ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM
--------------------

TRẦN THANH DƯƠNG

PHÂN TÍCH ỨNG XỬ VÀ KHẢ NĂNG KHÁNG UỐN CỦA
DẦM BÊ TÔNG ỨNG SUẤT TRƯỚC GIA CƯỜNG TẤM SỢI
CACBON CHỊU TẢI TRỌNG LẶP

Chuyên ngành : Kỹ thuật xây dựng cơng trình dân dụng và cơng nghiệp
Mã số ngành : 60 58 02 08

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Thành phố Hồ Chí Minh, 06/2018


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
--------------------

Cán bộ hướng dẫn khoa học:
Cán bộ hướng dẫn 1:
PGS.TS. Nguyễn Minh Long
Cán bộ chấm nhận xét 1:

TS. Trần Cao Thanh Ngọc
Cán bộ chấm nhận xét 2:

PGS.TS. Ngô Hữu Cường
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP. HCM vào
ngày 23 tháng 08 năm 2018.
Thành phần Hội đồng đánh giá Luận văn thạc sĩ gồm:
1. PGS.TS. Trần Văn Miền

– Chủ tịch hội đồng

2. TS. Huỳnh Minh Phước

– Thư ký

3. TS. Trần Cao Thanh Ngọc

– Ủy viên (Phản biện 1)

4. PGS.TS. Ngô Hữu Cường

– Ủy viên (Phản biện 2)

5. TS. Lê Văn Phước Nhân

– Ủy viên

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA
KỸ THUẬT XÂY DỰNG



ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: TRẦN THANH DƯƠNG

MSHV: 1570037
Nơi sinh: Vĩnh Long

Ngày, tháng, năm sinh: 31/03/1992
Chun ngành: Xây dựng cơng trình dân dụng và cơng nghiệp

Mã số: 60580208

I. TÊN ĐỀ TÀI:
PHÂN TÍCH ỨNG XỬ VÀ KHẢ NĂNG KHÁNG UỐN CỦA DẦM BÊ
TÔNG ỨNG SUẤT TRƯỚC GIA CƯỜNG TẤM SỢI CACBON CHỊU
TẢI TRỌNG LẶP
II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG
1. Lập chương trình khảo sát thực nghiệm trên sáu dầm bê tông UPC tiết diện
chữ T với tỷ lệ 1/2 so với kích thước dầm thật, được gia cường tấm sợi CFRP với
hàm lượng tấm khác nhau (4 và 6 lớp) chịu tải trọng lặp có biên độ tải nhỏ (cận trên
của tải lặp nhỏ hơn tải gây nứt của dầm) và biên độ tải lớn (cận trên của tải lặp lớn
hơn đáng kể tải trọng gây nứt của dầm và bằng với tải trọng giới hạn sử dụng) khơng
xét hoặc có xét đến yếu tố hệ neo dạng U làm từ tấm sợi CFRP. Sau giai đoạn lặp,

các dầm sẽ được gia tải tĩnh cho đến khi phá hoại;
2. Phân tích ứng xử uốn (chuyển vị dư, quan hệ lực-chuyển vị, ứng xử nứt, khả năng
tiêu tán năng lượng) của dầm UPC gia cường tấm CFRP dưới tác dụng của tải trọng
lặp;
3. Phân tích kiểu phá hoại của các dầm ở giai đoạn thí nghiệm tĩnh sau lặp;
4. Phân tích hiệu quả gia cường của tấm sợi CFRP với hàm lượng khác nhau cũng như
khả năng kháng uốn cịn lại của các dầm thí nghiệm; so sánh hiệu quả gia cường
kháng uốn trong trường hợp khi dầm chịu cả tải trọng lặp và tải trọng đơn điệu sau
lặp với trường hợp dầm chỉ chịu tải trọng đơn điệu;

i


5. Khảo sát ảnh hưởng của hệ neo dạng U (U-wraps) làm từ tấm sợi CFRP đến biến
dạng của tấm CFRP gia cường kháng uốn và khả năng kháng uốn cịn lại của dầm
thí nghiệm;
6. Kiểm chứng độ chính xác của các công thức xác định biến dạng tại thời điểm bong
tách của tấm CFRP trong các hướng dẫn thiết kế hiện hành cho trường hợp dầm
UPC.
7. Đề xuất công thức mới xác định biến dạng tại thời điểm bong tách của tấm CFRP
cho trường hợp dầm PC có xét tới ảnh hưởng của hệ neo CFRP dạng dải U (Uwraps) nhằm giúp cho việc xác định khả năng kháng uốn của dầm PC gia cường
tấm CFRP được chính xác và gần với thực tế hơn.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ

: 06/02/2017

IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 22/06/2018
V. HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS. Nguyễn Minh Long
Tp. HCM, ngày ... tháng ... năm 2018
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG NGÀNH


CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

PGS.TS. Nguyễn Minh Long

TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG

ii


DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC
Sau đây là các cơng trình khoa học dựa trên kết quả của nghiên cứu này:
▪ Tạp chí quốc tế thuộc danh mục ISI
3. Tran, D.T., Phan-Vu, P., Pham, T. M. and Nguyen-Minh, L., 2018. Repeated and
Post-repeated Monotonic Behaviour of Unbonded Post-tensioned Concrete T-beams
Strengthened with CFRP Sheets. Engineering Structures. (đã gửi bài) (Impact Factor
= 3.060)
2. Nguyen-Minh, L., Phan-Vu, P., Tran-Thanh, D., Truong, Q. P. T., Pham, T. M.,
Ngo-Huu, C., and Rovňák, M., 2018. Flexural-strengthening efficiency of CFRP sheets
for unbonded post-tensioned concrete T-beams. Engineering Structures, 166, pp.1-15.
(Impact Factor = 3.060)
1. Nguyen-Minh, L., Vo-Le, D., Tran-Thanh, D., Pham, M.T., Ho-Huu, C., Rovnak,
M., 2018. Shear capacity of unbonded post-tensioned concrete T-beams strengthened
with CFRP and GFRP U-Wraps. Composite Structures, 184, pp.1011-1029.
(Impact Factor = 4.451)
▪ Tạp chí quốc tế thuộc danh mục Scopus
1. Truong, Q. P. T., Phan-Vu, P., Tran-Thanh, D., Dang, T. D. and Nguyen-Minh, L.,
2017. Flexural Behavior of Unbonded Post-Tensioned Concrete T-Beams Externally
Bonded with CFRP Sheets Under Static Loading. In International Conference on
Advances in Computational Mechanics 2017. ACOME 2017. Lecture Notes in

