فهرست مطالب

جاده - سال بیستم شماره 3 (پیاپی 72، پاییز 1391)

فصلنامه جاده
سال بیستم شماره 3 (پیاپی 72، پاییز 1391)

  • تاریخ انتشار: 1392/06/25
  • تعداد عناوین: 7
|
  • شهریار افندیزاده، آرش رحیمیان صفحه 187
    الگوریتم بهینه یابی زنبورعسل با طرح رفتارهای طبیعی این موجودات در جمعآوری شهد بستری مناسب را برای پردازش این ایده به عنوان یک شیوه فراابتکاری کارآمد در حل مسایل بهینهیابی ترکیبی مهیا کرده است. در این مقاله سعی بر آن است که ضمن مروری بر نحوه استفاده از این روش در حل مسئله فروشنده دوره گرد، یک قاب کاری واحد جهت پیادهسازی این شیوه در قالب یک الگوریتم گام به گام، فلوچارت یا شبه کد برای حل طیف گسترده ای از مسایل بهینهیابی ترکیبی مطرح در مهندسی حمل و نقل ارایه گردد. همچنین با بررسی توانمندی های این الگوریتم، برخی از زمینه های مناسب جهت بهکارگیری آن در مهندسی حمل و نقل نیز معرفی می شوند. در واقع این مقاله به دنبال ارایه یک شیوه کاملا کاربردی در نحوه پیادهسازی الگوریتم بهینه یابی زنبورعسل و معرفی شماری از بسترهای موجود جهت استفاده از این روش در مهندسی حمل و نقل می باشد.
    کلیدواژگان: الگوریتم بهینه یابی زنبور عسل، مهندسی حمل و نقل، مسایل بهینهیابی ترکیبی
  • امیر حمیدی، سیروس خزاعی صفحه 203
    تحقیقات گوناگون نشان داده اند که خصوصیات رفتاری خاک ها به شدت متاثر از دمایی است که در آن مورد آزمایش قرار می گیرند. میزان این تاثیرپذیری در خاک های ریزدانه به دلیل ماهیت نیروهای سطحی و نقش آب، نسبت به خاک های دانه ای بسیار بیشتر می باشد. در این مقاله، مروری پیرامون اثرات تغییر دما بر وزن مخصوص، حدود اتربرگ، هدایت گرمایی، نفوذپذیری، مقاومت برشی، تغییر حجم در شرایط زهکشی شده و فشار آب حفره ای در شرایط زهکشی نشده ارایه می شود. اگرچه در بسیاری از اوقات نتایج متفاوتی توسط محققان گوناگون ارایه شده است، اما بررسی کلی نتایج ارایه شده توسط آنها دیدی کلی نسبت به وابستگی رفتار خاک به دمای محل را برای مهندسان فراهم نموده و لزوم تحقیق و مطالعه بیشتر در این زمینه را نشان می دهد.
    کلیدواژگان: تغییر دما، خاک های رسی، خصوصیات رفتاری، مقاومت برشی، تغییر حجم، فشار آب حفره ای
  • ایرج رحمانی، ایمان گل پذیر صفحه 215
    محدود نمودن جابهجایی های خاک اطراف مقطع حفاری در مناطق متراکم شهری، بهمنظور جلوگیری از تخریب سازه ها و خیابانهای مجاور گود، از مهمترین چالشها در مسایل گودبرداری به حساب میآید. انتخاب یک سیستم نگهبان مناسب و در عین حال اقتصادی که قادر به کاهش نشست خاک اطراف مقطع حفاری (و در نتیجه سازه های مجاور) تا حد مجاز و ایجاد یک سیستم پایدار باشد، بر اساس نتایج تحلیل تغییر شکل سازه نگهبان و خاک اطراف گود، تحلیل پایداری گود و همچنین تحلیل تنش اجزای سازه نگهبان (شامل دیوار و مهار) صورت میگیرد. برای انجام تحلیل پایداری میتوان از روابط معمول تعادل حدی استفاده نمود، اما برآورد تغییرشکلهای سازه نگهبان و خاک درون و اطراف گود با استغاده از روش های عددی نظیر اجزای محدود امکانپذیر است. یکی از مهمترین عواملی که بر پیشبینی جابهجایی خاک اطراف گود تاثیرگذار است، انتخاب مدل رفتاری مناسب برای خاک در تحلیلهای عددی میباشد. در این مقاله، با استفاده از تحلیل اجزای محدود غیرخطی و با کمک نرم افزار PLAXIS 8.2 اثر انتخاب مدلهای رفتاری خاک سختشونده، موهر- کولمب و خاک نرم بر تخمین جابهجایی خاک مجاور ترانشه بررسی شده است. نتایج بهدست آمده بیانگر آن است که مدل خاک سختشونده سازگاری بیشتری با نتایج تجربی داشته و استفاده از این مدل در مسایل حفاری موجب دستیابی به نتایج دقیقتر میگردد. در مقابل، مدل الاستو پلاستیک کامل موهر- کولمب میزان بالازدگی خاک کف گود را بیش از مقدار واقعی آن تخمین میزند و تغییرشکلهای خاک پشت دیوار را به صورت بالازدگی پیشبینی میکند که این موضوع با نتایج مطالعات تجربی قبلی متناقض است. مدل خاک نرم نیز اگرچه الگوی سازگارتری از تغییرشکلهای خاک اطراف گود ارایه میدهد، اما به دلیل وسیع بودن دامنه تغییرشکلهای الاستیک خاک در این مدل، جابهجایی ها کمتر از مقدار واقعی بهدست میآیند.
    کلیدواژگان: مدل رفتاری، جابهجایی قائم خاک، گودبرداری، تحلیل عددی
  • امیرمسعود رحیمی، مجتبی کاظمی صفحه 227
    امروزه در اکثر نقاط جهان، استفاده از میدان به دلیل هزینه برپایی و نگهداری کم نسبت به تقاطع های چراغدار، به طور چشمگیری مورد توجه قرار گرفته است. مقوله ایمنی در میدان نیز جزء ناگسستنی آن محسوب می شود که از طریق المانها و تجهیزات خاص تامین میگردد. یکی از این تجهیزات پر کاربرد در میدان، علائم ترافیکی هستند و در این بین، تابلو میدان کاربرد محسوسی دارد. در این تحقیق، سعی بر آن شده است تا به صورت خاص و تخصصی پارامترهایی که میتوانند در توجه نسبت به آن تاثیرگذار باشند، مورد ارزیابی قرار گیرند. تامین این هدف مستلزم استفاده از بانک اطلاعاتی مناسب میباشد که در این تحقیق، با توزیع پرسشنامه میان 527 راننده وسایل نقلیه مختلف فراهم آمده است. با استفاده از تحلیل درخت رگرسیونی و روش طبقهبندی (الگوریتم CART) نتایج مثبتی حاصل شده است. نتیجه نهایی در تحقیق آن بوده است که دو پارامتر سطح تحصیلات و شغل رانندگان در توجه نسبت به تابلو میدان، در قیاس با سایر پارامترهای مورد بحث، از پتانسیل بیشتری برخوردار هستند.
    کلیدواژگان: پرسشنامه، میدان، الگوریتم CART، تحصیلات، شغل
  • حسن زیاری، محمود عامری، حسن دیواندری*، رضوان باباگلی، مسعود کشاورزی صفحه 241

