توسعه یک روش ترکیبی برای تحلیل سیستم اندرکنش وسیله متحرک و پل

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده عمران دانشگاه یزد

2 بخش سازه، دانشکده عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران

10.22065/jsce.2022.263226.2322

چکیده

در این مقاله ازیک روش ترکیبی براساس روش تکرار و روش تئوری برای حل ‌مسئله اندرکنش پل و وسیله متحرک استفاده شده است. روابط نیومارک و معادله دیفرانسیل مرتبه دوم حاکم بر اندرکنش پل و وسیله متحرک نشان می دهد که هر نیروی تماسی در پل و یا وسیله های متحرک، با جابجایی‌های نقاط مشترک بین پل و وسیله متحرک رابطه خطی دارد. پارامتر های تشکیل دهنده این رابطه خطی با جابجا شدن وسیله متحرک بر روی پل، تغییر می‌کند. در روش پیشنهادی در این مقاله، در هرگام از فرآیند حل عبور وسیله متحرک بر روی پل ابتدا با استفاده از روش تکرار آغاز می‌شود. اگر تعداد فرآیند تکرار برابر با تعداد جابجایی های نقاط تماسی به‌اضافه یک شود و قبل از آن معیار همگرایی تامین نشده باشد، با استفاده از روش تئوری، رابطه خطی موجود بین نیروهای تماسی و جابجایی های تماسی در وسیله متحرک و پل در آن گام زمانی محاسبه می گردد. با استفاده از رابطه‌های حاصله، مقدار جابجایی های تماسی که هر دو معادله دیفراسیل پل و وسیله متحرک را در آن گام زمانی بخصوص ارضا کنند، بدست می آیند. مطابق نتایج بدست آمده در این تحقیق مشاهده شد که با استفاده از روش پیشنهادی در این مقاله، تعداد تلاش برای بدست آوردن همگرایی در مقایسه با روش تکرار معمولی در هر گام کاهش می یابد. نتایج نشان می داد که سرعت همگرایی در روش پیشنهادی بخصوص برای مقدار شاخص همگرایی دقیقتر، بیشتر است. همچنین مشاهده شد در حالت روسازی انعطاف پذیر که تغییرات نیروی تماسی در گامهای متوالی زیاد است، سرعت حل روش پیشنهادی از روش تکرار معمول بسیار بیشتر است. . افزایش سرعت در مسائلی که تکرار حل انرکنش پل و وسیله متحرک لازم است مفید واقع می شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Developing a Hybrid Method in Analyzing the Interaction of Vehicle Bridge Systems

نویسندگان [English]

  • mohsen mohammad karimi 1
  • Reza Morshed 2
1 Yazd university
2 Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, Yazd University, Yazd, Iran
چکیده [English]

This paper presents a hybrid method for predicting the dynamic responses of bridge structures contemplating the interaction between vehicle–bridge systems. This method is a combination of the theoretical approach and iterative increments as commonly used numerical solutions. it has been shown, the contact force between the vehicle and bridge has a linear relationship with the displacement at the contact point. The parameters of mentioned linear relationship change during the movement of the vehicle on the bridge. In the proposed framework, each increment is initiated with the numerical and iterative parts. Then, according to the analytical part of the proposed framework, the linear relationship of contact force and displacement between the vehicle a bridge is extracted. Consequently, considering the numerical and analytical criteria, the contact displacements and contact forces are calculated. Results indicate that the proposed method offers a framework to predict the dynamic response of bridge and vehicle considering the vehicle-bridge interaction. It was concluded that this method takes a considerably lower computational effort compared to conventional iterative methods In the structures with high contact displacement between the vehicle and structure (for example in the flexible pavement), the suggested method can solve the interaction problems in a considerably lower time and computational effort.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Vehicle-Bridge Interaction
  • Iterative Method
  • Flexible Pavement
  • Newmark'؛ s Method
  • Dynamic Behavior of Bridge
  • تاریخ دریافت: 12 دی 1399
  • تاریخ بازنگری: 29 مهر 1400
  • تاریخ پذیرش: 31 اردیبهشت 1401
  • تاریخ اولین انتشار: 31 اردیبهشت 1401