تحلیل عددی معادله حاکم بر سیستم و بررسی تاثیر مشخصات خاکریزبر کاهش ارتعاشات ناشی از خطوط ریلی

از مهمترین موانع و مشکلات بهره برداری از خطوط راه آهن درون شهری و بین شهری، ارتعاشات ناشی از عبور قطار می باشد. این ارتعاشات ضمن آسیب به زیر ساخت های خط ریلی، باعث سلب آسایش ساکنین اطراف خط می گردد. با استفاده از مصالح طبیعی خاکریز در خط ریلی، علاوه بر ایجاد تکیه گاهی مناسب برای بالاست و سیستم روسازی، سطح لرزش و میرایی آنها را در محیط کاهش می دهد. در مقاله حاضر با تشریح مدل تحلیلی، با درنظر گرفتن شرایط دینامیکی بار ناشی از عبور قطار، علاوه بر بررسی اثرات اجزا مختلف خط، بر میزان سرعت ارتعاشات ایجاد شده، اثرخاکریز راه آهن نیز بطور ویژه مورد مطالعه قرارگرفته است، لذا مدل به کار رفته برای تحلیل در این مقاله، ترکیبی از المانهای تیر اولر برای ریل و تراورس و المانهای جرم- فنر- میراگر برای اجزای ریلپد، تراورس، بالاست وسابگرید است که در نقاط گرهی مشخصی به هم متصل گردیده اند. بدین منظور معادلات دیفرانسیل حاکم برشرایط دینامیکی خط، بر مبنای ارتعاش جرم- فنر- میراگر، د ر مدل هرمی توسعه یافته، تشکیل و بصورت عددی توسط برنامه MATLAB حل شده است. همچنین بررسی تاثیر خاکریز در مقایسه با سایر پارامترهای موثر در تحلیل دینامیکی خط، برروی دامنه بارمحوری، سرعت عبور قطار و ضخامت، سختی و میرایی خاکریز تحلیل حساسیت انجام شده و قابلیت بالای این مصالح درکاهش ارتعاشات، نشان داده شده است. نتایج تحلیل های صورت گرفته، نشان می دهد که تا ضخامت حدود۳متر، خاکریز راه آهن، تاثیر قابل ملاحظه ای در کاهش ارتعاشات خط، را دارد.

کلیدواژه ها:

بار دینامیکی ، خاکریز ، ارتعاش ، سختی ، میرایی