بررسی رفتار ارتعاشی دال خط ریل مدفون به روش عددی

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

چکیده

هدف از ارایه مقاله حاضر بررسی رفتار ارتعاشی سیستم ریل مدفون در اثر اعمال بار هارمونیک است. رفتار ارتعاشی این سیستم به طورعمده تابع الاستیسیته مصالح دورگیر ریل و هندسه شیار جاگذاری آن است. بررسی مطالعات انجام شده در زمینه این سیستم نشان می‌دهد که تاکنون تأثیر این پارامترها بر ارتعاشات منتشره محیطی مشخص نشده است . به این منظور در مطالعه حاضر مدل عددی اجزاء محدود دال خط ریل مدفون با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود ABAQUS توسعه داده شده و نتایج آن در حالت استاتیکی با مدل ارایه شده توسط  ایسولد و همکاران  مقایسه و به این ترتیب مدل معتبر سازی شده است. سپس با توسعه مدل معتبرسازی شده  در شرایط دینامیکی، بر روی پارامترهای هندسی شیار نشیمن ریل و مصالح  الاستیک  دورگیر آن به همراه دامنه بار هارمونیک و فرکانس آن،  تحلیل حساسیت صورت گرفته و ارتعاشات محیطی بررسی شده است. نتایج  تحلیلها نشان می دهد که مقدار مدول الاستیسیته ترکیب دورگیر، تأثیر بسزایی در میزان ارتعاشات داشته و با افزایش  آن از 1 به 10 مگاپاسکال، به میزان این ارتعاشات به شدت افزوده شده است . همچنین با بررسی اثر هندسه شیار نشیمن ریل ملاحظه می شود که افزایش مساحت آن منجر به کاهش ارتعاشات منتشره در محیط اطراف می‌گردد. از سوی دیگر زمانی که دامنه  بار هارمونیک اعمالی از 5/1 تن به 9 تن افزایش یابد، دسی بل ارتعاشات  محیطی بیشتر شده و با افزایش فرکانس آن، مقدار این ارتعاشات کاهش می یابد. بررسی نتایج  ارتعاشی نشان می دهد که این پدیده، در فرکانس 5 هرتز، بیشترین و در فرکانس 50 هرتز کمترین مقادیر را به خود اختصاص داده است. در مجموع میزان ارتعاشات دال خط مذکور در فرکانس بار اعمالی بیشتر از 60 هرتز قابل توجه ناست.

کلیدواژه‌ها


- Adam, M. and von Estorff, O. (2005) "Reduction of train-induced building vibrations by using open and filled trenches", Computers and Structures, 2005, 83,pp. 11–24.
 
- Australian Standard Institute (1998) “AS 2187.1-1998, explosives - storage, transport and use – storage”,  , Australian Standard Institute.
 
- Beatty, B. (2008) “Design and manufacture of embedded rail slab track components” , Project no. TIP5-CT-2006-031415 12/06/2008.
 
- Beatty, B.(2009)”The Balfour Beatty embedded rail track system: An example of technical evaluation” , Report on the most appropriate tools for evaluation of the issues raised within InnoTrack where no proven method already exists and the Balfour Beatty Embedded Rail System; An example of Technical Evaluation, INNOTRACK TIP5-CT-2006-031415O,.
 
- Bos, J. and Stuit, H. (1999) “Deck track:Foundation for the railways of the future,” Proceedings of the International Conference on Innovations in the Design & Assessment of Railway Track, December 2-3,1999, Delft University of Technology, The Netherlands.
 
- British Stabdards Institute (2009) “BS 5228-2:2009, Code of practice for noise and vibration control on construction and open sites, Vibration.
 
-California Department of Transportation (2004) "Transportation- and construction induced vibration guidance manual ", Sacramento: Jones & Stokes, USA.
 
 
- Crow (2001)”Recommendations and guidelines for embedded rail systems”,  Galvanistraat l, The Netherlands.
 
- Degrande ,G. and Schillemans, L.(2001) “ Free field vibrations during the passage of a thalys high speed train at variable speed” , Sound and Vibration, pp. 131-144.
- Delft University of Technology, Chair of Railway Engineering, Dept. Design and Construction, Section of Road and Railway Engineering (2006) “ Annual report”, edited by V. L.  Markine, Netherlands: Delft University of Technology.
 
 
- De Man, A. P.(1998) ”The free span length of embedded SA42 railway structures “(ICES report 3), Report 7-98-111-4, TUD/Rbk, 1998.05
 
- Edilon Sedra Company (2010) “The Edilon Sedra Urban Slab Track System” Stockholm, , Edilon Sedra Co.
 
 
- Eisenmann and Leykauf (2000) “Fixed railway tracks for railway lines”, Cement Technology, 2000.
 
- Esveld, C., De Man, A. P. and Jovanovic, S. (2011) "Optimum design of embedded rail structure for high speed lines”, Section of Road and Railway Engineering, Faculty of Civil Engineering, Delft University of Technology.
 
- Esveld, C.(1998) “Chair for railway engineering”, Annual Report, Report period 1 September 1997 - 31 August 1998.
 
- Esveld, C., Tolboom, A. G. and De Man, A. P. “Theoretical investigation HSL-South (in Dutch) “Stability of embedded rail structures”, Report 7-97-120-5, TUD/Rbk, 1998.03
 
- GB/T 50452 (2008) “Technical specifications for protection of historic buildings against man-made vibration”.
 
- German Standards Organization (1970) “Vibrations in building construction, DIN 4150”, Germany, German Standards Organisation.
 
- International Organization for Standardization (1989), “ISO 2361-2-1989, Evaluation of human exposure to whole body vibration: Part 2 – Continuous and shock-induced vibration in buildings (1 –80 Hz).
 
- International Union of Railways (1986) “Classification of Railway Lines” –, UIC Code 860 Standard Steel Rail (UIC54, UIC60).
 
 
- Jeffrey,  A., Zapfe, Saurenman and Fidell, S. (2010) “Ground-borne noise and vibration in buildings caused by rail transit”, Proceedings of the 10th International Workshop on RailwayNoise, Nagahama, Japan, 18–22 October 2010, TCRP Report Document number 48, pp 25-32
 
 
- Ludvigh, E. (2001)” Elastic behavior of continuously embedded rail systems”, Ludvigh Department of Highway and Railway Engineering, Budapest University of Technology and Economics, H–1521 Budapest, Hungary
 
 
 
- Suiker, A. S. J. (1997) “Fatigue behavior of granular materials, Part I: Constitutive modeling and description of experiments”, Report 7-97-119-2, TUD/Rbk.
 
- Suiker, A.S.J. (1998) “Fatigue behavior of granular materials, Part 2: Numerical formulation of the constitutive relations”, Report 7-98-119-3, TUD/Rbk, 1998.04
 
 
- U.S. Federal Transit Administration (1995) “Transit noise and vibration impact assessment”, Report DOT-T-95-16.