CC BY
2ТЕМИР ЙУЛ ПОЕЗДЛАРИ ^АРАКАТИДАН ^ОСИЛ БУЛГАН ТУЛЦИНЛАРНИНГ БИНОЛАРГА ТАЪСИРИНИ КАМАЙТИРИШ
Юлдашев Шарафитдин Сайфитдинович НамМКИ "Материаллар каршилиги ва механика" кафедраси профессори, т. Ф. Д.,
e-mail:sharafitdin@yahoo.com. тел: +99897-427-54-38
Бойтемиров Мухаммадбобир Бойжура угли НамМКИ "Материаллар каршилиги ва механика" кафедраси (PhD), e-mail:boytemirovm@gmaiLcom. тел: +99897-255-10-02
Аннотация. Маколада темир йул поездлари харакати даврида юзага келган тебраниш тулкинларининг грунтда ва бино конструкцияларида таркалиши урганилган. Тебраниш тулкинлари даражасини камайтириш максадида темир йул полотносини жойлашиш рельефини узгартирилган хамда тусик жойлаштирилган. Масала уч хил хол учун ечилиб, самарадорлиги тахлил килинган. Масала эластиклик назариясининг текис масаласига келтириб, чекли элементлар усули билан ечилган.
Х,озирги кунга келиб ахоли сонининг купайиши натижасида, бино ва иншоотлар курилишлари, ишлаб чикариш корхоналари кескин ортиб бормокда. Бу эса инсонлар ва юкларни ташиш учун кулай транспорт, темир йул транспорти воситаларига булган талабни ортишига олиб келади.
Темир йул транспорт воситалари инсонларга хизмат курсатиш ва хар хил турдаги юкларни ташиш учун кулай траспорт воситасидир. Шунинг учун уларга булган эхтиёж ортиб, поездларнинг сони йилдан-йилга купайиб, замонавий турлари вужудга келди, яъни куввати ва тезлигининг ортиши кузатилмокда.
Темир йул транспорти катнови купайиши, тезлиги ортиши натижасида йул атрофидаги грунтлардаги тебранишлар даражасининг ортиб боришига олиб келади. Турар-жой, саноат бинолари ва иншоотларнинг тебраниши, транспорт харакати ва йул копламаси тебранишларининг бинолар ва иншоотлар пойдеворларига таъсири натижасида юзага келади. Вибрация таъсирида материалларнинг ички тузилмалари ва сирт катламларини узгаришига, конструкцияларни мустахкамлиги пасайишига олиб келади. Биноларнинг тебраниши инсонларнинг хаёт фаолияти, соглигига, иш унумдорлигига таъсир этиб, салбий окибатларни келтириб чикаради.
Мазкур тадкикот иши темир йул транспорти харакатидан хосил булган тулкинлар даражасини камайтиришга каратилган. Уч хил холат учун, самарадорлиги тахлил этилган. темир йул полотносини ер юзасида жойлашган; темир йул полотносини ер юзасидан 2 м юкорида жойлашган; темир йул полотносини ер юзасидан 2 м юкорида хамда полотно укидан 10 м узокликда чукурлиги 5 м, эни 1 м булган очик траншея жойлаштирилган.
Темир йул полотносидан 20 м масофада темир - бетонли (панелли) бино лойихаланган. Бино пойдевори йул сатхи чизигидан 2 м пастда жойлашган, бино икки каватли ва ер тулали килиб лойихаланган. 3 хил вариантларда темир йул поезди хдракатидан хосил булган тебраниш тулкинларини грунтда ва бино конструкцияларида таркалишини тахлил киламиз.(1-расм)
Бунинг учун масалани эластиклик назариясининг текис масаласига келтирамиз. Тажриба натижаларига кура грунтнинг тебраниши гармоник конуниятга буйсинади ва тебраниш амплитудаси жуда кичик булганлигидан масалани чизикли деб караймиз.
Ярим текисликни эркин чегарасига куйилган гармоник нагрузка жуфти
таъсиридаги материалнинг физик-механик характеристикаларини х,исобга олган х,олда биноларнинг каватларидаги ва устунларидаги кучишларни аниклаймиз. Ушбу масалада чексиз ярим текисликни чекли сох,а билан алмаштирамиз [10, 8, 9]. Бунда АС, СД ва ДМ чегараларда (1-расм) тулкинларнинг чексизликка интилишини таъминловчи куйидаги шартлар куйилган АС ва СД да [6, 7].
