Nghiên cứu hiện trạng ăn mòn của một số công trình cầu đường sắt ở miền trung và đề xuất giải pháp khắc phục

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

,

ĐINH HO NG NH T HU

NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG ĂN MÒN
CỦA MỘT SỐ CÔNG TRÌNH CẦU ĐƢỜNG SẮT
Ở MIỀN TRUNG V ĐỀ XUẤT
GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC

Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng công trình
Dân dụng và Công nghiệp
Mã số:
60.58.02.08

TÓM TẮT LU N VĂN THẠC SĨ KỸ THU T

Đà Nẵng - Năm 2018


Công trình được hoàn thành tại
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Người hướng dẫn khoa học: TS. PHẠM MỸ

Phản biện 1: TS. Đ O NGỌC THẾ LỰC

Phản biện 2: TS. HO NG TUẤN NGHĨA

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp
thạc sĩ chuyên ngành kỹ thuật xây dựng công trình dân dụng và
công nghiệp họp tại Trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng vào ngày
07 tháng 07 năm 2018

* Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng tại Trường Đại học
Bách khoa
- Thư viện Khoa Xây dựng dân dụng và Công nghiệp,
Trường Đại học Bách khoa – Đại học Đà Nẵng


1

MỞ ĐẦU
1. T
ấ
ủ
à
Thực trạng hiện nay, trên cả nước có rất nhiều cây cầu làm bằng kết
cấu thép phục vụ tuyến đường sắt Bắc Nam đ và đang xuống cấp
nghi m trọng do sự xâm thực, ăn m n tự nhi n Ảnh hưởng của sự ăn
m n đ làm giảm khả năng chịu lực của cây cầu, gây trở ngại lớn cho
việc giao thông, gây tâm lý hoang mang cho người tham gia giao thông,
làm giảm mỹ quan kiến trúc công trình Đặc biệt một số cây cầu có ý
nghĩa lớn về mặt lịch sử đối với Đất nước, ví dụ như cầu Long Biên, Hà
Nội (xem Hình 1.1), Cầu Hàm Rồng, Thanh Hóa (Hình 1.3).

Hình 1.1: Toàn cảnh cầu Long Biên Hà Nội, dưới sự xâm thực ăn m n
tự nhiên

Tác hại của sự ăn m n là làm giảm chất lượng vật liệu thép (cường
độ chịu lực/mô đuyn đàn hồi của thép giảm đáng kể), làm giảm tiết diện
tại các vị trí hiểm yếu của các bộ phận kết cấu trong cây cầu.
Nước ta, đặc biệt khu vực Miền Trung c vị tr địa lý ph a Đông
giáp biển, ph a Tây bị chắn bởi d y Trường S n n n hàm lượng muối
(clorua trong không kh rất cao, đây ch nh là điều kiện thuận lợi để cho
sự xâm thực, ăn m n tự nhi n di n ra nhanh h n đối với những công
trình xây dựng bằng kết cấu thép.


2

Chính vì vậy, đề tài “

h n

u h n t ạn ăn m n ủa một số

công trình cầu đường sắt ở Miền un v đề u t
ph p hắc phục”
là rất cần thiết nhằm khảo sát quá trình xâm thực, ăn m n tự nhi n các
kết cấu thép trong cầu đường sắt tr n địa bàn
2. Mục tiêu nghiên cứu:
Khảo sát và đánh giá được mức độ ăn m n tự nhiên của hệ thống
cầu đường sắt trên khu vực Miền Trung.
Xây dựng được mô hình phân t ch bằng phư ng pháp phần tử hữu
hạn để phân tích sự ăn m n của tự nhi n đối với kết cấu.
Phân t ch được sức chịu tải thực tế của những kết cấu thép bị ăn
mòn với mô hình được tạo ra ở tr n mà không cần đến các đo đạc
thực nghiệm

Đề xuất được các biện pháp khắc phục và sửa chữa hợp lý hệ thống
cầu đường sắt hiện nay cho khu vực Miền Trung.
3. Đố ƣợng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghi n cứu: Các cây cầu đường sắt tr n địa bàn miền
Trung đang bị xâm thực ăn m n.
Phạm vi nghi n cứu:
Khảo sát thực trạng của các cây cầu đường sắt tr n địa bàn miền
Trung đang bị xâm thực ăn m n
Nghiên cứu lý thuyết, xây dựng mô hình số để phân t ch được
sức chịu tải thực tế của những kết cấu thép bị xâm thực
4. P ƣơ g

