• شماره ركورد
    23835
  • شماره راهنما
    TRA2 97
  • عنوان

    بررسي و ارزيابي سامانه‌هاي پايش ارتعاش خطوط راه‌آهن در ابنيه تاريخي و پيشنهاد سامانه مناسب براي ابنيه تاريخي ايران - مطالعه موردي بناهاي تاريخي محور چهارباغ اصفهان

  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي خطوط راه آهن
  • دانشكده
    مهندسي عمران و حمل و نقل
  • تاريخ دفاع
    1403/06/10
  • صفحه شمار
    132 ص.
  • استاد راهنما
    محمد حسن اسماعيلي
  • كليدواژه فارسي
    ابنيه تاريخي , سيستم پايش ارتعاشات , انتقال ارتعاشات , لرزش ناشي از مترو , پيش‌بيني ارتعاش , تابع انتقال
  • چكيده فارسي
    با رشد روزافزون خطوط مترو، يكي از مسائل مهم براي سازمان‌هاي حفاظت از ابنيه تاريخي، پاسداري بناها از اثرات احداث خطوط مترو است. بدين منظور راهكار نظارت بر سلامت سازه (SHM ) به‌عنوان يك روش عملياتي در دنيا موردتوجه قرار گرفته است. بررسي ادبيات موضوع نشان مي‌دهد كه تاكنون سامانه‌اي كه به‌صورت دائم ارتعاشات وارده بر بناهاي تاريخي را پايش نمايد، و تاريخچه‌اي از وضعيت ارتعاشات ارائه دهد، توسعه داده نشده است. در اين پايان‌نامه به چالش فوق پاسخ داده شده است. بدين منظور پس از بررسي ساختارهاي ممكن براي انواع سيستم‌هاي اندازه‌گيري، يك سامانه پايش ارتعاشات براي پايش وضعيت بناهاي تاريخي توسعه داده شده است. در ادامه، سامانه توسعه داده شده در يك مطالعه موردي (بخش تاريخي خط 1 مترو اصفهان) پياده سازي شده است. نتايج مانيتورينگ ارتعاش نشان مي‌دهد كه مقادير ارتعاش وارده به ابنيه تاريخي محور چهارباغ اصفهان در حال حاضر در محدوده مجاز (كمتر از 72 دسي‌بل) قرار دارد. البته در بلند مدت، ممكن است به علت خستگي، ارتعاشات خارج از محدوده مجاز قرارگيرد. لذا لازم است با استفاده از نتايج سامانه رفتار سازه در بلند مدت رصد گردد. خروجي‌هاي سامانه بر روي سايت با دامنه imvms.ir قابل مشاهده است. با استفاده از داده‌هاي برداشت شده نتايج ثبت ارتعاش در طول يكسال تحليل گرديده است. همچنين اثراتي شامل تغيير سطح آب‌هاي زيرزميني، تغيير سرعت قطار و مقايسه‌ي روش‌هاي مختلف پايش مورد ارزيابي و مقايسه قرارگرفته است. مقايسه‌ي دو روش پايش مستقيم و غيرمستقيم نشان مي‌دهد كه تفاوت اين دو روش حدود 005/0 ميلي‌متر بر ثانيه است كه معادل تقريباً 25 درصد مي‌باشد. مطالعه تأثير سطح آب‌هاي زيرزميني نشان مي‌دهد كه با تغيير سطح ايستايي آب به ميزان 8 متر ، مقادير PPV حدود 0.005 ميلي‌متر بر ثانيه (تقريباً 20 درصد) تغيير كرده است. همچنين، در خاك با تراكم متوسط ، حداكثر تغييرات PPV به دليل تغيير 9 متري در سطح ايستايي آب حدود 004/0 ميلي‌متر بر ثانيه (تقريباً 16 درصد) بوده است. مطالعه تأثير سرعت قطار نشان مي‌دهد كه با افزايش سرعت از 15 كيلومتر بر ساعت به 65 كيلومتر بر ساعت، ارتعاشات ايجاد شده در ابنيه تاريخي (سي‌وسه‌پل و مدرسه چهارباغ) به ميزان 9 دسي‌بل افزايش پيدا مي‌كند. مطالعه تاريخچه ارتعاشات نشان مي‌دهد كه ارتعاشات وارد شده به ابنيه تاريخي (سي‌وسه‌پل و مدرسه چهارباغ) در ارديبهشت‌ماه به‌طور ميانگين 8 دسي‌بل نسبت به فروردين‌ماه افزايش داشته است. اين افزايش ممكن است به دلايل مختلفي از جمله فرسودگي ناوگان مترو، افزايش هدوي قطارها و افزايش تعداد مسافران مترو نسبت به فروردين‌ماه رخ داده باشد. بررسي‌ها همچنين نشان مي‌دهد كه در روزهاي ابتدايي و انتهايي هفته، زماني كه حجم مسافران بيشتر است، ارتعاشات به ميزان 2 دسي‌بل نسبت به ساير روزها افزايش يافته است. در نهايت، مقادير ارتعاشات در كنار و روي دال خط در 6 ماهه دوم سال 1402 با 6 ماهه اول سال 1403 مقايسه شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه ارتعاشات در كنار دال خط در 6 ماهه اول سال 1403 به طور ميانگين 5 دسي‌بل بيشتر از 6 ماهه دوم سال 1402 بوده است. همچنين، ارتعاشات روي دال خط در 6 ماهه اول سال 1403 به طور ميانگين 4.5 دسي‌بل نسبت به 6 ماهه دوم سال 1402 افزايش يافته است. يكي از دلايل احتمالي اين افزايش ارتعاش، مي‌تواند افت كيفيت چرخ‌هاي ناوگان ريلي باشد.
  • كليدواژه لاتين
    Historical building , Vibration monitoring system , Vibration transmission , Subway vibration , Vibration prediction , Transfer function
  • عنوان لاتين
