شبيه سازي بار ديناميكی قطار با استفاده از سری فوريه در تونل‌های منفرد و دوقلو

مشخصات مقاله

نویسندگان

داريوش محمدي، احسان آزاد، کورش شهريار، حسين سالاري راد

محل انتشار

سومين همايش منطقه‌اي و دوازدهمين همايش ملي تونل ايران

سال انتشار

8 آذرماه 1396

خلاصه مقاله

در این مقاله، رفتار دینامیکی تونل‌های شهری تحت اثر بارگذاری ناشی از عبور قطار بررسی شده است؛ مسئله‌ای که نقشی تعیین‌کننده در ایمنی دوران ساخت و بهره‌برداری دارد. عبور قطار در تونل موجب اعمال بارهای دینامیکی با فرکانس 2 تا 22 هرتز به خاک اطراف می‌شود که می‌تواند بر سازه‌های مجاور اثرگذار باشد. مطالعه حاضر با هدف ارائه روشی کاربردی، از سری فوریه برای تبدیل بار اعمالی چرخ‌های قطار از حوزه زمان به حوزه فرکانس استفاده کرده و به کمک نرم‌افزار PLAXIS 2D رفتار تونل‌های منفرد و دوقلو را در محدوده خط 7 متروی تهران تحلیل کرده است.

بررسی نتایج نشان می‌دهد که در تونل‌های منفرد، عبور یک قطار یا دو قطار به‌صورت همزمان تفاوت قابل توجهی در میزان جابجایی، سرعت و شتاب سطح زمین ایجاد نمی‌کند. با این حال، در تونل‌های دوقلو، مقادیر سرعت و شتاب به میزان چشمگیری افزایش می‌یابد، در حالی که میزان جابجایی کاهش پیدا می‌کند. همچنین مشخص شد که میرایی ارتعاشات در تونل‌های دوقلو بیشتر از تونل‌های منفرد است و این موضوع در تحلیل اثرات ارتعاشی محیطی اهمیت دارد.

در جمع‌بندی، مطالعه نشان می‌دهد که تونل‌های دوقلو هنگام عبور همزمان دو قطار، ارتعاشات بیشتری نسبت به تونل منفرد ایجاد می‌کنند؛ به‌ویژه از نظر سرعت و شتاب ارتعاشی سطح زمین. این یافته‌ها اهمیت انتخاب صحیح آرایش تونل، بررسی شرایط ژئوتکنیکی و تحلیل‌های دینامیکی دقیق را در مراحل طراحی و بهره‌برداری تونل‌های شهری برجسته می‌کند و به تصمیم‌سازی مهندسان در پروژه‌های مشابه کمک شایانی خواهد کرد.