á

g ê

ứu

Phư ng pháp lý thuyết:
Phư ng pháp số:
So sánh

Đánh giá:


3

CHƢƠNG 1:
NGHI N CỨU T NG QUAN ĂN MÒN CẦU ĐƢỜNG SẮT
1.1. Giới thiệu tổng quan

1.1.1.
1.1.2.
Tình hình nghiên cứu ăn m n trong hệ thống cầu đường sắt tại Việt
Nam hiện nay cũng được nhiều tác giả đặc biệt quan tâm và cũng đ c
nhiều nghiên cứu khoa học thiết thực được công bố. Tác giả Phạm Văn
Hệ đ tập trung nghiên cứu “Phươn ph p đ nh i h năn hịu mỏi
còn lại của thanh dàn cầu thép đường sắt ũ Vi t am ó ét đến nh
hưởng của ăn m n” [11]. Trong nghiên cứu này tác giả phát hiện nhiều
vết nứt và đứt của các thanh xiên trong dàn Krupp của Đức Căn cứ và
kết quả nghiên cứu đặc điểm của vết phá hủy, vị trí các thanh bị phá
hỏng tác giả kết luận đây là hiện tượng phá hủy mỏi của các kết cấu bị
ăn m n
Một nghiên cứu khác của PGS. TS. Nguy n Thị Tuyết Trinh [12].
Nghiên cứu trình bày một số kết quả đánh giá các giải pháp chống ăn
mòn tiên tiến có khả năng áp dụng cho gối thép của công trình cầu tại
Việt Nam. Bài báo nhấn mạnh nghiên cứu giải pháp bảo vệ chống ăn
mòn gối thép và các cấu kiện bằng thép của gối cầu nhằm nâng cao tuổi
thọ cho các công trình cầu nói chung và công trình cầu đô thị nói riêng
là một vấn đề hết sức quan trọng. Ngoài ra còn một số nghiên cứu khác
của PGS - TS Nguy n Thị Bích Thủy phần lớn đều gắn với giao thông.
Đáng kể là công trình nghiên cứu chế tạo s n không dung môi bảo vệ
kết cấu thép khu vực biển và ven biển; Chế tạo trụ dẻo Elastome làm dải
phân cách mềm trong chỉ dẫn ATGT; Đặc biệt, công trình nghiên cứu
chế tạo s n men bảo vệ kết cấu thép trong GTVT đ đạt giải Nhì Sáng
tạo Khoa học Việt Nam (giải VIFOTEC năm 2013


4

Qua phân t ch đánh giá các nghiên cứu trong và ngoài nước khẳng

định rằng cách tiếp cận trong đề tài nghiên cứu là hướng đi mới, có ý
nghĩa về mặt lý luận, khoa học và thực ti n
1.2.

Độ g ơ g ê ứ
Hệ thống cầu đường sắt Bắc Nam được Pháp xây dựng từ những
năm đầu của thế kỷ 20, đến nay có rất nhiều cây cầu làm bằng kết cấu
thép đ và đang xuống cấp nghiêm trọng do sự ăn m n tự nhiên. Đặt biệt
là khu vực miền Trung có vị tr địa lý ph a Đông giáp biển phía Tây bị
chắn bởi d y Trường S n n n hàm lượng muối (clorua) trong không khí
rất cao, đây ch nh là điều kiện thuận lợi để cho ăn m n tự nhiên di n ra
nhanh h n đối với những công trình xây dựng bằng kết cấu thép.
Vì số lượng cầu bị ăn m n là quá lớn, bề mặt bị ăn m n thực tế
khác nhau, hạn chế về kinh tế, do đ không thể tiến hành kiểm tra cho
từng cấu trúc cầu Thông qua đề tài “Ngh n cứu h ện trạng ăn m n của
một số công trình cầu đường sắt ở Miền Trung và đề xuất g ả pháp khắc
phục” xây dựng được mô hình phân tích bằng phư ng pháp phần tử hữu
hạn để phân tích sự ăn m n tự nhi n đối với kết cấu Phân t ch được sức
chịu tải thực tế của những kết cấu thép bị ăn m n với mô hình được tạo
ra ở trên mà không cần đến các đo đạc thực nghiệm. Nhằm tạo điều kiện
thuận lợi, giảm chi phí và thời gian trong quá trình kiểm tra đánh giá kết
cấu thép bị ăn m n tự nhiên.


