فهرست مطالب
نشریه مهندسی عمران
سال چهل و دوم شماره 1 (تابستان 1389)
- تاریخ انتشار: 1389/06/20
- تعداد عناوین: 13
-
-
صفحات 1-10تحقیقات انجام شده نشان داده است که ظرفیت باربری شالوده ها در هنگام زلزله به علت ممان های چرخشی و بارهای افقی وارده کاهش می یابد. در این مقاله ضمن افزایش دقت و کنترل مدل عددی ساخته شده در محیط نرم افزاریFLAC با داده های حاصل از انجام آزمایش بر روی مدل های کوچک مقیاس شالوده مسلح به بررسی میزان نهایی ظرفیت باربری شالوده های ماسه ای مسلح تحت بارهای سیکلی افقی پرداخته شده است. در این بررسی ضمن تعریف فاکتور ظرفیت باربری افقی (HBCR) در کنار فاکتور ظرفیت باربری در حالت قائم (BCR)، تاثیر عواملی مثل تعداد سیکل ها و شدت بارگذاری لایه های ژئوگرید بر مقدار ظرفیت باربری و مقاومت شالوده مسلح مزبور در مقابل بارهای سیکلی افقی و لغزش پرداخته شده است.کلیدواژگان: ظرفیت باربری، شالوده سطحی، بارهای سیکلی افقی، مسلح کننده، ژئوگرید
-
صفحات 11-22نشت از پی سازه های دریائی و از جمله دایک های ساحلی، یکی از مسائل مهم در امر کنترل شوری اراضی ساحلی و نیز پایداری سازه های دریائی به شمار می رود. در خصوص نشت از پی سازه های آبی تاکنون تحقیقات زیادی، بویژه در قالب مدل های عددی انجام شده است که برای ارزیابی درستی آنها به داده های صحرائی و آزمایشگاهی نیاز است. در این تحقیق برای بررسی اثر عوامل موثر بر نشت از پی دایک های ساحلی، یک مدل آزمایشگاهی به طول 9 متر، ارتفاع و عرض یک متر با استفاده از اسکلت فولادی و جداره های شیشه ای و پلکسی گلاس(Plexiglas) ساخته شد. مصالح پی، ماسه تمیز ساحلی بود که با تراکم یکنواخت در عمق 50 سانتیمتری پایینی فلوم مورد استفاده قرار گرفت. پرده آب بند و پتوی رسی(بلانکت) بعنوان متغیر های طولی، از ورقه های پلکسی گلاس ساخته شدند. ترازهای پیزومتریک در وجه پایین دست دایک با استفاده از پیزومترهای شفاف با قطر کم اندازه گیری شدند. نتایج این تحقیق نشان داد که نسبت طول بهینه بلانکت و عمق پرده آب بند به عمق آب مخزن و ضخامت پی به منظور حداقل نمودن دبی نشت و کنترل فرسایش درونی، به ترتیب برابر 8 و 8/0 می باشد.کلیدواژگان: دایکهای ساحلی، نشت، بلانکت، پرده آب بند، مدل آزمایشگاهی
-
صفحات 23-30ورق در دیوارهای برشی فولادی دارای توانایی بالایی در جذب انرژی زلزله است. مطالعات آزمایشگاهی نشان می دهد که علت خرابی و ضعف تعدادی از این نوع دیوارها زیپ شدگی ورق از گوشه و لبه ورق واسط می باشد. برای جلوگیری از زیپ شدگی در این تحقیق پس از انجام مطالعات نظری با نرم افزار المان محدود یک نمونه دیوار برشی فولادی یک طبقه آزمایش شده است که در گوشه های آن چهار سخت کننده نصب شده است. نتایج آزمایش نشان می دهد که با قراردادن سخت کننده های یاد شده می توان از زیپ شدگی ورق جلوگیری کرد. در این آزمایش پارگی ورق از یک گوشه سخت کننده شروع شده و ابتدا به داخل ناحیه ورق مثلثی محصور به سخت کننده و لبه ورقهای واسط گسترش یافته، سپس در لبه ورق واسط در بیرون ناحیه یاد شده به آرامی پیش می رود. حتی بعد از پارگی قابل توجه ورق، سخت کننده ها توانایی تشکیل میدان پس کمانش را دارند.کلیدواژگان: دیوار برشی فولادی، سخت کننده، زیپ شدن، میدان پس کمانش
