فهرست مطالب

Civil Engineering Infrastructures Journal - Volume:45 Issue: 3, 2012

Civil Engineering Infrastructures Journal
Volume:45 Issue: 3, 2012

  • تاریخ انتشار: 1390/10/26
  • تعداد عناوین: 13
|
  • مسعود تابش، سمانه آخوندیان صفحه 267
    با توجه به هزینه بالای ساخت سیستم های جمع آوری فاضلاب و نقش کلیدی که این سیستم ها در ارائه خدمات به ساکنین شهرها و حفاظت محیط زیست ایفا می کنند، بهینه نمودن هزینه های ساخت و اجرای شبکه های جمع آوری فاضلاب نقش اساسی در اجرای سریعتر و هر چه بیشتر چنین طرح هایی در سراسر کشور خواهد داشت. براساس تجارب کشورهای پیشرفته در زمینه نگهداری و بهره برداری از شبکه های موجود، علاوه بر بهینه نمودن هزینه های ساخت شبکه، بهینه سازی عملکرد سیستم به منظور کاهش هزینه های زمان بهره برداری و نگهداری شبکه از اهمیت بسزایی برخوردار است. بنابراین طرح شبکه ای با سرویس دهی مطلوب و قابلیت اطمینان بالا که قادر به انتقال فاضلاب بدون ایجاد بار هیدرولیکی اضافی به سیستم باشد، باید مورد توجه قرار گیرد. در این تحقیق، بهینه سازی شبکه جمع آوری فاضلاب خانگی با هدف حداقل ساختن هزینه های ساخت و راهبری شبکه با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک و همچنین گنجاندن قیود شاخص های عملکرد شبکه و قید قابلیت اطمینان علاوه بر قیود مرسوم در طراحی شبکه های فاضلاب انجام شده است. در این راستا کوشش شده است تعریف مناسبی از قابلیت اطمینان شبکه فاضلاب ارائه شود و از شاخص های عملکرد شبکه در ارزیابی کارآمدی آن استفاده گردیده است. عملکرد مناسب مدل پیشنهادی در مقایسه با سایر مدلها با حل مساله نمونه در حالت مشابه از نظر قیود، نشان داده شده است. همچنین با حل مساله نمونه در حالت هایی که قید عملکرد هیدرولیکی شبکه و قابلیت اطمینان منظور شده است، مشاهده می شود با افزایش اندکی در هزینه ساخت شبکه از احتمال بروز مشکلات ناشی از تحمیل اضافه بار هیدرولیکی به سیستم و اثرات زیست محیطی کاسته می شود.
    کلیدواژگان: قابلیت اطمینان، شبکه جمع آوری فاضلاب، الگوریتم ژنتیک، شاخص عملکرد هیدرولیکی، بهینه سازی
  • سهیل محمدی، علی فاخر، حسن امیدعلی صفحه 279
    گروه شمع، به طور گسترده در سازه های دریایی مورد استفاده قرار می گیرد. بارهای وارد بر این سازه ها به دو گروه اصلی بارهای قائم و جانبی تقسیم می شوند. استفاده از شمع های قائم برای تحمل بارهای قائم، مورد توافق همه محققان می باشد. ولی برای استفاده از شمع های مایل تردید وجود دارد. عده ای از دانشمندان استفاده از شمع مایل را برای مقابله با بارهای جانبی توصیه می کنند در حالی که عده ای دیگر فقط به استفاده از ظرفیت باربری جانبی شمع های قائم اعتقاد دارند. شمع مایل در گروه شمع رفتار و عملکرد دوگانه ای دارد: با استفاده از شمع مایل، از یک طرف تغییرمکان جانبی گروه شمع و عرشه بر اثر بارهای جانبی کاهش می یابد و از طرف دیگر تمرکز تنش زیادی در محل اتصال این شمع به سرشمع به وجود می آید. بنابراین درک صحیح رفتار شمع های مایل و قائم از اهمیت بالایی برخوردار است. تحقیق حاضر بر اساس روش عددی تفاضل های محدود استوار است. خاک به صورت محیط پیوسته و با مدل رفتاری موهر-کولمب درنظر گرفته شده و شمع ها و سرشمع ازجنس بتن و با مدل رفتاری الاستیک فرض شده اند. برای صحت سنجی تحلیل ها، بین نتایج به دست آمده از مدل سازی عددی و نتایج حاصل از آزمایش های بارگذاری شمع و فرمول های تجربی موجود مقایسه صورت گرفته است.
