Nghiên cứu sự sụp đổ lũy tiến của khung bê tông cốt thép toàn khối chịu tải trọng nổ tiếp xúc và đề xuất một số giải pháp kháng sập

 v trí ct b tip xúc vi lng n). 
5.1. Gii pháp thêm ct ph  kháng sp ly tin khung không gian 
BTCT toàn khi chu tác dng ca n tip xúc t ti ct A3 
Kt qu mô phng s gii pháp thêm ct ph kháng sp ly tin 
ca khung không gian bê tông ct thép có tng hm chu tác 
dng ca n tip xúc t ti ct A3 c th hin nh trong 
Hình 10 và 11. 
Hình 10. Quá trình phá hy ca khung BTCT chu tác dng n tip xúc t ti ct A3 khi có thêm ct ph, thi im 0,005; 0,2; 0,3; 
0,4; 0,5; 0,6 s. 
(a) Bin dng LE33 ti PT 739 
(b) Bin dng LE33 ti PT 793 
(c) Bin dng LE33 ti PT 847 
(d) ng sut mises ti PT 739 
(e) ng sut mises ti PT 793 (f) ng sut mises ti PT 847 
Hình 11. Bin dng LE33 và ng sut mises ti các PT 739; 793 và 847. 
Vi gii pháp thêm ct ph ngay sau v trí ct chính A3 b 
phá hy do lng n tip xúc, ngay sau khi ct A3 b phá hy do 
n, ti trng c phân b li và có th thy toàn b ti trng ca 
ct A3 lúc này ã tác dng lên ct ph, do vy trong quá trình 
phân tích kt cu không còn b phá hy nh trong trng hp 
không có ct ph (Hình 10). 
Trên Hình 11, hin th bin dng LE33 và ng sut mises ti 
phn t 739; 793 và 847 tng ng ti các v trí u dm (PT 739; 
847) và gia dm (PT 793) ni nút A22 và A23. Bin dng LE33 và 
ng sut mises ti phn t ó tng n thi im 0,2 s sau ó dn 
dn n nh. 
Nh vy, vi gii pháp b trí thêm ct ph cho thy có th 
chng li s sp  ly tin cho công trình khi chu ti trng n tip 
xúc ti ct A3. 
5.2. Gii pháp bc thép ct  kháng sp ly tin khung BTCT 
toàn khi chu tác dng ca n tip xúc t ti ct A3 
Kt qu mô phng s gii pháp bc thép ct  kháng sp ly tin 
khung không gian bê tông ct thép toàn khi chu tác dng ca n 
tip xúc t ti ct A3 c th hin nh trong Hình 12 và 13. 
3703.2021
 TẠP CHÍ VẬT LIỆU & XÂY DỰNG 
(a) 
Bin dng LE33 ti PT 739 
(b) 
Bin dng LE33 ti PT 793 
(c) 
Bin dng LE33 ti PT 847 
(d) 
ng sut mises ti PT 739 
(e) 
ng sut mises ti PT 793 
 (f) ng sut mises ti PT 847 
Hình 9. Bin dng LE33 và ng sut mises ti các PT 739; 793 và 847. 
4.2. Nhn xét kt qu 
Sau khi b lng n tip xúc phá hy ct A3, ti trng n duy trì 
sau khong thi gian 0,007 s kt thúc, di tác dng ca trng 
lng bn thân ca kt cu khung bê tông ct thép, ti trng ca 
tng bao và hot ti, s phá hy hình thành ti các tit din dm  
các nút ln lt A12, A14 (tng 1); A22, A24 (tng 2); A32, A34 
(tng 3); A42, A44 (tng 4) và A52, A54 (tng 5), tip ó s phá hy 
lan mnh các dm và sàn ln lt t tng 1 n tng 5, sau khi các 
nút trên ct A1, A3, B1, B2, B3, B4, B5 b phá hy, quá trình phá 
hy lan ra các dm gia các ct A1-A5 và B1-B5. Quá trình phá 
hoi ly tin din ra rt nhanh sau 0,85 s mt na tòa nhà hoàn 
toàn b sp  (Hình 8). 
