Page 82 - Tạp chí Giao Thông Vận Tải - Số Tết Âm Lịch

SỐ 1+2 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

Nghiên cứu sự phân bố tải trọng của cầu dầm Super-T

có chiều cao lớn

n TS. LÊ BÁ KHÁNH; CN. NGUYỄN HỮU PHƯỚC (*)
Đại học Bách khoa TP. Hồ Chí Minh (Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh)
Email: nguyenphuoc2001313@gmail.com
(*)

và lực cắt do hoạt tải HL-93, từ đó đảm bảo thiết kế các
TÓM TẮT: Nghiên cứu này tập trung vào việc phân thành phần cầu một cách an toàn và hiệu quả. Hệ số phân
tích sâu hơn về cách phân bố tải trọng lên kết cấu bố hoạt tải được tính toán theo các công thức hướng dẫn
nhịp dầm Super T. Bằng việc kết hợp phương pháp
phần tử hữu hạn và phương pháp dầm đơn, nghiên trong TCVN 11823-2017. Phạm vi áp dụng của các công
cứu đã đánh giá ảnh hưởng của chiều cao dầm thức này phụ thuộc vào loại dầm và các điều kiện tham số
vượt quá phạm vi áp dụng trong Tiêu chuẩn TCVN hình học của cầu, được xác định trong các bảng tra tại Điều
11823-2017 lên hệ số phân bố hoạt tải. Sử dụng 6.2.2.2, Phần 4 của TCVN 11823-2017 [1].
phần mềm Midas Civil và mô hình tải trọng HL-93, Tiêu chuẩn [1] không nêu rõ cách xác định hệ số phân
nghiên cứu đã tiến hành mô phỏng và tính toán chi bố hoạt tải cho mô-men trong các dầm giữa của cầu sử
tiết. Kết quả thu được cho thấy, đối với dầm Super dụng dầm Super T có chiều cao lớn hơn 1.700 mm. Một số
T có chiều cao 1.750 mm, công thức tính hệ số tài liệu [2, 3] gợi ý nên tạm thời áp dụng phương pháp đòn
phân bố hoạt tải cho mô-men trong các dầm giữa bẩy trong những trường hợp này, tuy nhiên đề xuất này
theo TCVN 11823-2017 vẫn có thể áp dụng một vẫn chưa được xác minh bằng các tính toán cụ thể [2, 3].
cách hiệu quả, đặc biệt trong giai đoạn thiết kế sơ Bài báo này nhằm mục tiêu ứng dụng thực tế vào việc
bộ hoặc khi cần các kết quả ước tính nhanh chóng.
phân tích ảnh hưởng của sự thay đổi chiều cao dầm đến
TỪ KHÓA: Hệ số phân bố hoạt tải, dầm Super-T, giá trị hệ số phân bố hoạt tải, trên cơ sở phân tích trường
TCVN 11823-2017, phương pháp phần tử hữu hạn. hợp nhịp cầu dẫn của cầu Cẩm Kim. Để giải quyết vấn đề

ABSTRACT: This study focuses on a deeper về việc áp dụng Tiêu chuẩn TCVN 11823-2017 cho dầm
analysis of load distribution on Super T-beam Super T có chiều cao lớn, nghiên cứu đã sử dụng kết hợp
bridge structures. By combining finite element phương pháp phần tử hữu hạn và phương pháp dầm đơn
method (FEM) and beam method, the study để xác định hệ số phân bố hoạt tải một cách có cơ sở hơn.
assessed the impact of beam height exceeding the Phần mềm Midas Civil và mô hình tải trọng HL-93 được
application range specified in TCVN 11823-2017 dùng để mô phỏng và tính toán.
on the live load distribution factor. Using Midas
Civil software and the HL-93 load model, detailed 2. HỆ SỐ PHÂN BỐ HOẠT TẢI
simulations and calculations were performed. The 2.1. Xác định hệ số phân bố hoạt tải
results show that for Super T-beams with a height Kết cấu nhịp cầu dầm-bản (Hình 2.1a) có thể được mô
of 1,750 mm, the load distribution factor formula
for moments in intermediate beams according to hình hóa dưới dạng 1D (Hình 2.1b) hoặc 3D - khung không
TCVN 11823-2017 can still be applied effectively, gian (Hình 2.1c) (sau đây gọi tắt là 3D-KKG). Hệ thống 1D hay
especially during the preliminary design phase or mô hình dầm đơn cho phép tính toán các hiệu ứng tải trọng
when quick estimation results are needed. một cách dễ dàng. Tuy nhiên, vấn đề chính là cách phân bố
tải trọng lên các dầm, điều này thường được thực hiện bằng
KEYWORDS: Live load distribution factor, Super-T
girder, TCVN 11823-2017 specifications, Finite cách sử dụng các hệ số phân bố để chuyển đổi hệ thống kết
element analysis. cấu thật (Hình 2.1a) thành hệ thống 1D (Hình 2.1b), hay còn
được gọi là phương pháp phân tích dầm đơn [1, 4].
Phương pháp phân tích chi tiết thường ứng dụng các
mô hình phức tạp hơn, điển hình là mô hình 3D-KKG. Mô
hình này cho phép mô tả chi tiết các yếu tố như hình học,
1. ĐẶT VẤN ĐỀ vật liệu và điều kiện biên của kết cấu. Để phân tích các mô
Hệ số phân bố hoạt tải là một hệ số quan trọng trong hình này, người ta thường sử dụng các công cụ phần mềm
thiết kế công trình cầu, giúp thuận tiện xác định mô-men dựa trên phương pháp phần tử hữu hạn [5].

81