Đánh giá độ bền dọc của tàu container khi bị va đập bởi kiện hàng rơi tự do
Trang: 850-865 Nguyễn Huy Vũ, Nguyễn Văn Cảnh, Phạm Văn Thụy, Đỗ Quang ThắngTóm tắtCác tai nạn liên quan đến tàu container do kiện hàng container rơi tự do là một trong những nguyên nhân chính dẫn tới hư hỏng kết cấu tàu. Những tai nạn này có thể xảy ra trong quá trình thực hiện các hoạt động nâng hạ, chẳng hạn như việc chuyển hàng hóa từ tàu cung ứng sang tàu container hoặc việc dỡ container từ các tàu xuống tại các cảng. Các tai nạn này là nguyên nhân gây ra thiệt hại nghiêm trọng đến độ bền của con tàu, có thể gây ô nhiễm môi trường, tốn kém về chi phí sửa chữa, làm thủng các khoang chứa hoặc thậm chí đe dọa đến tính mạng con người. Do đó, việc tìm hiểu các ứng xử va chạm và độ bền sau va chạm của tàu container dưới tác dụng của kiện hàng container rơi tự do là cần thiết. Nghiên cứu này trình bày kết quả mô phỏng số về độ bền dọc của tàu container sau khi bị va đập bởi kiện hàng container với các kịch bản va đập khác nhau. Đầu tiên, phương pháp mô phỏng số được xây dựng trên phần mềm thương mại ABAQUS với độ chính xác và tin cậy được kiểm chứng với kết quả thí nghiệm. Tiếp theo, mô phỏng khảo sát độ bền dọc của tàu container thực tế trong hai trường hợp nguy hiểm nhất là tàu trên đỉnh sóng và tàu trên đáy sóng khi bị tai nạn va đập. Cuối cùng, nghiên cứu ảnh hưởng của các tham số như chiều cao va đập và góc va đập của kiện hàng đến độ bền tới hạn dọc của tàu đã được khảo sát và đánh giá. Các kết quả trình bày trong nghiên cứu này có thể áp dụng để dự đoán độ bền dọc cho các tàu thực tế khi bị tai nạn va đập bởi kiện hàng container rơi tự do
Phân tích các mô hình xe chịu kích động ngẫu nhiên của mặt đường theo chỉ số độ gồ ghề quốc tế
Trang: 866-880 Huỳnh Văn Quân, Trần Mạnh Cảnh, Lê Văn PhúcTóm tắtTrong tính toán thiết kế kết cấu áo đường, các tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam đều yêu cầu thực hiện với tải trọng tĩnh có độ lớn không đổi. Tuy nhiên, do bề mặt đường không bằng phẳng nên tải trọng bánh xe thay đổi theo độ gồ ghề thực tế của mặt đường. Bằng phương pháp giải tích, bài báo thực hiện phân tích động mô hình một phần tư xe (QCM) chịu kích thích từ mặt đường mấp mô. Tính mấp mô ngẫu nhiên của mặt đường được mô tả bằng hàm điều hòa nhân tạo theo chỉ số độ gồ ghề quốc tế (IRI). Ba loại xe đặc trưng hay xuất hiện trên đường là xe con, xe khách và xe tải sẽ được khảo sát. Phân tích số phương trình dao động của hệ QCM được thực hiện thông qua công cụ Matlab-Simulink. Kết quả là tải trọng động của xe tác dụng vào mặt đường, hệ số xung kích và hệ số tải trọng động thay đổi theo độ lớn IRI và vận tốc xe chạy