Trên Hình 9, hin th bin dng LE33 và ng sut mises ti phn 
t 739; 793 và 847 tng ng ti các v trí u dm (PT 739; 847) và 
gia dm (PT 793) ni nút A22 và A23. Bin dng LE33 và ng sut 
mises ti phn t ó tng n thi im 0,4; 0,5; 0,57 s không còn ghi 
nhn giá tr ngay lúc ó phn t b phá hy. 
Nh vy, khi ct A3 b phá hy do lng n tip xúc, ti trng 
c phân b li cho các cu kin còn li, ni lc trong các cu kin 
ó tng lên t ngt vt quá kh nng chu ti ca các các cu kin 
ó (vn không c tính trong thit k), dn n các cu kin ó b 
phá hy, gây ra s sp  ly tin cho công trình. 
5.  xut mt s gii pháp kháng sp ly tin khung không gian 
BTCT toàn khi chu tác dng ca n tip xúc t ti ct A3 
Sau khi tin hành kho sát s sp  ly tin khung không gian BTCT 
có tng ngm chu tác dng ca n tip xúc ti ct A3, tác gi  xut 
mt s gii pháp kháng sp cho trng hp này, gm: Gii pháp th 
nht - b trí thêm ct ph t cách ct b phá hy 1 m (qua kho sát 
bài toán vi khong cách này tránh c va chm ca ct chính khi 
b phá hy) và gii pháp th hai - bc thép ct b phá hy (s dng 
thép tm dày 10 mm bc ti v trí ct b tip xúc vi lng n). 
5.1. Gii pháp thêm ct ph  kháng sp ly tin khung không gian 
BTCT toàn khi chu tác dng ca n tip xúc t ti ct A3 
Kt qu mô phng s gii pháp thêm ct ph kháng sp ly tin 
ca khung không gian bê tông ct thép có tng hm chu tác 
dng ca n tip xúc t ti ct A3 c th hin nh trong 
Hình 10 và 11. 
Hình 10. Quá trình phá hy ca khung BTCT chu tác dng n tip xúc t ti ct A3 khi có thêm ct ph, thi im 0,005; 0,2; 0,3; 
0,4; 0,5; 0,6 s. 
(a) Bin dng LE33 ti PT 739 
(b) Bin dng LE33 ti PT 793 
(c) Bin dng LE33 ti PT 847 
(d) ng sut mises ti PT 739 
(e) ng sut mises ti PT 793 (f) ng sut mises ti PT 847 
Hình 11. Bin dng LE33 và ng sut mises ti các PT 739; 793 và 847. 
Vi gii pháp thêm ct ph ngay sau v trí ct chính A3 b 
phá hy do lng n tip xúc, ngay sau khi ct A3 b phá hy do 
n, ti trng c phân b li và có th thy toàn b ti trng ca 
ct A3 lúc này ã tác dng lên ct ph, do vy trong quá trình 
phân tích kt cu không còn b phá hy nh trong trng hp 
không có ct ph (Hình 10). 
Trên Hình 11, hin th bin dng LE33 và ng sut mises ti 
phn t 739; 793 và 847 tng ng ti các v trí u dm (PT 739; 
847) và gia dm (PT 793) ni nút A22 và A23. Bin dng LE33 và 
ng sut mises ti phn t ó tng n thi im 0,2 s sau ó dn 
dn n nh. 
Nh vy, vi gii pháp b trí thêm ct ph cho thy có th 
chng li s sp  ly tin cho công trình khi chu ti trng n tip 
xúc ti ct A3. 
5.2. Gii pháp bc thép ct  kháng sp ly tin khung BTCT 
toàn khi chu tác dng ca n tip xúc t ti ct A3 
Kt qu mô phng s gii pháp bc thép ct  kháng sp ly tin 
khung không gian bê tông ct thép toàn khi chu tác dng ca n 
tip xúc t ti ct A3 c th hin nh trong Hình 12 và 13. 
 03.202138
TẠP CHÍ VẬT LIỆU & XÂY DỰNG 
Hình 12. Quá trình phá hy ca khung BTCT khi có bc thép ti ct tip xúc vi lng n (ct A3) ti các thi im 0,03; 0,06; 0,09; 
0,12; 0,15; 0,18; 0,21; 0,24 s. 
