Nghiên cứu thực nghiệm xác định ứng xử chịu tải trọng tập trung của bản mặt cầu bằng bê tông cốt thanh polimer sợi thủy tinh

  • Nguyễn Văn Ngôn

    Trường Cao đẳng Giao thông Huế, Số 365 Điện Biên Phủ, Huế, Việt Nam
  • Phạm Duy Anh

    Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
Email: ngvngon.gtvthue@gmail.com
Từ khóa: Thanh cốt sợi thủy tinh, bản mặt cầu, chọc thủng.

Tóm tắt

Bài báo trình bày nghiên cứu thực nghiệm nhằm khảo sát ứng xử của kết cấu bản mặt cầu bê tông cốt thanh GFRP có liên kết ở hai đầu. Thí nghiệm tiến hành với 04 nhóm mẫu (một nhóm sử dụng cốt thép và 3 nhóm sử dụng cốt thanh cốt sợi thủy tinh), bao gồm 12 mẫu bản mô phỏng kết cấu bản đặt trên các dầm cầu được sử dụng phổ biến tại Việt Nam. Bản có chiều dài 2500 mm, rộng 2500 mm và dày 200 mm. Các thông số khảo sát bao gồm: 1) loại cốt (cốt thép và cốt sợi thủy tinh); 2) hàm lượng cốt ở lớp dưới theo hướng chính (0,4% - 1,0% - 1,2%). Các mẫu bản được đặt trên hai dầm thép thí nghiệm cho đến khi phá hoại có chiều dài nhịp 2,0 m dưới tác dụng của một tải trọng tập trung tác dụng trên phạm vi (510x362)mm tại trọng tâm bản để mô phỏng vệt bánh xe (HL93). Tất cả các mẫu bản đều phá hoại do chọc thủng với khả năng chịu tải gấp 1,5 đến 2,2 lần tải trọng khai thác quy định tại Tiêu chuẩn Thiết kế Cầu đường bộ của Việt Nam. Kết quả thực nghiệm của các mẫu bản được so sánh với giá trị dự báo theo các công thức của TCVN 11823-17, JSCE-97, CAN/CSA S806-12, AASHTO LRFD-09, ACI 440.1R-15, ... cho tỷ lệ trung bình của giá trị thực nghiệm và lý thuyết dao động từ 0,67 đến 1,89 lần.

Tài liệu tham khảo

[1]. AASHTO LRFD bridge design guide specifications for GFRP reinforced concrete bridge decks and traffic railings, 1st Ed.,Washington, DC., 2009.
[2]. CSA (Canadian Standards Association), Design and construction of building structures with fiber reinforced polymers, CAN/CSA S806-12, Toronto, 2012.
[3]. K. Bouguerra, E. Ahmed A., S. El-Gamal, B. Benmokrane, Testing of full-scale concrete bridge deck slabs reinforced with fiber-reinforced polymer (FRP) bars, J. Constr. Build.Mater., 25 (2011) 3956-3965. https://doi.org/ 10.1016/j.conbuildmat.2011.04.028
[4]. S. El-Gamal, E. El-Salakawy, B. Benmokrane, Behavior of concrete bridge deck slabs reinforced with fiber-reinforced polymer bars under concentrated loads, International Concrete Abstracts Portal, 102 (2005) 727–735. https://www.concrete.org/publications/internationalconcreteabstractsportal/m/details/ id/14668
[5]. S. El-Gamal, E. El-Salakawy, B. Benmokrane, Influence of reinforcement on the behavior of concrete bridge deck slabs reinforced with FRP bars, Journal of Composites for Construction, 11 (2007) 449-458. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0268(2007)11:5(449)
[6]. E. Ahmed A., F. Settecasi, B. Benmokrane, Construction and testing of GFRP steel hybrid reinforced-concrete bridge-deck slabs of the Sainte-Catherine overpass bridges, Journal of Bridge Engineering, 19 (2014) 04014011. https://doi.org/10.1061/(ASCE)BE.1943-5592.0000581
[7]. B. Benmokrane, E. El-Salakawy, S. El-Gamal and S. Goulet, Construction and testing of an innovative concrete bridge deck totally reinforced with glass FRP bars: Val-Alain Bridge on Highway 20 East, Journal of Bridge Engineering, 12 (2007) 632–645. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1084-0702(2007)12:5(632)
[8]. E. El-Salakawy, B. Benmokrane, G. Desgagne, G., FRP composite bars for the concrete deck slab of Wotton Bridge, Canadian Journal of Civil Engineering, 30 (2003) 861-870. https://doi.org/10.1139/l03-055
[9]. E. El-Salakawy et al., Field investigation on the first bridge deck slab reinforced with glass FRP bars constructed in Canada, Journal of Composites for Construction, 9 (2005) 470-479. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0268(2005)9:6(470)
[10]. O. Gooranorimi, A. Nanni, GFRP Reinforcement in Concrete after 15 Years of Service, Journal of Composites for Construction, 21 (2017). https://doi:10.1061/(asce)cc.1943-5614.0000806
[11]. Phạm Thị Loan, Trịnh Duy Thành, Nghiên cứu thực nghiệm uốn dầm bê tông cốt thanh sợi thủy tinh, Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Hải Phòng, 26 (2018) 83-91.
[12]. Nguyễn Hùng Phong, Nghiên cứu thực nghiệm sự làm việc của dầm bê tông có cốt polyme sợi thủy tinh hàm lượng thấp, Tạp chí Xây dựng, 9 (2014) 61-65.
[13]. Đặng Vũ Hiệp, Vũ Ngọc Anh, Trần Văn Thái, Theo dõi độ võng của sàn bê tông cốt sợi thủy tinh (GFRP) trong thời gian 90 ngày, Tạp chí KHCN Xây dựng, 1+ 2 (2018) 10-15.
[14]. ACI (American Concrete Institute), Guide for the design and construction of structural concrete reinforced with FRP bars, ACI 440.1R-15, Farmington Hills, MI, 2015.
[15]. JSCE, Recommendation for Design and Construction of Concrete Structures Using Continuous Fiber Reinforcing Materials, Research Committee on Continuous Fiber Reinforcing Materials, Japan Society of Civil Engineers, Tokyo, 1997.
[16]. Bộ giao thông vận tải, Tiêu chuẩn thiết kế cầu đường bộ (TCVN 11823-17), Nhà xuất bản GTVT, Hà Nội, 2017.

Tải xuống

Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
21/07/2020
Nhận bài sửa
13/10/2020
Chấp nhận đăng
19/10/2020
Xuất bản
28/10/2020
Chuyên mục
Công trình khoa học