Mechanical
Engineering
(pp.
273-289).
Springer,
Singapore.
/>▪ Hội nghị quốc tế
1. Phan-Vu, P., Tran-Thanh, D., and Nguyen-Minh, L., 2018. Flexural behaviour of
unbonded post-tensioned concrete T-beams strengthened with CFRP sheets under
repeated loading. In 7th Protection of Structure Against Hazards (PSH2018)
Conference. (đã chấp nhận abstract)
▪ Tạp chí trong nước
5. Trần Thanh Dương, Trần Phi Hổ, Phan Vũ Phương và Nguyễn Minh Long, 2018.
Ứng xử tĩnh của dầm bê tông căng sau dùng cáp khơng bám dính gia cường tấm CFRP
và hệ neo dạng U chịu ảnh hưởng bởi tải trọng lặp. Tạp chí Xây Dựng, 57(7), pp.191198. (ISSN 0866-8762)
iii


4. Phan Vũ Phương, Trần Thanh Dương, Ngô Hữu Cường và Nguyễn Minh Long,
2018. Ứng xử uốn của dầm bê tơng căng sau dùng cáp khơng bám dính gia cường tấm
CFRP chịu tải trọng lặp. Tạp chí Xây Dựng, 57(7), pp.144-150. (ISSN 0866-8762)
3. Trần Thanh Dương, Phan Vũ Phương và Nguyễn Minh Long, 2018. Dự đoán khả
năng kháng uốn của dầm bê tơng căng sau dùng cáp khơng bám dính gia cường bằng
tấm CFRP. Tạp chí Xây Dựng, 57(1), pp.33-38. (ISSN 0866-8762)
2. Phan Vũ Phương, Trần Thanh Dương, Ngô Hữu Cường và Nguyễn Minh Long,
2018. Tương tác giữa tấm gia cường CFRP kháng uốn và cáp khơng bám dính trong
dầm bê tông căng sau: Thực nghiệm và công thức. Tạp chí Xây Dựng, 57(6), pp.38-43.
(ISSN 0866-8762)
1. Võ Lê Ngọc Điền, Lương Nguyễn, Trần Phi Hổ, Trần Thanh Dương, Nguyễn Minh
Long, 2018. So sánh hiệu quả gia cường kháng cắt của tấm CFRP và GFRP trong dầm

bê tông cường độ cao ứng suất trước căng sau. Tạp chí Xây Dựng, 57(4), pp.69-74.
(ISSN 0866-8762)

iv


LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Thầy PGS.TS. Nguyễn Minh Long.
Thầy đã hướng dẫn giúp tơi hình thành nên ý tưởng của đề tài, hướng dẫn tôi phương
pháp tiếp cận nghiên cứu, và đã có nhiều ý kiến đóng góp quý báu, giúp đỡ tôi rất nhiều
trong suốt chặng đường vừa qua.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn quý Thầy Cô Khoa Kỹ thuật Xây dựng, trường Đại
học Bách Khoa Tp.HCM đã tận tình giảng dạy và truyền đạt kiến thức từ khi tơi học
Đại học và trong suốt khóa Cao học vừa qua.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các anh chị em trong Phịng thí nghiệm Kết cấu
Cơng trình (BKSEL), Khoa Kỹ thuật Xây dựng, trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM
đã nhiệt tình hỗ trợ và giúp tơi hồn thành nghiên cứu này một cách tốt nhất.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Đồng
Tháp thông qua Đề tài mã số 249/2015/ĐT-KHCN và trường Đại học Mở TP.HCM
thông qua Đề tài mã số E2016.6.6.1 đã tài trợ một phần cho nghiên cứu này.
Mặc dù bản thân đã cố gắng nghiên cứu và hồn thiện, tuy nhiên khơng thể khơng có
những thiếu sót nhất định. Kính mong q Thầy Cơ chỉ dẫn thêm để tơi bổ sung những
kiến thức và hồn thiện bản thân mình hơn.
Xin trân trọng cảm ơn quý Thầy Cô.

Tp. HCM, ngày 22 tháng 06 năm 2018

Trần Thanh Dương

v



TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ
Các nghiên cứu trên cấu kiện bê tơng căng sau dùng cáp khơng bám dính (UPC) gia
cường bằng vật liệu FRP cho tới thời điểm hiện tại chỉ có một vài và chỉ mới dừng lại
ở cấu kiện chịu tải trọng đơn điệu, và đặc biệt chưa có một nghiên cứu nào về ứng xử
uốn của dầm UPC gia cường tấm FRP dưới tác dụng của tải trọng lặp hoặc bị ảnh hưởng
bởi tải trọng lặp được công bố. Nghiên cứu này khảo sát ứng xử của dầm UPC gia cường
tấm FRP chịu tác dụng của tải trọng lặp lần lượt theo từng giai đoạn với biên độ tải
trọng nhỏ và lớn hơn tải trọng gây nứt, cũng như ứng xử sau lặp dưới tác dụng của tải
trọng tĩnh. Chương trình thực nghiệm được tiến hành trên sáu dầm UPC tiết diện chữ T
kích thước lớn (1/2 so với kích thước thật) với hàm lượng tấm CFRP thay đổi, có và
khơng có hệ neo dạng U (U-wraps) làm từ tấm sợi CFRP với các vùng bố trí khác nhau.
Kết quả thí nghiệm cho thấy biên độ tải trọng chi phối mạnh mức độ ảnh hưởng của tải
lặp đến ứng xử của dầm UPC gia cường bằng tấm CFRP. Tấm CFRP làm giảm đáng kể
chuyển vị dư, chuyển vị và bề rộng vết nứt lớn nhất của dầm trong giai đoạn lặp và sự
gia giảm này tăng theo số lớp gia cường và số chu kỳ gia tải. Tải trọng lặp ảnh hưởng
đáng kể đến ứng xử của dầm gia cường ở giai đoạn thí nghiệm tải đơn điệu sau lặp, đặc
biệt trong giai đoạn sử dụng, nhưng không đáng kể trong giai đoạn bền. Hệ neo CFRP
dạng U với vùng bố trí khác nhau ảnh hưởng rõ nét đến dạng phá hoại của dầm, làm
tăng đáng kể biến dạng cuối cùng của tấm CFRP và cáp, và làm tăng độ dẻo của dầm.
Ngoài ra, biến dạng bong tách của tấm FRP tính tốn từ các hướng dẫn và tiêu chuẩn
thiết kế gia cường cho kết cấu bê tơng dùng tấm FRP dán ngồi hiện hành, mặc dù đều
cho kết quả an tồn, nhưng nhìn chung, đang đánh giá khá thấp giá trị biến dạng bong
tách của tấm FRP cho trường hợp dầm UPC. Do đó nghiên cứu này giới thiệu một công
thức bán thực nghiệm xác định biến dạng bong tách của tấm FRP trên dầm PC có kể
đến ảnh hưởng của hệ neo FRP dạng U, phục vụ cho việc xác định khả năng kháng uốn
của dầm PC gia cường tấm FRP được chính xác và gần với thực tế hơn. Công thức đề
xuất đơn giản, dễ sử dụng, cho kết quả gần với thực nghiệm và có độ biến thiên thấp.


