Mô phỏng số ứng xử va đập của sàn bê tông nước biển cát biển cốt GFRP

Tóm tắt

Bê tông nước biển cát biển kết hợp với cốt thanh chịu lực polymer gia cường sợi thủy tinh (GFRP) là một giải pháp phù hợp cho các công trình xây dựng ở khu vực ven biển và hải đảo. Cho đến nay, những hiểu biết về ứng xử và thiết kế loại kết cấu này vẫn còn rất hạn chế, đặc biệt là ứng xử động của kết cấu dưới tải va đập. Bài báo này nghiên cứu ứng xử va đập của sàn bê tông nước biển cát biển cốt GFRP (GFRP-SC) bằng phương pháp mô phỏng số dựa trên chương trình LS-DYNA. Nghiên cứu mô phỏng được thực hiện trên hai mẫu sàn, gồm một sàn GFRP-SC và một sàn bê tông cốt thép (BTCT) đối chứng. Các mẫu sàn có cùng hàm lượng cốt dọc là 0,7%, kích thước chiều rộng × dày × dài là 1,0 × 0,1 × 2,3 (m), tương ứng với tỷ số nhịp trên chiều dày sàn là 20. Kết quả mô phỏng số được kiểm chứng với thí nghiệm và cho kết quả tương đồng tốt. Kết quả cho thấy lực va đập đạt giá trị đỉnh rất sớm ngay ở những xung va đập đầu tiên; trong khi, chuyển vị của sàn bắt đầu gia tăng nhanh và đạt giá trị lớn nhất ở thời điểm trễ hơn đáng kể sau khi lực va đập đạt đỉnh. Phản lực gối tựa được ghi nhận rất thấp so với lực va đập đỉnh. So với sàn BTCT, khả năng kháng va đập và kiểu phá hoại của sàn GFRP-SC không có sự khác biệt đáng kể nhưng biến dạng của sàn GFRP-SC lớn hơn sàn BTCT. Các sàn đều bị phá hủy do uốn ở giai đoạn ứng xử tổng thể, không phải ở giai đoạn cục bộ.