BINOLARNI SIRT TO‘LQINLARIDAN HIMOYA QILISH UCHUN QURILGAN HANDAK O‘LCHAMLARINI OPTIMALLASHTIRISH Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

UDK 539.3+ UDK 699.84

BINOLARNI SIRT TO'LQINLARIDAN HIMOYA QILISH UCHUN QURILGAN HANDAK O'LCHAMLARINI OPTIMALLASHTIRISH

Jumaboyeva Shirin NamMQI, Mexanika kafedrasi

shirinjumab oyeva1953@gmail. com

Annotatsiya. Mazkur tadqiqot temir yo'l vibratsiyalarini kamaytirishda transheya chuqurligining samaradorligini o'rganadi. Plaxis 3D dasturi yordamida turli chuqurlikdagi transheyalar tahlil qilindi. Natijalar chuqur transheyalar vibratsiyani samarali yutishini ko'rsatdi. Transheyalar qurilishda vibratsiyadan himoya vositasi sifatida tavsiya etiladi.

Аннотатция. Исследование изучает эффективность глубины траншеи в снижении вибраций от железной дороги. С использованием программы Plaxis 3D был проведен анализ траншей разной глубины. Результаты показали, что глубокие траншеи эффективно поглощают вибрации. Рекомендуется использовать траншеи как средство защиты от вибраций в строительстве.

Annotation.The study examines the effectiveness of trench depth in reducing railway vibrations. Using Plaxis 3D, trenches of varying depths were analyzed. The results showed that deeper trenches effectively absorb vibrations. Trenches are recommended as a protective measure against vibrations in construction.

Kalit so'zlari: poyezd, vibratsiya to'lqinlari, chekli elementlar usuli, grunt, elastiklik nazariyasi, elastik to'lqinlar, vibratsiyam er osti suvlari, chegaraviy shartlar, tezlik,

Ключевые слова: поезд, вибрационные волны, метод конечных элементов, грунт, теория упругости, упругие волны, вибрация, грунтовые воды, граничные условия, скорость.

Keywords: train, vibrational waves, finite element method, soil, theory of elasticity, elastic waves, vibration, groundwater, boundary conditions, velocity.

Kirish. Temir yo'l transporti harakatidan kelib chiqadigan vibratsiyalarning ta'sirlarini kamaytirishga qaratilgan strategiyalar aniqlandi. Bu strategiyalar yuqori darajadagi vibratsiya to'lqinlari binolar va inson salomatligiga jiddiy zarar yetkazishi mumkin bo'lgan hududlarda vibratsiya darajasini pasaytirishga qaratilgan. Bunga erishish uchun gruntdagi vibratsiya tufayli yuzaga keladigan maksimal ko'chish amplitudalari, tezliklar va tezlanishlar tahlil qilindi va transheya chuqurligiga qarab uning samaradorligini aniqlash uchun taqqoslash tahlili amalga oshirildi.

Tadqiqot metodologiyasi. Temir yo'l yaqinidagi binoda [1] vibratsiya to'lqinlarning tarqalish ta'sirini sanitar me'yorlarga mos keladigan darajada kamaytirish maqsadida temir yo'llar yaqinida transheya-ekran o'rnatishni nazarda tutadi. Shu maqsadda temir yo'l poyezdlari harakatidan hosil bo'ladigan vibratsiyaning tarqalish jarayonini o'rganish uchun masala elastiklik nazariyasining yarim fazodagi to'lqin tarqalish masalasiga keltirilib, Plaxis 3D dasturiy kompleksi yordamida model yaratildi. Model uchastkasining o'lchamlari kengligi 100 m, uzunligi 100 m va chuqurligi 20 m ni tashkil qiladi. Tadqiqot uchun gruntli asos sifatida ochiq qo'ng'ir tusdagi, makrog'ovak strukturali, yuqori zichlikka, past namlikka ega bo'lgan suglinka tanlab olindi.

Masalani yechish uchun chekli elementlar usulidan foydalanamiz.

Tadqiqot hududi 79443 ta tugunli 45071 ta chekli elementlarga bo'lindi. Chekli elementlarning shakli noto'g'ri tetraedrlar sifatida tanlandi. "Grunt-temiryo'l" tizimi tebranishining chiziqli oddiy differensial tenglamalar sistemasining tartibi 238329 ni tashkil qildi.