vi


ABSTRACT
The number of studies on unbonded post-tensioned concrete (UPC) beams strengthened
with FRP systems is very limited and only focus on monotonic loading. Particularly,
there has been no study on the flexural behaviour of UPC beams strengthened with FRP
systems subjected to repeated loads. Therefore, this study experimentally investigates
the flexural behaviour of UPC T-beams strengthened with CFRP sheets under repeated
loads (low-amplitude and high-amplitude loads) and post-repeated monotonic loads in
which the effects of varying CFRP ratios and different CFRP U-wrap anchors are used.
The experimental results have shown that the repeated load amplitude considerably
affected the beams’ response including the load-carrying capacity, displacement, and
crack width. The maximum displacement, residual displacement, and maximum crack
width of the strengthened beams were significantly reduced as compared to those of the
reference beam under repeated loads. These reductions were proportional to the number
of FRP layers and load cycles. Under post-repeated monotonic loads, the beam’s
behaviour was significantly affected by the serviceability loads but only slightly
influenced by the ultimate loads. The U-wrap anchors greatly affected the beam failure,
increased the maximum strain of FRP sheets and tendons, and enhanced the ductility of
the beams. The debonding strain of FRP sheets estimated from codes was much smaller
than the actual values in the case of PC beams. Therefore, semi-empirical equations
were proposed to estimate the strain of FRP sheets at debonding in PC beams in which
the effect of FRP U-wrap anchors has been taken into consideration. The proposed
equations, which are simple to use, yield reliable predictions with a small variation.

vii


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công việc do chính tơi thực hiện dưới sự hướng dẫn của
Thầy PGS.TS. Nguyễn Minh Long.
Các kết quả trong Luận văn là đúng sự thật và chưa được công bố ở các nghiên cứu
khác.
Tôi xin chịu trách nhiệm về công việc thực hiện của mình.

Tp. HCM, ngày 22 tháng 06 năm 2018

Trần Thanh Dương

viii


MỤC LỤC
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ ........................................................................... i
DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ............................................................ iii
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................v
TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ ........................................................................... vi
ABSTRACT

......................................................................................................... vii

LỜI CAM ĐOAN..................................................................................................... viii
MỤC LỤC

.......................................................................................................... ix

DANH MỤC HÌNH ẢNH ....................................................................................... xiii
DANH MỤC BẢNG BIỂU .......................................................................................xv
DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT...................................................... xvi

CHƯƠNG 1.

ĐẶT VẤN ĐỀ ...................................................................................1

CHƯƠNG 2.

TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ........................................................4

2.1. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ DẦM BÊ TÔNG CỐT THÉP (RC) GIA CƯỜNG
TẤM FRP CHỊU TẢI TRỌNG LẶP ............................................................................4
2.2. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ DẦM BÊ TÔNG ỨNG SUẤT TRƯỚC (PC) GIA
CƯỜNG TẤM FRP CHỊU TẢI TRỌNG ĐƠN ĐIỆU (TĨNH) ....................................7
2.3. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ DẦM BÊ TƠNG CĂNG SAU DÙNG CÁP KHƠNG
BÁM DÍNH (UPC) GIA CƯỜNG TẤM CFRP CHỊU TẢI TĨNH ............................13
2.4. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ DẦM BÊ TÔNG ỨNG SUẤT TRƯỚC (PC) GIA
CƯỜNG TẤM FRP CHỊU TẢI TRỌNG LẶP ...........................................................15
2.5. MỘT SỐ VẦN ĐỀ CÒN TỒN ĐỘNG ................................................................20
CHƯƠNG 3.

MỤC TIÊU, Ý NGHĨA VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ...........22

3.1. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU .................................................................................22
3.2. Ý NGHĨA NGHIÊN CỨU ...................................................................................22
3.2.1. Ý nghĩa khoa học ..............................................................................................22
3.2.2. Ý nghĩa thực tiễn ..............................................................................................24
3.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ................................................................................25
CHƯƠNG 4.

CHƯƠNG TRÌNH THỰC NGHIỆM...........................................26


4.1. VẬT LIỆU ............................................................................................................26
4.1.1. Bê tơng ..............................................................................................................26

ix


4.1.2. Cáp ứng suất trước ............................................................................................26
4.1.3. Vật liệu FRP .....................................................................................................27
4.1.4. Cốt thép thường ................................................................................................27
4.2. MẪU THÍ NGHIỆM ............................................................................................28
4.2.1. Thơng số mẫu thí nghiệm .................................................................................28
4.2.2. Quy trình chế tạo mẫu thí nghiệm ....................................................................31
4.2.2.1. Công tác cốt thép, ván khuôn và căng cáp ..........................................31
4.2.2.2. Công tác dán tấm CFRP kháng uốn và các dải neo CFRP dạng U .....33
4.2.2.3. Công tác dán cảm biến cho bê tông, tấm CFRP và neo dạng U..........36
4.3. SƠ ĐỒ THÍ NGHIỆM VÀ BỐ TRÍ THIẾT BỊ ...................................................37
4.3.1. Sơ đồ thí nghiệm ...............................................................................................37
4.3.2. Bố trí thí nghiệm và quy trình gia tải................................................................38
CHƯƠNG 5.