    سالیانه مبالغ قابل توجهی از بودجه عمرانی کشور، صرف ترمیم خرابی روسازی راه ها میگردد. یکی از عوامل خرابی روسازی های آسفالتی، مقاومت کم این روسازی ها در برابر بارهای وارده میباشد. بروز خرابی در روسازی باعث کاهش عمر روسازی و کاهش ایمنی استفادهکنندگان از راه و افزایش هزینه نگهداری روسازی میشود. بخشی از این خرابی ها ناشی از خواص قیر میباشد که میتوان با اضافه کردن افزودنی ها، همخواص قیر و هم خصوصیات مخلوطهای آسفالتی را بهبود بخشید. در این تحقیق به منظور اصلاح مشخصات قیر مورد استفاده در روسازی از افزودنی بنتونیت استفاده شد و با انجام آزمایشهای قیر، خصوصیات قیر اصلاح شده مورد ارزیابی قرار گرفت. سپس میزان قیر بهینه ترکیب مورد نظر تعیین و نمونه های آسفالتی با درصدهای مختلف افزودنی ساخته شد و مورد آزمایش قرار گرفت. نتایج پژوهش نشان میدهد که استفاده از این نوع افزودنی باعث بهبود خصوصیات قیر و همچنین بهبود پارامترهای مارشال میگردد.