    eva‎luation and Assessment of Vibration Monitoring Systems for Railway Lines in Historical Structures and Proposing an Appropriate System for Historical Buildings in Iran - A Case Study of Historical Buildings Along Chaharbagh Avenue, Isfahan
  • گروه آموزشي
    مهندسي راه آهن و برنامه ريزي حمل و نقل
  • چكيده لاتين
    With the rapid expansion of metro lines, one of the key concerns for organizations dedicated to the preservation of historical buildings is protecting these structures from the impacts of metro line construction. To address this issue, Structural Health Monitoring (SHM) has gained recognition as a practical approach worldwide. A review of the literature reveals that, so far, no system has been developed that continuously monitors the vibrations affecting historical buildings and provides a history of vibration data. This thesis addresses this challenge. After eva‎luating possible configurations for various measurement systems, a vibration monitoring system was developed to monitor the condition of historical structures. The developed system was then implemented in a case study involving the historical section of Metro Line 1 in Isfahan. The results of vibration monitoring indicate that the current vibration levels affecting the historical buildings along Chaharbagh Avenue in Isfahan are within the permissible range (less than 72 dB). However, in the long term, these vibrations may exceed the permissible limits due to potential fatigue. Therefore, it is necessary to monitor the structural behavior over time using the systemʹs results. The system’s outputs can be accessed on the website with the domain imvms.ir. The vibration data collected over one year was analyzed, and factors such as changes in groundwater levels, train speed variations, and comparisons of different monitoring methods were eva‎luated. A comparison of direct and indirect monitoring methods shows that the difference between the two is approximately 0/005 mm/s, which equates to around 25%. The study of groundwater level effects indicates that an 8-meter change in the water table results in a change in Peak Particle Velocity (PPV) of about 0.005 mm/s (approximately 20%). Furthermore, in medium-density soil, the maximum change in PPV due to a 9-meter change in the water table was about 0/004 mm/s (approximately 16%). The study of train speed effects shows that increasing the speed from 15 km/h to 65 km/h causes the vibrations affecting historical buildings (Siosepol Bridge and Chaharbagh School) to increase by 9 dB. A review of vibration history reveals that the vibrations affecting the historical structures (Siosepol Bridge and Chaharbagh School) increased by an average of 8 dB in May compared to April. This increase may be due to several factors, including the deterioration of the metro fleet, increased train headways, and a rise in metro passenger numbers compared to April. Additionally, studies show that on the first and last days of the week, when passenger volume is higher, vibrations increase by 2 dB compared to other days. Finally, a comparison of vibration levels alongside and on the slab track between the second half of 2023 and the first half of 2024 shows that vibrations alongside the slab track in the first half of 2024 increased by an average of 5 dB compared to the second half of 2023. Likewise, vibrations on the slab track in the first half of 2024 increased by an average of 4/5 dB compared to the second half of 2023. One possible cause of this increase in vibrations could be the deterioration of the wheels in the rail fleet.
  • تعداد فصل ها
    6
  • فهرست مطالب pdf
    35903
  • نويسنده

    هداوند، حميد