Tiến Sĩ Độ tin cậy chịu uốn của dầm bê tông cốt thép được tăng cường bằng tấm polymer cốt sợi carbon (CFRP)

MỤC LỤC

Lời cam đoan i
Lời cảm ơn .ii
Mục lục . iii
Danh mục hình ảnh vi
Danh mục bảng biểu . ix
Các chữ viết tắt . xi
Các ký hiệu .xiii
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU KẾT CẤU CÓ
SỬ DỤNG FRP 5
1.1. Sơ lược lịch sử ứng dụng FRP trong sửa chữa tăng cường kết cấu 5
1.2. Các đặc tính cơ bản của FRP 8
1.2.1. Các tính chất vật lý của vật liệu polymer cốt sợi FRP . 8
1.2.2. Cường độ chịu kéo 9
1.2.3.Các tính chất dài hạn . 9
1.2.4. Độ bền . 10
1.3. Các ứng dụng của FRP . 10
1.3.1. FRP sửa chữa – tăng cường kết cấu 10
1.3.2. FRP làm cốt cho bê tông 12
1.3.3. FRP làm kết cấu chịu lực chính 14
1.4. Các Hướng dẫn hiện hành cho thiết kế kết cấu có sử dụng FRP 15
1.4.1. Các hướng dẫn thiết kế mặt cắt BTCT tăng cường bằng tấm sợi FRP 16
1.5. Độ tin cậy của kết cấu công trình 19
1.5.1. Khái niệm độ tin cậy
1.5.2. Cơ sở đánh giá độ tin cậy chịu uốn của dầm BTCT được tăng cường
bằng tấm sợi carbon 20
1.5.3. Chỉ số độ tin cậy . 24
1.5.4. Phương pháp phân tích đặc trưng thống kê 28
1.6. Phân tích, đánh giá một số công trình nghiên cứu liên quan 31
1.8. Mục tiêu của đề tài 38
1.9. Nội dung và phương pháp nghiên cứu . 39

iv
Kết luận chương 1 . 43
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH CHỈ SỐ ĐỘ TIN CẬY  CỦA DẦM BTCT
ĐƯỢC TĂNG CƯỜNG BẰNG CFRP TRÊN CƠ SỞ MÔ HÌNH SỨC
KHÁNG THEO ACI 440.2R-08 41
2.1.Các tính chất thống kê của đặc trưng hình học và vật liệu 41
2.2. Miền nghiên cứu của sức kháng uốn của dầm BTCT được tăng cường
bằng CFRP . 44
2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến sức kháng uốn của dầm BTCT được tăng cường
bằng CFRP 44
2.4. Mô hình tải trọng 47
2.5. Phân tích chỉ số độ tin cậy 48
2.5.1. Xây dựng hàm trạng thái 48
2.5.2. Xây dựng chương trình phân tích chỉ số độ tin cậy β của dầm BTCT
được tăng cường bằng CFRP . 49
2.5.3. Kết quả phân tích và nhận xét . 59
2.6. Kết quả chương 2 . 78
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM DẦM BTCT CHỊU UỐN
ĐƯỢC TĂNG CƯỜNG BẰNG TẤM POLYMER CỐT SỢI CARBON 80
3.1. Mục tiêu nghiên cứu thực nghiệm . 80
3.2. Địa điểm thực nghiệm . 80
3.3. Các thí nghiệm vật liệu . 81
3.3.1. Thí nghiệm Bê tông 81
3.3.2. Thí nghiệm cốt thép . 84
3.3.2. Thí nghiệm kéo tấm FRP 85
3.4. Các đặc trưng hình học của mẫu dầm thí nghiệm 86
3.5. Tiến hành thí nghiệm 88
3.5.1. Chuẩn bị bề mặt bê tông và tấm CFRP . 88
3.5.2. Dán tấm CFRP . 88
3.5.3. Bố trí thiết bị đo đạc . 89
3.5.4. Quy trình thí nghiệm 89
3.5.5. Kết quả thí nghiệm . 90

v
3.6. Nhận xét về kết quả nghiên cứu thực nghiệm dầm BTCT tăng cường bằng
tấm sợi carbon . 100
CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM DẦM CẦU TRẦN HƯNG
ĐẠO CHỊU UỐN ĐƯỢC TĂNG CƯỜNG BẰNG TẤM POLYMER CỐT
SỢI CARBON . 102
4.1. Mục tiêu của thực nghiệm cầu Trần Hưng Đạo . 102
4.2. Địa điểm thực nghiệm . 102
4.3. Hiện trạng công trình trước sửa chữa nâng cấp 103
4.4. Sửa chữa nâng cấp 104
4.5. Kiểm định sau khi sửa chữa nâng cấp 104
4.6. Xác định các thông số tính toán mặt cắt giữa nhịp 105
4.6.1. Kích thước hình học của mặt cắt 105
4.6.2. FRP 110
4.6.3. Vật liệu bê tông 111
4.6.4. Vật liệu thép . 113
4.6.5. Hoạt tải 114
4.6.6. Tĩnh tải . 116
4.7. Tính toán và phân tích độ tin cậy chịu uốn cho mặt cắt giữa nhịp . 116
4.8. Kết luận về nghiên cứu ứng dụng đối với cầu Trần Hưng Đạo 118
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ . 120
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 125