فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

فصلنامه علوم و مهندسی زلزله

ارزیابی و اولویت‌بندی مقاوم‌سازی لرزه‌ای زیرساخت‌های راه‌آهن با روش ادغامی غربالگری و تاپسیس فازی (مطالعه موردی: محدوده اداره کل راه‌آهن خراسان)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانش آموخته دکتری، گروه مهندسی صنایع، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه یزد، یزد، ایران
2 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی عمران، واحد آیت ا... آملی، دانشگاه آزاد اسلامی، آمل، ایران
3 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی خطوط راه‌آهن دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
4 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران گرایش راه ترابری، دانشگاه آزاد واحد شاهرود، شاهرود، ایران
چکیده
راه‌آهن از ارکان حیاتی حمل‌ونقل است که وقوع زلزله می‌تواند منجر به اختلال طولانی‌مدت و بروز خسارات سنگین در زیر ساخت های ریلی شود؛ ازاین‌رو، ارتقای ایمنی و مقاوم‌سازی لرزه‌ای زیرساخت‌های ریلی شامل ایستگاه‌ها، پل‌ها، تونل‌ها و خطوط اهمیت بسزایی دارد. استان خراسان رضوی به دلیل لرزه‌خیزی بالا و نقش استراتژیک مسیر ریلی آن در جابه‌جایی انبوه مسافر (در محور مشهد- تهران) و ترانزیت بین‌المللی کالا (محور سرخس- بندرعباس)، نیازمند توجه ویژه است. با توجه به محدودیت منابع اقتصادی و اجرایی، این پژوهش با هدف ارزیابی و اولویت‌بندی مقاوم‌سازی لرزه‌ای زیرساخت‌های اداره کل راه‌آهن خراسان انجام شده است. در این مطالعه، ابتدا با بهره‌گیری از نظرات گروه خبرگان و رویکرد غربالگری فازی، معیارهای کلیدی شامل شدت لرزه‌خیزی، فاصله از گسل، نوع کاربری و وضعیت فعلی مقاومت زیرساخت‌ها شناسایی شدند. سپس با انطباق اطلاعات مکانی گسل‌ها و شدت لرزه‌خیزی بر شبکه ریلی، وضعیت زیرساخت‌ها ارزیابی گردید و نهایتاً اولویت‌بندی با استفاده از تکنیک تاپسیس فازی انجام پذیرفت. یافته‌ها نشان می‌دهد که در میان بلاک‌ها، محورهای تربت-ابومسلم و ابومسلم-کاشمر با ضرایب نزدیکی 0/25 و 0/28 بالاترین اولویت مقاوم‌سازی را دارند. نیاز به مقاوم‌سازی هر سه تونل این ناحیه با ضریب 544/0 در سطح متوسط ارزیابی شد. همچنین، پل‌های عطار (322/0) و شهید مطهری (0/447) و ایستگاه‌های نیشابور و شهید مطهری (هر دو با ضریب 0/322) نیازمند توجه فوری‌تر هستند. به‌طور کلی، محورهای ریلی مطهری- مشهد و مشهد- نقاب، به‌ویژه محدوده فریمان تا کاشمر، در اولویت نخست برنامه‌های مقاوم‌سازی لرزه‌ای قرار می‌گیرند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

Abbas, M., Elbaz, K., Shen, S.-L., & Chen, J. (2021). Earthquake effects on civil engineering structures and perspective mitigation solutions: A review. Arabian Journal of Geosciences, 14(19), 1-17.
Aghdasi, A., Abbaspour, M., & Ahmadi, A. (2022). Identifying and prioritizing the risks of urban rail transportation networks with emphasis on resilience (Case study: Tehran Metro). Journal of Health, 13(1), 110-122.
Alvioli, M., Falcone, G., Mendicelli, A., Mori, F., Fiorucci, F., Ardizzone, F., & Moscatelli, M. (2023). Seismically induced rockfall hazard from a physically based model and ground motion scenarios in Italy. Geomorphology, 429, 108652.
Amirteimoori, A., Allahviranloo, T., Zadmirzaei, M., & Hasanzadeh, F. (2023). On the environmental performance analysis: A combined fuzzy data envelopment analysis and artificial intelligence algorithms. Expert Systems with Applications, 224, 119953.
