Nghiên cứu ứng xử chịu uốn của dầm bê tông cốt thép được tăng cường bằng bê tông cốt lưới dệt

Tóm tắt: Công nghệ sử dụng bê tông cốt sợi dệt để tăng cường, sửa chữa các kết cấu bê tông bị

xuống cấp đã và đang được nghiên cứu phát triển. Bài báo này trình bày nghiên cứu về ứng xử chịu

uốn của dầm bê tông cốt thép được tăng cường bằng bê tông cốt lưới dệt bọc bên ngoài. Mô hình

phần tử hữu hạn (PTHH) bằng phần mềm ABAQUS được sử dụng để mô phỏng sự làm việc chịu

uốn của kết cấu, có xét đến đặc điểm làm việc phi tuyến của vật liệu cũng như hình học. Mô hình

ứng xử dính bám giữa hai lớp vật liệu được sử dụng để mô tả chính xác sự làm việc cũng như cơ

chế phá hoại của kết cấu dầm được tăng cường. Kết quả mô phỏng được so sánh với kết quả thí

nghiệm với mục đích kiểm chứng sự chính xác của mô hình

pdf 7 trang yennguyen 3220
Bạn đang xem tài liệu "Nghiên cứu ứng xử chịu uốn của dầm bê tông cốt thép được tăng cường bằng bê tông cốt lưới dệt", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Nghiên cứu ứng xử chịu uốn của dầm bê tông cốt thép được tăng cường bằng bê tông cốt lưới dệt