Rasm-1. Modelni chekli elementlarga bo'lish

Poyezdning relslar orqali o'tadigan dinamik yuklari grunt asosiga ta'sir etadi, deb hisoblanadi. Bu kontekstda z o'qi bo'yicha yo'nalgan va y o'qi bo'ylab ma'lum tezlikda harakatlanuvchi yuklar ta'sirini ko'rib chiqiladi. Biz materialning fizik-mexanik xususiyatlarini hisobga olgan holda, gruntdagi tugunlarning ko'chishlari va tezliklarini aniqlaymiz.

Yarim fazodan ajratib olingan parallelepipedning davomi tashlab yuborilgan tomonlariga kelib uriladigan to'lqinlarni qaytarmasdan o'tib ketishini ta'minlovchi quyidagi chegaraviy shartlarni qo'yamiz [2, 3, 4, 5].

ax = apVpù ay = apVpV = apVPw

Tyz = bpVsU} Txz = bpVsW] Txy = bpVsU] (1)

Tzy = bpVsW Tzx = bpVsÙ Тух = bpVsV

Harakatlanuvchi dinamik kuchlar ta'siridagi yarim fazodan ajratib olingan massivning harakat differensial tenglamalar sistemasi quyidagicha yoziladi:

[M][u(t) } + [C]{ù(t)} + [K][u(t)} = [F(t)} (2)

Bu yerda [K], [M] — bikrlik va massa matritsalari, [u(t)} — tugun nuqtalaridagi ko'chishlar vektori, [C ] — dempfir matritsasi, bu yerda ham grunt ichidagi ichki deformatsiyalar, ham chegara shartlari hisobga olinadi, [F(t)} — vibratsiya manbalaridagi yuklanishlar vektori.

Dinamika masalasini sonli usul bilan yechishda vaqt bo'yicha iteratsiya jarayonini shakllantirishda hisoblash jarayonining barqarorligi va aniqligi muhim omil hisoblanadi. (2) tenglamalar tizimini bosqichma-bosqich integrallash Nyumark sxemasi bo'yicha amalga oshiriladi. Grunt va ballast qatlami asosining xarakteristikalari 1va 2 - jadvallarda keltirilgan.

1 — jadval

Materialning fizik-mexanik xususiyatlari_

Nomlanish O'lchov birligi Belgilas h Suglinka

Gruntning umumiy xususiyatlari

Grunt modeli - - Chiziqli elastik

Grunt xususiyati - - Drenajlangan

Gruntning yer osti suvlari ta'sir etganda yuqori qatlamining solishtirma og'irligi kN m3 Yunsat 16

Gruntning yer osti suvlari ta'sir etganda pastki qatlamining solishtirma og'irligi kN m3 Ysat 17

Mexanik parametrlar

Modul Yunga kN m2 E ref 60000

Koeffitsient Puassona V / Vur 0,35

Qurilish va Ta 'lim ilmiy jurnali 3-jild, 6-son https://jurnal. qurilishtalim. uz/

39

2 — jadval

Ballast qatlamining xususiyatlari

Nomlanishi Himoya qatlami Ballast

1 3

Grunt modeli Chiziqli elastik Chiziqli elastik

Grunt xususiyati Drenajlangan Drenajlangan

Gruntning yer osti suvlari ta'sir etganda yuqori qatlamining solishtirma og'irligi-Yunsat [kN/m3] 20 16

Gruntning yer osti suvlari ta'sir etganda pastki qatlamining solishtirma og'irligi — ysat [kN/m3] 22 17

Young moduli (doimiy)- E [kN/m2] 70000 130000

Puasson koeffitsenti — v 0,3 0,15

Gruntga o'tayotgan vibratsiya darajasini tahlil qilish uchun kuzatuv nuqtalari 5 metrlik interval da j oyl ashtiril di..

2 - rasm. Kuzatuv nuqtalari

Taqdim etilgan grafiklar temiryo'l o'qidan 20 metr masofadagi gruntda transheya chuqurligi 1 dan 10 metrgacha bo'lgan intervaldagi ta'sirini, ya'ni ko'chish, tezlik va tezlanishni ko'rsatadi. Qiyoslash uchun ikki ssenariy taqdim etilgan: ko'k chiziq kuzatuv nuqtasi (x=20, y=50, z=0) koordinatalarida joylashgan va transheya temiryo'ldan 8 metr keyin joylashgan holatni aks ettiradi, qizil chiziq esa transheyasiz holatni ko'rsatadi.

