Nghiên cứu các mô hình số mô phỏng tải trọng nổ lên kết cấu bê tông cốt thép sử dụng phần mềm Abaqus

Abstract

Để hạn chế tối đa thiệt hại do tải trọng nổ lên các công trình bê tông cốt thép, việc nghiên cứu về tác động của tải trọng này lên kết cấu bê tông cốt thép là hết sức cần thiết, để từ đó có các giải pháp về mặt kết cấu, giải pháp về vật liệu phù hợp. Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu các mô hình số mô phỏng tải trọng nổ lên kết cấu bê tông cốt thép sử dụng phần mềm phần tử hữu hạn Abaqus. Ba mô hình số mô phỏng tải trọng nổ được sử dụng trong phần mềm Abaqus được nghiên cứu gồm: Phương pháp không lưới (SPH), phương pháp sử dụng khối nổ tương đương và phương pháp kết hợp Lagrangian – Eulerianian. Kết quả nghiên cứu mô phỏng số và thực nghiệm được thực hiện trên tấm bê tông cốt thép có kích thước 1000x1000x60mm. Tải trọng nổ nghiên cứu là thuôc nổ TNT được đặt cách mặt thoáng của tấm bê tông cốt thép 5cm. Bê tông được mô phỏng tuân theo mô hình Johnson–Holmquist-II (JH-2). Mô hình đàn dẻo được sử dụng để mô phỏng cốt thép. Sự hư hại và phá hủy ở mặt trên, mặt dưới và ứng xử cơ học của các mẫu thí nghiệm dưới tác động của tải trọng nổ được phân tích và so sánh giữa thí nghiệm và mô phỏng để đánh giá hiệu quả của các mô hình sử dụng