شماره ركورد
33852
پديد آورنده
محمدنبي آدرم
عنوان
بررسي آزمايشگاهي مقاومت طولي خطوط راهآهن با در نظر گرفتن تغيير ارتفاع بالاست
مقطع تحصيلي
ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي خطوط راه آهن_خط و سازه هاي ريلي
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/07/20
استاد راهنما
دكتر جبارعلي ذاكري سردرودي
استاد مشاور
دكتر حميدرضا حيدري نوقابي
دانشكده
راه آهن
چكيده
چكيده
در اين پژوهش، اثر كاهش ارتفاع بالاست ناحيه خارج قاب ريل بر مقاومت طولي زيرسازي خطوط راهآهن، با تمركز بر سه هندسه تراورس بتني (B70، ميانبال و بالدار) مورد بررسي قرار گرفت. آزمايشهاي مقاومت طولي در چهار سطح كاهش ارتفاع ناحيه خارج قاب ريل شامل 0، 10، 20 و 30 سانتيمتر و تا جابهجايي 15 ميليمتري در دستگاه آزمايشگاهي ويژه انجام شد. براي ارزيابي دقيق مقاومت طولي مسير، آزمايشها در مقياس واقعي با پانلهايي شامل 7 تراورس بتني اجرا شد. نيروي طولي بهصورت همزمان توسط جكهاي هيدروليكي به دو ريل UIC60 اعمال شد و دادهها با نيروسنجهاي دقيق ثبت گرديد. به منظور پايش تغييرمكان طولي در طول پانل، حسگرهاي LVDT بر روي تراورسهاي اول، چهارم و هفتم و همچنين محل اعمال بار نصب شدند كه امكان استخراج پارامترهاي مقاومت (TLRF)، سختي طولي (TLS) و جابهجايي نسبي ريل–تراورس را فراهم ساخت. نتايج نشان داد كه در وضعيت مرجع، بيشينه مقاومت طولي براي تراورس ميانبال kN 5/96، تراورس بالدار kN 95/85 و تراورسB70، kN 45/77 است. با كاهش 10 سانتيمتري ارتفاع ناحيه خارج قاب ريل، افت مقاومت بهترتيب 51/13، 52/13 و 48/18 درصد و با كاهش 20 سانتيمتري به 10/29، 10/17 و 35/28 درصد و با كاهش 30 سانتيمتري به 9/35، 65/29 و 39 درصد رسيد. تراورس ميانبال بيشترين مقاومت در هندسه كامل و كاهش شديد ناحيه خارج قاب ريل را ارائه داد، در حالي كه تراورس بالدار در كاهش متوسط (20 سانتيمتر) بيشترين پايداري نسبي را حفظ كرد و تراورس B70 در تمام حالات كمترين مقاومت را داشت. سختي طولي (TLS) نيز نشان داد كه تراورس ميانبال در هندسه كامل بالاترين سختي طولي (kN/mm 28/26) را دارا است و در كاهش 30 سانتيمتري به %28/66 از مقدار اوليه كاهش مييابد. تراورس بالدار با سختي اوليه kN/mm 29/28 بيشترين پايداري نسبي را حفظ كرده و در كاهش 30 سانتيمتري، %60/76 از سختي اوليه خود را حفظ نمود. تراورس B70 با سختي اوليه kN/mm 71/24 بيشترين افت را در كاهش اوليه 10 سانتيمتري تجربه كرده و تنها %30/74 از سختي اوليه خود را حفظ كرد. همچنين، نتايج جابهجايي نسبي ريل نسبت به تراورس چهارم نشان داد كه بيشترين جابهجايي در تراورس B70 و هندسه كامل برابر با 83/1 ميليمتر و براي تراورس ميانبال و بالدار به ترتيب 94/0 و 56/0 ميليمتر است. با كاهش 30 سانتيمتري ارتفاع بالاست، اين مقادير به 38/0، 21/0 و 18/0 ميليمتر كاهش يافت، كه بيانگر نقش تعيينكننده تراورسها و تاثير ارتفاع بالاست ناحيه خارج قاب ريل بر اندركنش تراورس–بالاست در تأمين مقاومت طولي خطوط است.
