Xác định hệ số tổ hợp tác động của nhiệt độ đều và gradient nhiệt đứng trên các dầm cầu dạng hộp bê tông cốt thép dựa trên phân tích cực trị hai biến bằng mô hình Copula

  • Ngô Đăng Quang

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

    Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
Email: nguyenhuycuong@utc.edu.vn
Từ khóa: Hệ số tổ hợp, tác động nhiệt, cầu dầm hộp, phân tích cực trị hai biến, copula, Hệ số tổ hợp, tác động nhiệt, cầu dầm hộp, phân tích cực trị hai biến, copula

Tóm tắt

Tác động nhiệt trên các kết cấu xây dựng gây chuyển vị tịnh tiến (co, giãn) và chuyển vị xoay. Nếu các chuyển vị này bị kiềm chế như trong các kết cấu siêu tĩnh, chúng sẽ làm phát sinh nội lực. Việc xác định chính xác các giá trị của tác động nhiệt, do đó, là rất quan trọng. Trong tính toán, nhiệt trên các cấu kiện thường được chia thành nhiệt độ đều trên mặt cắt và gradient nhiệt. Bên cạnh các giá trị tương ứng cho từng thành phần tác động này, các tiêu chuẩn thiết kế cũng đề xuất các “hệ số tổ hợp” giữa chúng. Mặc dù vậy, cách xem xét tổ hợp các tác động thành phần này cũng như các giá trị của hệ số tổ hợp cũng khác nhau. Trong khi TCVN 13594:2022 đề xuất hệ số tổ hợp trực tiếp giữa thành nhiệt phân bố đều và gradient nhiệt, TCVN 11823:2017, lại khuyến cáo các hệ số cho tác động nhiệt phụ thuộc vào trạng thái giới hạn. Nghiên cứu này trình bày cách xác định hệ số tổ hợp cho các thành phần nhiệt độ đều và gradient nhiệt trên các dầm cầu dạng hộp bằng bê tông cốt thép ở giai đoạn khai thác dựa trên số liệu đo đạc hiện trường và phân tích cực trị hai biến bằng mô hình copula

Tài liệu tham khảo

[1]. Ngô Đăng Quang, Nguyễn Huy Cường, Mai Đình Lộc, Đinh Hữu Tài, Lê Minh Cảnh, 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, Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, 73.3 (2022).
[2]. TCVN 13594-3: 2022, Thiết kế cầu đường sắt khổ 1435 mm, vận tốc đến 350 km/h, Phần 3: Tải trọng và tác động.
[3]. TCVN 11823-3:2017, Thiết kế cầu đường bộ, Phần 3: Tải trọng và tác động.
[4]. AASHTO, AASHTO LRFD Bridge Design Specifications, SI Units, 4th Edition, 2007.
[5]. BSI, BS EN 1991-1-5:2003, Eurocode 1: Actions on Structures – Part 1-5: General Actions – Thermal Actions, British Standards Institution, 2003.
[6]. J. He, H. Xin, Y. Wang, J.A.F.O. Correia, Effect of temperature loading on the performance of a prestressed concrete bridge in Oklahoma: probabilistic modelling, Structures, 34 (2021) 1429-1442. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2021.08.007
[7]. Q. Chen, Effects of thermal loads on texas steel bridges, PhD. Dissertation, The University of Texas at Austin, 2008.
[8]. C.J. Turkstra, Theory of structural safety, SM Study No. 2, Solid Mechanics Division, University of Waterloo, Waterloo, Ontario, 1970.
[9]. D.Q. Ngo, H.C. Nguyen, Monitoring and analysis of temperature distribution in reinforced concrete bridge box girders in Vietnam, Case Studies in Construction Materials, 20 (2024) e02857. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2024.e02857.
[10]. A. Dutfoy, S. Parey, N. Roche, Multivariate Extreme Value Theory – A tutorial with applications to hydrology and meteorology, Dependence Modeling, 2 (2014) 30–48.
[11]. J. Beirlant, Y. Goegebeur, J. Teugels, Statistics of extremes – theory and applications, John Wiley & Sons, Ltd., Chichester, 2004.
[12]. A. Tilloy, B.D. Malamud, H. Winter, A. Joly-Laugel, Evaluating the efficacy of bivariate extreme modelling approaches for multi-hazard scenarios, Natural Hazards and Earth System Sciences, 20 (2020) 2091–2117.
[13]. S. Coles, J. Heffernan, J. Tawn, Dependence measures for extreme value analyses. Extremes, 2 (1999) 339–365. https://doi.org/10.1023/A:1009963131610
[14]. S. Coles, J.E. Heffernan, J.A. Tawn, Dependence Measure for Extreme Value Analyses, Extremes, 12 (1999) 25–41.
[15]. Trần Thanh Thủy, Trần Thục, Huỳnh Thị Lan Hương, Nguyễn Xuân Hiển, Lê Văn Tuấn, Nguyễn Thành Công, Ứng dụng Copula trong xác định phân bố đồng thời đa thiên tai do bão kèm mưa lớn và mưa sau bão, Tạp chí Khoa học Biến đổi Khí hậu, 14 (2020) 6.
[16]. F. Zheng, S. Westra, M. Leonard, S.A. Sisson, Modeling Dependence between Extreme Rainfall and Storm Surge to Estimate Coastal Flooding Risk, Water Resources Research, 50 (2014) 2050–2071. https://doi.org/10.1002/2013WR014616
[17]. G.D. Zhou, T.H. Yi, B. Chen, H. Zhang, A generalized pareto distribution–based extreme value model of thermal gradients in a long-span bridge combining parameter updating, Advances in Structural Engineering, 20 (2016) 1–12. https://doi.org/10.1177/1369433216660010
[18]. Y. Ren, Z. Zhu, Z. Fan, Q. Huang, Estimation of extreme cable forces of cable-stayed bridges based on monitoring data and random vehicle models, Advances in Civil Engineering, 11 (2021) 1-15. https://doi.org/10.1155/2021/8897427.
[19]. CRAN: Package mev (https://cran.r-project.org/web/packages/mev/index.html)
[20]. CRAN: Package POT (https://cran.r-project.org/web/packages/POT/index.html)
[21]. CRAN: Package extRemes (https://cran.r-project.org/web/packages/extRemes/index.html)
[22]. CRAN: Package copula (https://cran.r-project.org/web/packages/copula/index.html)
[23]. CRAN: Package VineCopula (https://cran.r-project.org/web/packages/VineCopula/index.html)

Tải xuống

Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
16/05/2025
Nhận bài sửa
07/06/2025
Chấp nhận đăng
11/06/2025
Xuất bản
15/06/2025
Chuyên mục
Công trình khoa học
Số lần xem tóm tắt
48
Số lần xem bài báo
13