Phân tích hiệu quả gia cường của lớp phủ UHPFRC trên bản sàn cầu thép trực hướng bằng phương pháp phần tử hữu hạn

Tóm tắt

Trong sàn cầu thép trực hướng (Orthotropic Steel Bridge Deck - OSD), sự phân bố theo phương ngang của bánh xe tạo ra ứng suất cục bộ lớn trong cấu kiện tấm sàn thép với chiều dày nhỏ. Để giảm ứng suất gây ra và từ đó kéo dài tuổi thọ của công trình, lớp phủ UHPFRC (Ultra High-Performance Fiber Reinforced Concrete - Bê tông cốt sợi hiệu suất siêu cao) thường được sử dụng trong các nghiên cứu trước đây. Trong nghiên cứu hiện tại, phân tích phần tử hữu hạn ba chiều với mô hình vật liệu phi tuyến của UHPFRC được tiến hành để tính toán các giá trị chuyển vị và biến dạng của mặt cầu thép trước và sau khi gia cường bằng lớp phủ UHPFRC. Trong nghiên cứu hiện tại, các kết quả phân tích số của bản sàn cầu được gia cường bằng UHPFRC sẽ được kiểm chứng với các kết quả thực nghiệm. Sự giảm rõ rệt trong các giá trị chuyển vị và độ biến dạng đã được quan sát thấy từ dữ liệu thu thập được trong mô hình số cũng như trong thực nghiệm, cho thấy sự hiệu quả của việc sử dụng lớp phủ gia cường UHPFRC. Ảnh hưởng của độ dày lớp phủ UHPFRC cũng được xem xét trong nghiên cứu này.

Từ khóa: UHPFRC; sàn cầu thép trực hướng (OSD); tải trọng bánh xe; phương pháp phần tử hữu hạn.