Mô phỏng sự hình thành và lan truyền vết nứt trong dầm bê tông cường độ cao có chất kết dính bổ sung nano silica bằng phương pháp phase field

Abstract

Trong thời gian gần đây, phương pháp phase field là một công cụ mô phỏng mạnh để dự đoán sự phát triển vết nứt trong kết cấu. Phương pháp này sử dụng biến phase field và hàm suy biến để mô tả sự suy giảm năng lượng tồn tại trong vật thể cũng như trạng thái của vết nứt dựa vào việc giải quyết kết hợp giữa bài toán phase field và bài toán cơ học. Trong nghiên cứu này, phương pháp phase field được sử dụng để xác định: (i) sự hình thành và lan truyền vết nứt trong kết cấu; (ii) đường cong ứng xử giữa tải trọng và chuyển vị; (iii) đường cong quan hệ giữa tải trọng và độ mở rộng miệng vết nứt do chuyển vị (CMOD) và (iv) công cơ học phá hủy của dầm bê tông chịu uốn ba điểm. Các mẫu dầm này được làm từ bê tông cường độ cao với sự thay đổi tỷ lệ chất kết dính bổ sung nano-silica (NS) từ 0% tới 1,5%. Kết quả tính toán từ phương pháp mô phỏng phù hợp với kết quả thực nghiệm và lý thuyết của các nghiên cứu trước đó. Phương pháp phase field có thể là một công cụ đáng tin cậy và hiệu quả để mô phỏng sự hình thành và lan truyền vết nứt và ứng xử cơ học của các kết cấu bê tông cường độ cao và bê tông tính năng cao.