Nghiên cứu ứng xử chịu uốn của dầm bê tông cốt thép được tăng cường bằng bê tông cốt lưới dệt
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 48 (3/2015) 70
NGHIÊN CỨU ỨNG XỬ CHỊU UỐN CỦA DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP 
ĐƯỢC TĂNG CƯỜNG BẰNG BÊ TÔNG CỐT LƯỚI DỆT 
Nguyễn Huy Cường1, Vũ Văn Hiệp1, Lê Đăng Dũng1 
Tóm tắt: Công nghệ sử dụng bê tông cốt sợi dệt để tăng cường, sửa chữa các kết cấu bê tông bị 
xuống cấp đã và đang được nghiên cứu phát triển. Bài báo này trình bày nghiên cứu về ứng xử chịu 
uốn của dầm bê tông cốt thép được tăng cường bằng bê tông cốt lưới dệt bọc bên ngoài. Mô hình 
phần tử hữu hạn (PTHH) bằng phần mềm ABAQUS được sử dụng để mô phỏng sự làm việc chịu 
uốn của kết cấu, có xét đến đặc điểm làm việc phi tuyến của vật liệu cũng như hình học. Mô hình 
ứng xử dính bám giữa hai lớp vật liệu được sử dụng để mô tả chính xác sự làm việc cũng như cơ 
chế phá hoại của kết cấu dầm được tăng cường. Kết quả mô phỏng được so sánh với kết quả thí 
nghiệm với mục đích kiểm chứng sự chính xác của mô hình. 
Từ khóa: ứng xử chịu uốn, tăng cường, bê tông cốt lưới dệt (TRC), ABAQUS, dính bám, phi tuyến 
1. GIỚI THIỆU CHUNG 1 
Giữa thế kỷ 19, bê tông cốt thép (BTCT) đã được 
phát minh và ảnh hưởng lớn đến việc phát triển các 
dạng kết cấu mới. Từ đó, BTCT trở thành một dạng 
vật liệu phổ biến, phần lớn các kết cấu công trình 
được tạo nên từ vật liệu phức hợp này. Hiện nay, 
nhiều công trình xây dựng đã được sử dụng một thời 
gian dài, và đã bắt đầu xuống cấp. Các kết cấu cũ 
không đáp ứng được nhu cầu tải trọng ngày càng 
lớn. Đồng thời, các kết cấu này cần phải được cải 
tạo để đáp ứng những tiêu chuẩn mới ngày càng 
chặt chẽ, đòi hỏi tính an toàn cao hơn. 
Hình 1: Các thành phần chính của TRC 
1 Viện Kỹ thuật Xây dựng, Đại học Giao thông vận tải 
Trong nhiều thế kỷ vừa qua, con người luôn 
tìm kiếm một vật liệu xây dựng thỏa mãn các 
yêu cầu về sử dụng, chịu lực, độ bền và hiệu 
quả kinh tế. Cùng với sự phát triển chung của 
khoa học, nhiều loại vật liệu mới đã được 
nghiên cứu và chế tạo thành công trong đó có bê 
tông cốt lưới dệt (Textile-Reinforced Concrete, 
TRC). Bê tông cốt lưới dệt là một thành tựu mới 
trong lĩnh vực kết cấu bê tông, được phát triển 
đầu tiên tại Đức bởi hai trung tâm nghiên cứu 
tại trường Đại học Kỹ thuật Tổng hợp Dresden 
và trường Đại học Kỹ thuật RWTH Aachen từ 
những năm 1990 ([1], [2]). 
Hình 2: Hệ thống các loại cốt dung cho bê tông 
TRC bao gồm hai thành phần chính là lưới 
sợi dệt và bê tông hạt mịn (Hình 1). Sự phát 
triển của TRC dựa trên nguyên tắc cơ bản của 
bê tông cốt sợi ngắn phân tán (Hình 2). Khác 
với bê tông sợi ngắn, lưới sợi dệt trong bê tông 
cốt lưới dệt được làm từ những sợi nhỏ (sợi cơ 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 48 (3/2015) 71
bản), có nguồn gốc từ carbon hoặc thủy tinh, với 
