CHƯƠNG 1 GIỚI THIEU .2-<-< << << <2 S2 se se se seses£s£s£eEeEeEesesesese 1 1.1 NEU VAN DE wieeccccccccccccccscsecscscscscssescscscscsscscsescscsesscsesssssssscsescssssscsessevsveeees | 12_ MỤC DICH LUẬN VĂN. c1 TT HH1 ng ng reg 3 13_ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIEN. CÂU TRÚC LUẬN VĂN. s11 SE 11 ST ng ng 5 0;:10/9)102A419) 10010009) .2 TÌNH HINH NGHIÊN CỨU NGOÀI NƯỚC.
TINH HINH NGHIÊN CỨU TRƠNG NƯỚC.---- - + +5 cscscs¿ 14 2⁄4 NHẬN XÉT. SG t1 12T 11 11T 11g11 TT HT ng 15 CHUONG 3 CO SỞ LY THUYÍẾƑT. CC 112123 931191 1E 11112111 11g ng gi l6 3.2 LÝ THUYET DAM EULER — BERNOULLI.3 PHƯƠNG TRINH DAO DONG CUA DAM DUNG PP PTHH.1 Phần tử dầm chịu vO0 .2 Phương trình Lagrange. ----c + HH kh ree 18 3.
Phương trình động lực học của dầm chịu uốn.4 Các ma trận tính Chat .4 PHƯƠNG TRINH DAO DONG CUA XE.5 PHƯƠNG TRINH DAO DONG CUA HỆ XE — CÂU.6 PHƯƠNG PHÁP GIAL ooeeccceccecccccccccccscscsssscsessssssescscssssssssessssssssseseseeneess 30 3.1 Phương pháp Newmark.2 Sử dụng phương pháp newmark giải phương trình chuyển động .3 Giải phương trình tan số bang thuật toán tìm trị riêng. GIỚI THIỆU NGON NGU LAP TRINH MATLAB.--- 55+ 34 CHUONG 4 THÍ DU SÖ. E611 E E311 SE 1112929 1g xe rerei 36 4.2 PHAN KIEM CHỨNG.1 Bài toán dầm đơn giản chịu tác dụng của lực di động.2 Bài toán dầm đơn giản chịu tác dụng của khối lượng di động .3 Bài toán dầm đơn giản chịu tac dụng của hệ sprung mass.4 Bài toán dầm liên tục chịu tác dụng của lực di động. PHAN KHAO SÁTT.1 Tần số tự nhiên của dầm nhiều nhịp gối tựa đơn .2 Khảo sát sự hội tụ của bài toáïn.
Khảo sát anh hưởng của số nhịp dầm .4 Khảo sát ảnh hưởng của các mô hình tải trọng .5 Khảo sát ảnh hưởng của vận tỐC.6 Khảo sát anh hưởng của thông số tần số .7 Khảo sát anh hưởng của thông số khối lượng .8 Khảo sát anh hưởng của ty số cản nhớt của dầm.9 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ số cản nhớt của Xe.10 Khao sát trường hop hai xe cùng chuyền động .------ 5-5: 68 CHUONG 5 KẾT LUẬNN. HƯỚNG PHAT TRIẾN. 72 TÀI LIEU THAM KHAO. 2-5-5 5° 5° 2 5 2 << << s39 3 seseseseSeSesss e2 73 PHU ILỤ C.