5

CHƢƠNG 2:
CƠ SỞ L THU ẾT PH N T CH TÁC ĐỘNG ĂN MÒN CỦA
CẦU TH P
2.1. Tổ g

.
Trong chư ng này, sự ăn m n của các thanh bản bụng và bản cánh
của các dầm ngang và dầm dọc cầu được khảo sát Các dạng ăn m n s
được xác định bằng sự đánh giá đối với ăn m n thâm nhập vào thép n
m n là nguy n nhận bào m n vật liệu làm giảm đi tiết diện ngang của
thép dọc theo nhịp dầm ột yếu tố quan trọng là vị tr ăn m n tr n kết
cấu nằm tại những vị tr c lực cắt, vị tr mang tải và mô mem uốn của
tiết diện lớn
2.2.

Phân
ộ g ự
ầ
ạ ủ ầ ƣờ g ắ
Cầu đường sắt bao gồm nhiều bộ phận làm việc làm việc với nhau
như: bánh tàu hoả, ray, tà v t, hệ thanh dàn của cầu v v Trong luận văn
này sử dụng phần tử tấm để mô phỏng cho các hệ thanh dàn tổ hợp
Deformation
Node 3

Node 2
Node 3

Node 2

P(x,y,z)

z
x

P(x,y,z)

Node 1

Node 4

y

z
x

Node1

Node 4

y

Z

X
Y

Hình 2.1:

ô tả hình học phần tử tấm trong toạ độ nút tuyết đối

2.2.1.
a) ộn năn
b) iến ạn v n u t
c) M t iến ạn đ n o

d) hế năn iến ạn


6

2.2.2.
Giả sử rằng

và

là hai điểm c tiềm năng tiếp xúc với nhau

nằm tr n ray và bánh xe lửa tư ng ứng
yi
O

Pi

xi

i
i

z

Y

Body i(Ray)

d

Z
X

Pj

yj
xj
Oj
j
z
Body j (Bánh xe hoả)
a)

yi

Oi

n
xi

t

Pj

Body i(Ray)

Pi
yj

Oj
b)

xj

Body j (Bánh xe hoả)

Hình 2.2: C chế tiếp xúc: a Bánh xe lửa và ray tách nhau; b Bánh xe
lửa và ray tiếp xúc nhau
2.2.3.
a) Phươn t ình độn l
b) Phươn t ình độn l
c) n uộ độn h
Nguy n lý c học của
xoay, do đ ràng buộc động
cho trong bảng sau:

h
h

vật thể iến ạn
ủa vật ắn tu t đối

bánh xe hoả làm việc như một khớp nối
học được mô tả bởi hệ thống phư ng trình


7

Bảng 2.1: Ràng buộc động học cho bánh xe lửa trong hệ thống cầu

đường sắt
Dạ g

ớ

ố

P ƣơ g

à g

hớp nối xoay giữa đối tượng
và đối tượng

p đặt g c xoay của khớp
nối xoay giữa đối tượng và
đối tượng
và

đối với hệ trục
.

wi

P
gi ki
wj
Q

j

j

Oj

gj kj

j

i
i

Oi
i

Z

b)

X
Y

Hình 2.3: S đồ khớp xoay và chuyển động của n
2.2.4.
2.3. L
ộ
ậ
ấ
2.3.1.
2.3.2.
a) i t ị t un ình

b) Phươn ai v độ l ch chuẩn

ộ


8

c) H số biến thiên
2.3.3. Phân b xác xu t
Có hai dạng phân bố xác xuất n được phân ra thành phân bố xác
xuất rời rạc và phân bố xác xuất liên tục Trong đ , phân bố liên tục
được sử dụng phổ biến nhất, ví dụ như phân bố chuẩn và phân bố logarit.
a) Phân bố chuẩn
b) Ph n ố lo a it
2.3.4.
2.3.5.
2.3.6.
a)
b)
c)
2.4.

