Nghiên cứu giải pháp gia cường kết cấu dầm bê tông cốt thép cầu thừa lưu bằng phương pháp dán tấm sợi FRP

Bố trí số lượng dầm thí nghiệm gia cường Error: Referencesourcenotfound3.8 Số liệu thí nghiệm dầm đối chứng gia cường sức kháng uốn Error:Referencesourcenot... Số liệu thí nghiệm dầm gia

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG -

Trang 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG -

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS HOÀNG PHƯƠNG HOA

Đà Nẵng - Năm 2015

Trang 3

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi

Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tác giả luận văn

Lê Trần Khánh Phúc

Trang 4

FRP Fiber Reinforced Polymer

AFRP Aramid Fiber Reinforced Polymer

GFRP Glass Fiber Reinforced Polymer

CFRP Carbon Fiber Reinforced Polymer

ACI American Concrete Institu

AASHTO American Association of State Highway and

Transportation Officials ACMA American Composites Manufactures Association

Trang 5

Referencesourcenotfo

Trang 6

So sánh đặc trưng ba loại sợi theo (Meier 1994) Error:

Referencesourcenotfound

2.4

Thể hiện tính chất cơ học khác nhau của các loại chất nền

(Coker 2003)

Error:Referencesourcenotfound

Trang 7

Một số đặc trưng tiêu biểu của hệ thống tấm sợi FRP Error:

2.6

Một số đặc trưng tiêu biểu của các sản phẩm FRP Error:

Referencesourcenotfound2.7 Hệ số giãn nở nhiệt theo các phương của vật liệu FRP

(Mallic 1998)

Error:Re

Trang 8

Referen

Trang 9

Referenceso

Trang 10

Referencesource

Trang 11

Bố trí số lượng dầm thí nghiệm gia cường Error:

Referencesourcenotfound3.8 Số liệu thí nghiệm dầm đối chứng gia cường sức kháng

uốn

Error:Referencesourcenot

Trang 12

Số liệu thí nghiệm dầm gia cường sức kháng uốn bằng tấm

FRP

Error:Referencesourcenotfound3.10 Tải trọng tới hạn và hiệu quả gia cường của các dầm gia

cường sức kháng uốn

Error:Referencesourcenotfoun

Trang 13

Số liệu thí nghiệm dầm đối chứng gia cường sức kháng cắt Error:

3.12

Số liệu thí nghiệm dầm gia cường sức kháng cắt bằng tấm

FRP

Error:Referencesourcenotfound3.13 So sánh vết nứt, tải trọng và hiệu quả gia cường Error:

Trang 14

Refer

Trang 15

Hệ số phân bố ngang dựa trên kết quả kiểm định Error:

Reference

Trang 16

Referencesour

Trang 17

Referencesourcenotfound3.21 Thông số đầu vào dầm BTCT ứng suất trước Error:

Referencesourceno

Trang 18

Trang 19

Trang 20

1.4

Trang 21

Gia cường kết cấu bằng cách tăng tiết diện Error:

1.6

Re

Trang 22

Gia cường dầm bằng thanh căng ứng suất trước Error:

Referencesourcenotfound1.9 Gia cường kết cấu bằng công nghệ dán bản thép Error:

Referen

Trang 23

Referenceso

Trang 24

Referencesourcenotfound2.4 Ứng suất - biến dạng của các loại vật liệu FRP Error:

Referencesource

Trang 25

Dùng thanh FRP thay thế cho cốt thép trong kết cấu BTCT Error:

Referencesourcenotfound2.6 Gia cố cột BTCT bằng phương pháp dán tấm FRP Error:

Referencesourcenot

Trang 26

Gia cố dầm BTCT bằng phương pháp dán tấm FRP Error:

Referencesourcenotfound2.8 Gia cố sàn BTCT bằng phương pháp dán tấm FRP Error:

Referencesourcenotfoun

Trang 27

Các ứng dụng vật liệu FRP trong xây dựng Error:

2.10

Referencesourcenotfound2.11 Thi công dán tấm FRP theo phương pháp ướt Error:

Trang 28

Sửa chữa lớp bề mặt bêtông có chất lượng kém Error:

Referencesourcenotfound2.13 Xử lý các vết nứt có chiều rộng > 0.30mm bằng keo

chuyên dụng

Error:Refer

Trang 29

Công tác bo tròn cạnh với bán kính tối thiểu 20mm Error:

Reference

Trang 30

Quy trình thi công quét keo lên bề mặt kết cấu Error:

Referencesourcenotfound2.17 Tẩm keo lên tấm sợi (trường hợp tăng cường cho cột) Error:

Referencesour

Trang 31

Tẩm keo lên tấm sợi (trường hợp tăng cường cho dầm) Error:

Referencesourcenotfound2.19 Công tác dán tấm sợi carbon cho dầm và cột Error:

