Nghiên cứu quan trắc ứng suất - biến dạng cầu vòm nhịp lớn trong quá trình thi công sử dụng hệ thống cảm biến dây rung ở Việt Nam

Ngày nay, quan trắc sức khỏe công trình, đặc biệt là đối với cầu nhịp lớn, thu hút được nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học và kỹ sư. Phép đo ứng suất - biến dạng là một trong những phép đo quan trọng nhất trong quan trắc công trình cầu. Cảm biến dây rung là thiết bị hiện đại có độ bền cao thích hợp cho việc thu thập dữ liệu ứng suất - biến dạng của kết cấu theo thời gian. Trong vài thập kỉ vừa qua, lĩnh vực xây dựng công trình cầu của Việt Nam có những bước tiến vượt bậc, nhiều cây cầu nhịp lớn được thực hiện bởi các nhà thầu trong nước, theo đó là nhu cầu quan trắc cho các công trình cầu này ngày càng cao. Bài báo này giới thiệu nghiên cứu ứng dụng thiết bị cảm biến dây rung quan trắc ứng suất – biến dạng theo thời gian trong suốt quá trình thi công hai công trình cầu vòm nhịp lớn có kết cấu và công nghệ thi công phức tạp: cầu Kỳ Cùng (Lạng Sơn) và cầu Hoàng Văn Thụ (Hải Phòng). Kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu quả và tiềm năng lớn của việc ứng dụng thiết bị cảm biến dây rung trong quan trắc, theo dõi sức khỏe công trình cầu nhịp lớn với điều kiện đặc thù của một đất nước đang phát triển như Việt Nam.

Nghiên cứu thực nghiệm gia cường sức kháng uốn cho dầm bê tông cốt thép bằng tấm CFRP ứng suất trước

Phương pháp gia cường kết cấu bê tông cốt thép (BTCT) sử dụng vật liệu composite cốt sợi carbon (CFRP) ứng suất trước đã được áp dụng rộng rãi trong nhiều năm qua. Phương pháp này cho phép vật liệu composite phát huy tối đa khả năng làm việc của nó trong việc nâng cao cường độ, giảm độ võng, hạn chế và giảm bề rộng vết nứt. Bên cạnh đó, việc tạo ứng suất trước trong vật liệu composite cũng có tác dụng cải thiện sự dính bám giữa vật liệu composite và bề mặt bê tông. Nghiên cứu này đề xuất mô hình thực nghiệm gia cường sức kháng uốn cho dầm BTCT sử dụng tấm CFRP ứng suất trước xét tới ảnh hưởng của lực kéo trước trong việc nâng cao sức kháng uốn cho dầm. Tổ hợp gồm bốn dầm được chế tạo, trong đó một dầm không được gia cường đóng vai trò là dầm đối chứng, một dầm có gia cường CFRP không tạo ứng suất trước và hai dầm gia cường CFRP có tạo ứng suất trước. Kết quả thực nghiệm cho thấy sức kháng uốn của dầm gia cường theo phương pháp này tăng hơn 2 lần so với dầm không gia cường và tăng gần 1,2 lần so với dầm gia cường không tạo ứng suất trước trong tấm CFRP.

Nghiên cứu hiệu chỉnh mô hình đánh giá khả năng chịu tải công trình cầu dựa vào số liệu đo đạc thực nghiệm trên mô hình toàn cầu

Tuổi thọ và khả năng khai thác hoạt tải của công trình cầu trên thực tế có sự sai khác nhất định so với kết quả tính toán thiết kế. Do vậy, công tác đánh giá khả năng chịu tải thực tế công trình cầu đóng vai trò quan trọng đối với công trình cầu mới xây dựng xong và đặc biệt quan trọng đối với các công trình cầu cũ đã qua quá trình khai thác, sử dụng lâu dài. Bài báo trình bày phương pháp hiệu chỉnh mô hình phân tích kết cấu cầu thông qua các thông số độ cứng của hệ dầm mặt cầu, dựa vào các kết quả đo đạc phản ứng động của cầu dưới tác dụng của hoạt tải thử nghiệm trên mô hình toàn cầu (full scale model). Mô hình kết cấu cầu sau khi hiệu chỉnh sẽ phù hợp với ứng xử thực tế của công trình cầu và được dùng để đánh giá khả năng chịu tải thông qua thông số RF (rating factor).

