فهرست مطالب

مهندسی عمران - سال پنجاه و ششم شماره 1 (فروردین 1403)

نشریه مهندسی عمران
سال پنجاه و ششم شماره 1 (فروردین 1403)

  • تاریخ انتشار: 1403/01/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • حسین حکیمی خانسر، جواد پارسا*، عمران مومنی کلشتری، نوربخش کرمی، معین خوشدل سنگده صفحه 1

    تخمین مقادیر دبی ورودی به سیستم منابع آبی یکی از اقدامات اساسی برای آگاهی از برنامه ریزی و تخصیص بهینه منابع آب به بخش های مختلف مصرف، در آینده است. در این مطالعه، از ترکیب الگوریتم های فرا ابتکاری شامل الگوریتم های فرا ابتکاری چرخه ی آب (WCA)، گرگ خاکستری (GOW)، وال (WOA)، الگوریتم شبکه عصبی (NNA) و ملخ (GOA) برای آموزش سیستم عصبی- فازی و به روزرسانی پارامترهای آن استفاده گردید و در نهایت بهترین مدل ها برای پیش بینی دبی ورودی روزانه سد مخزنی سفیدرود، توسعه داده شد که این روش مشکلات آموزش الگوریتم های بر پایه گرادیان را ندارد. چهار ویژگی شامل مساحت دریاچه سد، حجم مخزن و تراز مخزن سد در 7 روز قبل و دبی ورودی در یک روز قبل با توجه به توابع خود همبستگی و همبستگی متقابل برای ورودی مدل های هوشمند انتخاب گردید. برای ارزیابی عملکرد مدل های کاربردی از شاخص های آماری مختلفی استفاده شد. در مرحله آزمون، مدل ANFIS-WCA کمترین مقادیرSI ، MAE وNRMSE به ترتیب برابر 0736/0، 5048/0 و 0736/0 و بیش ترین مقدار R^2 برابر 9840/0را ارائه می کند، که نشان دهنده برتری آن نسب به سایر مدل ها است. بر اساس شاخص GPI، مدلANFIS-WCA به عنوان بهترین مدل و پس از آن مدل هایANFIS-NNA ، ANFIS-GOA و ANFIS-WOA رتبه بندی شدند، درحالی که بدترین دقت از طریق مدل ANFIS-GOA به دست آمد. دقت بالای مدل ANFIS-WCA در مقایسه با سایر مدل های هیبریدی نشان دهنده عملکرد الگوریتم چرخه آب برای فرار از بهینه محلی در ترکیب با مدل ANFIS است،که قادر کرده این الگوریتم به ابزاری قدرتمند برای تخمین دبی ورودی سد سفیدرود تبدیل شود.

    کلیدواژگان: الگوریتم چرخه آب، سد سفیدرود، دبی ورودی سد، سیستم استنتاج فازی &ndash، عصبی- تطبیقی، هوش مصنوعی
  • محمد فخریان نژاد، سید حمید لاجوردی*، سوزان جی.ام. ون اکلن، آرش نیری صفحه 2

