تحلیل دینامیکی و بررسی ارتعاشات ناشی از عبور قطار بر روی بناهای مجاور در مسیر تونل

با عبور قطار از داخل تونل بار دینامیکی به کف تونل و خاک اطراف آن وارد می شود. این بارگذاری دینامیکی می تواند بر سازه های مجاور اثر مخرب داشته و یا برای ساکنین ساختمان های اطراف مزاحمت ایجاد کند. در مواردی که تونل از یک منطقه تاریخی شهر عبور کرده باشد، اینمسئله اهمیت دوچندان می یابد. هدف از این مطالعه بررسی اثر عبور قطار از داخل تونل بر نقاط سطح زمین به کمک تحلیل دینامیکی است. پارامترهایی از جمله سرعت عبور قطار، وزن قطار، فاصله نقطه مورد نظر تا مرکز تونلف موقعیت هندسی تونلف مشخصات لایه های خاک و سطح آب زیرزمینی مهمترین عوامل تأثیرگذار بر میزان ارتعاش خاک اطراف تونل است. این مطالعه به روش اجزا محدود و از طریق مدل سازی در نرم افزار پلکسیس دوبعدی انجام شده است. در ابتدا بار اعمالی از طرف چرخ های قطار با توجه به سرعت و وزن واگن ها به کمک تبدیل فوریه مدل سازی شده است. در نهایت میزان لرزش سطح زمین به صورت نگاشت های جابه جایی، سرعت و شتاب ارائه شده است. نتایج مدلسازی نشان می دهد هنگامی که قطار با سرعت 80 کیلومتر بر ساعت از داخل تونل مورد نظر با مشخصات ارائه شده عبور کند و وزن هر واگن آن معادل 50 تن باشد، حداکثر میزان جابه جایی قائم در سطح زمین 3/2 سانتی متر، حداکثر مؤلفه عمودی سرعت 0/9 سانتی متر بر ثانیه و حداکثر مؤلفه عمودی شتاب 4/3 سانتی متر بر مجذور ثانیه می شود.

Keywords:

تونل قطار , ارتعاش زمین , تبدیل فوریه , تحلیل دینامیکی , نرم افزار پلکسیس