Bài báo này trình bày quá trình xây dựng công thức thực hành dùng để dự đoán mô men uốn giới hạn của tiết diện dầm bê tông cốt thép (BTCT) hình chữ nhật thông qua phép hồi quy (regression). Công thức thực hành nhận được bằng cách cho mô hình hồi quy tuyến tính (linear regression) khớp (fit) với tập dữ liệu huấn luyện (training set) và sau đó sẽ tiến hành dự đoán trên tập dữ liệu kiểm tra (test set).
Việc xác định khả năng chịu lực, cụ thể ở đây là khả năng chịu uốn của cấu kiện dầm BTCT là quan của dầm từ lúc dầm bắt đầu chịu tải cho đến khi bị phá hoại. Ngoài ra, khả năng chịu uốn của dầm xác định từ mô hình biến dạng phi tuyến cũng được tác giả so sánh với phương pháp tính theo nội lực giới hạn. Sự chênh lệch của kết quả đến từ hai phương pháp là không đáng kể.
Bài báo này sẽ giới thiệu cách xác định mô men uốn giới hạn của tiết diện dầm BTCT hình chữ nhật chịu uốn bằng công thức thực hành đơn giản về mặt toán học mà vẫn mang lại hiệu quả cao. Công thức có được từ việc hồi quy (regression) dữ liệu, muốn vậy cần phải xác định khả năng chịu uốn của hàng loạt tiết diện dầm BTCT chịu uốn. Các biểu đồ thể hiện quan hệ giữa ứng suất và biến dạng của bê tông và cốt thép sẽ được sử dụng cùng với phương pháp chia thớ (fiber) để tìm mô men uốn giới hạn của một số lượng lớn tiết diện dầm BTCT hình chữ nhật.
Với cách lựa chọn các tiết diện dầm như trên kết hợp với việc thay đổi vật liệu và diện tích cốt thép, sẽ có 2340 mẫu tiết diện dầm BTCT khác nhau được tạo ra. Một chương trình máy tính đã được xây dựng dựa trên các thư viện của OpenSees [11] sẽ thực hiện phân tích chia thớ để xác định mô men giới hạn của các mẫu tiết diện.
Quá trình phân tích diễn ra bằng cách tăng dần độ cong của tiết diện cho đến khi biến dạng tương đối của bê tông hoặc cốt thép đạt giá trị biến dạng cực hạn và tại thời điểm đó sẽ xác định được mô men uốn giới hạn Mu trong tiết diện. Biến dạng tương đối cực hạn của cốt thép và bê tông lần lượt là 0,025 và 0,0035.
Phần tử có độ dài bằng không được sử dụng để mô phỏng, có nút đầu và nút cuối được xác định tại cùng một vị trí. Phần tử làm việc trong không gian hai chiều với bậc tự do tại mỗi nút là ba bậc. Mô hình vật liệu bê tông và cốt thép được khai báo lần lượt là biểu đồ ba đoạn thẳng và biểu đồ hai đoạn thẳng với các điểm ứng suất-biến dạng chính lấy theo quy định trong TCVN 5574:2018.
Xem chi tiết Bài nghiên cứu TẠI ĐÂY:
Buildata