    یکی از روش های بهسازی خاک نرم استفاده از خاکریز به همراه مسلح کننده ژئوسینتتیکی که بر روی شمع ها اجرا می شوند، می باشد. این سیستم خاکریز متکی بر شمع نام دارد. هدف از طراحی این سیستم انتقال بار بیشتر به شمع ها از طریق خاکریز و مسلح کننده می باشد. به دلیل تشکیل پدیده قوس زدگی در خاکریز، قسمتی از سربار (A) به طور مستقیم به سمت شمع ها منتقل می شود که باعث کاهش قسمت سربار باقی مانده (B) اعمال شده بر روی مسلح کننده بین شمع ها می گردد. یکی از اهداف آیین نامه های طراحی خاکریز متکی بر شمع آن است که مسلح کننده با نشست کمتر بتواند بار بیشتری را به شمع ها منتقل کند. در این مقاله ابتدا آزمایش های دوبعدی با استفاده از میله های صلب فلزی به عنوان خاکریز با رفتار دو بعدی، انجام می شود. سپس برای تغییر شکل مسلح کننده بدست آمده از آزمایش ها، محاسبه های تحلیلی انجام می شود. دستگاه آزمایش به گونه ای طراحی و ساخته شده است که امکان اندازه گیری جداگانه مقادیر A و B فراهم شود. بررسی ها روی متغییرهای ارتفاع خاکریز و تعداد رشته های مسلح کننده نشان دادندکه با افزایش 4 برابری ارتفاع خاکریز به دلیل تشکیل قوس پایدارتر و افزایش تجمع توزیع بار در نزدیکی شمع ها، مسلح کننده قادر است با یک نشست ثابت تا حداکثر 3.7 برابر بار بیشتری را به شمع ها منتقل کند، در حالی که با سه برابر شدن تعداد رشته های مسلح کننده، به ازای یک نشست ثابت مسلح کننده قادر خواهد بود حداکثر 1.78 برابر بار منتقل شده به شمع ها را افزایش دهد.

    کلیدواژگان: خاکریز متکی برشمع، مسلح کننده، ارتفاع خاکریز، توزیع بار، قوس زدگی
  • میثم پورعباس بیلندی*، احمد باصری ازغندی، دانیال معظمی صفحه 3

    تحقیق حاضر با هدف بررسی تاثیر نوع فیلر بر خواص مکانیکی مخلوط آسفالت ماستیک سنگدانه ای (SMA) انجام گرفته است. بدین منظور، پنج نوع فیلر، شامل فیلر سیلیسی (SF) بعنوان فیلر پایه در نمونه شاهد، سیمان پرتلند (OPC) و پودر سنگ (LSP) بعنوان فیلرهای رایج، همچنین پودر شیشه بازیافتی (RGP) و پسماند کاربید کلسیم (CCR) بعنوان فیلرهای بازیافتی، بصورت خالص یا ترکیب شده با یکدیگر مورد استفاده قرار گرفتند. به منظور بررسی استقامت مارشال (MS) و ضریب مارشال (MQ) که یکی از پارامتر های رایج اثر گذار در طراحی روسازی می باشد، از آزمایش تعیین مقاومت مارشال استفاده شده است. همچنین مقاومت در برابر ترک خوردگی و حساسیت رطوبتی آسفالت با انجام آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم (ITS) در حالت خشک و اشباع و نیز بدست آوردن نسبت مقاومت کششی (TSR) مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داده اند که نمونه های حاوی ترکیب فیلرهای بازیافتی، بهترین عملکرد را در ارتقای خصوصیات آسفالت SMA داشته اند. بگونه ای که استفاده از ترکیب فیلرهای بازیافتی، سبب بهبود بخشیدن خواص مقاومتی و کاهش حساسیت رطوبتی آسفالت نسبت به نمونه های حاوی فیلر سیلیسی گردیده و مقادیر MS، MQ، ITS، و TSR را بترتیب بمیزان 36، 19، 24 و 31 درصد نسبت به بهترین نتایج متناظر بدست آمده با استفاده از فیلرهای رایج افزایش داده اند. استفاده از ترکیبات RGP و CCR بعنوان فیلر ، می تواند به حفاظت از محیط زیست، صرفه جویی اقتصادی و بهبود مشخصات فنی در آسفالت SMA بسیار موثر واقع گردد.