Giải pháp kết cấu hầm bảo vệ ở các tuyến đường vùng núi có nguy cơ cao sụt lở và đá rơi

Các tuyến đường ở Việt Nam có nhiều tuyến đi qua các sườn núi thường có mặt cắt ngang dạng thùng đấu, chữ L, nửa đào nửa đắp. Với các điều kiện địa hình vùng núi dốc cao, cùng với biến đổi khí hậu dẫn đến tình trạng thiên tai mưa lũ đã gây ra hiện tượng sụt trượt mái dốc, đá rơi gây hư hỏng công trình, ách tắc giao thông, nguy hiểm cho người và phương tiện giao thông. Những giải pháp với công trình đường bộ chống sụt trượt, đá rơi như thay đổi hình dạng mái dốc, giảm độ cao, độ dốc, phản áp ở chân dốc, kiểm soát nước mặt, nước ngầm, hoặc dùng các công trình chống giữ như neo cáp, lưới phủ, phun bê tông, tường chắn... Dù vậy trong thực tế vẫn tồn tại các vấn đề sụt trượt, đá rơi. Bài báo trình bày một giải pháp kết cấu công trình hầm bảo vệ thay cho mặt cắt nền đào của đường sẽ giải quyết được vấn đề sụt trượt, đá rơi. Kết cấu sử dụng là hầm bê tông cốt thép lắp ghép thi công đơn giản, hiệu quả tránh được các rủi ro trong khai thác. Với đề xuất giải pháp kết cấu, thi công cho công trình cụ thể và phân tích tương tác đất đá - kết cấu của kết cấu hầm với tải trọng áp lực đất và tải trọng đá rơi cho thấy khả năng ứng dụng trong điều kiện Việt Nam đáp ứng yêu cầu xây dựng bền vững.

Mô hình hóa khớp dẻo trong đánh giá phá hoại địa chấn của cột bê tông cốt thép dựa trên mạng nơron nhân tạo

Bài báo trình bày khả năng áp dụng mạng nơron nhân tạo (Artificial neural network - ANN) trong xây dựng mô hình khớp dẻo của cột bê tông cốt thép (BTCT) chịu động đất nhằm phục vụ cho mô hình hóa số, phân tích ứng xử và đánh giá phá hoại địa chấn của loại kết cấu này. Phương pháp dựa trên bộ dữ liệu thí nghiệm gia tải lặp đảo chiều của cột BTCT tiết diện chữ nhật. Cụ thể, mối quan hệ giữa các tham số đầu vào và các tham số tới hạn của cột trước hết được thiết lập dựa trên mô hình ANN. Trong đó, cơ sở dữ liệu thí nghiệm của 800 mẫu được chia thành các tập huấn luyện, tập kiểm thử và tập xác thực cho cho mô hình. Phân tích mạng tối ưu trước hết được thực hiện. Kết quả cho thấy kiến trúc ANN 2 lớp ẩn và 24 nơron trong 1 lớp ẩn có khả năng ước lượng tốt nhất. Tính hiệu quả của mô hình trong việc ước lượng các tham số tới hạn của cột với các cơ chế phá hoại khác nhau được xác thực với các kết quả thực nghiệm đã được công bố. Nghiên cứu chỉ ra rằng mô hình đề xuất có thể áp dụng để phân tích ứng xử địa chấn cũng như đánh giá được trạng thái sụp đổ của cột BTCT tiết diện chữ nhật với độ chính xác cao.