ạn th i i i hạn t i hạn ltimat limit tat -ULSs)
ạn th i i i hạn
ụn
vi a ilit limit tat -SLSs)
ạn th i i i hạn mỏi ati u limit tat -FLSs)

M
ă m

a) Ph n t h ăn m n
b)
thâm nhập ăn m n
Tiếp cận Komp, 1987 [29]: theo cách tiếp cận này thì sự lan truyền
ăn m n trong thép được mô tả dưới dạng hàm mũ như mô tả trong
phư ng trình sau:
(2.1)
Trong đ :

là tốc độ thâm nhập ăn m n trung bình được t nh

trong đ n vị micro mét; thời gian ăn m n t nh bằng năm;

và

là

hai tham số được xác định từ việc phân t ch dữ liệu th nghiệm Trong
cách tiếp cận này vật liệu liệu được đặt trong các dạng môi trường khác
nhau, cụ thể là đặt trong môi trường đô thị, nông thôn, khu công nghiệp
và môi trường biển, theo nghi n cứu của Albrecht [30] các tham số

và


9

được xác định như trong Bảng 2.2, và được sử dụng cho việc phân
t ch ăn m n của luận văn.
Bảng 2.2: Tham số thống k

và

[30]

Thép các bon

Thép chống ăn m n

Tham số
ôi trường nông thôn
Giá trị trung bình ( )
Hệ số biến động (

)

Hệ số tư ng quan (

)

34.0

0.65

33.3

0.498

0.09

0.10

0.34

0.09

NA

NA

-0.05

NA

80.20 0.593

50.7

0.567

0.42

0.40

0.30

0.37

0.68

NA

0.19

NA

ôi trường đô thị
Giá trị trung bình ( )
Hệ số biến động (

)

Hệ số tư ng quan (

)

ôi trường biển
Giá trị trung bình ( )
Hệ số biến động (
Hệ số tư ng quan (

)
)

70.6

0.789

40.2

0.557

0.66

0.49

0.22

0.10

-0.31

NA

-0.45

NA

Theo đường cong ăn m n [31]: theo cách tiếp cận này Park đề xuất
3 dạng đường cong với tốc độ ăn m n được đánh giá cao, trung bình
và thấp, cụ thể được mô tả trong Hình 2.4.


10

Do xam thuc an mon [ m]

3000

An mon cao

An mon trung binh
An mon thap

2500
2000
1500
1000
500
0
0

20

40

60

80

100

120

Thoi gian an mon [nam]

Hình 2.4: Đường cong ăn m n Park, 1999 [31]
Trong luận văn này sử dụng cách tiếp cận đánh giá tốc độ ăn m n
theo dạng hàm mũ của omp, 1
[29] Như vậy chiều sâu các vết ăn
m n tr n cầu đường sắt s được ước t nh theo quy luật hàm mũ

11

CHƢƠNG 3:
M H NH TẢI TRỌNG PH N T CH KẾT QUẢ M PH NG V
ĐÁNH GIÁ ĐỘ TIN C
CỦA KẾT CẤU
3.1. P
m
ả
g
3.1.1.
Tải trọng thiết kế cầu đường sắt phụ thuộc vào tổ hợp tải trọng c
bản bao gồm tĩnh tải, hoạt tải, các loại tải trọng môi trường và một số
loại tải trọng đặt biệt khác
3.1.2.
3.1.3.
a) nh t i
Trong luận văn này giá trị độ lệch và hệ số biến động được xác
định từ nghi n cứu của Nowak [32], được cho như trong Bảng sau:
Bảng 3.1: Hệ số độ lệch và hệ số biến động của tĩnh tải
Dạng công trình

Hệ số độ lệch ( )

Hệ số biến động (

)

Nhà cửa
1.00
0.08-0.10
Cầu
1.03-1.05
0.08-0.10
b) oạt t i v t i độn l h
Trong luận văn này hoạt tải được phân t ch động lực học phần tử
hữu hạn, trong mô phỏng c t nh đến nhịp cầu, trọng lượng di động của
đoàn tàu khi thay đổi vị tr tr n cầu s ảnh hưởng cụ thể đến từng bộ
phận kết cấu trong cầu, được minh họa trong các hình dưới đây:
8.10 m
1.65 m

1.65 m

1.65 m

1.65 m

1.65 m

1.65 m

8.10 m
1.65 m
14 tấn

1.65 m
14 tấn

14 tấn

14 tấn

14 tấn

14 tấn


12
8.10 m
1.65 m
14 tấn

1.65 m
14 tấn

1.65 m
14 tấn

14 tấn

1.65 m
14 tấn

14 tấn

Hình 3.1: Tải trọng trục đầu máy tàu hỏa
14.72 m

1.857 m

1.857 m

14.72 m
1.857 m
14 tấn

1.857 m
14 tấn

14 tấn

14 tấn

Hình 3.2: Tải trọng trục toa hàng
17.0 m
1.98 m

1.98 m

17.0 m
1.98 m
14 tấn

1.98 m
14 tấn

14 tấn

14 tấn

Hình 3.3: Tải trọng trục toa khách
3.2.

