بررسی رفتار پل‌های قدیمی راه‌آهن تحت اثر حرکت قطار پرسرعت پردیس

Abstract

در شبکه راه‌آهن کشور 36000 پل وجود دارد که از میان آنها در حدود 3700 پل قوسی بنایی در حال سرویس‌دهی در شبکه راه‌آهن هستند. با توجه به قدمت 80 ساله شبکه راه‌آهن، این پل‌ها برای بارهای سرویس آن زمان (قطارهای با سرعت پایین) طراحی شده‌اند و در حال حاضر برای قطارهای با سرعت حداکثر 100 کیلومتر بر ساعت در حال سرویس‌دهی هستند. نظر به اهمیت قطارهای سریع‌السیر در صنعت ریلی و با توجه به اینکه بیشتر کشورهای توسعه یافته دارای شبکه راه‌آهن سریع‌السیر هستند، وجود این قطارها در کشور ضروری به نظر می‌رسد. به دلیل محدودیت‌های میدانی و اقتصادی جایگزینی این پل‌ها، ارزیابی رفتار آنها تحت اثر حرکت قطارهای پرسرعت امری ضروری است. هدف از مطالعه حاضر، بررسی رفتار پل‌های قوسی بنایی تحت اثر حرکت تنها قطار پرسرعت موجود در کشور (قطار پردیس) به وسیله ارزیابی دو پل قوسی بتنی غیرمسلح واقع در کیلومتر 23 و 24 راه‌آهن تهران- قم است. با توجه به رفتار پیچیده این سازه‌ها، انجام آزمایش‌های میدانی جهت ارزیابی رفتار آنها ضروری است، اما به علت تعدد این پل‌ها امکان انجام آزمایش‌های میدانی بر روی همه آنها وجود ندارد. بنابراین جهت مطالعه رفتار این پل‌ها، شبیه‌سازی دقیق آنها ضروری به نظر می‌رسد. بنابراین در مطالعه حاضر از روش اجزای محدود جهت مدل‌سازی این سازه‌ها استفاده شده است. جهت به‌هنگام‌سازی مدل‌های عددی، جابجایی کلید قوس تحت بار استاتیکی و حرکت دیزل و همچنین فرکانس سه مود اول پل‌ها به عنوان معیار کالیبراسیون انتخاب شده‌اند. با تهیه 13 مدل از قطار پرسرعت پردیس، به صورت بار متحرک و با سرعت 150 کیلومتر بر ساعت از روی مدل عددی عبور داده شده و در نهایت نتایج حاصل از 26 عدد تحلیل دینامیکی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که این پل‌ها می‌توانند با ایجاد تمهیداتی دارای رفتار قابل قبولی در برابر حرکت قطار پرسرعت پردیس باشند.