Mô phỏng ảnh hưởng của lớp bảo vệ và kịch bản cháy đến dầm bê tông cốt thép

Tóm tắt

Nghiên cứu tập trung đánh giá khả năng chịu hỏa hoạn của kết cấu bê tông cốt thép (BTCT) theo tiêu chuẩn Eurocode, nhằm đáp ứng yêu cầu an toàn cấp thiết cho hạ tầng đô thị Việt Nam. Bằng phương pháp phần tử hữu hạn (FEM) trên nền tảng ANSYS APDL, tác giả thực hiện phân tích tương tác nhiệt - cơ phi tuyến tuần tự để mô phỏng sự suy giảm đặc tính vật liệu dưới tác động của đường cong nhiệt ISO 834. Trọng tâm nghiên cứu là lượng hóa ảnh hưởng của chiều dày lớp bê tông bảo vệ (20-70 mm) và các kịch bản tiếp xúc lửa (1 và 3 mặt) đến giới hạn chịu lửa của cấu kiện. Việc tự động hóa mô phỏng qua ngôn ngữ kịch bản APDL giúp xác định chính xác cơ chế phá hoại do ứng suất nhiệt và thiết lập mối liên hệ giữa cấu tạo hình học với khả năng chịu lực cực hạn. Kết quả được hệ thống hóa thành các biểu đồ thiết kế đa biến và ma trận tra cứu nhanh, cung cấp công cụ hỗ trợ kỹ sư tối ưu hóa giải pháp kỹ thuật cho từng cấp chịu lửa cụ thể. Công trình không chỉ khẳng định hiệu quả của mô phỏng số trong kỹ thuật an toàn cháy mà còn góp phần nâng cao tính bền vững cho các công trình công cộng trọng điểm trước các kịch bản hỏa hoạn phức tạp.