Nghiên cứu các tham số thiết kế cho bản mặt cầu sườn mỏng sử dụng bê tông cường độ cao
Email:
hangntn@huce.edu.vn
Từ khóa:
bản mặt cầu sườn mỏng,, kết cấu đúc sẵn, bê tông cường độ cao, ứng suất trước, trạng thái giới hạn sử dụng.
Tóm tắt
Bản mặt cầu trọng lượng nhẹ là một hướng nghiên cứu đang được phát triển tại nhiều quốc gia, đặc biệt thường được ứng dụng trong công nghệ xây dựng cầu nhanh. Bài báo nghiên cứu một số các tham số thiết kế cơ bản cho bản mặt cầu sườn mỏng sử dụng vật liệu bê tông cường độ cao HPC. Kết quả cho thấy việc sử dụng kết cấu bản mặt cầu sườn mỏng có thể giúp giảm tĩnh tải bản thân từ 20 đến 42% so với bản mặt cầu đặc thông thường. Lượng cốt thép cần thiết trong bản để thỏa mãn trạng thái giới hạn cường độ được tính toán và thể hiện dưới dạng bảng tra giúp người thiết kế dễ dàng lựa chọn theo khoảng cách dầm chủ và khoảng cách sườn mong muốn. Để thỏa mãn điều kiện ứng suất tại trạng thái giới hạn sử dụng, nghiên cứu bước đầu đề xuất dạng kết cấu bản mặt cầu có sử dụng cáp dự ứng lực được đặt tại khu vực trọng tâm sườn. Kết quả tính toán cho thấy, ở một phạm vi giới hạn về khoảng cách dầm chủ và khoảng cách các sườn ngang, việc sử dụng cáp dự ứng lực có thể giúp bản sườn mỏng HPC thỏa mãn các yêu cầu về điều kiện kháng nứt ở trạng thái giới hạn sử dụngTài liệu tham khảo
[1]. B. Hadi, F. Menkulasi, J. Parker, J. A. O. Barros, Development of a high-performance concrete deck for Louisiana’s movable bridges: Numerical study, Journal of Bridge Engineering, 22 (2017) 04017028. https://doi.org/10.1061/(ASCE)BE.1943-5592.0001056
[2]. M.A. Saleem, A. Muhammad, A. Mirmiran, J. Xia, K. Mackie, Ultra-High-Performance Concrete Bridge Deck Reinforced with High-Strength Steel, ACI Structural Journal, 108 (2011). https://doi.org/10.14359/51683217
[3]. S. R. Aaleti, S. Sritharan, D. Bierwagen, T. J. Wipf, Structural behavior of waffle bridge deck panels and connections of precast ultra-high-performance concrete: Experimental evaluation. Transportation Research Record, 2251 (2011) 82-92. https://doi.org/10.3141/2251-09
[4]. J. Zhu, X. Guo, J. Kang, M. Duan, Y. Wang, Experimental investigation of flexural behavior of steel–UHPC composite beam with waffle-slab system, Journal of Bridge Engineering, 26 (2021) 04021011. https://doi.org/10.1061/(ASCE)BE.1943-5592.0001695
[5]. Y. Zou, K. Zheng, Z. Zhou, Z. Zhang, J. Guo, J. Jiang, Experimental study on flexural behavior of hollow steel-UHPC composite bridge deck, Engineering Structures, 274 (2023) 115087. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2022.115087
[6]. P. D. Hòa, K. Đ. Tùng, Nghiên cứu bản mặt cầu lắp ghép UHPC ứng dụng trong xây dựng cầu nhanh tại Việt Nam, Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, 61 (2021) 28-31.
[7]. B. Q. Bảo, N. T. N. Hằng, K. Đ. Tùng, N. T. Hiếu, N. C. Thắng, V. M. Tú, Nghiên cứu khả năng chịu uốn của bản mặt cầu sườn mỏng lắp ghép chế tạo bằng bê tông cường độ cao, Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng, 18 (2024) 1-16. https://doi.org/10.31814/stce.huce2024-18(4V)-01.
[8]. S. Aaleti, B. Petersen, S. Sritharan, Design Guide for Precast UHPC Waffle Deck Panel System, including Connections, Federal Highway Administration, Washington DC, 2013.
[9]. TCVN11823-2017, Thiết kế cầu đường bộ, in TCVN 11823-2017, Bộ Khoa học Công nghệ, Việt Nam, 2017.
[10]. E. Hognestad, Ultimate strength of reinforced concrete in American design practice, Portland Cement Association, Research and Development Laboratories, New York, 1956.