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ PHÂN TÍCH ...............................41

5.1. ỨNG XỬ CỦA DẦM TRONG GIAI ĐOẠN CHỊU TẢI TRỌNG LẶP ............41
5.1.1. Pha lặp 1 (Pupper,1 = 0.98Pcr và Plower,1 = 8 kN, 500 ngàn chu kỳ) .....................41
5.1.2. Pha lặp 2 (Pupper,2 = 1.65Pcr và Plower,2 = 8 kN, 128 ngàn chu kỳ) .....................45
5.1.2.1. Quan hệ lực - chuyển vị.......................................................................45
5.1.2.2. Ứng xử nứt...........................................................................................48
5.1.2.3. Biến dạng trong tấm CFRP và bê tông ................................................51
5.1.2.4. Biên độ ứng suất trong cáp khơng bám dính .......................................53
5.2. ỨNG XỬ CỦA DẦM TRONG GIAI ĐOẠN TĨNH SAU LẶP .........................54

5.2.1. Dạng phá hoại ...................................................................................................54
5.2.2. Quan hệ lực - chuyển vị và khả năng kháng uốn..............................................60
5.2.2.1. So sánh quan hệ lực - chuyển vị giữa dầm UPC chịu tác dụng và không
chịu tác dụng của tải trọng lặp ............................................................................64
5.2.3. Ứng xử nứt ........................................................................................................66
5.2.3.1. So sánh quan hệ lực – bề rộng vết nứt giữa dầm UPC chịu tác dụng và
không chịu tác dụng của tải trọng lặp .................................................................67
5.2.4. Biến dạng trong tấm CFRP và bê tông .............................................................68
x


5.2.5. Biến dạng trong cáp khơng bám dính và ảnh hưởng của tấm CFRP và hệ neo
CFRP dạng U ...............................................................................................................70
CHƯƠNG 6. KIỂM CHỨNG ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA CÁC CƠNG THỨC
XÁC ĐỊNH BIẾN DẠNG BONG TÁCH CỦA TẤM CFRP VÀ ĐỀ XUẤT CƠNG
THỨC MỚI 73
6.1. ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA CÁC CƠNG THỨC XÁC ĐỊNH BIẾN DẠNG BONG
TÁCH CỦA TẤM CFRP TRONG CÁC HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ HIỆN HÀNH Ở
TRƯỜNG HỢP DẦM BÊ TÔNG ỨNG SUẤT TRƯỚC ..........................................73
6.2. CÔNG THỨC ĐỀ XUẤT DỰ ĐOÁN BIẾN DẠNG BONG TÁCH CỦA TẤM
CFRP CHO TRƯỜNG HỢP DẦM BÊ TƠNG ỨNG SUẤT TRƯỚC ......................79
6.2.1. Thơng số phản ánh ảnh hưởng của lực căng cáp và hệ neo dạng U đến biến
dạng bong tách của tấm CFRP ....................................................................................79
6.2.2. Công thức đề xuất xác định biến dạng bong tách của tấm CFRP ở trường hợp
dầm bê tông ứng suất trước .........................................................................................88
6.2.3. Đánh giá công thức đề xuất ..............................................................................89
CHƯƠNG 7.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................92


7.1. KẾT LUẬN ..........................................................................................................92
7.2. KIẾN NGHỊ ..........................................................................................................95
TÀI LIỆU TRÍCH DẪN............................................................................................96
KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC TỪ LUẬN VĂN .............................................................103
Behaviour of Unbonded Post-tensioned Concrete T-beams Strengthened with CFRP
Sheets Under Repeated and Post-repeated Monotonic Loading ...............................103
Flexural-strengthening efficiency of CFRP sheets for unbonded post-tensioned
concrete T-beams .......................................................................................................104
Shear capacity of unbonded post-tensioned concrete T-beams strengthened with
CFRP and GFRP U-wraps .........................................................................................105
Flexural Behavior of Unbonded Post-tensioned Concrete T-beams Externally Bonded
with CFRP Sheets Under Static Loading ..................................................................106
Flexural behaviour of unbonded post-tensioned concrete t-beams strengthened with
CFRP sheets under repeated loading .........................................................................107
Ứng xử tĩnh của dầm bê tông căng sau dùng cáp khơng bám dính gia cường tấm
CFRP và hệ neo dạng U chịu ảnh hưởng bởi tải trọng lặp ........................................108
xi


Ứng xử uốn của dầm bê tông căng sau dùng cáp khơng bám dính gia cường tấm
CFRP chịu tải trọng lặp .............................................................................................109
Dự đoán khả năng kháng uốn của dầm bê tơng căng sau dùng cáp khơng bám dính
gia cường bằng tấm CFRP .........................................................................................110
Tương tác giữa tấm gia cường CFRP kháng uốn và cáp khơng bám dính trong dầm bê
tơng căng sau: Thực nghiệm và công thức ................................................................111
So sánh hiệu quả gia cường kháng cắt của tấm CFRP và GFRP trong dầm bê tông
cường độ cao ứng suất trước căng sau.......................................................................112
LÝ LỊCH TRÍCH NGANG ....................................................................................113

