Hareketli yük nedir?

Hareketli yükler, geçici veya zamana bağlı yüklerdir. Bir köprünün taşıması gereken hareketli yükler genellikle trafik yükleridir. Trafik yüklerini ağır kamyonlar ve diğer araçlar oluşturur. Kısa açıklıklı köprüler için kritik durumlar daha az zahmetle analiz edilebilir durumdadır. Çok uzun açıklıklı köprüler için bu analiz oldukça karmaşıktır, kimi zaman istatistiksel metotlar kullanılması gerekebilir ve aşırı harcamalardan kaçmak için hesaplamalarda yaklaşık değerler kullanılabilir. Taşıtların köprü üzerindeki anlık konumlarından gelen analiz sonuçları değerlendilir ve en kritik taşıt konumu seçilir. Aynı zamanda curve köprü tipleri için centrifugaldan gelen taşıt kuvvetleri ve taşıtın frenlemesiyle oluşan sürtünme kuvvetleri hesaba katılıp analiz edilebilir.

OpenBrIM'de Hareketli Yükler'in analizi nasıl yapılır?

OpenBrIM üzerinde hareketli yük analizi çeşitli objelerin ve ifadelerin tanımlanmasıyla oluşur. Bu obje ve ifadeler birbirleri ile ilişkilendirilebilirler. Bazı objelerin tanımlanabilmesi için kendisinden önce başka bir objenin tanımlanmış olması gerekmektedir.

Örneğin, Vehicles objesi Design Lanes objesi oluşturulması için gereklidir. Geometry altındaki Group objesi ise Roadways objesi için gereklidir. Group objesinin içine de Surface objesini veya objelerini ekleyerek Roadways objesinin içinde kullanılmalıdır. Surface tanımlamak ve Groupa eklemek önemlidir çünkü analizin hangi yüzey üzerinde uygulanacağını belirler. Bu yüzey belli bir güzergaha(Alignment) sahip olacağı için analizin yapılacağı yüzey köprü yolunun üstüne tam olarak oturur. Son olarak Live Load Case objesi tanımlanıp gerekli olan Desing Lanes ve Roadways objeleri eklenmelidir. En son aşama ise koşulun analiz edilmesidir.

Hareketli Yük Analizi İçin Gerekli Obje Ve İfadeler

Hareketli yük analizi için gerekli olan yükleme objeleri Loads kategorisi altındaki Live Loads kategorisinde bulunur. Taşıt tanımı yani yükleme için Vehicles objesi, yüklemenin nasıl bir şerite yapılacağı ve içine kaç adet taşıt tanımlanması gerektiği gibi bilgiler için Design Lanes objesi, şeritlerin hangi yüzeye yerleştirileceği için Roadway objesi, ve hangi Design Lanes objesinin veya objelerinin hangi Roadways objesi üzerinde analiz yapıcağı bilgisini vermek için de Live Load Cases objesi tanımlanmalıdır. Bu kategorinin dışında kullanılabilecek diğer bir obje ise Surface Group objesidir. Bu obje Roadways objesine tanıtılıp hangi yüzey üzerinde analiz gerçekleştirmesi gerektiği bilgisini verir.

Surface Group

Hareketli yük analizi yapılacak yüzeyin sonlu elemanlar geometrisini tanımlayan objelerin oluşturduğu gruptur. FESurface objeleri kullanılarak oluşturulur. Oluşturulan surface objeleri bir grup altında toplanmalıdır. Daha sonra bu grup Roadways kısmında Roadways objesine tanıtılmalıdır. Bu işlem Roadways → Surface Group parametresi üzerinden yapılır. Grup tanımlı olmayan Roadway objesi üzerinden analiz gerçekleştirilemez.

FEGroup objesi icerisine FESurface elemanlarinin nasil eklenecegine iliskin asagidaki animasyon izlenebilir.