3 — jadval

Transheya turli chuqurlikda bo'lib, temiryo'l yo'lidan 8 metr masofada joylashgan

holatda, yer yuzasining erkin sathidagi tebranish amplitudasi moduli qiymatlari.

O'qdan 8 metr masofa

Transheya yo'q 1m % 5m %

10m Ko'chish mm 0,000150649 0,000144830 3,86 0,000118357 21,44

Tezlik m/s 0,012029538 0,017500301 -45,48 0,005206451 56,72

Tezlanish m/s2 2,839454010 3,798084296 -33,76 0,980020409 65,49

15m Ko'chish mm 0,000080031 0,000077703 2,91 0,000062364 22,08

Tezlik m/s 0,009741423 0,008994886 7,66 0,003903150 59,93

Tezlanish m/s2 2,173628357 1,864648136 14,21 0,650629214 70,07

20m Ko'chish mm 0,000079024 0,000077495 1,93 0,000052482 33,59

Tezlik m/s 0,005005306 0,006413234 -28,13 0,005319428 -6,28

Tezlanish m/s2 0,922757107 1,326210446 -43,72 0,934523641 -1,28

25m Ko'chish mm 0,000067666 0,000068144 -0,71 0,000049462 26,90

Tezlik m/s 0,006889224 0,009092427 -31,98 0,002894294 57,99

Tezlanish m/s2 1,137725217 1,740897676 -53,02 0,503298317 55,76

30m Ko'chish mm 0,000061624 0,000061038 0,95 0,000051092 17,09

Tezlik m/s 0,003108647 0,003286407 -5,72 0,002459955 20,87

Tezlanish m/s2 0,438087873 0,452722594 -3,34 0,302922184 30,85

35m Ko'chish mm 0,000059400 0,000058166 2,08 0,000052716 11,25

Tezlik m/s 0,002913859 0,002842509 2,45 0,002670694 8,35

Tezlanish m/s2 0,460720417 0,442999660 3,85 0,326313401 29,17

40m Ko'chish mm 0,000054082 0,000053337 1,38 0,000053661 0,78

Tezlik m/s 0,002291547 0,002396926 -4,60 0,001789957 21,89

Tezlanish m/s2 0,351571507 0,360645736 -2,58 0,169930450 51,67

45m Ko'chish mm 0,000043401 0,000051124 -17,80 0,000044876 -3,40

Tezlik m/s 0,002176783 0,001791236 17,71 0,001694348 22,16

Tezlanish m/s2 0,269551297 0,216023262 19,86 0,160391768 40,50

50m Ko'chish mm 0,000020001 0,000028129 -40,64 0,000024625 -23,12

Tezlik m/s 0,001006311 0,000933507 7,23 0,000855451 14,99

Tezlanish m/s2 0,108997813 0,128987786 -18,34 0,079648679 26,93

Transheya chuqurligi 1m.

Ko'chish - samaradorlik -3,07%; Tezlik - samaradorlik 13,08%; Tezlanish - samaradorlik 11,36%. Ko'chish

Transheya chuqurligi 5m.

Ko'chish - samaradorlik -30,13%; Tezlik - samaradorlik — 33,78%; Tezlanish - samaradorlik — 41,42%. Ko'chish

Transheya bor Transheya yo'q

20/50/0 -20/50/0

Vaqt (s) uz[m] Vaqt (s) uz [m]

0,432 0,00007749522 0,432 0,00007511248

0,624 0,00006228114 0,944 0,00005883253

Transheya bor Transheya yo'q

20/50/0 -20/50/0

Vaqt (s) uz [m] Vaqt (s) uz [m]

0,432 0,00005248231 0,432 0,00007511979

3,312 0,00004323764 3,440 0,00006534799

Tezlik

Transheya bor Transheya yo'q

20/50/0 -20/50/0

Vaqt (s) vz [m/s] Vaqt (s) vz [m/s]

3,568 0,00491093158 3,760 0,00737841194

3,648 0,00641323397 3,792 0,00703707431

!

1 t

. a h -, 1 . Ii . 1 > 1 4- 4iJ

■ ■ fi. i1 ■K D,, 1. ,. 1

! . ■ f. '•t'M, ! t! • , !

