فهرست مطالب

مهندسی عمران - سال چهل و ششم شماره 2 (زمستان 1393)

نشریه مهندسی عمران
سال چهل و ششم شماره 2 (زمستان 1393)

  • تاریخ انتشار: 1393/12/20
  • تعداد عناوین: 16
|
  • حمیدرضا جلالپور بارفروش، سیده منا تابنده، حمیدرضا وثوقی فر صفحات 1-9
    در این مقاله حرکت سیل ناشی از شکست سد به صورت دو بعدی مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور معادله آب های کم عمق به شیوه مرتبه دوم Local-Lax–Friedrich برای تسخیر شوک یا ناپیوستگی در شرایط اولیه و ارضای خاصیت ابقایی در چهارچوب روش احجام محدود و شبکه بندی ورونوی که تطابق مناسبی با محیط دارد٬ در قالب یک برنامه توسط نرم افزار توانمند MATLAB ارائه گردیده شده است. نتایج حاصله از برنامه با نتایج به دست آمده از چند آزمون شکست سد که به صورت نامتقارن و دایره ای در مراجع ارائه گردیده توسط نرم افزار آماری SPSS مقایسه شده که تطابق بسیار خوبی را بیان می کند.مدل ارائه شده قادر به مدل سازی هندسه های پیچیده با در نظر گرفتن اثر شیب و تسخیر موج شوک می باشد.
    کلیدواژگان: شکست سد٬ روش حجم محدود٬ شبکه بندی ورونوی٬ روش مرتبه دوم Local، Lax- Friedrich
  • علی اکبر رمضانیان پور، سید سجاد میر ولد، احسان آرامون، منصور پیدایش صفحات 11-17
    حمله سولفاتی یکی از مهمترین عوامل تاثیرگذار در کاهش دوام بتن است. یکی از روش های معمول مورد استفاده در افزایش مقاومت بتن در برابر حمله سولفاتی استفاده از پوزولانهای طبیعی می باشد. در این مقاله نتایج بررسی آزمایشگاهی بر روی اثر پوزولانهای طبیعی تراس جاجرود، پومیس اسکندان، توف آبیک و پومیس خاش بر دوام بتنهای معمول سازه ای در حمله سولفاتی ارائه می شود. در این مطالعه نمونه های بتنی با سه درصد جایگزینی مختلف سیمان با پوزولان ساخته شده و در سنین مختلف آزمایش تغییر وزن و مقاومت فشاری نمونه های بتنی در محلول سولفات سدیم انجام گردیده است. همچنین نمونه های منشوری ملات به منظور بررسی انبساط نمونه ها در محلولهای سولفات سدیم و منیزیم نگهداری شده اند. نتایج بطور کلی نشان دهنده عملکرد مناسب پوزولانهای طبیعی در کاهش اثرات مضر حمله سولفاتی می باشد. میزان مقاومت بتن و ملات در برابر یونهای سولفات به خواص پوزولانهای طبیعی و میزان جایگزینی با سیمان بستگی دارد.
    کلیدواژگان: حمله سولفاتی، پوزولانهای طبیعی، مقاومت فشاری، انبساط ملات سیمان
  • سعید صبوری، الناز آهوری صفحات 19-28
    در دیوارهای برشی فولادی دارای دو بازشو ، پانل بین بازشوها به لحاظ عملکرد با یک تیر شبیه سازی می شود که بسته به نسبت ابعاد، رفتاری به صورت برشی یا خمشی صرف و یا به صورت رفتار برشی و خمشی توام خواهد داشت. با فرض در نظر گرفتن سخت کننده های دو گانه در طرفین پانل میانی؛ سخت کننده های مذکور؛ همانند ستونهای پانل بین بازشوها که خود قابل مقایسه با یک سیستم دیوار برشی فولادی می باشد؛ رفتار کرده و لازم است برای اطمینان از وقوع جاری شدن برشی ورق فولادی پانل میانی پیش از جاری شدن سخت کننده های طرفین آن در اثر خمش، سطح مقطع سخت کننده های مذکور از حد معینی کمتر نباشد؛ از طرفی در تعیین رفتار پانل میانی به لحاظ رفتار خمشی یا برشی، نسبت ابعاد آن تاثیر گذار خواهد بود. در این مقاله، پانل میانی با شبیه سازی آن به یک تیر مورد مطالعه قرار داده شده و روابطی برای تعیین حدود ابعاد پانل میانی به منظور تعیین نوع عملکرد آن و برای محاسبه حداقل سطح مقطع مورد نیاز برای سخت کننده های طرفین آن در حالت بررسی پانل مذکور به صورت تقویت شده، ارائه گردیده و به مقایسه نتایج حاصل از روابط بدست آمده با نتایج مدل سازی عددی با نرم افزار اجزای محدود ABAQUS پرداخته شده است. بر این اساس مشخص شده که در مورد دیوارهای برشی فولادی تقویت شده دارای دو بازشو، می توان با انتخاب مناسب نسبت ارتفاع به عرض پانل میانی، از عملکرد برشی در پانل بین بازشوها اطمینان داشت.