а -а р Vп у) а -а р V п у)
АС да , СДт Р
т = Р р У3 и \ т = Р р У3 и \
Бу ерда о ва т - нормал ва уринма кучланишлар; и ва - чегаравий нукталар тезликларини уклардаги проекциялари; Ур ва У8 - Р ва £ тулкинларнинг тезликлари; а ва в - улчамсиз параметрлар; р- материалнинг зичлиги.
Масалани ечиш учун чекли элементлар усулидан фойдаланамиз.
Х,аракат тенгламасини куйидагича ёзамиз:
[М] {и^)} + [С] {и^)} + [К] {и(,)} = {Р(,)}-[Г] {и}
(1)
Бу ерда: [М] , [С] ва [К] - мос равишда системанинг масса, демпфир ва бикрлик матрицалари; {и )}, {р )} - тугуннинг кучиш ва таъсир этувчи кучларнинг векторлари; [ Г ] - чегара шартларини х,исобга олувчи диагонал матрица [1, 2, 3, 4, 5]. Масалани ечишсохдсининг чекли динамик модели 1-расмда келтирилган.
х
1-расм. Масалани ечиш сох,асининг чекли динамик модели схемаси
Бу ерда курсатилган 1,2,3 лар материал турлари (2-жадвалда келтирилган). а, Ь, с ва ё лар текширилаётган тугунлар.
Фараз килайлик, ташки таъсир этувчи куч частотаси œ булган гармоник функция куринишида берилган
{Р(0} = {^} eT (2)
Системанинг реакцияси тургун жараён учун куйидагича булади
{ u (t)} = {U}• еш { u (t)} = 70 {u } еш
{ u (t)} = -02 {U} eш
(3)
Энди (2) ва (3) ни (1) харакат тенгламасига куйсак, вактга боглик булмаган комплекс алгебраик тенгламалар системасига эга буламиз
[K ]{u} = R} . (4)
Бу ерда { u } -тебраниш амплитудасининг вектори; { Р0 } - таъсир этувчи кучнинг
амплитудаси вектори.
Гаусс усулибидан (4) тенгламани ечиб, системанинг доимий комплекс амплитуда вектори аникланади
{ u } = { u, u, u' uN} . (5)
Бу ерда N - соханинг эркинлик даражаси. Реал кучишлар куйидаги формула оркали аник;ланади.
{м(0} = } cos + Im \р} sin (6)
Грунт сиртидаги тебранишлар амплитуда урамаси полотно укидан узоклашган сари сунувчан ва номонотон характерга эга.
Текширилаётган биноларнинг хар бир каватидан 1-расмда курсатилган тугунларини олиб улардаги кучишларни юк частотаси œ= 40 гц булган хол учун куриб чикилди.
1-жадвал
>
№ Текширилаётган тугунлар Темир йул полотноси ер юзасида жойлашганда Темир йул полотноси ер юзасидан 2м баланда жойлашганда Бино ва темир йул полотноси орасига тусик лойихаланганда
1-каватда a 0,02275 0,02357 0,00301
b 0,00878 0,00451 0,00085
c 0,01617 0,01129 0,00206
d 0,01181 0,00978 0,00176
2-каватда a 0,03328 0,02503 0,00244
b 0,0271 0,00538 0,00099
c 0,0008 0,01246 0,00245
КУРИЛИШ
ё 0,00226 0,0123 0,00233
а 0,03563 0,02686 0,00257
том ёпмада Ь 0,02122 0,00688 0,00089
с 0,01666 0,01329 0,00263
ё 0,01635 0,01377 0,00257
Масалани тебраниш частотаси ш=10 ^ 50 гц ораликда текшириб, кучишлар ух,шаш конуниятга эга эканлиги кузатилди.
Темир йул полотносини лойихдлаш юкоридаги 3 хил х,олда булганда, поездлар хдракати натижасида х,осил буладиган кучиш амплитудалари бинолар конструкцияларида таркалиши куйидаги графикларда келтирилган.
