Ảnh hưởng của bán kính cong nằm và điều kiện gối đến nội lực và độ võng của cầu dầm hộp bê tông cốt thép
Email:
hungcv@huce.edu.vn
Từ khóa:
Cầu cong, dầm hộp bê tông cốt thép, xoắn, bán kính cong, điều kiện gối tựa
Tóm tắt
Cầu cong là dạng cầu có kết cấu nhịp bố trí theo đường cong trong mặt bằng, thường được áp dụng tại các nút giao thông khác mức, cầu vượt đô thị, cầu cạn men sườn núi nhằm đáp ứng yêu cầu của tuyến đường cong hoặc địa hình phức tạp. Nghiên cứu này đánh giá ảnh hưởng của bán kính cong nằm và điều kiện gối tựa đến ứng xử của cầu dầm hộp bê tông cốt thép liên tục hai nhịp. Mô hình phần tử hữu hạn sử dụng phần tử dầm 7 bậc tự do, cho phép mô tả đầy đủ hiệu ứng xoắn, được thiết lập để phân tích nội lực và biến dạng dưới tải trọng tĩnh và hoạt tải HL-93. Tám giá trị bán kính cong (R = 50÷400 m) cùng hai phương án bố trí gối được khảo sát. Kết quả cho thấy ảnh hưởng của bán kính cong đến ứng xử của cầu là phi tuyến, trong đó khi bán kính giảm, nội lực và biến dạng có xu hướng gia tăng, đặc biệt rõ rệt đối với mô men xoắn. Điều kiện gối tựa có tác động đáng kể đến ứng xử xoắn của kết cấuTài liệu tham khảo
[1]. J. S. Davidson, R. S. Abdalla, M. Madhavan, Stability of Curved Bridges During Construction, University Transportation Center for Alabama, 2002.
[2]. R. Wodzinowski, K. Sennah, H. M. Afefy, Free vibration analysis of horizontally curved composite concrete-steel I-girder bridges, Journal of Constructional Steel Research, 140 (2018). https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2017.10.011
[3]. T. O. S. o. Bridges, AASHTO Guide Specifications for Horizontally Curved Steel Girder Highway Bridges, 2003: With Design Examples for I-girder and Box-girder Bridges, American Association of State Highway & Transportation Officials, 2003.
[4]. AASHTO, LRFD Bridge Design Specification, American association of state highway and transportation officials, 2012.
[5]. A.-H. Zureick, R. Naqib, J. M. Yadlosky, Curved steel bridge research project, interim report I: Synthesis, United States. Department of Transportation. Federal Highway Administration, 1994.
[6]. D. Linzell, D. Hall, D. White, Historical perspective on horizontally curved I girder bridge design in the United States, Journal of Bridge Engineering, 9 (2004). https://doi.org/10.1061/(ASCE)1084-0702(2004)9:3(218)
[7]. W. Li, L. Tham, Y. Cheung, Curved box-girder bridges, Journal of Structural Engineering, 114 (1988). https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1988)114:6(1324)
[8]. K. Hasebe, S. Usuki, Y. Horie, Shear lag analysis and effective width of curved girder bridges, Journal of Engineering Mechanics, 111 (1985). https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9399(1985)111:1(87)
[9]. S. Tiwari, P. Bhargava, Load distribution factors for composite multicell box girder bridges, Journal of The Institution of Engineers (India): Series A, 98 (2017). https://doi.org/10.1007/s40030-017-0243-x
[10]. J. Sali, R. P. Mohan, Parametric study of single cell box girder bridge under different radii of curvature, Applied Mechanics and Materials, 857 (2017). https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.857.165
[11]. P. Agarwal, P. Pal, P. K. Mehta, Finite element analysis of reinforced concrete curved box-girder bridges, Advances in Bridge Engineering, 4 (2023).
[12]. H. Cao, Y. Lu, D. Chen, Analysis of vehicle-bridge coupling vibration characteristics of curved girder bridges, Applied Sciences, 14 (2024).
[13]. S. Zhou, B. Sedhain, N. Sthapit, Research and guideline synthesis for horizontally curved steel I-girder bridges, Bridge Structures, (2026).
[14]. B. Liu, T. Wang, M. Mao, W. Han, J. Wang, K. Xu, Response characteristics of curved girder bridges with single-column piers during the whole overturning process: Experimental and numerical study, Structures, 66 (2024).
[15]. H. Gao, J. Jian, B. Li, Y. Sun, H. Liu, Design, construction and monitoring of continuous curved box girder bridge during bearing replacement-case study, Structure and Infrastructure Engineering, 21 (2025).
[16]. A. A. Nassr, H. H. Abd-el-Rahim, F. Kaiser, A. E.-h. El-sokkary, Topology optimization of horizontally curved box girder diaphragms, Engineering Structures, 256 (2022).
[17]. F. Guo, H. Cai, H. Li, Impact Coefficient Analysis of Curved Box Girder Bridge Based on Vehicle‐Bridge Coupling, Mathematical Problems in Engineering, 2022 (2022).
[18]. Đ. Đ. Việt, Một số phân tích và khảo sát thiết kế kháng xoắn cầu dầm hộp cong nhịp liên tục bê tông cốt thép dự ứng lực, Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, 72 (2021).
