Sử dụng phần tử hữu hạn tiếp xúc mô phỏng sự làm việc của lớp cách ly mặt đường bê tông xi măng
Email:
tranhung@lqdtu.edu.vn
Từ khóa:
mặt đường cứng, lớp cách ly, phương pháp phần tử hữu hạn, phần tử tiếp xúc
Tóm tắt
Để làm giảm ứng suất nhiệt trong tấm bê tông xi măng mặt đường ô tô lớp cách ly giữa đáy tấm và lớp móng đường được sử dụng để làm giảm lực ma sát và lực dính đáy tấm đến một giá trị nào đó. Trong tính toán tấm bê tông xi măng mặt đường cứng hiện nay ở Việt Nam, thường giả thiết giữa tấm và nền hoặc là không có ma sát hoặc là dính chặt với nhau. Điều này sẽ dẫn đến kết quả nhận được không phản ánh sát sự làm việc thực tế của mặt đường. Dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn, bài báo này trình bày một khảo sát số trạng thái ứng suất-biến dạng tấm bê tông xi măng mặt đường có kể đến ứng xử của lớp cách ly. Trong đó, lớp cách ly được mô hình hóa bằng phần tử tiếp xúc Goodman. Phần tử tiếp xúc này có thể mô phỏng được lực ma sát và lực dính đáy tấm. Kết quả cho thấy, khi tính đến ứng xử của lớp cách ly, trạng thái ứng suất-biến dạng trong tấm có sự thay đổi khá lớn so với giả thiết tấm và nền dính chặt. Do vậy, khi mô hình hóa tấm bê tông xi măng mặt đường ô tô, việc kể đến lớp cách ly là cần thiết để phản ánh sát hơn điều kiện làm việc thực tế của mặt đường, và trong quá trình đó có thể sử dụng phần tử hữu hạn tiếp xúc để mô phỏng lớp cách ly nàyTài liệu tham khảo
[1]. Bộ GTVT, 22TCN 223-95, Áo đường cứng đường ô tô – Tiêu chuẩn thiết kế, 1995.
[2]. Tổng cục Đường bộ Việt Nam, TCCS 39: 2022/TCĐBVN, Thiết kế mặt đường bê tông xi măng thông thường có khe nối trong xây dựng công trình giao thông, 2022.
[3]. AASHTO 1998, Guide for Design of Pavement Structures.
[4]. Specifications for Dign of Highway Cement Concrete Pavement (Chinese Standard), JTG D40-2011, 2011. https://www.chinesestandard.net/PDF.aspx/JTGD40-2011
[5]. Phạm Cao Thăng, Tính toán thiết kế các kết cấu mặt đường, Nhà xuất bản Xây dựng, 2014.
[6]. Nguyễn Anh Tuấn, Tính toán tấm trên nền đàn hồi theo phương pháp sai phân hữu hạn, Tạp chí Cầu Đường Việt Nam, 11 (2009) 17-26.
[7]. Phan Ngọc Tường Vi, Nguyễn Anh Tuấn, Ứng xử mặt đường bê tông xi măng có khe nối do chênh lệch nhiệt độ bằng phần mềm ABAQUS, Tạp chí Giao thông Vận tải, 5 (2016) 56-59.
[8]. L. Gabriela, M. Jozef, Numerical simulation of moving load on concrete pavements, Transport and Telecommunication, 2 (2015) 145-157. https://doi.org/10.1515/ttj-2015-0014
[9]. B. Lea, L. Hosin, R. Sungwoo, H.C.Yoon, Cantilever and pull-out tests and corresponding FEM models of various dowel bars in airport concrete pavement, Construction and Building Materials, 83 (2015) 181-188. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.02.066
[10]. Huang Y. H., Pavement Analysis and Design, Pearson Education, Inc (2004).
[11]. Bùi Xuân Cậy, Trần Thị Kim Đăng, Vũ Đức Sỹ, Nguyễn Quang Phúc, Thiết kế nền mặt đường ô tô, Nhà xuất bản GTVT, 2009.
[12]. Phạm Duy Linh, Vũ Đức Sỹ, Phạm Cao Thăng, Phương pháp tính toán mặt đường bê tông xi măng hệ nhiều lớp có xét ảnh hưởng của chiều dày lớp cách ly giữa các lớp, Tạp chí GTVT, 6 (2020) 80-83.
[13]. Naynish Pandey, Analysis of Pavement Using Finite Element Techniques, International Journal of Recent Engineering Research and Development, 3 (2018) 127-132.
[14]. M. Piotr, Analysis of stresses in concrete pavement under a dowel according to its diameter and load transfer efficiency, Can. J. Civ. Eng, 42 (2015) 845–853. https://doi.org/10.1139/cjce-2014-011
[15]. A.B. Fadeev, Phương pháp phần tử hữu hạn trong địa cơ học, Nhà xuất bản Giáo dục, 1995.
[16]. R.E, Goodman, J.J. Dubois, Duplication of Dilatancy in Analysis of Jointed Rocks, Journal of Soil Mechanics and Foundations Div., 98 (1972) 399-422. https://doi.org/10.1061/JSFEAQ.0001746
[17]. Nguyễn Thái Chung, Tương tác giữa vỏ và nền san hô dưới tác dụng của tải trọng nổ, Tạp chí Khoa học và Công nghệ biển, 10 (2010).
