การศึกษาพฤติกรรมทางโครงสร้างและปัญหาการสั่นไหวของสะพานลอยคนข้ามด้วยการทดสอบภาคสนาม

Abstract

โครงการวิจัยนี้ทำการศึกษาพฤติกรรมทางโครงสร้างของสะพานลอยและผลกระทบความสั่นสะเทือนที่มีต่อบุคคลโดยวิธีการทดสอบภาคสนาม เพื่อทำการตรวจสอบคุณสมบัติพื้นฐานทางพลศาสตร์และประเมินระดับความสั่นสะเทือนที่มีผลต่อผู้ใช้สะพานลอย โดยทำการสำรวจสะพานลอยคนข้ามแบบโครงสร้างเหล็กมาตรฐาน และเลือกทดสอบสะพานลอยคนข้ามบริเวณหน้าตลาดหนองมน ต.แสนสุข อ.เมือง จ.ชลบุรี ซึ่งเป็นสะพานลอยคนสัญจรเป็นจำนวนมาก การดำเนินงานการทดสอบกระทำโดยการติดตั้งอุปกรณ์วัดความเร่งบริเวณพื้นผิวสะพานลอยเพื่อวัดระดับความเร่งของการสั่นสะเทือน และอุปกรณ์วัดความเครียดบริเวณคอร์ดล่างของโครงสร้างสะพานลอย โดยมีข้อมูลที่ได้จากการตรวจวัดจะถูกนำมาวิเคราะห์ค่าความถี่ธรรมชาติของโครงสร้างและผลกระทบของความสั่นสะเทือนที่มีผลต่อบุคคลในแง่ความรู้สึก จากผลการทดสอบ พบว่าความถี่ธรรมชาติโหมดที่ 1 และโหมดที่ 2 ของสะพานลอยมีค่าประมาณ 6.0 Hz และ 21.7 Hz ตามลำดับ ซึ่งสูงกว่าความถี่ของผู้ที่สัญจรบนสะพานลอยซึ่งมีค่าประมาณ 2 Hz และการทดสอบหาค่าสัดส่วนความหน่วงพบว่ามีค่าประมาณ 1.0-1.8% ซึ่งถือว่ามีค่าต่ำกว่าโครงสร้างทั่วไปที่มีค่าสัดส่วนความหน่วงอยู่ในช่วง 2-5% ค่าความเร่งของการสั่นสะเทือนสูงสุดที่ตรวจวัดได้ กรณีผู้สัญจรไม่เกิน 2 คน มีค่าเท่ากับ 251 mm/s2 โดยมีผลกระทบต่อบุคคลอยู่ในระดับความรู้สึกโดนรบกวน และระดับความรู้สึกไม่สบายและถูกรบกวนตามเกณฑ์ของ Von Gierke และ Goldman เกณฑ์ของ Richer และ Meister ตามลำดับ สำหรับกรณีที่มีผู้สัญจรในจำนวนตั้งแต่ 5 คนขึ้นไป ค่าความเร่งของการสั่นสะเทือนที่ตรวจวัดได้จะมีค่าไม่น้อยกว่า 1076 mm/s และมีผลกระทบต่อบุคคลในระดับรู้สึกอย่างรุนแรง และระดับความรู้สึกเจ็บปวด ตามเกณฑ์ของ Von Gierke และ Goldman เกณฑ์ของ Richer และ Meister ตามลำดับ จากค่าความเครียดที่ตรวจวัดขณะใช้งานพบว่ามีค่าที่น้อยมากเมื่อเทียบกับค่าความเครียดที่ยอมให้ในการออกแบบ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างสะพานมีการออกแบบโดยปราศจากการคำนึงถึงพฤติกรรทางพลศาสตร์ จึงเป็นเหตุให้เกิดผลกระทบด้านความสั่นสะเทือนต่อผู้ใช้สะพาน