    کلیدواژگان: دیوارهای برشی فولادی، سخت کننده، بازشوهای مستطیلی، پانل میانی تقویت شده
  • ملیحه فلاح نژاد، محمد علی عبدلی صفحات 29-37
    تولید پسماند در جوامع بشری امری روزمره و طبیعی است. پسماند از مرحله تولید تا مرحله مصرف و مرحله دفع نهایی تولید شده و امری غیر قابل اجتناب است. توسعه شهرها و صنعتی شدن آنها باعث تولید روزافزون پسماند شهری می شوند. برای آگاهی از کمیت این پسماندها گامی ضروری است. در این پژوهش از شبکه عصبی مصنوعی به عنوان یک ابزار کارآمد برای مدل سازی میزان پسماند تولیدی شهر مشهد استفاده شده است. در این راستا ابتدا پیش پردازش هایی بر روی داده های ورودی متغیرهای مستقل و وابسته انجام شده که اثر اعمال هر روش بر روی دقت مدل تخمین زده شده بررسی می شود. نتایج نشان می دهد که با انجام پیش پردازشهایی بر روی داده های خام ورودی به مدل، می توان نتایج دقیقتری بدست آورد. سه حالت مختلف بررسی شد و بهترین پیش پردازش شامل لگاریتم گیری، حذف روند و استاندارد-سازی داده ها انتخاب شد. معماری شبکه دو لایه مخفی هرکدام با 5 نرون و با MAPE 06/0، MSE 46/0 و ضریب همبستگی 86/0 بدست آمد.
    کلیدواژگان: پسماند شهری، شبکه عصبی، پیش پردازش، مشهد
  • نادر شریعتمداری، حمیدرضا رازقی، احمد نایبی، محمدحسین حمزه ای تهرانی صفحات 39-46
    مقاومت برشی زباله موجود در مراکز دفن با توجه به شرایط خاص آنها امروزه یکی از موضوعات بسیار مهم بررسی پایداری آن مراکز می باشد. تاثیر پذیری بسیار زیاد این مواد از دما و رطوبت با توجه به ترکیب اولیه آنها باعث شده است با گذر زمان این ترکیبات تغییرات زیادی را از لحاظ ظاهر متحمل شوند. این دگرگونی همگام با شرایط دفن از جمله مسائل تراکم اولیه و میزان اضافه کردن خاک جهت پوشش روزانه و ماهانه، ساختار اولیه زباله را تغییر داده و کفایت بررسی مواد اولیه زباله یا نمونه های بدست آمده قبل از دفن را به عنوان نمونه یا معرف نمونه های موجود در این مراکز را زیر سوال می برد. در این مقاله با استفاده از نمونه های واقعی بدست آمده از مرکز دفن البرز واقع در شهر قم و با آزمایش مقاومت برشی با دستگاه برش مستقیم بزرگ مقیاس و نمونه های با سن متفاوت و درصد های خاک مختلف به بررسی مقاومت برشی بدست آمده از این مرکز دفن پرداخته و در راستای توسعه مرکز دفن پارامترهایی مانند افزایش پیش تحکیمی و افزایش درصد پلاستیک نیز بررسی شد. نتایج نشان دهنده کاهش مقاومت برشی نمونه تحت اثر افزایش سن و افزایش درصد پلاستیک زباله بوده با تغییرات میزان خاک تا درصد بهینه ای مقاومت برشی افزایش و پس از آن کاهش می یابد؛ افزایش پیش تحکیمی بدون افزایش انرژی تراکمی باعث سرعت بخشیدن در نحوه بسیج شدن مقاومت برشی نمونه و تغییر رفتار آن شد.
    کلیدواژگان: مقاومت برشی، سن زباله، مرکز دفن، ترکیبات زباله، درصد خاک، میزان پلاستیک
  • محمد صادق معرفت، مهدی یزدانی، شروان عطایی صفحات 47-56
    آزمایش بارگذاری پل کیلومتر 23 راه آهن قدیم تهران – قم، مشخصات مهمی نظیر سختی اولیه، مقاومت تسلیم، و الگوی ترک خوردگی و مراحل اولیه پاسخ غیر خطی را به نمایش گذاشت. با وجود این، بدلیل محدودیت های میدانی، امکان بارگذاری پل تا حد نهایی میسر نگردید. در این مقاله سعی شده تا با استفاده از نتایج محدود تست میدانی و به کمک مدلسازی اجزای محدود، پاسخ غیر خطی پل تا بار نهایی پیش بینی شود. برای این کار، الگوی ترک ها به مدل عددی اعمال گردیده و منحنی نیرو - تغییر شکل با نتایج تست تطبیق داده شده است. براین اساس، مقاومت حداکثر تعیین شده و مکانیسم تخریب پل که شامل چهار ناحیه مفصل در قوس تحت بار است، به دست آمده است.
    کلیدواژگان: پل قوسی بتنی غیر مسلح، مدلسازی اجزای محدود، اعمال الگوی ترک، تحلیل غیر خطی، تخمین بار نهایی
  • مجید محمدی، امین محمدی صفحات 57-65
    در برخی موارد استفاده از مفاصل خمشی در سازه های بتنی، می تواند باعث کاهش ابعاد اعضا و بهبود رفتار سازه شود. به رغم این موضوع و با وجود استفاده فراوان از این اتصالات در سازه هایی مثل پل، تاکنون برای اتصال مفصلی در ساختمانهای بتنی معمولی جزئیات مناسبی که مورد قبول جامعه علمی و مهندسی باشد ارائه نشده است. جزئیات موجود که در آنها آرماتورهای طولی در مقطعی که نیاز به رفتار مفصلی دارد به صورت ضربدری در می آید، به دلیل عدم وجود نتایج تحقیقاتی عمیق، معمولا مورد استفاده قرار نمی گیرند. در این تحقیق سعی شده دو سری از جزئیاتی که برای مفاصل خمشی پیشنهاد شده به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گیرد. در این راستا سه نمونه تیر بتنی طره با اتصالات مختلف ساخته و مورد آزمایش قرار گرفته اند. نمونه نخست دارای اتصال صلب است که به عنوان نمونه شاهد ملاک مقایسه سایر نمونه ها می باشد. دو نمونه دیگر دارای جزئیاتی است که در برخی منابع برای رفتار مفصلی پیشنهاد شده است. در یکی از این نمونه ها آرماتور طولی در محل اتصال به صورت ضربدری درآمده و در نمونه دیگر علاوه بر این کار، دو شیار عرضی در بالا و پایین محل ضربدری ایجاد شده است.