xii



DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1. Cấu tạo dầm thí nghiệm vớ hệ neo U-wraps của nghiên cứu của Rosenboom
et al. (2007). .................................................................................................................... 8
Hình 2.2. Kỹ thuật gia cường trong nghiên cứu của Rosenboom et al. (2007): (a)
NSM; (b) EB. .................................................................................................................. 9
Hình 4.1. Thí nghiệm nén mẫu bê tơng ....................................................................... 26
Hình 4.2. Cáp ứng suất trước và đầu neo, và tấm sợi cacbon trực hướng (CFRP) ..... 27
Hình 4.3. Cốt thép thường dùng trong thí nghiệm ....................................................... 28
Hình 4.4. Cấu tạo của dầm thí nghiệm ........................................................................ 29
Hình 4.5. Khung thép và cốt pha gỗ sử dụng để đúc mẫu ........................................... 31
Hình 4.6. Mẫu thí nghiệm sau khi được lắp khung thép, cốp pha và dán cảm biến..... 31
Hình 4.7. Kiểm tra đột sụt và cơng tác đầm bê tơng. .................................................. 32
Hình 4.8. Công tác láng mặt và bảo dưỡng mẫu dầm.................................................. 32
Hình 4.9. Cơng tác căng cáp ........................................................................................ 33
Hình 4.10. Cơng tác làm sạch bề mặt dán tấm và pha keo nền ................................... 34
Hình 4.11. Phủ keo epoxy lên tấm CFRP .................................................................... 34
Hình 4.12. Phủ keo epoxy lên bề mặt dầm cần dán tấm .............................................. 34
Hình 4.13. Trải lần lượt các lớp tấm CFRP lên bề mặt dầm ....................................... 34
Hình 4.14. Phủ thêm lớp keo epoxy lên bề mặt các lớp tấm CFRP ............................ 35
Hình 4.15. Phủ lớp keo epoxy lên bề mặt dầm tại các vị trí cần dán cái dải neo U .... 35
Hình 4.16. Trải các dải neo CFRP dạng U lên vị trí dán ............................................. 35
Hình 4.17. Phủ thêm một lớp keo epoxy lên dải neo U vừa dán ................................. 35
Hình 4.18. Một dầm vừa hồn thành công tác dán tấm CFRP và hệ neo dạng dải U . 36
Hình 4.19. Cảm biến bê tơng được dán vào bề mặt đã được mài phẳng và chạm đến
lớp cốt liệu .................................................................................................................... 36
Hình 4.20. Cảm biến dán cho tấm CFRP kháng uốn và dải neo CFRP dạng U .......... 36
Hình 4.21. Dầm gia cường 4 lớp khơng neo C4 vừa được hồn thành cơng tác bố trí
thí nghiệm ..................................................................................................................... 37

Hình 4.22. Sơ đồ thí nghiệm và chi tiết bố trí thiết bị đo đạc cho dầm ....................... 38
Hình 5.1. Quan hệ lực-chuyển vị của dầm dưới tác dụng của tải trọng lặp theo số chu
kỳ ở Pha 1 ..................................................................................................................... 42
Hình 5.2. Quan hệ lực-chuyển vị của dầm dưới tác dụng của tải trọng lặp theo số chu
kỳ ở Pha 2 .................................................................................................................... 43
Hình 5.3. (a) Chuyển vị giữa dầm tại mức cận trên của tải lặp (Pupper,2=76 kN) theo số
chu kỳ lặp trong Pha 2; (b) Tỉ số chuyển vị giữa dầm của dầm gia cường so với dầm
đối chứng C0 tại mức cận trên tải lặp theo số chu kỳ lặp trong Pha 2 ......................... 45

xiii


Hình 5.4. Hình thái vết nứt của các dầm thí nghiệm sau 128 ngàn chu kỳ tải lặp của
Pha 2 ............................................................................................................................. 49
Hình 5.5. (a) Bề rộng vết nứt uốn lớn nhất của dầm tại cận trên tải lặp trong Pha 2
(Pupper,2=76 kN) theo số chu kỳ lặp; (b) Tỉ số giữa bề rộng vết nứt lớn nhất của các
dầm gia cường so với dầm đối chứng tại cận trên của tải lặp trong Pha 2 theo số chu
kỳ lặp ............................................................................................................................ 51
Hình 5.6. Biến dạng của tấm CFRP ở giữa nhịp dầm tại cận trên tải lặp (Pupper,2=76
kN) theo số chu kỳ lặp trong Pha 2 .............................................................................. 52
Hình 5.7. Quan hệ giữa biên độ ứng suất (SR) của cáp không bám dính với số chu kỳ
lặp trong Pha 2 .............................................................................................................. 53
Hình 5.8. Dạng phá hoại của các dầm ở giai đoạn thí nghiệm tĩnh sau lặp................. 57
Hình 5.9. Bong tách và đứt tấm CFRP tại thời điểm dầm phá hoại ở thí nghiệm tĩnh
sau lặp ........................................................................................................................... 59
Hình 5.10. Quan hệ lực và chuyển vị giữa nhịp của dầm ở thí nghiệm tĩnh sau lặp ... 62
Hình 5.11. Tỷ số khả năng kháng uốn và tỷ số chuyển vị giữa nhịp tại thời điểm phá
hoại của dầm gia cường so với dầm đối chứng ở giai đốn thí nghiệm tĩnh sau lặp. .. 64
Hình 5.12. Quan hệ lực - bề rộng vết nứt của dầm ở giai đoạn thí nghiệm tĩnh sau lặp.
...................................................................................................................................... 67

Hình 5.13. Quan hệ lực - biến dạng của tấm CFRP và cáp khơng bám dính ở giai đoạn
thí nghiệm sau lặp ......................................................................................................... 69
Hình 5.14. Tỷ số của biến dạng tăng thêm tại thời điểm phá hoại của dầm gia cường
và dầm đối chứng ở giai đoạn thí nghiệm tĩnh sau lặp ................................................. 70
Hình 6.1. So sánh biến dạng bong tách của tấm CFRP tính tốn từ các hướng dẫn thiết
kế hiện hành với giá trị được lấy từ nghiệm ................................................................. 76
Hình 6.2. Phân bố ứng suất ở mặt cắt giữa nhịp dầm. ................................................. 80
Hình 6.3. Quan hệ giữa biến dạng bong tách thực nghiệm của tấm CFRP và thơng số
kp, kU, kpU....................................................................................................................... 87
Hình 6.4. So sánh biến dạng bong tách của tấm CFRP trên dầm bê tông ứng suất
trước (PC) dự đốn bằng cơng thức đề xuất với giá trị thực nghiệm ........................... 90

xiv


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 4.1. Thông số kỹ thuật của cáp được đảm bảo bởi nhà sản xuất ........................ 26
Bảng 4.2. Thơng số kỹ thuật của mẫu dầm thí nghiệm................................................ 28
Bảng 5.1. Tổng hợp kết quả thí nghiệm trong giai đoạn lặp........................................ 44
Bảng 5.2. Tổng hợp kết quả thí nghiệm ở giai đoạn thí nghiệm tĩnh sau lặp .............. 58
Bảng 6.1. So sánh biến dạng bong tách của tấm CFRP do vết nứt trong nhịp dầm (IC
debonding) được tính tốn từ các tiêu chuẩn thiết kế với giá trị thực nghiệm ............. 77
Bảng 6.2. Kết quả xác định lực căng cáp hữu hiệu ...................................................... 84
Bảng 6.3. Kết quả so sánh biến dạng bong tách của tấm CFRP trên dầm bê tơng ứng
suất trước (PC) dự đốn bằng cơng thức đề xuất với giá trị thực nghiệm.................... 91

xv


DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt
BTCT

Bê tông cốt thép truyền thống;

