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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
-----------------

LÊ TRẦN KHÁNH PHÚC

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP GIA CƯỜNG
KẾT CẤU DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP
CẦU THỪA LƯU BẰNG PHƯƠNG PHÁP DÁN
TẤM SỢI FRP

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Đà Nẵng - Năm 2015


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
-----------------

LÊ TRẦN KHÁNH PHÚC

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP GIA CƯỜNG
KẾT CẤU DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP
CẦU THỪA LƯU BẰNG PHƯƠNG PHÁP DÁN
TẤM SỢI FRP

Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và công nghiệp
Mã số: 60.58.02.08

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

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

Đà Nẵng - Năm 2015


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


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BTCT

Bêtông cốt thép

BTCTDƯL Bêtông cốt thép dự ứng lực
DƯL

Dự ứng lực

TCN

Tiêu chuẩn ngành

TTGH CĐ Trạng thái giới hạn Cường độ

TTGH SD Trạng thái giới hạn Sử dụng
OPC

Xi mămg Portland thường

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


DANH MỤC CÁC BẢNG
Số hiệu
bảng

Tên bảng
Các đặc trưng loại sợi carbon khác nhau (Ameteau, 2003)

Trang
Error:
Re
fer
en
ce
so

2.1

ur
ce
no
t
fo
un

2.2

Các đặc trưng loại sợi thủy tinh khác nhau

d
Error:
Re
fer
en
ce
so
ur
ce
no
t
fo


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

Error:
Re
fer
en
ce
so

2.3

ur
ce

no
t
fo
un
d
Thể hiện tính chất cơ học khác nhau của các loại chất nền Error:
(Coker 2003)

Re
fer
en
ce
so

2.4

ur
ce
no
t
fo
un
d


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

Error:
Re
fer

en
ce
so

2.5

ur
ce
no
t
fo
un
Một số đặc trưng tiêu biểu của các sản phẩm FRP

d
Error:
Re
fer
en
ce
so

2.6

ur
ce
no
t
fo
un

2.7

d
Hệ số giãn nở nhiệt theo các phương của vật liệu FRP Error:
(Mallic 1998)

Re


Thông số kĩ thuật của dầm thực tế

Error:
Re
fer
en
ce
so

3.1

ur
ce
no
t
fo
un

3.2

Thông số kĩ thuật của dầm thí nghiệm.

d
Error:
Re
fer
en


Tổ hợp nội lực theo TTGH CĐ

Error:
Re
fer
en
ce
so

3.3

ur
ce
no
t
fo
un

3.4

Kích thước vật liệu gia cường

d
Error:
Re
fer
en
ce
so


Thông số kĩ thuật vật liệu gia cường

Error:
Re
fer
en
ce
so

3.5

ur
ce
no
t
fo
un

3.6

Kết quả tính toán dầm thí nghiệm

d
Error:
Re
fer
en
ce
so
ur
ce


Bố trí số lượng dầm thí nghiệm gia cường

Error:
Re
fer
en
ce
so

3.7

ur
ce
no
t
fo
un

3.8

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

Re
fer
en
ce
so
ur
ce
no
t


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

Re
fer
en
ce
so

3.9

ur

ce
no
t
fo
un

3.10

d
Tải trọng tới hạn và hiệu quả gia cường của các dầm gia Error:
cường sức kháng uốn.

Re
fer
en
ce
so
ur
ce
no
t
fo
un


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

Error:
Re
fer

en
ce
so

3.11

ur
ce
no
t
fo
un
d
Số liệu thí nghiệm dầm gia cường sức kháng cắt bằng tấm Error:
FRP

Re
fer
en
ce
so

3.12

ur
ce
no
t
fo
un

3.13

So sánh vết nứt, tải trọng và hiệu quả gia cường

d
Error:


So sánh tải trọng tới hạn

Error:
Re
fer
en
ce
so

3.14

ur
ce
no
t
fo
un

3.15

Thông số ban đầu cầu Thừa Lưu

d
Error:
Re
fer


Hệ số phân bố ngang dựa trên kết quả kiểm định

Error:
Re
fer
en
ce
so

3.16

ur
ce
no
t
fo
un

3.17

Hệ số tải trọng theo TTGH cường độ I

d

Error:
Re
fer
en
ce


Hệ số tải trọng theo TTGH sử dụng

Error:
Re
fer
en
ce
so

3.18

ur
ce
no
t
fo
un

3.19

Sử dụng vật liệu FRP của hãng Fyfe

d

Error:
Re
fer
en
ce
so
ur


Thông số tính chất cơ lý của tấm sợi

Error:
Re
fer
en
ce
so

3.20

ur
ce
no
t
fo
un

3.21

Thông số đầu vào dầm BTCT ứng suất trước

d
Error:
Re
fer
en
ce
so
ur
ce
no


Đặc trưng kỹ thuật của vật liệu tấm sợi

Error:
Re
fer
en
ce
so

3.22

ur
ce
no
t
fo
un

d


DANH MỤC CÁC HÌNH
Số hiệu

Tên hình

hình
Mặt cắt bêtông

Trang
Error:
Re
fer
en
ce
so

1.1

ur
ce
no
t
fo
un

1.2

Sự xuống cấp của kết cấu bêtông

d
Error:
Re
fer
en
ce
so
ur
ce
no
t
fo


Kết cấu BTCT bị ăn mòn

Error:
Re
fer
en
ce
so

1.3

ur
ce
no

t
fo
un
Phá vỡ lớp bêtông bảo vệ

d
Error:
Re
fer
en
ce
so

1.4

ur
ce
no
t
fo
un
d


Gia cường kết cấu bằng cách tăng tiết diện

Error:
Re
fer
en

ce
so

1.5

ur
ce
no
t
fo
un
Gia cường bọc ngoài bằng bê tông

d
Error:
Re
fer
en
ce
so

1.6

ur
ce
no
t
fo
un

1.7

Gia cường bọc ngoài thép hình

d
Error:
Re


Gia cường dầm bằng thanh căng ứng suất trước

Error:
Re
fer
en
ce
so

1.8

ur
ce
no
t
fo
un

1.9

Gia cường kết cấu bằng công nghệ dán bản thép

d
Error:
Re
fer
en


Các kiểu đan tấm sợi

Error:
Re
fer
en
ce
so

2.1

ur
ce
no
t
fo
un

2.2

Các dạng vật liệu FRP

d
Error:
Re
fer
en
ce
so


Hướng phân bố của cốt sợi (Smith, 1996)

Error:
Re
fer
en
ce
so

2.3

ur
ce
no
t
fo
un

2.4

Ứng suất - biến dạng của các loại vật liệu FRP

d
Error:
Re
fer
en
ce
so
ur
ce


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

Error:
Re
fer
en
ce
so

2.5

ur
ce
no
t
fo
un

2.6

Gia cố cột BTCT bằng phương pháp dán tấm FRP

d
Error:
Re
fer
en
ce
so
ur
ce
no
t