تحلیل عددی و فنی کفایت ریل و اثرگذاری لایه‌های الاستیک در زیرسازی بتنی قطارهای شهری (مطالعه موردی: خط قطار شهری شیراز)

بحث تحلیل و طراحی سازه‌های با دال بتنی در راه‌‌آهن، مترو و قطار شهری و تاثیر المان‌های مختلف در رفتار ارتجاعی و ارتعاشی این خطوط از اهمیت بالایی برخوردار است و به عنوان یک موضوع کلی در زمینه‌ی مهندسی راه‌آهن و سازه مورد توجه قرار گرفته است. در این راستا در سال‌های اخیر، رویکردها و راهکارهای متعددی در جهت رسیدن به یک روش مطمئن و ساده از تحلیل‌ و طراحی در این حوزه توسط بسیاری از محققین ارائه شده است. استفاده از روش سیستم‌های جرم و فنر در راه‌‌آهن، مترو و قطار شهری کاربردهای گسترده‌ای در این حوزه دارند. همچنین یکی از مباحث حائز اهمیت در تحلیل و طراحی خطوط ریلی، بحث انتخاب پروفیل ریل و بررسی کفایت سازه‌ای (مقاومتی) آن تحت بارهای وارده می‌باشد. ضمن اینکه ایجاد سازگاری بین معیارهای عملکردی و ارتعاشی روسازی بتنی خطوط ریلی در راستای رسیدن به خطی با دوام و پایدار، تحت نیروهای دینامیکی بهره‌برداری موضوع بسیار مهمی است. در این مقاله ضمن معرفی روش‌های متداول در تحلیل و کنترل پروفیل ریل در خطوط با دال بتنی، به ارائه نتایج تحلیل ریل در خط قطار شهری شیراز و نمایش تاثیر استفاده از لایه‌های ارتجاعی بر روی آن پرداخته می‌شود. بر اساس نتایج تحلیل ارتعاشی انجام گرفته در این تحقیق، پیشنهاد می‌گردد که کاهش ارتعاش بیش از 20 دسی‌بل در فرکانس عمکردی بیش از 50 هرتز در سیستم‌های جرم و فنر خطوط ریلی در قطار شهری در نظر گرفته شود.

numerical and technical analysis of rail adequacy and the effectiveness of elastic layers in the concrete infrastructure of urban trains (case study: shiraz urban railway line)

the discussion on the analysis and design of concrete slab structures for railways, subways and urban trains and the effect of various elements on the elasticity and vibration of these tracks is very important and has been considered a general topic in the railway industry and structural design. in this regard, many researchers have presented many approaches and solutions in recent years to achieve a reliable and simple analysis and design method in this field. the use of mass and spring systems in railways, subways and urban trains is widely used. in addition, one of the most important issues in the analysis and design of railway lines is the choice of the railway profile and the investigation of the suitability of its construction under the applied loads. in addition, it is very important to establish a composition between the performance and vibration criteria of the railway concrete pavement to achieve a durable and stable track under the influence of dynamic work forces. this article presents general methods for the analysis and inspection of rail profiles on concrete slab lines, as well as the results of the rail analysis of the shiraz city railway and the effect of the use of elastic layers on it. in addition, based on the results of the vibration analysis carried out in this work, it is proposed to consider a vibration reduction of more than 20db at an operating frequency of more than 50hz in the mass and spring systems of urban railways train.