    کلیدواژگان: آسفالت سنگدانه ای، کاربید کلسیم پسماند، پودر شیشه بازیافتی، شیار شدگی، حساسیت رطوبتی
  • فرهاد سعیدی، سعید یوسفی*، محمدحسین صبحیه صفحه 4

    تدوین استانداردها یا خط مبناهای شایستگی ملی مدیریت پروژه در کشورهای مختلف، متناسب با مقتضیات سیاسی، اقتصادی، فرهنگی و زیرساختی حاکم بر این کشورها صورت گرفته است. تفاوت شایستگی ها ناشی از شرایط محیطی متفاوت در کشورهای در حال توسعه، نسبت به شرایط پایدار مبنای تدوین استانداردهای بین المللی در کشورهای توسعه یافته، اصلی ترین ضرورت تدوین چنین خط مبناهایی بوده است. این ضرورت وجودی سبب شد تا در پژوهشی با استفاده از روش گرندد تئوری، مبانی نظری توسعه استاندارد ملی مدیران پروژه در ایران بررسی شود. ضمن مصاحبه ها 551 کد شناسایی و از طریق کدگذاری باز، محوری و گزینشی، تحلیل و نهایتا تدوین شرایط علی، عوامل بستر، راهبرد و پیامدها انجام شد. از لحاظ شرایط علی، تاثیر عوامل کلان محیطی و شرایط خاص کشور بر نحوه مدیریت پروژه ها به وضوح قابل مشاهده است. در نتیجه این شرایط علی، محیطی سراسر تغییر، پروژه هایی غیر اصولی، رفتارهای فردی با پیش بینی پذیری پایین و قوانینی با تفسیرپذیری فردی/موردی شکل گرفته است. در این بستر، تاثیر پذیری شایستگی های رفتاری از شرایط محیطی، اهمیت بیشتر شایستگی های رفتاری و محیطی نسبت به موضوعات تکنیکال بعنوان بخشی از تغییر پارادایم به نظم دوم مدیریت پروژه مطرح است. همزمان تغییر پارادایم شایستگی-های تکنیکال، مبتنی بر چابکی یک موضوع راهبردی است. در نتیجه کنار گذاشتن ساختارهای معمول برنامه ریزی خطی و توجه به شایستگی های کلیدی مدیران پروژه همچون کلان نگری، عارضه یابی مستمر، مدیریت در لحظه، خلاقیت و توان بالای حل مساله و آمادگی ذهنی بالا، انعطاف پذیری، تعهد کاری و نتیجه محوری ضروری به نظر می رسد.

    کلیدواژگان: مدیریت پروژه، شایستگی، مدل، نظریه داده بنیاد، استاندارد ملی
  • رسول احمدی* صفحه 5

    ارزیابی فنآوریهای نوین ساختمانی بر اساس تحلیل کمی و قبل از بکارگیری فنآوری در صنعت ساختمان، میتواند میزان ریسک استفاده از یک فنآوری را حداقل نماید. روش پژوهش در این مقاله تجربی- نظری است. بخش تجربی شامل بررسی اطلاعات 45 نوع فنآوری اجرا شده، برداشتهای میدانی وآسیب شناسی انها میباشد و در بخش نظری ، طراحی 330 سوال ارزیابی کمی توسط نگارنده و دریافت نقطه نظرات دانشگاه های معتبر کشوردر خصوص سوالات طرح شده و در نهایت ارائه مدل ریاضی معیارهای ارزیابی میباشد. سوالات به منظور تامین دو هدف ایمنی و رقابتی طراحی شده است . مدل ریاضی ارائه شده برای اولین بارتوسط نگارنده و تحت عنوان مثلث معیارهای ارزیابی فنآوریهای نوین ساختمانی دراین مقاله ارائه میگردد. طول اضلاع این مثلث برابر امتیاز کسب شده ازهر یک از سوالات مربوط به کیفیت ، هزینه و سرعت ساخت برای هر فنآوری میباشدکه سه معیار اصلی ارزیابی کمی یک فنآوری را تشکیل میدهند. مثلث ارزیابی نشان میدهد چنانچه طول ضلع کیفیت در ارزیابی یک فنآوری صفر گردد ، به منزله بازدارندگی و منع استفاده ازآن فنآوری میباشد.ارائه مدل مثلث نرمال شده برای معیارهای ارزیابی، به منظور دستیابی به هدف رقابتی بوده است. طول هر یک از اضلاع این مثلث میتواند بین صفر تا 5/0 (بجز صفر و 5/0) باشد مشروط بر آنکه مجموع اضلاع از یک بیشتر نگردد در این مدل چنانچه طول یکی از اضلاع به صفر نزدیک شود ، حاصل یک مثلث لاغر خواهد بود که بیانگر پر ریسک بودن آن فنآوری در ارتباط به آن معیار میباشد.