    بارگذاری به صورت اعمال جابجایی به سر آزاد تیر انجام و نمودار خمش - دوران در محل اتصال ملاک مقایسه رفتار نمونه ها قرار گرفته است. بر اساس نتایج به دست آمده هیچکدام از جزئیات موجود را، به دلیل رفتار طرد و مقاومت خمشی قابل توجه نمی توان به عنوان اتصال مفصلی در نظر گرفت.
    کلیدواژگان: مفصل خمشی، اتصال صلب، اتصال نیمه صلب، صلبیت دورانی
  • نازنین سهرابی، نادر هاتف صفحات 67-78
    در عملکرد اکثر سازه های خاکی مسلح، مقاومت بیرون کشش مسلح کننده نقش عمده ای را به عهده دارد. از طرفی به علت اینکه خاک های درشت دانه معمولا اندرکنش بهتری با مسلح کننده برقرار می کنند، در این سازه ها بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. خاک درشت دانه عموما از محل قرضه به محل اجرای پروژه منتقل می شود و از این رو، تهیه ی آن پرهزینه است. از طرفی به علت اهمیتی که مقاومت بیرون کشش مسلح کننده ها در تعیین نوع آنها دارد، در این تحقیق به بررسی مقاومت بیرون کشش دو نوع مسلح کننده قرار گرفته در بین لایه ای از خاک درشت دانه پرداخته شده است. به این منظور ابتدا تعدادی آزمایش بیرون کشش (Pull-out) بر روی یک نوع ژئوگرید معمولی و نوعی مسلح کننده به نام مهار-شبکه (Grid-Anchor) انجام شده است، در حالتیکه فقط لایه ای از خاک درشت دانه با ضخامت های انتخابی مختلف اطراف مسلح کننده قرار می گیرد و باقیمانده ی حجم سازه خاکی با خاک ریزدانه جایگزین می شود. به علاوه، در این تحقیق، مدل سازی آزمایش بیرون کشش با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود Plaxis 3D Tunnel انجام شده است. نتایج آزمایشگاهی و عددی نشان از کارایی روش مورد بحث در کاهش هزینه اجرا همراه با حفظ عملکرد خاک مسلح دارد.
    کلیدواژگان: آزمایش بیرون کشش (pull، out)، ژئوگرید، مهار، شبکه (Grid، Anchor)، خاک ریزدانه، خاک درشت دانه، نرم افزار اجزا محدود Plaxis 3D Tunnel
  • افشین شریعت مهیمنی، مجید شالفروش صفحات 79-90
    طراحی شبکه خطوط اتوبوسرانی اولین گام از برنامه ریزی سیستم اتوبوسرانی شهری میباشد. با توجه به تاثیر طراحی شبکه خطوط بر سایر گامهای طراحی شبکه اتوبوسرانی نظیر تدوین جدول زمانبندی، تخصیص ناوگان و تخصیص خدمه این مرحله از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. یکی از مواردی که در طراحی شبکه خطوط مشخص می شود، مکان نقاط تبادلی می باشد که در طراحی های شبکه معمول تنها به بهینه سازی پارامترهایی نظیر زمان سفر مسافران پرداخته شده و به موقعیت این نقاط توجهی نمی شود. موقعیت نقاط تبادل سفر که نتیجه مرحله طراحی شبکه است در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته است. در این مقاله روشی ارائه شده که طراحی شبکه به گونه ای انجام شود تا تبادل سفر در نقاطی صورت گیرد که ظرفیت بیشتری داشته باشند. روش ارائه شده در این تحقیق بر مبنای الگوریتم ژنتیک می باشد که بر روی شبکه فرضی به کار گرفته شده است. نتایج به دست آمده نشان دهنده موثر واقع شدن در نظر گرفتن محدودیت تبادل مسافر در مکان نقاط تبادلی می باشد.
    کلیدواژگان: طراحی شبکه اتوبوسرانی، الگوریتم ژنتیک، نقاط تبادلی، ظرفیت تبادل سفر
  • سید میثم ایمانی، احمد فهیمی فر، مصطفی شریف زاده صفحات 91-100
    در تحقیق حاضر، روش تعیین ظرفیت باربری استاتیکی توده سنگها در حالت گسیختگی پانچ مورد بررسی قرار گرفته است. ظرفیت باربری برای توده سنگ درزداری حاوی یک، دو و سه دسته درز و به روش اجزاء مجزا تعیین شده است. همچنین با انجام تحلیل های گسترده، تاثیر فاصله داری درزها بر ظرفیت باربری با استفاده از پارامتر بی بعدی به نام «نسبت فاصله داری» مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، محدوده وسیعی از فاصله داری های مختلف برای درزها لحاظ شده و تغییر ظرفیت باربری به ازای تغییرات فاصله داری ثبت شده است. با انجام این کار، مقداری از فاصله داری که به ازای آن وجود درزها تاثیر ناچیزی بر کاهش ظرفیت باربری دارد، تعیین شده است. نتایج این تحلیلها نشان می دهد که به ازای نسبت فاصله داری کوچکتر از 30، کاهش فاصله داری سبب کاهش ظرفیت باربری می شود، حال آنکه در محدوده نسبت فاصله داری بزرگتر از 30، کاهش فاصله داری تاثیر چندانی بر ظرفیت باربری نخواهد داشت. این معیار مرز بین لزوم تحلیل مساله ظرفیت باربری به صورت محیط ناپیوسته با حضور درزها یا محیط پیوسته با خصوصیات معادل را مشخص می کند که استفاده از آن در مسائل مربوط به پی های سنگی سبب کاهش قابل توجهی در زمان و هزینه تحلیل خواهد شد.
