English
Język Polski
Zastosowanie programu Matlab w obliczeniach statycznych konstrukcji mostowych
DOI:
https://doi.org/10.24425/ace.2022.140169Abstrakt
Pakiet Matlab jest środowiskiem programistycznym służącym do obliczeń w zakresie algebry liniowej, pomocnym zarówno dla naukowców, jak i dla inżynierów. Znajduje on zastosowanie zarówno przy obliczeniach prostych, jak i bardzo złożonych. Jego główna zaleta z perspektywy inżyniera budowlanego jest prostota języka, niewymagająca dużych umiejętności programistycznych i możliwość szerokiego zastosowania w obliczeniach z zakresu statyki liniowej. Platforma matematyczna została użyta do oprogramowania obliczeń statycznych wieloprzęsłowych, ciągłych, belkowych konstrukcji mostowych. W sformułowanym podejściu teoretycznym wykorzystano metodę sił do wyznaczania wykresów sił wewnętrznych w stanach jednostkowych, które to uporządkowane tworzą macierz wpływu. Mając macierz wpływu, wprowadzano wektor obciążeń, a następnie wyznaczano obwiednie sił przekrojowych przy użyciu specjalnej funkcji. Znając wyniki od poszczególnych obciążeń, możliwe jest wyznaczenie globalnej obwiedni sił wewnętrznych i przystąpienie do ewentualnych modyfikacji modelu. Podejście teoretyczne zostało przetestowane obliczeniowo na przykładzie alternatywnej koncepcji projektowej mostu MA-46 w ciągu autostrady A4. Jedną z większych zalet omówionego podejścia analitycznego jest szeroki dostęp do wyników obliczeń posrednich oraz praca z kodem zbliżonym do niektórych programów obliczeniowych (np. SOFiSTiK). Omówione podejście obliczeniowe jest dobrym sposobem do wstępnego projektowania ze względu na niewielki czas potrzebny do porównania kilku wariantów rozwiązania, a co za tym idzie, może być pomocne w optymalizacji konstrukcji.Bibliografia
[1] P.I. Kattan, Matlab for Beginners: A Gentle Approach. Petra Books, 2008.
[2] W. Wunderlich, W.D. Pilkey, Mechanics of Structures. Variational and Computational Methods. CRC Press, 2002.
[3] A. Guerra, P.D. Kiousis, “Design optimization of reinforced concrete structures”, Computers and Concrete, 2006, vol. 3, no. 5, pp. 313-334.
[4] R.F. Kale, N.G. Gore, P.J. Salunke, “Applications of Matlab in optimization of bridge superstructures”, International Journal of Research in Engineering and Technology, 2014, vol. 3, no. 5, pp. 34-39.
[5] A. Martins, L. Simões, J. Negrão, “Optimum design of concrete cable-stayed bridges”, Engineering Optimization, 2016, vol. 48, no. 5, pp. 772-791, DOI: 10.1080/0305215X.2015.1057057.
[6] A. Martins, L. Simões, J. Negrão, “Optimization of cable forces on concrete cable-stayed bridges including geometrical nonlinearities”, Computers and Structures, 2015, vol. 155, pp. 18-27, DOI: 10.1016/j.compstruc.2015.02.032.
[7] B. Czaplewski, “Projekt mostu drogowego MA-46 w ciągu autostrady A4”. Opiekun: dr inż. Paweł Hawryszków, Politechnika Wrocławska, 2015 (in Polish).
[8] E.C. Hambly, Bridge Deck Behaviour. CRC Press, 1991.
[9] J. Hołowaty, “Numerical Approach for the Live Load Distribution in Road Bridges”, Computer Technology and Application, 2015, vol. 6, pp. 101-106, DOI: 10.17265/1934-7332/2015.02.007.
[10] R. Bareš, Ch.E. Massonnet, Analysis of Beam Grids and Orthotropic Plates by the Guyon-Massonnet-Bareš Method. Lockwood; SNTL, 1968.
[11] J. Biliszczuk, P. Hawryszków, M. Sułkowski, “Kładka Wężowisko w Jadwiśinie koło Zegrza”, Inżynieria i Budownictwo, 2009, no. 1/2, pp. 46-48 (in Polish).
[12] J. Biliszczuk, P. Hawryszków, M. Sułkowski, “The design of Snake Footbridge in Jadwisin”, in Concrete structures in Poland 2000-2005. Polish Cement Association, 2006, pp. 12-13.
[13] J. Biliszczuk, P. Hawryszków, M. Węgrzyniak, A. Maury, M. Sułkowski, “Podwieszona kładka dla pieszych z drewna klejonego w Sromowcach Niżnych”, Inżynieria i Budownictwo, 2008, no. 1/2, pp. 5-8 (in Polish).
[14] J. Biliszczuk, P. Hawryszków, “Foot and cycling bridge over the Dunajec River in Sromowce Niżne”, in Engineering structures (Inženýrské stavby V4). CKAIT, 2012, pp. 136-143.
[15] H. Zobel, T. Alkhafaji, Mosty drewniane. Warszawa: WKŁ, 2006 (in Polish).
Pobrania
Opublikowane
Jak cytować
Numer
Dział