Referencesourceno

Trang 32

Một số dạng gia cường dầm BTCT bằng tấm FRP Error:

Trang 33

Thiết bị doa và mài bo tròn các góc, cạnh kết cấu bêtông Error:

2.23

Thiết bị sửa, đục bỏ và cắt kết cấu bêtông Error:

Trang 34

Thiết bị bơm keo trám vết nứt kết cấu bêtông Error:

2.25

Thiết bị làm sạch bằng thủy lực kết cấu bêtông Error:

Re

Trang 35

Referencesourcenotfound2.28 Ứng suất biến dạng của bêtông (Hognestad’s) Error:

Referen

Trang 36

Mô hình lý thuyết tăng cường sức kháng uốn Error:

Referencesourcenotfound2.30 Bố trí tấm sợi FRP tăng cường sức kháng cắt Error:

Referenceso

Trang 37

Biểu đồ ứng suất - biến dạng dầm BTCT tăng cường tấm

FRP

Error:Referencesourcenotfound2.32 Ứng suất - biến dạng trường hợp dầm bị phá hoại do

bêtông nén vỡ

Error:Referencesource

Trang 38

Ứng suất - biến dạng trường hợp dầm bị phá hoại do đứt

tấm sợi

Error:Referencesourcenotfound2.34 Ứng suất - biến dạng trường hợp dầm bị phá hoại đồng thời Error:

Referencesourcenot

Trang 39

Sơ đồ khối tính sức kháng uốn dầm BTCT tiết diện chữ

nhật

Error:Referencesourcenotfound2.36 Tăng cường sức kháng cắt cho dầm BTCT bằng tấm sợi

FRP

Error:Referencesourcenotfoun

Trang 40

Sơ đồ khối tính toán lực cắt dầm BTCT tăng cường tấm

sợi FRP

3.1

Trang 41

Refer

Trang 42

Kích thước và bố trí cốt thép dầm thí nghiệm Error:

Reference

Trang 43

Referencesour

Trang 44

Dầm sau khi đổ bê tông xong và đúc mẫu nén cường độ bê

tông

Referencesourceno

Trang 45

Sơ đồ bố trí thiết bị đo chuyển vị, biến dạng trong dầm gia

cường sức kháng uốn

Error:Referencesourcenotfound3.12 Sơ đồ bố trí thiết bị đo chuyển vị, biến dạng trong dầm gia

cường sức kháng cắt

Error:Referencesourcenotfo

Trang 46

Các loại thiết bị sử dụng trong thí nghiệm Error:

3.14

Trang 47

Lắp đặt tải trọng và đồng hồ đo chuyển vị Error:

3.16

Referencesourcenotfound3.17 Dầm sau khi thí nghiệm gia cường sức kháng uốn bằng

tấm FRP

Error:Re

Trang 48

Quan hệ giữa tải trọng và độ võng tại giữa nhịp Error:

Referencesourcenotfound3.19 Quan hệ giữa tải trọng và ứng suất bê tông tại thớ dưới

(l/2)

Error:Referen

Trang 49

Quan hệ Tải trọng–Biến dạng tại (L/2) của bê tông và vật

liệu gia cường

Error:Referencesourcenotfound3.21 Dầm gia cường sức kháng cắt bằng tấm FRP sau khi thí

nghiệm

Error:Referenceso

Trang 50

Quan hệ giữa tải trọng và độ võng (tại P) của các dầm gia

cường sức kháng cắt

Error:Referencesourcenotfound3.23 Quan hệ giữa tải trọng và ứng suất (l/2) của dầm đối

chứng

Error:Referencesource

Trang 51

Quan hệ giữa tải trọng và ứng suất (L/2) của dầm g/c FRP Error:

Referencesourcenotfound3.25 Sửa chữa và gia cường cho dầm cầu Thừa Lưu QL1A-Huế Error:

Referencesourcenot

Trang 52

Cắt ngang dầm khi gia cường sức kháng uốn Error:

Referencesourcenotfoun

Trang 54

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 1 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 2 DANH MỤC CÁC BẢNG 3

Số hiệu 3 bảng 3 Tên bảng 3 Trang 3 2.1 3 Các đặc trưng loại sợi carbon khác nhau (Ameteau, 2003) 3 Error: Reference source not found 3 2.2 3 Các đặc trưng loại sợi thủy tinh khác nhau 3 Error: Reference source not found 3 2.3 4

So sánh đặc trưng ba loại sợi theo (Meier 1994) 4 Error: Reference source not found 4 2.4 4 Thể hiện tính chất cơ học khác nhau của các loại chất nền (Coker 2003) 4 Error: Reference source not found 4 2.5 5 Một số đặc trưng tiêu biểu của hệ thống tấm sợi FRP 5 Error: Reference source not found 5 2.6 5 Một số đặc trưng tiêu biểu của các sản phẩm FRP 5 Error: Reference source not found 5 2.7 5