-
صفحات 31-40در تحلیل دینامیکی سدهای بتنی وزنی از المان نیمه بینهایت سیال، برای مدل کردن قسمت نامحدود مخزن استفاده می شود. این قسمت از ناحیه مخزن بصورت محدوده ای با ارتفاع ثابت که در بالادست تا بینهایت ادامه دارد، فرض می گردد. با بکارگیری المان نیمه بینهایت سیال دو بعدی، می توان به تحلیل دینامیکی دقیق سدهای بتنی دست یافت. لازم به ذکر است، روش رایجی که برای محاسبه ماتریس امپدانس المان نیمه بینهایت سیال دو بعدی استفاده می شود، منجر به حل مسئله مقادیر ویژه مختلط به ازای هر فرکانس گردیده که زمان قابل توجهی را به خود اختصاص می دهد. این مطالعه به پیشنهاد یک روش بهینه اختصاص یافته و با ساده سازی روند یاد شده در تحلیل المان نیمه بینهایت سیال دو بعدی، به طرز چشمگیری، زمان محاسبات کاهش می یابد. دقت این روش برای تمام حالات بررسی شده و نتیجه گیری می شود که تحت همه شرایط عملی، جواب های دقیقی حاصل می گردد.کلیدواژگان: تحلیل دینامیکی خطی، سد های بتنی وزنی، المان نیمه بی نهایت سیال بهینه
-
صفحات 41-46آیین نامه آبا، بار و مقاومت را در ضرایب اطمینان جزئی ضرب می کند تا قابلیت اعتماد سازه را افزایش دهد. در این مقاله به محاسبه و بررسی شاخص قابلیت اعتماد سازه های طراحی شده براساس آبا پرداخته شده و نشان داده می شود که به ازای ضریب تغییرات مختلف برای پارامترهای طراحی، شاخص قابلیت اعتماد متفاوتی برای سازه بدست می آید. این امر اهمیت تدوین آیین نامه بر اساس تئوری قابلیت اعتماد را بیان می کند. به عبارت دیگر برای بدست آوردن ضرایب اطمینان مناسب برای پارامترهای طراحی سازه در آیین نامه می بایستی آنالیز قابلیت اعتماد با توجه به داده های آماری محلی پارامترها (در ایران) انجام شود.کلیدواژگان: تئوری قابلیت اعتماد، آنالیز مونت کارلو، الگوریتم ژنتیک، ضرایب اطمینان جزئی
-
صفحات 47-54طیف خطر یکنواخت روشی جدید و مفید برای دستیابی به طیف طراحی محسوب می شود که سطح ایمنی مطلوب به صورت یکنواخت را در عملکرد سازه ها با زمانهای تناوب مختلف تامین می کند. در این تحقیق طیف طرح خطر یکنواخت برای گستره شهر تهران با در نظر گرفتن چشمه های لرزه زای سطحی و خطی در گستره طرح و با استفاده از تحلیل احتمالاتی خطر زمین لرزه و روابط کاهندگی طیفی تعیین شده است. از آنجا که ارتعاشات زمین در مناطق نزدیک به گسل باعث ایجاد خرابی های گسترده ای می شود، در این تحقیق علاوه بر روابط کاهندگی طیفی حوزه دور، با در نظر گرفتن روابط کاهندگی طیفی حوزه نزدیک اثرات نزدیکی ساختگاه به چشمه لرزه زا، بررسی گردیده است.