    کلیدواژگان: FLAC3D، بارگذاری قائم و جانبی، شمع مایل، تغییرمکان قائم و جانبی، تمرکز تنش، گروه شمع
  • علی اصغر میرقاسمی، سهیل محمدی، احد باقرزاده خلخالی صفحه 291
    در اثر شکست دانه ها، رفتار مقاومتی و تغییرشکلی مصالح سنگریز دچار تغییرات محسوسی می شود. در عمده مطالعات عددی انجام گرفته در راستای شبیه سازی پدیده شکست دانه ها، نحوه شکست و به ویژه هندسه دانه های جدید حاصل از شکست، از ابتدای شبیه سازی ها فرض شده اند. در تحقیق حاضر برای نخستین بار دانه های اولیه در داخل نمونه شبیه سازی شده کاملا سالم و ترک نخورده فرض می شوند و در مراحل مختلف تحلیل های عددی بر اساس نحوه توزیع تنش در داخل هر دانه بر پایه نتایج حاصل از تحلیل تنش – کرنش بر روی آن و در صورت ارضای معیارهای شکست؛ دانه مورد نظر دچار شکست می گردد. در این تحقیق با ترکیب روش های DEM و FEM امکان شبیه سازی پدیده شکست در ذرات تیزگوشه بدون نیاز به فرضیات اولیه فراهم گردیده است. در مجموع نتایج حاصل نشان می دهد که شکست ذرات در مصالح سنگریز باعث کاهش مقاومت این مصالح شده و از رفتار اتساعی آنها می کاهد. نکته جالب اینکه شکستن ذرات به نوعی باعث تعدیل رفتار تغییر شکل این مصالح می گردد. ضمنا تاثیر پدیده شکست ذرات بر روی مقاومت برشی مصالح به شدت تحت تاثیر تنش همه جانبه می باشد. ضمنا نتایج تحقیق با یافته های آزمایشگاهی بر روی مصالح سنگریز مورد مقایسه قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: مصالح دانه ای، مصالح تیز گوشه، شکست ذرات، روش المان مجزا، روش المان محدود
  • علی حسین زاده دلیر، داود فرسادی زاده، محمد علی قربانی، هادی ارونقی، سید حسین حسینی صفحه 301
    یکی از روش های کاهش آبشستگی موضعی در اطراف پایه های پل ها استفاده از صفحات مستغرق است. در این تحقیق تاثیر صفحات مستغرق در کاهش آبشستگی پایه های مستطیلی با دماغه ی گرد بررسی شد. آزمایشات برای پایه با زاویه ی 0، 5 و 10 درجه با جهت جریان و صفحات مستغرق با آرایش های مختلف انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش زاویه ی پایه با جهت جریان از تاثیر صفحات مستغرق در کاهش آبشستگی کاسته می شود. حداکثر کاهش آبشستگی برای پایه ی 0، 5 و 10 درجه با صفحات مستغرق با ارتفاع 5/2 سانتیمتر در روی بستر و زاویه ی 30 درجه با جهت جریان به ترتیب در حدود 57/45، 76/39 و 78/27 درصد بود.
    کلیدواژگان: گرداب، صفحات مستغرق، جریان های ثانویه، آبشستگی، پایه ی پل
  • محمد داودی، عباس اکبری اصطهباناتی صفحه 311
    به دلیل تفاوت جنبش نیرومند زمین در زمین لرزه های میدان نزدیک و دور، مطالعه رفتار لرزه ای دامنه های لغزشی که در فاصله های گوناگون از رومرکز زمین لرزه قرار می گیرد، اهمیت بسیاری دارد. در این پژوهش، توده لغزشی شفارود با پارامترهای ژئوتکنیکی شناخته شده، برگزیده شد. برای بررسی کارایی نرم افزار، پس از انجام تحلیل دینامیکی مدلها، پاسخ لرزه ای مدل دره ای نیم دایره ای شکل به محرک موجک ریکر بدست آمد و با نتیجه پژوهشهای پیشین مقایسه شد. سپس برروی مدل عددی دامنه و توده لغزشی موجود در مخزن سد شفارود، با هشت نگاشت میدان نزدیک و میدان دور زمین لرزه های ایران، آنالیز دینامیکی انجام، و اندازه جابجایی ماندگار توده لغزشی در زمین لرزه های گوناگون محاسبه شد. نتیجه ها نشان می دهد که اندازه جابجایی های ایجاد شده در حالتی که دامنه ناپایدار در میدان نزدیک زمین لرزه باشد، کمتر از حالتی است که در میدان دور قرار گیرد. همچنین جابجایی مذکور، بیش از آنکه تحت تاثیر دور یا نزدیک بودن به زمین لرزه باشد، تحت تاثیر محتوای فرکانسی زمین لرزه است.