واژههاي كليدي: مقاومت طولي، TPPT ، بالاست ناحيه خارج قاب ريل، بالاست آخوري، بالاست شانه، پنل آزمايشگاهي خط آهن، خطوط راه آهن CWR، تراورس B70، تراورس ميانبال و تراورس بالدار.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/07/23
عنوان به انگليسي
Experimental Investigation of Longitudinal Resistance of Railway Tracks BY Considering Variation IN Ballast Height
تاريخ بهره برداري
10/12/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
محمدنبي ادرم
چكيده به لاتين
Abstract:
In this study, the effect of reducing the ballast height outside the rail gauge on the longitudinal resistance of railway track substructures was investigated, focusing on three types of concrete sleepers (B70, intermediate-wing, and winged). Longitudinal resistance tests were conducted at four levels of ballast height reduction outside the rail gauge (0, 10, 20, and 30 cm) up to a displacement of 15 mm using a specialized laboratory setup. To accurately evaluate the longitudinal resistance, full-scale tests were performed on panels consisting of seven concrete sleepers. Longitudinal forces were applied simultaneously to both UIC60 rails using hydraulic jacks, and the responses were recorded with precise load cells. LVDT sensors were installed on the first, fourth, and seventh sleepers as well as at the load application points to monitor longitudinal displacement along the panels, enabling the determination of longitudinal resistance (TLRF), longitudinal stiffness (TLS), and relative rail–sleeper displacement. The results showed that, under the reference condition, the maximum longitudinal resistance for the intermediate-wing sleeper was 96.5 kN, for the winged sleeper 85.95 kN, and for the B70 sleeper 77.45 kN. With a 10 cm reduction in ballast height, the resistance decreased by 13.51%, 13.52%, and 18.48% for intermediate-wing, winged, and B70 sleepers, respectively; with a 20 cm reduction, by 29.10%, 17.10%, and 28.35%; and with a 30 cm reduction, by 35.09%, 29.00%, and 39.00%. The intermediate-wing sleeper demonstrated the highest resistance under full geometry and severe ballast reduction, whereas the winged sleeper maintained the greatest relative stability at moderate reduction (20 cm). The B70 sleeper exhibited the lowest resistance across all cases. Longitudinal stiffness (TLS) analysis indicated that the intermediate-wing sleeper had the highest stiffness under full geometry (26.28 kN/mm) and decreased to 66.28% of its initial value with a 30 cm reduction. The winged sleeper, with an initial stiffness of 28.29 kN/mm, preserved the highest relative stability, maintaining 76.60% of its initial stiffness at 30 cm reduction. The B70 sleeper, with an initial stiffness of 24.71 kN/mm, experienced the largest drop at the initial 10 cm reduction, retaining only 74.30% of its original stiffness. Furthermore, the relative rail–sleeper displacement measured on the fourth sleeper showed maximum values of 1.83 mm for B70, 0.94 mm for intermediate-wing, and 0.56 mm for winged under full geometry. With a 30 cm ballast height reduction, these displacements decreased to 0.38, 0.21, and 0.18 mm, respectively, highlighting the critical role of sleeper type and sleeper–ballast interaction in providing longitudinal resistance of railway tracks.
Keywords: longitudinal resistance, TPPT , ballast outside rail gauge, B70 sleeper, mid-winged sleeper, winged sleeper, crib ballast, shoulder ballast, continuous welded rail (cwr), railway track.
كليدواژه هاي فارسي
مقاومت طولي , آزمايش مقاومت طولي , بالاست ناحيه خارج قاب ريل , تراورس B70 , تراورس ميان بال , تراورس بالدار , بالاست آخوري , بالاست شانه , ريل با جوشكاري پيوسته ( CWR ) , خطوط ريلي
كليدواژه هاي لاتين
longitudinal resistance , TPPT , , ballast outside rail gauge , B70 sleeper , mid-winged sleeper , winged sleeper , crib ballast , shoulder ballast , continuous welded rail (cwr) , railway track
Author
Mohammad Nabi Adrom
SuperVisor
Jabbarali Zakeri