    کلیدواژگان: فناوری نوین، ریسک، مهیار ارزیابی، ایمنی و بهره برداری، صنعتی سازی
  • علی توکلی کاشانی*، علی رشیدی، سعیده امیری فر صفحه 6

    تصادفات جاده ای و عواقب ناشی از آن یکی از مهمترین مشکلاتی است که زندگی انسان ها را تحت تاثیر قرار داده است. به منظور کاهش تلفات و هزینه های تصادفات، محققان ایمنی ترافیک به طور مستمر در حال بررسی رویکردهایی برای کاهش وقوع و پیامدهای تصادفات هستند. مدلسازی نوع تصادف یکی از متداول ترین ابزارها برای پیاده سازی اهداف ایمنی در تسهیلات حمل ونقل است. هدف از مدلسازی نوع تصادف، برقراری ارتباط بین فراوانی تصادفات بر اساس نوع آن و سایر متغیرهای موثر است. از جمله مزایای مدل های نوع تصادف آن است که با کمک این مدل ها می توان مکان هایی که در آن ها احتمال وقوع نوع خاصی از تصادفات خطرناک وجود دارد را شناسایی نمود و تاثیر متغیرهای مختلف بر انواع مختلف تصادفات را بررسی نمود. در پژوهش پیش رو با استفاده از داده های تصادفات آزادراهی کشور ایران، به شناسایی نوع تصادف توسط رویکردی جدید تحت عنوان مدل لوجیت آشیانه ای پرداخته شده است. تصادفات در ابتدا به دو دسته تصادفات تک وسیله ای و چندوسیله ای تقسیم شدند و سپس تصادفات تک وسیله ای به سه دسته تصادفات برخورد با شیء ثابت، تصادفات خروج از جاده و تصادفات واژگونی تقسیم شدند و تصادفات چندوسیله ای به دو دسته تصادفات برخورد با یک وسیله نقلیه و تصادفات برخورد با چند وسیله نقلیه تقسیم شدند. هم چنین تاثیر متغیر های مختلف از ویژگی های محیط، راه، راننده و علل تصادف با انواع مختلف تصادفات بررسی شد و به کمک اثر حاشیه ای تاثیر متغیرهای معنی دار بر هر یک از انواع تصادفات بیان شد.

    کلیدواژگان: انواع تصادفات، لوجیت آشیانه ای، تصادفات آزادراهی، ایمنی ترافیک، تصادفات برون شهری
|
  • Hosein Hakimi Khansar, Javad Parsa *, Omran Momeni Keleshteri, Noorbakhsh Karami, Moein Khoshdel Sangdeh Page 1

