AI Summary & Key Takeaways
AI InsightAt the end of the study, mode shapes and periods of PSC and RC beams obtained from analytical prediction by formulation and numerical by FEM were compared with each other.
📌 3 Key Takeaways
Abstract
To determine the dynamic characteristics of bridges built with prestressed and reinforced concrete beams, the dynamic properties of such beams should be known. Prestressing force is applied to the prestressed concrete (PSC) beam, unlike reinforced concrete (RC) beam. In this study, it is aimed to compare the dynamic properties of PSC and RC beams with the same material, section properties and effective span length. Dynamic properties such as the mode shapes and periods of the PSC and RC beam were determined by means of the formulation found in the literature and a computer program that uses the finite element method. For this study I-beam with 0.90m height and 15m effective span length was selected as an example. The selected beam was considered separately as PSC and RC. In the PSC beam, eight low-relaxation Grade270 prestressing strand with 15mm (0.6 in.) diameter were used, unlike reinforced concrete beams. Three dimensional finite element models (FEM) of PSC and RC beam were constituted using SAP2000 software. At the end of the study, mode shapes and periods of PSC and RC beams obtained from analytical prediction by formulation and numerical by FEM were compared with each other.
Özet
Öngerilmeli ve betonarme kirişler kullanılarak inşa edilen köprülerin dinamik karakteristiklerini belirlemek için köprülerde kullanılan kirişlerin dinamik özelliklerinin bilinmesi gerekmektedir. Öngerilmeli kirişlere, betonarme kirişlerden farklı olarak öngerilme kuvveti uygulanmaktadır. Bu çalışmada malzeme, kesit özellikleri ve efektif açıklık değerleri aynı olan öngerilmeli ve betonarme kirişlerin dinamik karakteristiklerinin karşılaştırılması amaçlanmıştır. Öngerilmeli ve betonarme kirişlerin dinamik karakteristiklerinden mod şekilleri ve periyodların belirlenmesinde, literatürde bulunan bağıntılar ve sonlu elemanlar yöntemine dayalı bilgisayar programı kullanılmıştır. Bu çalışma için 15m uzunluğa 0.90m yüksekliğe sahip I kiriş örnek olarak seçilmiştir. Seçilen kiriş, öngerilmeli ve betonarme olarak ayrı ayrı dikkate alınmıştır. Öngerilmeli kirişte, betonarme kirişten farklı olarak 15mm (0.6in.) çaplı sekiz tane 270K sınıfı öngerme kablosu kullanılmıştır. Kirişlerin sonlu eleman modelleri SAP2000 programı kullanılarak oluşturulmuştur. Çalışmanın sonunda öngerilmeli ve betonarme kirişlerin analitik ve sayısal olarak elde edilen dinamik karakteristikleri birbiriyle karşılaştırılmıştır.