فهرست مطالب

مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز - سال سی و نهم شماره 2 (پیاپی 58، تابستان 1388)

نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز
سال سی و نهم شماره 2 (پیاپی 58، تابستان 1388)

  • تاریخ انتشار: 1388/06/01
  • تعداد عناوین: 7
|
  • محمدرضا امامی آزادی، محمود سعدین صفحه 1
    میراگر مایعی تنظیم شده یاTLD یکی از روش های کنترل غیر فعال در سازه است که از اواسط دهه 1980 میلادی برای کنترل ارتعاشات سازه های مهندسی عمران به کار گرفته شده است. سیستم TLD از یک یا چند مخزن حاوی مایعی که عمدتا آب می باشد تشکیل می شود که این ظرف ها در قسمت بالای سازه نصب شده و از تلاطم آب در این ظرف ها برای کاهش نوسانات سازه استفاده می شود. در این مقاله به نحوه ساخت میز لرزه ای حاوی سیستم TLD پرداخته و نتایج آزمایش تجربی تحت فرکانس های القائی مختلف مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج این بررسی نشان می دهد که وقتی نسبت فرکانس (نسبت فرکانس القائی به فرکانس طبیعی مخزن) به عدد 1 نزدیک است سیستم TLD می تواند بهترین کارائی را در مستهلک کردن انرژی و افزودن بر میرائی سازه داشته باشد. و همچنین نتایج در این سری از آزمایشات تجربی تطابق بسیار خوبی با رفتار مدل خطی تئوری هاوزنر دارد.
    کلیدواژگان: میراگر مایعی، میز لرزه ای، تست سیستم سازه ای، تئوری خطی هاوزنر
  • مجید پاسبانی خیاوی، احمدرضا مصطفی قره باغی، کریم عابدی صفحه 11
    در این مقاله، فشار هیدرودینامیکی به وجود آمده در اثر اندرکنش سد و مخزن در یک سیال با دامنه نامحدود، تراکم ناپذیر، غیر چرخشی و غیر لزج با استفاده از روش عناصر محدود محاسبه شده است. در استخراج شرایط مرزی فرض شده که محل تماس سد و مخزن قائم بوده و ارتعاش سد در جهت عمود بر محل تماس اتفاق می افتد. همچنین کف مخزن افقی و صلب فرض شده است. معادلات حاکم با توجه به شرایط مرزی در نظر گرفته شده، با نوشتن برنامه ای برای مدل عناصر محدود، حل شده است. برای مدل سازی عناصر محدود از روش باقیمانده وزنی گالرکین استاندارد استفاده شده است. برای شرط مرزی دوردست، از دو شرط مرزی انتشار سامرفلد و شرط مرزی استهلاک کامل امواج در مرز دوردست، استفاده شده و نتایج به دست آمده برای هر دو حالت با راه حل تحلیلی مقایسه شده است
    کلیدواژگان: اندرکنش سد و مخزن، عناصر محدود، فشار هیدرودینامیکی، مرز دوردست، گالرکین استاندارد
  • اکبر دلاور، حبیب حکیم زاده، محمدرضا چناقلو صفحه 21
    یکی از مسائل عمده در ارزیابی عملکرد موج شکن های شناور، برآورد دو عامل ضریب انتقال و ضریب انعکاس موج می باشد که معمولا بدلیل در دست نبودن اصول تئوریکی جامع، برای حصول مقادیر این ضرایب در هر منطقه، اقدام به بررسی موردی با مدل های فیزیکی می گردد. در تحقیق حاضر از شبکه عصبی مصنوعی به عنوان یک ابزار محاسباتی، جهت برآورد ضریب انتقال و ضریب انعکاس موج شکن های شناور پانتونی، استفاده گردیده است. مدل ریاضی شبکه عصبی مصنوعی بکار رفته، از نوع پرسپترون چند لایه (MLP) بوده و الگوریتم پس انتشار خطا (BP) برای آموزش شبکه مورد استفاده قرار گرفته است. جهت آموزش شبکه داده های حاصل از مطالعات فیزیکی موج شکن های شناور پانتونی بکار رفته است و بخشی از این داده ها نیز برای صحت سنجی شبکه آموزش دیده، تخصیص یافته است. پارامترهای مختلف شبکه عصبی شامل قانون یادگیری، تابع انتقال، تعداد لایه های مخفی و تعداد گره های هر لایه، مورد بررسی قرار گرفته است و در نهایت شبکه بهینه تعیین گردیده است.
