THÔNG TIN VỀ NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN

Tên luận án: Nghiên cứu đánh giá tuổi thọ mỏi của tà vẹt bê tông dự ứng lực trên đường sắt đô thị ở Việt Nam

Ngành: Kỹ thuật xây dựng Công trình giao thông.

Mã số: 9580205

Nghiên cứu sinh: Trần Anh Dũng

Cơ sở đào tạo: Trường Đại học giao thông vận tải.

     Người hướng dẫn:     1. GS.TS. Phạm Văn Ký (Trường ĐH GTVT)

2. PGS.TS. Lê Hải Hà (Trường ĐH GTVT)

Những đóng góp về mặt học thuật, lý luận, những luận điểm mới rút ra được từ kết quả nghiên cứu, khảo sát của luận án

Bằng phương pháp nghiên cứu lý thuyết, thực nghiệm hiện trường và thí nghiệm trong phòng đối với một số tuyến đường sắt đô thị ở Việt Nam, luận án đã có một số đóng góp về mặt khoa học và thực tiễn như sau:

• Luận án đã xây dựng mô hình động lực học tương hỗ giữa đoàn tàu và kết cấu đường của tuyến đường sắt đô thị Cát Linh – Hà Đông với 35 bậc tự do của toa xe và 4 bậc tự do đối với kết cấu đường. Ứng dụng mô hình mô phỏng 3D động lực học đoàn tàu và kết cấu đường đường sắt đô thị bằng phần mềm SIMPACK trong một chỉnh thể thống nhất để xác định tải trọng động, kết quả được sử dụng để tính toán hệ số tải trọng động phù hợp với kết quả đo thực nghiệm.
• Luận án đã nghiên cứu thực nghiệm hiện trường đề xuất công thức thực nghiệm tính hệ số tải trọng động của tuyến đường sắt đô thị Cát Linh – Hà Đông với giá trị phù hợp với kết quả tính toán bằng phương pháp phần tử hữu hạn và phương pháp mô phỏng. Kết quả này là cơ sở để xác định tải trọng động trong quá trình tính toán kết cấu tầng trên đường sắt đô thị.
• Sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để mô hình tính toán tác dụng đoàn tàu và kết cấu đường đường sắt đô thị tuyến Cát Linh – Hà Đông bằng mô hình dầm trên gối đàn hồi thay thế cho mô hình tính toán truyền thống dầm trên nền đàn hồi để tăng độ chính xác của mô hình. Kết quả tính toán hệ số động theo phương pháp phần tử hữu hạn phù hợp với kết quả thực nghiệm.
• Luận án đã mô hình mô phỏng 3D động lực học đoàn tàu và kết cấu đường đường sắt đô thị tuyến Bến Thành – Suối Tiên bằng phần mềm SIMPACK để xác định tải trọng động.
• Luận án đã xây dựng công thức tính độ cứng gối đỡ đàn hồi kết cấu đường sắt không đá của tuyến đường sắt đô thị Bến Thành – Suối Tiên.
• Sử dụng phương pháp tổn thương tích lũy trong tính toán tuổi thọ mỏi đối với tà vẹt bê tông dự ứng lực tuyến đường sắt đô thị Bến Thành – Suối Tiên. Phương pháp tính toán tuổi thọ mỏi đối với tà vẹt bê tông dự ứng lực được lập trình tính toán thông qua ngôn ngữ lập trình VBA để tiết kiệm thời gian tính toán.
• Nghiên cứu thí nghiệm trong phòng xác định tuổi thọ mỏi đối với tà vẹt bê tông dự ứng lực tuyến đường sắt đô thị Bến Thành – Suối Tiên. Thí nghiệm được thực hiện với trường hợp một cấp gia tải và ba cấp gia tải, kết quả thí nghiệm phù hợp với lý thuyết tính toán.
• Nghiên cứu thí nghiệm trong phòng xác định tải trọng phá hoại đối với tà vẹt bê tông dự ứng lực tuyến đường sắt đô thị Bến Thành – Suối Tiên. Kết quả cho thấy giá trị tải trọng phá hoại mỏi nhỏ hơn nhiều giá trị tải trọng phá hoại tĩnh của tà vẹt, kết quả phù hợp với lý thuyết mỏi.
• Xây dựng mô hình mô phỏng 3D tà vẹt bê tông dự ứng lực tuyến đường sắt đô thị Bến Thành – Suối Tiên bằng phần mềm MIDAS để tính toán tuổi thọ mỏi của tà vẹt.