2° << + SE£9SE#ESS249EE4eES992949ES9929992999 2923999229992 77 lil DANH MUC HINH VE Hình 1.1 So đồ bài toán tải trọng chuyển động.1 Biến dạng của phan tử dầm chịu uốn .-------- +5 2 2 2+s+£+xz£ersre¿ 17 Hình 3.2 Phần tử dẫm.3 Các mô hình tải trong XC .-G Gv ree 24 Hình 3.4 Sơ đồ cân băng lực cho các khối lượng My Và ms.5 Bài toán tương tắc xe-cÂU.-- cv th nhe 33 Hình 4.1 Sơ đồ bài toán của M.2 So sánh chuyển vi tại vi tri gitra nhịp với [10] khi a thay đỗi.3 So sánh moment tại vị trí giữa nhịp với [10] khi œ thay đồi.4 Hệ số động của chuyển VỊ tại Vi trí g1ữa nhịp.5 Hệ số động cua moment tại v1 trí g1ữa nhịp .6 Sơ đồ bài toán của E.- sec crirrirrrirrirerirrrirrrrrrrrree 40 Hình 4.7 So sánh chuyển vị cực đại của dầm với [9] xét các thành phần khác nhau của phương trình chuyển động .8 So sánh chuyển vị của khối lượng với [8] dùng 4 mô hình tải trọng .9 Sơ đồ bài toán của S.10 So sánh chuyền vị đứng tại điểm giữa dầm với [1 I].11 So sánh gia tốc tại điểm giữa dầm với [ 1 I].12 So sánh chuyển vị đứng của khối lượng My với [1 1].13 So sánh gia tốc theo phương đứng của khối lượng M, với [11].14 So đồ bài toán của M.15 So sánh hệ số động DAFu với [31] xét 3 dạng tải trọng .16 Sơ đồ bài toán của K.--- 5-5-5 + + +E+EeE£EeEErkrkrkrkrkrereeed 46 Hình 4.17 So sánh chuyển vị đứng tại điểm A với [28].------5-5-5555scs+szscs2 46 Hình 4.18 So sánh chuyển vị đứng tại điểm B với [28].----5- 5-5555 cs<ssscs247 Hình 4.19 So sánh hệ số động tại các điểm A, B, C với [28].20 Sơ đồ bài toán dâm liên tục .21 Chuyến vị đứng tai A với các bước thời gian tính lặp khác nhau .22 Moment tai A với các bước thời gian tinh lặp khác nhau .23 Chuyén vi đứng ở giữa nhịp thứ nhất (điểm A) theo thời gian.24 Chuyển vi đứng ở giữa nhịp thứ hai (điểm C) theo thời gian .25 Moment tại gối thứ hai (điểm B) theo thời gian.26 Chuyển vị ở giữa nhịp đầu (điểm A) theo thời gian với 4 dạng tải.27 Chuyén vị ở giữa nhịp thứ hai(diém C)theo thời gian với 4 dạng tải .28 Chuyén vị ở giữa nhịp thứ ba(diém D)theo thời gian với 4 dạng tải .29 Moment tại gối thứ hai (điểm B) theo thời gian với 4 dạng tải.30 Hệ số động của chuyển vị tại điểm A với 3 dang tải trọng .31 Hệ số động của chuyển vị tại điểm C với 3 dang tải trọng .32 Hệ số động của chuyển vị tại điểm D với 3 dang tải trọng .33 Hệ số động cua moment tai điểm A với 3 dang tải trọng.34 Hệ số động cua moment tai điểm B với 3 dang tải trọng.35 Chuyến vị tại điểm A theo thời gian với mô hình sprung mass.36 Chuyến vị tại điểm C theo thời gian với mô hình sprung mass .37 Chuyến vị tại điểm D theo thời gian với mô hình sprung mass.38 Hệ số động của chuyển vi tại A với Q thay đỔI.39 Hệ số động của chuyển vi tại D với Q thay đỔI.40 Chuyến vị của mp theo thời gian.- ¿2-5 + 2 2+2+E+E+Ez£z£ezeresreee 61 Hình 4.41 Gia tốc của Mp theo thời gia wo.42 Hệ số động của chuyển vị tại A với K thay (0) co Sen sereea 62 Hình 4.43 Hệ số động của chuyển vị tại D với K thay (0) co Sen sereea 63 Hình 4.44 Hệ số động cua moment tại B với « thay (0) ee 63 Hình 4.45 Hệ số động của chuyên vị tai A với & thay đổi .46 Hệ số động của chuyên vị tại C với Éy thay đồi .47 Hệ số động của chuyên vị tại D với & thay đổi .48 Hệ số động cua moment tại B với €, thay đỔI. cSc Sen reeeesez 65 Hình 4.49 Hệ số động của chuyền vị tại A với &, thay đối .50 Hệ số động của chuyền vị tại D với š, thay dOi occ 66 Hình 4.51 Hệ số động của moment tai B với € thay đối.52 Chuyến vị của m; theo thời gian với §, thay đối, v=40 m/s.53 Gia tốc của m; theo thời