Bên cạnh những tải trọng như tĩnh tải, hoạt tải, gió và động đất, các công trình cầu chịu ảnh hưởng lớn của các tác động môi trường, bao gồm nhiệt độ, độ ẩm, v.v. Các tác động này có thể gây ra các ảnh hưởng to lớn đến hoạt động của kết cấu. Tác động nhiệt và độ ẩm trong các công trình cầu bê tông gây ra biến dạng cưỡng bức ở các quy mô kết cấu, cũng như quy mô khu vực hay mặt cắt. Các biến dạng này có thể có các giá trị lớn đến mức gây nứt trong bê tông. Bên cạnh đó, nhiệt độ cũng có ảnh hưởng đáng kể đến các ứng xử khác của kết cấu. Một số quan sát cho thấy, sự thay đổi nhiệt độ cũng dẫn đến sự thay đổi về đặc trưng dao động của kết cấu. Sự thay đổi do nhiệt độ này thậm chí còn lớn hơn sự thay đổi do hư hỏng trên cầu.

 

Từ thực tế trên, nhóm nghiên cứu của PGS. TS. Ngô Đăng Quang tại Trường Đại học Giao thông vận tải đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sự phân bố nhiệt độ trong dầm cầu bê tông cốt thép có mặt cắt dạng hộp trên đường ô tô” từ năm 2021 đến năm 2022.

Đề tài hướng đến thực hiện các mục tiêu sau: xác định, bằng khảo sát thực địa, sự phân bố nhiệt độ trên một số cầu bê tông cốt thép điển hình có kết cấu mặt cắt dạng hộp trên đường ô tô ở Việt Nam; xây dựng biểu đồ phân bố nhiệt độ (gradient nhiệt độ) trong các dầm cầu bê tông cốt thép có mặt cắt dạng hộp cả theo phương đứng và phương ngang của mặt cắt; và đề xuất được một số giải pháp tính toán, thiết kế xem xét được ảnh hưởng của gradient nhiệt độ trong dầm cầu bê tông cốt thép có mặt cắt dạng hộp ở Việt Nam.

Đề tài đã thu được các kết quả như sau:

- Quan trắc, thu thập số liệu về nhiệt độ trong bê tông và không khí trong và ngoài lòng dầm cầu bê tông có mặt cắt hộp tại 3 công trình cầu là Cầu Vĩnh Thịnh (Hà Nội), Cầu Quán Hàu (Quảng Bình) và cầu Gò Găng (Vũng Tàu). Ba công trình cầu này nằm ở 3 vùng khí hậu xây dựng riêng biệt, có tính đặc trưng cao. Tại mỗi cầu, trung bình có 2 trạm đo ứng với mặt cắt cao nhất (gần gối) và mặt cắt thấp nhất (gần giữa nhịp), mỗi trạm có 18 đến 22 cảm biến đo nhiệt độ tại các vị trí đặc trưng trên mặt cắt. Tần suất lấy dữ liệu là 5 phút. Tổng dữ liệu thu thập được là khoảng hơn 120.000 bộ số liệu, tương ứng khoảng 2.600.000 dữ liệu cho mỗi cầu và tổng cộng khoảng 16.000.000 dữ liệu.

- Đánh giá tác động của gradient nhiệt theo phương đứng và phương ngang lên các công trình cầu.

- Đề xuất được các mô hình gradient nhiệt theo phương đứng và phương ngang.

- Đề xuất các phương pháp tính toán tác động của gradient nhiệt lên các dầm cầu bê tông cốt thép có mặt cắt dạng hộp trên đường ô tô.

Kết quả nghiên cứu giúp cho các nhà quản lý, các công ty Tư vấn thiết kế thu thập thông tin cần thiết để hoàn thiện công tác thiết kế và quản lý khai thác cầu.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu (Mã số 21518/2022) tại Cục Thông tin, Thống kê.

N.P.D (NASTIS)