11 ;/T rM ... ; , " ' 1 l>l

1 'Ii - \J; fl- il i ,4 7 i

1 • st it if 1 !.' ' fi1'

1 1 У ik 1 - 1; Г; 1

/ I1! i 11 1

ч il 1 .............. 1

1

1

Tezlik

Transheya bor Transheya yo'q

20/50/0 -20/50/0

Vaqt (s) vz [m/s] Vaqt (s) vz [m/s]

3,296 0,00531942776 3,760 0,00803394802

3,328 0,00416278537 3,792 0,00702215079

Tezlanish

Tezlanish

Transheya bor Transheya yo'q

20/50/0 -20/50/0

Vaqt (s) az [m/s2] Vaqt (s) az [m/s2]

3,616 1,03760543178 2,992 0,97511428595

3,632 1,32621044563 3,776 1,49619388580

Transheya bor Transheya yo'q

20/50/0 -20/50/0

Vaqt (s) az [m/s2] Vaqt (s)yo az [m/s2]

3,280 0,64500926490 2,992 1,02816617489

3,312 0,93452364127 3,776 1,59550690651

Xulosa. Barcha ko'rib chiqilgan holatlarda shunday xulosaga kelish mumkinki, vibratsiya manbai, ya'ni transport inshooti va himoya qilinayotgan obyekt o'rtasida joylashtirilgan transheya yuza to'lqinlarini yutish qobiliyatiga ega. Bunda transheya chuqurligi ortishi bilan uning yutish qobiliyati ham oshadi.

Loyihalovchilarga, turli obyektlarni noxush vibratsiyadan himoya qilish maqsadida, transheyalarni turli kombinatsiyalarda keng qo'llash tavsiya etiladi.

ADABIYOTLAR

1. Мирсаидов, М., & Юлдашев, Ф. Ш. (2023). ВЛИЯНИЯ НАЛИЧИИ ГРУНТОВЫХ ВОД НА ПРОЦЕСС РАСПРОСТРАНЕНИИ ВИБРАЦИИ ВОЗНИКАЮЩИХ В

РЕЗУЛЬТАТЕ ПРОХОЖДЕНИИ БОЛЬШЕГРУЗНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ: ВЛИЯНИЯ НАЛИЧИИ ГРУНТОВЫХ ВОД НА ПРОЦЕСС РАСПРОСТРАНЕНИИ ВИБРАЦИИ ВОЗНИКАЮЩИХ В РЕЗУЛЬТАТЕ ПРОХОЖДЕНИИ БОЛЬШЕГРУЗНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ.

2. Mirsaidov, M., Boytemirov, M., & Yuldashev, F. (2022). Estimation of the Vibration Waves Level at Different Distances. In Proceedings of FORM2021: Construction The Formation of Living Environment (pp. 207-215). Springer International Publishing.

3. Ильичев В.А., Маткаримов П.Ж., Юлдашев Ш.С. Исследование вынужденных колебаний неоднородной плоской системы с учетом пассивной виброизоляции // Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1999. - №. 2

4. Юлдашев Ш.С. и др. Влияние высоты расположения железнодорожного полотна на уровень колебания грунта, возникающего при движении поездов //Научное знание современности. - 2018.- №. 10. - С. 55-57.

5. Юлдашев, Ф. Ш. У. (2023). Выбор модели грунта для решения задач распространения вибрации в грунте от транспортных средств. Механика и технология, 1(10), 117-124.

6. Юлдашев, Ш. С., Бойтемиров, М. Б., Юлдашев, Ф. Ш., & Абдурауфов, А. А. (2023). ТЕМИР ЙУЛ ПОЕЗДЛАРИ ХДРАКАТИДАН ГРУНТДА ХОСИЛ БУЛГАН ТЕБРАНИШЛАР ДАРАЖАСИНИНГ ЙУЛ ПОЛОТНОСИ ЖОЙЛАШИШИГА БОГЛИ^ЛИГИ: ТЕМИР ЙУЛ ПОЕЗДЛАРИ ХДРАКАТИДАН ГРУНТДА ХОСИЛ БУЛГАН ТЕБРАНИШЛАР ДАРАЖАСИНИНГ ЙУЛ ПОЛОТНОСИ ЖОЙЛАШИШИГА БОЕЛЩЛИГИ.

7. Юлдашев, Ф. Ш. У. (2023). Выбор модели грунта для решения задач распространения вибрации в грунте от транспортных средств. Механика и технология, 1(10), 117-124.