مدل سازی ارتعاش ناشی از حرکت قطار در تونل مترو با روش المان محدود مرزی مقیاس شده

با افزایش ساخت خطوط مترو در شهرها مسئله ارتعاشات ناشی از حرکت قطار و آثار نامطلوب آن مورد توجه محققین مختلف قرار گرفته است. به منظور شناخت ماهیت ارتعاشات ایجاد شده مدل سازی های عددی مختلفی انجام یافته تا راهکارهای مناسبی برای کاهش اثرات نامطلوب ارائه گردد. نیاز به برآورد سریع میزان ارتعاشات منجر به در اولویت قرار گرفتن مدل های دو بعدی می گردد. مدل سازی مسئله ارتعاش ناشی از حرکت قطار که یک مسئله اندرکنش دینامیکی محیط محدود و محیط نامحدود (خاک و سازه) می باشد با استفاده از روش ترکیبی المان محدود و روش جدید نیمه تحلیلی المان محدود مرزی مقیاس شده انجام گرفته است. با به کارگیری روش جدید معرفی شده، محیط نامحدود؛ با ارضای صحیح شرط تابشی، مدل سازی گشته و نیروهای اندرکنشی در نقاط گرهی واقع در مرز محاسبه می گردد. به این طریق می توان معادلات کلی سیستم اندرکنش دینامیکی خاک و سازه را برقرار نمود. با انجام تحلیل پارامتریک تأثیر عوامل مختلف مانند مشخصات محیط،سرعت حرکت قطار و تعداد واگن ها، تأثیر عمق تونل، تأثیر سیستم نگهداری بتنی در فواصل مختلف از خط در سطح زمین بررسی گشته است. نتایج به دست آمده تطابق خوبی با مطالعات گذشته داشته که نشانگر قابلیت روش جدید استفاده شده در مسائل اندرکنش دینامیکی خاک و سازه می باشد. کاهش زمان محاسبات را می توان مهمترین مزیت استفاده از روش جدید عنوان نمود.