Yüksek hızlı trenlerin çevre yapılarda oluşturduğu titreşimlerin önlenmesi için bariyer sistemlerin etkinliğinin parametrik olarak incelenmesi
The parametric performance investigation of the barrier systems for the prevention of the induced vibrations due to high speed trains in the nearby structures
- Tez No: 354284
- Danışmanlar: PROF. DR. ERKAN ÇELEBİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, İnşaat Mühendisliği, Engineering Sciences, Civil Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Geoteknik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 167
Özet
Hızlı demiryolu hattına yakın yapıları yumuşak zemin koşullarında taşınan kuvvetli titreşimlerden korumak için düşey dalga bariyeri veya dalga engelleyici yapay anakaya modeli inşaat mühendisliğinin pratik uygulamalarında kullanılmaktadır. Dalga bariyerlerinin titreşim kaynağının yakınına yerleştirilmesi aktif yalıtım yapıldığını, titreşim kaynağının uzağında, korunacak yapının yakınında yer alması ise pasif yalıtım yapıldığını göstermektedir. Bu çalışmanın öncelikli hedefi hızlı tren trafiğinin ürettiği titreşimleri ve dalga bariyerinin yerleştirilmesi ile çevre binalardaki etkilerinin azaltılmasına ilişkin çözümleri, yapı-zemin ortak sisteminin karşılıklı etkilerinide kapsayan bir dalga yayılım problemi olarak ele alıp, ayrık sayısal çözüm yöntemlerinden yararlanarak idealize edebilmektir. Sonsuz zemin bölgesinin ayrıklaştırılması ve buna bağlı olarak radyasyon koşulunun sağlanması kesim noktalarında uygun sınır koşullarının yazılarak geometrik sönümün probleme dahil edilmesi ile mümkündür. Bu amaçla, problemin arazi koşullarını gerçeğe yakın temsil eden malzeme yaklaşımlarına dayanan ve zeminin geometrik sönümünün hesaba katıldığı sayısal model, iki boyutlu düzlem şekil değiştirme koşulları altında sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak elde edilmiştir. Sonlu elemanlar metodu kullanılarak zaman tanım alanında yapılan çözümlemelerde dinamik yük kaynağı olarak, Türkiye'nin yüksek hızlı demiryolu hatlarında kullanılan lokomotiflerin V=250 km/h geçiş hızına ait demiryolu platformuna uyguladığı yük fonksiyonu kullanılmıştır. Zemin ortamının doğrusal olmayan mekanik davranışını temsil etmek için, Mohr-Coulomb akma kriteri altında elasto-plastik malzeme modeli tercih edilmiştir. Geliştirilen yapı-zemin-dalga bariyer sisteminin matematik simülasyonu ile, yüksek hızda hareket eden tren yüklerinin özellikle taşıma gücü açısından zayıf, alüvyon zeminlerde neden olduğu kuvvetli dalga yayılışı ve sonucunda yapı-zemin dinamik etkileşimi problemi analiz edilerek en uygun yalıtım aracı belirlenmiştir. Dalga bariyerinin ideal boyutlarının ve tesis edileceği yerin belirlenerek yalıtım performansı açısından en uygun dolgu malzemesinin seçimi, kapsamlı parametrik çalışmalar yürütülerek araştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
To protect structures nearby high-speed railway track from soft ground transmitted strong vibrations, trench barrier or artificial bedrock wave impeding model can be used in civil engineering practical applications. Installation of wave barriers nearby the vibratory source indicates the active (near field) isolation, whereas the placement away from the vibratory source nearby the structure to be protected from incoming waves indicates passive isolation. The primary objective of this study is to deal with railway traffic induced vibrations and associated solutions to reduce its influence on surrounding structures by installation of wave barriers as wave propagation problems including soil-structure interaction, and then to idealize by utilizing discrete numerical solution methods. Discretization of finite-soil and preparing radiation condition which depends on discretization is possible by adding geometric damping into problem at cut off points with defined suitable boundary conditions. To this end, approaches to the problem based on material representing in-situ soil condition close to reality and a numerical model that takes into account the geometrical damping of a soil were obtained by using the finite element method under the two-dimensional plane-strain conditions. In the time domain analysis using the finite element method, the high speed train load function on the slab track is simulated corresponding to railway engine passing with a velocity of 250 km/h on the Turkish high-speed rail lines. To represent the non-linear mechanical behavior of a soil environment, the elasto-plastic material model has been preferred under Mohr-Coulomb yield criterion. The most optimum wave impeding barrier is achieved by mathematical simulation of the developed soil-structure-wave barrier system, strong ground motion particularly weak in terms of carrying capacity in alluvial soils induced by high speed train moving loads and analyzing soil?structure dynamic interaction problem as a result. Determining the ideal size and the localization of the wave barrier, the selection of backfill material based on the screening performance, is investigated by carrying out extensive parametric studies.
Benzer Tezler
- Yüksek hızlı tren kaynaklı titreşimlerin zemin ve yapılar üzerindeki etkisinin değerlendirilmesi: Deneysel ve sayısal çalışma
Evaluating the impact of high-speed train-induced vibrations on ground and structures: Experimental and numerical study
ABDUL AHAD FAIZAN
Doktora
Türkçe
2023
İnşaat MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN KİRTEL
PROF. DR. MACIEJ DUTKIEWICZ
- Highly modular and scalable power module platform for railway traction converter applications
Raylı ulaşım cer konverteri uygulamaları için modüler ve ölçeklenebilir güç modülü platformu
EKREM RAUF GÜNEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SALİH BARIŞ ÖZTÜRK
- Yüksek hızlı izli ulaşım sistemlerinin çok ölçütlü değerlendirilmesi
Multi-criteria evaluation of high speed tracked transport systems
DAMLA ALTINCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Ulaşımİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZÜBEYDE ÖZTÜRK
- Yaşam alanları bakımından devingen mekânların irdelenmesi
To exemine mobil areas ecordance to the living places
HÜNKAR GÜNDOĞMUŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
İç Mimari ve DekorasyonKocaeli Üniversitesiİç Mimarlık Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. DENİZ DEMİRARSLAN
- Stratejik analiz ve bir firma uygulaması (Migros Türk A.Ş.)
Strategic analysis and a case study (Migros Türk)
SERKAN BOLAT
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
İşletmeİstanbul Üniversitesiİşletme Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERYAL ORHON BASIK