chiều dài không giới hạn được bó lại thành các 
bó nhỏ. Mỗi bó này chứa hàng trăm hoặc hàng 
nghìn sợi cơ bản nằm song song với nhau và có 
vị trí không thay đổi trên mặt cắt ngang của bó 
sợi (Hình 3). Sau đó, các bó sợi được dệt thành 
tấm lưới và đặt vào bê tông hạt mịn thay thế 
thép làm cốt. Lưới sợi dệt được phủ lớp bọc 
polymer kích thước nano giúp làm tăng khả 
năng dính bám các sợi cơ bản với nhau và giữa 
các bó sợi với bê tông hạt mịn trên bề mặt tiếp 
xúc [2]. 
Hình 3: Mặt cắt cốt sợi thủy tinh gồm 400 sợi 
cơ bản đặt trong bê tông mịn [2] 
Hình 4: Thành phần của bê tông hạt mịn 
Bê tông hạt mịn để kết hợp với lưới sợi được 
viện kết cấu bê tông đại học TU Dresden nghiên 
cứu và phát triển trong khuôn khổ dự án SFB 
528 về sửa chữa, tăng cường [2]. Kích thước hạt 
lớn nhất trong hỗn hợp có đường kính chỉ 1 
mm, nên loại bê tông này được phân loại là như 
một loại vữa (Hình 4). Điều này đảm bảo khả 
năng dính bám tốt với lưới sợi dệt và nhằm tạo 
ra cấu kiện có kích thước nhỏ và chiều dày 
mỏng. Bê tông hạt mịn này sử dụng xi măng, tro 
bay, microsilica làm chất kết dính, nước và phụ 
gia trong trường hợp cần thiết. Tỉ lệ khối lượng 
từng thành phần thay đổi phụ thuộc tùy theo 
chủng loại sử dụng [3]. 
Cốt lưới dệt được sản xuất từ carbon, thủy 
tinh không bị ăn mòn bởi môi trường, do đó 
chiều dày yêu cầu của lớp bê tông bảo vệ của 
cấu kiện giảm xuống chỉ ở mức mm và kết cấu 
trở nên thanh mảnh hơn. Lớp lưới dệt có diện 
tích bề mặt lớn hơn nhiều so với thanh cốt thép 
truyền thống, do đó bê tông cốt lưới dệt có được 
lực dính bám lớn hơn nhiều, có khả năng giảm 
chiều dài neo, khoảng cách và bề rộng vết nứt 
nhỏ [3]. 
Xét trên cả góc độ kỹ thuật và kinh tế, bê 
tông cốt lưới dệt đặc biệt phù hợp cho việc tăng 
cường, sửa chữa các công trình cũ, nhất là các 
công trình yêu cầu cao về chống ăn mòn, giữ 
nguyên độ mảnh và trọng lượng nhẹ. Với những 
ưu điểm của mình, TRC đang dần thay thế cho 
FRP - một dạng vật liệu gia cường phổ biến cho 
kết cấu BTCT trước đây. 
Đã có nhiều nghiên cứu lý thuyết và thực 
nghiệm về việc ứng dụng TRC để tăng cường 
kết cấu BTCT như: nghiên cứu dầm BTCT được 
gia cường với các lớp TRC khác nhau; nghiên 
cứu hiệu quả hạn chế nở ngang của bê tông chịu 
nén với lớp áo TRC bọc ngoài v.v. Các nghiên 
cứu ban đầu đã cho thấy tiềm năng ứng dụng 
trong lĩnh vực tăng cường là rất lớn ([6], [7]). 
Trong nghiên cứu này, ứng xử chịu uốn của 
dầm BTCT được tăng cường bằng TRC được 
phân tích bằng phương pháp PTHH. 
2. TÓM TẮT NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 
Hussein (et al. [4]) đã nghiên cứu thực nghiệm 
dầm BTCT được tăng cường bằng TRC với 3 mẫu 
dầm BTCT thu nhỏ (150x200x2200mm). Các dầm 
được tiến hành thí nghiệm uốn 4 điểm, dưới tác 
dụng của chuyển vị với tốc độ 1 mm / phút cho đến 
khi phá hoại. Các LVDTs được gắn vào bề mặt dưới 