(a) Bin dng LE33 ti PT 739 
(b) Bin dng LE33 ti PT 793 
(c) Bin dng LE33 ti PT 847 
(d) ng sut mises ti PT 739 
(e) ng sut mises ti PT 793 
 (f) ng sut mises ti PT 847 
Hình 13. Bin dng LE33 và ng sut mises ti các PT 739; 793 và 847. 
Vi gii pháp bc thép ct ngay chính trên ct A3 b t lng n 
tip xúc, ngay sau khi n lp bc thép b chy do mt phn ngay ti v 
trí t lng n, bê tông trong ct A3 b tác ng tuy nhiên không n 
trng thái b phá hy do mt phn ln nng lng n c lp bc thép 
hp th, do vy trong quá trình phân tích kt cu không còn b phá hy 
nh trong trng hp không có ct ph (Hình 12). 
Trên Hình 13, hin th bin dng LE33 và ng sut mises ti 
phn t 739; 793 và 847 tng ng ti các v trí u dm (PT 739; 
847) và gia dm (PT 793) ni nút A22 và A23. Bin dng LE33 và 
ng sut mises ti phn t ó tng n thi im 0,08 s sau ó dn 
dn n nh. 
Nh vy, vi gii pháp bc thép ct cho thy có th chng 
li s sp  ly tin cho công trình khi chu ti trng n tip xúc 
ti ct A3. 
6. Kt qu nghiên cu 
Trong nghiên cu này, tác gi ã tin hành mô phng phân tích 
s sp  ly tin ca khung không gian lin khi chu tác dng 
n tip xúc bng phn mm ABAQUS, c th phân tích quá trình 
sp  ly tin ca khung BTCT toàn khi chu tác dng ca 
lng n tip xúc ti chính gia ct A3, sau khi b lng n tip 
xúc phá hy ct A3, di tác dng ca trng lng bn thân ca 
kt cu khung bê tông ct thép, ti trng ca tng bao và hot 
ti, quá trình phá hoi ly tin din ra rt nhanh sau 0,85 s mt 
na tòa nhà hoàn toàn b sp . T ó tác gi  xut mt s gii 
pháp kháng sp cho trng hp này gm: Gii pháp th nht - b trí 
thêm ct ph t cách ct b phá hy 1 m (qua kho sát bài toán vi 
khong cách này tránh c va chm ca ct chính khi b phá hy) 
và gii pháp th hai - bc thép ct b phá hy (s dng thép tm dày 
10 mm bc ti v trí ct b tip xúc vi lng n). 
7. Kt lun 
Các kt qu thu c khng nh tính hp lý khi s dng mô 
hình vt liu Holmquist-Johnson-Cook cho bê tông, mô hình vt 
liu Johnson-Cook cho ct thép, mô hình vt liu n TNT trong 
phân tích kt cu bê tông ct thép chu tác dng n bng phn 
mm ABAQUS. 
T kt qu phân tích trên có th nhn thy rng, quá trình 
sp  ly tin ca khung không gian bê tông ct thép toàn khi 
chu tác dng ca n tip xúc din ra nhanh và mc  phá hy là 
rt ln, do vy cn thit phi có các gii pháp  kháng sp sy tin 
tránh các thit hi cho công trình. 
Cng t kt qu ó tác gi nhn thy các  xut gii pháp 
thêm ct ph và bc thép ct tip xúc vi lng n  kháng sp 
ly tin có hiu qu tt, làm gim áng k mc  phá hy ca 
kt cu và chng li quá trình sp  ly tin. 
3903.2021
 TẠP CHÍ VẬT LIỆU & XÂY DỰNG 
Hình 12. Quá trình phá hy ca khung BTCT khi có bc thép ti ct tip xúc vi lng n (ct A3) ti các thi im 0,03; 0,06; 0,09; 
0,12; 0,15; 0,18; 0,21; 0,24 s. 
(a) Bin dng LE33 ti PT 739 
(b) Bin dng LE33 ti PT 793 
(c) Bin dng LE33 ti PT 847 
(d) ng sut mises ti PT 739 
(e) ng sut mises ti PT 793 
 (f) ng sut mises ti PT 847 
Hình 13. Bin dng LE33 và ng sut mises ti các PT 739; 793 và 847. 