Nghiên cứu chế độ bay UAV trong khảo sát địa hình công trình dạng tuyến - ứng dụng cho đoạn đường đê Xuân Quan, Hà Nội

Giải pháp thành lập bản đồ địa hình bằng thiết bị bay không người lái (Unmanned Aerial Vehicle - UAV) đang ngày càng phổ biến ở Việt Nam. Đã có nhiều nghiên cứu chứng minh thiết bị UAV đảm bảo độ chính xác thành lập bản đồ địa hình tỷ lệ lớn, tuy nhiên chưa có các giải pháp cụ thể cho công trình đặc thù dạng tuyến. Mục tiêu nghiên cứu của bài báo là các chế độ bay phù hợp cho công tác khảo sát địa hình các công trình dạng tuyến. Đối tượng thực nghiệm, một đoạn đường bộ thuộc địa phận đê Xuân Quan, Hà Nội, được khảo sát bằng thiết bị UAV Phantom 4 Pro với các chế độ khác nhau trên các phần mềm điều khiển bay có sẵn. Kết quả thực nghiệm các chế độ bay được so sánh với kết quả đo định vị động thời gian thực (Global Navigation Satellite System/Real Time Kinematic - GNSS/RTK) để đánh giá độ chính xác. Nghiên cứu chỉ ra kiểu bay dải phủ trùm, đối với công trình dạng tuyến, thích hợp ở các giai đoạn thiết kế kỹ thuật và thiết kế thi công. Trong khi kiểu bay 2 dải đơn phù hợp và hiệu quả cho các quá trình quy hoạch, đánh giá sơ bộ công trình dạng tuyến.

Đánh giá tác động của lớp phủ đến nhiệt độ bề mặt đất và phân bố không gian nhiệt độ tại một số tuyến đường trên địa bàn thành phố Hà Nội bằng ảnh viễn thám

Hiện nay, quá trình đô thị hóa với sự phát triển nhanh chóng về mật độ và không gian của đô thị gây ra ảnh hưởng trực tiếp đến nhiệt độ bề mặt đất (LST) tại các thành phố lớn của Việt Nam nói riêng và các nước đang phát triển nói chung. Nghiên cứu đã sử dụng ảnh vệ tinh Landsat8-OLI để xây dựng bản đồ phân bố không gian của LST trên địa bàn thành phố Hà Nội và chiết xuất giá trị LST dọc theo một số tuyến đường tại thời điểm ngày 14/09/2020. Mô hình tương quan giữa LST và các chỉ số khác biệt thực vật (NDVI), chỉ số khác biệt xây dựng (NDBI) được xây dựng kết hợp với các ngưỡng giá trị của NDVI để đánh giá tác động của các bề mặt lớp phủ khác nhau đến LST. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng các khu vực trung tâm có mật độ xây dựng cao và tại các tuyến đường, nhiệt độ bề mặt cao hơn so với nhiệt độ trung bình toàn bộ khu vực nghiên cứu từ 1-3 °C. Giá trị hệ số tương quan của các mô hình đạt R = -0,204 và R = 0,697 lần lượt cho LST-NDVI và LST-NDBI. Nghiên cứu đã chứng minh rằng, việc tăng chỉ số NDBI ở các lớp phủ khác nhau đều dẫn đến việc tăng nhiệt độ bề mặt, trong khi tại các ngưỡng giá trị khác nhau của chỉ số NDVI tạo ra xu hướng thay đổi khác nhau của nhiệt độ bề mặt.

Nghiên cứu các phương án xử lý kết hợp số liệu của nhiều hệ thống định vị vệ tinh trong mạng lưới GNSS