    Estimating the water inflows to water resources systems is one of the essential measures for awareness of planning and allocating optimal water resources in different sectors of consumption. In this study, a combination of Meta Heuristic algorithms including the Water Cycle Algorithms (WCA), Grey Wolf Optimizer (GWO), Whale Optimization Algorithm (WOA), Neural Network Algorithm (NNA) and Grasshopper Optimization Algorithm (GOA) for Neural-Fuzzy System training and update parameters was used. Finally, the best models were developed to predict the daily inflow of Sefidrood reservoir dam. This method does not suffer from the problems of training gradient-based algorithms. Four features including dam lake area, reservoir volume and reservoir level of the dam in the 7 lags and inlet flow in the 1 lag were selected according to the AutocVarious statistical indicators were used to evaluate the performance of utilized models. In the test stage, ANFIS-WCA model presents the lowest values of SI, MAE and NRMSE equal to 0.0736, 0.05048 and 0.0736, respectively, and the maximum value of R^2equals to 0.9840, which indicates its superiority over other models. Based on GPI index, ANFIS-WCA model was selected as the best model and then ANFIS-NNA, ANFIS-GOA and ANFIS-WOA models were ranked, while the worst accuracy was obtained through the ANFIS-GOA model. The high accuracy of the ANFIS-WCA model compared to other hybrid models indicates the performance of the WCA for escaping local optimization in combination with the ANFIS model which has enabled this algorithm as a powerful tool for estimating the inflow of Sefidrood dam.

    Keywords: Water Cycle Algorithm (WCA), Sefidrood dam, Inflow, Fuzzy-neural-adaptive inference system, Artificial Intelligence
  • Mohammad Fakhrian Nejad, Seyed Hamid LAJEVARDI *, Suzanne J. M. Van Eekelen, Arash Nayeri Page 2

    One of the methods to improve soft soil is to use embankments along with geo-synthetic reinforcement on piles. This embankment system is called piled embankment. The objective of designing this system was to transfer higher load to piles through embankment and reinforcement. Due to the phenomenon of soil arching in the embankment, part of the surgerch load (A) was directly transferred to the piles, reducing the remaining surgerch load (B) applied to the reinforcement between the piles. One of the objectives of piled embankment design regulations is that the reinforcement with less settlement can transfer higher load to the piles. In this article, 2D tests were first performed using rigid steel rods as embankments with 2D behavior. Then, analytical calculations were performed for the deflection of the reinforcement after the tests. The test device was designed and made in such a way that can measure the values of A and B separately. Studies on the variables of the embankment height and the number of reinforcing strands showed that by increasing the height of the embankment by 4 times due to the formation of a more stable arch and the distributed load accumulation near the piles, the reinforcement can transfer higher load up to 3.7 times to the piles with a fixed settlement. While by tripling the number of reinforcing strands, for a fixed settlement of the reinforcement, it can increase the maximum load transferred to the piles by 1.78 times.

    Keywords: Piled embankment, Reinforcement, embankment height, distributed load, soil arching
  • Meysam Pourabbas Bilondi *, Ahmad Baseri Azghandi, Danial Moazami Page 3

    The present research was conducted with the aim of investigating the effect of the type of filler on the mechanical properties of the stone mastic asphalt (SMA). For this purpose, five types of fillers, including silica filler (SF) as the base filler in the control sample, Portland cement (OPC) and limestone powder (LSP) as common fillers, and recycled glass powder (RGP) and calcium carbide waste (CCR) as recycled fillers, were used in their pure form or combined with each other. In order to investigate the resistance of the samples against rutting, the Marshall test was used to obtain the Marshall strength (MS) and especially the Marshall coefficient (MQ). Also, resistance to cracking and moisture sensitivity were also evaluated by performing the Indirect Tensile Strength (ITS) test in dry and saturated conditions and obtaining the Tensile Strength Ratio (TSR). The results have shown that the samples containing recycled fillers had the best performance in improving the properties of SMA asphalt. such that the use of the combination of recycled fillers, in addition to improving the properties of SMA compared to samples containing silica fillers, The values of MS, MQ, ITS, and TSR have increased by 36, 19, 24, and 31%, respectively, compared to the best results obtained using common fillers. Therefore, the use of RGP and CCR compounds as fillers in SMA asphalt, in addition to helping to protect the environment, natural resources and economic savings, can also be technically very effective in improving the service life of asphalt mixtures.