Những đóng góp mới:

• Luận án đã nghiên cứu đề xuất công thức thực nghiệm tính hệ số tải trọng động của tuyến đường sắt đô thị Cát Linh – Hà Đông:

• Luận án đã xây dựng công thức tính độ cứng gối đỡ đàn hồi kết cấu đường sắt không đá ba lát của tuyến đường sắt đô thị Bến Thành – Suối Tiên:

• Luận án đã nghiên cứu về tuổi thọ mỏi đối với tà vẹt bê tông dự ứng lực của tuyến đường sắt đô thị Bến Thành – Suối Tiên.

-   Luận án nghiên cứu thực nghiệm xác định tuổi thọ mỏi đối với tà vẹt bê tông dự ứng lực của tuyến đường sắt đô thị Bến Thành – Suối Tiên sử dụng phương pháp phân mẫu gia tải và phân cấp gia tải.

INFORMATION ON NEW ACADEMIC CONTRIBUTIONS TO THE THESIS

Thesis name: Research and assessment of fatigue life for prestressed concrete sleeper on the urban railway in Vietnam.

Branch: Transport Engineering

Code: 9580205

Postgraduate: Tran Anh Dung.

Training university: University of Transport and Communications (UTC).

The first supervise: Prof. Dr. Pham Van Ky (UTC)

The second supervise: Assoc.Prof.Dr Le Hai Ha (UTC)

Contributions for the academic and theoretical, new points drawn from the research and survey results of the thesis.

• By the method of theoretical research, field experiments and laboratory experiments on some urban railway lines in Vietnam, the thesis has made some contributions in terms of science and practice as follows:
• The thesis has built a mutual dynamic model between the train and the road structure of the Cat Linh - Ha Dong urban railway line with 35 degrees of freedom of the car and 4 degrees of freedom for the track structure. Applying 3D modeling of train dynamics and urban railway structures using SIMPACK software in a unified body to determine dynamic loads, the results are used to calculate the dynamic load facto consistent with the experimental measurement results.
• The thesis has experimentally studied the field and proposed the experimental formula to calculate the dynamic load factor of the Cat Linh - Ha Dong urban railway line with the value consistent with the results of calculation by the finite element method and simulation method. This result is the basis for determining the dynamic load in the calculation of the superstructure on the urban railway.
• Using the finite element method to model the calculation of train effects and track structure of the Cat Linh - Ha Dong line by the beam model on the elastic support to replace the traditional model beams on the elastic background to increase model accuracy. Results of calculating the dynamic factor by the finite element method are consistent with the experimental results.
• The thesis simulates 3D modeling of train and track dynamics of Ben Thanh - Suoi Tien line using SIMPACK software to determine dynamic loads.
• The thesis has built a formula for calculating the stiffness of elastic support for the ballastless structure of the Ben Thanh - Suoi Tien line.
• Using the Damage Accumulation Method in calculating fatigue life for prestressed concrete sleepers on Ben Thanh - Suoi Tien urban railway. The method of calculating fatigue life for prestressed concrete sleepers is programmed and calculated through VBA programming language to save calculation time.
• Experimental study in the fatigue life determination laboratory for prestressed concrete sleepers on Ben Thanh - Suoi Tien line. The test is performed with single and three levels of loading, the test results are consistent with the theory of calculation.
• Experimental study in the laboratory to determine fracture load for prestressed concrete sleepers on Ben Thanh - Suoi Tien line. The results show that the value of fatigue failure load is much smaller than static failure load of the sleeper, the results are consistent with the fatigue theory.
• Building 3D simulation models of prestressed concrete sleepers on Ben Thanh - Suoi Tien line with MIDAS software to calculate the fatigue life of sleepers.

New contributions:

• The thesis has researched and proposed the experimental formula to calculate the dynamic load factor of the Cat Linh - Ha Dong urban railway line:

• The thesis has built the formula for calculating the stiffness of elastic support for the ballastless structure of Ben Thanh - Suoi Tien urban railway line:

• The thesis has studied fatigue life for prestressed concrete sleepers of Ben Thanh - Suoi Tien urban railway.
• The thesis researches experiment on determining fatigue life for prestressed concrete sleepers of Ben Thanh - Suoi Tien urban railway line using load sampling method and load grading method.