    کلیدواژگان: قیر اصلاح شده، بنتونیت، مخلوط آسفالتی، مشخصات عملکردی آسفالت
  • رحمت الله قاجار، فرهاد کریمی*، جواد علیزاده کاکلر صفحه 253

    رشد صنعت حمل و نقل یکی از شاخص های مهمی است که میزان توسعه هر کشوری را بهخوبی نشان می دهد. چرخ فولادی راه آهن در محدوده عمر کاری خود بهطورعمده حرکت غلتشی وبهندرت لغزشی بر روی ریل دارد. این حرکت غلتشی باعث می شود که هر نقطه از سطح چرخ در کسری از زمان یک دور غلتش کامل چرخ روی ریل، بارگذاری خستگی را تحمل نماید. این نوع خستگی را خستگی تماس غلتشی1 می نامند که با توجه به بارهای اعمالی، ماهیت غیرخطی پدیده تماس و غیرخطی بودن پروفیل تماس چرخ و ریل، خستگی از نوع چند محوره خواهد بود. RCF موجب آسیب های ناشی از ایجاد و رشد ترک های سطحی و زیرسطحی در چرخ و ریل می شود. ترک های سطحی در تقابل با سایش بهطورعمده از بین می روند اما ترک های زیر سطحی رشد کرده و منتج به شکست های عمیق تر و سانحه خیزتر می شوند. این مقاله به بررسی پدیده خستگی تماس غلتشی، مکانیزم آسیب ها، پارامترهای موثر جهت جلوگیری یا کنترل آنها و مطالعه اجمالی کارهای گذشته می پردازد.

