مدل‌سازی عددی دیوارهای مکانیکی خاک مسلح تثبیت یافته با مهار صفحه‌ای تحت بار ارتعاشی قطار سریع السیر

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکزی

2 دانشیار، دانشگاه شهید بهشتی، دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست، تهران، ایران

3 عضو هیات علمی گروه عمران دانشگاه آزا د اسلامی واحد تهران مرکزی

چکیده

پیشرفت روزافزون جامعه بشری و افزایش جمعیت، نیاز به جابجایی با سرعت بالا و استفاده از قطارهای پرسرعت را بیش از پیش مطرح کرده است. جابجایی با سرعت بالا به وسیله قطارها نیازمند بستری مناسب برای عبور از روی مناطق مختلف دارای خاک نرم و جلوگیری از خارج نشدن قطار از ریل و خسارات جانی و مالی است. تاکنون تحقیقاتی در خصوص دیوارهای مکانیکی خاک مسلح تثبیت شده با مهارهای صفحه‌ای به صورت استاتیکی و آزمایشگاهی انجام شده است، اما تاثیر عبور قطارهای پر سرعت بر روی این دیوارها به صورت عددی دیده نشده است. مطالعه پیش‌رو به بررسی نتایج مدل‌سازی عددی سه بعدی تاثیر عبور قطار سریع‌السیر از روی دیوارهای مکانیکی خاک مسلح تثبیت شده با مهارهای صفحه‌ای با استفاده از نرم افزار Plaxis 3D می پردازد. نتایج مدل‌سازی‌ها نشان داد که با افزایش تعداد صفحات مهاری به همراه کاهش ابعاد آن‌ها جابجایی افقی و نشست در تاج دیواره کاهش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Numerical modeling of mechanically earth walls stabilized by plate anchors under the vibration of high-speed train

نویسندگان [English]

  • AmirSaeid Moaradi Andarab 1
  • Amir Ali Zad 1
  • Ali Noorzad 2
  • Maryam Yazdi 3
1 Department of Civil Engineering, Islamic Azad University, Central Tehran Branch, Tehran, Iran
2 Faculty of Civil, Water & Environmental Engineering, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran
3 Associate Prof., Department of Civil Engineering, Islamic Azad University, Central Tehran Branch
چکیده [English]

The advancement of technology with an increasing population has led to the requirement for high-speed mobility trains. High-speed transportation by trains requires passing through soft soil conditions, which requires stability. High-speed trains are used nowadays in developed countries to reduce travel time. When the train moves at a critical speed, it can significantly increase the dynamic responses of the components on the railway lines. The present study examines the results of 3D numerical modeling, considering the impact of the high-speed train passing through the mechanical earth wall stabilized by plate anchors. Numerical modeling was carried out using Plaxis 3D finite element software. The impact of various factors such as the speed of the train (180, 200 & 250 Km/h), the number of plates (single, double, and triple), and the number of train tracks (1 & 2 tracks) have been investigated. The Hardening soil with small strain model has been used for modeling the behavior of the backfill soil. In this study, the geometrical characteristics of the Thalys high-speed train were used to model the train passing through the walls of 6 meters that were stabilized with plate anchors. From the results, it was concluded that Increasing train speed from 160 to 250 Km/h increases the settlement under the rails by 11% and increases the horizontal displacement of the wall by 13%. It was confirmed that increasing train speed will result in an increase in the settlement under the rails and increases the horizontal displacement of the wall in all investigated cases. Increasing the number of plates along with decreasing their dimensions has a positive effect on the wall’s performance with regard to the horizontal displacement of the wall. Also, it should be mentioned that by increasing the number of train tracks from 1 to 2, the settlement under the rails increased by 5%, and the horizontal displacement of the wall increased by 20%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • thalys high
  • speed train, retaining wall,
  • plate anchor
  • numerical modeling