Vi gii pháp bc thép ct ngay chính trên ct A3 b t lng n 
tip xúc, ngay sau khi n lp bc thép b chy do mt phn ngay ti v 
trí t lng n, bê tông trong ct A3 b tác ng tuy nhiên không n 
trng thái b phá hy do mt phn ln nng lng n c lp bc thép 
hp th, do vy trong quá trình phân tích kt cu không còn b phá hy 
nh trong trng hp không có ct ph (Hình 12). 
Trên Hình 13, hin th bin dng LE33 và ng sut mises ti 
phn t 739; 793 và 847 tng ng ti các v trí u dm (PT 739; 
847) và gia dm (PT 793) ni nút A22 và A23. Bin dng LE33 và 
ng sut mises ti phn t ó tng n thi im 0,08 s sau ó dn 
dn n nh. 
Nh vy, vi gii pháp bc thép ct cho thy có th chng 
li s sp  ly tin cho công trình khi chu ti trng n tip xúc 
ti ct A3. 
6. Kt qu nghiên cu 
Trong nghiên cu này, tác gi ã tin hành mô phng phân tích 
s sp  ly tin ca khung không gian lin khi chu tác dng 
n tip xúc bng phn mm ABAQUS, c th phân tích quá trình 
sp  ly tin ca khung BTCT toàn khi chu tác dng ca 
lng n tip xúc ti chính gia ct A3, sau khi b lng n tip 
xúc phá hy ct A3, di tác dng ca trng lng bn thân ca 
kt cu khung bê tông ct thép, ti trng ca tng bao và hot 
ti, quá trình phá hoi ly tin din ra rt nhanh sau 0,85 s mt 
na tòa nhà hoàn toàn b sp . T ó tác gi  xut mt s gii 
pháp kháng sp cho trng hp này gm: Gii pháp th nht - b trí 
thêm ct ph t cách ct b phá hy 1 m (qua kho sát bài toán vi 
khong cách này tránh c va chm ca ct chính khi b phá hy) 
và gii pháp th hai - bc thép ct b phá hy (s dng thép tm dày 
10 mm bc ti v trí ct b tip xúc vi lng n). 
7. Kt lun 
Các kt qu thu c khng nh tính hp lý khi s dng mô 
hình vt liu Holmquist-Johnson-Cook cho bê tông, mô hình vt 
liu Johnson-Cook cho ct thép, mô hình vt liu n TNT trong 
phân tích kt cu bê tông ct thép chu tác dng n bng phn 
mm ABAQUS. 
T kt qu phân tích trên có th nhn thy rng, quá trình 
sp  ly tin ca khung không gian bê tông ct thép toàn khi 
chu tác dng ca n tip xúc din ra nhanh và mc  phá hy là 
rt ln, do vy cn thit phi có các gii pháp  kháng sp sy tin 
tránh các thit hi cho công trình. 
Cng t kt qu ó tác gi nhn thy các  xut gii pháp 
thêm ct ph và bc thép ct tip xúc vi lng n  kháng sp 
ly tin có hiu qu tt, làm gim áng k mc  phá hy ca 
kt cu và chng li quá trình sp  ly tin. 
 03.202140
TẠP CHÍ VẬT LIỆU & XÂY DỰNG 
Các kt qu thu c có th cung cp thêm mt s thông 
tin hu ích cho các thit k có k n sp  ly tin i vi các 
công trình phc v cho an ninh Quc phòng. 
Tài liu tham kho 
[1] Li, J., Hao, H. (2011). A two-step numerical method for efficient analysis 
of structural response to blast load. International Journal of Protective 
Structures, 2(1):103–126. 
[2] Dragos, J., Wu, C. (2014). Interaction between direct shear and flexural 
responses for blast loaded one way reinforced concrete slabs using a 
finite element model. Engineering Structures, 72:193–202. 
[3] Kot, C. A., Valentin, R. A., McLennan, D. A., Turula, P. (1978). Effects of air 
blast on power plant structures and components. Technical report, 
Argonne National Lab., IL (USA). 
[4] Kot, C. A. (1978). Spalling of concrete walls under blast load. Structural 
Mechanics in Reactor Technology, 31(9):2060–2069. 
