Trong thực tế kỹ thuật, nhiều hệ kết cấu có thể được mô hình hóa như dầm có liên kết dị hướng, trong đó độ cứng của liên kết dị hướng phụ thuộc vào chiều chuyển vị tại vị trí tiếp xúc. Nghiên cứu này tập trung phân tích các đặc điểm dao động đặc thù của dầm có liên kết dị hướng, làm rõ vai trò của cơ chế chuyển trạng thái trong ứng xử động của hệ. DOI: http://doi.org/10.64588/jc.28.05.2026
TÁC GIẢ:
THS Đỗ Xuân Quý*, THS Vũ Thị Nga
Trường Đại học Giao thông vận tải
*Email: quysbvl@utc.edu.vn
THÔNG TIN BÀI BÁO
Chuyên mục: Khoa học công nghệ
Ngày nhận bài: 13/4/2026
Ngày sửa bài: 22/4/2026
Ngày chấp nhận đăng: 05/5/2026
Ngày xuất bản Online: 20/5/2026
Tác giả liên hệ: Email: quysbvl@utc.edu.vn
TÓM TẮT
Trong thực tế kỹ thuật, nhiều hệ kết cấu có thể được mô hình hóa như dầm có liên kết dị hướng, trong đó độ cứng của liên kết dị hướng phụ thuộc vào chiều chuyển vị tại vị trí tiếp xúc. Các hệ như vỏ hầm, tà vẹt trên nền đá ballast và dầm móng thường được biểu diễn bằng các lò xo dị hướng với độ cứng thay đổi theo trạng thái tiếp xúc.
Do sự khác biệt giữa độ cứng chịu kéo và chịu nén, dầm có liên kết dị hướng thể hiện các đặc trưng dao động khác biệt so với mô hình nền đàn hồi tuyến tính cổ điển. Trong quá trình dao động, hệ liên tục chuyển đổi giữa các sơ đồ cơ học tương ứng với sự thay đổi trạng thái làm việc của liên kết. Sự kết hợp và thời lượng tồn tại của các sơ đồ này dẫn đến các đặc trưng dao động riêng biệt mà các sơ đồ truyền thống không thể có được. Tuy nhiên, vấn đề này vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ.
Nghiên cứu này tập trung phân tích các đặc điểm dao động đặc thù của dầm có liên kết dị hướng, làm rõ vai trò của cơ chế chuyển trạng thái trong ứng xử động của hệ.
Từ khóa: Tương tác dầm-nền; kết cấu đường sắt; động lực học phi tuyến; liên kết dị hướng; phân tích phần tử hữu hạn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Vũ Đình Lai. Sức bền vật liệu. NXB. Giao thông vận tải, 2010.
[2] Lều Thọ Trình, Đỗ Văn Bình. Ổn định công trình. NXB. Khoa học và Kỹ thuật, 2002.
[3] Anil K. Chopra. Dynamics of structures, fourth ed, Theory and Applications to Earthquake Engineering. Prenice Hall, America, 2012.
[4] Vũ Thị Bích Quyên và cộng sự. Phương pháp phần tử biên tính nội lực và chuyển vị hệ dầm trên nền đàn hồi theo mô hình Winkler, Tạp chí KHCN Xây dựng, 06/12/2017. Internet: http://ibst.vn/upload/documents/file_upload/1512721967Vu-Thi-Bich-Quyen.pdf.
[5] Phạm Hoàng Anh. Nghiệm giải tích rời rạc cho bài toán dầm trên nền đàn hồi Winkler. Hội nghị Cơ học toàn quốc, tập 2, tr. 7-12, 2014.
[6] Z. Celep, K. Güler, F. Demir. Response of a completely free beam on a tensionless Pasternak foundation subjected to dynamic load. Structural Engineering and Mechanics, 37, pp. 61-77, 2011. Internet: http://techno-press.org/samplejournal/pdf/sem3701004.pdf.
[7] Diego Froio, Egidio Rizzi, Fernando M.F. Simões, A. Pinto da Costa. Critical velocities of a beam on nonlinear elastic foundation under harmonic moving load. Procedia Engineering, 199, pp. 2585-2590, 2017. Internet: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.09.348.
[8] P. Castro Jorge, F.M.F. Simões, A. Pinto da Costa. Finite element dynamic analysis of beams on non-uniform nonlinear viscoelastic foundations under moving loads. Proceedings of the 9th International Conference on Structural Dynamics, EURODYN, Portugal, pp. 841-845, 2014.
[9] C. Rodrigues, F.M.F. Simões, A. Pinto da Costa, D. Froio, E. Rizzi. Finite element dynamic analysis of beams on nonlinear elastic foundations under a moving oscillator. European Journal of Mechanics - A/Solids, 68, pp. 9-24, 2028. Internet: https://doi.org/10.1016/j.euromechsol.2017.10.005.
[10] D. Froio, R. Moioli, E. Rizzi. Numerical dynami analysis of beams on nonlinear elastic foundation under harmonic moving load. ECCOMAS Congress 2016, VII European Congress on ComputationalMethods in Applied Sciences and Engineering, Greece, pp. 4794-4809, 2016. Internet: https://doi.org/10.7712/100016.2149.7515.
[11] S. M. Abdelghany, K.M. Ewis, A.A. Mahmoud, M.M. Nassar. Dynamic response of non-uniform beam subjected to moving load and resting on non-linear viscoelastic foundation. Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences, 4, pp. 192-199, 2015, Internet: https://dx.doi.org/10.1016/j.bjbas.2015.05.007.
[12] Salih N Akour. Dynamics of Nonlinear Beam on Elastic Foundation. Proceedings of the World Congress on Engineering, pp. 190-200, 2010.
[13] Đỗ Xuân Quý, Lương Xuân Bính, Hà Văn Quân, Hoàng Văn Tuấn. Nghiên cứu ứng xử cơ học của thanh có liên kết dị hướng chịu tác dụng của tải trọng động. Tuyển tập công trình khoa học toàn quốc Cơ học vật rắn lần thứ XIV, TP.HCM, tr. 549-556, 2018.
[14] Do Xuan Quy, Ta Thi Hien, Luong Xuan Binh, Hoang Van Tuan and Le Thanh Tam. Experimental research on dynamic response of beams with anisotropic restraints. The 5th international Conference on Enginneering Mechanics and Automation, Ha Noi, pp. 98-104, 2019.
[15] Nguyễn Xuân Lựu. Phương pháp phần tử hữu hạn. NXB. Giao thông vận tải, 2007, Hà Nội.
[16] Đỗ Xuân Quý, Vũ Thị Nga. Phân tích tĩnh dầm trên nền đàn hồi có kể đến sự không tiếp xúc giữa dầm và nền sử dụng phần tử dầm-nền dị hướng. Tạp chí Khoa học Giao thông vận tải, tập 72, số 5, tr. 552-564, 6/2021.
[17] Lương Xuân Bính, Đỗ Xuân Quý, Nguyễn Xuân Lựu. Tính toán kết cấu có liên kết dị hướng bằng phương pháp phần tử hữu hạn. Tuyển tập công trình Hội nghị Cơ học toàn quốc lần thứ 8, tập 2, tr. 57-68, 2007.
Xem bài báo tại đây