của dầm để đo chuyển vị trong quá trình thí nghiệm. 
Cốt thép dọc của dầm là 2Φ10 được đặt ở cả phía 
trên và dưới, với lớp bảo vệ dày 25mm. Cốt đai dầm 
Φ6 được đặt với khoảng cách 75mm, để đảm bảo 
dầm bị phá hoại do uốn. Hai dầm (BF1) không tăng 
cường được sử dụng làm mẫu đối chứng để so sánh 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 48 (3/2015) 72
hiệu quả của việc tăng cường TRC. Một dầm (BF2) 
đã được tăng cường bằng TRC bọc phía ngoài. Lớp 
TRC này sử dụng vữa xi măng và 10 lớp sợi lưới 
dệt. Lớp TRC này có tiết diện hình chữ U với bề 
rộng là 40cm và chiều dài là 185cm. Đối với dầm 
BF2, một lớp bê tông mịn có chiều dày khoảng 2 
mm được bọc lên dầm bê tông. Lưới sợi dệt sẽ được 
ấn nhẹ vào cho đến khi bê tông hạt mịn trồi ra khỏi 
các ô lưới. Lớp bê tông mịn thứ 2 tiếp tục được trát 
vào để bao bọc hoàn toàn lưới sợi. Quy trình này 
được lặp lại đối với các lớp lưới sợi, đảm bảo lớp bê 
tông hạt mịn trước chưa đông cứng. Chi tiết dầm thí 
nghiệm được thể hiện như Hình 5. 
10 75 750 
400mm800mm 800mm
2200mm
1850mm
200mm
150mm
2 10
2 10
6@75mm
75mm
150mm
125mm
2
P
2
P
2
P
2
P
2 10 2 10
6
25mm
25mm
4mm
2mm
400mm800mm 800mm
2200mm
10 75 750 
Hình 5: Cấu tạo chi tiết các mẫu dầm thí 
nghiệm [4] 
3. MÔ HÌNH PHẦN TỬ HỮU HẠN 
3.1 Khái quát chung 
Một mô hình ba chiều được thiết lập để mô 
phỏng ứng xử chịu uốn của dầm BTCT được 
tăng cường bằng TRC thông qua phần mềm 
PTHH ABAQUS phiên bản 6.10-1. Do tính chất 
đối xứng về kết cấu và tải trọng nên chỉ một nửa 
dầm được mô phỏng, thể hiện ở Hình 6. Mô 
hình mô phỏng này không chỉ đánh giá khả 
năng chịu lực của kết cấu mà còn cho phép phân 
tích ứng xử chịu uốn và cơ chế phá hoại của 
dầm được tăng cường. 
Hình 6: Mô hình PTHH dầm BTCT tăng cường 
bằng TRC 
3.2 Loại phần tử và chia lưới mô hình 
Trong nghiên cứu này, phần tử C3D8R trong 
thư viện vật liệu của phần mềm ABAQUS được 
sử dụng để rời rạc mô hình. Phần tử C3D8R là 
dạng phần tử khối 3 chiều, 8 nút tuyến tính được 
gán cho các phần tử bê tông thường và bê tông 
hạt mịn của TRC. 
Các thanh cốt thép và lưới sợi dệt có thể 
được mô hình hóa bằng mô hình phần tử dạng 
khối (solid), dạng dầm (beam) hoặc dạng thanh 
(truss). Việc sử dụng mô hình phần tử dạng khối 
không được chọn do gây ra khối lượng tính toán 
lớn. Hơn nữa, thanh cốt thép và lưới sợi dệt có 
độ cứng chống uốn ngoài trục thanh khá nhỏ, vì 
vậy, phần tử dạng thanh T3D2 được sử dụng để 
mô phỏng cốt thép và lưới sợi dệt. Cụ thể hơn, 
lựa chọn phần tử dạng dây (wire) trong 
ABAQUS để mô phỏng các thanh cốt chịu lực 
(gồm cả cốt thép và lưới sợi dệt). Các thanh cốt 
dọc này được nhúng vào phần bê tông, tăng độ 
cứng cho kết cấu với giả thiết dính bám với bê 
tông là tuyệt đối. Số liệu đầu vào của dạng phần 
tử này là diện tích mặt cắt ngang và không cần 
định nghĩa cụ thể tiết diện hình học của mặt cắt. 