    کلیدواژگان: ظرفیت باربری، پی سنگی، گسیختگی پانچ، فاصله داری، رویکرد مستقیم، رویکرد محیط معادل، اجزاء مجزا
  • موسی مظلوم، کمیل مومنی صفحات 101-116
    در این تحقیق با انجام آزمایش های متعدد بر روی نمونه های بتنی ساخته شده از بتنهای خودتراکم و نرمال (معمولی)، که حاوی میلگرد فولادی و پلیمری بوده اند، به بررسی عوامل موثر بر مقاومت پیوستگی بتن و میلگرد پرداخته شد. عمده ترین آزمایش در این تحقیق، آزمایش بیرون کشیدن میلگرد از داخل بتن بوده است. بتنهای خودتراکم ساخته شده دارای دو نوع طرح اختلاط بوده اند که در یکی از آنها ماده فوق روان کننده کمتری نسبت به دیگری استفاده شد تا بتوان تاثیر میزان فوق روان کننده را نیز بر روی مقاومت پیوستگی بدست آورد.
    با مقایسه نتایج آزمایش بیرون کشیدن pull out بر روی نمونه های بتن معمولی و خود تراکم، اثر نوع بتن بر روی مقاومت پیوستگی بررسی شد و این نتیجه حاصل آمد که میلگردهای فولادی دارای مقاومت پیوستگی بهتری نسبت به میلگردهای ساخته شده از رشته های پلیمر مسلح (FRP) در انواع بتن بوده اند؛ همچنین بتنهای خودتراکم با درصد فوق روان کننده بیشتر، نسبت به سایر بتنهای موجود در آزمایشها دارای مقاومت پیوستگی بیشتری بوده اند. درضمن مدل های موجود دارای دقت کافی برای پیش بینی مقاومت پیوستگی میلگردهای FRP نبوده اند. بنابراین از مدل سازی با نرم افزار آباکوس برای این کار استفاده شده است و دو نوع مدلسازی دو بعدی و سه بعدی مقایسه شده اند. این بخش از تحقیق نشان داد که برای پیش بینی نتایج تجربی، مدلسازی سه بعدی مناسب تر است.
    کلیدواژگان: مقاومت پیوستگی، بتن خود تراکم، میلگرد FRP، آزمایش Pull out
  • محتشم محبی، حامد رسولی، سولماز مراد پور صفحات 117-131
    در این مقاله به طراحی مکانیزم میراگر جرمی هماهنگ شده ی نیمه فعال (SATMD) با میرایی متغیر برای کاهش پاسخ سازه های غیرخطی تحت اثر زلزله پرداخته شده است. جهت تعیین دستورهای مناسب برای انتخاب میرایی در هر لحظه، الگوریتم کنترل نیمه فعالی برای سازه های غیرخطی بر مبنای الگوریتم بهینه ی آنی غیرخطی و قانون کنترل برشی تهیه شده است که برای طراحی بهینه ی سیستم کنترل، پارامترهای طراحی از حل یک مساله ی بهینه سازی با تابع هدف کمینه کردن ماکزیمم پاسخ سازه با استفاده از الگوریتم ژنتیک (GA) تعیین شده است. به منظور آنالیز عددی و ارزیابی روش پیشنهادی، قاب 8 طبقه برشی دو بعدی، با رفتار غیرخطی هیسترسیس تحت اثر اغتشاش سفید در نظر گرفته شده و به طراحی مکانیزم SATMD پرداخته شده است. نتایج بررسی ها نشان می دهد که الگوریتم پیشنهاد شده دارای کارایی مناسب برای طراحی سیستم SATMD با میرایی متغیر برای سازه های غیرخطی می باشد. همچنین مقایسه ی عملکرد مکانیزم SATMD با میراگر جرمی هماهنگ شده غیر فعال و فعال نشان می دهد که عملکرد سیستم SATMD در کاهش پاسخ های سازه های غیرخطی بهتر از عملکرد سیستم میراگر جرمی هماهنگ شده غیرفعال بوده اما در مقایسه با مکانیزم میراگر جرمی فعال عملکرد ضعیف تری داشته است.
