شبیه سازی بار دینامیک قطار و بررسی تاثیر آن بر میزان لرزش سطح زمین

یکی از پیامدهای زیست محیطی تونلهای شهری، ایجاد لرزش در سطح زمین است که در برخی موارد می تواند آزار دهنده نیز باشد. هدف از این مطالعه شبیه سازی بار دینامیک ناشی از حرکت قطار و بررسی تاثیر آن بر لرزش سطح زمین است. برای این منظور ابتدا لازم است بار قطار شبیه سازی شده و اثر آن بر روی میزان لرزش سطح زمین مورد بررسی قرار گیرد. در این مطالعه، عوامل موثر بر بزرگی و فرکانس بار دینامیکی قطار مورد بررسی قرار گرفته و تغییرات نیروی قائم اعمالی از طرف واگن به ریل در یک مدل طولی از واگنها، بر حسب زمان، تعیین شده است. سپس تابع بار ناشی از حرکت قطار بر حسب فرکانس محاسبه شده و به کمک طیف دامنه فوریه، محدوده فرکانس بار شناسایی شده است. در مرحله بعدی با فیلترکردن فرکانسهای دارای انرژی کمتر در محدوده فرکانسی بار، بار دینامیکی قطار به صورت نقطه ای به مدل عددی تونل)خط 4 مترو تهران) اعمال شده است. به این ترتیب میزان لرزش سطح زمین به صورت نگاشتهای شتاب و سرعت مشخص شده است. مدلسازی انجام شده نشا نمی دهد که حداکثر لرزش سطح زمین در محدوده خط 4 مترو تهران، در اثر حرکت همزمان دو قطار با سرعت 80 کیلومتر بر ساعت که وزن هر واگن آن 100 تن است، برابر 84 دسی بل است که این مقدار می تواند برای ساکنان این منطقه آزاردهنده باشد.