فهرست مطالب

  • سال دوم شماره 4 (پیاپی 5، زمستان 1384)
  • تاریخ انتشار: 1384/10/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • جبار علی ذاکری صفحه 213
    واکنش دینامیکی پل های راه آهن به عوامل متعددی بستگی دارد. یکی از این عوامل ساختار سیستم روسازی خط آهن در روی پل است. روسازی خط آهن در پل ها می تواند به صورت روسازی سنتی بالاست دار، روسازی صلب بدون بالاست و روسازی با تراورس ویژه (بدون بالاست) باشد. پل های راه آهن با هر یک از این سیستم ها، رفتار دینامیکی متفاوتی از خود نشان می دهند. در این مقاله سعی شده است علاوه بر مدل سازی سیستم مکانیکی پل - قطار، سیستم روسازی خط آهن (نوع سوم از انواع فوق الذکر) نیز مدل سازی شود. ابتدا با شبیه سازی مدل پل - خط آهن - قطار، معادلات حرکت آنها به صورت ماتریس های غیر خطی تابع زمانی تشکیل شده و با استفاده از روش انتگرال گیری مستقیم حل شده است. مطالعه موردی بر روی پل سه دهانه بتنی با شاهتیرهای پیوسته با استفاده از مدل مکانیکی و روش تحلیلی ارائه شده، صورت گرفته است.
    نتیجه محاسبات نشان داد که اثرات خط آهن در راحتی مسافران (شتاب های جانبی و قائم وسیله نقلیه ریلی) بسیار مهم است. در خصوص اثرات خط آهن بر روی واکنش های دینامیکی پل ها بستگی به طول دهانه آنها داشته و در پل های با دهانه های کوچک تر از 25 متر تاثیر بسزایی دارد ولی در پل های با دهانه های بیشتر نقش مهمی بازی نمی کند.
    کلیدواژگان: اندرکنش پل، قطار، دینامیک پل های راه آهن، اندرکنش چرخ، ریل، راحتی سفر
  • سید مهدی زهرایی، محمد مهدی محمدی صفحه 223
    با توجه به انواع خسارتهای پلها در زلزله های گذشته که عمدتا به علت تخمین کمتر از واقع نیروهای زلزله بر آنها ایجاد شده، می توان از جداگرهای لرزه ای به نحو مؤثری در مقاوم سازی پلهای موجود و یا طراحی پلهای جدید واقع در نواحی لرزه خیز بهره گیری کرد. هدف از تحقیق حاضر، ضمن بررسی خواص جداگرهای لرزه ای الاستومری، ارائه مبانی طراحی این جداگرها بر طبق آیین نامه آشتو و بررسی تاثیر پارامترهای مختلف این جداگرها مانند سختی اولیه، سختی ثانویه و نیروی تسلیم آنها در بهبود رفتار لرزه ای پنج پل بزرگراهی نمونه بوده است. بر اساس نتایج به دست آمده، این جداگرها در کاهش نیروها و جابه جایی های لرزه ای پلها تاثیر بسزایی دارند. هر چه پل سختی جانبی بیشتری داشته باشد، تاثیر جداسازی لرزه ای مشهودتر است. سختی اولیه جداگر نقش تعیین کننده ای در بازده سیستم ایفا می کند. نیروی تسلیم جداگر نیز با کنترل میرایی هیسترتیک، در رتبه دوم اهمیت قرار دارد. همچنین هرچه سختی اولیه جداگر کمتر باشد، معمولا نیروها و جابه جایی های نسبی پل کاهش بیشتری پیدا می کنند، اما جابه جایی های مطلق عرشه پل بیشتر می شود که می توان با بکارگیری قطعاتی که نیروی تسلیم و میرایی جداگر را افزایش دهد، مقدار جابه جایی های کل را نیزکاهش داد. بنابراین با توجه به طراحی ها و تحلیل های انجام شده، می توان از جداگرهای لرزه ای الاستومری در مقاوم سازی پلهای موجود یا طراحی پلهای جدید، به نحو مؤثری بهره گیری کرد.