    کلیدواژگان: جابجایی ماندگار نیومارک، توده لغزشی، زمین لرزه میدان نزدیک و دور
  • باقر ذهبیون، حجت الله فولادی اسگویی، محمدرضا امیدبیگی صفحه 323
    مدل های برآورد سیلاب و آلودگی، نیاز به داده های مشاهداتی با گام زمانی کوتاه باران (داده های ساعتی) دارد که اغلب در دسترس نبوده، درصورتی که داده های مشاهداتی بارش روزانه براحتی در اختیار قرار می گیرد. جهت ارائه راه حلی برای این مشکل، در این مقاله سعی بر آن است تا با طراحی مدل تصادفی آبشاری و بکارگیری داده های روزانه مشاهداتی مربوط به یک ایستگاه باران سنجی در شمال تهران بتوان داده های با گام زمانی کوتاه بدست آورد. قبلا در این رابطه مدلی به نام Olsson معرفی شده است. در این مقاله، پس از معرفی این مدل نسبت به اصلاح آن که بتواند بهتر داده های کوتاه مدت تولید نماید اقدام می گردد. پس از اصلاح و طراحی مدل جدید،. اجرای مدل در دو مرحله انجام می گیرد. مرحله اول عبارت است از بررسی نحوه تبدیل داده های45 دقیقه ای به داده های روزانه (24 ساعته)و مرحله دوم نیز برای تبدیل داده های 24 ساعته به داده های کمتر از 45 دقیقه ای. در پایان نتایج حاصل از کاربرد مدل اصلاح شده مورد بحث قرار می گیرد. نتایج حاصل نشان می دهد که ویژگی های آماری داده های تولیدی بارش در بازه زمانی کوچک تر در مقایسه با داده های مشاهداتی می تواند حفظ گردد.
    کلیدواژگان: کاهش مقیاس زمانی، مدل بارش، مدل تصادفی آبشاری
  • فرج الله عسکری، مهدی مومنی رق آبادی، اورنگ فرزانه صفحه 329
    در این مقاله، الگوریتمی جهت محاسبه نیروی محرک وارد بر دیوارهای حائل در شرایط لرزه ای ارائه شده است. در این الگوریتم که فرمولاسیون آن بر اساس روش مرز پائین آنالیز حدی پایه ریزی شده است، با در نظر گرفتن یک ناپیوستگی تنش و یافتن میادین تنش قابل قبول در دو سمت آن، نیروی محرک در حالت کلی، یعنی با در نظر گرفتن چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی خاک و نیز لحاظ نمودن چسبندگی و اصطکاک بین خاک و دیوار محاسبه می شود. نتایج در حالاتی خاص با دیگر محققان مقایسه شده که صحت اعتبار الگوریتم ارائه شده را بخوبی نشان می دهد.
    کلیدواژگان: آنالیز حدی، روش مرز پایین، نیروی محرک لرزه ای، دیوارهای حائل
  • سعید غفارپور جهرمی، شهرام وثوق، نبی الله احمدی، بهروز عندلیبی زاده صفحه 335
    استفاده از مواد و مصالح مختلف در بهبود خصوصیات رفتاری قیرها همواره مدنظر محققان بسیاری بوده است تا بدین ترتیب بتوانند عمر روسازی های آسفالتی را افزایش دهند. در این مقاله تاثیر دو نوع اصلاح کننده نوین شامل کربنات کلسیم رسوبی و نانورس، با ساخت نمونه هایی به روش تراکمی مارشال، مورد کنکاش قرار می گیرد. در این تحقیق از آزمون تجربی مارشال و همچنین دیگر آزمون های عملکردی متداول چون کشش غیرمستقیم، مدول برجهندگی، خزش دینامیکی و خستگی قطری نیز به منظور مقایسه تاثیر اصلاح کنندها استفاده می شود. این آزمایشها در شرایط دمایی و بارگذاری مختلف انجام شده اند. نتایج این تحقیق به وضوح بیانگر تاثیر اصلاح کننده نانورس در بهبود چسبندگی قیر و افزایش پایداری مارشال، مقاومت کششی، مدول برجهندگی و رفتار خزشی است اما عملکرد مناسبی در رفتار خستگی ندارد زیرا با کاهش انعطاف پذیری قیر، رفتار نمونه ها را ترد می کند. اصلاح کننده کربنات کلسیم رسوبی، تاثیر چندانی بر پایداری مارشال و مقاومت کششی ندارد و رفتار خزشی آن در دماهای بالا ضعیف است اما مدول برجهندگی و رفتار خستگی را بهبود می دهد.
