Analýza účinků pohyblivého zatížení na prutové konstrukci

Tomáš Holub

Bachelor's thesis

Analysis of the effects of moving loads on a beam structure

Abstract:

Díky rychlému vývoji výpočtových softwarů se statické výpočty a jejich modelování stává rychlejším a přesnějším. Právě vytvoření aplikace pro výpočet statických veličin a extrémních účinků zatížení na mostní konstrukci bylo první inspirací pro zpracování této bakalářské práce. Záměrem bakalářské práce bylo vytvoření aplikace pro výpočet extrémních účinků pohyblivého zatížení jednoduché mostní konstrukce. Výpočetní aplikace byla vytvořena v prostředí softwaru MATLAB s použitím MATLAB App designeru. V aplikaci je možné obecně definovat mostní konstrukci se zadáním pohyblivého zatížení ve formě soustavy bodových sil. Pohyblivé zatížení v aplikaci lze definovat jako obecně zadanou soustavu sil nebo pomocí výběru normových vozidel se stanovenými parametry velikostí sil a jejich vzdáleností. Výstupem aplikace je grafické znázornění animace pohybu vozidla po mostní konstrukci s výpočtem statických veličin a vnitřních sil. Dalším možným výstupem je graficky znázorněná obalová křivka momentů při pohybu zatížení s určením zatěžovacího stavu, ve kterém vznikl extrémní účinek. Tento průběh výpočtu je popsán na vzorovém příkladu s ověřením správnosti výsledků.

Abstract:

Thanks to the rapid development of computing software, static calculations and their modeling are becoming faster and more accurate. It was the creation of an application for calculating static quantities and extreme load effects on the bridge construction, that was the first inspiration for the creation of this bachelor’s thesis. The intention of the bachelor’s thesis was to create an application for calculating the extreme effects of the moving load of a simple bridge construction. The computing application was created in the MATLAB software environment using the MatLab App Designer. In the application, it is possible to generally define the bridge structure with the defining of a moving load in the form of a system of point forces. Moving load in the application can be defined as a generally specified system of forces or define it by selecting standard vehicles with specified parameters of point forces and their distances. The output of the application is a graphic representation of an animation of the movement of the vehicle after the bridge construction with the calculation of static quantities and internal forces. Another possible output is the graphically depicted packaging curve of the moment in the movement of load with the determination of the load state in which the extreme effect occurred. This course of calculation is described in a sample example with verification of the correctness of the results.

Keywords

Konstrukce mostu, prutová konstrukce, pohyblivé zatížení, extrémní účinky, kritéria, obecná deformační metoda, vnitřní síly, algoritmus, MATLAB, počítačové programování.

Keywords

Bridge construction, bar construction, moving load, extreme effects, criterion, direct stiffnes method, internal forces, algorithm, MATLAB, computer programming.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 6. 5. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 6. 6. 2024
• Supervisor: Martin Krejsa
• Reader: Petr Lehner

VSB – Technical University of Ostrava

Fakulta stavební

Bachelor programme / field:
Stavební inženýrství / Konstrukce staveb