BTUST

Bê tông ứng suất trước;

CFRP

Tấm FRP sợi các bon (carbon fiber reinforced polymer);

EB

Kỹ thuật gia cường bằng cách dán vật liệu gia cường ở mặt ngoài kết cấu
(externally bonded);

FRP

Vật liệu sợi polymer gia cường (fiber reinforced polymer);

NSM

Kỹ thuật gia cường bằng cách liên kết vật liệu gia cường vào rãnh đã được
tạo sẵn ở bề mặt của kết cấu (near-surface-mounted);

PC

Bê tông ứng suất trước (prestressed concrete);


RC

Bê tông cốt thép truyền thống (reinforced concrete);

UPC

Bê tông căng sau dùng cáp khơng bám dính (unbonded post-tensioned
concrete);

UST

Ứng suất trước;

U-wraps

Hệ neo bằng tấm FRP dạng dải U.

Ký hiệu
af

: bề rộng của tấm FRP gia cường uốn, mm;

b

: bề rộng sườn dầm, mm;

bf

: bề rộng cánh dầm, mm;


fc, fct

: lần lượt là cường độ chịu nén và chịu kéo mẫu lăng trụ của bê tơng,
N/mm2;

fc,cube

: cường độ chịu nén trung bình mẫu lập phương của bê tông, N/mm2;

fepoxy,u

: cường độ chịu kéo của keo epoxy, N/mm2;

xvi


fffu

: cường độ chịu kéo của tấm CFRP, N/mm2;

fpy, fpu

: lần lượt là giới hạn chảy và cường độ chịu kéo của cáp UST, N/mm2;

ft

: biến dạng kéo lớn nhất của bê tông do lực căng cáp ở giai đoạn truyền
lực căng xác định dựa theo tiêu chuẩn ACI 318M-14 (2015), N/mm2;


fy, fu

: lần lượt là giới hạn chảy và cường độ chịu kéo của cốt thép, N/mm2;

fyw, fuw

: lần lượt là giới hạn chảy và cường độ chịu kéo của cốt đai, N/mm2;

h

: chiều cao dầm, mm;

hf

: bề dày cánh dầm, mm;

nf

: số lớp tấm CFRP gia cường uốn;

sf

: khoảng cách từ tâm đến tâm của các dải neo CFRP dạng U, mm;

tf

: bề dày một lớp tấm CFRP, mm;

wcr


: bề rộng vết nứt uốn trong dầm thí nghiệm, mm;

wcr,76, wcr,76,0 : lần lượt là bề rộng vết nứt lớn nhất trong dầm thí nghiệm và dầm đối
chứng C0 ở cấp tải lặp cận trên (Pupper,2=76 kN) trong Pha 2, mm;
wcr,lim

: bề rộng vết nứt cho phép (= 0.3 mm) ở trạng thái sử dụng cho kết cấu bê
tông trong nhà với độ ẩm trong khơng khí ở mức vừa và cao (EN 1992,
2004), mm;

wcru

: bề rộng vết nứt uốn lớn nhất, mm;

wf

: bề rộng của một dải neo CFRP dạng U, mm;

Ag , Af

: lần lượt là diện tích tiết diện của bê tơng và của tấm CFRP, mm2;

Eb

: khả năng hấp thụ năng lượng, kNmm;

Ec, Eepoxy

: lần lượt là mô-đun đàn hồi của bê tông và của keo epoxy, N/mm2;


Ef , Ep , Es

: lần lượt là mô-đun đàn hồi của tấm CFRP, cáp và cốt thép, N/mm2;

L0, L

: lần lượt là chiều dài và nhịp làm việc của dầm, mm;

xvii


Mu, Mu,0

: lần lượt là khả năng kháng uốn của dầm thí nghiệm và của dầm đối chứng
C0, kNm;

Mu,r, Mu,nr

: lần lượt là khả năng kháng uốn còn lại sau lặp của dầm chịu ảnh hưởng
của tải lặp (C0, C4, C6 và C4-AN2) trong nghiên cứu này và khả năng
kháng uốn của dầm không chịu ảnh hưởng của tải lặp (M0, M4CB, M6CB
và M4CB-AN2) trong nghiên cứu của Nguyen-Minh et al. (2018), kNm;

P

: tải trọng tác dụng, kN;

Pcr, Pcr,0

: lần lượt là cấp tải gây nứt của dầm thí nghiệm và của dầm đối chứng C0,

kN;

Pe, Ppi

: lần lượt là lực căng cáp hữu hiệu và lực căng cáp ban đầu, kN;

Pro,s

: cấp tải mở rộng lại vết nứt trong giai đoạn tĩnh sau lặp (cấp tải làm cho
vết nứt trong giai đoạn lặp ở Pha 2 xuất hiện trở lại trong giai đoạn thí
nghiệm tĩnh sau lặp), kN;

Pser, Pser,0

: lần lượt là cấp tải cho phép ở trạng thái sử dụng (cấp tải gây nên chuyển
vị bằng với chuyển vị cho phép ở trạng thái sử dụng L/250) của dầm thí
nghiệm và dầm đối chứng C0, kN;

Pu, Pu,0

: lần lượt là cấp tải lớn nhất của dầm thí nghiệm và dầm đối chứng C0,
kN;

Pu,nr,0, Pcr,nr,0, Pser,nr,0 : lần lượt là cấp tải lớn nhất, tải gây nứt và tải cho phép ở trạng thái
sử dụng của dầm đối chứng không chịu ảnh hưởng của tải lặp M0
trong nghiên cứu của Nguyen-minh et al. (2018), kN;
Pupper,1, Plower,1

: lần lượt là cấp tải cận trên và cận dưới của giai đoạn lặp ở Pha 1,
kN;


Pupper,2, Plower,2

: lần lượt là cấp tải cận trên và cận dưới của giai đoạn lặp ở Pha 2,
kN;