    کلیدواژگان: میراگر جرمی هماهنگ شده ی نیمه فعال، سازه های غیرخطی، کنترل نیمه فعال، کنترل بهینه ی آنی، قانون کنترل برشی
  • مجید ابراهیمی، علی قربانی، یاسر جعفریان صفحات 133-141
    در طبیعت خاک های مخلوط مانند ماسه های رسی، ماسه های سیلتی و سیلت های رسی بیشتر از رس، سیلت و ماسه خالص یافت می شود، در حالیکه اطلاعات درباره خاک های مخلوط نسبت به خاک های خالص بسیار کمتر است. پس نیاز برای مشخص شدن تاثیر ریزدانه بر روی خاک های ماسه ای مستعد روانگرایی، وجود دارد. در این بررسی، ریزدانه چسبنده در نسبت های مختلف به ماسه افزوده شده و آزمایش های سه محوری مونوتونیک به منظور بررسی تاثیر میزان این ریزدانه ها بر رفتار برشی زهکشی نشده ماسه انجام پذیرفته است. نمونه ها در وزن مخصوص خشک یکسان تهیه شده و تحت دو فشار همه جانبه متفاوت قرار گرفته اند. نتیجه آزمایش ها نشان می دهد با افزایش ریزدانه ها از صفر تا 30% مقاومت برشی زهکشی نشده نسبت به ماسه تمیز کاهش یافته و با افزایش میزان ریزدانه ها از 30% این مقاومت افزایش می یابد. همچنین تاثیر ریزدانه ها بر تولید فشار آب منفذی در ماسه اشباع مورد مطالعه قرار گرفته است که نتایج نشان می دهد با افزایش ریزدانه ها تا 30% فشار آب منفذی نسبت به ماسه تمیز افزایش یافته و با افزایش ریزدانه ها از این حد، این روند کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: ریزدانه چسبنده، روانگرایی، ماسه، رس، آزمایش سه محوری، مقاومت برشی زهکشی نشده، فشار آب منفذی
  • محمود میری، حسین بهشتی نژاد، ملیحه جعفری صفحات 143-156
    ولاستونیت یک ماده طبیعی و نسبتا ارزان قیمت است که می تواند به عنوان جایگزینی مناسب برای سیمان در بتن، مورد استفاده قرار گیرد. در این مقاله تاثیر ذرات نانو ولاستونیت بر روی خواص مکانیکی از طریق اندازه گیری مقاومت فشاری و خمشی و اثر آن بر دوام با اندازه گیری مقاومت در برابر نفوذ آب در سنین 28،7،3 و60 روزه با ساخت نمونه های بتنی بررسی شده است. نتیجه حاکی از افزایش مقاومت خمشی به میزان 63% ، مقاومت فشاری 9% و مقاومت در برابر نفوذ آب حدود 50%با جایگزینی 10% نانو ولاستونیت به جای سیمان است.
    در بخش نهایی مقاله از شبکه های عصبی تعمیم یافته نوع GS-GMDH برای مدلسازی خصوصیات بتن استفاده شده است . که هدف از این مدلسازی ضمن نشان دادن دقت شبکه های عصبی نوع GS-GMDH، پیش بینی مقاومت فشاری وخمشی بتن با درصدهای مختلف نانو ولاستونیت است. در هر یک از مدلها متغیرهای ورودی سن و درصد نانو ولاستونیت می باشند. این بررسی نشان می دهد که نتایج حاصل از این نوع شبکه انطباق خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد.
    کلیدواژگان: بتن، نانو ولاستونیت، مقاومت فشاری، مقاومت خمشی، نفوذ آب، شبکه عصبی
  • معین تبرک، فریدون اربابی صفحات 157-164
    مهاربندها از ابتدایی ترین سامانه های باربر جانبی هستند که برای مقابله با بارهای ناشی از زلزله و باد ابداع شده اند. در ابتدا از این سیستم بصورت بسیار ساده ای استفاده می گردید اما با پیشرفت علم و شناخت معایب و توجه به مسائل اقتصادی، نوع مهاربندها تغییر نمود و این تغییرات سبب بوجود آمدن پیچیدگی ها و مشکلات جدیدی شد.
    با شناخت بیشتر رفتار و روش عملکرد مهاربندهای ساده، استفاده از آنها افزایش یافت اما یکی از عمده مسائل مهاربندها مسئله کمانش آنها می باشد. در سال 1973 میلادی برای رفع این مشکل، نوعی ابتدایی از مهاربند کمانش تاب ابداع شد. در مهاربندهای کمانش تاب معمول، یک غلاف فولادی از کمانش عضو تحت بارهای محوری جلوگیری می کند که این باعث افزایش باربری مهاربند می شود. با افزایش تحقیقات صورت گرفته در این زمینه، انواع مختلفی از مهاربندهای کمانش تاب پیشنهاد شده است که در این مقاله نیز هدف، معرفی نوع جدیدی از مهاربندهای کمانش تاب است که دارای ویژگی هایی از جمله سبکی، راحتی در ساخت، امکان بازبینی هسته پس از وارد شدن بار و... نسبت به نوع معمولی می باشد. بدین منظور آزمایشهایی بر روی 6 نمونه با مقیاس 1:4 صورت گرفت که نتیجه تست ها نشان از رفتار مناسب و جذب انرژی بالای این نوع مهاربند در صورت رعایت جزئیات مناسب را دارد.
    کلیدواژگان: مهاربند کمانش تاب، مهاربندهای همگرا، مهاربند کمانش ناپذیر تمام فولاد، میراگر غیرفعال، اعضای قطری شکل پذیر
  • احمد نیکنام، احسان یوسفی دادرس صفحات 165-188
    مناطق پر جمعیت زیادی از ایران را زلزله های حوزه نزدیک با ویژگی جهت داری پیش سوی و جابجائی ماندگارتهدید میکند که میتواند موجب خسارات سنگینی شود. علت عمده آن وجود گسل های فعال اطراف تعدادی از شهر های پر چمعیت ایران است. بعنوان نمونه شهر تهران در محاصره گسل های مشا، ری، کرج، و شمال میباشد.از طزف دیگر، طیف استاندارد 2800که بر اساس احتمال فراگذشت ده در صد در پنجاه سال میباشد، عوامل مهم یاد شده را در بر نمیگیرد.مقصود از این نوشتار پیشنهاد اصلاح طیف های موجود برای در برگیری اثرات حوزه نزدیک به نحوی که بتواند در طراحی ساختمانهای با فاصله کمتر از پانزده کیلو متر از امتداد گسل بکار رود. جدول پیشنهادی برای اصلاح طیف های موجود حاصل ازتحلیل 58 فقره زلزله های واقعی است که در یک روند احتمالاتی با استفاده از سه رابطه کاهندگی مشهور بدست آمده است. نتایج که با متوسط گیری تعداد کافی از ساختگاه های حوزه نزدیک ( 15کیلومتری) محاسبه شده با مقادیر نظیر در آئین نامه های UBC-97 و ASCE-7-2010 برای درک چگونگی تفسیر اختلافات مقایسه شده است. به امید آنکه این گام کوچک بتواند راهگشائی باشد که در آینده طیف های استاندارد ایران قابلیت جوابگوئی دقیقی از مسائل حوزه نزدیک زلزله باشد بطوریکه در صورت رخداد چنین زلزله هائی شاهد کمترین آسیب باشیم.