    کلیدواژگان: جداسازی لرزه ای، جداگرهای الاستومری، طراحی و بهسازی لرزه ای، رفتارغیرخطی جداگر، تحلیل غیرخطی، تاریخچه زمانی
  • جواد سوادگری، ابوالفضل حسنی*، سید روح الله معافی مدنی صفحه 237

    فراوانی استفاده از روسازی آسفالتی در ایران و جهان تحقیق حاضر را به سویی هدایت کرد که در آن رویه های آسفالتی گرم از نظر مقاومت لغزشی جهت تعیین عملکرد نسبی آنها ارزیابی و با یکدیگر مقایسه شوند. در این مطالعات مقاومت لغزشی با دستگاه آونگ انگلیسی و بافت درشت با آزمایش پخش ماسه اندازه گیری شدند.
    در این تحقیقات همچنین با حفظ نوع سنگدانه، سه نوع مخلوط که هر یک از نظر بافت درشت، اندازه اسمی، دانه بندی و نسبت درشت دانه به ریز دانه در مخلوط متفاوت هستند مورد مطالعه و تحقیق قرار گرفته اند. نمونه های مربع شکل 30 30 سانتیمتر و با ضخامت معمول لایه رویه یعنی 5 سانتیمتر ساخته شدند که از بسیاری جهات شرایط یک لایه رویه در میدان را شبیه سازی می کنند. نتایج حاصله نشان میدهند که بافت درشت، اندازه اسمی، دانه بندی و نسبت درشت دانه به ریز دانه بر حسب درصد ردشده از الک 75/4 میلی متر درمیزان مقاومت لغزشی تاثیر گذارند.

    کلیدواژگان: مقاومت لغزشی، روسازی آسفالتی، آونگ انگلیسی، بافت ریز و درشت، اندازه اسمی
  • جلیل شاهی، محمود احمدی نژاد، عبدالرضا الاسلامی صفحه 245
    به دلیل نتایج و فواید قابل توجه مدل سازی تصادفات، تلاش های بسیاری در زمینه ارائه مدل های پیش بینی تصادفات در کشورهای مختلف صورت گرفته اند. چنین تحقیقاتی در کشور ما از سابقه قابل توجهی برخوردار نیستند و به ویژه درمورد موتورسیکلت ها تاکنون تحقیقی انجام نشده است.
    در این تحقیق با بهره گیری از ایجاد ارتباط بین بانک اطلاعات تصادفات تهران و مدل جامع حمل و نقل و ترافیک این شهر، یک پایگاه اطلاعاتی جامع شامل کلیه اطلاعات تردد، طرح هندسی، مشخصه های افراد و مشخصه های وسایل نقلیه درگیر در تصادفات درمورد 241 تقاطع شهر تهران به دست آمده و با استفاده از آن مدل هایی در زمینه پیش بینی تعداد تصادفات موتورسیکلت ها در تقاطع و همچنین برآورد احتمال درگیر بودن موتورسیکلت در تصادفات تقاطع های شهر تهران ارائه شده است. از دو روش مدل سازی رگرسیون لاجستیک و رگرسیون خطی عمومی در این تحقیق بهره گرفته شده است. اصول مربوط به هریک و کنترل های مربوط به صحت کاربرد آنها نیز در مقاله ارائه شده اند. در این مقاله همچنین به بررسی اثر پارامترهای مختلف بر احتمال درگیر بودن موتورسیکلت در تصادف، تعداد تصادفات و مقایسه اثرات بین عوامل مختلف پرداخته شده است.
    کلیدواژگان: رگرسیون خطی عمومی، رگرسیون لاجستیک، تصادف، موتورسیکلت، تقاطع، مدل سازی
  • کیوان قصیری، فهیمه مرشد سلوک صفحه 257
    در این مقاله با توسعه الگوریتم فوق ابتکاری سیستم اجتماع مورچه ها2(ACS) الگوریتمی برای زمان بندی حرکت قطار معرفی شده است. ابتدا نوعی از مسئله زمان بندی حرکت قطار در قالب یک برنامه ریزی ریاضی مدلسازی و سپس الگوریتمی مبتنی بر ACS برای حل آن پیشنهاد شده است. با این فرض که هر قطار در مسئله زمان بندی حرکت قطار معادل یک شهر در مسئله فروشنده دوره گرد3(TSP) باشد، ACS بر روی گراف مسئله TSP، توالی حرکت قطارها را مشخص می کند. بر اساس این توالی و رفع تلاقی در برخورد قطارها، زمان بندی حرکت مشخص خواهد شد. مثالهای عددی در ابعاد کوچک و متوسط برای بررسی صحت و کیفیت جوابها توسط الگوریتم حل شده و نتایج حاصله با حل دقیق بهینه آنها مقایسه شده اند. از مقایسه نتایج حل دقیق مسائل و حل آنها توسط الگوریتم پیشنهادی صرفه جویی های زمانی و پاسخی با کیفیت خوب به دست آمده است. در انتها برای توصیف نحوه محاسبات نیز یک مطالعه موردی ارائه شده است.
