شماره ركورد
33679
پديد آورنده
سيد حسين طبسي
عنوان
بررسي ميداني تغييرات مقاومت جانبي خط در ناحيه انتقال
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي خطوط راه آهن
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/06/16
استاد راهنما
دكتر جبار علي ذاكري و سيد علي مسيبي
استاد مشاور
استاد مشاور ندارم
دانشكده
راه آهن
چكيده
مقاومت جانبي خطوط راهآهن بهعنوان يكي از عوامل كليدي در پايداري هندسي و ايمني بهرهبرداري، بهويژه در خطوط پرتردد و پرسرعت، از اهميت ويژهاي برخوردار است. نواحي انتقال به دليل تغيير ناگهاني در سختي و شرايط سازهاي خط، نقاط بحراني محسوب ميشوند كه تغيير مقاومت جانبي در آنها ميتواند منجر به خرابي زودهنگام و افزايش هزينههاي نگهداري گردد.
هدف اصلي اين پژوهش، بررسي ميداني و عددي عملكرد مقاومت جانبي خطآهن در ناحيه انتقال و ارزيابي راهكارهاي تقويتي براي بهبود آن است. بدين منظور، تستهاي ميداني مقاومت جانبي با استفاده از روش جابهجايي پانل خط در ورودي تونل ايستگاه راهآهن تهران انجام شد. سه پيكربندي مختلف خط شامل خطآهن بالاستي، خطآهن بالاستي با دال بتني ورودي و خطآهن بالاستي با دال بتني ورودي همراه با ريل اضافي مورد ارزيابي قرار گرفت. نتايج نشان داد كه مقاومت جانبي در خطآهن بالاستي برابر با 19.37 كيلونيوتن بوده و با استفاده از دال بتني ورودي به 75/20 كيلونيوتن افزايشيافته است (1/7 درصد بهبود). همچنين در خطآهن بالاستي با دال بتني ورودي و ريل اضافي، مقاومت جانبي به 51/28 كيلونيوتن رسيده است كه بيانگر افزايش قابلتوجهي معادل 2/47 درصد نسبت به حالت اوليه ميباشد.
براي درك رفتار خطآهن و صحتسنجي يافتههاي ميداني، يك مدل سهبعدي اجزاي محدود توسعه داده شد. نتايج مدلسازي عددي تطابق مناسبي با دادههاي ميداني داشت و امكان تحليل اثرگذاري پارامترهاي مختلف را فراهم كرد. در اين راستا، تحليل حساسيت بر روي سه پارامتر اصلي يعني مدول الاستيسيته، چگالي، و زاويه اصطكاك داخلي بالاست انجام شد. يافتهها نشان داد كه افزايش داخلي مدول الاستيسيته بيشترين تأثير را بر افزايش مقاومت جانبي دارد (تا حدود 41/6 درصد افزايش) و پس از آن زاويه اصطكاك و چگالي بالاست نقش مهمي ايفا ميكنند.
در مجموع، يافتههاي اين تحقيق اهميت بهكارگيري راهكارهايي نظير دال بتني ورودي و ريل اضافي در بهبود پايداري جانبي نواحي انتقال را نشان داد و بر لزوم توجه به خواص مكانيكي بالاست بهعنوان يك عامل مكمل در افزايش مقاومت جانبي خطوط ريلي تأكيد ميكند.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/06/30
عنوان به انگليسي
Field Investigation of Lateral Resistance of Railway Tracks in Transition Zones
تاريخ بهره برداري
9/7/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
سيدحسين طبسي
چكيده به لاتين
The lateral resistance of railway tracks is a key factor in maintaining geometric stability and operational safety, particularly in high-speed and heavily trafficked lines. Transition zones, due to the abrupt change in track stiffness and structural conditions, are considered critical points where reduced lateral resistance can lead to premature failure and increased maintenance costs. The main objective of this study is to investigate, both experimentally and numerically, the lateral resistance performance of ballasted railway tracks in transition zones and to evaluate strengthening strategies for its improvement.
To this end, field tests of lateral resistance were conducted using the panel displacement method at the tunnel entrance of Tehran railway station. Three different track configurations were assessed: (i) conventional ballasted track, (ii) ballasted track with an approach concrete slab, and (iii) ballasted track with an approach slab combined with an additional rail. The results showed that the lateral resistance of the ballasted track was 19.37 kN, which increased to 20.75 kN with the use of the approach slab (an improvement of 7.1%). In the case of the ballasted track with both the approach slab and the additional rail, the lateral resistance reached 28.51 kN, representing a significant enhancement of 47.2% compared to the initial condition.
To better understand track behavior and validate the field findings, a three-dimensional finite element model was developed in ABAQUS. The numerical results showed good agreement with the field data and enabled a parametric investigation of influencing factors. A sensitivity analysis was conducted on three key parameters: ballast elastic modulus, density, and internal friction angle. The findings indicated that increasing the ballast elastic modulus had the greatest impact, improving lateral resistance by up to 41.6%, while the friction angle and ballast density also played important roles.
Overall, this study highlights the effectiveness of reinforcement strategies such as the use of approach slabs and additional rails in enhancing the lateral stability of transition zones, while also emphasizing the critical role of ballast mechanical properties as a complementary factor in improving railway track lateral resistance.
كليدواژه هاي فارسي
مقاومت جانبي خط آهن بالاستي , ناحيه انتقال , ريل اضافي , دال بتني ورودي , تست جابهجايي پانل خط , تست ميداني
كليدواژه هاي لاتين
Lateral Resistance of Ballasted Track , Transition Zone , Additional Rail , Approach Slab , LTPT , Field Test
Author
Seyed Hossein Tabasi
SuperVisor
Dr. Zakeri Dr. Mosayebi