    کلیدواژگان: مخلوط آسفالتی، کربنات کلسیم رسوبی، مشخصات مهندسی و مکانیکی، نانورس، قیر اصلاح شده
  • محمود قضاوی، جواد نظری افشار، فرزین کلانتری صفحه 345
    استفاده از نظریه الاستیسیته یا روش های عددی برای محاسبه تنش افقی افزوده ناشی از سربار از ابزارهای سودمندی می باشند که امروزه از آنها استفاده می شود. با توجه به اینکه در عمل مقدار تنش های افقی افزوده ناشی از سربار اندازه گیری شده دو برابر تنش های افقی محاسبه شده با رابطه بوسینسک(مبتنی بر نظریه الاستیسیته) نتیجه شده است. لذا در این تحقیق با استفاده از نرم افزار عددی مبتنی بر روش عددی المان محدود به بررسی و مقایسه نتایج تنش های افقی ناشی از سربار خطی و نواری در خاک محاسبه شده با استفاده از رابطه بوسینسک و روش عددی المان محدود پرداخته شده است. نتایج حاصل از تحلیل های انجام شده با روش المان محدود نشان دهنده آن است که مقدار متوسط تنش های افقی افزوده ناشی از سربار محاسبه شده توسط روش المان محدود 5/1برابر تنش های افقی محاسبه شده با رابطه بوسینسک می باشد.
    کلیدواژگان: تئوری الاستیسیته، سربار خطی، نیروی جانبی خاک، رابطه بوسینسک، سربار نواری
  • وحید رضا کلات جاری، محمدحسین طالب پور صفحه 351
    روش بهینه یابی براساس الگوریتم ژنتیک (GA) از جمله موثرترین و کارآمدترین روش های بهینه یابی است. اما کندی فرآیند بهینه یابی از طریق GA جهت نیل به نقطه بهینه و عدم شناخت دقیق پارامترها و روابط حاکم بر GA، از قبیل تعداد نسل ها، نرخ پیوند، نرخ جهش، چگونگی فرآیند انتخاب و... سبب می شود تا در برخی موارد GA بهینه محلی را بیابد و در آن متوقف شود. در این مقاله سعی شده است تا با ارائه روشی نوین، بهینه یابی سطح مقطع و توپولوژی سازه های خرپایی به نحوی انجام شود که مشکلات فوق الذکر تا حد امکان برطرف شود. برای این منظور از روش جستجوی چند منظوره با یک سیستم کامل و زیربخش های متفاوت تحت عنوان جزیره، استفاده شده است. در هر جزیره عملگرها و پارامترهای متفاوت، به طور جداگانه به کار گرفته می شود. در ادامه پس از طی چند نسل مشخص، براساس نرخ مهاجرت، بهترین اعضای هر جزیره بطور تناوبی به جزیره دیگر منتقل شده و جایگزین اعضایی با شایستگی کم می شود. سپس بر اساس روش های پیشنهادی مطروحه، فرآیند GA براساس نتایج و روش های مناسب دنبال می شود تا بهینه عمومی با کمترین وابستگی به پارامترهای GA بدست آید. در خاتمه با طرح و ارائه چند مثال مطرح، نتایج مورد بررسی قرار گرفته است.