SR

: biên độ ứng suất trong cáp, N/mm2;

xviii


δ76, δ76,0

: lần lượt là chuyển vị giữa nhịp của dầm thí nghiệm và dầm đối chứng
C0 ở cấp tải lặp cận trên (Pupper,2=76 kN) trong Pha 2, mm;

δmid

: chuyển vị giữa nhịp của dầm, mm;

δu, δu,0

: lần lượt là cấp tải lớn nhất của dầm thí nghiệm và dầm đối chứng C0,
mm;

δu,r, δu,nr

: lần lượt là chuyển vị giữa nhịp lớn nhất của dầm chịu ảnh hưởng của tải

lặp (C0, C4, C6 và C4-AN2) trong nghiên cứu này và dầm không chịu
ảnh hưởng của tải lặp (M0, M4CB, M6CB và M4CB-AN2) trong nghiên
cứu của Nguyen-Minh et al. (2018), mm;

ε

: biến dạng, ‰;

εan,max

: biến dạng lớn nhất trong hệ neo CFRP dạng U tại thời điểm dầm phá
hoại, ‰;

εc,mid,76

: biến dạng nén giữa nhịp của bê tông ở cấp tải lặp cận trên (Pupper,2=76
kN) trong Pha 2, ‰;

εccu

: biến dạng nén lớn nhất của bê tông, ‰;

εf,mid,76, εf,L/3,76 : lần lượt là biến dạng của tấm CFRP ở vị trí giữa nhịp và vị trí điểm đặt
tải ở cấp tải lặp cận trên (Pupper,2=76 kN) trong Pha 2, ‰;
εfd

: biến dạng bong tách của tấm FRP, ‰;

εfd,ACI, εfd,CNR, εfd,fib


: lần lượt là biến dạng bong tách của tấm FRP được tính tốn theo

ACI 440.2R-17 (2017), CNR-DT 200 R1/2013 (2013) và fib Model Code
2010 (2013), ‰;
εfd,exp

: biến dạng bong tách thực nghiệm của tấm FRP, ‰;

εffu

: biến dạng kéo đứt của tấm FRP, ‰;

εfu

: biến dạng lớn nhất của tấm FRP tại thời điểm dầm phá hoại, ‰;

εfu,L/3, εfu,mid

: lần lượt là biến dạng lớn nhất của tấm CFRP ở vị trí giữa nhịp và vị trí
điểm đặt tải tại thời điểm dầm phá hoại, ‰;

εpu,mid

: biến dạng lớn nhất của cáp khơng bám dính tại thời điểm dầm phá hoại,
xix


‰;
εpy


: biến dạng chảy danh định của cáp, =fpy/Ep=8.52‰;

εsu

: biến dạng kéo lớn nhất của cốt thép tại thời điểm dầm phá hoại, ‰;

ρs, ρsw, ρp

: lần lượt là hàm lượng của cốt thép, cốt đai và cáp ứng suất trước, %.

xx


CHƯƠNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ

CHƯƠNG 1.

ĐẶT VẤN ĐỀ

Kết cấu bê tông ứng suất trước (PC), tương tự như bê tông cốt thép (RC), là dạng kết
cấu quan trọng và được ứng dụng rất phổ biến trong thực tiễn xây dựng, đặc biệt là các
cơng trình địi hỏi cần có khơng gian sử dụng lớn. Sau một thời gian dài sử dụng, vấn
đề sửa chữa và nâng cấp nhằm kéo dài thời gian sử dụng của chúng hoặc là nhằm mục
tiêu chuyển đổi công năng sử dụng với hoạt tải tác dụng lớn hơn thật sự là một nhu cầu
rất cấp thiết. Một số kỹ thuật truyền thống thường dùng cho công tác sửa chữa và gia
cường kết cấu RC hoặc PC hiện nay như tăng kích thước tiết diện của cấu kiện bằng
cách phủ thêm lớp áo bê tông, hoặc bọc lớp áo thép bên ngoài, hoặc căng ngoài thường
gặp nhiều khó khăn do làm gia tăng thêm tĩnh tải cho kết cấu, tính chất dễ ăn mịn của
cốt thép, hạn chế không gian sử dụng và ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ, kiến trúc của
cơng trình. Kỹ thuật gia cường dùng vật liệu FRP sợi các bon (CFRP), nhờ vào các đặc

tính kỹ thuật nổi bật như có tỷ số cường độ trên khối lượng cao (high strength-to-weight
ratio), không bị ăn mịn, khơng dẫn điện, khơng nhiễm từ, khơng ảnh hưởng đến khơng
gian sử dụng của cơng trình, thi cơng đơn giản và nhanh chóng, đã cho thấy tính được
tính hiệu quả cao bên cạnh các kỹ thuật truyền thống vừa nêu (Bakis et al. 2002).
Trái ngược với số lượng đầy đủ và phong phú của các nghiên cứu gia cường trên cấu
kiện RC chịu uốn (Attari et al. 2012; Hasnat et al. 2016; Kotynia et al. 2008;
Rabinovitch and Frostig 2003; Saadatmanesh and Ehsani 1991; Triantafillou and
Plevris 1992), các nghiên cứu về hiệu năng gia cường kháng uốn của tấm CFRP trên
cấu kiện PC chỉ mới được bắt đầu hơn 10 năm gần đây, với số lượng khiêm tốn hơn và
hầu hết đều tập trung vào cấu kiện sử dụng cáp bám dính (ElSafty et al. 2014; Larson
et al. 2005; Di Ludovico et al. 2010; Nguyen et al. 2014; Pino et al. 2017; Reed and
Peterman 2004; Rosenboom et al. 2007; Rosenboom and Rizkalla 2006). Đặc biệt, các
nghiên cứu trên cấu kiện bê tông căng sau dùng cáp không bám dính (UPC) gia cường
bằng vật liệu CFRP mới chỉ có một vài (Chakrabari 2005; El Meski and Harajli 2013,
2015; Nguyen-Minh et al. 2018) và chỉ mới dừng lại ở việc phân tích và đánh giá hiệu
quả gia cường của tấm CFRP trên dầm dưới tác dụng của tải trọng đơn điệu (tải trọng
tĩnh). Khác với tải trọng đơn điệu, ảnh hưởng của tải trọng lặp gây ra hiện tượng từ biến
trong bê tông và sự bong tách sớm giữa tấm CFRP và bề mặt bê tông (Oudah and El1


CHƯƠNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Hacha 2013). Hiện tượng này có thể diễn ra ở mức độ lớn hơn một khi cấu kiện chiu
tác dụng bởi tải trọng lặp có biên độ tải trọng cao (cấp tải cận trên của tải lặp lớn hơn
tải trọng gây nứt của dầm) với số lượng vòng lặp đủ lớn, làm suy giảm hiệu quả gia
cường của tấm CFRP, độ cứng của dầm, và ảnh hưởng đến ứng xử cũng như khả năng
chịu lực còn lại của dầm theo như nghiên cứu của Larson et al. (2005) trên dầm PC
dùng cáp bám dính. Khác với dầm dùng cáp khơng bám dính (dầm UPC), cáp bám dính
trong dầm PC làm việc đồng thời với bê tơng; điều kiện tương thích về biến dạng của
cáp, bê tơng, và tấm CFRP gia cường được đảm bảo, vì vậy tương tác giữa cáp, bê tông

và tấm CFRP diễn ra đều khắp theo suốt chiều dài dầm. Trong khi, trong dầm UPC, cáp
khơng bám dính với vùng bê tơng xung quanh do đó cáp khơng làm việc đồng thời và
biến dạng của cáp cũng khơng tương thích với biến dạng của bê tông và tấm CFRP.
Trong trường hợp này, cáp khơng cịn tương tác với bê tơng và tấm CFRP đều đặn dọc
theo chiều dài dầm mà chỉ cục bộ, thông qua lực căng trước tác dụng ở hai đầu neo. Sự
khác nhau về cơ chế làm việc này có thể dẫn đến sự khác biệt đáng kể về ứng xử của
hai dạng cấu kiện này dưới tác dụng của tải trọng lặp, từ đó ảnh hưởng đến ứng xử và
hiệu quả gia cường kháng uốn của tấm CFRP. Tính đến thời điểm hiện tại, chưa có một
nghiên cứu nào về ứng xử uốn của dầm UPC gia cường tấm CFRP dưới tác dụng của
tải trọng lặp hoặc bị ảnh hưởng bởi tải trọng lặp được công bố. Chuyển vị dư, ứng xử
nứt, khả năng tiêu tán năng lượng của dầm UPC gia cường kháng uốn bằng tấm CFRP
trong quá trình chịu tác dụng bởi tải trọng lặp, và khả năng chịu uốn cịn lại của nó cũng
như hiệu năng gia cường kháng uốn và biến dạng bong tách của tấm CFRP sau một quá
trình lặp với biên độ lớn ra sao vẫn cịn là một câu hỏi chưa có lời đáp.
Ngoài ra, cũng cần lưu ý rằng hiệu quả gia cường của tấm CFRP bị giới hạn đáng kể
bởi sự bong tách của nó và làm cho ưu điểm về cường độ chịu kéo cao của tấm không
được phát huy đầy đủ cũng như làm cho dầm ứng xử dịn hơn so với trường hợp dầm
khơng gia cường (Spadea et al. 1998). Để hạn chế và làm chậm sự bong tách, nhằm tăng
hiệu quả gia cường của tấm từ đó cải thiện hơn nữa khả năng chịu lực cũng như tính dai
của dầm gia cường, các hệ neo cơ học hoặc neo CFRP dạng U (U-wraps) được sử dụng
và đã cho thấy được tính hiệu quả của chúng cho cả dầm RC truyền thống (Breña et al.
2003; Buyukozturk et al. 2004; Garden and Hollaway 1998; Hasnat et al. 2016; Li et al.
2


CHƯƠNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ

2013; Spadea et al. 1998) và dầm PC (Di Ludovico et al. 2010; Nguyen-Minh et al.
2018; Nguyen et al. 2014; Reed and Peterman 2004; Rosenboom et al. 2007). Việc sử
dụng hệ neo CFRP dạng dải U hợp lý có thể làm tăng tối đa biến dạng của tấm CFRP

gia cường đến giá trị kéo đứt (ACI 440.2R-17 2017). Tuy vậy, hiệu quả của hệ neo này
và vùng bố trí của nó (bố trí tập trung ở hai đầu dầm hoặc bố trí kết hợp nhịp uốn và hai
đầu dầm) trong việc cải thiện hiệu năng làm việc của tấm CFRP gia cường kháng uốn
cũng như là ảnh hưởng của nó đến ứng xử uốn của dầm UPC chịu ảnh hưởng của tải
trọng lặp như thế nào vẫn chưa được trình bày tường minh.
Đề tài này trình bày một nghiên cứu thực nghiệm về ứng xử lặp và sau lặp của dầm
UPC gia cường tấm CFRP kháng uốn có hoặc khơng có sử dụng hệ neo CFRP dạng U
(U-wraps). Chương trình thực nghiệm được tiến hành trên sáu dầm UPC tiết diện chữ
T kích thước lớn với hàm lượng tấm CFRP thay đổi, có và khơng có hệ neo CFRP dạng
U với các vùng bố trí khác nhau (bố trí tập trung ở hai đầu dầm hoặc bố trí kết hợp trong
nhịp uốn và hai đầu dầm). Mục tiêu chính là làm sáng tỏ ứng xử của dầm UPC gia
cường tấm CFRP dưới tác dụng của tải trọng lặp với biên độ tải nhỏ (cận trên của tải
lặp nhỏ hơn tải trọng gây nứt) và với biên độ tải lớn với cận trên của tải lặp lớn hơn
đáng kể tải trọng gây nứt của dầm và bằng với tải trọng giới hạn sử dụng, đồng thời xác
định định lượng biến dạng bong tách và hiệu quả gia cường của tấm CFRP, cũng như
khả năng kháng uốn còn lại của dầm UPC có và khơng có neo CFRP dạng U sau giai
đoạn lặp. Ngoài ra, đề tài này cũng giới thiệu một công thức bán thực nghiệm nhằm xác
định biến dạng tại thời điểm bong tách của tấm CFRP trên dầm PC có kể đến ảnh hưởng
của hệ neo CFRP dạng U (U-wraps) nhằm giúp cho việc xác định khả năng kháng uốn
của dầm PC gia cường tấm CFRP được chính xác và gần với thực tế hơn.

3