بررسی تاثیر سختی تکیه گاه های ارتجاعی بر فرکانسهای طبیعی و مودهای ارتعاشی تیرهای دو دهانه تحت ارتعاش آزاد

تکیه گاه های ارتجاعی برای بهبود رفتار سازه ای پل ها مورد استفاده قرار میگیرند. وجود چنین تکیه گاه هایی تاثیر قابل توجهی در تغییر رفتار ارتعاشی پلها و تیرها و به بیان دیگر در تغییر فرکانسهای طبیعی سازه و مودهای ارتعاشی آنها دارد. در متون فنی، مطالعات نظری برای پلهای یک دهانه با تکیه گاه های ارتجاعی موجود بوده و برای تیرهای چنددهانه از روشهای عددی استفاده می شود. در این مقاله، معادلات حاکم بر ارتعاش تیر دوهانه با تکیه گاه های ارتجاعی تحت ارتعاش آزاد استنتاج شده و ضرایب معادلات به کمک برنامه “matlab ” محاسبه و نتایج حاصل از آن با نتایج به دست آمده از شبیه سازی آن در نرم افزار المان محدود ansys مقایسه شده اند و در نهایت تغییرات فرکانسهای طبیعی و مودهای ارتعاشی با تغییر سختی های تکیه گاهی و طول دهانه بررسی شده است. نتایج حاصل نشانگر آن است که تغییرات فرکانسها در مودهای اول و دوم برای سخت یهای پایین، روند صعودی به خود گرفته است و با افزایش سختی تقریباً ثابت باقی می ماند، اما در مودهای بالاتر به طور پیوسته با افزایش سختی مقدار فرکانس افزایش می یابد. همچنین از لحاظ عملکردی مشخص شد که تکی هگا ههای الاستیکی در دهانه های برابر بهترین عملکرد را از خود نشان می دهند.

Investigation on Effect of Elastic Supports Stiffness on Natural Frequencies and Modes of Two Span Beams under Free Vibration

Elastic bearings are used to improve the structural behavior of the bridges. The existence of such bearings has a considerable effect on the change of vibration behavior in bridges and beams i.e. change of structures' natural frequencies and vibration modes. In technical texts, theoretical studies can be found on onespan bridges with elastic bearings and numerical methods are used for multispan beams. In the present paper, the equations governing the vibration of twospan beams with elastic bearings under free vibration were deduced and equation coefficients were calculated in Matlab environment. The results were compared with the simulation results in finite element software ANSYS. Finally, changes of natural frequencies and vibration modes with change of bearing stiffness and span length were investigated. The obtained results indicated that frequency changes in the first and second modes had a descending order for low stiffness with the increase of stiffness, this change became almost constant. However, frequency increased continuously in higher modes. Moreover, in terms of performance, elastic bearings showed their best performancein equal spans.