9389

9389

پيش‌بيني نويز سازه پل‌هاي راه‌آهن با استفاده از تحليل آماري انرژي (SEA)

درجه‌كارشناسي‌ارشد

عمران گرايش خط و سازه‌هاي ريلي

بهمن‌ماه 1390

بهمن‌ماه 1390

آقاي دكتر عطايي

چكيده معمولا تراز نويز ايجاد شده در اثر عبور قطار از روي پل، 10 دسي‌بل بيشتر از وقتي است كه قطار از روي خط معمولي عبور مي‌كند. با توجه به استفاده روزافزون حمل و نقل ريلي مخصوصا در مناطق شهري و افزايش سرعت قطارها، لازم است كه مدل مناسبي براي پيش بيني نويز پل ارائه و اثر عوامل مختلف موثر در اين افزايش نويز تخمين زده شود. روش تحليل آماري انرژي (SEA) به مدلسازي نحوه توزيع توان وارده به يك سيستم بين زيرسيستم‌هاي آن در هر باند فركانسي، پرداخته و با بدست آوردن ميانگين پاسخ ارتعاشي هريك از زيرسيستم‌ها، ميانگين سرعت ارتعاشي آن¬ها را محاسبه مي‌كند. به اين ترتيب در تعيين پاسخ ارتعاشي سيستم‌هاي پيچيده‌اي مانند پل‌ها، كه داراي مودهاي تشديد زيادي در فركانس‌هاي بالا هستند، حجم و زمان محاسبات تا حد زيادي كاهش مي‌يابد. در اين پايان‌نامه ابتدا تئوري روش تحليل آماري انرژي با ارائه و اثبات فرمول‌بندي اين روش با فرض درگيري‌قوي بين زيرسيستم¬ها، بيان شده‌است. سپس بطور نمونه، دو پل بتني و دو پل مركب بتني- فلزي راه‌آهن با استفاده از روش تحليل آماري انرژي و با فرض اينكه سيستم پل از زيرسيستم‌هايي به شكل ورق و با تحريك مود خمشي، تحليل شده و نويز آنها محاسبه گرديده‌‌است. با فرض درگيري‌قوي بين زيرسيستم‌ها، كه بيانگر ضريب اتلاف درگير خيلي بيشتر از ضريب اتلاف داخلي مي‌باشد و منجر به تساوي انرژي مودال زيرسيستم¬ها در باند فركانسي موردنظر مي‌گردد. با بدست آوردن ميانگين سرعت ارتعاشي و نسبت تشعشع هر زيرسيستم، توان تشعشع‌يافته از هر كدام تعيين و با جمع‌كردن آنها، كل توان تشعشع‌يافته از سازه پل و درنهايت نويز سازه پل محاسبه گرديد و نويز سازه پل مركب بتني- فلزي بيش از dB(A) 10 بيشتر از پل بتني حساب شد. سپس تحليل پارامتري انجام ‌شد و مشاهده گرديد كه با كاهش سختي لايه‌ارتجاعي، سرعت عبور قطار و فاصله عرضي بين ريل و جان شاهتير و با افزايش ضريب اتلاف ميرايي، ارتفاع شاهتير، ضخامت عرشه، چگالي بتن و وزن پل، نويز سازه پل كاهش پيدا مي¬كند. واژه‌هاي كليدي : پل راه‌آهن ؛ روش آماري انرژي SEA ؛ پيش¬بيني نويز ؛ موبيليتي.