تحقیق مهندسی مکانیک: بررسی تکنیک‌های کاهش ارتعاشات قطار و مترو

 سمینار بررسی تکنیک‌های کاهش ارتعاشات قطار و مترو

مقدمه

مترو، یک روش محبوب حمل‌ونقل زیرزمینی، به دلیل راحتی، ایمنی و مزایای زیست‌محیطی، به طور گسترده در مدرن‌سازی شهرهای بزرگ مورد استفاده قرار می‌گیرد. با ادامه گسترش شبکه ریلی و افزایش سرعت قطار، مسائل مربوط به ارتعاشات محیطی به طور فزاینده ای شدیدتر می شوند. ارتعاشات ناشی از فعالیت طولانی مدت متروها بر دوام ساختمان های مجاور تأثیر منفی می گذارد و مستقیماً زندگی روزمره ساکنان این ساختمان ها را تحت تأثیر قرار می دهد [1]. اخیراً، مسأله ارتعاشات ناشی از قطارها توجه زیاد مهندسین و محققین را به خود جلب کرده است. بهترین راهکار از لحاظ اقتصادی و زیست محیطی برای مقابله با این مسئله، بررسی و ارزیابی دقیق از مشکل، قبل از ساخت و بهره برداری خطوط ریلی جدید می باشد [2].

اکثر کلان شهرها با توجه به توسعه ی روز افزون مترو و قطارهای سریع السیر داخل شهری و زیرزمینی با شکایات و مشکلات زیادی نسبت به ارتعاشات و لرزش‌های حاصل از خطوط ریلی در مناطق مسکونی، بیمارستان‌ها، آزمایشگاه‌ها و مراکز علمی با دقت بالا رو به رو هستند و همواره در فکر کاهش و رفع این ارتعاشات می باشند. برای کاهش ارتعاشات ناشی از حرکت قطارها و قطارهای زیر زمینی در خاک، روش‌های مختلفی در طول زمان‌های مختلف بسط و توسعه داده شده است. یکی از معروفترین روش‌ها را می توان احداث ترانشه ی توپر و بلوک افقی مانع موج اشاره نمود. همچنین روش‌های مختلف دیگری برای کاهش ارتعاشات ناشی از حرکت قطارها پیش بینی شده است و محققین در صدد رفع یا بهبود روش‌های مختلف کاهش ارتعاشات می باشند [3].

اهداف تحقیق

اهداف کلی حاصل از این تحقیق به صورت خلاصه در زیر بیان می شود.

• بررسی تاثیر ارتعاشات منتقل شده از قطارهای زیرزمینی
• بررسی تاثیر پروفیل سطح زیر زمینی بر ارتعاشات منتقل شده از قطارهای زیر زمینی
• بررسی تاثیر لایه جاذب بر ارتعاشات منتقل شده در ساختمانهای نزدیک قطار

فهرست مطالب

فصل 1: کلیات تحقیق

1-1- مقدمه
1-2- بیان مسئله و ضرورت تحقیق
1-3- اهداف تحقیق

فصل 2: مروری بر منابع

2-1- مقدمه
2-2- تولید و انتقال ارتعاشات ناشی ازحرکت قطارها
2-2-2- منبع تولید ارتعاش
2-2-3- مسیر انتشار
2-2-4- دریافت کننده
2-3- سرعت و شتاب موج لرزه ای قطارهای زیرزمینی
2-3-1- ارتعاشات زمین ناشی از حرکت قطار
2-4- روش‌های انتقال ارتعاشات تونل‌های مترو به ساختمان
2-5- تاثیر قطارهای زیر زمینی بر ارتعاشات انتقالی زمین
2-5-2- شیوه تحلیلی
2-5-3- ارزیابی میدانی
2-5-4- روش‌های تجربی برای شناسایی ارتعاشات منتقل شده
2-5-5- شبیه سازی عددی

فصل 3: تکنیک‌های کاهش ارتعاشات قطارهای زیرزمینی

3-1- مقدمه
3-2- تکنیک‌های کاهش ارتعاش با استفاده از پروفیل سطح زیر زمینی
3-2-1- بست ریل و پد ریلی
3-2-2- استفاده از USM به منظور کاهش ارتعاشات
3-2-3- استفاده از SBMبه منظور کاهش ارتعاشات
3-2-4- سیستم‌های PV
3-2-5- تکنیک تزریق جت
3-2-6- استفاده از تکنیک REMS
3-2-7- تکنیک HAS
3-3- ارزیابی تاثیر پروفیل سطح خاک بر ارتعاشات زمینی ناشی از حرکت مترو تهران
3-4- تأثیر پدهای لاستیکی بر ارتعاشات و لرزش در تونل‌های مترو
3-5- اثر پروفیل سطح زیر زمینی ترانشه‌های V شکل در کاهش ارتعاشات قطار
3-5-2- بررسی اثر ترانشه‌های V شكل تحت اثر بار پلهای قطار MD36
3-5-3- بررسی رفتار ترانشه V شکل برای سرعت سير Km/hr ۸۰
3-6- پیش بینی ارتعاشات ناشی از زمین در مترو تهران با استفاده از مدل ارزیابی ارتعاش FTA
3-7- ارتعاشات مانا و نامانا در متروی تهران
3-7-2- تعیین اثر ساختگاه بر ارتعاشات خرد لرزه متروی تهران
3-8- روش‌های کاهش ارتعاشات زمینی مترو
3-8-1- تاثیر نوع روسازی بر کاهش ارتعاشات
3-9- کاهش ارتعاشات با استفاده از لایه‌های جاذب
3-9-1- مدل منبع ارتعاش
3-9-2- مدل مسیر انتقال
3-9-3- نتایج عددی

فصل 4: جمع بندی و پیشنهادات

4-1- مقدمه
4-2- جمع بندی
4-3- پیشنهادات
منابع و مآخذ

برخی از منابع:

Cao, S., Li, D., Li, Z., Wang, H., Yin, J., Chen, C., & Wang, F. (2024). Effects of train speed and passenger capacity on ground vibration of underground suburban railways. Scientific Reports, 14(1), 10531

Edirisinghe, T. L., & Talbot, J. P. (2025). The significance of soil–structure interaction in the response of buildings to ground-borne vibration from underground railways. Journal of Sound and Vibration, 597, 118812

Yoon, J. Y. , & Pyo, S. (2019). A Review of Mitigation Measures for Reducing Railway Rolling Noise from an Infrastructure Point of View. International Journal of Railway, 12(1), 1-9