Khảo sát các tham số ảnh hưởng đến khả năng chịu lực của dầm bê tông không cốt thép đai được gia cường chịu cắt bằng tấm CFRP

Abstract

Vật liệu tấm CFRP (Carbon Fiber-Reinforced Polymer) được sử dụng phổ biến để gia cường các kết cấu thựctế bằng bê tông cốt thép. Do có tính chất cơ học vượt trội so với thép, nên vật liệu này mang lại hiệu quả giacường cao đối với các cấu kiện chịu uốn và chịu cắt. Cho đến nay, số lượng nghiên cứu trên dầm bê tông không cốt đai được gia cường chịu cắt vẫn còn hạn chế. Do đó, trong nghiên cứu này, các mô hình phần tử hữu hạn đã được xây dựng và kiểm chứng trên sáu dầm thực nghiệm, gồm một dầm đối chứng và năm dầm gia cường bằng các tấm CFRP trên ½ chiều cao dầm. Các mô hình số cho phép mô phỏng chính xác khả năng chịu cắt, sơ đồ vết nứt và cơ chế phá hoại của các dầm thí nghiệm. Từ đó, các mô hình dầm đã được phát triển nhằm khảo sát các tham số thiết kế ảnh hưởng đến khả năng chịu cắt của dầm bê tông gia cường bằng CFRP, bao gồm: (i) cường độ chịu nén của bê tông; (ii) hàm lượng cốt thép dọc; (iii) sơ đồ dán CFRP; (iv) số lớp CFRP. Những kết quả thu được chỉ ra rằng, cường độ chịu nén của bê tông và hàm lượng cốt thép ảnh hưởng lớn đến khả năng chịu cắt của các dầm gia cường. Trong khi đó, sơ đồ dán CFRP và số lớp CFRP ảnh hưởng lớn đến độ dẻo, sơ đồ vết nứt và cơ chế phá hoại của dầm gia cường chịu cắt.