بررسی تاثیر تحریکات لرزه ای با شتاب اوجهای مختلف در رفتار خطوط ریلی با استفاده از یک مدل عددی سه بعدی

خطوط بالاستی از مهم ترین زیرساختهای آسیب پذیر شبکه خطوط ریلی در زمان وقوع و پس از وقوع زلزله است که با وجود اهمیت کارآیی مناسب آن در سیر ایمن قطار، مطالعات اندکی در خصوص میزان تاثیرپذیری این خطوط در شرایط زلزله انجام شده است بنابراین در مقاله حاضر که ابتدا یک مدل سه بعدی اجزاء محدود مناسب برای تحلیل لرزه ای، توسعه داده شده که در آن ریلها و تراورسها با استفاده از المانهای تیر خمشی به عنوان روسازه خط و بالاست و زیربالاست با استفاده از المانهای جرم- فنر- میراگر به عنوان زیرسازه خط مدلسازی شده است. در مدل مذکور اثر مقاومت خط در راستای طولی و جانبی با استفاده از مدل فنر در نظر گرفته شده است. اعتبار سنجی مدل با انجام مقایسه بین نتایج حاصل از آزمایش میزلرزه و نتایج به دست آمده از تحلیل عددی لرزه ای انجام گرفته است. در ادامه، رفتار خطوط ریلی بالاستی در برابر زلزله با ساخت شتابنگاشت مصنوعی بررسی شده است. شرایط سازه ای خط شامل نیروهای محوری، نیروهای برشی و لنگرهای خمشی ایجاد شده در ریلها و تراورسها نیز مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است.
نتایج بیانگر آن است که حداکثر تغییرمکان طولی و جانبی خط به ترتیب از مقدار 0/07و 20/35میلیمتر در تحریک با شتاب اوج 200 gal به مقدار0/035 و 101/8میلیمتر در تحریک با شتاب اوج 1000 gal می رسد که می تواند موجب مشکلات بهره برداری از خط شود. نتایج همچنین نشان می دهند هرچند تحریکات لرزه ای تاثیرسازه ای قابل توجهی بر تراورسها ندارند، اما می توانند بر ریلها اثرات نامطلوبی برجای گذارند، بویژه آن گه موجب کمانش آنها حتی در شتاب اوجهای پایین می شوند.