Trang: 881-895 Mai Xuân Nhật, Hoàng Nhật Linh, Nguyễn Phước Quý DuyTóm tắtTrong những năm gần đây, dịch vụ xe ôm công nghệ và giao hàng công nghệ được thực hiện bằng xe máy đã phát triển đáng kể. Tuy nhiên số lượng tai nạn giao thông trên đường liên quan đến tài xế của các dịch vụ này cũng tăng lên nhanh chóng. Do đó cần phải tìm hiểu được các yếu tố tác động đến hành vi lái xe an toàn của các nhóm đối tượng lái xe máy khác nhau để có thể giảm thiểu, ngăn ngừa tai nạn giao thông, từ đó giảm hậu quả có hại cho sức khỏe đối với người lái xe và những người tham gia giao thông khác. Nghiên cứu này nhằm xác định các yếu tố ảnh hưởng đến hành vi lái xe không an toàn của ba nhóm đối tượng sử dụng xe máy khác nhau: tài xế giao hàng, xe ôm công nghệ và xe máy thông thường. Tổng cộng có 31 nút giao thông ở thủ đô Hà Nội, Việt Nam được lựa chọn để quan sát thu thập dữ liệu phân tích. Mô hình cây quyết định (Decision Tree Method) được sử dụng để xác định các yếu tố ảnh hưởng đến các hành vi lái xe không an toàn của ba nhóm đối tượng. Kết quả nghiên cứu này có thể giúp làm rõ những yếu tố khác nhau ảnh hưởng đến việc tuân thủ an toàn giao thông của từng nhóm đối tượng. Thời gian, thời tiết, sự hiện diện của cảnh sát, lưu lượng giao thông và tốc độ so với lưu lượng giao thông ảnh hưởng đáng kể đến hành vi lái xe không an toàn. Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng đối với các cấp chính quyền và các công ty cung cấp dịch vụ công nghệ trong việc giảm tai nạn giao thông, từ đó giúp đạt được các mục tiêu phát triển bền vững
Trang: 896-912 Nguyễn Đức Toàn, Đỗ Đức TuấnTóm tắtHệ thống thống đường sắt đô thị được coi là một hệ thống phức hợp, cấu thành từ các phân hệ như trang thiết bị cố định: đường sắt, cầu, hầm, thông tín, tín hiệu, nhà ga, thiết bị cung cấp điện ... và trang thiết bị động: đoàn tàu metro. Mặt khác, nếu coi phương tiện đường sắt đô thị (đoàn tàu metro) là một hệ thống kỹ thuật phức hợp độc lập, thì nó lại được phân chia thành các phân hệ như: thân xe, bộ phận chạy, truyền động, thiết bị hãm, điều khiển, thiết bị phụ v.v. Trong quá trình hoạt động, các thiết bị kỹ thuật nói chung có thể bị hư hỏng, dẫn đến quá trình chạy tàu bị gián đoạn hay nói khác, biểu đồ chạy tàu bị phá vỡ. Mặt khác, khi xảy ra hư hỏng của các thiết bị kỹ thuật đã nêu, chỉ tiêu độ tin cậy của chúng bị suy giảm và ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả hoạt động của cả hệ thống đường sắt đô thị nói chung và của phương tiện đường sắt đô thị nói riêng. Hiện nay ở Việt Nam, mới chỉ có ba tuyến đường sắt đô thị đã và đang được xây dựng, đó là các tuyến Cát Linh - Hà Đông, Nhổn - Ga Hà Nội và Bến Thành - Suối Tiên, trong đó duy nhất có tuyến Cát Linh - Hà Đông được đưa vào khai thác chính thức từ tháng 11 năm 2021. Vấn đề đánh giá độ tin cậy của hệ thống đường sắt đô thị nói chung và của phương tiện đường sắt đô thị nói riêng trong quá trình khai thác còn hoàn toàn mới mẻ, chưa có nghiên cứu nào được đề cập. Để góp phần giải quyết vấn đề đã nêu, bài báo này trình bày nội dung xây dựng mô hình đánh giá độ tin cậy của phương tiện đường sắt đô thị nói chung và áp dụng cho tuyến Cát Linh - Hà Đông nói riêng
Xác định các chỉ số đánh giá an toàn hệ thống tín hiệu điều khiển chạy tàu hiện đại