    کلیدواژگان: سامانه ریلی، خستگی تماس غلتشی، شکست، ترک، تئوری هرتز، سایش
  • امیر کاووسی، مرتضی جلیلی قاضی زاده، امید شیخی کاریزی صفحه 263
    سالانه بیش از یک میلیون نفر در اثر تصادفات ترافیکی در دنیا جان خود را از دست میدهند که کشور ما نیز سهم قابل توجهی در این میان دارد. هرچند علت عمده تصادفات، خطای راننده است اما راه نیز در این میان نقش تعیینکنندهای دارد. یکی از مهمترین عوامل در مورد راه، مقاومت لغزشی آن میباشد. بافت سطح روسازی و قابلیت آن در برابر تاثیر ساییدگی ناشی از ترافیک عامل اصلی در مقاومت در برابر لغزندگی میباشد. از طرفی توسعه صنایع فولاد منجر به تولید حجم بسیار زیادی از محصولات جانبی این صنعت به خصوص سرباره فولاد شده است. از آنجایی که کاربرد تعریف شده و مشخصی برای این محصولات وجود ندارد، این محصول به شکل دپوهای بسیار بزرگی در محوطه کارخانه ها انباشته شده است، اما با توجه به اینکه سنگدانه سرباره فولاد از خواص مکانیکی و فیزیکی بسیار مطلوبی از جمله مقاومت فشاری و سایشی بالا، زاویه اصطکاک داخلی زیاد، شکل گوشهدار و سطح زبری برخوردار است، میتواند به عنوان سنگدانهای مناسب در لایه های روسازی به خصوص لایه رویه بهکار برده شود. در این تحقیق به بررسی و تحلیل تاثیر سرباره بر مقاومت لغزندگی مخلوطهای آسفالتی با توجه به نتایج تحقیقات گذشته و همچنین ارزیابی روش های مختلف سنجش مقاومت لغزندگی بهکار رفته، پرداخته و تاثیر پارامترهای مختلف تاثیرگذار بر مقاومت لغزندگی سطوح آسفالتی بررسی و تحلیل شده است.
    کلیدواژگان: سرباره، مقاومت لغزندگی، مخلوطهای آسفالتی
|
  • Sh. Afandizadeh, A. Rahimian Page 187
    Bee colony optimization (BCO), that is heavily inspired by the analogy of bee behaviours in collecting nectar in the nature can be an appropriate method for solving combinatorial optimization problems. This paper is trying while provides an overview of using BCO to solve the travelling salesman problem, present a framework for the implementation of BCO in a step-by-step algorithm, flowchart or pseudo-code for solving a wide range of combinatorial optimization problems in transportation engineering. Also some potential applications of BCO are introduced by surveying the capabilities of this algorithm. In fact, this paper seeks to provide a very practical way to implement Bee Colony Optimization and introduce a number of applications of this approach in transportation engineering.
    Keywords: Bee Colony Optimization, Transportation Engineering, Combinatorial Optimization
  • A. Hamidi, C. Khazaei Page 203
    The dependency of soil behavior to the temperature has been proved by many researches. It’s also known that due to the nature of surface forces and the role of water in clays, thermal effects are more intensive in clay than sandy soils. A review of the effects of temperature change on the properties of clays such as specific gravity, Atterberg limits, thermal conductivity, permeability, shear strength, volume and pore pressure changes in drained and un¬drained conditions is presented in this paper. It must be noted that, although sometimes contrasting results has been observed in various researches but the overall investigation of these works provides a more profound understanding of soils thermal properties for engineers.
    Keywords: Temperature Change, Clay, Shear Strength, Volume Change, Pore Pressure
  • I. Rahmani, I. Golpazir Page 215
    Limiting displacement of soil around excavation area in highly populated urban regions in order to avoid damages to building and abutting roadway is one of the most important challenges in excavation problems. Selecting an appropriate and economically justifiable retaining system with the ability to reduce the vertical deformation of the soil adjacent to the excavation area (and subsequently abutting structures) to an allowable value and make a stable retaining system is based on the displacement values of retaining structure and the adjoining soil, analysis of excavation stability and stress analysis of retaining structure elements (including retaining wall and anchor). Stability analysis can be performed using conventional limit equilibrium equations, while displacement evaluation of retaining structure as well as inside and outside soil can be conducted taking advantage of numerical methods such as Finite Element Method (FEM). One of the most important parameters affecting the displacement prediction of soil adjacent to excavation site is the selection of proper soil constitutive model in numerical modeling. In this study, effect of selecting hardening soil, Mohr-Coulomb, and soft soil model on displacement assessment of the ground adjacent to tranches is evaluated using nonlinear finite element analysis with PLAXIS 8.2. The results demonstrate that hardening soil model is more consistent with empirical results and therefore application of this model in excavation problems leads more accurate results. On the other hand, Mohr-Coulomb elastic-perfect plastic model overestimates amount of basal heave in deep excavation. This model also predicts soil displacement behind the wall as heave that contradicts results obtained from previous experimental studies. Furthermore, soft soil model although offers a more accurate pattern of displacement of the soil adjacent to excavation site, due to a wide range of elastic strains in this model, displacements are estimated less than actual values.
    Keywords: Constitutive Model, Soil Vertical Movement, Excavation, Numerical Analysis
  • A. M. Rahimi, M. Kazemi Page 227
    Nowadays, in most parts of the world, the use of roundabouts has been widely spread because of their low costs of establishing and maintaining to that of Signalized intersections. However, Safety in roundabouts is a vital issue that is met through the especial tools and elements. One specific group of these versatile tools is Traffic signs in which roundabout square has a considerable function. In this research, an investigation has been done specifically on parameters that have influential roles in this regard. Hence, 527 drivers have been chosen randomly as subjects of this experiment and they are asked to complete some questionnaires. Furthermore, by analyzing and applying the classification and regression tree method (CART algorithm), positive results have been observed. The final result was that two parameters (i.e., drivers’ level of education and their profession) were correlated highly in comparison to the other parameters.
    Keywords: Questionnaire, Roundabout, CART Algorithm, Education, Profession
  • H. Ziari, M. Ameri, H. Divandari, R. Babagoli, M. Keshavarzi Page 241