gian với Éy thay đôi, v=40 m/s.54 Chuyến vị tại A theo thời gian khi có 1 và 2 xe chuyền động .55 Chuyén vi tại D theo thời gian khi có 1 và 2 xe chuyền động .56 Chuyén vị của khối lượng mạ của mỗi xe theo thời gian .57 Hệ số động của chuyền vị tại A khi xét 1 và 2 xe chuyền động .58 Hệ số động của chuyền vị tại C khi xét 1 và 2 xe chuyển động.59 Hệ số động của chuyền vị tại D khi xét 1 và 2 xe chuyền động .60 Hệ số động của moment tại B khi xét 1 và 2 xe chuyển động. 70 DANH MỤC BANG BIEU Bang 4.1 So sánh hệ số động DAFu của một số nghiên cứu.2 So sánh hệ số động DAFm của một số nghiên cứu.3 Tan số dao động theo SAP2000 và chương trình viết bang MATLAB.4 So sánh hệ số động tai A với các bước thời gian tính lặp khác nhau.5 So sánh hệ số động DAFu va DAFm của các mô hình tải trọng. 55 VỊ KY HIỆU thông số tích phân Newmark chuyền vị tĩnh của lò xo bước thời gian tính lặp biến dạng theo phương x góc xoay thé năng phan tử và thé năng toàn phan khối lượng riêng của vật liệu dầm ứng suất pháp theo phương x tan số tự nhiên thir i và j của dầm ty sô can tương ứng với tan sô @, và @, hệ số cản theo Rayleigh gia tốc chuyển động của xe theo phương dọc cầu ma trận tính biến dạng hệ số cản nhớt của dầm hệ số cản nhớt của xe ma trận can tong thé của riêng bản thân dam ma trận cản phan tử và tong thé mô đun đàn hôi diện tích tiết diện ngang lực tương tác giữa xe với cầu gia tốc trọng trường lực khối của phần tử chỉ số tương ứng với thời điểm ¢ và + At Vu moment quán tính chính của tiết diện ngang dam độ cứng của lò xo ma trận độ cứng tông thê của riêng bản thân dâm LK], LK] ma trận độ cứng phân tử và tong thé chiêu dài hàm Lagrange ma trận định vị của phân tử khối lượng bánh xe khôi lượng thân xe moment uỗn LM,| ma trận khối lượng tông thé của riêng bản thân dam [M |.
| | ma trận khối lượng phân tử và tổng thé Ma| ma trận khôi lượng hiệu dụng [X]. LN], đạo hàm bậc nhất và bậc hai của |N | theo biến x lực mặt của phân tử vector tải phân tử và tong thé vector tải hiệu dụng vectơ chuyền vi nút phân tử và tong thé vecto vận toc nút phân tử và tổng thé vecto gia tốc nút phân tử và tổng thé vectơ chuyên vị nút của hệ xe — câu vecto vận toc nút của hệ xe — câu Vill vecto gia toc nút của hệ xe — cau hàm tiêu tán của phân tử và hàm tiêu tán toàn phân biên của phân tử và của toàn bộ dầm thời gian động năng của phân tử và động năng toàn phân chuyển vị theo phương ngang chuyên vị theo phương đứng vận toc chuyên động của xe theo phương dọc câu hàm chuyên vị của phan tử và dạng chuyền tri thé tích phân tử và toàn bộ dam chuyển vị, vận tốc và gia tốc theo phương đứng của khôi lượng m, chuyển vị, vận tốc và gia tốc theo phương đứng của khôi lượng m> Chuong 1 Giới thiệu 1 CHUONG 1 GIOI THIEU 1.1 NEU VAN DE Việc tìm ứng xu động của hệ kết cấu dưới tác dụng của các nguyên nhân động là vẫn đề được quan tâm của nhiều nghiên cứu. Bài toán này có ý nghĩa cả về lý thuyết và thực tiễn. Có thể bắt gặp nhiều ví dụ trong thực tế như: đường băng, đường ray xe lửa chịu xe chuyển động: nhà cao tầng chịu tải trọng gió, động đất; các công trình ngoài khơi, đường ống dẫn dau, cần trục, công cụ máy chịu tai trọng sử dụng.
Bai toán tìm ứng xử của kết cau dầm cau đã và đang thu hút nhiều sự chú ý, nó bắt nguồn từ sự sụp đồ của cây cầu bắc qua sông Dee ở Chester-Anh năm 1847. Nhiều nghiên cứu được thực hiện nhăm đánh giá về các yếu tố ảnh hưởng đến ứng xử của kết cầu dạng này không chỉ chịu tải trọng gió, động đất mà còn do phương tiện chuyển động gây ra.