Vehicles (Taşıtlar)

Hareketli yük analizi için kullanılmak istenen taşıtlar buradan tanımlanır. Taşıtın nasıl bir yükleme yaptığı 'edit wheel loads' kısmından görülebilir. Bu panelden istenildiği gibi taşıt tanımlanabilir. Taşıtın tekerlek yükleri, eni, tekerlekler arası mesefe veya taşıtın noktasal tek bir yük oluşturup oluşturmayacağı gibi ayarlar bu kısımdan düzenlenir. Ek olarak tanımlanmak istenilen taşıt çeşitleri OpenBrIM kütüphanesinden çekilip kullanılabilir. Tekerlek sayısı salt okunur olarak gelir. Factor parametresi ile taşıtın uyguladığı yük katsayı olarak arttırılıp azaltılır. Bunun da analiz sonuçlarına doğrudan bir katkısı vardır.

HL93 design taşıtı için(which is used as a Deisgn Truck in AASHTO 3.6.1.2.2) önden sırayla 2.tekeri ve 3.tekeri arasındaki mesafesi 14 ft ile 30 ft arasında değişkenlik gösterebilir. Bunun sebepi maksimum kuvvet etkisini oluşturmaktır. Yani kısacası HL93 taşıt uzunluğu 28ft ile 44 ft arasında bir değerdir.

5. ve 6. satırda verilen x1 28 ft x2 44 ft parametresi taşıt uzunluğunun 28 ft ile 44 ft arasında bir değer alabileceğini ifade eder. 'Import Vehicles' kısmından vehicles nasıl import edilir ve sonrasında üstünde değişiklik yapılır inceleyebilirsiniz. X2 parametresi ile taşıt uzunluğunun range arttırılabilir.

HL93 Design Truck taşıt yükü ön tekerler 8 kip arka tekerler de 32 şer kip olucak şekilde toplamda 72 kiptir. Factoru 2 katına çıkartmak bütün tekerlek yüklerini 2 katına çıkartır. Yani sonuç olarak taşıt yükü 2 katına çıkmış olur. FactorExample örneğinden Factoru 2 katına çıkartıp taşıt yükleme yapmasının analiz sonuçlarındaki etkisini inceleyebilirsiniz.

Design Lanes (Şerit Tasarımı)

Yüklemenin yapılacağı yol için şeritler 'buradan' tanımlanır ve ya OpenBrIm kütüphanesinden çekilir.

Properties

Lane Width ve Margin btw. Vehicle and Lane Edge olmak üzere 2 adet parametresi vardır.

Lane Width: Hareketli yük analizi yapılırken şeritler yol yüzeyine yatay doğrultuda yerleştirilirler. Şerit genişliği ne kadar küçük olursa, oluşturulabilecek şerit kombinasyonu da o kadar artar çünkü analiz yapılmak iştenilen yüzeye daha fazla şerit tanımlanır bu da daha fazla ve farklı şerit kombinasyonlarına neden olur. Dikkat edilmesi gereken konu ise taşıt genişliğinin şerit genişliğinden fazla olmaması gerektiğidir. AASHTO LRFD Bridge Design(2020) ye göre, aksi belirtilmediği takdirde şerit uzunluğu 12ft alınmalıdır. Araçlar, şeritlerin üzerine hem yatay hem de dikey doğrultuda yerleştirilirler.
Margin btw. Vehicle and Lane Edge: Şeridin her iki kenarından içe doğru yatay doğrultuda taşıt yerleştirilemeyecek mesafesidir. Taşıtın tekerlek yükünün o konumun içerisinde olması mümkün değildir.

Taşıt yüklemeleri yani yerleştirmeleri Design Lane içerisinde gerçekleşir. Taşıt enine doğru Design Lane içerisine oturtulur. Bu yüzden Vehicles Width ve Margin değeri toplamı Lane Widthinden küçük ve ya eşit olmalıdır. Lane içerisinde istenilen taşıt konumu en kritik kuvvet verilecek şekilde gerçekleşir. Aynı şekilde Design Lane de Roadway objesinin içerisine oturtulur. Design Lane widthi Roadway widthinden küçük olmalıdır. Roadway içerisinde istenilen Lane konumu en kritik kuvvet verilecek şekilde gerçekleşir ve Lane sayısı tanımlanan Roadway objesine kaç adet Design Lanes objesi sığabileceği ile ilgilidir. 'LanePlacement' buradaki örnekte Roadway objesinin widthi 31 iken Design Lanes objesinin widthi 12dir ve bu Live Load Case için 1 adet Design Lanes objesi tanımlanmıştır. En kritik durumu oluşturmak için Roadway objesinin üzerine maksimum 2 adet Design Lanes konumlandırılabilir. Bu Design Laneler birbirinin aynısıdır çünkü bu case için 1 adet Design Lanes tanımlanmıştır.