Bài báo nghiên cứu sự ảnh hưởng của việc kết hợp số liệu từ các hệ thống định vị khác nhau tới độ chính xác lời giải cạnh khi các loại máy thu có khả năng thu nhận số liệu từ nhiều hệ thống vệ tinh, nhiều kênh thu và nhiều tần số. Nghiên cứu sử dụng phần mềm Trimble Business Center 5.0 ở chế độ không can thiệp nhằm cho ra lời giải khách quan nhất. Mẫu thử nghiệm là 02 mạng lưới có quy mô nhỏ, cạnh ngắn, xuất hiện phổ biến trong công tác trắc địa xây dựng và 01 mạng lớn có chiều dài cạnh từ 40 km đến 80 km với số liệu từ máy thu Trimble R8s và R9s. Kết quả của nghiên cứu đã cho thấy sự cải thiện cũng như sự ảnh hưởng giữa các hệ thống vệ tinh đến độ chính xác của mạng lưới, mang lại những lựa chọn mới trong xử lý mạng lưới GNSS nhằm đáp ứng các mục tiêu cụ thể.

Đánh giá xu hướng sử dụng giải pháp đỗ xe kết nối nhằm hạn chế xe máy đi vào nội đô thành phố Hà Nội

Sự gia tăng nhanh chóng của số lượng phương tiện giao thông, đặc biệt là lượng lớn xe máy đi vào khu vực trung tâm thành phố gây nên ùn tắc giao thông nghiêm trọng, ô nhiễm không khí, và ảnh hưởng tiêu cực đến cuộc sống đô thị. Áp dụng giải pháp “đỗ xe kết nối” (P&R) được xem là hữu hiệu nhằm hạn chế các phương tiện cá nhân (PTCN) đi vào trung tâm thành phố và hướng người tham gia giao thông chuyển dịch sang sử dụng phương tiện công cộng (PTCC). Giải pháp P&R đặc biệt có hiệu quả khi bố trí tại các cửa ngõ giao thông đi vào trung tâm thành phố nhằm chuyển đổi và kết nối giữa người sử dụng PTCN với hệ thống giao thông công cộng (GTCC) như là tầu điện đô thị, xe buýt nhanh BRT, hoặc xe buýt thường. Nghiên cứu sẽ tập trung vào việc đánh giá tổng quan về giải pháp P&R, lựa chọn một vị trí đại diện để khảo sát và đánh giá thực trạng, thực hiện phỏng vấn xã hội học để phân tích xu hướng của người sử dụng nhằm đưa ra các cách thức nâng cao hiệu quả của giải pháp P&R đảm bảo tính phù hợp với điều kiện phương tiện xe máy tại đô thị Hà Nội. Bến xe Yên Nghĩa được lựa chọn cùng với các hành khách gửi xe máy và sử dụng PTCC, bao gồm cả xe buýt thường và xe buýt nhanh BRT.

Đánh giá tường chắn đất có cốt dùng cốt mạ kẽm tự chế tạo bằng mô hình thực nghiệm và mô phỏng có xem xét vật liệu đắp tại miền Trung Việt Nam

Hiện nay, khi xây dựng tường chắn đất có cốt ở Việt Nam thì đều phải sử dụng các loại cốt nhập từ các hãng của nước ngoài. Bài báo đề xuất sử dụng cốt thép thương mại mạ kẽm dùng cho tường chắn đất có cốt. Nghiên cứu chỉ ra rằng ổn định nội bộ của tường chắn đất có cốt phụ thuộc nhiều vào tương tác đất-cốt và môi trường. Tương tác đất-cốt phụ thuộc chủ yếu vào tính chất cơ-lý (độ ẩm, thành phần hạt) và hình dạng của cốt, tuổi thọ của cốt phụ thuộc chủ yếu vào hóa tính (trở kháng, pH, Cl-, SO42-) của vật liệu đắp và môi trường. Các yếu tố cơ-lý-hóa chính của vật liệu đắp của 75 mỏ thu thập tại Miền Trung và cốt được thí nghiệm theo các tiêu chuẩn hiện hành để lựa chọn ra mỏ vật liệu đắp phù hợp cho tường chắn đất sử dụng cốt thép mạ kẽm. Mô hình thực nghiệm tỉ lệ 1/1 mô phỏng ứng xử của tường và từ đó dự báo thời gian phục vụ của tường chắn dưới tác động xâm thực của môi trường.