 Kết luận chương 4 114 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 116 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 118 Tài liệu tham khảo 119 iv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1-1: Bản đồ vị trí địa lý vùng Đông Nam Bộ. 4 Hình 1-2: Ùn tắc giao thông tại ngã tư Linh Xuân - Linh Trung vào giờ cao điểm. 8 Hình 1-3: Cầu vượt Hàng Xanh và cầu vược ngã tư Thủ Đức.

11 Hình 1-4: Dầm I của AASHTO kiểu I-IV (trái) và kiểu V-VI (phải). 11 Hình 1-5: Tiết diện mẫu dầm Bulb-Tee 14 Hình 1-6: Tiết diện mẫu dầm I cánh rộng 15 Hình 1-7: Tiết diện dầm U-Beam 15 Hình 1-8: Tiết diện dầm Bath-Tub 16 Hình 1-9: Tiết diện dầm UHPC pi-girder do FHWA đề xuất. 16 Hình 1-10: Công trình cầu vượt Louetta, Texas 17 Hình 1-11: Công trình cầu San Angelo, Texas 18 Hình 2-1: Đá dăm (Bà Rịa) sử dụng làm cốt liệu chế tạo bê tông cường độ cao. 28 Hình 2-2: Đường cong cấp phối đá dăm Bà Rịa-Vũng Tàu (TCVN 7572- 2:2006) 28 Hình 2-3: Đường cong cấp phối đá dăm Bà Rịa-Vũng Tàu theo ASTM C136 29 Hình 2-4: Đường cong cấp phối cát sông 31 Hình 2-5: Đường cong cấp phối cát nghiền 32 Hình 2-6: Đường cong cấp phối cốt liệu mịn tỉ lệ trộn 50/50 33 Hình 2-7: Đường cong cấp phối cốt liệu mịn tỉ lệ trộn 60/40 33 Hình 2-8: Đường cong cấp phối cốt liệu mịn tỉ lệ trộn 70/30 34 Hình 2-9: Độ sụt mẫu thử C60-1 41 Hình 2-10: Độ sụt mẫu thử C70-1 44 Hình 2-11: Hình ảnh mẫu thí nghiệm cường độ chịu kéo khi uốn fr 53 Hình 2-12: Vị trí điểm nứt gãy giữa dầm.

54 Hình 2-13: Bộ gá thí nghiệm mô đun đàn hồi. 56 v Hình 2-14: Biểu đồ phân bố ứng suất trong vùng chịu nén của cấu kiện chịu uốn. 61 Hình 2-15: Loại strain gauge sử dụng trong thí nghiệm. 62 Hình 2-16: Thiết bị nén mẫu và thiết bị thu thập dữ liệu 62 Hình 2-17: Hình ảnh mẫu thí nghiệm trước khi nén.

63 Hình 2-18: Hình ảnh mẫu thí nghiệm sau khi kết thúc. 63 Hình 2-19: Đường cong biểu diễn quan hệ ứng suất biến dạng khi nén của bê tông cường độ cao sử dụng vật liệu khu vực Đông Nam Bộ. 72 Hình 3-1: Ký hiệu các kích thước mặt cắt ngang dầm I cánh rộng. Mặt cắt ngang cầu sử dụng trong tính toán thiết kế dầm.

Kết quả kiểm toán mô men dầm WF2300 sử dụng cấp phối C60 87 Hình 3-4. Kết quả kiểm toán lực cắt dầm WF2300 sử dụng cấp phối C60 87 Hình 3-5. Kết quả kiểm toán ứng suất dầm WF2300 sử dụng cấp phối C60 88 Hình 3-6. Kết quả kiểm toán độ võng dầm WF2300 sử dụng cấp phối C60 88 Hình 3-7.

Kết quả kiểm toán mô men dầm WF2300 sử dụng cấp phối C70 89 Hình 3-8. Kết quả kiểm toán lực cắt dầm WF2300 sử dụng cấp phối C70 89 Hình 3-9. Kết quả kiểm toán ứng suất dầm WF2300 sử dụng cấp phối C70 90 Hình 3-10. Kết quả kiểm toán độ võng dầm WF2300 sử dụng cấp phối C70 90 Hình 3-11.

Kết quả kiểm toán mô men dầm WF2300 sử dụng cấp phối C80 91 Hình 3-12. Kết quả kiểm toán lực cắt dầm WF2300 sử dụng cấp phối C80 91 Hình 3-13. Kết quả kiểm toán ứng suất dầm WF2300 sử dụng cấp phối C80 92 Hình 3-14.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Trích dẫn luận án này

Võ Vĩnh Bảo (2022). Luận án tiến sĩ nghiên cứu ứng dụng kết cấu dầm bê tông dự ứ [Luận án tiến sĩ, Trường Đại học Giao thông Vận tải]. LuanAn.net. https://luanan.net/tai-lieu-khac/luan-an-tien-si-nghien-cuu-ung-dung-ket-cau-dam-be-tong-du-ung-luc-duc-san-voi-be-tong-cuong-do-cao-cho-phat-trien-giao-thong-khu-vuc-dong-nam-bo

Câu hỏi thường gặp

Luận án "Luận án tiến sĩ nghiên cứu ứng dụng kết cấu dầm bê tông dự ứ" nghiên cứu về vấn đề gì?

Luận án: Luận án tiến sĩ nghiên cứu ứng dụng kết cấu dầm bê tông dự ứng lực đúc sẵn với bê tông cường độ cao cho phát triển giao thông khu vực đông nam bộ. Xem

Luận án "Luận án tiến sĩ nghiên cứu ứng dụng kết cấu dầm bê tông dự ứ" được bảo vệ tại trường nào?

Luận án này được bảo vệ tại Trường Đại học Giao thông Vận tải. Năm bảo vệ: 2022.

Luận án "Luận án tiến sĩ nghiên cứu ứng dụng kết cấu dầm bê tông dự ứ" thuộc chuyên ngành gì?

Luận án "Luận án tiến sĩ nghiên cứu ứng dụng kết cấu dầm bê tông dự ứ" thuộc chuyên ngành Kỹ thuật Xây dựng Công trình giao thông. Danh mục: Tài liệu khác.

Luận án "Luận án tiến sĩ nghiên cứu ứng dụng kết cấu dầm bê tông dự ứ" có bao nhiêu trang?

Luận án "Luận án tiến sĩ nghiên cứu ứng dụng kết cấu dầm bê tông dự ứ" có 137 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.

Cách tải luận án "Luận án tiến sĩ nghiên cứu ứng dụng kết cấu dầm bê tông dự ứ" về máy như thế nào?

Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.

Luận án liên quan

Chia sẻ tài liệu: Facebook Twitter