Amouzadeh Omrani, M., Hadizadeh, E., & Hajimirzajan, A. (2024). Investigating the causes and factors of railway accidents caused by the escape of a train carrying dangerous goods and its role in the Khayyam station accident. Road, 32(118), 75-90. doi: 10.22034/road.2023.359722.2082
Bahmanpour, H., & Ehsani, M. (2018). Underground transportation system risk assessment to mitigate vulnerability against natural disasters through intelligent urban management. International Journal of Human Capital in Urban Management, 3(3), 179-192. doi: 10.22034/ijhcum.2018.03.02
Banimahd, A., & Arbabi, F. (2013). Seismic vulnerability assessment and development of analytical fragility curves for railroads. Journal of Seismology and Earthquake Engineering, 14(4), 251-262.
Danciu, L., Nandan, S., Reyes, C., Basili, R., Weatherill, G., Beauval, C., Rovida, A., Vilanova, S., Şeşetyan, K., & Bard, P.-Y. (2021). The 2020 update of the European Seismic Hazard Model: Model overview (EFEHR Technical Report 001, v1.0.0).
Dubinin, E., & Kuksova, V. (2022). Safety assessment of technical objects and systems using fuzzy logic methods. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science.
Farahani, S., Shojaeian, A., Behnam, B., & Roohi, M. (2023). Probabilistic seismic multi-hazard risk and restoration modeling for resilience-informed decision making in railway networks. Sustainable and Resilient Infrastructure, 1-22.
Hadizadeh Raisi, E., Esmaeilnia Amiri, M., Hajimirzajan, A., & Taherian, M. (2024). Hydrological and static analysis of reinforcing water bridges on Motahari-Kashmer railroad track with precast concrete pipes. Journal of Transportation Research, 21(3), 415-430. doi: 10.22034/tri.2023.393632.3147
Hadizadeh Raisi, E., Hajimirzajan, A., & Norouzi, M. (2024). Investigating and prioritizing the strengthening of rail transport infrastructure within the scope of the Khorasan Railway general administration against seismic hazards with a fuzzy logic approach. 9th International Conference on Seismology and Earthquake Engineering, Tehran, Iran.
Hwang, C., & Yoon, K. (1981). Multi-Objective Decision Making–Methods and Application: A state-of-the-art study. Springer-Verlag.
Izadikhah, M., Farzipoor Saen, R., Ahmadi, K., & Shamsi, M. (2021). How to use fuzzy screening system and data envelopment analysis for clustering sustainable suppliers? A case study in Iran. Journal of Enterprise Information Management, 34(1), 199-229.
Javanbakht, M., & Hoseini, H. (2019). Analytical study on the network of transmission lines vulnerability in Khorasan Razavi province against earthquake. Journal of Spatial Analysis Environmental Hazards, 6(3), 15-26. doi: 10.29252/jsaeh.6.3.15
Jena, R., Pradhan, B., Beydoun, G., Sofyan, H., & Affan, M. (2020). Integrated model for earthquake     risk assessment using neural network and analytic hierarchy process: Aceh province, Indonesia. Geoscience Frontiers, 11(2), 613-634.
Joshi, D., Takeuchi, W., Kumar, N., & Avtar, R. (2024). Multi-hazard risk assessment of rail infrastructure in India under local vulnerabilities towards adaptive pathways for disaster resilient infrastructure planning. Progress in Disaster Science, 21, 100308.
Karimiparidari, S. (2014). Seismic Hazard Analysis in Iran (475 Years Return Period) [PhD Thesis]. International Institute of Earthquake Engineering and Seismology.
Karimiparidari, S., Zaré, M., & Memarian, H. (2011). New seismotectonic zoning map of Iran. Proc. 6th Int. Conf. on Seismology and Earthquake Engineering (SEE6).
Karimiparidari, S., Zaré, M., Memarian, H., & Kijko, A. (2013). Iranian earthquakes, a uniform catalog with moment magnitudes. Journal of Seismology, 17, 897-911.
Kazemian, M., Hajimirzajan, A., Davari, A., Ghezelhesar, E. H. R., & Fischer, S. (2026). Risk Assessment and Response Prioritization for Railway Tunnels Using Integrated Fuzzy FMEA, CRITIC, and Fuzzy MARCOS Methods. Acta Polytechnica Hungarica, 23(1).
Khan, A. A. (2024). Earthquake geology of the East Anatolian Fault and its participation in a devastating earthquake. Arabian Journal of Geosciences, 17(1), 48.
Mahdavinejad, M. J., & Javanrudi, K. (2012). Assessment of reducing earthquake damage in transportation networks of Greater Tehran case study: The northern Vali-Asr Street. Emergency Management, 1(1), 13-21.