    کلیدواژگان: موج شکن شناور، ضریب انتقال، ضریب انعکاس، شبکه عصبی مصنوعی، ساختار بهینه
  • رفتار غیر خطی دیوارهای برشی فولادی تقویت شده
    حسین شوکتی، مهدی فرازمند صفحه 33
    دیوارهای برشی فولادی برای در نظر گرفتن نیروهای جانبی زلزله و باد در ساختمان ها به ویژه در ساختمان های بلند در سه دهه اخیر مطرح و مورد توجه قرار گرفته است. رفتار این سیستم ها همانند یک تیر ورق فولادی است که بصورت عمودی قرار گرفته باشد. ستون ها نقش بال های تیر ورق را ایفا می کنند در حالی که تیرهای افقی به عنوان سخت کننده های جان عمل می نمایند. تا قبل از پذیرفتن ایده استفاده از مقاومت پس کمانش ورق، دیوارهای تقویت شده با سخت کننده های سنگین جهت جلوگیری از کمانش ورق به کار می رفت اما پس از پذیرفتن ایده فوق دیوارهای تقویت نشده جایگزین دیوارهای تقویت شده گردید. با این وجود در بهسازی لرزه ای ساختمان های موجود و مقاوم سازی سازه ها که در سال های اخیر به این مسئله توجه ویژه ای شده است و یا در جایی که دیوار دارای بازشو باشد، استفاده از سخت کننده اهمیت زیادی پیدا می کند. در این تحقیق اثر سخت کننده های X، K، V، V معکوس و V-H شکل روی دیوارهای برشی فولادی بررسی شده است. نتایج نشان می دهند که سخت کننده X شکل در مقایسه با دیگر سخت کننده های مورب شامل K، V معکوس و V شکل به ویژه سخت کننده V-H شکلی که به طور رایج به کار می رود اثر مطلوب تری در افزایش بار تسلیم، بار نهایی و ظرفیت جذب انرژی پانل دارد. همچنین برخلاف تیر ورق ها که جهت اقتصادی کردن طرح از سخت کننده استفاده می شود، در سیستم های دیوار برشی فولادی بهتر است از پانل تقویت نشده به جای پانل تقویت شده استفاده کرد.
    کلیدواژگان: دیاگرام بار، تغییر مکان جانبی، سخت کننده، بار تسلیم، بار نهایی، سطوح عملکرد
  • مسعود فرزام، نبیل احمدفواد، یورگن گرونبرگ، میکائیل یوسف زاده فرد صفحه 45
  • مریم میرابی، حسین گنجی دوست، عبدالله رشیدی مهرآبادی، بیتا آیتی صفحه 55
    در حال حاضر صنعت آب آشامیدنی تمرکز زیادی روی کارآیی واحدهای تصفیه آب در حذف پاتوژن های موجود در آب نظیر کریپتوسپریدیوم و کیست ژیاردیا دارد. باتوجه به مقاومت بالای این ارگانیزم ها در برابر گندزدایی و عدم تاثیر قابل توجه غلظت پایین این ذرات در کدورت آب خروجی از واحدهای تصفیه، استفاده از روش های کنترل تعداد و اندازه ذرات آب خروجی از فیلتراسیون جهت ارزیابی کیفی آب ضروری به نظر می رسد. در این تحقیق به بررسی اثرات برخی از پارامترهای طراحی و بهره برداری بر روی عملکرد فیلتراسیون مستقیم و تعداد و اندازه ذرات موجود در آب صاف شده پرداخته شده است. آزمایش ها با استفاده از پایلوت آزمایشگاهی شامل واحدهای تهیه آب خام، انعقاد، لخته سازی و صافی سه لایه انجام شده است. نتایج بدست آمده مشخص نمود که شمارش ذرات امکان پایش گسترده و دقیق تر واحد فیلتراسیون را فراهم می سازد و نسبت به نمایش برخی تغییرات نظیر دوره بلوغ و نقطه شکست از کدورت حساس تر عمل می نماید. همچنین با توجه ارزیابی آنالیز ذرات به خصوص در محدوده 2 تا 10 میکرون میتوان شرایط بهینه بهره برداری جهت به حداقل رساندن تعداد پاتوژن های خروجی را تعیین نمود.