2-расм. Биноларнинг биринчи каватидаги кучишлари
3-расм. Биноларнинг иккинчи каватидаги кучишлари
4-расм. Биноларнинг том ёпма каватидаги кучишлари
Расмлардаги кук, кизил, хамда зангор рангли графиклар мос равишда темир йул полотноси текисликда, текисликдан икки метр баландликда хдмда темир йул полотносидан 10 метр узокликда траншея жойлашганда улардан хосил буладиган кучишларнинг амплитуда модули келтирилган. Расмларда 3 хил холат учун кучиш амплитудасининг бино узунлиги буйича узгариши берилган булиб, графикдан куриниб турибдики, траншея хосил килингандан сунг бинонинг каватларидаги тугунларнинг кучишлари микдори бир неча марта камайган. Юкоридаги тахлиллардан хулоса килиш мумкин-ки, темир йул жойлашиши хамда вибро тусикларнинг урнатилиши тебраниш тулкинларини камайтиришда самарадорлиги юкорилигини куриш мумкин.
Масалани ечишда материалларни физик-механик хусусиятлари куйидаги жадвалдаги куринишда олинган.
2-жадвал
№ Материал тури Эластиклик модули - Е, N/sm2 Пуассон коэффитсиенти - v Солиштирма огирлиги - р, кг/м3
1 бушлик; 0 0 0
2 кумли -шагалли грунт 2850 0,35 1800
3 темир-бетон 200000 0,15 2500
АДАБИЁТЛАР
1. Юлдашев Ш. С., Маткаримов П. Ж. Распространение вибраций в грунтах от транспортных средств и виброзащитные система //Ташкент,"Фан ва технологиялар маркази. - 2014.
2. Юлдашев Ш. С., Карабаева М. У. Прогнозирование уровня вибрации в грунтах, распространяющейся от тоннелей метрополитена круглого сечения //Молодой ученый. -2016. - №. 6. - С. 249-253.
4. Ильичев В. А., Юлдашев Ш. С., Саидов С. М. Исследование распространения вибрации при прохождении поездов в зависимости от расположения железнодорожного полотна //Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1999. - №. 2. - С. 12-13.
5. Mirsaidov M., Boytemirov M., Yuldashev F. Estimation of the Vibration Waves Level at Different Distances //Proceedings of FORM 2021: Construction The Formation of Living
Environment. - Springer International Publishing, 2022. - С. 207-215.
6. Yuldashev S. S., Boytemirov M. Influence of the level of the location of the railway canvas on the propagation of waves from train motion //ISJ Theoretical & Applied Science,(05 (85)). - 2020. - Т. 140.
7. Yuldashev S. S., Karabaeva M. U. Soil surface vibrations in the training of metro trains in parallel tunnels //ISJ Theoretical & Applied Science,(05 (85)). - 2020. - Т. 117.
8. Юлдашев Ш. С., Саидов С. М., Набиев М. Я. Распространение вибраций в грунтах, возникающих при движении железнодорожных поездов //Молодой ученый. -2015. - №. 11. - С. 481-483.
9. Рашидов Т. Р. и др. состояние вопроса защиты населения, промышленных и гражданских зданий от транспортных вибраций //o 'zbekiston jurnali. - 1992. - С. 8.
10. Ильичев В. А., Юлдашев Ш. С. Методика прогнозирования колебаний грунта от движений железнодорожных поездов //Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. - 2006. - №. 1. - С. 3-8.
11. Ильичев В. А., Маткаримов П. Ж., Юлдашев Ш. С. Исследовакие вынужденных колебаний неоднородной плоской системы с учетом пассивной виброизоляции //Основания, фундаменты и механика грунтов. - 1999. - №. 2.
12. Юлдашев Ш. С., Карабаева М. У. Влияние реологических свойств грунтов на уровень вибрации, распространяемой в грунте //Молодой ученый. - 2015. - №. 21. - С. 228-230.
13. Rashidov T. R. et al. Sostoyanie voprosa zaщitiy naseleniya, promiyshlenniyx i grajdanskix zdaniy ot transportniyx vibratsiy //Problemiy mexaniki. - 2019. - Т. 1. - С. 8-11.
14. Yuldashev S. S., Karabaeva M. U., Boytemirov M. B. Issledovanie koeffitsientov usloviy izlucheniy na granitsax zavisimosti ot chastotiy rasprostranyaemoy uprugoy volniy pri reshenii dinamicheskoy teorii uprugosti metodom konechniyx elementov //Problemiy mexaniki. - 2018. - Т. 2. - С. 68-71.
15. Yuldashev S. S., Boytemirov M. B., Akbarov A. I. Vliyanie viysotiy raspolojenie jeleznodorojnogo polotna na uroven kolebaniya grunta, voznikayuщego pri dvijenii poezdov //Mejdunarodniyy nauchniyy jurnal. Viypusnik. - 2018. - №. 10. - С. 55.