Msaddek, M. H., Moumni, Y., Haji, T. A., Chenini, I., & Dlala, M. (2021). A fuzzy mathematical model for evaluation of rock-fracture and structural complexity: Application for southern Atlas in Tunisia. Acta Geodaetica et Geophysica, 56(3), 579-604.
Nekrasova, A., Kossobokov, V., & Podolskaia, E. (2023). Seismic risk assessment of the Lake Baikal railway infrastructure based on unified scaling law for earthquakes and anisotropic seismic impact.
Pandolfi, C., Taroni, M., de Nardis, R., Lavecchia, G., & Akinci, A. (2024). Combining seismotectonic and catalog‐based 3D models for advanced smoothed seismicity computations. Seismological Research Letters, 95(1), 10-20.
Pribadi, K., Abduh, M., Wirahadikusumah, R., Hanifa, N., Irsyam, M., Kusumaningrum, P., & Puri, E. (2021). Learning from past earthquake disasters: The need      for knowledge management system to enhance infrastructure resilience in Indonesia. International Journal of Disaster Risk Reduction, 64, 102424.
Sharon, M., Sagy, A., Kurzon, I., Marco, S., & Rosensaft, M. (2020). Assessment of seismic sources and capable faults through hierarchic tectonic criteria: Implications for seismic hazard in the Levant. Natural Hazards and Earth System Sciences, 20(1), 125-148.
Sinha, N., Priyanka, N., & Joshi, P. (2016). Using spatial multi-criteria analysis and ranking tool (SMART) in earthquake risk assessment: A case study of Delhi region, India. Geomatics, Natural Hazards and Risk, 7(2), 680-701.
Sur, U., Singh, P., & Meena, S. R. (2020). Landslide susceptibility assessment in a lesser Himalayan road corridor (India) applying fuzzy AHP technique and earth-observation data. Geomatics, Natural Hazards and Risk, 11(1), 2176-2209.
Szatmári, M., & Leitner, B. (2021). Vulnerability assessment and risk prioritization with HRVA method for railway stations. Transportation Research Procedia, 55, 1649-1656.
Taherian, A. R., & Kalantari, A. (2019). Risk-targeted seismic design maps for Iran. Journal of Seismology, 23(6), 1299-1311.
Talebi, M., Zare, M., Farsangi, E. N., Soghrat, M. R., Maleki, V., & Esmaeili, S. (2021). Development of risk-targeted seismic hazard maps for the Iranian plateau. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 141, 106506.
Torkamani, M., Kazemi, M., & Hajimirzajan, A. (2024). Evaluating the competencies of managers with a 360-degree model and examining the relationship between organizational performance and the manager's citizenship behaviour with different stakeholders. Road, 32(121), 425-446. doi: 10.22034/road.2024.429407. 2227
Tyagi, A., Nath, R. R., & Chaurasia, S. (2023). Application of fuzzy algorithm for assessing seismically induced landslide hazard for an important road corridor in the lower Indian Himalayas. EGU General Assembly Conference Abstracts.
Vahid, R., Farnood Ahmadi, F., & Mohammadi, N. (2021). Earthquake damage modeling using cellular automata and fuzzy rule-based models. Arabian Journal of Geosciences, 14(22), 1-14.
Var, S., Kartal, S. B., & Abut, Y. (2023). On the effects of earthquakes for Türkiye's railways. AS-Proceedings.
Wujian, Y., Xinxin, T., Zhijian, W., Ping, W., & Lin, K. (2023). Seismic response of concrete bridge of Lanzhou-Xinjiang high-speed railway under the near-fault strong earthquake. Structures.
Yehia, H. M. A. a.-S. (2024). The effect of domes produced through octa-h on absorbing harmful waves and reducing the risk of earthquakes. Journal of Geosciences, 12(1), 1-5.
Zare, M. (2017). Seismic hazard zoning in Iran: A   state-of-the-art on the studies during four decades. Journal of Seismology and Earthquake Engineering, 19(2), 71-101. http://www.jsee.ir/article_240762_087b6 fe5462b6 1c5ff5c62fe3eb70f09.pdf
Zarrineghbal, A., Zafarani, H., & Rahimian, M. (2021). Towards an Iranian national risk-targeted model for seismic hazard mapping. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 141, 106495.

  • تاریخ دریافت 03 مرداد 1403
  • تاریخ بازنگری 02 آذر 1403
  • تاریخ پذیرش 05 آذر 1403