ارائه الگوریتم جهت بهینه سازی ضخامت آسفالت مورد استفاده در خطوط ریلی

در دهههای اخیر استفاده از حمل و نقل ریلی به دلیل بالا بودن ایمنی و راحتی در سفر، به طور چشمگیری فراگیر شده است. از این رو بارهای محوری سنگینتر، افزایش سرعت سیر قطارها و تعداد دفعات عبور قطارهای باری گزارش شده است. لیکن خطوط ریلی سنتی جوابگوی این تغییرات نبوده و نیاز به تعمیر و نگهداری زودرس پیدا کرده و در بعضی نواحی کل سازه خط تعویض شده است. یکی از راهحلهای این مشکل استفاده از مخلوطهای آسفالتی در زیرسازی میباشد، زیرا سبب کاهش تنشهای اعمالی به بستر شده و نشست یکنواخت آن را تضمین مینماید. در این پایاننامه ضمن بررسی روشهای طراحی لایه آسفالت در خطوط ریلی با استفاده از نرم- افزارهای اجزاء محدود آباکوس و کنترک، سیستم خط مطابق شرایط خطوط ریلی ایران مدل گردیده است و با شرایط تست میدانی کنترل شده است و در پایان بر اساس ویژگیهای بهرهبرداری، لایه آسفالت بررسی شده و نتایج حاصله تحلیل شده است. در نرمافزار آباکوس اجزای اصلی یک خط ریلی آسفالتی شامل ریل، تراورس، بالاست، آسفالت و بستر - به صورت الاستیک خطی و پابندها با استفاده از سیستم فنر میراگر مدل گردیدند. همچنین ارتباط بین - لایهها از نوع اصطکاکی سخت در نظر گرفته شده است. به دلیل تقارن مقطع خط ریلی، نیمی از آن مدل گردیده است بنابراین باید فاقد جابهجایی در راستای افقی و دوران حول دو محور عمود بر محور افق بوده و قسمت تحتانی بستر فاقد جابهجایی در راستای قائم باشد. طبق نتایج این تحلیل کرنش کششی در زیر آسفالت با بار عبوری و ضخامت آسفالت نسبت مستقیم و با مدول آسفالت و شرایط بستر نسبت عکس دارد. علت افزایش کرنش این است که افزایش ضخامت لایه آسفالت سبب افزایش تنشها ناشی از کاهش ضخامت مصالح بالاست و تاثیر همزمان کرنش فشاری و کششی در آسفالت میشود. همچنین تنشهای رسیده به بستر با شرایط بستر نسبت مستقیم دارند زیرا هنگامی که بستر سختتر میشود تغییر شکلها کاهش یافته و شاهد افزایش تنش خواهیم بود. همچنین هزینه ساخت خطوط ریلی آسفالتی به مراتب کمتر از خطوط بدون بالاست میباشد این در حالی است که تمام تنش و کرنشها به حد مجاز خود نرسیدهاند.