Hình 7: Lưới phần tử của các mô hình 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 48 (3/2015) 73
Hình 7 thể hiện mô hình đã được rời rạc 
(chia lưới). Để có được kết quả đạt độ chính xác 
cao, việc chia mịn lưới đã được thực hiện. Kích 
thước mắt lưới tổng thể là 20mm trong đó có 
một số phần tử được chia nhỏ nhất là 10mm. 
Việc chia lưới sẽ ảnh hưởng đến sự hội tụ cũng 
như kết quả phân tích. Do đó, việc lựa chọn độ 
mịn đủ nhỏ khi chia lưới là cần thiết để đảm bảo 
sự thay đổi kích thước phần tử không ảnh hưởng 
đến kết quả mô phỏng. 
3.3 Mô hình vật liệu 
3.3.1 Cốt thép 
Mô hình đàn hồi dẻo được sử dụng để mô 
phỏng tính chất vật liệu của cốt thép, thể hiện 
như Hình 6a. Đường ứng suất – biến dạng của 
thép được xác định thông qua mô đun đàn hồi 
Es và cường độ chịu kéo fy. Mô đun đàn hồi của 
cốt thép thông thường được lấy là 200GPa. Mô 
hình này có thể sử dụng được cho cả ứng xử kéo 
và nén của cốt thép. 
Bảng 1: Các thông số vật liệu thép [4] 
sE s cE 
200 GPa 0,3 578 Mpa 
3.3.2 Lưới sợi dệt 
Lưới sợi dệt là loại vật liệu có tính chất đàn 
hồi– giòn. Ứng suất kéo tăng gần như tuyến 
tính, sau khi đạt ứng suất kéo cực đại, lưới sợi 
dệt bị phá hoại ngay lập tức. Hình 4b thể hiện 
mối quan hệ ứng suất – biến dạng của lưới sợi 
dệt, không có giai đoạn biến dạng dẻo trước khi 
bị phá hoại. Sau khi đạt đến cường độ chịu kéo, 
ứng suất giảm đột ngột về không, thể hiện sự 
phá hoại giòn của vật liệu này. 
Bảng 2: Các thông số vật liệu lưới sợi dệt [4] 
tE t tuf 
31940 MPa 0,22 623 Mpa 
3.3.3 Bê tông 
Mô hình bê tông phá hoại dẻo (Concrete 
Damaged Plasticity - CDP) được sử dụng để mô 
tả tính chất vật liệu ở cả vùng kéo và nén của bê 
tông thường và bê tông hạt mịn. Các thông số cụ 
thể để xác định mô hình vật liệu này là cường 
độ chịu nén ( cf ), cường độ chịu kéo ( tf ), mô 
đun đàn hồi ( cE ), và hệ số poisson ( ). Các 
thông số này được lấy từ kết quả thí nghiệm [4]. 
Trên thực tế, chỉ có thông số cường độ chịu nén 
cf là sẵn có từ kết quả thí nghiệm. Các thông 
số khác được xác định thông qua cường độ chịu 
nén. Ví dụ, mô đun đàn hồi được xác định bằng 
công thức 4730c cE f theo chỉ dẫn của tiêu 
chuẩn ACI 318-11. Hệ số poisson  được lấy từ 
các tính chất đàn hồi phổ biến của bê tông. 
yf
sE
tuf
tE
cf 
Hình 8: Quan hệ ứng suất – biến dạng của 
 các vật liệu thép, lưới sợi dệt và bê tông. 
Đường cong ứng suất – biến dạng của 
Hognestad được sử dụng để mô tả ứng xử của 
bê tông khi chịu nén một trục (Hình 9). Mô hình 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 48 (3/2015) 74
của Hognestad có khả năng mô tả khá chính xác 
ứng xử chịu nén của nhiều cấp độ bền bê tông. 
Giá trị cường độ chịu nén cf được lấy từ thí 
nghiệm. Mô hình ứng xử này được sử dụng để 
khai báo cho vật liệu bê tông phá hoại dẻo. 
 0
0
0.15
1
0,003
c c cf f  
2
0 0
2 c cc cf f
 
