Demiryolu üstyapısının dinamik analizi

Ulaştırma sistemleri içerisinde önemli bir yere sahip olan demiryolları, özellikle son 50 yıliçerisinde hızlı bir gelişim göstermiştir. Günümüzdeki gelişmeler doğrultusunda hatkapasitesindeki artışın yanısıra artan hız ve yük taşıma kapasitesi, bu sistemin veriminiartırmakla birlikte birtakım problemleri de beraberinde getirmektedir. Bu koşulların, aşırıdinamik zorlanmalara neden olmasının yanısıra; tekrarlı dinamik dingil yükleri, taşıt ve yolelemanlarında önemli yorulma hasarlarına yol açabilmektedir. Bu durum yolcu konfor vegüvenliğini olumsuz etkilemekte, ayrıca bakım ve onarım masraflarının da artmasına nedenolmaktadır. Olası problemleri en aza indirgemek amacıyla, hem yol tasarımı için rijit üstyapıseçenekleri, hem de balastlı üstyapı uygulamaları için uygun tasarım ve üstyapı bileşenleriaraştırılmaktadır.Raylı sistemler elastik yapıları nedeniyle yüksek hız ve artan dingil yükleri altında oldukçafazla titreşime ve zorlayıcı kuvvetlere maruz kalmaktadırlar. Bu kuvvetlerin frekans bölgeleri,özellikle rezonans titreşimleri açısından bilinmeye değerdir. Zira zorlayıcı kuvvetlerden birveya birkaçının frekansı sistemin doğal frekansıyla çakıştığı takdirde, titreşim genliğiaçısından tahrip edici özelliğe sahip rezonans titreşimleri meydana gelmektedir. Dolayısıylarezonans titreşimleri ve istenmeyen dinamik problemlerle karşılaşılmaması için taşıt ve yolbileşenlerinin dinamik davranışları çok iyi tanımlanmalı, alternatif yol tipleri için uygundinamik modeller kurulmalı ve tasarım safhasında kapsamlı bir dinamik analiz yapılmalıdır.Bu çalışmada ?Demiryolu Üstyapısının Dinamik Analizi? konusunda bir incelemesunulmuştur. İlk bölümde konuya kısaca giriş yapıldıktan sonra, ikinci bölümde öncelikledemiryolu üstyapı tipleri ile yol yapısına gelen etkiler kısaca ele alınmış ve demiryoluyapısının zorlanmasına yönelik günümüze kadar yapılan çalışmalara ilişkin genel bir bilgisunulmuştur. Üçüncü bölümde, ?Titreşim Analizi? başlığı altında, ilgili tanımlamalara yerverilmiş ve sistemlere yönelik titreşim analizi genel bir şekilde anlatılmıştır. Bu çalışmanınana içeriğini kapsayan dördüncü bölümde ise, taşıt-yol bileşenlerine ilişkin dinamik özellikler,taşıt-yol sisteminde oluşabilecek dinamik problemler, taşıt ve yola ilişkin dinamik modellerile yol tasarımı için gerekli olan dinamik analizler için kullanılabilecek çözüm teknikleriincelenmiştir. Ayrıca seçilen standart yol modeli için frekans tanım alanlı çözüm metodu ileanalitik çözümlemeler yapılarak, farklı yol bileşenlerinin kullanılması durumunda elde edilensonuçlar Ek 1'de sunulmuştur. Sonuçlar bölümünde ise, gelecekte yapılacak çalışmalara ışıktutması açısından genel tavsiyelerde bulunulmuş ve bu çalışmanın sonucunda elde edilenbilgiler ışığında da birtakım önerilere yer verilmiştir.Anahtar Kelimeler: Demiryolu üstyapısı, demiryolunun dinamik modellenmesi, dinamikanaliz, titreşim, frekans tanım alanı, zaman tanım alanı.