Dissertação

{pt_PT=Evaluation and Study of New Railway Track Design Solutions’ Dynamic Behaviour and Degradation during Lifetime} {} EVALUATED

{pt=Para que um sistema ferrovário seja economicamente viável, os custos têm de ser minimizados ao longo da sua vida útil. Com o aumento das velocidades comerciais, tem aumentado também a taxa de degradação das vias. Trabalhos de investigação têm relacionado acelerações na camada de balastro como responsável pelo assentamento da via, que por sua vez tendem a aumentar exponencialmente em altas velocidades à medida que a via se degrada. Por esta razão, é necessário projetar vias de alta velocidade de modo a minimizar o aumento das acelerações na camada de balastro. O presente trabalho foca-se na rigidez vertical de railpads e under sleeper pads. O objectivo principal é analizar como variações de rigidez nestes elementos influenciam a progressão de assentamento da via a altas velocidades. Tendo como base investigação experimental realizada no CEDEX, utiliza-se um modelo numérico – Dynavoie – capaz de simular passagens de comboios a alta velocidade a longo prazo, de modo a calcular a taxa de deterioração da via. Recorrendo a dados laboratoriais do CEDEX calibrou-se uma nova lei de assentamento. Esta nova lei de assentamento baseia-se nas leis de assentamento de Bodin e Guérin, adicionando um novo parâmetro – aceleração na camada de balastro – de modo a adequá-la melhor a altas velocidades. A lei de assentamento é usada de modo a comparar a taxa de assentamento de vias com modificações na rigidez vertical de railpads e under sleeper pads. Verifica-se que certas combinações destes elementos contribuem para reduzir a taxa de assentamento da via., en=When designing a railway infrastructure, track design optimization is crucial. For a railway system to be economically viable, costs need to be reduced over the project’s life cycle. With ever increasing commercial speeds so have increased the degradation rate of railway tracks. Researchers have linked accelerations in the ballast layer as the main contributor to track settlement, which in turn tend to increase exponentially at very high speeds as the track deteriorates. For this reason high speed railway tracks need to be design as to minimize the increase of ballast accelerations. The present work focus on the vertical stiffness of railpads and under sleeper pads. The main objective is to analyse how changes in these elements affect track settlement progression at high speeds. Building on experimental research performed in CEDEX, a numerical model – Dynavoie – capable of simulating long-term train passages at high speeds is used to evaluate track degradation. Using experimental data from CEDEX a new settlement law was calibrated. This new settlement law builds on the Bodin-Guérin settlement law and a new parameter – ballast acceleration – is introduced to better suit it for high speeds. The settlement law is then used to compare the settlement rate of track cases with modifications to the stiffness of the railpads and under sleeper pads. It is found that under sleeper pads reduce ballast accelerations and that combinations of railpads and under sleeper pads further reduce track settlement progression.}
{pt=Via férrea de alta velocidade, Modelação dinâmica via-veículo, Vibrações, Assentamento da via, Degradação da via, Under sleeper pads, en=High-speed railway track, Train-track dynamic modelling, Track vibrations, Track settlement, Track Degradation, Under sleeper pads}

Junho 29, 2020, 11:30

Orientação

ORIENTADOR

Patrícia Alexandra Afonso Dinis Ferreira

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Auxiliar