شبيه سازي بار ديناميكي قطار با استفاده از سري فوريه در تونل هاي منفرد و دوقلو

چكيده
امکان پذیری ایمن تونل های قطار شهری در دو فاز بحرانی حفاری )در هنگام ساخت( و عبور قطار )در هنگام بهره برداری( بر سازه هایاطراف، یکی از کلیدی ترین فاکتورها در تحلیل، طراحی، اجرا و بهره برداری تونل ها است. هر بار عبور قطار از داخل تونل باعث اعمال باریدینامیکی با فرکانسی حدود 2 تا 222 هرتز به کف تونل و خاک اطراف آن می شود. این بارگذاری دینامیکی می تواند بر سازه های مجاوراثر مخرب داشته و یا برای ساکنین ساختمان های اطراف مزاحمت ایجاد کند. هدف از این مطالعه، ایجاد راه حلی کاربردی به کمک سریفوریه برای مدلسازی بار اعمالی از طرف چرخ های قطار با توجه به سرعت و وزن واگن ها است. در این مطالعه، به بررسی رفتار تونل هایمنفرد و دوقلو در اثر عبور قطارهای شهری پرداخته شده است. برای این منظور، تونل دو طرفه ی خط 7 متروی تهران در محدوده ی3 متر بررسی شده است. در این نوشتار، بار دینامیکی عبور قطار با استفاده ازایستگاه برج میلاد تا میدان صنعت با روباره ی حدود 5سری فوریه از حوزه ی زمان به فرکانس تبدیل شد و به کمک نرم افزار PLAXIS 2D ، دامنه، فرکانس و زاویه فاز بدست آمده از سریفوریه مدلسازی شد و میزان لرزش سطح زمین به صورت نگاشت های جابجایی، سرعت و شتاب ارائه شده است. از مهم ترین نتایج بدستآمده می توان به این نکته اشاره کرد که در تونل منفرد، عبور یک قطار و یا دو قطار تغییر قابل توجهی در مقدار جابجایی سطح زمین،سرعت و شتاب ایجاد نمی کند، اما در مورد تونل های دوقلو مقادیر سرعت و شتاب به مقدار قابل ملاحظه ای افزایش می یابد ولی جابجاییمقدار کمتری را نشان می دهد و میرایی در سرعت و شتاب در حالت تونل های دوقلو بیشتر از حالت منفرد است. در یک نتیجه گیری کلیمی توان گفت که تونل های دوقلو )در حالت عبور دو قطار با هم( مقدار سرعت و شتاب بیشتری را در سطح زمین نسبت به تونل منفرد)در حالت عبور دو قطار باهم( نشان می دهد.

واژه هاي کليدي:

ارتعاش . سری فوریه . سیستم خاک و سازه . خط 7 مترو تهران . بار دینامیکی قطار

دوازدهمين کنفرانس تونل ایران (1396)

کاربرد میراگرهاي ویسکوز در اصلاح درز انقطاع میان دو سازه مجاور در فضاهاي شهري به منظور مقاوم سازي و بهبود رفتار لرزه اي

خلاصه
پدیده ضربه زدن ساختمانهاي مجاور به یکدیگر در هنگام زلزلههاي شدید در مورد ساختمانهاي شهري که عمومأ فاصله کافی از یکدیگر ندارند، رخ میدهد. این پدیده باعث اعمال نیرویی چندین برابر بارگذاري زلزله آئین نامهاي شده و در نتیجه موجب تخریبهاي موضعی یاکلی درهر یک از سازههاي مجاور میگرد. علت اصلی پدیه ضربه ارتعاش غیر هم فاز سازههاي مجاور هم، ناشی از اختلاف بین مشخصات دینامیکی سازهها میباشد. همچنین در بسیاري از موارد مشاهده گردیده است که ساختمانهایی با عدم رعایت فاصله ایمن در مجاورت هم ساخته شدهاند، در چنین مواردي استفاده از میراگرهاي ویسکوز مفید به نظر میرسد. در این مطالعه مقاومسازي دو سازه مجاور با استفاده از اتصال آنها به یکدیگر توسط میراگرهاي ویسکوز مورد بررسی قرارخواهدگرفت. بر طبق نتایج، مشاهده میشود که استفاده از میراگرهاي ویسکوز نقش مهمی در کاهش اثرات مخرب ناشی از ضربه دو ساختمان بر یکدیگر دارد.

کلمات کلیدي:

ضربه ، زلزله ،فاصله ایمن ، میراگر ویسکوز، ارتعاش

نویسندگان :

رضاتجلی فرد ، حمیدرضاکاظمی ، رضاخدادادي

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

پاسخ تونل هاي غوطه ور تحت بارگذاري لرزه اي

خلاصه
تونل غوطه ور روش جدیدي براي عبور از تنگه هاي عمیق را بیان می کند. بررسی ارتعاش صفحات استوانه اي در صنعت موارد استعمال فراوانی دارد از این رو این موضوع توجه فراوانی رو به خودش جلب کرده است. این مقاله به بررسی ارتعاش تونل هاي غوطه ور تحت بارگذاري لرزه اي ناشی از حرکت تکیه گاهی میپردازد. با در نظر گرفتن اندر کنش آب و سازه که در این راستا به صورت دو مقوله متفاوت جرم افزوده دو بعدي وسه بعدي بررسی شده اند. همچنین اثرات زلزله هاي مختلف بر روي تونل اعمال شده وتاثیرات آنها مقایسه شده است.