    کلیدواژگان: توپولوژی، بهینه یابی، جزیره، سازه های خرپایی، الگوریتم ژنتیک
  • موسی محمودی صاحبی، عباس قبادی صفحه 365
    یکی از اهداف آئین نامه طراحی لرزه ای ایران (استاندارد 2800)، تعیین حداقل ضوابط و مقررات برای طرح و اجرای ساختمانها در برابر اثرهای ناشی از زلزله است به گونه ای که ساختمانهای با اهمیت خیلی زیاد (مثل بیمارستانها)، در زمان وقوع زلزله های شدید (زلزله طرح)، بدون آسیب عمده سازه ای، قابلیت بهره برداری بدون وقفه خود را حفظ کنند. هدف از ارائه این مقاله، بررسی اهداف استاندارد2800 در طراحی ساختمانهای با اهمیت خیلی زیاد و ارزیابی میزان موفقیت آن در نیل به اهداف پیشنهاد شده است. برای این منظور، چند ساختمان بتنی از نوع قاب خمشی با تعداد طبقات مختلف، با عنوان ساختمانهای با اهمیت خیلی زیاد انتخاب گردیده و بر اساس ضوابط استاندارد 2800 و آئین نامه ACI بارگذاری و طراحی شدند. در طراحی آنها، تمامی ضوابط مربوط به زلزله های طرح و بهره برداری، ضوابط تیر ضعیف - ستون قوی، ضوابط شکل پذیری زیاد اعمال گردید و ضریب اهمیت برابر 4/1 در نظر گرفته شد. ساختمانهای انتخابی با استفاده از ضوابط دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانهای موجود (نشریه 360) و به کمک تحلیل استاتیکی غیر خطی، مورد ارزیابی آسیب پذیری قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد که ساختمانهای فوق، اهداف استاندارد 2800 را برای قابلیت بهره برداری بی وقفه در برابر زلزله های شدید تامین نمی کنند. به طور کلی می توان گفت، ساختمانهای با اهمیت خیلی زیاد که بر اساس ضوابط استاندارد 2800 طراحی می شوند، بر اساس ضوابط دستورالعمل بهسازی لرزه ای ساختمانها، آسیب پذیر محسوب می شوند و برای تحقق اهداف، نیاز به مقاوم سازی دارند.
    کلیدواژگان: نگاه انتقادی، _ ساختمانهای با اهمیت خیلی زیاد، قابلیت بهره برداری بی وقفه، استاندارد2800
  • علی معینی، محسن ناصری، سید حمیدرضا عبداللهی معمارزاده صفحه 371
|
  • Page 267
    Wastewater collection systems play key role in servicing the public and protecting the environment. Construction of these facilities is expensive and needs large investments. Therefore optimization of sewer network construction costs will have an essential effect on early implementation of these plans all over the country. On the other hand, reviewing the experiments of developed countries in the field of maintenance and operation of the sewer networks represents that reducing the maintenance and operation costs is necessary as well as optimizing the construction costs, so designing a sewer network with high reliability and proper performance which is able to transport wastewater without hydraulic overload should be considered. In this study a methodology is developed to optimize sanitary sewer systems with object of minimizing network construction and operation costs and considering system reliability as an optimization constraint by Genetic Algorithm method. For this reason a definition for wastewater collection system reliability has been provided and its applicability has been analyzed by some system performance indicators. The Efficiency of the proposed methodology has been assessed in a case study. It is also observed that with considering reliability and hydraulic performance indicators as optimization constraints, a more reliable collection system with less environmental impacts will be achieved by a reasonable increase in construction costs.
  • Page 279
    Pile group are vastly used in marine structures for several applications. Loadings exerted to these structures are divided into two main categories: lateral loading and vertical loading. All researchers agree to use vertical piles in the case of pure vertical loading where as the use of batter piles in the case of lateral loading is still in doubt. The behavior of batter piles in a pile group is somehow two-faced. Although batter piles reduce the lateral displacement of the pile group under lateral loading but they also cause stress concentration in batter pile and pile head. Thereby complete understanding of batter and vertical piles is of great importance. In our research, different pile group configurations are analyzed numerically that based on the finite difference method. Soil is modeled as a mohr-coulomb continuous medium obeying model and piles and pile head are assumed to be elastic concrete. To validate the simulation, results from numerical modeling are compared to those from available experimental data and analytical solution.