    کلیدواژگان: فیلتراسیون، توزیع اندازه ذرات، تعداد ذرات، قطر ذرات، کدورت
  • محمدحسین امین فر، وحید نورانی، احد نورپور صفحه 69
    دراین تحقیق مدل شبکه عصبی مصنوعی (ANN) بعنوان یک مدل جعبه سیاه جهت بررسی تاثیر درجه حرارت و دبی جریان بر میزان بار رسوب معلق حوضه آبریز لیقوان چای معرفی گردید. مدل شبکه عصبی مصنوعی با الگوریتم آموزشی لونبرگ - مارگارت قانون یادگیری پس انتشار خطا (BP)برای تعیین ساختار بهینه مدل استفاده شد. پس از تعیین ساختار بهینه مدل، تمام الگوریتم های آموزشی قانون پس انتشار خطا نیز مورد بررسی قرار گرفتند تا مقایسه ای بین الگوریتم ها صورت گیرد که الگوریتم مناسب همان الگوریتم لونبرگ - مارگارت تشخیص داده شد. همچنین مقایسه ای بین نتایج مدل ANN با نتایج مدل های آماری همچون مدل رگرسیونی، مدل سری زمانی خود همبسته (AR)، مدل منحنی توانی و مدل رگرسیون خطی چند متغیره (MLR) صورت گرفت. از روی نتایج حاصله می توان عملکرد بهتر مدل ANN بر مدل های آماری کلاسیک را بیان کرد، اما در مورد مدل خود همبسته مرتبه بالاتر، مدل ANN توانایی کمتری در انعکاس رفتار استوکاستیکی متغیر های هیدرولوژیکی داشته و اغلب در پیش بینی های قطعی بکار گرفته می شود. در این تحقیق حساسیت کمتر رسوب معلق به درجه حرارت محیط استنباط شده است .
    کلیدواژگان: بار معلق رسوب، مدل شبکه عصبی مصنوعی، مدل های آماری، آنالیز حساسیت، لیقوان چای
|
  • M. Emami Azadi, M. Sadein Page 1
    Tuned liquid damper (TLD) is one of the passive control methods in structures which have been used since mid 1980s for the control of structural vibrations in civil engineering. TLD system consists of one or more tanks containing a liquid that mainly water. These tanks are installed on top of the structure and water sloshing in these containers is used to reduce the vibrations of the structure. In this paper, manufacturing method of the shaking table containing TLD system, and experimental test results under various excitation frequencies is discussed. The results of this investigation reveals that when the frequency ratio(ratio of induction frequency to natural frequency of the tank) is close to 1, TLD system can have the best performance in damping the dynamic input energy and increasing damping of the structure. Also, the results in these series of experiments are consistent and in close agreement with Housner linear system behavior theory.
  • M. Pasbani Khiavi, A.R. Mostafa Gharabaghi, K. Abedi Page 11
    In this paper, hydrodynamic pressure due to dam-reservoir interaction for an incompressible, irrotational and inviscid fluid with unbounded domain, is analyzed by using finite element approach. In the derivation of boundary condition, it is assumed that dam is vibrating in the normal direction of dam-reservoir interface and this interface is vertical. Moreover, bottom of reservoir is assumed to be rigid and horizontal. The governing equation with related boundary conditions is implemented in the finite element code. The weighted residual standard Galerkin method with 8-node elements is used for developing finite element model. Both sommerfeld boundary condition and perfect damping boundary condition are developed for truncating surface of unboundedfluid domain and the results of two cases are compared with analytical results.