    کلیدواژگان: الگوریتم فوق ابتکاری، بهینه سازی اجتماع مورچه ها، سیستم اجتماع مورچه ها، مسئله زمان بندی حرکت قطار، مسئله فروشنده دوره گرد
  • حبیب الله نصیری، روزبه محقق زاده صفحه 271
    مطالعات انجام شده در مورد تاخیر وسایل نقلیه در تقاطع های چراغدار، اکثرا به برآورد میانگین تاخیر می پردازند، ولی حجم مطالعات در مورد تغییرات و توزیع تاخیر بسیار کمتر است. توجه نکردن به این موضوع تاثیر قابل توجهی بر دقت در محاسبه زمان سفر در کمانها دارد.
    در این تحقیق با استفاده از داده های بدست آمده از آمار تاخیر که به روش «زمان سفر» در 3 تقاطع چراغدار با زمانبندی ثابت در شهر تهران انجام گرفته، مدلی برای تابع احتمال توزیع تاخیر در تقاطعهای چراغدار پیشنهاد شده است.
    برای این منظور بهترین تابع توزیع به وسیله نرم افزار Arena به داده های جمع آوری شده برازش شد. نتایج تحقیق نشان می دهد که تابع توزیع «ویبول» منجربه خطای کمتری از بقیه توابع می شود. دو پارامتر این تابع نیز به وسیله «میانگین داده ها» و «نسبت طول چرخه به طول سبز» تقریب زده شده اند.
    کلیدواژگان: تقاطع، چراغدار، تاخیر، توزیع
|
  • J. A. Zakeri Page 213
    Railway is a major transportation system for mass transport at high speed to connect large cities. Recently many concerns have been focused on developing new type of train and increasing the maximum speed moreover to cope with the congested situations and environmental problems of railroads and roadways. One of the most important structural problems to meet the social demands would be to solve the dynamic interaction of vehicles, the rail and bridge, evaluate the running safety, and assume excellent riding comfort at high-speed operation.The dynamic response of railway bridge under moving load has been studied both theoretically and experimentally for many years. Recently, more sophisticated models that consider various dynamic characteristics of the moving vehicle have been used. Traditionally in studying the dynamic response of a vehicle-bridge system, two sets of equations of motion can be written, one for the vehicle and the other for the bridge or rail. It is interaction force existing at the contact point between the two subsystems that make the two sets of equation coupled. One feature with this kind of contact problem is that the contact points move from time to time. To solve these two sets of equations, procedures of an iterative nature can generally be followed one drawback of this approach is that the computation involved in the iteration process can be significantly large. The converge rate is likely to be low, when dealing with the more realistic case of a bridge bearing a series of vehicles in motion. From literature review, it is clear that most of the existing procedures cannot be efficiently adopted in the analysis of general vehicle-track-bridge systems. In this paper, a finite element formulation to solve the dynamic response of vehicles, the rail and a general bridge is presented. The interaction between wheel and rail is completely considered here. A mechanical model to describe the interaction between the wheel and the rail that is connected directly with the bridge is described. For the vertical and rolling motion, constraint equation to connect wheel-set and the rail are given. The equations become time-dependent since wheel-set move on the rail at high speed. For the transverse and yawing motions, constitutive equations to describe the relationship of interaction forces and relative velocities between wheel and rail are given in a form to be treated in the finite element solution procedure. The numerical method of solving the equation of the motions of vehicle-track-bridge systems effectively under the constraint and constitutive equation to express the interaction between the wheel and rail is discussed.A computer program, DTVBI has been developed for the nonlinear analysis on vehicle-track-bridge interactions. Numerical examples are demonstrated to assume the validity and effectiveness of the proposed method. Case study carried out on concrete three-span bridges with continuous girders by using mechanical model and presented analytical method. The results of calculations showed that a track effect on running comfort of passengers (lateral and vertical accelerations of rolling stocks) is very important. Track effects on bridge dynamic responses depend on their span length and in bridges with spans smaller than 25m have considerable effect, however, in bridges with larger spans have less effect.
