Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Mô Hình Phần Tử Phần Mềm Của Cầu Treo Fatih Sultan Mehmet Sử Dụng Phần Tử Mỏng
Tóm tắt
Bài báo này trình bày kết quả của phân tích giá trị riêng của cầu treo Fatih Sultan Mehmet. Một mô hình phần tử hữu hạn độ phân giải cao đã được tạo ra trực tiếp từ các tài liệu thiết kế có sẵn. Tất cả các thuộc tính vật lý của các thành phần cấu trúc đã được bao gồm một cách chi tiết, vì vậy không cần phải hiệu chỉnh với dữ liệu đo đạc. Mặt cầu và tháp đã được mô hình hóa bằng các phần tử vỏ. Một phân tích tĩnh phi tuyến đã được thực hiện trước khi tính toán giá trị riêng. Các tần số tự nhiên đã tính toán và hình dạng chế độ tương ứng cho thấy sự phù hợp tốt với dữ liệu rung động môi trường đã đo. Tính toán khối lượng chế độ hiệu quả cho thấy chín chế độ có đóng góp đơn lẻ cao hơn 5% của tổng khối lượng. Chúng nằm trong khoảng tần số lên đến 1.2 Hz. So sánh các kết quả cho các chế độ xoắn đã đặc biệt chứng minh lợi thế của việc sử dụng các phần tử mỏng hơn so với phương pháp mô hình hóa bằng thanh.
Từ khóa
#cầu treo #mô hình phần tử hữu hạn #phần tử mỏng #phân tích giá trị riêng #tần số tự nhiên #khối lượng chế độ hiệu quảTài liệu tham khảo
Brownjohn, J.M.W.; Dumanoglu, A.A.; Severn, R.T.: Ambient vibration survey of the Fatih Sultan Mehmet (Second Bosporus) suspension bridge. Earthq. Eng. Struct. D. 21, 907–24 (1992)
Brownjohn, J.M.W.; Severn, R.T.; Dumanoglu, A.A.: Full-scale dynamic testing of the 2nd Bosporus suspension bridge. In: Proceedings of the Tenth World Conference on Earthquake Engineering, Madrid, Spain, pp. 2695–700 (1992)
Dumanoglu, A.A.; Brownjohn, J.M.W.; Severn, R.T.: Seismic analysis of the Fatih Sultan Mehmet (2nd Bosporus) suspension bridge. Earthq. Eng. Struct. D. 21, 881–906 (1992)
Abdel-Ghaffar, A.M.; Stringfellow, R.G.: Response of suspension bridges to travelling earthquake excitations: part II. Lateral response. Soil Dyn. Earthq. Eng. 3, 73–81 (1984)
Apaydin, N.M.: Seismic analysis of Fatih Sultan Mehmet Suspension Bridge. Ph.D. thesis, Department of Earthquake Engneering, Bogazici University, Istanbul, Turkey (2002)
Apaydin, N.M.: Earthquake performance assessment and retrofit investigations of two suspension bridges in Istanbul. Soil Dyn. Earthq. Eng. 30, 702–10 (2010)
Daniell, W.E.; Macdonald, J.H.G.: Improved finite element modelling of a cable-stayed bridge through systematic manual tuning. Eng. Struct. 29, 358–71 (2007)
Zhang, J.; Prader, J.; Moon, F.; Aktan, E.; Wu, Z.S.: Challenges and strategies in structural identification of a long span suspension bridge. In: 6th International Workshop on Advanced Smart Materials and Smart Structures Technology (ANCRiSST), Dalian, pp 1–12 (2011)
Rahbari, A.R.; Brownjohn, J.M.W.: Finite element modelling of Humber Bridge. In: 6th International Conference on Bridge Maintenance, Safety and Management (IABMAS), Stresa, pp. 3709–16 (2012)
Karmakar, D.; Ray-Chaudhuri, S.; Shinozuka, M.: Finite element model development, validation and probabilistic seismic performance evaluation of Vincent Thomas suspension bridge. Struct. Infrastruct. E. 11(2), 223–237 (2015)
Duan, Y.F.; Xu, Y.L.; Fei, Q.G.; Wong, K.Y.; Chan, K.W.Y.; Ni, Y.Q.; Ng, C.L.: Advanced finite element model of Tsing Ma Bridge for structural health monitoring. Int. J. Struct. Stab. Dyn. 11, 313–344 (2011)
Hallquist, J.O.: LS-DYNA Theory Manual. LSTC (Livermore Software Technology Corporation), Livermore, California (2006)
IHI, MHI, NKK Corp.: Record Book for the Fatih Sultan Mehmet Suspension Bridge. Tokyo (1989)
Ingenlath, P.: Seismic Finite Element Analysis of the Second Bosporus Bridge. Bachelor Engineering thesis, Department of Mechanical Engineering, Aachen University of Applied Sciences, Aachen (2010)
Belytschko, T.B.; Tsay, C.S.: Explicit algorithms for the nonlinear dynamics of shells. Comput. Method. Appl. Mech. Eng. 42, 225–251 (1984)
Hughes, T.J.R.; Liu, W.K.: Nonlinear finite element analysis of shells: part I. Three-dimensional shells. Comput. Method. Appl. Mech. Eng. 26, 331–362 (1981)
Hughes, T.J.R.; Liu, W.K.: Nonlinear finite element analysis of shells: part II. Two-dimensional shells. Comput. Method. Appl. Mech. Eng. 27, 167–181 (1981)
Grimes, R.; Lewis, J.; Simon, H.: A shifted block Lanczos algorithm for solving sparse symmetric generalized eigenproblems. SIAM J. Matrix Anal. Appl. 15, 228–272 (1994)
The Boeing Company: Boeing Extreme Mathematical Library (BCSLIB-EXT) User’s Guide. Seattle, Washington (2000)
Feynman, R.P.; Sands, M.; Leighton, R.: The Feynman Lectures on Physics. Addison Wesley, Boston (2006)