...
| Drawio | ||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Vehicles
Vehicle, Vehicle Impact Factor ve Vehicle Direction olmak üzere 3 adet parametresi vardır. Impact Factor ve Direction parametreleri taşıt ile ilgilidir ve Lane üzerine tanımlanan taşıt sayısı arttıkça bu bölümdeki parametre sayısı da aynı oranda artmaktadır.
...
| Drawio sketch | ||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
...
Yüklemenin yapılacağı yüzey buradan tanımlanır. Bu yüzeye bir birimlik farkla bir birimlik yükleme yapılır. Hareketli yüklerin sonlu elemanlar analiz sonuçları bu birimlik sırayla giden yük dağılımdan sonra elde edilir. Kısacası hareketli yüklerin çalışma mantığı bu yüklemeye dayanır.
Yüzey tanımı Drawio baseUrl https://aecbolt.atlassian.net/wikidiagramName path and unit load contentId 85623750 width 726.9999999999999 simple 0 zoom 1 inComment 0 pageId 82378807 custContentId 85623750 diagramDisplayName path and unit load lbox 1 contentVer 1 height 953.0833333333333 2 revision 12
DATA
baseUrl https://openbrim.atlassian.net/wiki diagramName path and unit load pCenter 0 width 761 links tbstyle height 957.0133333333334
DATA
Yüzey tanımı için bir isim girip 'Roadways' objesi oluşturulduktan sonra, ilgili hücrenin seçenekler kısmından 'Edit Path...' seçilir. Açılan çalışma sayfasında, arasında yüzey oluşturmak istenen noktalar tanımlanır. Bu editörde Station, Offset, Elevation ve Radius gibi bilgiler girilir. Basit düz yüksekliği değişmeyen bir yüzey için 2 adet Station bilgisi girmek yeterlidir. Bu panelden çıkıp Width Right/Left Side (Start/End) parametreleri girilir. Bu parametreler oluşturduğumuz Stationların path'in sağ ve sol kenarlarına uzaklıklarıdır. Bu parametrelerle beraber yükleme yüzeyi geometrik olarak tanımlanmış olur. Hareketli yüklerin sonlu elemanlar analizi için, yükleme yapılacak path objesi sonlu eleman yüzeyleri ile de tanımlanmalıdır. İlgili sonlu eleman geometrileri Surface Group altından seçilmekte olup daha önceden oluşturulmuş ve bir grup altında toplanmış olması gerekmektedir. Son olarak ise Span Locations parametresi ile pierlerin konumları bilgi olarak girilebilir. Bu bilgilerin kullanım amacına Design Lanes → Vehicle Placement Settings → Adjacent Span Placement parametresi örnek olarak gösterebilir. Eğer o parametre evet ise o durumu analiz edebilmesi için span konumlarının OpenBrime tanıtılması gerekmektedir.
...
Tanımlanan tüm parametreler ve objeler bu kısımda bir araya toplanarak analize hazır hale gelir.
Properties
Yük koşulunun özellikleri buradan belirlenir. Multiple Presence Factor, Maximize for Stress Range(Fatigue) ve Maximum # of Lanes olmak üzere 3 adet parametresi vardır.
...
Yapılar periyodik yüklerden dolayı yorgunluğa maruz kalırlar. Fatigue, malzemenin akma mukavemetinden daha küçük bir büyüklüğe sahip bir yüke tekrar tekrar maruz kaldığında bir malzemenin mukavemetinin zayıfladığı bir olgudur. Oluşturulan yükleme koşulunun yorgunluğundan kaynaklı kritik durumları analiz edip etmemesi buradan belirlenir. Hareketli yükler fatigue analizinde 1 şerite 1 adet taşıt yüklemesi yapılır ve gelen sonuçlar Fatigue koşulu için izin verilen değere göre kontrol edilmelidir.
...
Oluşturulan koşul içerisinde Roadwaysin üzerine maximum kaç adet Lane yerleştirilebileceği ile ilgilidir. No Limit seçeneği seçildiği zaman bunun için bir sınır yoktur.
Lanes
Maximum # of Lanes sayısı 2 ile sınırlandırılan durumda Roadway üzerine 2 adet DesignLanes objesi yerleştirilirken aynı durum ve No Limit durumu için 3 adet Design Lanes objesi yerleştirilmiştir.