نتایج حاصل از این روش در قالب طیفهای خطر یکنواخت و نقشه های شتاب حداکثر زمین و شتاب طیفی در زمانهای تناوب مختلف ارائه شده است. با بکاربردن روش های تقریبی، طیف طرح خطر یکنواخت با استفاده از مقادیر میانگین شتاب طیفی در دو یا سه زمان تناوب کنترل کننده بدست آمده و با طیفهای پیشنهادی آیین نامه های 84-2800 ایران و UBC97 مقایسه شده است.کلیدواژگان: تهران، طیف خطر یکنواخت، روابط کاهندگی طیفی، حوزه نزدیک، طیف طرح -
صفحات 55-63خاک های ماسه ای و رسی بخش وسیعی از خاک های شمال کشور را تشکیل می دهند. اغلب خاک های رسی در این مناطق اگرچه در حالت خشک مقاومت خوبی دارند، در حالت اشباع، تضعیف شده و مقدار تورم قابل توجهی را متحمل می گردند. خاک های ماسه ای مناطق ساحلی که به ماسه بادی معروفند، در حالت محدودشده قابلیت باربری قابل توجهی دارند، ولی در حالت محدودنشده در صورتی که در مسیر جریان آب قرار بگیرند، به دلیل دانه بندی یکنواخت و نداشتن چسبندگی، شسته می شوند. در این تحقیق اثرات سیمان آب زدا بر خصوصیات رفتاری این خاک ها ، با اثرات سیمان نوع2 وآهک مقایسه شده است. برای تولید سیمان آب زدا، در مرحله آسیاب کلینکر سیمان پرتلند معمولی، حدود 2 درصد اسید چرب به آن اضافه می گردد. این تغییر باعث افزایش دوام در برابر رطوبت و تاخیر هیدراسیون تا زمان اختلاط کامل می گردد. در عملیات تثبیت ابتدا ماده تثبیت کننده بر روی لایه مورد نظر پخش شده سپس عملیات اختلاط آغاز می گردد. بنابراین در صورت استفاده از سیمان معمولی با توجه به وجود رطوبت در خاک بخشی از سیمان قبل از شروع عملیات اختلاط هیدراته شده و درصد سیمان هیدراته نشده که با خاک مخلوط می گردد کمتر از مقدار بهینه تعیین شده می باشد. بنابراین در صورت تایید اثرات مفید سیمان آب زدا بر خصوصیات رفتاری خاک، استفاده از این سیمان با توجه به هزینه های تولید یکسان آن با سیمان معمولی مفیدتر می باشد. آزمایش های مورد استفاده در این تحقیق شامل حدود اتربرگ، مقاومت فشاری محدودنشده و CBR می باشند. نتایج حاکی از اثرات بسیار مناسب سیمان آب زدا بر خصوصیات مقاومتی و اثرات متوسط آن بر خصوصیات خمیری خاک ها می باشند.کلیدواژگان: تثبیت خاک، ماسه بادی، رس، سیمان آب زدا، مقاومت فشاری، حدود اتربرگ، CBR
-
صفحات 65-73خاک مسلح شده با الیاف، به عنوان یک ماده مرکب عمل می کند به طوریکه الیافهای قرار گرفته شده در آن از مقاومت کششی بالایی برخوردار می باشد. تنشهای برشی ایجاد شده درخاک ناشی از بسیج مقاومت کششی الیافها بوده بطوریکه باعث افزایش مقاومت خاک می گردد. این مقاله به مطالعه و بررسی تاثیر الیافهای مصنوعی در اصلاح خواص مقاومت دینامیکی یک خاک ماسه ای ریز می پردازد. از اهداف این طرح می توان به تبدیل مواد اضافی موکت به فراورده با ارزش افزوده در تسلیح خاک نیز اشاره نمود. بدین منظور یک سری آزمایشهای سه محوری سیکلی کنترل تنش بر روی نمونه های ماسه ریز مسلح شده به کمک الیاف با توزیع تصادفی انجام گردید. از خصوصیات تغییر شکل دینامیکی ماسه مسلح شده می توان به مدول برشی و نسبت میرایی اشاره نمود. در این آزمایشات تاثیر پارامترهایی نظیر میزان الیاف، نسبت اضلاع، تعداد سیکلهای بارگذاری و سطوح تنش همه جانبه بر روی نسبت میرایی بررسی گردیده است. نتایج به روشنی نشان می دهد که در اثر مسلح شدن نسبت میرایی نمونه های مسلح تحت تنشهای همه جانبه مختلف افزایش می یابد. این روند افزایش در مقادیر بالای درصد وزنی و نسبت اضلاع الیاف به خوبی دیده می شود.کلیدواژگان: نسبت میرایی، تسلیح، الیاف موکت، سه محوری سیکلی
-
صفحات 75-82تکرار بارگذاری چرخ سبب افزایش افت و خیز به علت نرم شدگی مصالح و کاهش سختی سیستم روسازی می شود. در این تحقیق میزان کاهش سختی لایه های آسفالتی با انجام تحلیل برگشتی بر روی منحنی های خیز سطح روسازی زیر بار چرخ تعیین گردید. در تحلیل برگشتی از مدل غیر خطی ویسکو - الاستوپلاستیک و روش اجزاء محدود استفاده شد. مدلسازی رفتار بتن آسفالتی با مدل ویسکو - الاستوپلاستیک به منظور بررسی کاهش سختی روسازی برای اولین بار در اینجا مورد توجه قرار می گیرد. برتری این مدل بر مدل های ویسکوالاستیک توانایی در برآورد دقیق تر عملکرد و در پایان طول عمر مفید روکشهای آسفالتی است.کلیدواژگان: مدل ویسکو - الاستوپلاستیک، نرم شدگی مصالح، بتن آسفالتی، تحلیل برگشتی
-
صفحات 83-91دیوارهای برشی فولادی از دهه 1970 میلادی در ساختمانهای مختلف به عنوان سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی مورد استفاده قرار گرفته اند. برتری ویژه این نوع دیوارها، قابلیت شکل پذیری بالا می باشد. در دیوارهای برشی فولادی با ورق نازک با کمانش ورق فولادی، میدان کشش قطری در دیوار تشکیل می گردد. دو راه حل کلی برای جلوگیری از کمانش ورق وجود دارد که یکی استفاده از سخت کننده های فلزی و دیگری بهره گرفتن از پوشش بتنی است که از طریق برشگیرها به ورق فولادی متصل می شود.