  • M. Zahraiee, M.M Page 223
    Many damages to the structure of bridges occurred during the past earthquakes, are mostly the result of underestimation of seismic forces. For this reason, seismic isolation can be effectively used in designing or retrofitting the bridges in high seismic zones. The objective of this paper, along with the study of characteristics of electrometric isolator that can be manufactured in the country, is to briefly present design guidelines of these isolators and to investigate the effects of key parameters like elastic stiffness, inelastic stiffness and yielding force of isolators on seismic performance of five typical highway bridges.Based on the results obtained in this research, seismic isolators have a significant role in reduction of seismic forces and displacements of the typical bridges, protecting sub structural elements which are usually weak and brittle. The larger the bridge lateral stiffness, the more effective will be the seismic isolation. The primary elastic stiffness and yield force of isolators are the key factors in isolation efficiency and its hysteretic damping.By decreasing the elastic stiffness of isolators, the bridge response will decrease while the absolute displacement of the bridge deck will increase. This drawback can be compensated by increasing yielding force and damping of isolators by inserting other types of passive devices. Optimum design can be found through numerical investigation. It is eventually concluded that elastomeric seismic isolators can be effectively used in designing new bridges or retrofitting existing bridges, according to the performed design and analysis of bridges in this paper. Experimental studies on seismic isolators are recommended as a complementary to numerical procedure to ensure desired lateral performance of isolated bridges.
  • J. Soudagari, A. Hassani, S.R. Moafi Madani Page 237

    One of the effective factors in road safety and accident reduction is to combat road surface slipperiness. The greater the coefficient of friction at the contact patch, the greater will be the degree of vehicle control in bringing it to a halt, thus helping reduce accidents.Asphalt pavements are used extensively throughout the world in general, and in Iran in particular. Thus, in this research hot asphalt mixes (3 types) have been studied for their relative performance in skid resistance. In this research, British Skid Resistance Tester (commonly known as the Pendulum) has been used to evaluate the skid resistance of laboratory made samples and the macrotexture of these surfaces have been measured using the sand-patch technique.In this research, by keeping the aggregate type the same, three types of asphalt mixes that is; pervious macadam, stone mastic asphalt and asphalt concrete are made and evaluated that are different in respect of macrotexture, nominal size, aggregate grading and the percentage of large to small aggregate fractions. Samples made measure 30 x 30 cm with a thickness of 5 cm which are the same as a complete wearing course layer in the field. As asphalt pavements are extensively used in Iran and in the world in addition to mechanical specifications of the asphalt mix the skidding resistance should also be considered. The results show that:1.Among the porous asphalt, SMA asphalt, and the asphalt with continuous grading (concrete asphalt), the porous asphalt is advantageous from the skidding resistance point of view.2.The nominal size of the mix affects the skid resistance of the size, and in the range of 4.75 to 19 mm. nominal size that were studied in this research. The less the nominal size of the mix, the more will be its skid resistance.3.Investigations show that the content of aggregates passed through sieve No. 4.75mm. affects the skid resistance of the nominal size measured by the English pendulum and the skid resistance of the aggregates has a reversed relationship with the aggregates passed thought the same sieve.4.In the asphalt with continuous concrete asphalt grading, the reduced skid resistance between nominal size of 4.75 and 9.5 mm. is not considerable, however it is influential on other parameters like Marshall Stability

  • J. Shahi, M. Ahmadi Nejad, A. Sheikholeslami Page 245
    Motorcycles are mostly used in city and intercity travels in the country and their utilization has recently grown significantly. Using motorcycles have not unfortunately been associated with appropriate planning, therefore it has brought up so many problems through which the most important one is the increased number of accidents and the consequent damages and mortalities. Due to the complexity of cars and vehicles accident, the number of research studies in this respect has not been satisfactory in the world. In our country no research study has been implemented up to now.In this research study that part of it has been presented in this paper, a comprehensive database including all the information on geometric design of roads, specifications of traffic, specifications of the vehicles involved in accidents in 241 intersections in Tehran have been collected. This database was prepared by utilization of the Database of Tehran Vehicles Accidents, as well as Tehran Comprehensive Studies on Transportation and Traffic. By using this database some models were made for the purpose of predicting motorcycles accidents in the studied intersections, as well as the probability of motorcycles involvement in the intersections accidents. The logistic regression was used for modeling. Results show that factors like the intensity of accidents, dryness of the pavements, existence of the special bus lines, locating the intersections in the forbidden traffic areas, are amongst the most important factors that have the greatest effects on the motorcycles involvement in Tehran accidents in intersections. Using the motorcycles involvement probability parameter in accidents and application of public linear models and appropriate transfer functions have resulted a model by which the prediction of the number of motorcycles accidents in the city intersections would be possible. The accuracy of the model is descriptive of the fact that the attempts performed in predicting the motorcycles accidents have been quite successful.Based on the obtained results, regarding the probability of motorcycles involvement in accidents there are some factors influencing the whole process. These factors are the route grading, traffic volume, the difference between the input and output of routes, two sidedness of the routes and finally, the width of the roads. These factors have the greatest effects on the number of accidents in Tehran intersections.
