Analisis vibrasi vibrasi girder jembatan derek dengan efek prategang

- Dec 02, 2017-

Bridge crane terutama digunakan untuk lokakarya industri dan pertambangan, lalu lintas Departemen Keuangan dan Kereta Api, terminal pelabuhan dan departemen dan tempat penanganan dan penanganan material lainnya. Girder utama overhead travel crane adalah komponen penting untuk menahan beban dan muatan eksternal troli. Ini harus memiliki kekuatan, kekakuan dan stabilitas yang memadai serta untuk memastikan bahwa balok utama tidak akan terjadi dalam defleksi batang girder yang diijinkan pada beban yang ditentukan Deformasi menyebabkan kerusakan. Prestress dapat mengurangi deformasi struktur dan meningkatkan kekuatan komponen pratekan.

Miyamoto dkk. Mengetahui perilaku tendon prategang unbonded, memberi rumus untuk memprediksi frekuensi frekuensi balok yang diberi nilai prategang, dan diverifikasi hasilnya dengan uji laboratorium dan hasil uji lapangan. Abraham dkk. Mempelajari pengaruh prategang pada balok. Hasilnya menunjukkan bahwa prategang memiliki sedikit efek pada mode getaran balok. Saiidi dkk. Memberikan variasi frekuensi getaran dengan prategang melalui uji eksperimental. Hasilnya menunjukkan bahwa pengaruh pratekan terhadap frekuensi getaran orde rendah sudah jelas. Penelitian di atas berfokus pada frekuensi getaran dan mode getaran balok, dan penelitian tentang pengaruh pratekan pada respon dinamik kurang. Dalam makalah ini, metode transfer matriks digunakan untuk menganalisis karakteristik getaran dari girder dari penampang variabel dari derek jembatan di bawah gaya prategang Respons transien girder utama overhead crane di bawah beban benturan dan faktor pengaruhnya.

1 model dinamis

Untuk persamaan diferensial getaran balok penampang variabel, tidak mungkin untuk mendapatkan larutan analitiknya saat ini, juga tidak dapat menghitung secara langsung frekuensi alami getaran dengan menggunakan metode perhitungan yang ada. Oleh karena itu, untuk menyederhanakan masalah dan memudahkan penelitian, gaya pratekan disederhanakan dengan gaya aksial yang bekerja pada kedua ujung balok. Balok utama dengan penampang variabel di bawah pratekan disederhanakan sebagai tangga tiga langkah dengan penampang melintang berbeda dengan gaya aksial. Bagian pertama dan bagian ketiga dengan ukuran yang sama.

2 metode transfer matriks

Metode matriks transfer adalah metode khusus yang sesuai untuk menghitung frekuensi alami dan mode sistem struktur rantai dan merupakan metode perhitungan perkiraan getaran linier. Ide dasarnya adalah membagi objek penelitian menjadi beberapa unit. Dengan membangun hubungan transfer antara variabel keadaan dua unit yang berdekatan, matriks transfer keseluruhan diperoleh, dan kemudian variabel yang sesuai dipecahkan dengan menggunakan kondisi batas yang diketahui.

Persamaan di atas adalah persamaan frekuensi getaran girder dengan penampang variabel di bawah pengaruh prategang. Dengan menggunakan metode perhitungan numerik komputer, serangkaian nilai frekuensi ω diasumsikan dan diganti menjadi persamaan frekuensi di atas untuk mendapatkan kurva frekuensi. Nilai ω yang membuat kurva frekuensi sama dengan nol adalah balok utama penampang variabel dari derek jembatan di bawah gaya pratekan Frekuensi alami getaran struktural.

3 contoh analisis

Pertama, tiga frekuensi alami pertama dari gelagar utama derek jembatan tanpa gaya prategang dan gaya prategang yang berbeda dihitung dengan metode transfer matriks masing-masing. Hasil perhitungan frekuensi alami menunjukkan bahwa tiga frekuensi alami pertama dari gelagar utama derek jembatan berangsur-angsur meningkat seiring dengan kenaikan prategang di bawah aksi prategang, dan keduanya memiliki hubungan yang hampir linier. Kemudian, menurut setiap frekuensi alami dapat diturunkan tiga mode pertama yang sesuai. Hal ini dapat dilihat dari tiga mode pertama balok utama balok jembatan sehingga prategang mengubah posisi simpul fungsi mode dan mempengaruhi amplitudo mode getaran untuk mengurangi amplitudo balok derek jembatan. Secara keseluruhan, bagaimanapun, prategang memiliki sedikit efek pada bentuk gelagar. Akhirnya, respon transien balok derek jembatan di bawah beban impak dihitung dengan metode superposisi modal. Langkah waktu beban dampak adalah t = 0,01 dan gaya benturan adalah F0 = 20KN, rasio Damping ξ = 0,1. Hasilnya menunjukkan bahwa respon transien mid-span dari balok dipengaruhi oleh besarnya prategang. Semakin besar prategang, semakin besar pengaruhnya pada respon perpindahan. Ketika prategang T = 700KN, Kurva respons transien yang sesuai menunjukkan bahwa defleksi pada bentang tengah dipengaruhi oleh langkah waktu beban dampak dan meningkat seiring dengan kenaikan waktu langkah. Respon sementara di lokasi yang berbeda dari balok derek jembatan di bawah prategang menunjukkan bahwa perpindahan girder adalah yang terbesar di midspan balok.

4. Kesimpulan

Dalam makalah ini, persamaan frekuensi transfer dan persamaan getaran girder dengan penampang variabel di bawah aksi gaya prategang diberikan. Bila menggunakan metode matriks transfer untuk analisis getaran, hanya beberapa operasi pengalihan matriks dengan pesanan sangat rendah harus terus menerus dikalikan matriks, dan hanya sejumlah kecil matriks transfer dan nilai determinan yang perlu dihitung saat matrik dipecahkan. Urutan matriks transfer tidak memiliki hubungan dengan jumlah derajat kebebasan sistem, bentuk dukungan dan jumlah pendukung, dll. Urutan hanya bergantung pada sifat unit yang membentuk struktur dan secara numerik sama dengan pergerakan satuan Urutan persamaan diferensial dihitung. Frekuensi alami girder utama dengan penampang melintang variabel dan frekuensi getaran di bawah tekanan pra-tegangan yang berbeda dari gelagar pratekan dihitung dengan contoh perhitungan. Hasilnya menunjukkan bahwa efek prategang jembatan. Frekuensi getaran girder utama derek meningkatkan frekuensi getarannya dengan kenaikan prategang, dan keduanya memiliki hubungan yang hampir linier, yang memberikan referensi untuk perancang teknik.