Lanes
Design Lane Option parametresi alır. Önceden oluşturulmuş şerit tiplerinden hangilerinin değerlendirmeye alınacağı bu kısımdan belirlenir. Şuan için 4 şerit şekli ile sınırlıdır. Eklenen şerit tipi sayısı arttıkça daha çok durum değerlendirileceğinden analiz süresi artacaktır.
Roadways
Loading Surface parametresi alır. Bu parametre aslında Roadways parametresidir. Önceden oluşturulan Roadways objesi buraya
| Drawio sketch | ||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Roadways
Loading Surface parametresi alır. Bu parametre aslında Roadways parametresidir. Önceden oluşturulan Roadways objesi buraya tanımlanmalıdır. Kısacası hangi yüzey üzerinde analiz yapılması gerektiğinin bilgisini alır. 4 adet Roadways eklenebilir. Farklı güzergahlardan gelip birleşen yapılar için daha fazla Roadway objesi eklenip analiz edilebilir.
Settings
Structure Group ve Is Active olmak üzere 2 adet parametre alır. Structure Group ile hareketli yük koşullarını gruplayarak birbirinden ayrılabilir. Örneğin, LRFD grubu ile LFD grupları oluşturulup koşul hangi gruba ait ise ona tanımlanabilir. Is Active parametresi ile yük koşulu aktif veya pasif hale getirilebilir.
LiveLoadCasesExample örneğinden Fatigue olup olmadığı durumlarda analizin nasıl yapıldığı, multiple presence factorun taşıt yüklerine etkisini ve analiz sonuçlarını inceleyebilirsiniz. Ayrıca 1 Roadway 4 Design Lanes analiz sonuçlarının bu 4 lanenin teker teker 1 roadway 1 design lanes olucak şekilde birbirine bağlayıp bize en kritiğini verip vermediğini Combination and Envolopes kısmından kontrol edebiliriz. Bu iki sonucun birbirleriyle aynı olması gerekmektedir.
Beklenildiği üzere Multiple Presence Factoru artan bütün Laneler için yarıya indirmek bütün analiz reaction kuvvetlerini de aynı şekilde yarıya indirmektedir.
Maximum # of Lanes sayısı 2 ile sınırlandırılan durumda Roadway üzerine 2 adet DesignLanes objesi yerleştirilirken aynı durum ve No Limit durumu için 3 adet Design Lanes objesi yerleştirilmiştir.
Analiz
OpenBrIM üzerinde hareketli yük analizi birim yüklerin her bir node üzerinde oluşturduğu etkinin yorumlanmasıyla yapılır. Her bir node için en kritik yükleme tespit edildikten sonra çeşitli algoritmalarla en kritik durumu yaratacak taşıt yüklemesi de belirlenir.
...
| Drawio sketch | ||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
Settings
Structure Group ve Is Active olmak üzere 2 adet parametre alır. Structure Group ile hareketli yük koşullarını gruplayarak birbirinden ayrılabilir. Örneğin, LRFD grubu ile LFD grupları oluşturulup koşul hangi gruba ait ise ona tanımlanabilir. Is Active parametresi ile yük koşulu aktif veya pasif hale getirilebilir.
LiveLoadCasesExample örneğinden Fatigue olup olmadığı durumlarda analizin nasıl yapıldığı, multiple presence factorun taşıt yüklerine etkisini ve analiz sonuçlarını inceleyebilirsiniz. Ayrıca 1 Roadway 4 Design Lanes analiz sonuçlarının bu 4 lanenin teker teker 1 roadway 1 design lanes olucak şekilde birbirine bağlayıp bize en kritiğini verip vermediğini Combination and Envolopes kısmından kontrol edebiliriz. Bu iki sonucun birbirleriyle aynı olması gerekmektedir. 'Multiple Presence Factor' u sayısı artan bütün Laneler için yarıya indirmek bütün analiz reaction kuvvetlerini de aynı şekilde yarıya indirmektedir.
Analiz
OpenBrIM üzerinde hareketli yük analizi birim yüklerin her bir node üzerinde oluşturduğu etkinin yorumlanmasıyla yapılır. Her bir node için en kritik yükleme tespit edildikten sonra çeşitli algoritmalarla en kritik durumu yaratacak taşıt yüklemesi de belirlenir.