در این تحقیق ضمن بررسی رفتار دیوارهای برشی با ورق فولادی و لایه بتنی جانبی با استفاده از روش های عددی برای بهینه سازی هندسی این دیوارها اقدام شده است. بدین منظور مدلهای مختلفی از این دیوارها انتخاب و با تغییر ضخامت پوشش بتنی و فاصله برشگیرها با روش اجزا محدود تحلیل شده اند، بر اساس نتایج حاصل مقاومت برشی دیوار باافزایش ضخامت پوشش بتنی نسبت مستقیم و با افزایش فاصله بین برشگیرها نسبت عکس دارد. نتایج تغییرشکل نمونه ها بر حسب تغییر در فاصله میان برشگیرها و ضخامت پوشش بتنی در قالب نمودار ارائه شده است و بر اساس این نتایج مقادیر ضخامت و فاصله مناسب پیشنهاد شده است.کلیدواژگان: دیوار برشی فولادی، دیوار برشی مرکب، کمانش و پس کمانش، برشگیر -
صفحات 93-99بر اساس نتایج آزمایشات بارگذاری بر روی نانوتیوبهای کربنی و کامپوزیتهای آن، شکل پذیری و جذب انرژی قابل توجهی در ورای حد الاستیک در این نانوسازه ها دیده شده است. با توجه به محدودیتهای محاسباتی روش های تحلیلی (نظیر دینامیک مولکولی و مکانیک کوانتومی) برای شبیه سازی این رفتار، در این مقاله از روش مدلسازی مکانیک محیط پیوسته در قالب روش اجزای محدود استفاده شده است. به این صورت که ابتدا چگونگی بروز رفتار غیرالاستیک در نانوتیوبها و سپس شیوه های مدلسازی در این اندازه و اعتبار آنها در قالب روش های مکانیک محیط پیوسته بررسی شده است. سپس رفتار غیر الاستیک نانوتیوبها به دو روش تحلیلی و عددی (بر پایه مدل الاستو- پلاستیک) و برای سنجش میزان دقت، نتایج هر دو مدل با نتایج آزمایشگاهی و روش دینامیک مولکولی مقایسه شده است. در پایان نیز محدودیتها و امکانات این روش مورد بررسی قرار گرفت.کلیدواژگان: نانوتیوب، محیط پیوسته، الاستیک، غیر الاستیک، استون، والس
-
صفحات 101-109در این مطالعه رفتار آزمایشگاهی وعددی ستونهای بتنی با مقطع دایره ای و با دور پیچ معمولی و متقاطع تحت بارهای خارج از مرکز( ترکیب نیروی محوری و لنگر خمشی) مورد بررسی قرار گرفته و مقاومت و شکل پذیری ستونهای دایره ای بتنی با دور پیچ های متقاطع در مقایسه با ستونهای با دورپیچ معمولی مورد ارزیابی واقع شده است. تعداد 14 نوع ستون با قطر ثابت 250 میلی متر و با ارتفاع 2000 میلی متر تحت خروج از مرکزیت های متفاوت قرار گرفتند. همچنین برای ارزیابی دقیق تر شکل پذیری، آرماتورهای عرضی با دو تنش تسلیم متفاوت، انتخاب شدند. نتایج نشان داد که ستونهای با دورپیچ معمولی در همه نمونه ها مقاومت بالاتری نسبت به ستونهای با دورپیچ متقاطع داشته، درصورتیکه ستونهای با دورپیچ متقاطع شکل پذیری مناسب تری داشتند. به علاوه، استفاده از آرماتورهای عرضی با تنش تسلیم بالاتر باعث افزایش شکل پذیری قابل ملاحظه ای نسبت به آرماتورهای با تنش تسلیم کمتر گردید.کلیدواژگان: ستون های بتنی، محصور شدگی، مقاومت، شکل پذیری، بار خارج از مرکز
-
صفحات 111-121مبانی تحلیل پوش اور دینامیکی شبیه پوش اور استاتیکی است با این تفاوت که در آن بارگذاری زلزله یا موج به صورت دینامیکی به سازه اعمال و گام به گام با افزایش شدت بارگذاری دینامیکی، سازه مورد تحلیل دینامیکی قرار می گیرد. نتیجه هر دو تحلیل نموداری موسوم به نمودار پوش اور است که نشان دهنده رفتار و ظرفیت تحمل بار سازه است. در این تحقیق دو سکوی مورد مطالعه ابتدا مورد تحلیل پوش اور استاتیکی تحت بار موج و سپس تحلیل پوش اور دینامیکی قرار گرفتند. نتایج در دو حالت با هم مقایسه شد. در محدوده خطی از رفتار سکوها، رفتار سکو در دو تحلیل مشابه ولی در محدوده غیرخطی، حالت دینامیکی و استاتیکی با هم تفاوت دارند. تحلیل پوش اور دینامیکی در هر دو سکو ظرفیت ذخیره بیشتری را نسبت به حالت استاتیکی پیش بینی می کند. سکوهای مورد مطالعه، ظرفیت شکل پذیری بیشتری را در حالت پوش اور دینامیکی از خود نشان داده و توانایی پذیرش تعداد بیشتری از گسیختگی های جزیی در اعضاء سازه هستند.کلیدواژگان: تحلیل پوش اور دینامیکی، سکوهای ثابت، بارگذاری دریایی، کارکرد سازه ای، تحلیل دینامیکی غیرخطی
-
