Ảnh hưởng của điều kiện biên gối đỡ đến đặc trưng dao động riêng của dầm bê tông - phân tích bằng phương pháp phần tử hữu hạn

Abstract

Dao động riêng của dầm bê tông là một trong những cơ sở quan trọng trong phân tích động lực học kết cấu và quan trắc sức khỏe công trình. Trong nhiều nghiên cứu, điều kiện biên tại gối đỡ thường được giả thiết là gối cứng lý tưởng. Tuy nhiên, trong thực tế công trình cầu, gối đỡ luôn tồn tại độ mềm nhất định, dẫn đến sự thay đổi đáng kể phổ và bản chất dao động riêng của kết cấu. Bài báo này nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện biên gối cứng và gối đàn hồi đến các đặc trưng dao động riêng của dầm bê tông thông qua mô hình phần tử hữu hạn ba chiều. Kết quả cho thấy, khi xét đến độ cứng hữu hạn của gối đỡ, các mode dao động bậc thấp không còn do biến dạng uốn của dầm chi phối, mà chủ yếu là các mode chuyển động cứng của hệ dầm-gối. Các mode uốn chi phối của bản thân dầm chỉ xuất hiện ở các bậc dao động cao hơn, kéo theo sự thay đổi thứ tự xuất hiện của các mode so với trường hợp gối cứng. Kết quả nghiên cứu làm rõ vai trò của điều kiện biên thực tế trong phân tích dao động dầm bê tông và có ý nghĩa quan trọng trong việc diễn giải và nhận dạng mode từ số liệu đo dao động trong thực tế.