    Pavement deteriorations repair costs allocate a huge part of national budget to itself annually. Inadequate resistance against traffic loading is the main reason for these deteriorations, which will result in pavement life cycle reduction, lower safety condition for road users and increase in maintenance costs. Characteristics of asphalt cement as a basic constituent of asphalt concrete is effective on these problems, a flawed AC can be modified using additives; hence, its properties will improve while the characteristics of asphalt concrete will improve either. Bentonite is used as an additive of asphalt cement in this research. To perform the research program, modified asphalt cement characteristics were surveyed using asphalt cement tests and optimum asphalt content of specimens with various additive contents were determined. The prepare specimens were tested and the results indicates an improvement in asphalt cement and asphalt concrete specimens marshal properties after using bentonite.

    Keywords: Modified Asphalt Cement, Bentonite, Asphalt Concrete, HMA Performance Characteristics
  • R. Ghajar, F. Karimi, J. Alizadeh Kaklar Page 253

    Development of the transportation industry is one of the important indicators for the development of the countries. Railway steel wheels in their work life always roll and rarely slid on the rails. The rolling motion causes fatigue loading applied on each point of the wheel and rail surfaces. This is known as rolling contact fatigue (RCF) which is a multi-axial fatigue because of nonlinearity of the contact phenomenon as well as the wheel and rail profiles. RCF damages develop due to the initiation and propagation of the surface and subsurface cracks in the wheels and rails. Surface cracks mainly are removed in contrast with the wear but subsurface ones are propagated and concluded deeper fractures with more prone accident. This article investigates rolling contact fatigue phenomenon, its damage mechanisms, effective parameters in prevention and control of the RCF and reviews some researches about it.

    Keywords: Railway Systems, Rolling Contact Fatigue, Fracture, Crack, Hertzian Theory, Wear
  • A. Kavousi, M. Jalili Qazizade, O. Sheikhi Karizaki Page 263
    More than one million people die due to traffic accident annually which high percentages of this happen in Iran. Although the major cause of the accident is driver errors but road and specially the road surface plays an important role. Skid resistance of road surfaces is the primary factor which is defined as the force developed when a tire that is prevented from rotating slides along the pavement surface. The skid resistance of a pavement surface has been related to two main properties of the pavement, namely microtexture and macrotexture. On the other side, development of steel production in Iran is accompanied with steel slag that is stored and there is not any specific usage of it. Some positive physical characteristics of these products, including high specific gravity, angular shape, and rough surface texture have make these to be suitable aggregates for producing asphalt mixes and increasing its skid resistance. Therefore in this paper a comprehensive study of using steel slag in asphalt pavement and its influence on skid resistance of pavement surface has been investigated.
    Keywords: Steel Slag, Skid Resistance, Asphalt Mixtures