[5] cVay, M. K. (1988). Spall damage of concrete structures. Technical 
report, ARMY Engineer Waterways Experiment Station Vicksburg MS 
Structures LAB. 
[6] Wang, W., Zhang, D., Lu, F., Wang, S.-c., Tang, F. (2013). Experimental 
study and numerical simulation of the damage mode of a square 
reinforced concrete slab under close-in explosion. Engineering Failure 
Analysis, 27:41–51. 
[7] Marchand, K. A., Plenge, B. T. (1998). Concrete hard target spall and 
breach model. Air Force Research Laboratory, Munitions Directorate, 
Lethality. 
[8] Danh, L.B., Hòa, P.D., Thắng, N.C., Linh, N.Đ., Dương, B.T.T., Lộc, B.T., Đạt, 
Đ.V. (2019). Nghiên cứu thực nghiệm khả năng chịu tác động tải trọng 
nổ của vật liệu bê tông chất lượng siêu cao (UHPC). Tạp chí Khoa học 
Công nghệ Xây dựng NUCE 2019.13 (3V): 12-21. 
[9] ABAQUS Theory Manual, revision 2020, Pawtucket, Rhode Island, Mỹ, 
2020. 
[10] McGuire, W., 1974, “Prevention of Progressive Collapse,” Proceedings of 
the regional Conference on Tall Buildings, Asian Institute of Technology, 
Bangkok, Thailand. 
[11] Izzuddin, B.A. (2008). “Simplified assessment of structural robustness for 
sudden component failures”, COST Action TU0601, 1st Workshop on 
Robustness of Structures, ETH Zurich, Switzerland. 
[12] Monagan J. J. An introduction to SPH, Comput. Phys. Comm. 1988. Vol. 
48. P. 89-96. 
[13] Hayhurst CJ, Clegg RA (1997), Cylinderically symmetric SPH simulations 
of hypervelocity impacts on thin plates. Int J Impact Eng 1997, 337-48. 
[14] E. Lee, M. Finger, W. Collins, JWL equations of state coefficient for high 
explosives, Lawrence Livermore Laboratory, Livermore, Calif, UCID-
16189, Berkeley 1973. 
[15] Holmquist TJ, Johnson GR and Cook WH (1993), A computational 
constitutive model for concrete subjected to large strains, high strain 
rates, and high pressures. In: The 14th international symposium on ballis-
tic, Quebec, Canada, 26–29 September, pp. 591-600. Arlington, VA: 
American Defense Preparedness Association. 
[16] Johnson G. R., Cook W. H., A Constitutive Model and Data for Metals 
Subjected to Large Strains, High Strain Rates and High Temperatures, 
Proceedings of the 7th Inter-national Symposium on Ballistics, The Hague, 
The Netherlands, 1983. 
[17] Johnson G. R., Cook W. H., Fracture characteristics of three metals 
subjected to various strains, strain rates, temperatures and pressure, 
EngngFractMech, Vol. 21(1) 1985 pp. 31-48. 
NGHIÊN CỨU SỰ PHÂN BỐ ỨNG SUẤT TRONG NỀN ĐẤT YẾU ĐƯỢC GIA CỐ 
BẰNG TRỤ ĐẤT XI MĂNG KẾT HỢP VỚI VẢI ĐỊA KỸ THUẬT DƯỚI CÔNG 
TRÌNH ĐẮP CAO Ở TIỀN GIANG 
Nguyn Ngc Thng1 
1Ging viên, Khoa K Thut Xây dng, Trng i hc Tin Giang 
Nhn ngày 20/04/2021, thm nh ngày 28/04/2021, chnh sa ngày 11/05/2021, chp nhn ng 12/06/2021 
Tóm tt 
Phng pháp gia c t, phng pháp trn sâu, thng c s dng  gia c nn t yu trong t phù sa  ng bng, ví d nh 
t  ng bng Sông Cu Long (BSCL). Trong nghiên cu này, phng pháp phn t hu hn (PTHH) bng phn mm PLAXIS 
c dùng  phân tích s phân b ng sut lên tr và t nn ca h tr t xi mng kt hp vi vi a k thut trong gia c nn t 
yu di công trình p cao  tnh Tin Giang. Bng phng pháp này, các ng x ca ct t trn xi mng trong x lý nn t yu 
c ch r bng s phân b ng sut và  lún ca ct t xi mng và các lp t yu. ng thi, quá trình lún ca công tác xây 
dng nn ng c quan sát. S phân b ng sut trong ct t xi mng và  lún cng c rút ra t s phân tích ca phng 
pháp PTHH. 