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.

Vehicle: Oluşturulan her şerit tipi için şeridin üzerindeki taşıt sayısı ve taşıt çeşidi tanımlanır. Vehicles objesi bu kısıma eklenir ve lane içerisinde tanımlı olur.
Vehicle Impact Factor: Taşıtın şerit üzerindeki etkisi arttırılıp azaltılır. Dynamic Load Allowance (IM) olarak da geçer. Hareket eden taşıtlardan kaynaklanan tekerlek yükü etkisini hesaba katmak için statik olarak tekerlek yüküne uygulanacak bir artıştır. Fatigue, Fracture ve deck joints in all limit states durumları hariç 1.33 kullanılır ( AASHTO 2020, Table 3.6.2.1.1)

Component

Vehicle Impact Factor (IM)

Deck Joints - All Limit States

75%

All Other Components:

Fatigue and Fracture Limit State
All Other Limit States

15%

33%

Vehicle Direction: Parametresi sayesinde taşıtların yönleri belirlenir. Tanımlanan taşıtın ve ya taşıtların tekerlek yükleri aynı olmadığı durumda Vehicle Direction parametresi analiz sonucunu etkiler. OpenBrIm' de '+x' yönü frontal, '-x' backward taşıt yerleştirmesini ifade eder.

Aynı Lane üzerine eklenen taşıt sayısı kadar maksimum o kadar taşıt yüklemesi yapılmaktadır. Eğer tanımlanan taşıt sayısının uzunluk ve aralarındaki minumum mesafe toplamı Roadway objesinin uzunluğundan fazla ise bu sefer maksimum olarak daha az araç tanımlanır. Lane üzerinde eğer hiç taşıt tanımlanmamışsa analiz sonuçları o lane üzerinde hiç taşıt olmayacak şekilde gelecektir. Bu yüzden Lane içerisine taşıt tanımı yapmak oldukça önemlidir. Aşağıdaki görselden de anlaşılacağı üzere 'DesignLaneAVehicle' objesine 1 taşıt tanımlanırken 'DesignLane2Vehicles' objesine 2 adet taşıt tanımlanmıştır. Ve en kritik durum için maksimum taşıt yüklemeleri bu sayıdadır. A Vehicle kısmında Lane üzerinde 1 adet taşıttan fazlası olamazken 2 Vehicles kısmında 2 adet taşıttan fazlası olamaz.

Lane Load

Şerit üzerinde, tek başına kritik durum oluşturabilecek taşıt yükleri dışındaki tüm yükler buradan tanımlanır. AASHTO 2020 de yaya yükleri ve ya taşıt yük haricinde eklenebilecek yükler de Lane Load olarak düşünülebilir(C3.6.1.1.2). Lane Load Magnitude yükün yoğunluğudur, çizgisel yük olarak da düşünülebilir ve şerit boyunca uzanır. Lane Load Width ise bu yükün etki ettiği enine uzunluktur. Aksi belirtilmediği takdirde AASHTO ya göre yükün yoğunluğu 0.64 klf ve Lane Load Width 10 ft alınabilir. Bu 0.64 klflik yük yoğunluğu 10 feetlik alan içerisine dağıtılır. Dağıtılan yük o width içerisindeki square footluk kısma eşit olarak dağıtılmaz. O kısımda dolaşıp yine en kritik kuvveti elde etmeye çalışır.

Vehicle Placement Settings

Min. Vehicle Spacing (Back to Front), Max. Vehicle Spacing (Back to Front) ve Adjacent Span Placement olmak üzere 3 adet parametresi vardır.

