شماره ركورد
34580
پديد آورنده
پريسا شهبازان
عنوان
ارزيابي روشهاي كاهش ارتعاشات حاصل از خطوط ريلي سطحي و زيرزميني با استفاده از مدلسازي سانتريفيوژي
مقطع تحصيلي
دكتري
رشته تحصيلي
مهندسي عمران، گرايش ژئوتكنيك
سال تحصيل
1396
تاريخ دفاع
1404/11/8
استاد راهنما
دكتر محمدحسن بازيار
استاد مشاور
استاد مشاور ندارم
دانشكده
مهندسي عمران
چكيده
سيستمهاي ريلي به عنوان يكي از كارامدترين و پايدارترين سامانههاي حمل و نقل، به دليل مزايايي نظير ظرفيت بالا و مصرف انرژي كمتر، نقش مهمي در توسعه زيرساختهاي شهري و بين شهري ايفا ميكنند. با اين حال، عبور قطارها در خطوط ريلي سطحي و زيرزميني منجر به توليد ارتعاشات و نويز قابل توجهي در محيط اطراف و توده خاك ميشود كه ميتواند اثرات نامطلوبي بر سازههاي مجاور، آسايش ساكنان و عملكرد تجهيزات حساس داشته باشد. از اين رو در سالهاي اخير پژوهشگران متعددي به بررسي انتشار ارتعاشات ناشي از خطوط ريلي و ارائه روشهاي موثر براي كاهش و كنترل آن در خاك پرداختهاند.
در مطالعه حاضر با هدف بررسي انتشار و كاهش ارتعاشات حاصل از خطوط ريلي، 10 مدل سانتريفيوژي در قالب دو گروه تحقيق ساخته و آزمايشها انجام شده است. دسته اول آزمايشها به ارزيابي روش استفاده از اجرام سنگين در مجاورت خطوط ريلي سطحي جهت كاهش ارتعاشات خاك حاصل از عبور قطار اختصاص دارد. براي اين منظور تعداد 6 مدل تحت بارگذاري با فركانسهاي مختلف (مجموعا 46 آزمايش ديناميكي) قرار گرفت. در دسته دوم آزمايشها، ابتدا انتشار ارتعاشات حاصل از خطوط ريلي زيرزميني در خاك بررسي و سپس روشهايي براي كاهش ارتعاشات مذكور پيشنهاد شد و كارايي آنها مورد مطالعه واقع گرديد. در اين راستا نيز تعداد 4 مدل سانتريفيوژي ساخته و سپس بارگذاري با فركانسهاي تحريك مختلف (مجموعا 32 آزمايش ديناميكي) اعمال شد.
نتايج دسته اول آزمايشها نشان ميدهند استفاده از يك رديف بلوك بتني در مجاورت خطوط ريلي سطحي ميتواند ارتعاشات خاك را، بسته به فركانس ارتعاشات، بين 13 تا 52 درصد كاهش دهد اما كارايي اين روش در فركانسهاي بالا نيازمند استفاده از بلوكهاي با عرض زياد است كه اجراي آن در پروژههاي واقعي دشوار و يا غير ممكن است. در اين شرايط نتايج نشان دادند با استفاده از دو رديف اجرام بتني، ميتوان كارايي اين سيستم كاهشي را تا حدود 39 درصد بهبود داد. در اين ميان قرار دادن دو ديوار بتني بر روي سطح خاك، بين خطوط ريلي و نقاط دريافت كننده ارتعاش، بيشترين ميزان كاهش ارتعاشات و وسيعترين محدوده فركانسي متاثر را به دنبال داشت. بر اساس نتايج حاصل از دسته دوم آزمايشها، استفاده از يك لايه پوششي نرم دور جدار خارجي تونل، به عنوان يك روش موثر پيشنهاد شده در اين پژوهش، ميتواند ارتعاشات خاك را، بسته به فركانس ارتعاشات و جنس ماده پوششي، بين 35 تا 66 درصد كاهش دهد. همچنين نتايج نشان دادند استفاده از يك لايه عايق نرم در داخل خاك و در زير و اطراف نقطه دريافت كننده ارتعاشات واقع بر روي سطح خاك، ارتعاشات رسيده به نقطه مورد نظر را تا 72 درصد كاهش ميدهد. بنابراين در شرايطي كه هدف كاهش ارتعاشات رسيده به سازهاي خاص باشد، روش مذكور ميتواند راهكاري موثر در اين زمينه باشد.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/11/28
عنوان به انگليسي
evaluation of Mitigation Methods for Soil Vibrations Induced by Surface and Underground Railway Lines Using Centrifuge Modeling
تاريخ بهره برداري
1/28/2027 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
پريسا شهبازان
چكيده به لاتين
Railway systems are among the most efficient and sustainable transportation modes due to their high capacity and low energy consumption. However, train operations on surface and underground railway lines generate significant vibrations and noise in the surrounding soil, which may adversely affect nearby structures, human comfort, and sensitive equipment.
In this study, the propagation and mitigation of railway-induced vibrations were investigated through a series of centrifuge modeling tests. A total of 10 centrifuge models were constructed and tested in two experimental groups. The first group focused on vibration reduction for surface railway lines using heavy concrete masses placed adjacent to the tracks, involving 6 models and 46 dynamic tests at various excitation frequencies. The second group examined vibration propagation from underground railway lines and evaluated several mitigation techniques using 4 centrifuge models and 32 dynamic tests.
The results showed that a single row of concrete blocks can reduce soil vibrations by approximately 13.2% to 52.0%, depending on frequency, although its effectiveness at higher frequencies requires impractically wide blocks. The use of two rows of concrete masses improved the vibration reduction efficiency by up to about 39%, while placing two concrete walls on the ground surface between the railway line and receiver locations provided the highest reduction and the widest effective frequency range. Furthermore, for underground railway lines, a soft lining layer surrounding the tunnel was found to reduce soil vibrations by approximately 35.5% to 65.8%, depending on frequency and material properties. In addition, installing a soft isolation layer beneath and around surface vibration receivers reduced the transmitted vibrations by up to 72.4%, indicating that this method is particularly effective for protecting specific structures.
كليدواژه هاي فارسي
،مدلسازي سانتريفيوژي , كاهش ارتعاشات , خطوط ريلي سطحي و زيرزميني , اجرام سنگين , لايه پوششي نرم دور جدار خارجي تونل , لايه عايق در اطراف نقطه دريافت كننده
كليدواژه هاي لاتين
Centrifuge Modeling , Vibration Mitigation , Surface and Underground Railway Lines , Heavy Masses , Soft Lining Layer Surrounding the Tunnel , Soft Isolation Layer Beneath and Around the Vibration Receiver
Author
Parisa Shahbazan
SuperVisor
Dr. Mohammad Hassan Baziar