Ứng xử mất ổn định của dầm thép cong dạng vòm

TS. ĐẶNG ĐĂNG TÙNG TS. NGUYỄN CẢNH TUẤN ĐINH LONG HƯNG MAI HOÀNG BẢO Trường Đại học Bách khoa - Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh.

TÓM TẮT: Dầm thép cong dạng vòm có thể được sử dụng rất phù hợp cho công trình cầu ở khu vực đồng bằng sông Cửu Long. Tuy nhiên, việc tính toán và thiết kế cho dầm cong còn nhiều hạn chế do thiếu cơ sở lý thuyết. Nghiên cứu này tập trung giới thiệu về kết cấu dầm cong dạng vòm sử dụng cho công trình cầu. Trước hết, lý thuyết tính toán sức kháng mất ổn định sẽ được giới thiệu dựa trên nền tảng lý thuyết về dầm cong đã được phát triển. Một số phân tích phần tử hữu hạn sẽ được thực hiện nhằm đánh giá độ tin cậy của lý thuyết đã đề xuất. Một mô hình cầu thép thực tế sẽ được mô phỏng và phân tích bằng phần mềm phần tử hữu hạn cao cấp có xét đến ứng xử phi tuyến vật liệu và biến dạng lớn. Kết quả cho thấy tính phù hợp và độ tin cậy của lý thuyết đã đề xuất. Đồng thời, kết quả nghiên cứu cũng đã chỉ ra được một số thiếu sót về cơ sở lý thuyết của dầm cong cần được phát triển trong các nghiên cứu sâu hơn.

TỪ KHÓA: Dầm cong dạng vòm, dầm cong, mất ổn định do uốn xoắn, cầu thép, đường cong thiết kế mất ổn định.

Abstract: Shallow-arched steel girders can be appropriately used for bridge structures in the Mekong Delta Area. However, the calculation and design for this kind of girder is still limited due to the lack of theoretical basis. This study focused on introducing shallow-arched steel girders used for bridge structures. First of all, the theory of the flexural-torsional buckling resistance will be introduced based on the theory of curved beams developed in previous research. A number of finite-element analyzes will be conducted to assess the reliability of the proposed theory. An actual steel bridge model will be simulated and analyzed by advanced-finite-element software with consideration of nonlinear materials and large deformation behaviors. The results show the suitability and reliability of the proposed theory. Additionally, the research results also pointed out some shortcomings of the theoretical basis of curved girders that need to be developed in further studies.

Keywords: Shallow-arched steel girder, curved girder, flexural-torsional buckling, steel bridge, design buckling curve.