Mô hình phân tích tương tác dòng chảy lũ và kết cấu nhịp

Abstract

Hiện nay, do tác động của biến đổi khí hậu và hoạt động khai thác rừng, hiện tượng lũ lớn xảy ra ngày càng nhiều, dẫn đến tình trạng ngập một phần hoặc toàn bộ cầu. Hiện tượng này gây ra áp lực dòng chảy không chỉ lên mố và trụ cầu mà còn tác động đến kết cấu nhịp, tiềm ẩn nguy cơ hư hỏng như dịch chuyển, nghiêng lệch, thậm chí sập đổ kết cấu nhịp. Trong thiết kế tính toán cầu ở Việt Nam hiện nay, các tiêu chuẩn được sử dụng chủ yếu là 22TCN 272-05 và TCVN 11823:2017. Các tiêu chuẩn này được xây dựng dựa trên tiêu chuẩn AASHTO của Mỹ. Tuy nhiên, trong các tiêu chuẩn này chưa đề cập đến công thức tính toán áp lực dòng chảy tác dụng lên kết cấu nhịp mà chỉ đề xuất cho trụ cầu. Vì vậy, việc tính toán và thiết kế kết cấu nhịp chịu ảnh hưởng của dòng chảy lũ, lụt còn gặp nhiều khó khăn khi áp dụng thực tế. Bài báo này cung cấp một công cụ dựa trên phương pháp số nhằm xây dựng mô hình phân tích tương tác giữa dòng chảy và kết cấu cầu. Ngoài ra, tác động xói nền đất do dòng chảy gây ra cũng được đề cập.