 
Hình 9: Đường cong Hognestad về ứng suất-
biến dạng của bê tông khi chịu nén 
Bên cạnh đó, mô hình CDP sử dụng 5 thông 
số để mô tả quá trình hình thành và dạng phá 
hoại dẻo. Giá trị của những thông số này được 
lấy theo khuyến cáo trong hướng dẫn sử dụng 
phần mềm Abaqus [5]. Các thông số này đã 
được tập hợp trong Bảng 3. 
Bảng 3: Các thông số vật liệu khai báo 
 cho mô hình bê tông 
Loại bê tông cf 
(Mpa) 
tf 
(Mpa) 
cE 
(Mpa) 
 
Bê tông 
thường 
20 1,34 21150 0,2 
Bê tông hạt 
mịn 
23,9 2,77 23120 0,2 
Thông số mô hình phá hoại dẻo 
cK є 0 0/b c    
2/3 0,1 1,16 30° 1E-5 
3.4 Điều kiện ràng buộc và dính bám 
Mô hình dầm gia cường được tổ hợp hoàn 
chỉnh từ các phần (parts) riêng lẻ thông qua khai 
báo ràng buộc (constraint) thích hợp giữa các 
phần. Cốt thép và lưới sợi dệt được khai báo 
nhúng (embedded) vào bê tông với giả thiết 
dính bám giữa cốt chịu lực và bê tông là tuyệt 
đối (Hình 10). 
Hình 10: Ràng buộc nhúng 
(embedded constraint) 
0 0 0( , )n s tt t t
0 0 0( , )n s t   ( , )
f f f
n s t  
Hình 11: Ứng xử dính bám giữa 2 lớp vật liệu 
Mô hình ứng xử dính bám bề mặt (Surface-
based cohesive behavior) trong phần mềm 
ABAQUS được sử dụng để mô tả ứng xử dính 
bám giữa 2 lớp vật liệu bê tông và TRC (Hình 
11-a). Mô hình này có khả năng mô phỏng quá 
trình dính bám và bong tách giữa 2 lớp vật liệu 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 48 (3/2015) 75
này thông qua mối quan hệ giữa lực dính và độ 
trượt (Hình 11-b), với giả thiết ứng xử dính bám 
là tuyến tính trong giai đoạn đầu. Sau khi đạt 
đến lực dính lớn nhất, quá trình bong tách bắt 
đầu xuất hiện và kết cấu bị phá hoại khi quá 
trình bong tách diễn ra hoàn toàn. Ứng xử đàn 
hồi tuyến tính của mô hình này được thiết lập 
dựa trên ma trận độ cứng, ứng suất danh định và 
biến dạng danh định, thể hiện ở công thức (1). 
0 0
0 0
0 0
n nnn
s ss s
ttt t
t K
t t K
Kt



