30780

ايزوله‌سازي ساختمان‌هاي مجاور خط ريلي در برابر ارتعاشات ناشي از ترافيك ريلي با استفاده از فونداسيون لايه‌اي

كارشناسي ارشد

مهندسي خطوط راه آهن

1400

1402/11/15

دكتر سيد جواد ميرمحمد صادقي

دانشكده مهندسي راه آهن

در سا لهاي اخير، نوع ج د ي دي از سيستم جداسازي لرز هاي به نام فونداسيون لاي هاي، بر اي ايزولهسازي ساختمانها از ارتعاشات ز مي ني پيشنها د شده است. تا به امروز، چن دي ن پژوه ش برا ي تأيي د امكا نسنج ي و كارايي اي ن سيست م جداسازي ج دي د انجام شد ه است. با ا ين حال، اثربخشي اين نوع جداساز در بر ارتعاشات ناشي از ترافيك ريلي مورد بررسي قرار نگرفته است. پاياننامه حاضر به توسعه دانش جداسازي ساختمانها به كمك فونداسيون لاي هاي در ناحيه زيرين پ ي ساز هها پرداخته است. در راستاي دستيابي به اهداف اين پژوهش، مد لهاي دو و سه بعدي المان محدود/نامحدود در نرم افزار آباكوس توسعه داده ش دن د. اي ن مد لها شامل محي ط خاك، خاكري ز راهآهن، جداسازهاي لاي هاي و سازه م يباش د. در كنار اين مدلهاي عددي، مدل آزمايشگاهي منطبق بر مدل عددي سه بعدي نيز مورد ارزيابي قرار گرفت. عملكرد فونداسيون لاي هاي در كنا ر جداسازهاي لايهاي جاذب ارتعاشات به كمك تحليل پارامتري و آزمايشگاهي گسترده بر روي نوع خاك، مدول بستر لايه ارتجاعي، فركانس غالب بارگذاري و فركان سهاي جداسازي مختلف مورد برر سي قرار گرفته ش د. نتايج بهدست آمده از تحليل پارامتري نشان داد، اگرچه لايه جداساز ميتوان د به طور قابل توجهي ارتعاشات ساختمان را كاهش دهد، با اين وجود عملكرد آن به طور چشمگيري تح تتاثير محي ط خاك زير آن قرار دارد. هرچه خاك نر متر باشد، كارايي لا يه جداساز كمتر است. همچنين ، با افزاي ش فركانس جداسازي سيستم ايزول هگر، عملكرد آن دچار افت م يشود. در مقايسه عملكردي جداسازهاي چند لاي هاي با جداساز تك لايه مشخص شد، زماني كه فركانس جداسازي براي كل سيستم جداسازهاي لايهاي به صورت واحد در نظر گرفته شده باشد، عملكرد ضعي فتري نسبت به به جداساز يك لايه دارد. با اين حال، اگر براي هر واحد از جداسا ز لايهاي فركانس جداسازي به صورت مجزا در نظر گرفته شده باشد، عملكرد جداساز چند لايه نسبت به نوع تك لايه بسيار بهتر خواهد بود.

1403/02/02

Isolation of the buildings against railway-induced vibrations using a periodic foundations.

2/3/2025 12:00:00 AM

In recent years, a new type of seismic isolation system known as Periodic Foundation has been proposed to isolate buildings from ground vibrations. In recent researches, several studies have been conducted to verify the feasibility and efficiency of this new isolation system. However, the effectiveness of this isolator in the reduction of railway induced vibrations has not been studied. To this aim, this paper is aimed at investigating the performance of periodic foundation used beneath building foundation in order to reduce railway induced-vibrations, taking into account soil-structure interaction. For this purpose, a 2D finite/infinite element model of a building and its surrounding soil media was developed. The model includes an elastic soil media, a railway embankment, periodic isolators, and single-story building. The model was validated using an analytical solution reported in the literature. The performance of periodic foundations was examined by an extensive parametric analysis on the soil type, bedding modulus of periodic isolators, building natural frequency and dominant excitation frequency. The obtained results were compared to an experimental multiple-story building, which was also modeled in a finite/infinite 3D space. The results indicated that although the isolators can substantially reduce the building vibrations, its performance is significantly influenced by its underneath soil media. The softer the soil, the lower the isolators efficiency. Also, as the train excitation frequency decreases, a better performance of periodic foundations is observed. By comparing the periodic isolator with the single-layer isolators, it was found that when the isolation frequency for the entire isolation systems is considered as a unit, it has a weaker performance than the single-layer isolator. However, by considering the isolation frequency for each unit cell of isolators, the performance of layered periodic foundations has been configured as the superior isolator.

ارتعاشات زميني , ترافيك ريلي , جداسازي پايه , فونداسيون لايه‌اي , روش اجزا محدود

Ground-bourne vibration , Base isolation , Periodic isolators , Finite element method

Nima Hadadi Samani

Javad Sadeghi