พฤติกรรมของโครงสร้างสะพานพระรามเก้าโดยวิธีไฟไนต์เอเลเมนต์

Abstract

งานวิจัยนี้ทำการศึกษาพฤติกรรมของโครงสร้างสะพานพระรามเก้าโดยวิธีไฟไนต์เอเลเมนต์ โดยพฤติกรรมของสะพานพระรามเก้าจะถูกจำลองด้วยโปรแกรม SAP2000 การสร้างแบบจำลองมีขั้นตอนเริ่มจากการกำหนดพิกัดของจุดต่อของชิ้นส่วนต่างๆที่ใช้ในแบบจำลอง จากนั้นกำหนดการเชื่อมต่อของชิ้นส่วนต่าง ๆและกำหนดคุณสมบัติของแต่ละชิ้นส่วนให้มีลักษณะตามแบบรายละเอียดที่ได้จากผู้ออกแบบ หลังจากนั้นทำการตรวจสอบความถูกต้องของแบบจำลองโดยการตรวจสอบนี้ จะตรวจสอบสภาวะสมดุลของแรง เปรียบเทียบคุณสมบัติทางพลศาสตร์และแรงในสายเคเบิลในแบบจำลองที่สร้างขึ้นกับผลการตรวจวัดในภาคสนามและแบบจำลองของบริษัท AES Group และบริษัท IMMS การเปรียบเทียบค่าความเครียดเนื่องจากน้ำหนักบรรทุกในส่วนของชิ้นส่วนรับแรงดึงจากแบบจำลองกับค่าจากการตรวจวัดจริง จากการตรวจสอบความถูกต้องดังกล่าวพบว่า มีความคลาดเคลื่อนในค่าแรงดึงในสายเคเบิลและคุณสมบัติทางพลศาสตร์ ผู้วิจัยจึงได้ทำการศึกษาความไวของคุณสมบัติของโครงสร้างต่อรายละเอียดในการสร้างแบบจำลองเพื่อทำการปรับแก้แบบจำลองให้มีความถูกต้องมากยิ่งขึ้น โดยการปรับแก้จะคำนึงถึงสาเหตุที่อาจทำให้โครงสร้างจริงคลาดเคลื่อนจากแบบรายละเอียดของผู้ออกแบบซึ่งได้แก่การเพิ่มความหนาของแอสฟัลต์และการปรับแรงดึงในเคเบิล จึงได้ทำการปรับแก้รายละเอียดดังกล่าวในแบบจำลองเพื่อให้แบบจำลองมีความสอดคล้องกับผลการตรวจวัดในภาคสนามของบริษัท AES จากนั้นทำการตรวจสอบแบบจำลองที่ปรับแก้แล้วอีกครั้ง โดยเปรียบเทียบคุณสมบัติต่างๆ ของแบบจำลองที่ไม่ได้มีการปรับแก้และที่ปรับแก้แล้วกับผลการตรวจวัดภาคสนาม จากนั้นนำแบบจำลองที่ปรับแก้แล้วซึ่งน่าจะมีความถูกต้องมากขึ้นไปใช้ในการศึกษาวิเคราะห์พฤติกรรมของโครงสร้างสะพานพระรามเก้าภายใต้น้ำหนักบรรทุกแบบต่าง ๆ จากการวิเคราะห์พบว่า ความเค้นในชิ้นส่วนรับแรงดึงเนื่องจากน้ำหนักบรรทุกตายตัวและน้ำหนักบรรทุกมาตรฐานการออกแบบของ AASHTO มีค่ามากที่สุดประมาณ 1,783 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตรที่บริเวณช่วงสะพานด้านข้าง