Mô phỏng số ứng xử chịu nén của cột bê tông thường tiết diện tròn và vuông bọc lớp UHPFRC

Hiện nay, nhiều công trình bê tông tại Việt Nam đang bị xuống cấp nhanh chóng do tác động của môi trường xâm thực, dẫn đến suy giảm chất lượng và khả năng làm việc của kết cấu. Các phương pháp gia cường truyền thống như bọc thép và bọc FRP, mặc dù đã được áp dụng rộng rãi, vẫn còn tồn tại một số hạn chế về độ bền lâu, khả năng thi công và hiệu quả gia cường. Bê tông tính năng siêu cao gia cường sợi (UHPFRC) được đánh giá là một giải pháp tiềm năng nhằm nâng cao khả năng chịu lực và kéo dài tuổi thọ của kết cấu. Do đó, bài báo này tiến hành mô phỏng ứng xử chịu nén của cột bê tông thường được bọc lớp UHPFRC bằng mô hình CDP trong phần mềm ABAQUS. Các mẫu mô phỏng có bề dày lớp bọc từ 0 đến 40 mm với hai dạng tiết diện là tròn và vuông. Kết quả mô phỏng cho thấy lớp bọc UHPFRC có khả năng làm tăng cường độ chịu nén từ 15% đến 46% so với mẫu không bọc. Đối với cột tròn, ứng suất vòng phân bố tương đối đều (6-7 MPa), trong khi đối với cột vuông, ứng suất tập trung tại các góc, dẫn đến hiện tượng nứt sớm. Kết quả nghiên cứu góp phần làm rõ cơ chế chịu nén của hệ lõi-vỏ và hỗ trợ hiệu chỉnh mô hình vật liệu UHPFRC trong các phân tích số.