Pages 1-10It is widely known that the bearing capacity of a shallow foundation is reduced when the foundation is subjected to rocking moment and horizontal loads during an earthquake event. This paper discusses a series of numerical solution carried out in FLAC that calibrate with results of experimental testing on small scale reinforced foundation in order to measure the bearing capacity of a reinforced shallow foundation due to horizontal cyclic loading. In this study, the horizontal bearing capacity ratio (HBCR) was compared with vertical bearing capacity ratio (BCR) and the effect of such parameters as number of cycles and loading magnitude on the dynamic bearing capacity of reinforced soil was discussed.Keywords: Bearing capacity, shallow foundation, horizontal cyclic loading, Reinforcement, geogrid
-
Pages 11-22Seepage under coastal structures including coastal dikes is one of the major issues for controlling stalinization of coastal lands and stability of the related structures. So far, for analysis of seepage under hydraulic structures much research works have been conducted in the form of numerical models. However, less field and laboratory works have been done for evaluating of the numerical models. In the present research, a laboratory model was made to simulate seepage and its controlling measures under coastal dikes. The model consists of a flume 8m long, 1m deep and 1m wide, in which horizontal blanket and vertical cut off were provided by Perspex sheets. The flume was made of steel frame and Perspex as well as thick glass sheets. The foundation material was made of clean fine sand, compacted to a uniform density and covered the bottom 50cm of flume. Perspex sheets were employed as blanket and cut off variable length. The piezometric heads at the downstream side of dike were measured using small diameter clear plastic tubes. The results of the test showed that the optimum ratio of blanket length and cut off depth to the depth of water and the thickness of foundation at the upstream side of dike for minimum seepage loss and control of piping was 8 and 0.8 respectively.Keywords: Coastal dikes, Seepage, Blanket, Cut off, Laboratory Model
-
Pages 23-30Plate in steel plate shear walls has high capability for earthquake energy damping. The Experimental investigations show that the plate zipping in corner and edge of plate is the cause of damage and failure in steel plate shear walls. For prevention of zipping the first, classic theory is investigated using finite element and then a steel plate shear wall specimen was tested experimentally with using four stiffeners in the edges. The results show that the plate zipping doesnt occur when the stiffeners are used in the edges of plate. In the specimen, tearing was started from the stiffener corner and then extended up to the triangular area which is closed between stiffener and fish plate edges. Finally the tearing speard smoothly to the edge of fish plate in the out of aforesaid triangular area. Also the stiffeners are capable to create a post buckling field after tearing of plate.Keywords: Steel plate shear wall, Stiffener, Zipping, Post Buckling Field
-
Pages 31-40Fluid hyper-element is usually utilized to model semi-infinite region in dynamic analysis of concrete gravity dams. This part of water domain is assumed to have constant depth that extends to infinity in the upstream direction. The accurate dynamic analysis of concrete gravity dam is obtained by employing two dimensional semi-infinite fluid element.