  • Page 291
    One of the effective parameters of the behavior of rockfill materials is particle breakage. As a result of particle breakage, both the stress–strain and deformability of materials change significantly. In this article, a novel approach for the two-dimensional numerical simulation of the phenomenon in rockfill (sharp-edge particles) has been developed using combined DEM and FEM. All particles are simulated by the discrete element method (DEM) as an assembly and after each step of DEM analysis, each particle is separately modeled by FEM to determine its possible breakage. If the particle fulfilled the proposed breakage criteria, the breakage path is assumed to be a straight line and is determined by a full finite element stress–strain analysis within that particle and two new particles are generated, replacing the original particle. These procedures are carried out on all particles in each time step of the DEM analysis. Novel approach for the numeric of breakage appears to produce reassuring physically consistent results that improve earlier made unnecessary simplistic assumptions about breakage. To evaluate the effect of particle breakage on rockfill's behavior, two test series with and without breakable particles have been simulated under a biaxial test with different confining pressures. Results indicate that particle breakage reduces the internal friction but increases the deformability of rockfill. Review of the v–p variation of the simulated samples shows that the specific volume has initially been reduced with the increase of mean pressures and then followed by an increase. Also, the increase of stress level reduces the growing length of the v–p path and it means that the dilation is reduced. Generally, any increase of confining stress decreases the internal friction angle of the assembly and the sample fail at higher values of axial stresses and promotes an increase in the deformability. The comparison between the simulations and the reported experimental data shows that the numerical simulation and experimental results are qualitatively in agreement. Overall the presented results show that the proposed model is capable with more accuracy to simulate the particle breakage in rockfill.
  • Page 301
    The present study examines the use of submerged vanes for reducing local scour at rectangular piers with circular nose. Experiments were carried out with piers aligned and skewed at and to the flow, and with submerged vanes at different arrangements. It was found that effectiveness of submerged vanes reduces by increasing the skewness of the pier. Maximum reduction of scouring was 45.57, 39.76 and 27.78% for submerged vanes with height 2.5cm on the bed and skewed at to the flow when was aligned, skewed at and skewed at to the flow, respectively.
  • Page 311
    Worldwide experience repeatedly shows that damages in different kind of slopes caused by earthquakes are highly dependent on site condition and epicentral distance. In this paper, a potentially sliding slope in Alborz region was selected as an example to investigate these two effects. In order to verify the analysis software, a hemicycle valley was first modeled and its amplification response to the Ricker wavelet was compared with the results of previous studies. The numerical model of the well-known Shafarood landslide located in the Reservoir of Shafarood dam was prepared and dynamic analysis of the model was performed. Eight far and near field acceleration time histories of different earthquakes in Iran was selected as input motion. Then, the average acceleration time history of the sliding block to each input excitation was calculated and the permanent Newmark displacement was evaluated using MATLAB software. The results demonstrate that the permanent displacement of the potentially sliding block in near field earthquakes is less than that for far field ones. Besides, it was concluded that the frequency content of the records has more influence on the Newmark displacement than the epicenter distance.
  • Page 323
    Short time interval rainfall data (e.g. hourly data) serve as inputs to a range of flood and pollution transport models. However, they are not usually available. Due to availability of daily data as measured values, in this study an attempt is made to examine the suitability of a random cascade model for transformation of observed daily rainfall data measured at the rain gauge station situated on the Amameh catchment, north of Tehran, Iran. A random cascade model was proposed for the first time by Olsson (1998). The cascade model presented here is based on exact conservation of rainfall volume together with the rainfall seasonality. Having applied this model to the data measured with the mentioned rain gauge, 45-minute data were simulated and compared with its corresponding measured data for the same period of daily data. It was observed that the modelling procedure employed and used in this study can simulate the 45-minute peak values much better that the previous models such as the Olsson one. The potential for the better estimation of peak discharges is, therefore, has the potentiality to be used in storm design purpose as far as the application of rainfall-runoff models for flood estimation are concerned.
  • Page 329
    In this paper, an algorithm for calculation of active lateral pressure on retaining walls at seismic condition is presented. In this algorithm, that its formulation is based on lower bound of limit analysis method, by considering a stress discontinuity and finding the acceptable stress fields on its two sides, active force is calculated. Soil cohesion and internal fraction angle, also the cohesion and friction between the soil and wall are considered. Results are compared with other researchers and the algorithm validation is confirmed.
  • Page 335
    Modified bituminous materials can bring real benefits to highway maintenance/construction, in terms of better and longer lasting roads, and savings in total road life castings. This paper present the effect of there novel modifier as Precipitated Calcium Carbonate (PCC) and Nanoclay on engineering properties of asphalt concrete. Various empirical and fundamental tests such as Marshall test, indirect tensile strength, resilient modulus, dynamic creep and diametric fatigue have been investigated in this research. These tests have been conducted at different temperature and various lording forms. The results show that nanoclay modifier can improve cohesive and strength of the mix by increase in marshal stability, indirect tensile, resilient modulus but has non proper response in fatigue behaviour. Precipitated Calcium Carbonate can improve fatigue response of the mix but has not salient effect on marshal stability and indirect strength.
