Mô hình mô phỏng cho cấu kiện cột thép ngắn tạo hình nguội có lỗ khoét bản bụng lệch tâm

Tóm tắt

Bài báo thực hiện một nghiên cứu mô phỏng về các cột ngắn thép chữ C tạo hình nguội có lỗ khoét lệch tâm chịu mất ổn định cục bộ. Mô hình phần tử hữu hạn được xây dựng bằng phần mềm ABAQUS nhằm mô phỏng chương trình thí nghiệm đã được thực hiện. Mẫu thí nghiệm dùng tiết diện chữ C cao 200 mm, dày 1,9 mm và chiều dài 520 mm. Lỗ khoét bản bụng bao gồm hai loại là đúng tâm và lệch tâm với chiều cao lỗ khoét bằng 0,5 lần và độ lệch tâm bằng 0,2 lần chiều cao tiết diện. Mô hình phần tử hữu hạn có xét đến các đặc trưng vật liệu thực tế cũng như các sai lệch hình học đã được đo đạc. Các đặc trưng của vật liệu thực tế bao gồm cả phần phẳng cũng như phần góc của mẫu thí nghiệm sau đó được xử lý để đưa vào mô hình mô phỏng. Các sai lệch hình học đo đạc cũng được chuyển về các dạng phương trình toán học trước khi được đưa vào mô hình mô phỏng thông qua việc phát triển một số chương trình lập trình MATLAB. Mô hình phần tử hữu hạn gồm hai đầu ngàm chịu nén đúng tâm với việc gia tải bằng cách cho di chuyển một đầu của mẫu mô phỏng và đầu kia cố định. Kết quả số thu được từ mô hình sau đó được so sánh và kiểm chứng với các kết quả thí nghiệm. So sánh chứng minh sự phù hợp giữa các kết quả thí nghiệm và mô hình cả về khả năng chịu lực và ứng xử mất ổn định. Các mô hình phần tử hữu hạn đã được kiểm chứng sau đó sẽ được sử dụng cho các nghiên cứu sau này để mở rộng số liệu, nhằm bổ sung cơ sở dữ liệu và phát triển các khuyến nghị thiết kế cho cột thép tạo hình nguội tiết diện chữ C có lỗ khoét lệch tâm khi chịu mất ổn định cục bộ.