T khóa: Khoáng vt Monmorilonit, tr t xi mng, t yu, ng bng Sông Cu Long, Mô hình s. 
Abstract 
The soil stabilization method, called Deep Mixing Method, is often applied for soft soil layers in the alluvial plain, such as the Mekong 
Delta. In this study, a nonlinear Finite Element Method (FEM), as programmed as commercial PLAXIS software, is used for the stress 
distribution in the soft ground improved by deep cement mixing and geotextile - reinforced supported road embankment in Tien 
Giang. By this nonlinear FEM, the responses and behaviors of the cement column during stabilizing the soft soil is clearly shown 
through the distribution of the stress both in the cement column and in the soft soil layers. The stress distribution and the deformation 
in the foundation improved by Deep Mixing Method are analyzed using nonlinear FEM in which stress-strain relation is elasto-plastic. 
The stress distribution in cement column and the differential settlement obtained by the FEM analysis are applied to more detailed 
specification of the configuration of cement column. 
Keywords: Montmorillonite, CDM, Soft soil, Mekong Delta, Numerical simulation. 
1. Gii thiu 
ng bng sông Cu Long có kin to a cht tr, trên 90 % 
din tích nn t là yu. S phát trin kinh t vùng trong nhng 
nm gn ây ã thúc y s hi nhp công ngh xây dng  
áp ng nhu cu kinh t. Vi ch trng phát trin c s h tng 
cho khu vc nhiu công trình giao thông, ê p, kho xng 
c xây dng. Tuy nhiên vic xây dng công trình trên nn t 
yu thng phi i mt vi nhiu vn  nh  n nh, bù 
lún.  gii quyt vn  này thông thng chúng ta thay th 
lp t yu và bù lún. Vì ngun tài nguyên ca chúng ta là có 
gii hn và không tái to, cùng vi s hi nhp v công ngh, 
khoa hc k thut nhng nm gn ây có nhiu gii pháp mi 
 x lý vn  này. Vi mc tiêu x lý nn công trình n nh 
dài lâu rút ngn thi gian x lý và hn ch lng tài nguyên p 
bù lún sau này. 
2. Phân tích và tính toán nn di công trình p cao 
2.1. iu kin a cht huyn Châu Thành — tnh Tin Giang 
Nhìn chung, do c im b mt nn t là phù sa mi, giàu 
bùn sét và hu c nên v mt a hình cao trình tng i thp, 
v a cht công trình kh nng chu lc không cao, cn phi 
san nn và gia c nhiu cho các công trình xây dng. 
 có s liu v các tính cht ca t t nhiên, mt h 
khoan 30 m c khoan kho sát ti huyn Châu Thành — tnh 
Tin Giang. Kt qu ca các thí nghim xác nh các ch tiêu c 
lý ca các lp t c th hin trong Bng 1. 
Bng 1. c trng ch tiêu c lý ca các lp t. 
Ch tiêu c lý Lp 1 Lp 2 Lp 3 Lp 4 
 m t nhiên, W(%) 71,24 30,14 25,65 26,53 
Dung trng t, 
γw(g/cm3) 
1,562 1,912 1,935 1,963 
Dung trng khô, 
γd(g/cm3) 
0,912 1,469 1,540 1,551 
H s rng, e0 1,901 0,832 0,729 0,736 
Gii hn chy, LL(%) 64,04 43,25 - 44,40 
Gii hn do, PL(%) 30,82 22,83 - 23,28 
 st, IL(%) 1,22 0,36 - 0,15 
Mô un tng bin 
dng, E01-2(kg/cm2) 
5,08 24,02 82,78 27,13 
Lc dính, c(kg/cm2) 0,088 0,110 0,088 0,382 
Góc ma sát, ϕ 3o14’ 5o58’ 27o35’ 15o15’