[11]. T. H. Wee, M. S. Chin, M. A. Mansur, Stress-strain relationship of high-strength concrete in compression, Journal of materials in civil engineering, 8 (1996) 70-76. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0899-1561(1996)8:2(70
[12]. I. Lee, Complete stress-strain characteristics of high performance concrete, Institute of Technology, New Jersey, 2002.
[13]. A. I. Momin, R. B. Khadirnaikar, A. A. Zende, Flexural strength and behavioral study of high-performance concrete beams using stress-block parameters, International Journal of Engineering, 34 (2021) 2557-2565.
[14]. FHWA, High performance concrete structural designers’ guide, 1st edition, Department of Transportation, Federal Highway Administration, USA, 2005.
[2]. M.A. Saleem, A. Muhammad, A. Mirmiran, J. Xia, K. Mackie, Ultra-High-Performance Concrete Bridge Deck Reinforced with High-Strength Steel, ACI Structural Journal, 108 (2011). https://doi.org/10.14359/51683217
[3]. S. R. Aaleti, S. Sritharan, D. Bierwagen, T. J. Wipf, Structural behavior of waffle bridge deck panels and connections of precast ultra-high-performance concrete: Experimental evaluation. Transportation Research Record, 2251 (2011) 82-92. https://doi.org/10.3141/2251-09
[4]. J. Zhu, X. Guo, J. Kang, M. Duan, Y. Wang, Experimental investigation of flexural behavior of steel–UHPC composite beam with waffle-slab system, Journal of Bridge Engineering, 26 (2021) 04021011. https://doi.org/10.1061/(ASCE)BE.1943-5592.0001695
[5]. Y. Zou, K. Zheng, Z. Zhou, Z. Zhang, J. Guo, J. Jiang, Experimental study on flexural behavior of hollow steel-UHPC composite bridge deck, Engineering Structures, 274 (2023) 115087. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2022.115087
[6]. P. D. Hòa, K. Đ. Tùng, Nghiên cứu bản mặt cầu lắp ghép UHPC ứng dụng trong xây dựng cầu nhanh tại Việt Nam, Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, 61 (2021) 28-31.
[7]. B. Q. Bảo, N. T. N. Hằng, K. Đ. Tùng, N. T. Hiếu, N. C. Thắng, V. M. Tú, Nghiên cứu khả năng chịu uốn của bản mặt cầu sườn mỏng lắp ghép chế tạo bằng bê tông cường độ cao, Tạp chí Khoa học Công nghệ Xây dựng, 18 (2024) 1-16. https://doi.org/10.31814/stce.huce2024-18(4V)-01.
[8]. S. Aaleti, B. Petersen, S. Sritharan, Design Guide for Precast UHPC Waffle Deck Panel System, including Connections, Federal Highway Administration, Washington DC, 2013.
[9]. TCVN11823-2017, Thiết kế cầu đường bộ, in TCVN 11823-2017, Bộ Khoa học Công nghệ, Việt Nam, 2017.
[10]. E. Hognestad, Ultimate strength of reinforced concrete in American design practice, Portland Cement Association, Research and Development Laboratories, New York, 1956.
[11]. T. H. Wee, M. S. Chin, M. A. Mansur, Stress-strain relationship of high-strength concrete in compression, Journal of materials in civil engineering, 8 (1996) 70-76. https://doi.org/10.1061/(ASCE)0899-1561(1996)8:2(70
[12]. I. Lee, Complete stress-strain characteristics of high performance concrete, Institute of Technology, New Jersey, 2002.
[13]. A. I. Momin, R. B. Khadirnaikar, A. A. Zende, Flexural strength and behavioral study of high-performance concrete beams using stress-block parameters, International Journal of Engineering, 34 (2021) 2557-2565.
[14]. FHWA, High performance concrete structural designers’ guide, 1st edition, Department of Transportation, Federal Highway Administration, USA, 2005.
Tải xuống
Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
27/11/2024
Nhận bài sửa
25/01/2025
Chấp nhận đăng
10/02/2025
Xuất bản
15/02/2025
Chuyên mục
Công trình khoa học
Kiểu trích dẫn
Bùi Quốc, B., Nguyễn Thị Nguyệt, H., Đinh Nho, C., & Khúc Đăng, T. (2400). Nghiên cứu các tham số thiết kế cho bản mặt cầu sườn mỏng sử dụng bê tông cường độ cao. Tạp Chí Khoa Học Giao Thông Vận Tải, 76(2), 124-138. https://doi.org/10.47869/tcsj.76.2.1
Số lần xem tóm tắt
55
Số lần xem bài báo
26