Trang: 913-922 Nguyễn Duy Việt, Trịnh Thị Hương, Trịnh Văn Mỹ, Vũ Trọng ThuậtTóm tắtNhiệm vụ đánh giá an toàn một hệ thống tín hiệu điều khiển chạy tàu là nhiệm vụ không thể thiếu đối với bất cứ hệ thống vận tải đường sắt nào. Sự xuất hiện hệ thống tín hiệu điều khiển chạy tàu với công nghệ hiện đại ngày nay trên cơ sở máy tính và mạng máy tính sẽ cần có được phương pháp đánh giá an toàn mới. Hệ thống tín hiệu điều khiển chạy tàu được phân tích từ sự cần thiết, chức năng hoạt động, đặc điểm cấu trúc, nền tảng công nghệ để đưa ra mô hình chung nhất của hệ thống. Phân tích các lỗi có thể của hệ thống tín hiệu điều khiển chạy tàu dẫn tới các sự kiện bất ổn định, bất ổn định nguy hiểm để đưa ra mô hình đánh giá an toàn, từ đó hình thành được những khái niệm, những chỉ số an toàn, rủi ro đầy đủ cho hệ thống. Việc xác định đầy đủ các chỉ số an toàn, rủi ro cho một hệ thống tín hiệu điều khiển chạy tàu hiện đại sẽ là cơ sở để cho những nghiên cứu tiếp theo, tìm ra những phương pháp định lượng cho từng chỉ số, phục vụ đánh giá, quản lý vận hành, thiết kế hệ thống tín hiệu điều khiển chạy tàu với các giải pháp đảm bảo an toàn chạy tàu
Trang: 923-933 Nguyễn Ngọc Lân, Nguyễn Hữu Quyết, Nguyễn Thanh ToànTóm tắtCông tác giám sát sức khỏe kết cấu các công trình giao thông nói chung và công trình cầu nói riêng đã và đang ngày một trở nên quan trọng trong công tác duy tu, bảo trì nhằm đảm bảo an toàn và tính toàn vẹn của kết cấu. Trong những năm gần đây, việc ứng dụng các thuật toán tối ưu trong công tác giám sát sức khỏe kết cấu đã cho thấy kết quả đáng khích lệ với độ chính xác và tính hiệu quả cao. Trong số đó, thuật toán tối ưu thỏ nhân tạo (ARO) là một trong những thuật toán tối ưu mới nhất đã được áp dụng hiệu quả cho nhiều lĩnh vực, tuy nhiên khả năng áp dụng của thuật toán này cho công tác giám sát sức khỏe kết cấu vẫn chưa được kiểm chứng. Bài báo này giới thiệu tiềm năng của thuật toán ARO trong công tác chẩn đoán hư hỏng của cầu treo dây võng dân sinh Na Xá (Nghệ An). Các kết quả cho thấy rằng thuật toán ARO hiệu quả trong việc xác định các hư hỏng trong kết cấu và hiệu suất của nó tương đương hoặc tốt hơn so với các thuật toán tối ưu khác như thuật toán tối ưu dạy-học (TLBO), thuật toán tìm kiếm chim cúc-cu (CS), thuật toán di truyền (GA), thuật toán tối ưu bầy đàn (PSO). ARO cũng cho thấy sự vượt trội hơn về thời gian tính toán, do vậy khả năng ứng dụng của thuật toán ARO cho công tác chẩn đoán hư hỏng của kết cấu công trình là hoàn toàn khả thi và có nhiều tiềm năng phát triển
Trang: 934-945 Lê Cảnh Hưng, Lê Bá Anh, Bùi Thị Loan, Trần Bảo ViệtTóm tắtDự báo hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cốt sợi dọc trục là bài toán quan trọng và có ý nghĩa do khả năng áp dụng rộng rãi trong thực tế của dạng kết cấu vật liệu này. Để thực hiện, chúng tôi thiết lập lại công thức đồng nhất hóa cổ điển dựa trên mô hình tự tương hợp tổng quát với một số thông số tự do. Tiếp theo, chúng tôi sẽ xây dựng cơ sở dữ liệu với 1700 dữ liệu dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn đồng nhất hóa tuần hoàn với tỉ lệ tương phản của hệ số dẫn pha cốt trên pha nền biến đổi từ 1 tới 0, và tỉ lệ thể tích của pha cốt từ 0 tới độ chặt tối đa. Việc kết hợp giữa tập dữ liệu và mô hình tự tương hợp tổng quát cho phép xác định mối quan hệ số giữa thông số tự do với đầu vào của vật liệu, từ đó xây dựng được công thức giải tích xấp xỉ. Kết quả của nghiên cứu cho thấy, việc kết hợp hàm xấp xỉ với mô hình giải tích gốc, cho phép thu được một mô hình giải tích đồng nhất hóa kết hợp đơn giản, tường minh, dễ áp dụng, cho phép dự báo rất tốt các kết quả tính toán
