بررسی پاسخ دینامیکی پل تحت جرم متحرك

تحلیل و بررسی پاسخ دینامیکی پل تحت عبور وسیله نقلیه، موضوعی است که به دلیل افزایش ساخت و ساز و بهره برداري وسایل نقلیه سنگین وارتعاش پل ها ناشی از عبور آن ها، در برنامه هاي کاربردي مهندسی عمران، حائز اهمیت می باشد. اثرات اینرسی وسیله نقلیه درتحلیل سازه ها تحت عبور بارهاي متحرك با سرعت بالا و در مواردي که وزن بار نسبت به وزن پل قابل توجه است، قابل چشم پوشی نمی باشد . اثرات اینرسی در دینامیک پل ها، طراحی ریل هاي راه آهن، طراحی عرشه کشتی ها کاربرد گسترده اي دارد. با استفاده از مبانی علم دینامیک سازه و اصول المان محدود می توان معادلات حاکم بر سیستم پل- وسیله نقلیه را استخراج نموده و پاسخ سیستم را توسط روش هاي مختلف مانند روشهاي عددي محاسبه نمود.دراین مقاله جهت مدلسازي اثر اینرسی وسیله نقلیه متحرك از دو مدلسازي دقیق و تقریبی استفاده گردیده است. پاسخ دینامیکی پل یک دهانه با تکیه گاه دو سر ساده تحت عبور دو مدلسازي جرم متحرك با سرعت ثابت با استفاده ازروش عددي تفاضل مرکزي محاسبه شده است. مقدار خطاي پاسخ پل تحت مدل تقریبی نسبت به مدل دقیق جرم متحرك درنسبت سرعت ونسبت جرم هاي مختلف بررسی شده است و نمودار پاسخ دینامیکی پل تحت دو مدلسازي نمایش داده شده است. نتایج نشان می دهد که مدلسازي دقیق داراي دقت مناسبی بوده و روش تقریبی در محدوده اي ازنسبت سرعت و نسبت جرم نسبت به روش دقیق داراي خطاي محسوسی می باشد. همچنین با بررسی اثر نسبت سرعت وسیله نقلیه متحرك به سرعت بحرانی بر روي پاسخ تیر نتیجه می گردد که به طور تقریبی زمانی که سرعت وسیله نقلیه بیش از 0.5 برابر سرعت بحرانی میگردد پاسخ دینامیکی به مقدار ماکزیمم خود می رسد.

Keywords:

پاسخ دینامیکی , اصول المان محدود , سرعت بحرانی , روش تفاضل مرکزی , سیستم اندرکنش