Phân tích dạng phá hoại của ống thép nhồi bê tông chịu tải nén dọc trục (Failure analysis of concrete filled Steel tubes subjected to axial compression)

Abstract

Bài báo này trình bày kết quả thực nghiệm và phân tích dạng phá hoại của ống thép nhồi bê tông (CFST) chịu nén dọc trục. Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng, dưới tác dụng của tải nén dọc trục, ống CFST bị phá hoại nhưng vẫn giữ được hình dáng và bê tông không bị bong tách như trong trường hợp không có ống thép. Ống CFST bị phá hoại theo mặt nghiêng hợp với trục ống một góc 30 đến 45 độ. Sự phá hoại trên mặt nghiêng này là do hiệu ứng kháng nở hông của ống thép làm cho bê tông trong ống thép chịu tác dụng đồng thời bởi hai ứng suất: ứng suất chủ động theo phương đứng do tải nén dọc trục và ứng suất bị động theo phương ngang do hiệu ứng kháng nở hông gây ra. Kết quả phân tích dựa trên lý thuyết trạng thái ứng suất sử dụng vòng tròn Mohr cho thấy mặt phá hoại không phải là mặt có ứng suất chính mà là mặt có ứng suất tiếp cực trị. Mặt có ứng suất tiếp cực trị hợp với trục của ống CFST một góc 45 độ, khá phù hợp với góc phá hoại thực nghiệm.