M

ứ

á g ả

g ủ

ầ

Sức kháng tải trọng của cầu được ký hiệu

, n là một hàm của


13

cường độ chịu lực của các bộ phận kết cấu và li n kết trong cầu Trạng
thái giới hạn của sức kháng tải được định nghĩa như sức mang tải của
cầu phục thuộc vào t nh chất của các kết cấu trong cầu V dụ như:
cường độ vật liệu, hình học mặt cắt ngang, k ch thước Như vậy sức
kháng tải trọng của cầu được xem xét như một biến ngẫu nhi n bởi vì n
phụ thuộc vào nhiều biến bất định
Do đ các thông số xác xuất thống k của sức kháng tải

được lấy

theo nghi n cứu của Nowak [32], cho trong Bảng sau:
Bảng 3.2: Các thông số xác xuất thống k của sực kháng tải

của thép

cán n ng sử dụng trong kết cấu dầm giằng tổ hợp

1.03

0.05

3.3. P
ạ
3.3.1. Xây

1.05
ả

0.10

1.0

0.05

ƣở g ă m

g

ƣơ g

Hình 3.4:

ô hình hình học của cầu

1.08
á

ầ

0.12


14

ô hình ăn m n của cầu được khảo sát thực tế, đo đạt k ch thước
ăn m n trong đ chủ yếu là bi n dạng ch nh xác của vết ăn m n Sau đ
sử dụng bi n dạng đo đạt để xây dựng mô hình hình học tư ng đối ch nh
xác với vết ăn m n thực tế để mô phỏng đánh giá khả năng làm việc c n
lại của kết cấu Các hình dưới đây mô tả bi n dạng các vết ăn m n đo
đạt và vết ăn m n sử dụng trong mô phỏng

Hình 3.5: n m n tại bản m g c đầu cầu

Hình 3.6: n m n bản cánh dưới dầm ngang


15

Hình 3.7: n m n bản cánh dưới dầm dọc

Moi truong do thi
Moi truong nong thon
Moi truong bien
Moi truong nong thon + bien

Do tham nhap an mon [ m]

3000
2500
2000
1500
1000
500
0
0

20

40

60

80

100

120

Thoi gian [Nam]

Hình 3.8:

ô hình dự báo chiều sâu vết ăn m n

3.3.2.
3.3.3.
3.3.4.
Hệ thống dầm cầu được gối vào các mố trụ cầu thông qua các gối
li n kết được cấu tạo cho như trong Hình 3.9. Điều kiện bi n của bài
toán được mô tả trong Hình 3.10.


16

Hình 3.9: Chi tiết cấu tạo gối của nhịp cầu vào mố trụ

Hình 3.10: Điều kiện bi n mô phỏng sự làm việc của cầu
3.3.5.
Hệ thống kết cấu cầu gồm hệ dầm dọc và dầm ngang hệ thanh
cong/vành lược và các hệ thanh giằng xi n khác Trong đ hệ thống kết
cấu ch nh gồm hệ dầm dọc và dầm ngang được ký hiệu cho như trong
Hình 3.11. Trong luận văn chọn kết cấu quan trọng nhất là dầm dọc
DD1, n i c hệ thống tà v t và ray đặt trực tiếp để phân t ch
Dầm ngang DN1

Dầm ngang DN2

Dầm ngang DN3

Dầm dọc DD1

Dầm ngang DN4

Dầm dọc DD1

Dầm ngang DN5

Dầm ngang DN4

Dầm ngang DN3

Dầm ngang DN2

Dầm ngang DN1

Dầm dọc DD2

Dầm dọc DD2

Hình 3.11:

ặt bằng ký hiệu hệ kết cấu ch nh (dầm dọc và dầm ngang
của cầu
a) Ph n t h hu ển vị ủa ầu ư i t
ụn ủa t nh t i ao m t n
lư n
n th n ủa ầu t v t v a
.

