تحلیل قابلیت اطمینان دال خط رهدا تحت اثر بارهای عبوری

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

چکیده

امروزه کاربرد خطوط بدون بالاست در راه‌آهن به دلایل مختلفی در حال گسترش است. از جمله علل این توسعه می‌توان به کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری، افزایش عمر مفید خط، امکان افزایش سرعت و افزایش مقاومت جانبی خط آهن اشاره کرد.
از آنجایی که سازه‌های مدرن نیازمند طراحی پیچیده‌تر وبحرانی‌تری هستند، نیاز روز افزونی به ارزیابی عدم قطعیت‌ها در بارگذاری، هندسه، مشخصات مصالح و سایر عوامل موثر بر عملکرد سازه احساس می‌شود. یکی از روش‌های ارزیابی این عدم قطعیت‌ها روش تحلیل قابلیت اعتماد است.
در تحلیل قابلیت اعتماد روش‌های مختلفی برای تعیین شاخص ایمنی و احتمال خرابی وجود دارد. در این مقاله از روش مرتبه اول برای تعیین شاخص قابلیت اعتماد یک دال خط بتنی استفاده شده است. به این منظور تحلیل المان محدود سازه انجام گرفته و با استفاده از روش سطح پاسخ توابع نیرو برازش شده است. معادلات سطح شکست بر مبنای ضوابط آیین‌نامه اروپایی تنظیم شده و قابلیت اعتماد دال‌خط مذکور محاسبه شده است. ضمنا یک آنالیز حساسیت به منظور تعیین تاثیر تغییرات عوامل مختلف در قابلیت اعتماد دال‌خط انجام شده است.
نتایج این تحقیق نشان می‌دهد دال خط مورد مطالعه از قابلیت اعتماد مناسبی برخوردار بوده و  بحرانی‌ترین سطح شکست برای دال خط مذکور، سطح شکست مربوط به برش است. همچنین تنش تسلیم آرماتورها و مقاومت فشاری بتن مهم ترین عوامل تاثیرگذار در قابلیت اعتماد دال‌خط به شمار می روند.

کلیدواژه‌ها


- Bilow, D. N. and Li, D. (2005) “Concrete slab track test on the high tonnage loop at the Transportation Technology Center”, AREMA Annual Conference & Exposition.
 
- Bouassida, Y. and Bouchon, E. (2012)  “Bridge design to Eurocodes worked examples”, European Commission, Joint Research Centre.
 
- Box, G. E .P. and Draper, N. R. (2007)  “Response surfaces, mixtures and ridge analyses”, John Wiley & Sons, Second edition.
 
- Choi, S., Grandhi, R.V. and Canfield, R. A. (2006) “Reliability-based structural design”, Springer.
DaSilva, T.J. and Roca, P. (1999) “Reliability updating of deteriorating concrete floor slabs”, Second International Conference on High Performance Concrete and Performance and Quality of Concrete Structures.
 
- Esveld, C. (2010) “Recent developments in high-speed track”, First International Conference on Road and Rail Infrastructure, Opatija, Croatia.
 
- Ferrand, D. (2005) “Reliability analysis of a reinforced concrete deck slab supported on steel girders”, Doctoral Dissertation, University of Michigan.
 
- Liu, PL and Kiureghian, A. D. (1991) “Optimization algorithms for structural reliability”, Structural Safety 9, pp 161-177.
 
- Liu, X., Zhao, P. and Dai, F. (2011) “Advances in design theories of high-speed railway ballastless tracks”, Journal of Modern Transportation 19(3), pp 154-162.
 
- Lotfi, HR and Oesterle, R. G. (2005) “Slab track for 39-ton axle loads structural design”, Portland Cement Association, PCA R&D Serial No.2832.
 
- Lounis, Z and Amleh, L. (2004) “Reliability-based prediction of chloride ingress and reinforcement corrosion of aging concrete bridge decks”, ASCE, pp 113-122.
 
- Low, HY and Hao, H. (2001) “Reliability analysis of reinforced concrete slabs under explosive loading”, Structural Safety 23(2), pp. 157-178.
 
- Madhkhan, M., Entezam, M. and Torki, M. E. (2012), “Mechanical properties of precast reinforced concrete slab tracks on non-ballasted foundation”, Scientia Iranica 19(1), pp. 20-26.
 
- Michas, G. (2012), “Slab track system for high-speed railways”, Master Degree Project, Department of Transport Science, Royal Institute of Technology, Stockholm, Sweden.
 
- Mohammadzadeh, S and Shayanfar, MA. (2004), “Reliability analysis of railway bridges under the train dynamic loads using response surface method”, 2nd International ASRANet Colloquium, Barcelona.
 
- Mohammadzadeh, S and Vahabi, E. (2011), “Time-dependent reliability analysis of B70 pre-stressed concrete sleeper subject to deterioration”, Engineering Failure Analysis 18(1), pp. 421-432.
 
- Mohammadzadeh, S., Sharavi, M. and Keshavarzian, H. (2013) “Reliability analysis of fatigue crack initiation of railhead in bolted rail joint”, Engineering Failure Analysis 20, pp. 132-148.
 
- O’Connor, A. and Enevoldsen, L. (2008) “Probability based modelling and assessment of an existing post-tensioned concrete slab bridge”, Engineering Structure 30(5), pp 1408-1416.
 
- Phoon, K. K. (2004) “Towards reliability-based design for geotechnical engineering”, Special lecture for Korean Geotechnical Society, Seoul.
 
- Vogt, L., Wolffersdorff, P. A. V. and Rehfeld, E. (2005) “Behavior of slab track under extreme stress conditions”, European Slab Track Symposium, Bruxelles.
- Zangeneh, N., Azizian, A., Lye, L. and Popescu, R. (2002) “Application of response surface methodology in numerical geotechnical analysis”, 55th Canadian Society for Geotechnical Conference, Hamilton, Ontario.
 
مطیعیان نجار، م .ع. (1390) "بررسی و ارزیابی پارامترهای مهم و اصلی طراحی دال خط‌ها و ارائه روند طراحی برای دال خط‌های کشور"، رساله کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی راه‌آهن، دانشگاه علم و صنعت ایران.