کلمات کلیدي:

تونل غوطه ور،ارتعاش،جرم افزوده،سیال تراکم ناپذیر،سري فوریه-بسل

نویسندگان :

ندا اکبرزاده ، سعید تاروردیلو ، چنگیز غیرتمند

دومین کنفرانس ملی سازه - زلزله - ژئوتکنیک (1391)

تأثیر عمق نصب، عرض و جرم مخصوص مانع در جداسازی فعال ارتعاشات ناشي ازانفجاردرخاک بهوسیله ژئوفوم

در هنگام وقوع انفجار، قسمت زیادی از ارتعاش حاصل، از طریق خاک به سازهها منتقل مي شود و آسيب های زیادی به آن ها مي رساند.چه این انفجار به صورت خودخواسته (حفاری یا آزمایش سلاح)، یا به صورت تحميلي (وقوع جنگ) باشد. در صورت جداسازی مناسب سازه های زیرزميني مانند پناه گاه ها و انبار مهمات و شالوده سازه های مهم و حساس نظير پالایشگاه ها، آشيانه هواپيماها، بيمارستان ها و آزمایشگاه های حساس و مهم، آسيب های ناشي از انفجار به این گونه سازه ها به مقدار زیادی كاهش پيدا مي كند. این پژوهش به منظور تخمين ميزان LS-Dyna كارایي ژئوفوم به عنوان مانع جداساز در كاهش بار ناشي از انفجار و همچنين تأثير برخي از عوامل مهم، به وسيله نرم افزار اجزاء محدود انجام شده است. مدل های تحليل شده با این نرم افزار، دارای سه نوع ژئوفوم با جرم مخصوص متفاوت و سه عرض و چهار عمق نصب مختلف، برای بررسي همزمان تأثير عمق نصب، جرم مخصوص و عرض مانع بر ميزان كاهش ارتعاش ناشي از انفجار است. در این مقاله برای بررسي ميزان كاهش ارتعاش، شتاب سازه مورد محافظت و سازه محافظت نشده (شاهد) مطالعه شده است. درنهایت این نتيجه حاصل شد كه ژئوفوم با جرم مخصوص كمتر، عمق و عرض بيشتر، دارای تأثير بيشتری در كاهش ارتعاش دارد. البته این بدان معني نيست كه بيشترین تأثير همزمان در مانع با عمق بيشتر، جرم مخصوص كمتر و عرض بيشتر است؛ بلکه برای هر یک از پارامترهای فوق ميزان بهينه ای وجود دارد .

کلمات کلیدی:

جداسازی فعال، ژئوفوم، بار انفجار، ارتعاش، اجزاء محدود

نویسندگان :

مسعود مکارچیان(گروه مهندسی عمران دانشگاه بوعلی سینا)

سیدمحسن احمدی (گروه مهندسی عمران دانشگاه بوعلی سینا)

اولین کنفرانس ملی مهندسی ژئوتکنیک ایران (1392)

بررسی عددی اثر استفاده از ترانشه مانع در کاهش ارتعاشات ناشی از حرکت قطار

لرزش های ناشي از حركت قطار از زمان پيدایش سيستم حمل و نقل ریلي، مطرح بوده است. امروزه این موضوع با افزایش سرعت حركت قطار و وزن واگن ها اهميت بيشتری یافته است. روش ها و تکنيک های متفاوتي برای كاهش این لرزش ها توسط افراد مختلف ارائه شده است. در این تحقيق به مدلسازی جداسازهای ژئوتکنيکي به منظور كاهش ارتعاشات ناشي از حركت قطار پرداخته مي شود. بدین منظور با درنظر گرفتن وزن و فواصل چرخ ها، تابع بارگذاری برحسب زمان تعيين گردیده، با محاسبه طيف فوریه و تعيين محدوده فركانسي مدنظر، تابع بار زمان ناشي از حركت قطار مشخص مي گردد. سپس با مدل سازی اجزا محدود سيستم متشکل از ریل، قطار، تراورس، بالاست و زیر بالاست و لایه های خاكي، به تحليل انتشار موج ناشي از حركت قطار و بررسي كاهش آن به روش ترانشه مانع پرداخته شده است. بدین منظور با بررسي تغيير شکل ها و سرعت ذره در نقاط مورد نظر در محيط خاک ، اثر ترانشه مانع مورد توجه قرار گرفت.

کلمات کلیدی:

مدلسازی عددی، حرکت قطار، ارتعاش، ترانشه مانع، موج رایلی

نویسندگان :

ابراهیم سعادتفر (دانشجوی کارشناس ارشد رشته خاک و پی، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی)

علیرضا اردکانی (استادیار گروه مهندسی عمران ، دانشکده فنی مهندسی ، دانشگاه بین المللی امام خمینی)

دومين كنفرانس ملي مهندسي ژئوتکنيک ایران (1393)