17
0.0

Chuyen vi chua an mon
Chuyen vi an mon hien tai

Chuyen vi [m]

-2.0x10-4

-4.0x10-4

-6.0x10-4

-8.0x10-4

-1.0x10-3
0

5

10

15

20

25

30

Chieu dai nhip dam [m]

Hình 3.12: So sánh chuyển vị của dầm do tĩnh tải khi chưa ăn m n và ăn
m n

Hình 3.13: Phổ chuyển vị của dầm do tĩnh tải khi dầm chưa ăn m n
b) Ph n t h n u t Von-mi
ủa ầu ư i t
ụn ủa t nh t i
ao m t n lư n
n th n ủa ầu t v t v a


18
3.5x107

Ung suat dam DD1 chua an mon
Ung suat dam DD1 da bi an mon hien tai

3.0x107

Ung suat [N/m2]

2.5x107
2.0x107
1.5x107
1.0x107

5.0x106
0.0
0

5

10

15

20

25

30

Chieu dai nhip dam [m]

Hình 3.14: So sánh ứng suất Von-misses của dầm do tĩnh tải khi chưa ăn
m n và ăn m n

Hình 3.15: Phổ phân bố ứng suất của dầm chưa ăn m n do tĩnh tải

Hình 3.16: Phổ phân bố ứng suất của dầm đ ăn m n do tĩnh tải
c) Ph n t h n u t tiếp ủa ầu ư i t
ụn ủa t nh t i ao
t n lư n
n th n ủa ầu t v t v a

m

19
6.0x106

Ung suat tiep chua an mon
Ung suat tiep tai thoi diem an mon hien tai

Ung suat tiep [N/m2]

4.0x106
2.0x106
0.0
-2.0x106
-4.0x106
-6.0x106
-8.0x106
0

5

10

15

20

25

30

Chieu dai nhip cau [m]

Hình 3.17: So sánh ứng suất tiếp của dầm do tĩnh tải khi chưa ăn m n và
ăn m n
d) Ph n t h hu ển vị ủa ầu ư i t
ụn ủa t i t n độn l h
o đo n t u
a
hi đoàn tàu chuyển động toàn bộ tải trọng của đoàn tàu được
truyền vào hệ thống ray thông qua sự tiếp xúc giữa bánh xe hoả và ray
Tải trọng của mội bánh xe truyền vào ray khoảng 14 tấn (xem phần mô
hình tải trọng , tải trọng này di chuyển dọc ray theo thời gian phụ thuộc
vào vận tốc của đoàn tàu Trong luận văn lấy vận tốc cho phép của đoàn
tàu khi qua cầu là

, và tiến hành thiết lập mô hình tải trọng

động cho bài toán Chiều dài nhịp cầu là
toán thì sau thời gian

qua phân t ch t nh

thì đoàn tàu s vượt qua cầu Trong luận

văn s tr ch xuất kết quả phân t ch trong khoảng thời gian

.

20
1.8x10

6.0x10-6

-6

Dam DD1 chua bi an mon, t=0.0774s
Dam DD1 da bi an mon hien tai, t=0.0774s

3.0x10-6
Chuyen vi [m]

Chuyen vi [m]

1.2x10-6

6.0x10-7

0.0
0

5

10

15

20

25

30

Chieu dai dam DD1 [m]
-3.0x10-6

0.0
0

5

10

15

20

25

30

Dam DD1 chua bi an mon, t=0.1548s
Dam DD1 da bi an mon hien tai, t=0.1548s

-6.0x10-6

Chieu dai dam DD1 [m]

-6.0x10-7

Hình 3.18: So sánh phổ chuyển vị
dọc dầm DD1 (dầm dọc bi n giữa
mô hình cầu chưa bị ăn m n (dưới
10 năm và mô hình cầu đ bị ăn
m n
hiện tại (t 0 0 4s

Hình 3.19: So sánh phổ chuyển vị
dọc dầm DD1 (dầm dọc bi n giữa
mô hình cầu chưa bị ăn m n
(dưới 10 năm và mô hình cầu
đ bị ăn m n hiện tại (t 0 154 s

Dam DD1 chua bi an mon, t=1.471s
Dam DD1 da bi an mon hien tai, t=1.471s

1.25x108

1.00x108

7.50x10

7

5.00x10

7

Dam DD1 chua bi an mon, t=1.548s

Dam DD1 da bi an mon hien tai, t=1.548s

1.50x108

Ung suat Von-Mises [N/m2]

Ung suat Von-Mises [N/m2]