   
   
  
 (1) 
Trong đó: t – vector ứng suất danh định; K – 
ma trận độ cứng đàn hồi;  - vector biến dạng 
danh định [2]. 
Độ cứng Knn được lấy bằng 0,1Ecm, Kss và Ktt 
được gán bằng 0,1Gcm, với Ecm và Gcm là mô 
đun đàn hồi chịu nén và mô đun chịu cắt của bê 
tông. Trong nghiên cứu này, các giá trị khác 
nhau của biến dạng khi phá hoại được thử dần 
cho đến khi đạt được kết quả tương đồng giữa 
kết thí nghiệm và kết quả mô phỏng. 
4. KIỂM CHỨNG MÔ HÌNH PTHH 
Để kiểm chứng các mô hình phần tử hữu hạn, 
kết quả phân tích mô phỏng được so sánh với 
kết quả thí nghiệm của Hussein và cộng sự [4]. 
Cả kết quả thí nghiệm và kết quả phân tích mô 
phỏng đều được vẽ cùng trên một đồ thị quan hệ 
giữa chuyển vị - tải trọng để so sánh. 
Hình 12: Quan hệ lực – chuyển vị của dầm BF1 và BF2 
Hình 12 cho thấy sự tương đồng giữa kết quả 
mô phỏng và thực nghiệm của cả dầm BTCT và 
dầm gia cường. Ở thời điểm phá hoại, giá trị tải 
trọng giữa mô phỏng và thực nghiệm gần như 
bằng nhau, chuyển vị của đường cong thực 
nghiệm và mô phỏng cũng khá phù hợp với 
nhau. Sai số của giá trị khả năng chịu lực giữa 
kết quả thực nghiệm và mô phỏng chỉ khoảng từ 
1,3% đến 1,6%. Kết quả thí nghiệm ở Bảng 4 
cho thấy khả năng chịu tải tăng tới 86% so với 
trước khi được tăng cường. 
Bảng 4: Khả năng chịu lực của các dầm thí 
nghiệm và mô phỏng 
Dầm Thí nghiệm 
Mô 
phỏng 
Sai 
số 
Đối chứng BF1 42,82 kN 42,14 kN 1,6% 
Tăng cường BF2 77,5 kN 78,46 kN 1,3% 
Dạng phá hoại của dầm gia cường bằng TRC 
là phá hoại giòn do việc bong tách lớp TRC với 
dầm BTCT ở vị trí gần gối đỡ dầm. Hình 13 thể 
hiện sự tương đồng về cơ chế phá hoại giữa kết 
quả mô phỏng và kết quả thí nghiệm. Việc bong 
lớp TRC dẫn đến việc giảm đột ngột khả năng 
chịu lực của mẫu thí nghiệm BF2. 
Hình 13: Cơ chế phá hoại của dầm được tăng 
cường BF2 
5. KẾT LUẬN 
Việc sử dụng phương pháp mô phỏng thông 
qua phần mềm ABAQUS để phân tích, đánh giá 
ứng xử chịu uốn của kết cấu dầm BTCT được 
tăng cường bằng TRC cho kết quả khá phù hợp 
với kết quả thực nghiệm. Mô hình PTHH đạt 
được sự chính xác nhờ có xét đến tính phi tuyến 
vật liệu cũng như lựa chọn mô hình dính bám 
phù hợp giữa lớp bê tông thường và TRC. Kết 
quả nghiên cứu cũng cho thấy lợi ích của việc 
KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 48 (3/2015) 76
sử dụng TRC cho việc tăng cường kết cấu. Theo 
đó, cả độ cứng và khả năng chịu lực của dầm 
đều được tăng lên đáng kể. 
Nhược điểm của mô hình này là chưa mô tả 
được sự hình thành của vết nứt ở kết cấu. Nguyên 
nhân là do mô hình vật liệu bê tông sử dụng dạng 
rời rạc (smeared), do đó mô hình không chỉ ra 
được các vị trí và hình dạng của vết nứt. Vì vậy, 
cần có sự cải tiến cho mô hình để xét đến sự hình 
thành và phát triển của các vết nứt. 
Sự phá hoại của dạng kết cấu liên hợp này 
chủ yếu đến từ việc bong tách giữa các lớp vật 
liệu. Trong mô hình mô phỏng trên, các thông 
số của mô hình ứng xử dính bám chủ yếu được 
thu thập từ nhiều nghiên cứu khác và sử dụng 
phương pháp thử dần. Do đó, cần nghiên cứu cụ 
thể ứng xử dính bám giữa các loại vật liệu này 
để có được các thông số chính xác hơn. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] Hegger, J., N. Will (2007), Textile Reinforced Concrete — A new Composite Material. 
Advances in Construction Materials 2007, Springer Berlin Heidelberg: 147-156. 
[2] Manfred Curbach (2002), SFB 528: Textile Bewehrungen zur Bautechnischen Verstärkung und 
Instandsetzung, Arbeits- und Ergebnisbericht für die Periode II/1999 - I/2002 
[3] Proceedings of the International RILEM (2006), Textile Reinforced Concrete - State-of-the-Art 
Report of RILEM TC 201-TRC, ISBN: 2-912143-99-3, Pages: 292, 2006 
[4] Hussein M. Elsanadedy, Tarek H. Almusallam, Saleh H. Alsayed, Yousef A. Al-Salloum. 
(2013), Flexural strengthening of RC beams using textile reinforced mortar – Experimental 
and numerical study, Composite Structures, Volume 97, March 2013, Pages 40–55. 
[5] Simulia (2009), ABAQUS Analysis User's Manual 6.10. 
[6] Curbach M., Ortlepp R., Scheerer S., Frenzel M. “Verstärken mit Textilbeton – Weg von der 
Vision zur Anwendung”. Der Prüfingenieur . 2011, n° 39, p. 32-44. 
[7] Ortlepp R., Weiland S., Curbach M. “Rehabilitation and strengthening of a hypar concrete shell by 
textile reinforced concrete”. In: LIMBACHIYA M.C., KEW H.Y. (eds.) Proceedings of the 
International Conference Excellence in Concrete Construction through Innovation, London, 09.-
10.09.2008. London: Taylor & Francis Group, 2008, ISBN ISBN 978-0-415-47592-1, p. 357–364
Abstract 
FLEXURAL BEHAVIOR OF REINFORCED CONCRETE BEAM STRENGTHENED 
WITH TEXTILE REINFORCED CONCRETE 
Strengthening of reinforced concrete structures using textile reinforced concrete (TRC) has 
emerged as a viable technique to retrofit/repair deteriorated structures. In this study, the flexural 
performance of concrete beams strengthened with TRC has been investigated by means of a finite 
element analysis on ABAQUS software. The work reported in this paper deals with the analytical 
models, proposed to predict the behavior of reinforced concrete beam strengthened with externally 
bonded TRC layers. The surface – based cohesive behavior is also captured to represent the 
interfacial bonding between TRC and concrete substrate. The results of the numerical simulations 
are used to validate the experimental results. . 
Keywords: flexural behavior, strengthening, textile reinforced concrete (TRC), ABAQUS, 
bonding, nonlinear 
BBT nhận bài: 18/3/2015 
Phản biện xong: 07/4/2015 

File đính kèm:

  • pdfnghien_cuu_ung_xu_chiu_uon_cua_dam_be_tong_cot_thep_duoc_tan.pdf