[19]. TCVN 11823-2017, Thiết kế cầu đường bộ, Bộ Khoa học Công nghệ, Việt Nam, 2017.
[20]. V. Z. Vlasov, Thin-walled elastic beams, PST Catalogue, 428 (1959).
[21]. S. P. Timoshenko, Strength of Material: Part II Advanced Theory and Problems, D. Van Nostrand, 1947.
[22]. A. M. Okeil, S. El-Tawil, Warping stresses in curved box girder bridges: case study, Journal of Bridge Engineering, 9 (2004).
[2]. R. Wodzinowski, K. Sennah, H. M. Afefy, Free vibration analysis of horizontally curved composite concrete-steel I-girder bridges, Journal of Constructional Steel Research, 140 (2018). https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2017.10.011
[3]. T. O. S. o. Bridges, AASHTO Guide Specifications for Horizontally Curved Steel Girder Highway Bridges, 2003: With Design Examples for I-girder and Box-girder Bridges, American Association of State Highway & Transportation Officials, 2003.
[4]. AASHTO, LRFD Bridge Design Specification, American association of state highway and transportation officials, 2012.
[5]. A.-H. Zureick, R. Naqib, J. M. Yadlosky, Curved steel bridge research project, interim report I: Synthesis, United States. Department of Transportation. Federal Highway Administration, 1994.
[6]. D. Linzell, D. Hall, D. White, Historical perspective on horizontally curved I girder bridge design in the United States, Journal of Bridge Engineering, 9 (2004). https://doi.org/10.1061/(ASCE)1084-0702(2004)9:3(218)
[7]. W. Li, L. Tham, Y. Cheung, Curved box-girder bridges, Journal of Structural Engineering, 114 (1988). https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9445(1988)114:6(1324)
[8]. K. Hasebe, S. Usuki, Y. Horie, Shear lag analysis and effective width of curved girder bridges, Journal of Engineering Mechanics, 111 (1985). https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9399(1985)111:1(87)
[9]. S. Tiwari, P. Bhargava, Load distribution factors for composite multicell box girder bridges, Journal of The Institution of Engineers (India): Series A, 98 (2017). https://doi.org/10.1007/s40030-017-0243-x
[10]. J. Sali, R. P. Mohan, Parametric study of single cell box girder bridge under different radii of curvature, Applied Mechanics and Materials, 857 (2017). https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.857.165
[11]. P. Agarwal, P. Pal, P. K. Mehta, Finite element analysis of reinforced concrete curved box-girder bridges, Advances in Bridge Engineering, 4 (2023).
[12]. H. Cao, Y. Lu, D. Chen, Analysis of vehicle-bridge coupling vibration characteristics of curved girder bridges, Applied Sciences, 14 (2024).
[13]. S. Zhou, B. Sedhain, N. Sthapit, Research and guideline synthesis for horizontally curved steel I-girder bridges, Bridge Structures, (2026).
[14]. B. Liu, T. Wang, M. Mao, W. Han, J. Wang, K. Xu, Response characteristics of curved girder bridges with single-column piers during the whole overturning process: Experimental and numerical study, Structures, 66 (2024).
[15]. H. Gao, J. Jian, B. Li, Y. Sun, H. Liu, Design, construction and monitoring of continuous curved box girder bridge during bearing replacement-case study, Structure and Infrastructure Engineering, 21 (2025).
[16]. A. A. Nassr, H. H. Abd-el-Rahim, F. Kaiser, A. E.-h. El-sokkary, Topology optimization of horizontally curved box girder diaphragms, Engineering Structures, 256 (2022).
[17]. F. Guo, H. Cai, H. Li, Impact Coefficient Analysis of Curved Box Girder Bridge Based on Vehicle‐Bridge Coupling, Mathematical Problems in Engineering, 2022 (2022).
[18]. Đ. Đ. Việt, Một số phân tích và khảo sát thiết kế kháng xoắn cầu dầm hộp cong nhịp liên tục bê tông cốt thép dự ứng lực, Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, 72 (2021).
[19]. TCVN 11823-2017, Thiết kế cầu đường bộ, Bộ Khoa học Công nghệ, Việt Nam, 2017.
[20]. V. Z. Vlasov, Thin-walled elastic beams, PST Catalogue, 428 (1959).
[21]. S. P. Timoshenko, Strength of Material: Part II Advanced Theory and Problems, D. Van Nostrand, 1947.
[22]. A. M. Okeil, S. El-Tawil, Warping stresses in curved box girder bridges: case study, Journal of Bridge Engineering, 9 (2004).
Tải xuống
Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
23/02/2026
Nhận bài sửa
07/08/2026
Chấp nhận đăng
11/08/2026
Xuất bản
15/08/2026
Chuyên mục
Công trình khoa học
Kiểu trích dẫn
Bùi Quốc, B., & Cù Việt, H. (1786726800). Ảnh hưởng của bán kính cong nằm và điều kiện gối đến nội lực và độ võng của cầu dầm hộp bê tông cốt thép. Tạp Chí Khoa Học Giao Thông Vận Tải, 77(6), 760-773. https://doi.org/10.47869/tcsj.77.6.1