1.50x108

2.50x107

1.25x108
1.00x108
7.50x107
5.00x107
2.50x107
0.00

0.00
0

5

10

15

20

Chieu dai dam DD1 [m]

25

30

0

5

10

15

20

Chieu dai dam DD1 [m]

25

30


21

Hình 3.20: So sánh phổ ứng suất
dọc dầm DD1 (dầm dọc bi n giữa
mô hình cầu chưa bị ăn m n
(dưới 10 năm và mô hình cầu
đ bị ăn m n hiện tại (t 1 4 1s

e) Ph n t h n
h
o đo n t u

Hình 3.21: So sánh phổ ứng suất
dọc dầm DD1 (dầm dọc bi n giữa
mô hình cầu chưa bị ăn m n
(dưới 10 năm và mô hình cầu đ bị
ăn m n hiện tại (t 1 54 s

u t ắt ủa ầu ư i t
a

ụn

ủa t i t n độn l

1.000

Phan tram dien tich tiet dien con lai sau khi bi an mon

Đá g á ộ
ậ
ả
ƣở g ủ ă m
ầm DD1
Dựa vào lý thuyết t nh toán và kết quả đo đạt tại thời điểm hiện tại
c thể t nh toán một cách gần đúng phần diện t ch tiết diện c n lại theo
thời gian ăn m n của cầu Hiệp ỹ được cho như trong Hình 3.22 và
Hình 3.23.

Phan tram dien tich tiet dien con lai sau khi bi an mon

3.4.

An mon cao
An mon thap
An mon trung binh
An mon cau Hiep My

0.975

0.950

0.925

0.900

0.875

1.000

An
An
An
An

0.975

mon
mon

mon
mon

cao
thap
trung binh
cau Hiep My

0.950

0.925

0.900
0

20

40

60

80

100

120

Thoi gian an mon [nam]

0

20

40

60

80

100

120

Thoi gian an mon [nam]

Hình 3.22: Diện t ch tiết diện c n lại
sau khi bị ăn m n của bản cánh

Hình 3.23: Diện t ch tiết diện c n
lại sau khi bị ăn m n của bản bụng


22

3.4.1.
a)

n h m n

u t

v i t i t n t nh

b)

n h m n

u t

v i t i t n đo n t u

3.4.2.
3.5. K

ậ C ƣơ g 3


23

KẾT LU N V KIẾN NGH
1. K

ậ

Luận văn đ tiến hành khảo sát hiện trạng ăn m n của một số cầu
trong hu vực iền Trung Việt Nam, nhưng vì lý do nội dung của
luận văn quá lớn không thể trình bày hết được kết quả của tất cả các
cầu mà chỉ chọn cầu ti u biểu để trình bày đ là cầu Hiệp ỹ thuộc
x Cam Thịnh Đông, TP Cam Ranh, tỉnh hánh hoà ết quả khảo
sát bi n dạng của vết ăn m n được khảo sát chụp ảnh, ghi lại k ch

thước và số liệu đo đạt để tiến hành xây dựng mô hình đánh phân
t ch sự ảnh hưởng của các vết ăn m n bằng phư ng pháp số
Luận văn đ xây dựng được một c sở lý thuyết để đánh giá ảnh
hưởng của sự ăn m n đối với hệ thống cầu thép của đường sắt tr n
địa bàn iền Trung
Qua kết quả phân t ch cho thấy tốc độ ăn m n đối với cầu thép tr n
địa bàn hánh Hoà n i ri ng và iền Trung Việt Nam n i chung là
cao h n mức ăn m n trung bình của những nghi n cứu đ được thực
hiện, nghĩa là cao h n mức ăn m n trong môi trường đô thị ết quả
này ph hợp vì hệ thống cầu đường sắt đa số xây dựng tại khu vực
nông thôn của iền Trung, ph a Đông giáp biển và ph a Tây bị chắn
bởi d y Trường S n n n hàm lượng clorua trong không kh cao h n
nhưng khu vực nông thôn iền Bắc hay iền Nam Do vậy tốc độ
ăn m n c thể được đánh giá là lai giữa môi trường nông thôn và
môi trường biển
Thông qua đánh giá chỉ số độ tin cậy cho thấy đối với tuổi thọ cầu từ
đến

năm thì ảnh hưởng của sự ăn m n làm giảm khả

năng chịu uốn, cắt và v ng là từ

đến

hả năng ảnh

hưởng này rất lớn, gây sự nguy hiểm cho phư ng tiện lưu thông