  • Page 345
    The elasticity theory and numerical method has been used to determine the lateral earth pressures on retaining walls due to surcharge. Initially, Boussinesq (1876) presented a relationship based on the elasticity theory to estimate the lateral pressure induced from point load. This was then extended for line, strip, uniform, …, surcharges. Experimental results showed that there exists difference between Boussinesq equation and experimental results. For example, Spangler (1936) performed large scale experiments and recorded the lateral stresses. He found stresses twice the lateral stress estimated by Boussinesq equation. Mindlin (1936) related this phenomenon to “mirror effect” but some of researchers such as Bowels does not agree with this. In this paper, PLAXIS software has been used for calculating lateral earth pressure exerted on retaining walls from line and strip surcharges. Three values of 0.3, 0.40, and 0.45 have been used for the soil Poisson ratio. The numerical results have been compared with those obtained from Boussinesq equation. The horizontal distance between surcharge and retaining wall has been taken as a variable. At a given depth, the ratio of lateral pressure determined from PLAXIS divided by that obtained from Boussinesq equation has been drawn. The results show that the horizontal distance between surcharge and retaining wall has a negligible effect on results. In addition, the ratio of PLAXIS result to that given from Boussinesq equation for line and strip surcharges is about 1.5. Moreover, the Poisson ratio has a negligible effect on results. While only line and strip surcharges are considered in this paper, the extension of analysis to other surcharges is straightforward.
  • Page 351
    Although GA optimization is among the most effective with the best performance optimization methods, the method may not be successfully employed in all cases due to slow down in process and some other unknown parameters including the number of generations, cross over ratio, mutation ratio, and the selection process which cause local optimized points. In this paper a new approach is proposed to perform GA for optimization of cross section and topology of trusses that reduces such problems. A complete system with different sub sections, called island, is used to search in the design space. In each island, different operators and parameters are used separately. After some generations, depending on the migration ratio, the best chromosomes from each island alter the chromosomes with lower fitness in other island. Based on the proposed method, GA is continued until the global optimum with the least dependence on the GA parameters is achieved. The results were evaluated with some standard examples.
  • Page 365
    The performance of buildings designated as very high importance buildings (such as hospital buildings) according to Iranian Seismic Code (Standard 2800) is that; these buildings maintain their operational level in major seismic ground motions (design level earthquake) without major structural damage. This paper discuses the design requirements to reach the purposes in this code and shows that the code regulations can not provide the enough strength for the buildings to operate acceptable during sever earthquakes. To evaluate the code requirements, some R/C moment resistance frames with difference in stories numbers (designated according to standard 2800) was selected and their strength was evaluated based on Instruction for Seismic Rehabilitation of Existing Buildings (No. 360), by pushover analysis. The results indicate that the buildings designated as very high importance according to standard 2800, do not remain operationally after sever earthquake.
  • Page 379
    The present research focuses on the development and verification of a computational procedure and relevant code capable of predicting the water cavitation effects on dynamic response of concrete dam-reservoir coupled systems. Because of the catastrophic consequences of a dam failure, dynamic analysis of dam-reservoir system should include the effects of significant nonlinearities in the response of these systems. The objectives of this paper are summarized as follow: 1- Present a numerical hybrid model to capture acoustic cavitation in the reservoir of dams. 2- To develop a nonlinear fluid-structure coupling code for studying the water cavitation effects on the response of concrete dam- reservoir system subjected to earthquake ground motion. 3- Perform a study of typical concrete dam-reservoir systems to determine the effects of reservoir cavitation on dam response. Finally, for investigate water cavitation effects on seismic response of concrete dams; two typical gravity dam- reservoir and arch dam-reservoir systems are modeled. Based on the results presented in this paper the following conclusion can be drawn: 1- The coupling phenomena are found to have great significance in the case of dam– reservoir interaction analysis. 2- Once the cavitation takes place, the interaction process is quite different from what is predicted by a model that does not consider cavitation. Strictly nonlinear phenomenon will dominate and a proper cavitation model is required to define fluid behavior. 3- Reservoir cavitation does not affect the response of concrete dams considerably.