Trang: 946-961 Phạm Thị Ba LiênTóm tắtHiểu biết về ứng xử của kết cấu có lỗ rỗng đặt trên nền đàn hồi đóng vai trò quan trọng đối với các nhà thiết kế. Bài báo này nghiên cứu dao động tự do của dầm sandwich ba pha có lỗ rỗng đặt trên nền đàn hồi Pasternak bằng lý thuyết dầm biến dạng trượt dạng lượng giác. Dầm có lõi là vật liệu thuần nhất, trong khi hai lớp mặt làm từ vật liệu có cơ tính biến biến thiên hai chiều theo quy luật hàm lũy thừa. Dựa trên nguyên lý Hamilton, phương trình vi phân chuyển động của dầm đã được thiết lập và được giải bằng phương pháp phần tử hữu hạn để xác định tần số riêng của dầm. Kết quả số được thực hiện để khẳng định độ chính xác và sự hội tụ của phương pháp đưa ra trong bài báo. Ảnh hưởng của tỷ phần thể tích lỗ rỗng, tham số độ cứng nền, tham số vật liệu, độ dày các lớp trong dầm và tỷ số chiều dài/chiều dày lên tần số riêng của dầm được khảo sát chi tiết. Kết quả nghiên cứu này cũng cho thấy lỗ rỗng và nền đàn hồi có ảnh hưởng lớn đến dao động riêng của dầm
Phản ứng tĩnh của kết cấu bến tường cừ cũ được cải tạo bằng cọc xi măng đất và nạo vét
Trang: 962-974 Nguyễn Anh DânTóm tắtKết cấu tường cừ được sử dụng rất nhiều cho các dạng công trình khác nhau, trong đó có các công trình bến cảng. Tuy nhiên, ở Việt Nam cũng như các quốc gia ven biển hiện nay có nhiều các công trình bến tường cừ đã được xây dựng từ lâu có độ sâu nước thấp cũng như đã bị xuống cấp không thể tiếp nhận được các tàu có trọng tải lớn. Do đó, việc nâng cấp các công trình này là hết sức cần thiết. Bài báo này giới thiệu phương pháp tăng cường khả năng chịu lực của bến tường cừ bằng cách sử dụng cọc xi măng đất (CDM) gia cố lớp đất đáy biển trước bến, sau đó tiến hành nạo vét để gia tăng độ sâu nước trước bến. Nghiên cứu sử dụng phần mềm PLAXIS 2D để đánh giá và so sánh phản ứng của tường cừ như chuyển vị và mô men uốn dưới tác dụng của tải trọng khai thác cho hai trường hợp nạo vét có và không có CDM. Bên cạnh đó, ảnh hưởng của cường độ và diện tích vùng gia cố CDM đến ứng xử của tường cừ cũng được xem xét. Các kết quả đã chỉ ra rằng việc sử dụng CDM đã làm giảm đáng kể biến dạng của bến và mô men uốn của tường cừ. Khi cường độ hoặc diện tích CDM tăng lên thì chuyển vị của cừ giảm, tuy nhiên khi đạt đến một giá trị nhất định thì mặc dù cường độ hoặc diện tích CDM tăng nhưng chuyển vị của bến không thay đổi
Nghiên cứu thực nghiệm và mô phỏng ứng xử chịu cắt của dầm cao bê tông cốt thép có lỗ mở
