Hiệu ứng hư hỏng dính bám trong mô hình uốn năm điểm dành cho mặt cầu thép trực hướng và lớp phủ bê tông nhựa

  • Nguyễn Đình Hải

    Bộ môn Vật liệu xây dựng, Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
    Trung tâm nghiên cứu và ứng dụng công nghệ xây dựng, Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
  • Trần Anh Tuấn

    Bộ môn Cầu hầm, Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
    Trung tâm nghiên cứu và ứng dụng công nghệ xây dựng, Trường Đại học Giao thông vận tải, Số 3 Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam
Email: anh-tuan.tran@utc.edu.vn
Từ khóa: hư hỏng dính bám, mặt thép trực hướng, mất dính bám, lớp phủ át phan.

Tóm tắt

Bản mặt thép trực hướng được sử dụng rộng rãi cho cầu nhịp lớn, như cầu dây văng, cầu dây võng và cầu giàn, bởi trọng lượng bản thân nhẹ và đặc tính dẻo dai của nó. Trong loại mặt cầu này, kết cấu lớp phủ bê tông át phan được dùng để bảo vệ bản thép chống lại sự ăn mòn và tạo ra bề mặt êm thuận cho xe chạy. Tuy nhiên với sự tăng lên của tải trọng cũng như lưu lượng xe, biến dạng cục bộ, tải trọng gió, tác động của nhiệt độ làm cho kết cấu lớp phủ bê tông nhựa trên bản mặt cầu thép trực hướng bị phá hoại. Một trong nhưng hư hại chủ yếu đó là mất dính bám giữa lớp phủ và bản thép. Chính vì vậy mục đích chính của nghiên cứu này là phân tích ảnh hưởng của sự hư hỏng dính bám đến ứng xử cơ học của hệ thống mặt cầu thép có lớp phủ bằng bê tông nhựa bằng cách sử dụng mô hình dầm chịu uốn năm điểm. Sự hiểu biết rõ ràng về bài toán này là cần thiết cho việc hướng đến cải thiện tuổi thọ của toàn bộ kết cấu cầu.

Tài liệu tham khảo

[1]. X. Jia, B. Huang, B. F. Bowers, T. E. Rutherford, Investigation of Tack Coat Failure in Orthotropic Steel Bridge Deck Overlay, Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 2444 (2014) 28-37. https://doi.org/10.3141/2444-04
[2]. R. Wolchuk, Steel orthotropic decks developments in the 1990s, Transportation Research Record, 1688 (1990) 30-37. https://doi.org/10.3141/1688-04
[3]. R. Wolchuk, Structural behaviour of surfacings on steel orthotropic decks and considerations for practical design, Structural Engineering International, 12 (2002) 124-129. https://doi.org/10.2749/101686602777965586
[4]. X. Liu, T. O. Medani, A. Scarpas, M. Huurman, Experimental and numerical characterization of a membrane material for orthotropic steel deck bridges: Part 2
Development and implementation of a nonlinear constitutive model, Finite Elements in Analysis and Design, 44 (2008) 580-584. https://doi.org/10.1016/j.finel.2008.01.012
[5]. X. Liu, J. Li, G. Tzimiris, T. Scarpas, Modelling of five-point bending beam test for asphalt surfacing system on orthotropic steel deck bridges, International Journal of Pavement Engineering, 9 (2019) 1697440. https://doi.org/10.1080/10298436.2019.1697440
[6]. Nguyễn Ngọc Long, Ngô Văn Minh, Trần Thị Kim Đăng, Nguyễn Đắc Đức, Lê Đình Long, Các dạng hư hỏng điển hình của kết cấu áo đường mềm trên mặt cầu thép bản trực hướng, Tạp chí Giao thông vận tải, 3 (2015) 18-20.
[7]. Nguyễn Quang Tuấn, Hoàng Việt Hải, Trần Anh Tuấn, Trần Thị Cẩm Hà, Đánh giá trạng thái biến dạng cảu kết cấu bản mặt cầu trực hướng có lớp phủ bê tông nhựa bằng thí nghiệm uốn 5 điểm, Tạp chí Giao thông vận tải, 5 (2019) 58-61.
[8]. Trần Anh Tuấn, Lê Bá Anh, Hoàng Việt Hải, Nguyễn Quang Tuấn, Mô hình hoá ứng xử kết cấu bản mặt cầu thép – bê tông nhựa chịu uốn 5 điểm, Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, 70 (2019) 43-52. https://doi.org/10.25073/tcsj.70.1.42
[9]. A. Houel, T. L. N’Guyen, L. Arnaud, Monitoring and designing of wearing courses for orthotropic steel decks throughout the five-point bending test, Advanced Testing and Characterisation of Bituminous Materials, 1 and 2 (2009) 433–442. https://doi.org/10.1201/9780203092989-48
[10]. S. Pouget, C. Sauzeat, H. Di Benedetto, F. Orlard, Numerical simulation of the five-point bending test designed to study bituminous wearing courses on orthotropic steel bridge, Materials and Structrures, 43 (2010) 319-330. https://doi.org/10.1617/s11527-009-9491-1
[11]. F. Olard, B. Héritier, F. Loup, S. Krafft, New French Standard Test Method for the Design of Surfacings on Steel Deck Bridges, Road Materials and Pavement Design, 6 (2005) 515-531. https://doi.org/10.1080/14680629.2005.9690018
[12]. A. Lachihab, K. Sab, Aggregate composites: a contact based modeling, Computational Materials Science, 33 (2005) 467-490. https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2004.10.003
[13]. A. Lachihab, K. Sab, Does a representative volume element exist for fatigue life prediction? The case of aggregate composites, International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 32 (2008) 1005-1021. https://doi.org/10.1002/nag.655

Tải xuống

Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
08/06/2020
Nhận bài sửa
11/11/2020
Chấp nhận đăng
28/11/2020
Xuất bản
15/02/2021
Chuyên mục
Công trình khoa học