[18]. Nguyen Thi Thu Nga, Tran Nam Hung, Modeling of contact interface between two material layers in hybrid structures, Transport and Communications Science Journal, 71 (2020) 419-430. https://doi.org/10.25073/tcsj.71.4.10
[19]. Dương Học Hải, Nguyễn Xuân Trục, Thiết kế đường ô tô - tập 2, Nhà xuất bản Giáo dục, 2005.
[20]. Trần Văn Xuân, Lê Thị Thùy Trang, Code Aster - Phần mềm tính toán phần tử hữu hạn, Năng lượng hạt nhân, số 01 - tuyển tập 02 - tháng 3 (2012).
[2]. Tổng cục Đường bộ Việt Nam, TCCS 39: 2022/TCĐBVN, Thiết kế mặt đường bê tông xi măng thông thường có khe nối trong xây dựng công trình giao thông, 2022.
[3]. AASHTO 1998, Guide for Design of Pavement Structures.
[4]. Specifications for Dign of Highway Cement Concrete Pavement (Chinese Standard), JTG D40-2011, 2011. https://www.chinesestandard.net/PDF.aspx/JTGD40-2011
[5]. Phạm Cao Thăng, Tính toán thiết kế các kết cấu mặt đường, Nhà xuất bản Xây dựng, 2014.
[6]. Nguyễn Anh Tuấn, Tính toán tấm trên nền đàn hồi theo phương pháp sai phân hữu hạn, Tạp chí Cầu Đường Việt Nam, 11 (2009) 17-26.
[7]. Phan Ngọc Tường Vi, Nguyễn Anh Tuấn, Ứng xử mặt đường bê tông xi măng có khe nối do chênh lệch nhiệt độ bằng phần mềm ABAQUS, Tạp chí Giao thông Vận tải, 5 (2016) 56-59.
[8]. L. Gabriela, M. Jozef, Numerical simulation of moving load on concrete pavements, Transport and Telecommunication, 2 (2015) 145-157. https://doi.org/10.1515/ttj-2015-0014
[9]. B. Lea, L. Hosin, R. Sungwoo, H.C.Yoon, Cantilever and pull-out tests and corresponding FEM models of various dowel bars in airport concrete pavement, Construction and Building Materials, 83 (2015) 181-188. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.02.066
[10]. Huang Y. H., Pavement Analysis and Design, Pearson Education, Inc (2004).
[11]. Bùi Xuân Cậy, Trần Thị Kim Đăng, Vũ Đức Sỹ, Nguyễn Quang Phúc, Thiết kế nền mặt đường ô tô, Nhà xuất bản GTVT, 2009.
[12]. Phạm Duy Linh, Vũ Đức Sỹ, Phạm Cao Thăng, Phương pháp tính toán mặt đường bê tông xi măng hệ nhiều lớp có xét ảnh hưởng của chiều dày lớp cách ly giữa các lớp, Tạp chí GTVT, 6 (2020) 80-83.
[13]. Naynish Pandey, Analysis of Pavement Using Finite Element Techniques, International Journal of Recent Engineering Research and Development, 3 (2018) 127-132.
[14]. M. Piotr, Analysis of stresses in concrete pavement under a dowel according to its diameter and load transfer efficiency, Can. J. Civ. Eng, 42 (2015) 845–853. https://doi.org/10.1139/cjce-2014-011
[15]. A.B. Fadeev, Phương pháp phần tử hữu hạn trong địa cơ học, Nhà xuất bản Giáo dục, 1995.
[16]. R.E, Goodman, J.J. Dubois, Duplication of Dilatancy in Analysis of Jointed Rocks, Journal of Soil Mechanics and Foundations Div., 98 (1972) 399-422. https://doi.org/10.1061/JSFEAQ.0001746
[17]. Nguyễn Thái Chung, Tương tác giữa vỏ và nền san hô dưới tác dụng của tải trọng nổ, Tạp chí Khoa học và Công nghệ biển, 10 (2010).
[18]. Nguyen Thi Thu Nga, Tran Nam Hung, Modeling of contact interface between two material layers in hybrid structures, Transport and Communications Science Journal, 71 (2020) 419-430. https://doi.org/10.25073/tcsj.71.4.10
[19]. Dương Học Hải, Nguyễn Xuân Trục, Thiết kế đường ô tô - tập 2, Nhà xuất bản Giáo dục, 2005.
[20]. Trần Văn Xuân, Lê Thị Thùy Trang, Code Aster - Phần mềm tính toán phần tử hữu hạn, Năng lượng hạt nhân, số 01 - tuyển tập 02 - tháng 3 (2012).
Tải xuống
Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
09/06/2022
Nhận bài sửa
22/12/2022
Chấp nhận đăng
04/01/2023
Xuất bản
15/02/2023
Chuyên mục
Công trình khoa học
Kiểu trích dẫn
Phạm Đức, T., & Trần Nam, H. (1676394000). Sử dụng phần tử hữu hạn tiếp xúc mô phỏng sự làm việc của lớp cách ly mặt đường bê tông xi măng. Tạp Chí Khoa Học Giao Thông Vận Tải, 74(2), 230-241. https://doi.org/10.47869/tcsj.74.2.11
Số lần xem tóm tắt
186
Số lần xem bài báo
157