Trang: 975-986 Nguyễn Hoàng Quân, Nguyễn Xuân Huy, Lê Dăng Dũng, Nguyễn Quang SĩTóm tắtCác lỗ mở thường được bố trí trong các dầm cao bê tông cốt thép nhằm bố trí hệ thống nước sạch, thoát nước thải, hệ thống điều hòa, điện, internet hoặc làm giảm tĩnh tải. Bài báo nhằm mục đích trình bày nghiên cứu thực nghiệm và mô phỏng số ứng xử chịu cắt của dầm cao có lỗ mở. Trước tiên, nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành trên hai mẫu không có và có lỗ mở chịu uốn ba điểm. Tiếp đó, mô hình mô phỏng số 3D được xây dựng trên phần mềm phần tử hữu hạn có mã nguồn mở Cast3M. Vật liệu bê tông được mô phỏng bằng mô hình hư hại Mazars 3D. Cốt thép được giả thiết có ứng xử đàn dẻo lý tưởng. Kết quả mô phỏng số thể hiện sự tương đồng với kết quả thí nghiệm về đường cong lực chuyển vị, dạng phá hoại. Tiếp đó, khảo sát tham số được tiến hành nhằm nghiên cứu ảnh hưởng của một số tham số như vị trí, kích thước, hình dạng lỗ mở tới ứng xử chịu cắt của dầm cao. Mô hình phần tử hữu hạn đề xuất cho thấy sự hiệu quả trong việc dự báo ứng xử chịu cắt của dầm cao bê tông cốt thép có lỗ mở
Nghiên cứu mô phỏng ứng xử kéo nhổ của cốt lưới dệt trong bê tông hạt mịn
Trang: 987-1001 Trần Mạnh Tiến, Hoàng Đình Phúc, Vũ Xuân Hồng, Emmanuel FerrierTóm tắtCường độ dính bám giữa cốt lưới dệt và bê tông hạt mịn ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả làm việc của bê tông cốt lưới dệt (BTCLD). Để xác định được giá trị này, phương pháp thì nghiệm kéo nhổ cốt lưới dệt trong khối bê tông hạt mịn được sử dụng rộng rãi và cho hiệu quả nhất. Bài báo này giới thiệu phương pháp tiếp cận thí nghiệm kéo nhổ bằng mô phỏng số để xem xét ảnh hưởng của các tham số vật liệu đến kết quả mô hình. Mô hình số ban đầu được phát triển và đối chứng với kết quả thực nghiệm trước đó của nhóm tác giả. Nhờ vào việc sử dụng mô hình vật liệu phá hủy do nứt cho bê tông hạt mịn, mô hình kéo nhổ đã cho ra dạng phá hủy tương đối phù hợp với thực nghiệm. Đường cong lực kéo nhổ - biến dạng trượt cũng được so sánh giữa kết quả thực nghiệm và mô phỏng số. Tiếp đó, nghiên cứu mô hình với biến thiên của chiều dài neo được thực hiện và phân tích kết quả để xem xét ảnh hưởng của tham số này đến ửng xử kéo nhổ của lưới sợi dệt và bê tông hạt mịn
Trang: 1002-1016 Trần Thị Thu Thảo, Phạm Ngọc Phương, Nguyễn Hồng Hải, Nguyễn Quang PhúcTóm tắtNghiên cứu phân bố nhiệt độ trong lớp cấp phối đá dăm gia cố xi măng (CPĐD GCXM) trong quá trình khai thác rất có ý nghĩa cho việc phân tích các ứng xử của kết cấu mặt đường trong điều kiện làm việc thực tế. Bài báo trình bày kết quả mô phỏng số phân bố nhiệt độ trong lớp móng CPĐD GCXM có đá dăm cỡ hạt 0,425 mm đến 9,5 mm được thay thế bằng cao su phế thải có cỡ hạt 3mm đến 6mm theo các phần trăm thể tích 0%, 5%, 10% và 20% ứng với chiều dày lớp bê tông nhựa thay đổi lần lượt 6cm, 8cm, 10cm, 12cm, 14cm, 16cm, 18cm và 20cm. Kết quả nghiên cứu cho thấy biên độ dao động nhiệt độ trong CPĐD GCXM có sử dụng cao su phế thải giảm đáng kể, lên đến trên 30% so với CPĐD GCXM đối chứng. Ngoài ra, nghiên cứu đã phát triển mô hình mạng nơron nhân tạo để dự báo nhiệt độ trong lớp CPĐD GCXM có xét đến ảnh hưởng của chiều dày tầng mặt bê tông nhựa và hàm lượng cao su phế thải thay thế cốt liệu đá dăm. Mô hình có kết quả dự báo rất khả quan với sai số giữa nhiệt độ dự báo và mô phỏng số rất nhỏ RMSE=0,25oC và hệ số xác định rất cao R2=0,9939
