توسعه روشی ساده به منظور پیش‌بینی عمر خستگی روسازی دال‌خط راه‌آهن

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

چکیده

براساس ادبیات موضوع، خستگی بتن مهمترین عامل از بین رفتن روسازی دال­خط راه­آهن می­باشد. در این مقاله، روشی ساده توسعه داده شده است تا با کمک آن بتوان عمر روسازی دال­خط را تخمین زد. به این منظور با کمک مدل نظری تیر دوگانه قرار گرفته بر روی بستر ارتجاعی، تاریخچه زمانی تنش تجربه شده توسط دال بتنی ناشی از عبور یک چرخ قطار تقریب زده
می­شود. در ادامه و با کمک روش سیلان باران، تعداد سیکل­های دامنه تنش تجربه شده توسط دال بتنی ناشی از عبور ناوگان تقریب زده می­شود. در نهایت و با توجه به مدل رفتاری خستگی بتن ناشی از تنش­های کششی و براساس اصل ماینر، عمر دال بتنی تخمین زده می­شود. نتایج بدست آمده نشان می­هد که افزایش ضخامت روسازی دال­خط و مقاومت فشاری 28 روزه بتن باعث افزایش شدید طول عمر روسازی می­شوند. همچنین افزایش سختی بستر روسازی منجر به افزایش خفیفی در عمر روسازی می­شود. افزایش بار محوری قطار و کاهش سرفاصله زمانی اعزام قطار تاثیر بسیار مخربی بر کاهش عمر روسازی دال­خط دارند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Development of a Simple Method to Predict Fatigue Life of Railway Slab Track

نویسنده [English]

  • Amin Khajehdezfuly
Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
چکیده [English]

Fatigue is one of the most effective parameters on the life cycle of the railway slab track. In this paper, a simple method is developed to estimate the life cycle of railway slab track based on the concrete fatigue. For this purpose, a mathematical/analytical model consists of two layered beams laid on elastic foundation is used to calculate the time history of stress induced in the concrete slab. Rain-flow counting method was used to count the stress cycles of the obtained time history. Finally, the life cycle of railway concrete slab track has been calculated according to the tensile fatigue behavior of concrete and stress cycles. The results obtained in this research indicate that as thickness of concrete slab and 28 days compressive strength of the concrete are increased, the life cycle of concrete slab track is increased. When the subgrade stiffness of concrete slab is increased, the life cycle of slab track is raised negligibly. Moreover, when the traffic volume passed over the track is increased, the life cycle of slab track is decreased dramatically.

کلیدواژه‌ها [English]

  • life cycle
  • railway slab track
  • fatigue