اصلاح الگوی حداقل پوشش خاکی پل های خاکی- فولادی راه آهن با استفاده از تحلیل سه بعدی اجزاء محدود

در سال های اخیر سازه های خاکی- فولادی به طور وسیعی در کشورهای مختلف به عنوان پل های راه و راه آهن مورد استفاده قرار گرفته اند. پل های خاکی- فولادی به جهت سادگی سیستم اجرا، سرعت اجرا و تنوع ابعاد و اشکال گزینه ای مناسب برای حذف تقاطعات همسطح راه و راه آهن می باشند. روابط آیین نامه ای موجود برای تعیین حداقل پوشش خاکی پل های خاکی- فولادی بر اساس بارگذاری راه تدوین شده و فلسفه آن اجتناب از گسیختگی کششی و لغزش گوه ای خاک روی سازه می باشد. در حالی که برای پل های راه آهن، روابط حداقل پوشش خاکی بایستی به گونه ای تدوین شود که نه تنها از گسیختگی خاک جلوگیری شود، بلکه ایمنی و سیر قطار در اثر نشست های احتمالی خاک به مخاطره نیفتد. لذا با توجه به معیار نشست مجاز خط و کنترل کمانش سازه، الگوی حداقل پوشش خاکی برای پل های خاکی- فولادی راه آهن در تحقیقات پیشین با استفاده از روش اجزاء محدود دو بعدی استخراج شده و روابط جداگانه ای برای پل های خاکی- فولادی به شکل جعبه ای و قوسی خوابیده ارائه شده است. لیکن در تحلیل دو بعدی امکان در نظر گیری اثر توزیع بار راه آهن در طول سازه (بعد سوم) وجود ندارد. از این رو، در این تحقیق با استفاده از تحلیل سه بعدی اجزاء محدود بر روی 32 عدد سازه، روابط حاصل از تحلیل دو بعدی با توجه به معیارهای نشست مجاز خط، اعوجاج مجاز خط آهن، تغییر شکل طولی سازه و کنترل کمانش دیواره های سازه اصلاح شده است. در این راستا، ابتدا حداقل پوشش خاکی هر سازه با تامین حدود مجاز تعریف شده در ضوابط راه آهن، مشخص شده است. سپس نتایج حاصل از تمامی سازه ها با نتایج دو بعدی مورد مقایسه گرفته و بر مبنای آن ضرایب اصلاحی به کمک روش حداقل مربعات خطا استخراج گردیده است.