Luận án Phân tích ứng xử động của kết cấu cầu dần dưới tác động của tải trọng xe di động mang đặc tính ngẫu nhiên

Tên luận án:

PHÂN TÍCH ỨNG XỬ ĐỘNG CỦA KẾT CẤU CẦU DẦM DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA TẢI TRỌNG XE DI ĐỘNG MANG ĐẶC TÍNH NGẪU NHIÊN

Ngành:

Cơ kỹ thuật

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án này tập trung phân tích ứng xử động của kết cấu cầu dầm dưới tác động của tải trọng xe di động mang đặc tính ngẫu nhiên, một vấn đề có ý nghĩa khoa học và thực tiễn trong bối cảnh hạ tầng giao thông ngày càng phát triển và lưu lượng phương tiện gia tăng nhanh chóng tại Việt Nam. Đề tài giải quyết khoảng trống nghiên cứu hiện tại về việc phân tích dao động cầu dầm dựa trên mô hình tất định, chưa phản ánh đầy đủ tính bất định của điều kiện khai thác thực tế, đồng thời thiếu hụt dữ liệu thực nghiệm để kiểm chứng mô hình.

Mục tiêu của nghiên cứu là xây dựng mô hình phân tích ứng xử động của cầu dầm, tích hợp tương tác cầu-xe, độ cứng liên kết ngang, dữ liệu thực tế từ trạm cân và áp dụng phương pháp tiến hóa mật độ xác suất (PDEM) nhằm nâng cao độ chính xác và tin cậy trong đánh giá ứng xử của kết cấu cầu dưới điều kiện khai thác ngẫu nhiên. Luận án đã thu thập và xử lý dữ liệu tải trọng xe thực tế từ trạm cân Dầu Giây và Khu Quản lý Đường bộ IV, sau đó xây dựng mô đun phần mềm khởi tạo bộ dữ liệu tải trọng xe ngẫu nhiên dựa trên phương pháp ước lượng mật độ xác suất phi tham số (KDE).

Kết quả nghiên cứu cho thấy mô hình phân tích theo phần mềm phù hợp với kết quả đo đạc thực nghiệm tại hiện trường cầu Trà Linh, với sai khác tối đa về chuyển vị tĩnh là 0.824%, chuyển vị động là 5.949% và hệ số động lực (HSĐL) là 5.095%. Phương pháp PDEM được chứng minh hiệu quả, có khả năng mô phỏng trực tiếp quá trình tiến hóa theo thời gian của mật độ xác suất phản ứng kết cấu mà không cần giả định tuyến tính hay phân phối chuẩn, đồng thời giảm đáng kể chi phí tính toán so với phương pháp Monte Carlo. Nghiên cứu cũng chỉ ra rằng xe quá tải làm tăng đáng kể HSĐL (từ 8.45% đến 25.59% tùy vận tốc), khẳng định sự cần thiết phải tăng cường kiểm soát tải trọng xe qua cầu. HSĐL thu được từ dữ liệu của Khu QLĐB IV luôn lớn hơn so với dữ liệu từ trạm cân Dầu Giây. Vùng cộng hưởng nguy hiểm được xác định phụ thuộc vào vận tốc xe và chiều dài nhịp cầu.

Mục lục chi tiết:

• Mở đầu:
• Chương 1: Tổng quan về phân tích dao động của kết cấu cầu chịu tải trọng di động.
• Chương 2: Cơ sở lý thuyết phân tích ứng xử động của cầu dầm và thu thập dữ liệu tải trọng xe.
• Chương 3: Phân tích ứng xử động của cầu dầm bằng phương pháp tiến hóa mật độ xác suất và Monte-Carlo với tải trọng trạm cân và vận tốc ngẫu nhiên.
• Chương 4: Phân tích ứng xử động và hệ số động lực của cầu dầm dưới tác dụng của xe di dộng.
• Kết luận và kiến nghị