  • A. Delavar, H. Hakimzadh, M.R. Chenaghlou Page 21
    One of the main problems in valuation of the operation of floating breakwaters is estimation of thetransmission and reflection coefficients and because of absence the universal theoretical principles in order to obtain these coefficients in any region, investigations have been focused on physical models. In this research program, A.N.Ns (Artificial Neural Networks) has been used as a computational tool in order to estimate the transmission and reflection coefficients of the P.F.Bs (pontoon floating breakwaters). The mathematical A.N.N model used in this study, is a MLP (Multi Layer Perception) kind and BP (Back Propagation) algorithm has been used for learning the network. The data from physical model studies of P.F.B are partly used for learning the network and the remained are used to verify the learned network. The different parameters of neural networksincluding the learning rule, transfer function, number of hidden layers and number of nodes in each layer have been investigated and finally, the optimum network, have been determined.
  • Nonlinear Behavior of Stiffened Steel Plate Shear Walls
    H. Showkati, M. Farazmand Page 33
    Steel plate shear walls have been noticed in recently three decades to considering lateral loads of earthquake and wind, in high rise buildings behavior of this system resembles a steel plate girder used in a vertical cantilever application. The columns fulfill the function of the flanges of the vertical girder, while the horizontal floor beams act as web stiffeners. Before acceptance of the idea to utilizing post-buckling strength of infill steel plate, stiffened walls with heavy stiffeners were used to preventing infill steel plate buckling but after acceptance of this idea, unstiffened walls replaced with stiffened walls. However in seismic rehabilitation of existing buildings and retrofitting the structures, which are more in attention recently or in place which wall has an opening using stiffeners has a high importance. In this research influence of X, K, V, inverse V and V-H shapes of the stiffeners on steel plate shear walls have been studied. Results of finite element analysis show that X shape stiffener in compare with other diagonal stiffeners including K, inverse V and V shape especially V-H shape stiffener, have more effective influence in increasing yield and ultimate loads and energy absorption capacity of panel. Also unlike plate girders which for doing economic design stiffener is used in steel plat shear wall systems, it is better using unstiffened panel.
  • M. Farzam, N.A. Fouad, J. GrÜnberg, M.Y. Fard Page 45
  • M. Mirabi, H. Ganjidoust, A. Rashidi Mehrabadi, B. Ayati Page 55
    Nowadays the drinking water industry has an increased focus on the effectiveness of drinking water treatment plants in removing waterborne pathogens such as Giardia and Cryptosporidium. For water quality assessment, use of methods to control size and numbers of particles in filtration effluent will be necessary. Because of high resistance of these kinds of microorganisms against disinfection and also insignificant impacts them on turbidity of effluents of treatment plants. In this study the effects of some operational parameters on direct filtration effectiveness, like numbers and size of particles in treated water, have been examined. Tests were performed by utilizing a pilot in laboratory scale, that consists of: raw water supply unit, coagulation, flocculation units and a 3layers filtration unit. The results show that the particle counting makes comprehensive monitoring of filtrationunit possible and acts more sensitive to present variations of turbidity.
  • M.H. Aminfar, V. Nourani, A. Nourpour Page 69
    In this study, Artificial Neural Network (ANN) as a black box model was used in order to evaluate the temperature and water discharge effects on suspended sediment load of Ligvanchay River. For this purpose, the hydrological data such as mean river flow discharge, mean daily temperature and mean daily suspended sediment load of Ligvanchay at the outlet hydromerey station were collected and divided to seven categories. These data were then entered to the ANN and the model with Levenberg-Marquardt (LM) of back propagation training algorithm was executed about 2000 times to determine the optimum structure of ANN model includes numbers of hidden layers and neurons in each layer. After determine the optimum structure, other back propagation training algorithms were tested for doing more comparison among the algorithms; in this manner the results of training and verifying as graphs and tables were presented. Furthermore, the results of the ANN model were compared with the results of some other classical black box models such as multi and single linear regression, auto regressive (AR) time series models. The obtained results of the study showed better performanceof the ANN model in comparison of the others when only one neuron was considered as model input. However when more than one neuron was used as input data, MLR and AR (2) showed a hit better results. This may be because of noise propagation in ANN non-linear model in comparison with other linear models. According the results, it can be obviously seen that the suspended sediment load of Ligvanchay has only a little sensitivity to the environment temperature.