Trang 55

Hệ số giãn nở nhiệt theo các phương của vật liệu FRP (Mallic 1998) 5 Error: Reference source not found 5 3.1 6 Thông số kĩ thuật của dầm thực tế 6 Error: Reference source not found 6 3.2 6 Thông số kĩ thuật của dầm thí nghiệm 6 Error: Reference source not found 6 3.3 7

Tổ hợp nội lực theo TTGH CĐ 7 Error: Reference source not found 7 3.4 7 Kích thước vật liệu gia cường 7 Error: Reference source not found 7 3.5 8 Thông số kĩ thuật vật liệu gia cường 8 Error: Reference source not found 8 3.6 8 Kết quả tính toán dầm thí nghiệm 8 Error: Reference source not found 8 3.7 9

Bố trí số lượng dầm thí nghiệm gia cường 9 Error: Reference source not found 9 3.8 9

Số liệu thí nghiệm dầm đối chứng gia cường sức kháng uốn 9 Error: Reference source not found 9 3.9 10

Trang 56

Số liệu thí nghiệm dầm gia cường sức kháng uốn bằng tấm FRP 10 Error: Reference source not found 10 3.10 10 Tải trọng tới hạn và hiệu quả gia cường của các dầm gia cường sức kháng uốn 10 Error: Reference source not found 10 3.11 11

Số liệu thí nghiệm dầm đối chứng gia cường sức kháng cắt 11 Error: Reference source not found 11 3.12 11

Số liệu thí nghiệm dầm gia cường sức kháng cắt bằng tấm FRP 11 Error: Reference source not found 11 3.13 11

So sánh vết nứt, tải trọng và hiệu quả gia cường 11 Error: Reference source not found 11 3.14 12

So sánh tải trọng tới hạn 12 Error: Reference source not found 12 3.15 12 Thông số ban đầu cầu Thừa Lưu 12 Error: Reference source not found 12 3.16 13

Hệ số phân bố ngang dựa trên kết quả kiểm định 13 Error: Reference source not found 13 3.17 13

Hệ số tải trọng theo TTGH cường độ I 13 Error: Reference source not found 13 3.18 14

Trang 57

Hệ số tải trọng theo TTGH sử dụng 14 Error: Reference source not found 14 3.19 14

Sử dụng vật liệu FRP của hãng Fyfe 14 Error: Reference source not found 14 3.20 15 Thông số tính chất cơ lý của tấm sợi 15 Error: Reference source not found 15 3.21 15 Thông số đầu vào dầm BTCT ứng suất trước 15 Error: Reference source not found 15 3.22 16 Đặc trưng kỹ thuật của vật liệu tấm sợi 16 Error: Reference source not found 16 DANH MỤC CÁC HÌNH 17

Số hiệu 17 hình 17 Tên hình 17 Trang 17 1.1 17 Mặt cắt bêtông 17 Error: Reference source not found 17 1.2 17

Sự xuống cấp của kết cấu bêtông 17 Error: Reference source not found 17 1.3 18 Kết cấu BTCT bị ăn mòn 18

Trang 58

Error: Reference source not found 18 1.4 18 Phá vỡ lớp bêtông bảo vệ 18 Error: Reference source not found 18 1.5 19 Gia cường kết cấu bằng cách tăng tiết diện 19 Error: Reference source not found 19 1.6 19 Gia cường bọc ngoài bằng bê tông 19 Error: Reference source not found 19 1.7 19 Gia cường bọc ngoài thép hình 19 Error: Reference source not found 19 1.8 20 Gia cường dầm bằng thanh căng ứng suất trước 20 Error: Reference source not found 20 1.9 20 Gia cường kết cấu bằng công nghệ dán bản thép 20 Error: Reference source not found 20 2.1 21 Các kiểu đan tấm sợi 21 Error: Reference source not found 21 2.2 21 Các dạng vật liệu FRP 21 Error: Reference source not found 21 2.3 22 Hướng phân bố của cốt sợi (Smith, 1996) 22

Trang 59

Error: Reference source not found 22 2.4 22 Ứng suất - biến dạng của các loại vật liệu FRP 22 Error: Reference source not found 22 2.5 23 Dùng thanh FRP thay thế cho cốt thép trong kết cấu BTCT 23 Error: Reference source not found 23 2.6 23 Gia cố cột BTCT bằng phương pháp dán tấm FRP 23 Error: Reference source not found 23 2.7 24 Gia cố dầm BTCT bằng phương pháp dán tấm FRP 24 Error: Reference source not found 24 2.8 24 Gia cố sàn BTCT bằng phương pháp dán tấm FRP 24 Error: Reference source not found 24 2.9 25 Các ứng dụng vật liệu FRP trong xây dựng 25 Error: Reference source not found 25 2.10 25 Các bước thi công tấm dán FRP 25 Error: Reference source not found 25 2.11 25 Thi công dán tấm FRP theo phương pháp ướt 25 Error: Reference source not found 25 2.12 26 Sửa chữa lớp bề mặt bêtông có chất lượng kém 26