Drawio baseUrl https://aecbolt.atlassian.net/wiki diagramName transverselaneplacement contentId 85623249 width 642 simple 0 zoom 1 pageId 82378807 diagramDisplayName transverselaneplacement lbox 1 contentVer 4 height 501 revision 4
...
Analiz yapılırken önce şeritler yerleştirilir, şeritler genişlik parametrelerine göre yatay doğrultuda yerleştirilirler. Daha sonra araçlar marjin ve genişlik parametrelerini ihlal etmeden yatay ve dikey doğrultuda yerleştirilirler. Araçlar arasındaki mesafe Lane Type kısmında belirlenen Vehicle Spacing parametrelerinden az ve ya fazla olamaz. Bir Laneye maksimum Lane objesine tanımlanan taşıt sayısı kadar taşıt yükleme yapılır. Yol üzerindeki Şerit sayısı arttıkça taşıt yükleri Multiple Presence Factor parametresi ile azaltılabilir. Amaç bütün kombinasyonları deneyerek en kritik taşıt yükleme konumunu elde etmek. Bu şekilde tanımlanan nodeların kuvvetlerini, deplasmanlarını, oluşturulan yapının major, minor axis gibi moment bending diagramlarına erişilebilir.
Analiz Sonuçları
Analiz sonuçlarına Results kısmından ulaşılır. Bu bölümde Node Displacements (Local), Node Reactions (Local), Node Reactions (Global), Element End Forces (External-Local), Element End Forces (External-Global), Composite Element Forces (Sectional), FESurface Forces (Internal), FESurface Stresses ve Frequencies olmak üzere 9 adet analiz sonucu kısmı vardır. İstenilen analiz sonucuna gerekli bölüme gidilerek ulaşılır. 'Değerin' üstüne tıklanarak taşıt konumlarına ulaşılabilir.
PENNDoT Example at OpenBrIM
The 'representative' bridge is parametrically modelled in accordance with Figures 2.1(A), 2.1(B),2.1(C), 2.1(D) of the Commonwealth of Pennsylvania Department of Transportation's Software Evaluation for LRFD Refined Analysis of Girder Bridges - 2017. Parametric modelling refers to the relationships among all bridge components in a project that enable the coordination and change management that OpenBrIM Platform provides. These relationships are created in OpenBrIM Library by the engineers.
Vehicles Definition
| Name | HL93 Design Truck variable spacing | HL93 Design Truck without variable spacing | HL93 Design Tandem | HL93 Fatigue | HS25-44 Truck | Moment | Shear | Moment Pt. | Shear Pt. | PHL-93 Truck | PHL-93 Tandem | PHL-93 Design Truck no variable spacing | PHL-93 Tandem Pairs |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Factor | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Gross Vehicle Weight(kip) | 72 | 72 | 50 | 72 | 90 | 22.5 | 32.5 | 22.5 | 32.5 | 72 | 62.5 | 72 | 100 |
| Definition |  |
|  |
|
|
|  |  |
|  |
|
|
|
Design Lanes Definition
| Name | TruckPairLane | TruckAlone | 90%TruckPair90%Lane | LaneLoadNoImpact | TandemLane | TruckLane | TandemPairLane | TruckPairOnly | LaneOnly | TandemPairOnly | Definition |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Lane Width(ft) | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 | 12 |
|
| Margin btw. Vehicle & Lane Edge(ft) | 2 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 1 | 2 | |
| Vehicle 1 | PHL93 Design Truck no variable spacing | PHL-93Truck | PHL93 Design Truck no variable spacing | NULL | PHL-93Tandem | PHL-93Truck | HL93_DesignTandem | PHL93 Design Truck no variable spacing | NULL | HL93_DesignTandem |
|
| Vehicle 1 Impact Factor | 1.333 | 1.333 | 1.197 | 1.333 | 1.333 | 1.333 | 1.333 | 1.333 | - | 1.333 | |
