Quan trắc sự biến thiên nhiệt độ và mô phỏng ảnh hưởng của chúng đến sự phân bố ứng suất trong một số cầu dầm hộp bê tông cốt thép ở giai đoạn khai thác

  • Ngô Đăng Quang

    Khoa Kỹ thuật xây dựng, Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
  • Nguyễn Huy Cường

    Khoa Kỹ thuật xây dựng, Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
  • Mai Đình Lộc

    Khoa Kỹ thuật xây dựng, Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
  • Đinh Hữu Tài

    Khoa Kỹ thuật xây dựng, Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
  • Lê Minh Cảnh

    Khoa Công trình, Phân hiệu tại Thành phố Hồ Chí Minh, Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 450-451 Lê Văn Việt, thành phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam
Email: nguyenhuycuong@utc.edu.vn
Từ khóa: quan trắc, mô phỏng, biến thiên nhiệt độ, bức xạ mặt trời, dầm hộp, bê tông cốt thép.

Tóm tắt

Biến dạng cưỡng bức do chênh lệch nhiệt độ là một trong những nguyên nhân thường gây ra nứt cho kết cấu bê tông của công trình cầu. Bài báo trình bày một số kết quả quan trắc thực địa sự biến thiên nhiệt độ trong bê tông của một số dầm cầu dạng hộp kín bằng bê tông cốt thép trong giai đoạn khai thác ở Việt Nam. Dựa trên các kết quả quan trắc này, một số tính toán mô phỏng tác động của sự biến thiên nhiệt độ lên dầm cầu cũng đã được thực hiện. Mặc dù các kết quả này mới là bước đầu do thời gian quan trắc chưa dài nhưng chúng cũng đã phản ánh được một số tác động của nhiệt độ lên công trình cầu mà tiêu chuẩn thiết kế chưa xét đến. Cụ thể là, trong các cầu dầm hộp, gradient nhiệt dương xuất hiện cả theo phương đứng và phương ngang. Gradient nhiệt âm cũng xuất hiện trên tất cả các mặt của cầu. Trên bản nắp và thành cầu, ứng suất do gradient nhiệt có thể lớn hơn ứng suất do hoạt tải gây ra và có thể gây nứt bê tông dầm cầu.

Tài liệu tham khảo

[1]. F. Leonhardt, Crack control in concrete structures, IABSE Surveys No. S-4/77, Intemational Association for Bridge and Structural Engineering, Zurich, 1977.
[2]. R. A. Imbsen, R. A. Vandershaf, Thermal effects in concrete bridge superstructure, NCHRP Report 276, 1985.
[3]. J. Hejnic, Effect of temperature changes on prestressed concrete bridges, in: 7th F.I.P. Congress, New York, 1974.
[4]. S. R. Abid, N. Taysi, M. Ozakca, Experimental analysis of temperature gradients in concrete box-girders, Construction and building materials, 106 (2016) 523-532. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.12.144
[5]. B. Gu, Z. J. Chen, X.D. Chen, Temperature gradients in concrete box girder bridge under effect of cold wave, Journal of central south university, 21 (2014) 1227-1241 https://doi.org/10.1007/s11771¬014¬2057¬6
[6]. F. Kehlbeck, Einfluss der Sonnenstrahlung bei Brückenbauwerken, Werner-Verlag, Duesseldorf, Germany, 1975.
[7]. M. M. Elbadry, A. Ghali, Temperature Variations in Concrete Bridges, Journal of Structural Engineering, 109 (1983) 2355-2374. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1983)109:10(2355)
[8]. Y. Lu, D. Li, K. Wang, S. Jia, Study on solar radiation and the extreme thermal effect on concrete box girder bridges, Applied sciences, 11 (2021) 6332. https://doi.org/10.3390/app11146332
[9]. COMSOL Inc, COMSOL Multiphysics reference manual, version 6.0, www.comsol.com.
[10]. A. Iman, S. Payam, F. B. Zahiruddin, B. M. Norhayati, Thermal conductivity of concrete - a review, Journal of building engineering, 20 (2018) 81-93. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2018.07.002
[11]. M. P. Collins, D. Mitchell, Prestressed concrete structures, Response Publications, 1997.
[12]. Bộ Khoa học và Công nghệ, Bộ Giao thông vận tải, TCVN 11823 - 3:2017, 2017.
[13]. Bộ Xây dựng, QCVN 02: 2009/BXD, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng, 2009.

Tải xuống

Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
21/02/2022
Nhận bài sửa
14/03/2022
Chấp nhận đăng
21/03/2022
Xuất bản
15/04/2022
Chuyên mục
Công trình khoa học
Kiểu trích dẫn