    کلیدواژگان: استاندارد 2800، زلزله حوزه نزدیک، جهت داری پیش سوی
|
  • Hamidreza Jalalpour Barfroush, Seyedeh Mona Tabandeh, Hamid Reza Vosoughifar Pages 1-9
    A high resolution finite volume method for solving the shallow water equations with voronoi mesh is developed applying MATLAB software in this paper. The scheme is formally uniformly second order accurate and satisfies maximum principles. The model is verified by comparing the model output with condition of anti-symmetric and circular dam break with documented results. For more investigation we utilized SPSS statistical software. Very good agreement has been achieved in the verification phase. It can be considered as an efficient implement for the computation of shallow water problems, especially concerning those having discontinuities. A simple example of the collapse of water supply reservoir in a valley is used to demonstrate the capability of the model. The presented model is able to resolving shocks, handling, complex geometry, including the influence of steep bed slopes.
    Keywords: finite volume method, voronoi mesh, dam break, high resolution Local Lax–Friedrich scheme
  • Aliakbar Ramezanianpour, Seyyed Sajjad Mirvalad, Ehsan Aramoun, Mansour Peydayesh Pages 11-17
    Sulfate attack is one of the most important problems concerning the durability of concrete structures. Natural pozzolans are the natural mineral admixtures which can improve concrete durability against sulfate attack. In this paper, the sulfate resistance of concrete and mortar samples made from ordinary Portland cement containing three different portions of four types of natural pozzolans (Eskandan Pumice, Khash Pumice, Abyek Tuff and Jajrood Trass) was studied. Strength reductions and mass changes of the concrete samples, immersed in sodium sulfate solution, as well as the expansion of mortar prisms, immersed in sodium and magnesium sulfate solutions, were monitored. It was observed that the resistance of mixtures containing natural pozzolans was higher against both sodium sulfate and magnesium sulfate attacks compared to the reference cement.
    Keywords: Sulfate Attack, Natural Pozzolan, Compressive Strength, Mortar Expansion
  • Saeid Sabouri, Elnaz Ahouri Pages 19-28
    The performance of the central panel in dual-opening steel shear walls has been studied using the simple beam model, which its behavior depends on the "height to width" ratio.Central panel has been made of bilateral stiffeners on both sides of the web plate. Now, the central panel together with extreme stiffeners is comparable to a steel shear wall by itself. It is necessary for the cross-sectional area of the stiffeners to meet the minimum requirements to force the ideal shear yielding of the central panel rather than the flexural yielding of side stiffeners.Obviously, the "height to width" ratio of the central panel has been studied as a major factor in predicting its behavior. ABAQUS is the analytical tool used in the paper. It has also been concluded that the proper ratio selected for the central panel would result it to behave in a dominant shear mode.
  • Maliheh Falahnezhad, Mohammad Ali Abdoli Pages 29-37
    Waste generation in today industries is a serious problem. Waste generation from the production stage to the final disposal is an inevitable issue. Development of the cities and the industrialization causes the everyday increasing in solid waste generation. Therefore, knowing the waste values is an essential tool for solid waste management systems. In this research, artificial neural network is used as a financial tool for modeling solid waste generation in Mashhad. For this purpose, first, some pre-processing on the dependent and independent variables are done and the effect of this procedure on the accuracy of the model is investigated. Research findings clearly indicate that by using some preprocessing on the input data accurate results can be obtained. Three different conditions have been evaluated and the best one is selected which contains logarithm, trend removing and standardizing. The selected network has two hidden layers with five neurons in each one. Network performance parameters are MAPE, MSE and R2 that equals to 0.06, 0.46 and 0.86 respectively.
    Keywords: Municipal solid waste, Artificial Neural Network, preprocessing, Mashhad
  • Nader Shariatmadari, Hamid Reza Razeghi, Ahmad Nayebi, Mohammad Hossein Hamzeie Tehrani Pages 39-46
    Shear strength of landfill municipal solid waste (MSW) is a more important topic in landfill stability investigation. Impressibility of this material from the temperature and humidity regarding to its early component cause that this material suffering much change in its shape. This variation with filling condition such as prime compression and soil increasing for daily and monthly cover change structure of MSW; so the fresh samples or primary component have not enough indication to define the problem. In this paper, large-scale direct shear tests were performed on the real samples with different age and different percent of soil obtained from Alborz landfill in Qom city to investigate shear strength of materials in existing landfill and to expand the landfill. Other parameters such as overconsolidation and plastic content have analyzed. The results shows that shear strength have decreased with increasing in waste age and plastic content. In addition, with changing in soil amount to optimum percent shear resistance increased and then decreased. Overconsolidation without changing in compaction effort has mutated the mobilization of shear strength.