Vehicle 2 | PHL93 Design Truck no variable spacing | NULL | PHL93 Design Truck no variable spacing | NULL | NULL | NULL | HL93_DesignTandem | PHL93 Design Truck no variable spacing | NULL | HL93_DesignTandem | |
| Vehicle 2 Impact Factor | 1.333 | - | 1.197 | - | - | - | 1.333 | 1.333 | - | 1.333 | |
| Vehicle 1 & 2 Direction | Both | Both | Both | Both | Both | Both | Both | Both | Both | Both | |
| Lane Load Magnitude(kip/ft) | 0.64 | 0 | 0.576 | 0.64 | 0.64 | 0.64 | 0.64 | 0 | 0.64 | 0 |
|
| Lane Load Width(ft) | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | |
| Min. Vehicle Spacing(ft) | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 50 | 26 | 50 | 50 | 26 |
|
| Max. Vehicle Spacing(ft) | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 40 | 10000 | 10000 | 40 | |
| Adjacent Span Placement | YES | NO | YES | NO | NO | NO | YES | YES | NO | YES | |
| Apply Lane Constraint | NO | NO | NO | NO | NO | NO | NO | NO | NO | NO |
|
| Lane Constraint Start(ft) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| Lane Constraint End(ft) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Roadways Definition
| Name | LIVELOADPATH | Specific Definition | Main Definition |
|---|---|---|---|
| Width Right Side(Start)(ft) | 15.5 | - |
|
| Width Right Side(End)(ft) | 15.5 | - | |
| Width Left Side(Start)(ft) | 15.5 | - | |
| Width Left Side(End)(ft) | 15.5 | - | |
| Surface Group | LLFEGroup |
| |
Number of path points readonly | 2 |  | |
| Span Locations(ft) | [[960,0],[2160,0]] |
| |
Long.Placement Increment(ft) | 4 | - |
|
| Trans. Placement Increment(ft) | 2 | - | |
| Unit Force X(kip) | 0 | - | |
| Unit Force Y(kip) | 0 | - | |
| Unit Force Z(kip) | -1 | - | |
| Unit Moment X(kip-ft) | 0 | - | |
| Unit Moment Y(kip-ft) | 0 | - | |
| Unit Moment Z(kip-ft) | 0 | - | |
| Centrifugal Fact. for Radial Force | [] | - |  |
| Centrifugal Fact. for Left Wheel | [] |  | |
| Result Tolerance | 0.005 | - |
|
Live Load Cases Definition
| Name | TandemPlusLaneLC | TruckPlusLaneLC | TruckPairPlusLaneLC | TruckAloneLC | 90%TruckPairPlus90%LaneLC | LaneLoadLC | TandemPairLaneLC | TruckPairOnlyLC | LaneOnlyLC | TandemPairOnlyLC | Specific Definition | Definition |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Multiple Presence Factors(MPF) | [1.2,1,0.85,0.65] | [1.2,1,0.85,0.65] | [1.2,1,0.85,0.65] | [1.2,1,0.85,0.65] | [1.2,1,0.85,0.65] | [1.2,1,0.85,0.65] | [1.2,1,0.85,0.65] | [1.2,1,0.85,0.65] | [1.2,1,0.85,0.65] | [1.2,1,0.85,0.65] |
|
|
| Maximize for Stress Range(Fatigue) | NO | NO | NO | NO | NO | NO | NO | NO | NO | NO | - | |
| Maximum # of Lanes | NO Limit | NO Limit | NO Limit | NO Limit | NO Limit | NO Limit | NO Limit | NO Limit | NO Limit | NO Limit | - | |
| Design Lane Option 1 | TandemLane | TruckLane | TruckPairLane | TruckAlone | 90%TruckPair90%Lane | LaneLoadNoImpact | TandemPairLane | TruckPairOnly | LaneOnly | TandemPairOnly | Only Deisgn Lane Option 1 is used |
|
| Loading Surface 1 | LIVELOADPATH | LIVELOADPATH | LIVELOADPATH | LIVELOADPATH | LIVELOADPATH | LIVELOADPATH | LIVELOADPATH | LIVELOADPATH | LIVELOADPATH | LIVELOADPATH | Only Loading Surface 1 is used |
|
| Structure Group | BridgeFEGroup | BridgeFEGroup | BridgeFEGroup | BridgeFEGroup | BridgeFEGroup | BridgeFEGroup | BridgeFEGroup | BridgeFEGroup | BridgeFEGroup | BridgeFEGroup |
|
|
| Is Actıve | YES | YES | YES | YES | YES | YES | YES | YES | YES | YES | - |