    Keywords: Stone mastic asphalt, Calcium carbide residue, waste glass powder, asphalt rutting, Moisture sensitivity
  • Farhad Saeedi, Saied Yousefi *, MohammadHossein Sobhiyah Page 4

    This research effort aims at investigating theoretical foundations of developing a competence baseline for project managers in Iran using the Grounded Theory approach. Based on a series of interviews, the competencies affecting the success of project were identified. Throughout these interviews, 551 codes were identified and open, axial, and selective coding was practiced to analyze the coded data, ending up codifying the causal conditions, contextual factors, strategies, and consequences. Considering the causal conditions, impacts of micro environmental factors and special conditions of the country on the project management were crystal clear. These causal conditions were observed to lead to a highly fluctuating environment, non-standard projects, poorly predictable behaviors, and regulations with person- or case-specific interpretations. In such a context where behavioral competences are affected by environmental conditions, one may refer, as a fundamental approach and a major part of the paradigm change to the second-order project management, to the greater importance of behavioral and environmental competencies rather than technical issues. At the same time, one may refer to the paradigm change from technical competencies to agility-based competencies that have roots in the PM-2 as an approach that worth considering. Consequences of these strategies include the necessity of ruling out the conventional structures of linear programming and rather paying attention to key competencies of project managers such as holism, persistent troubleshooting, instantaneous management, creativity and problem-solving capability, high mental preparedness, flexibility, commitment, and result-orientation, which are outcomes of the paradigm change to the PM-2.

    Keywords: Project Manager, Competency, Model, grounded theory, Construction industry
  • RASOUL Ahmadi * Page 5

    Evaluating new construction technologies based on quantitative analysis and before applying the technology in the construction industry can minimize the risk of using a technology. The experimental part includes the review of the information of 45 types of implemented technologies, their field impressions and pathology, and in the theoretical part, the author designs 330 quantitative evaluation questions and receives the opinions of prestigious universities of the country regarding the proposed questions and finally presents the mathematical model of the evaluation criteria. The mathematical model presented for the first time by the author is presented in this article under the title of triangle of evaluation criteria of new construction technologies. The length of the sides of this triangle is equal to the score obtained from each of the questions related to the quality, cost and speed of construction for each technology, which are the three main criteria for quantitative evaluation of a technology. The evaluation triangle shows that if the length of the quality side becomes zero in the evaluation of a technology, it is a deterrent and ban on the use of that technology. Presenting the normalized triangle model for evaluation criteria was aimed at achieving a competitive goal. The length of each of the sides of this triangle can be between zero and 0.5 (except zero and 0.5), provided that the sum of the sides does not exceed one. In this model, if the length of one of the sides approaches zero, the result will be a skinny triangle.

    Keywords: new technology, Risk, assessment tool, safety, operation, industrialization
  • Ali Tavakoli Kashani *, Ali Rashidi, Saeideh Amirifar Page 6

    Road crashes and their consequences are one of the most important problems that affect people's lives. In order to reduce the fatalities and related cost of crashes, traffic safety researchers are continuously investigating approaches to reduce the occurrence and consequences of crashes. Crash type modeling is one of the most common tools for road safety goals in transportation facilities, and the purpose of crash type modeling is to establish a relationship between the frequency of crashes based on its type and other effective variables. One of the advantages of crash type models is that with the help of these models, it is possible to identify the places where there is a possibility of a certain type of crashes and to examine the effect of different variables on different types of crashes. In this research, using the data of freeway accidents in Iran, the type of crash was identified with a new approach called nested logit model. To this aim, crashes were initially divided into two categories of single-vehicle and multi-vehicle crashes, and then single-vehicle crashes were divided into three categories of collision with a fixed object, off-road crashes, and overturning crashes, and multi-vehicle accidents were divided into two categories of collision with a vehicle and multi-vehicle collision crashes. Then the effect of different variables of environment, road, driver, and causes of crashes with different types of crashes were investigated and the effect of significant variables on each type of crash was explored with marginal effect.

    Keywords: Crash Type, Nested logit, Freeway crashes, traffic safety, Rural crashes