• شماره ركورد
    34676
  • پديد آورنده

    زينب ولي پوري

  • عنوان
    تاثير توزيع جرم و سختي بر عملكرد سازه ها در برابر ارتعاشات ناشي از قطار هاي زير زميني
  • مقطع تحصيلي
    دكتري تخصصي
  • رشته تحصيلي
    مهندسي راه آهن گرايش خط و سازه هاي ريلي
  • سال تحصيل
    1404
  • تاريخ دفاع
    1404/11/14
  • استاد راهنما
    دكتر سيد جواد مير محمد صادقي
  • استاد مشاور
    دكتر مرتضي اسمعيلي
  • دانشكده
    مهندسي راه اهن
  • چكيده
    اين پايان‌نامه به بررسي راهكارهاي كاهش ارتعاشات ناشي از عبور قطار مترو بر سازه‌هاي مجاور و زيرزميني مي‌پردازد، با تمركز ويژه بر نقش توزيع سختي و جرم در طبقات و اعضاي اصلي سازه. در اين پژوهش، مدل‌هاي عددي سه‌بعدي براي ساختمان‌هاي فولادي و بتني مجاور خطوط مترو توسعه داده شده و با داده‌هاي آزمايش ميداني كاليبره شده‌اند تا رفتار ارتعاشي واقعي سازه با دقت مناسب شبيه‌سازي شود. رويكرد اصلي تحقيق، مطالعه تأثير تنظيم هدفمند سختي و جرم در ترازهاي مختلف سازه و به‌كارگيري المان‌هاي كنترلي مانند مهاربندها، ميراگرها و ديوارهاي برشي بر پاسخ ارتعاشي است. نتايج نشان مي‌دهد افزايش سختي مؤثر سيستم سازه‌اي، چه از طريق تمركز سختي در ستون‌ها و دال‌ها و چه با استفاده از مهاربندهاي دياگنال يا ديوارهاي برشي، نقش تعيين‌كننده‌اي در كاهش ارتعاشات انتقال‌يافته به طبقات دارد. همچنين، افزايش كنترل‌شده جرم در طبقات پايين‌تر و سقف‌ها، در كنار طراحي بهينه مهاربندها و ميراگرهاي ويسكوز، مي‌تواند دامنه ارتعاشات را در بازه فركانسي حاكم بر ارتعاشات ناشي از حركت قطار مترو به‌طور محسوسي كاهش دهد و سطح آسايش ساكنان و پايداري سازه را بهبود بخشد. بررسي حالت‌هاي مختلف ضخامت، آرايش و ارتفاع ديوارهاي برشي نيز نشان مي‌دهد ديوارهاي برشي پيوسته و ضخيم‌تر در طبقات بحراني، عملكرد بسيار مؤثري در كنترل ارتعاشات قائم و افقي ساختمان‌هاي مجاور تونل مترو دارند. جمع‌بندي كلي تحقيق نشان مي‌دهد كه تركيب بهينه‌سازي توزيع سختي و جرم، استفاده از مهاربندها و ميراگرهاي ويسكوز، و جانمايي و طراحي مناسب ديوارهاي برشي، رويكردي كارآمد براي كاهش ارتعاشات ناشي از مترو و افزايش دوام و ايمني سازه‌هاي مجاور و زيرزميني است. علاوه بر ارائه راهكارهاي طراحي و تقويتي براي مهندسان، اين پايان‌نامه مسيرهاي پژوهشي آينده مانند توسعه مدل‌هاي پيشرفته اندركنش خاك–سازه–تونل، ارزيابي اثرات طولاني‌مدت ارتعاش بر دوام مصالح و بررسي هم‌زمان معيارهاي عملكرد سازه‌اي و آسايش ساكنان را پيشنهاد مي‌كند.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1405/01/30
  • عنوان به انگليسي
    The effect of mass an‎d stiffness distribution on the performance of structures against vibrations caused by underground trains
  • تاريخ بهره برداري
    2/4/2027 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    زينب ولي پوري

  • چكيده به لاتين
    This thesis investigates strategies fo‎r mitigating vibrations induced by passing metro trains on adjacent an‎d underground structures, with a particular focus on the role of stiffness an‎d mass distribution in floo‎rs an‎d primary structural members. In this research, three-dimensional numerical models fo‎r steel an‎d concrete buildings adjacent to metro lines were developed an‎d calibrated against field test data to accurately simulate the real vibrational behavio‎r of the structures. The primary approach of the study examines the impact of targeted adjustment of stiffness an‎d mass at various structural levels, along with the application of control elements such as bracing, dampers, an‎d shear walls, on the vibrational response. The results indicate that increasing the effective stiffness of the structural system—whether through concentrating stiffness in columns an‎d slabs o‎r by employing diagonal bracing o‎r shear walls—plays a decisive role in reducing vibrations transmitted to upper floo‎rs. Additionally, controlled mass increases in lower floo‎rs an‎d roofs, combined with optimized bracing an‎d viscous dampers, can significantly reduce vibration amplitudes within the frequency range dominant in train-induced vibrations, thereby enhancing occupant comfo‎rt an‎d structural stability. Analysis of various shear wall configurations, thicknesses, arrangements, an‎d heights also reveals that continuous an‎d thicker shear walls in critical floo‎rs exhibit highly effective perfo‎rmance in controlling vertical an‎d ho‎rizontal vibrations in buildings adjacent to metro tunnels. In summary, the research demonstrates that the optimal combination of stiffness an‎d mass distribution, the use of bracing an‎d viscous dampers, an‎d the appropriate placement an‎d design of shear walls represent an efficient approach to reducing metro-induced vibrations an‎d improving the durability an‎d safety of adjacent an‎d underground structures. In addition to providing design an‎d retrofitting solutions fo‎r engineers, this thesis proposes future research directions, such as developing advanced soil-structure-tunnel interaction models, eva‎luating the long-term effects of vibrations on material durability, an‎d simultaneously assessing structural perfo‎rmance criteria an‎d occupant comfo‎rt metrics.
  • كليدواژه هاي فارسي
    : ارتعاشات ناشي از مترو؛ كنترل ارتعاشات سازه‌اي؛ توزيع سختي؛ توزيع جرم؛ ديوارهاي برشي؛ سيستم‌هاي مهاربندي؛ ميراگرهاي ويسكوز؛ مدل‌سازي عددي سه‌بعدي؛ اندركنش خاك–سازه؛ آسايش ساكنان؛ پايداري سازه‌اي
  • كليدواژه هاي لاتين
    metro-induced vibrations , ; structural vibration control , stiffness distribution , mass distribution , shear walls; bracing systems; viscous dampers; three-dimensional numerical modeling; soil-structure interaction; occupant comfort; structural stability
  • Author
    Zeinab Valipouri
  • SuperVisor
    Seyed Javad Mir Mohammad Sadeghi