Min. ve Max Vehicle Spacing: Analiz yaparken taşıt yerleştirmelerine bir koşul koyar. Taşıtlar şerit boyu uzunluğu içerisinde birbirlerine bu mesafeden yakın veya uzak olamazlar. Bu mesafe öndeki taşıtın arkası ile arkadaki taşıtın önü arasındaki uzunluktur.
Adjacent Span Placement: Bu parametre AASHTO(2020) 3.6.1.3.1 den alınarak eklenmiştir. Bu parametreye 'yes' demek 2 ve ya daha fazla span durumunda negatif major axis moment değerini maximize etmek için ya da içerideki pierin reaction kuvvetini maximize etmek için 2 adet HL 93 Design Trucks gibi bir yükleme durumunu minumum 50ft olucak şekilde yerleştirip Lane Load dan gelen yükle beraber oluşan etkinin %90ı alıyor. Bunun olabilmesi için Trucklar farklı spanlara yerleştirilmeli ve tabiki de lane üzerine minumum 2 adet taşıt tanımlanmalı. Yani kısacası çoklu ve yeterince uzun spanlarde negative major axis moment ve interior pier reaction için 2 adet taşıt yüklemesi 1 adet taşıt yüklemesinden daha kritik bir konumda olabilir. Bu parametreye evet demek bu durumun dikkate alınıp alınmaması gerektiği ile ilgilidir.

Lane Placement Settings

Apply Lane Constraint, Lane Constraint Start ve Lane Constraint End olmak üzere 3 adet parametresi vardır.

Lane Constraint Start ve Lane Constraint End: Analiz kısmında analiz yapılacak yüzeyin yani Roadways objesinin üzerine şerit eklenmesinde enine uzunlukta nereden başlayıp eklenebileceğini ve nerede biteceği parametrelerini alır. Kısacası şeritlerin yerleşimine bir kısıtlama getirir. Analizde şerit kombinasyonları bu istasyonlar arasına yerleştirilir. 'Y' koordinat sistemini kullanır.
Apply Lane Constraint: Kullanıcıdan bu kısıtlamanın uygulanıp uygulanmaması bilgisini alır.

Roadways (Yollar)

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.

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.

Unit Load

Bu kısımda dağıtılmak istenen birim yükün hangi sıklıkla dağıtılması gerektiği bilgisi verilir. Enine ve boyuna İstenilen yönde kuvvet ve moment değeri girilebilir. Kısacası kritik yüke sebep olacak taşıt konumlarının belirlenmesi için gerekli olan birim yüklerin hangi sıklıkla yerleştirileceği buradan belirlenir. Longitudinal Placement Increment dikey doğrultuda birim artış değeridir. Transverse Placement Increment ise yatay doğrultuda artış değeridir. Bu Increment değerlerini azaltmak analiz süresini uzatır çünkü daha fazla unit load yani influence surface coefficientler oluşturulur ve her bir coefficient için analiz yapılır. Bu kısımda teorik olarak 3 adet yükleme çeşidi vardır. Bunlar Gravitational Force, Braking Force ve Centrifugal Force dur.

Gravitational Force
Z yönünde birim yükleme yaptıktan sonra gravityden gelen taşıt yüklerini uygular. Haraketli yükler analizin temelinde oluşan yükleme çeşididir. 'UnitLoadZ' şeklinde birim yük uygular ve gerçek taşıt yüklerini buradan gelecek olan sonuçlar ile çarpar.
Braking Force
X yönünde birim yük uygulamak ise taşıttan gelen Braking Force dur. AASHTO(2020) 3.6.4 e göre bu 2 durumdan büyük olan kuvvet seçilir; braking force design truck or tandemin axle weightinin %25i alınarak ya da design truck or tandemin %5 i ve buna Lane Load eklenerek. Lane üzerinde trafiğin aynı yönde akması önemlidir. Gelen braking force extreme force effect oluşturması için Roadwayin yani yüzeyin 6ft üzerindeymiş gibi yüklenir. Braking force enerji prensibini kullanarak bu şekilde de hesaplanılabilir:

→ Braking Force = Design Vehicle Weight * b, where b = V² / (2*g*a). V = Velocity, g = gravitational acceleration, a = length of uniform deceleration

Centrifugal Force

Y yönünde birim yük uygulamak ise taşıttan gelen Centrifugal Force dur. Newton mekaniğinde, Centrifugal Force, dönen bir referans çerçevesinde bakıldığında tüm nesneler üzerinde etkili gibi görünen bir eylemsizlik kuvvetidir. AASHTO(2020) 3.6.3 e göre bu şekilde hesaplanır:

→ Centrifugal Force = Design Vehicle Weight * C, where C = f * V² / (g*R). V = Velocity(ft/s), f = 4/3 for load combinations other than fatigue and 1 for fatigue, g = gravitational acceleration(ft/s²), R= Radius of curvature of traffic lane(ft)

Gelen Centrifugal Force yine aynı sekilde Roadway Surface objesinin 6ft yukarısından uygulanır.

Centrifugal

Merkezcil kuvvet etkisi buradan tanımlanır. Centrifugal Fact. for Radial Force ve Centrifugal Fact. for Left Wheel olmak üzere 2 adet parametresi vardır.

Centrifugal Fact. for Radial Force: Straight bir modelde merkezcil kuvvet 0 gelecektir. Ama bir tarafa dönüş olan yani Radiusun olduğu güzergahlarda yukarıda bahsedilen C constantı OpenBrime tanıtılmalıdır. Asağıdaki örnekte PathUnitLoadY ye eklenen parametreler Station 0 dan 40 ft e kadar C nin 0 olduğu 40 dan 160a kadar 0.1, 160 dan 200e kadar ise 0 olduğunu anlatmaktadır.
Centrifugal Fact. for Left Wheel: Yine aynı mantıkla çalışır. Bu sefer sol teker yükünün sağ teker yüküne oranı belirtilmiş olur.

Settings

Result Tolarance parametresine sahiptir. Bu parametre analiz sonuçlarının memoryde kapladığı yeri azaltmak amacı ile 0 a yakın sonuçların iptal edilmesi amacı ile kullanılmaktadır. Default değer olan 0.005, 1 birim unit load alında üretilen 0.005 ve altındaki sonuçların hesap prosedüründe kullanılmamasını sağlar.

RoadwaysExample örneğinden Centrifugal Force un ve sol teker ile sağ teker arasındaki factor dağılımının, braking forceun ve Roadway objesinin width değişiminin analiz sonuçlarına etkisini inceleyebilirsiniz.

Live Load Cases (Hareketli Yük koşulları)

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.

Multiple Presence Factor

Herhangi bir anda şeritlerin doluluk durumuna bağlı istatistiksel bir konsepttir. Dört veya üç şeridin aynı anda dolu olma olasılığı oldukça düşüktür, tek şerit içinse bu olasılık daha yüksektir. Bu sebeple her şeritteki yükler, o şeridin rastgele bir anda dolu olmasına bağlı olarak belirlenen kat sayılarla çarpılır. Böylece hem gerçekleşme olasılığı çok düşük durumlar için overdesign yapılmamış olur hem de gerçekleşme olasılığı yüksek durumlar için ekstra güvenlik faktörü eklenmiş olur. Bu bölümde girilen kat sayılar design kodlarından alınır. AASHTO tarafından belirtilen değerler, tek şerit için 1.2, iki şerit için 1, üç şerit için 0.85 dört şerit için 0.65'tir. Bu faktör Lane Load Magnitude ile çarpılmaz sadece taşıt yüklemelerini Lane sayısına göre çarpar.

Maximize for Stress Range (Fatigue)

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.

Maximum # of Lanes

Oluşturulan koşul içerisinde Roadwaysin üzerine maximum kaç adet Lane yerleştirilebileceği ile ilgilidir. No Limit seçeneği seçildiği zaman bunun için bir sınır yoktur. 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 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. '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.

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
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
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
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	-

Browser not supported