Trang 60

Error: Reference source not found 26 2.13 26

Xử lý các vết nứt có chiều rộng > 0.30mm bằng keo chuyên dụng 26 Error: Reference source not found 26 2.14 27 Công tác bo tròn cạnh với bán kính tối thiểu 20mm 27 Error: Reference source not found 27 2.15 27 Công tác vệ sinh bề mặt 27 Error: Reference source not found 27 2.16 28 Quy trình thi công quét keo lên bề mặt kết cấu 28 Error: Reference source not found 28 2.17 28 Tẩm keo lên tấm sợi (trường hợp tăng cường cho cột) 28 Error: Reference source not found 28 2.18 29 Tẩm keo lên tấm sợi (trường hợp tăng cường cho dầm) 29 Error: Reference source not found 29 2.19 29 Công tác dán tấm sợi carbon cho dầm và cột 29 Error: Reference source not found 29 2.20 30 Một số dạng gia cường dầm BTCT bằng tấm FRP 30 Error: Reference source not found 30 2.21 30 Công tác hoàn thiện 30

Trang 61

Error: Reference source not found 30 2.22 31 Thiết bị doa và mài bo tròn các góc, cạnh kết cấu bêtông 31 Error: Reference source not found 31 2.23 31 Thiết bị sửa, đục bỏ và cắt kết cấu bêtông 31 Error: Reference source not found 31 2.24 32 Thiết bị bơm keo trám vết nứt kết cấu bêtông 32 Error: Reference source not found 32 2.25 32 Thiết bị làm sạch bằng thủy lực kết cấu bêtông 32 Error: Reference source not found 32 2.26 32 Thiết bị thổi bụi kết cấu bêtông 32 Error: Reference source not found 32 2.27 33

Mô hình thí nghiệm Meier các cộng sự 33 Error: Reference source not found 33 2.28 33 Ứng suất biến dạng của bêtông (Hognestad’s) 33 Error: Reference source not found 33 2.29 34

Mô hình lý thuyết tăng cường sức kháng uốn 34 Error: Reference source not found 34 2.30 34

Bố trí tấm sợi FRP tăng cường sức kháng cắt 34

Trang 62

Error: Reference source not found 34 2.31 35 Biểu đồ ứng suất - biến dạng dầm BTCT tăng cường tấm FRP 35 Error: Reference source not found 35 2.32 35 Ứng suất - biến dạng trường hợp dầm bị phá hoại do bêtông nén vỡ 35 Error: Reference source not found 35 2.33 36 Ứng suất - biến dạng trường hợp dầm bị phá hoại do đứt tấm sợi 36 Error: Reference source not found 36 2.34 36 Ứng suất - biến dạng trường hợp dầm bị phá hoại đồng thời 36 Error: Reference source not found 36 2.35 37

Sơ đồ khối tính sức kháng uốn dầm BTCT tiết diện chữ nhật 37 Error: Reference source not found 37 2.36 37 Tăng cường sức kháng cắt cho dầm BTCT bằng tấm sợi FRP 37 Error: Reference source not found 37 2.37 38

Sơ đồ khối tính toán lực cắt dầm BTCT tăng cường tấm sợi FRP 38 Error: Reference source not found 38 3.1 38 Mặt cắt ngang dầm thực tế 38 Error: Reference source not found 38 3.2 38 Mặt cắt ngang dầm thí nghiệm 38

Trang 63

Error: Reference source not found 38 3.3 39

Sơ đồ bố trí tải trọng khi uốn 39 Error: Reference source not found 39 3.4 39

Sơ đồ bố trí tải trọng khi cắt 39 Error: Reference source not found 39 3.5 40 Kích thước và bố trí cốt thép dầm thí nghiệm 40 Error: Reference source not found 40 3.6 40 Gia công, lắp đặt ván khuôn 40 Error: Reference source not found 40 3.7 41 Gia công, lắp đặt cốt thép 41 Error: Reference source not found 41 3.8 41 Trộn bê tông và đổ bê tông dầm 41 Error: Reference source not found 41 3.9 42 Dầm sau khi đổ bê tông xong và đúc mẫu nén cường độ bê tông 42 Error: Reference source not found 42 3.10 42 Gia cường bằng tấm FRP 42 Error: Reference source not found 42 3.11 43

Sơ đồ bố trí thiết bị đo chuyển vị, biến dạng trong dầm gia cường sức kháng uốn 43

Định dạng
Số trang	178
Dung lượng	17,12 MB