بررسی رفتار دینامیکی پل ها تحت اثر بار متحرک

Abstract

افزایش روزافزون سرعت و جرم قطارها و وسایط نقلیه از یک سو و تمایل به ساخت سازه­های سبک‌تر و در نتیجه افزایش انعطاف‌پذیری سازه‌ها از سوی دیگر باعث می­شود تا خطاهای ناشی از به‌کار­گیری مدل نیروی متحرک در طراحی سازه­های پل، غیر‌قابل چشم‌پوشی باشد. در مقالۀ حاضر، رفتار دینامیکی پل­ها تحت اثر بار متحرک بررسی شده است. پل به‌صورت تیر اولر-برنولی دو سر مفصل مدل شده است از آن‌جا که در مدل کردن بار متحرک با استفاده از مدل نیروی متحرک از اینرسی جسم متحرک صرف نظر می­گردد، از این رو، این نوع مدل‌سازی در محدودۀ بسیار کوچکی از پارامتر­های مؤثر (سرعت، جرم) دارای اعتبار است. با لحاظ کردن نیروهای اندرکنشی بین بار متحرک و سازه تکیه‌گاهی، مدل جرم متحرک برای تعیین معادلات دینامیکی حاکم استفاده می‌شود. نتایج مدل‌سازی در این بررسی نشان می‌دهد تغییر مکان دینامیکی وسط دهانۀ تیر در مدل جرم متحرک با افزایش جرم و سرعت وسیلۀ نقلیه، نسبت به مدل نیروی متحرک اختلاف چشم‌گیری پیدا می‌کند. به‌طور مثال برای نسبت جرمی (جرم متحرک به جرم کل تیر) برابر 15/0 و سرعت وسیله نقلیه برابر 8/0 سرعت مبنا (که به‌صورت طول تیر تقسیم بر پریود اول تیر تعریف می­شود)، اختلاف تغییر مکان دینامیکی حداکثر وسط دهانۀ تیر در دو مدل حدود 11 درصد است.