شبیه سازی عددی سه بعدی تونل‌های کم عمق تحت بار دینامیکی قطار و تعیین روش احداث -بررسی موردی: تونل خط 3 متروی تهران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو

2 استادیار گروه مهندسی معدن دانشگاه زنجان

3 استاد دانشکده مهندسی معدن و متالورژی دانشگاه صنعتی امیر کبیر

4 معاونت فنی ایستگاه متروی آزادگان و تونل اتصال به پایانه جنوبی خط 3 مترو، شرکت جهاد توسعه منابع آب

چکیده

با گسترش روزافزون جمعیت شهری، ساخت و توسعه‌ی زیرساخت‌های شهری بیش از پیش ضرورت می‌یابد. توسعه‌ی ساخت تونل‌های مترو در محیط‌های شهری همواره با محدودیت‌ها و مشکلات جدیدی روبرو بوده است. یکی از مشکلاتی که در این تحقیق به آن پرداخته شده، تقاطع خطوط مترو با خطوط ریلی راه‌آهن است. هدف از این تحقیق، ارائه‌ی روشی مناسب جهت احداث بخشی از تونل خط 3 متروی تهران در عبور از زیر خطوط راه‌آهن سراسری تهران-اهواز می‌باشد. در طراحی اولیه، احداث این بخش از تونل به روش کند و پوش طراحی شده بود که با در نظر گرفتن مزایای فنی در اجرا و کاهش هزینه‌ها، روش پوش و کند برای اجرای طرح پیشنهاد شد. برای تحلیل پایداری این بخش از تونل، بار دینامیکی حاصل در اثر حرکت قطار شبیه سازی شده و تابع بار دینامیکی این حرکت بدست آمده است. این تابع توسط نرم افزار FLAC 3D بر روی مدل عددی ساخته شده از تونل اعمال شده است. سپس نتایج بدست آمده از مدل سازی با دو روش تحلیلی مقایسه شد تا وضعیت پایداری تونل با استفاده از پارامترهای سرعت حرکت قطار، وزن واگن، تعداد واگن و میرایی محیط در بحرانی‌ترین شرایط تعیین شود. تحلیل‌های انجام شده در این مقاله نشان می‌دهد که پایداری تونل در وضعیت مناسبی قرار دارد. 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Fryba L.(2001), »A rough assessment of railway bridges for high speed trains« Engineering Structures 23, 548-556
Zhang X. (2003), »Evaluation of impact factors for composite concrete–steel cellular straight bridges«, Engineering Structures 25, 313-321
Liu C. (2002), »Analytical dynamic impact study based on correlated road roughness« Computers and Structures 80, 1639-1650
Cheng Y.S. & Cheng Y.K.(2001), »Vibration of railway bridges under a moving train by using bridge-track- vehicle element« Engineering Structures 23, 1597-1606
Ju & Lin(2002), »Resonance characteristics of high-speed trains passing simply supported bridges« Journal of Sound and Vibration 267, 1127-1141
Lou P.(2005), »A vehicle-track-bridge interaction element considering vehicle’s pitching effect« Finite Elements in Analysis and Design 41, 397-427
Rashid S. (2011), »Parametric study of bridge response to high speed trains«, Department of civil and architectural engineering, KTH Royal institute of technology, Stockholm, Sweden
Yang Y. B., Yau J. D. & Wu Y. S. (2006) »Vehicle-Bridge Interaction Dynamics- With Application to High-Speed Railways«, World Scientific
Nejati H.R. (2009), »Dynamic analysis of railway tunnels based on in-situ andlaboratory test data«, A thesis submitted for the degree of master, Tarbiat Modares University
Islamic republic of Iran management and planning organization, (2001), Standard load for bridges
Clough RW, Penzien J. »Dynamics of structures«. second ed. New York, NY: McGraw-Hill Book Co.; 1996.
Ghannad. M. H, Geranmayeh. V. R & Zare. S (2011), »Construction of Cover and Cut Tunnels in Urban Areas Case Study: Tehran-Tabriz Railway Tunnel«, first asian and 9th iranian NNELLING symposium
Brinckerhoff P. (2007), »Tunnels and Underground Stations Technical Memorandum Honolulu High-Capacity Transit Corridor Project« City and County of Honolulu and Federal Transit Administration
Greifeneder E. (2003), »Comparison of Cut-and-Cover Tunneling Method vs. New Austrian Tunneling Method (NATM) for Urban Tunnels with Shallow Overburden«, Technical University of Vienna Faculty of Civil Engineering, Master’s Thesis