  • K. Ghoseiri, F. Morshedsolouk Page 257
    Train scheduling problem is one of the severe problems in rail transport planning. Mathematical programming, simulation, expert systems, heuristic and meta-heuristic methods, and combinational methods are amongst techniques for train scheduling. This paper develops an algorithm to train scheduling problem using Ant Colony System meta-heuristic. At first, a kind of train scheduling problem is formulated in a mathematical model and then the algorithm based ACS is presented to solve the problem. The problem is considered as a traveling salesman problem wherein cities represent the trains. ACS determines sequence of trains dispatched on the graph of TSP. According to the sequence as well as removing trains collisions incurred, train scheduling is determined. Numerical examples in small and medium size are solved by using the algorithm and compared to exact optimum solutions to check for the quality and accuracy. To analyze the solution results obtained, they are compared with those of exact optimization method of the train scheduling model. For this purpose, computations are carried out for 45 problems including 3 to 8 trains and 2 to 8 track sections. Comparison of the solutions shows good enough quality and time savings. Sensitivity of the run times of the algorithm with respect to variation of number of track sections as well as with respect to variation of number of trains have been shown and compared with those of exact optimization method. To clarify use of the proposed algorithm, a problem with 30 trains and 4 track sections is solved to illustrate the solution. Structure of the paper is as follows: section 1 presents a hierarchical process of rail transport planning and ant’s behavior which gives inspiration for ant algorithms, is presented. Section 2 reviews the literature of the train scheduling problem and then the manner of creating, developing and applying the ant algorithms is put forward. Section 3 presents the proposed ACS-based model and solution method using ACS for train scheduling. In this section a mathematical model for train scheduling on a single track line is presented. Section 4 illustrates the analysis of the model. This chapter compares the solution results obtained from the model with those of exact optimization method of the train scheduling. Section 5 presents a case study that supports the qualified results of the model. This section describes how to determine the ACS algorithm parameters and section 6 summarizes the paper.
  • H. Nassiri, R. Mohagheghzadeh Page 271
    Accurate estimation of delay is difficult because of the randomness of traffic flow and large number of factors affecting intersection capacity. Existing delay models provide only approximated point of estimates of signalized intersections. Identification and evaluation of probability distribution of delay can be beneficial in understanding the nature of its variability at signalized intersections. In this study travel time delay data at three per-timed signalized intersections in Tehran, Iran were evaluated. The main purpose of this research is to present a delay distribution prediction model based on the data collected at some signalized intersections in Tehran. For this purpose the following steps have been taken:1. Literature reviews on queuing theory and existing delay models, well as well as theoretical support for the study.2. Sampling and data collection regarding delay of vehicles in some fixed time signalized intersections in Tehran.3. Determination of delay distribution functions by existing vehicles delays values obtained from the data. For this purpose the frequency of delays (data) in various intervals was calculated and then, based on the obtained histogram of the data, a few distribution functions (i.e. Weibull, Gamma, Beta, Normal, Erlong, Triangular, Exponential and Uniform) were fitted to this data and consequently the best delay distribution function was obtained. 4. Presentation of a model for predicting the delay time in some signalized intersections in Tehran.Hence, delay probability distribution functions were developed for each signalized intersection using Arena simulation software. Results of simulation show that Weibull distribution function provided better fits for delay data at all three intersections. The two parameters of this distribution were estimated by "average delay" and "g/c" ratio.