    Keywords: Shear strength, Waste age, Landfill, Soil content, Plastic content
  • Mohammad S. Marefat, Mahdi Yazdani, Shervan Ataei Pages 47-56
    Field testing of an old railway bridge at the 23rd km of Tehran–Qom railway showed important characteristics of the bridge such as initial stiffness, yield strength, nonlinear response, cracking pattern and the governing mechanisms of structural behavior. Nevertheless, due to the practical limitations of field testing, the ultimate load capacity of the bridge had not been determined. In this article, an attempt is made to use the limited test results to predict the maximum strength and nonlinear response of the bridge. Therefore, while the finite element method is used, the pattern of cracks is modeled. The load–deflection curve is determined and compared with the test results. The numerical results are calibrated with test data such that they are extended to better prediction respect to the limited test data. Consequently, the load-deflection curve up to the maximum strength, formation of four hinges in the bridge arch and the collapse mechanism of the bridge are predicted.
    Keywords: Plain Concrete Arch Bridge, Finite Element Modeling, Application of Track Pattern, Nonlinear Analysis, Estimation of Maximum Load
  • Majid Mohammadi, Amin Mohammadi Pages 57-65
    Applying hinge connection in concrete building can sometimes decrease element sizes and improve seismic behavior of the structure. Despite of many details for such connections in special structures such as bridges, there is not any detail, accepted by both scientists and engineers, for hinges in regular concrete buildings. The existing details, in which the longitudinal reinforced bars cross each other at the center of the section, have not been verified well by experimental tests, therefore, they are not applied in practical projects. In this study two details, proposed for hinge connections are experimentally studied. In this regard, three cantilever concrete beam specimens with different connections were constructed and loaded by displacement-controlled loading. The first specimen had rigid connection that was used as a reference to be compared with other specimens. Both the second and third specimens had crossed reinforcements at the hinge part; however, the last one was also equipped with two grooves at the top and bottom of the section.
    Moment- rotation diagrams of the specimens were compared to find their connection rigidity. The results show that connections with crossed reinforcement with or without grooves cannot be considered for hinge connections, for their brittle behaviors and considerable bending strengths.
    Keywords: Hinge connection, rigid connection, semi rigid connection, concrete building
  • Nazanin Sohrabi, Nader Hataf Pages 67-78
    The pull- out strength of the reinforcement has a significant role on the function of the most reinforced soil structures. Since the coarse grain soils have a better interaction with the reinforcement, they are mostly used in these structures. In most situations, we have to transfer these granular soils from the borrow area, usually far from the site of the project. This will impose a considerable amount of cost to the project. In this research, it is trying to use just a thin layer of coarse grain soil for surrounding the reinforcements. This is because of the important role of the pull- out strength on determining the kind of the reinforcements. From this point of view, in this paper, the results of the pull- out experiments conducted on an ordinary geogrid and an innovative reinforcement, that is named Grid- Anchor, are presented. While just a layer of coarse grain soil, with the selected thicknesses, is surrounding the reinforcement, the remained volume is replaced with the fine grain soils. Furthermore, the numerical analysis for these experiments is conducted using the finite element code, Plaxis 3D Tunnel. The numerical and experimental results indicate the efficiency of the cited method for cutting the expenses while keeping the function of the reinforced soil.
    Keywords: Pull, Out Test, Geogrid, Grid, Anchor, Fine Grain Soil, Coarse Grain Soil, PLAXIS3D Tunnel
  • Afshin Shariat Mohaymany, Majid Shalforoush Pages 79-90
    Bus network design is the first step in urban transportation planning process, and due to its influence on the consequent steps, such as timetabling, vehicle scheduling and crew scheduling, this step plays an important role in the process of transportation planning. One of the important issues in transit network design is locating transfer points. However, in the previous studies this issue was not considered, and it has been only paid attention to optimizing parameters such as travel time. This study is focused on defining the location of transfer points, as a result of transit network design, such that transfers are performed in points with higher capacities. Applying the genetic algorithm, the presented methodology is implemented on a virtual network, and the results showed that considering transfer constraint affects defining the location of transfer points.
    Keywords: Bus Network Design, Genetic Algorithm, Transfer Points, Transfer Capacity
  • Meysam Imani, Ahmad Fahimifar, Mostafa Sharifzadeh Pages 91-100
    In this paper, using distinct element method, static bearing capacity of rock foundations containing one, two and three joint sets is investigated in the case of punching failure. The effect of joints spacing is incorporated to the analyses using a dimensionless factor, named spacing ratio (SR). Different values for SR are selected and variation of the bearing capacity versus SR is monitored. Then, the magnitude of SR in which the bearing capacity does not change significantly, is determined. The findings show that for SR30, the joints spacing do not affect the bearing capacity, significantly. Hence, SR=30 can be used as a criterion for analysis of rock foundations either as an equivalent continuum or a discontinuous medium. Using this criterion will tend to greatly reduce the time required for the bearing capacity analysis of rock foundations.
    Keywords: Bearing capacity, Rock foundation, Punching failure, Spacing, Direct approach, Homogenization approach, Distinct element
  • M. Mazloom, K. Momeni Pages 101-116
    In this research, numerous tests have been carried out for estimating the bond strength of steel and FRP bars with self- compacting and normal concrete specimens. The main experimental part of the research was concentrated on a pull out test. Two mix designs have been used for making self- compacting concrete and super plasticizer dosages of the two mixes were different. Therefore, the effect of super plasticizer dosage on bonding strength is also studied in this research.
    Comparing the pull out test results on self- compacting and normal concrete showed that in all conditions, the bonding of steel bars was more than that of FRP bars., Moreover, self- compacting concrete containing higher dosages of super plasticizers had more bonding strength. The existing models were not exactly enough for estimating the bonding strength of FRP bars. Therefore ABAQUS software is used for modeling this phenomenon, and two models including two and three dimensional models were compared. The results of this section showed that the three dimensional modeling was better than the others for estimating the experimental results.
