تحلیل ارتعاشات سازه ناشی از حرکت قطارهای زیرزمینی

در طی دهه های اخیر، ترافیک راه آهن در مناطق پر جمعیت افزایش یافته است. در همین زمان قطارهای مسافربری سریع تر و سنگین ترشده اند. در نتیجه، قطارها یک منبع ایجاد ارتعاش در زمین محسوب می شوند، که موجب آزار و اذیت ساکنان، ساختمان ها و تجهیزات حساس می گردد. در این تحقیق یک سیستم دینامیکی دو بعدی شامل قطار زیرزمینی، تکیه گاه ریل، تراورس، تونل، خاک و سازه مجـاور در حوزه زمان و با استفـاده از نرم افزار sap2000 مورد تحلیـل دینـامیکی تاریخچـه زمـانی خطی قرار می گیرد. هدف، بررسی پارامتری عوامل موثر در میزان پاسخ (شتاب، سرعت و جابجایی) حداکثر سازه است. از بین عوامـل گوناگون، اثر چهار عـامل سرعت قطار، جنس خاک، زمـان تنـاوب سـازه و عمق تونل مورد بررسـی قرار می گیرد. اثر عبور قطار توسـط یک رشتـه بار متحرک مدل می شـود. مجمـوعـه زیرسـازی، بـالشتک های تکیـه گاهی، تراورس و تونل با به کار گیری المان های مناسب مدل می گردد. خاک پیرامونی با المان صفحه ای کرنش مستوی و سازه دو بعدی روی زمین نیز با المان قاب مدل می شوند. رفتار حاکم بر سیستم، الاستیک خطی فرض می شود. نتیجه تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی خطی بر روی کلیه مدل ها، شناخت پارامترهای موثر در میزان پاسخ ها است. نتایج حاکی از آن است که دو عامل جنس خاک و سرعت قطار فاکتورهای موثرتر و در عین حال پیچیده تری نسبت به دو عامل دیگر یعنی زمان تناوب سازه و عمق تونل هستند.