بررسي پاسخ ديناميكي پل تحت جرم متحرك

تحلیل و بررسی پاسخ دینامیكی پل تحت عبور وسیله نقلیه، موضوعی است كه به دلیل افزایش ساخت و ساز و بهره برداري وسایل نقلیه سنگین وارتعاش پل ها ناشی از عبور آن ها، در برنامه هاي كاربردي مهندسی عمران، حائز اهمیت می باشد. اثرات اینرسی وسیله نقلیه درتحلیل سازه ها تحت عبور بارهاي متحرك با سرعت بالا و در مواردي كه وزن بار نسبت به وزن پل قابل توجه است، قابل چشم پوشی نمی باشد. اثرات اینرسی در دینامیك پل ها، طراحی ریل هاي راه آهن، طراحی عرشه كشتی ها كاربرد گسترده اي دارد. با استفاده از مبانی علم دینامیك سازه و اصول المان محدود می توان معادلات حاكم 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 دینامیكی پل یك دهانه با تكیه گاه دو سر ساده تحت عبور دو مدلسازي جرم متحرك با سرعت ثابت با استفاده ازروش عددي تفاضل مركزي 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 دینامیكی پل تحت دو مدلسازي نمایش داده شده است. نتایج نشان می دهد كه 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 كه به طور تقریبی زمانی كه سرعت وسیله نقلیه بیش از 0.5 برابر سرعت بحرانی میگردد پاسخ دینامیكی به مقدار ماكزیمم خود می رسد.