    Keywords: Bond Strength, Self Compact Concrete (SCC), Fiber Reinforcement Polymer (FRP) Bar, Pull Out Test
  • Mohtasham Mohebbi, Hamed Rasouli, Solmaz Moradpour Pages 117-131
    In this paper, designing semi-active tuned mass damper (SATMD) for reducing the response of nonlinear frame structures under earthquake excitations has been studied. The semi- active characteristic of the control system has been achieved by modifying the damping in each time step. To determine the appropriate command signals for selecting the damping coefficient of SATMD, a semi-active control algorithm based on nonlinear instantaneous optimal control and Clipped Optimal Control concept has been developed. Also for optimal design of the control system, the design parameters have been determined by solving an optimization problem that minimizes the maximum response of the structure using genetic algorithm (GA). As numerical example, for an eight-storey nonlinear shear frame with bilinear hysteresis behavior under white noise excitation, SATMD has been designed. The results of numerical simulations show the capability of the proposed method for determination of control signal as well as the effectiveness of the SATMD mechanism in reducing the response of the nonlinear structures under earthquake excitation. In addition, comparing the performance of SATMD with those of passive and active tuned mass dampers shows that SATMD has worked better than passive tuned mass damper while active mass damper shows better performance than SATMD .
    Keywords: Semi, active tuned mass damper, Nonlinear structures, Semi, active control, Instantaneous optimal control, Clipped optimal control
  • Majid Ebrahimi, Ali Ghorbani, Yaser Jafarian Pages 133-141
    In this regard, plastic fines have been added to Anzali sand with diverse proportions and then triaxial monotonic tests have been implemented to find that how these fine contents can affect the sand undrained shear behaviour. All the prepared samples had the same initial dry density and were subjected to two different confining pressures. The results show that, in comparison to the clean sand, increasing the content of plastic fines from 0 to 30% results in a decrease in the undrained shear resistance of the samples, wherease this trend is reversed for the values of fine contents greater than 30%. In addition, the effect of plastic fines on the pore pressure generation was studied in the saturated sands. The results reveal that the specimens having up to 30% plastic fine contents generated larger values of pore water pressure than clean sand specimens. And for the larger amounts of fine contents, the excess pore water pressure decreased comparing to the clean sand.
    Keywords: Plastic Fine, Clay, Triaxial Test, Undrained Shear Strength, Pore Water Pressure
  • Mahmoud Miri, Hossien Beheshti Nezhad, Malihe Jafari Pages 143-156
    Wollastonite is a natural and low cost material, which can be replaced by cement in concrete. In the present paper, the influence of Nano Wollastonite on mechanical and durability of concrete was investigated using the measurement of compressive and flexural strength and water penetration on concrete specimens after 3, 7, 28 and 60 days. The results show that flexural strength increase of 63%, compressive strength of 9% and water penetration resistance with around 50% by substitute of 10% Nano Wollastonite. GMDH-type neural networks were used for modeling of these concrete properties. The aim of such modeling is to make a model for predicting of compressive and flexural strength of concrete with the different percentage of Nano Wollastonite. The age and percent of Nano Wollastonite were used as an input variables. The results show that the outputs of neural network model have a good agreement with experimental data.
    Keywords: Concrete, Nano Wollastonite, Pressure strength, Water penetration, GMDH, type neural network
  • Moien Tabarok, Fereydon Arbabi Pages 157-164
    Bracing is one of the primary devices that induced for resisting earthquake and wind lateral loads. Initially, the system was simple but as the time passed, due to shortcomings and economical problems, the type of braces changed and the changes were followed by its own complexion and complications.
    With better understanding of behavior and performance of the simple braces, the uses of these increased, but buckling was most problems in the braces. In 1973, buckling resisting braces (BRB) were introduced. In this version of braces, a steel tube prevents the buckling of axial members, which in turn leads to an increased in BRB forces. The aim of the present study was to investigate an all steel BRB with specific detailing in order to produce a uniform plastic region. Its advantages of use of this BRB are being lighter, ease of construction, core opening re-evaluation possibility after loading and use of single material.... To do so, some experimental processes on six specimens with 1:4 scales were made. The results indicated that if the required details are observed the brace would have proper behavior and high-energy absorption.
    Keywords: Buckling Restrained Brace, Concentric Braces, All steel BRB, Passive damper, ductile diagonal members
  • Ahmad Nicknam, Ehsan Yousefi Dadras Pages 165-188
    Many populated urban areas of Iran are threatened by near source problems; forward directivity effects and fling step, which may cause huge catastrophic. The major reason is that this country is surrounded by the two huge mountain chains, Alborz and Zagross. As an example, Tehran is a city faced around with four near active faults, Mosha, North, Ray, and Karaj faults, which are potentially hazardous. This is under the condition that the design response spectra [A*B(T)] in Iranian Standard No. 2800, which is established on the basis of ten percent chance in fifty years, does not illustratively account for the directivity effects for sites located at near sources. This article is intended to propose a technique to descriptively modify the far field response spectra taking into account such problems for sites 20 Km far away from the active faults. The proposed modification factors are developed based on a limited number of near source data with and without directivity effects (58 recorded data) using three attenuation relationships. The proposed coefficients for four site soil conditions are implemented to the existing far field design response spectra presented in the fourth version of the response spectra. A comparison is made with those of UBC-97 and ASCE-7-2005 corresponding to two seismicity cities in the United State aimed at understanding how to assess their differences. The recommended technique may be interpreted as a start for developing a series of design response spectra having the potentiality of more accurately accounting for the near source problems.
    Keywords: Standard No. 2800, Near Source Problems, Forward Directivity Effects