The usual method for calculating the impedance matrix of fluid hyper-element is dependent on the solution of a complex eigen-value problem for each frequency. In the present study, an efficient technique is proposed which simplifies this procedure significantly, and results in great computational time savings. The accuracy of this method is tested under various conditions thoroughly and concluded that efficient technique is accurate under all practical conditions.Keywords: Dynamic analysis, Gravity dams, Efficient fluid hyper, element -
Pages 41-46ABA design code increases the reliability of a structure by means of multiplying the partial safety factors by load and resistant. In this paper, the reliability index of code-based designed structures are calculated and investigated. Also it is shown that the different values of reliability index are calculated for the different values of the coefficient of variation. This result expresses the importance of the code design collection on basis of reliability theory. In other words, the partial safety factors of design parameters for ABA must be calculated on basis of the local statistical data(in favor of Iran) of the parameters.Keywords: Reliability theory, Monte Carlo Analysis, Genetic Algorithm, Partial safety factors
-
Pages 47-54Uniform hazard spectrum is a modern and effective method in achieving the design spectra that provide a uniform desirable safety level in performance of structures with different periods. In this study uniform hazard spectrum is determined for Tehran region considering the area and line seismic sources in the design area using the probabilistic analysis of seismic hazard and spectral attenuation relations. As the ground motions in nearby fault regions cause large damage, in this research the effects of site closeness to the seismic sources is taken into account considering near source spectral attenuation relations besides the far field attenuation ones.
The results gained by this method are presented in the form of uniform hazard spectrum, peak ground acceleration and spectral acceleration maps in different periods. Uniform hazard spectrum is obtained by applying approximate method using average values of spectral acceleration in two or three controlling periods and it is compared to the spectra suggested by UBC97 and Iranian 2800-84 codes.Keywords: Tehran, uniform hazard spectra, Spectra Attenuation Relation, Near field, Design Spectra -
Pages 55-63Sand and clay soils are the most usually common soils that constitute the subgrade of roads in northern parts of Iran. The clay soil has high plasticity index. Also they have high strength in dry condition, in saturated state; they lose most of strength and during this time, sustain much swelling which is dangerous for pavement. Sandy soils in coastal zones are termed Beach sand and have considerable strength in confined state. However In unconfined state, because of their uniform gradation and lack of cohesion,
they will be washed out by water flow. In this research, the effects of Waterproof cement on engineering properties of these soils compared to Type 2 cement and Lime have been considered. In order to investigate the effects of the above materials on improving soil properties, Atterberg limit, Unconfined Compressive Strength and CBR tests have been carried out. It was found that the Waterproof cement has superior effect on strength properties of soils compared to the two other additives. The tests have also shown the average effect of this additive on the Plastic properties of soils.Keywords: Stabilization, Beach sand, Clay, Waterproof Cement, Compressive Strength, Atterberg limit, CBR -
Pages 65-73A fiber reinforced soil behaves as a composite material in which fibers of relatively high tensile strength are embedded in a matrix of soil. Shear stresses in the soil mobilize tensile resistance in the fibers, which in turn imparts greater strength to the soil. In this paper a study on the influence of synthetic fibrous materials in improving the dynamic strength characteristics of a fine sandy soil is reported. The study is aimed at converting fibrous carpet waste into a value-added product for soil reinforcement. A series of stress controlled cyclic triaxial tests were carried out on fine sand specimens reinforced with randomly distributed carpet strips. The dynamic deformation properties of the reinforced sand are defined in terms of shear modulus and damping ratio. The effects of parameters such as fiber content and aspect ratio, number of cyclic loading and the level of confining pressure on the aforesaid parameters were investigated. The results clearly indicate the increase of damping ratio of reinforced samples in different confining pressure. The increase is more pronounced in higher fiber contents and aspect ratios.Keywords: Damping Ratio, Reinforcement, Carpet Fibers, Cyclic Triaxial
-
Pages 75-82The vehicle load repetition on the pavements leads to further deflections due to the material softening and the reduction of pavement stiffness. In this research, the stiffness reduction studied using a back analysis of surface bowls under wheel load. In this back analysis the visco-elastoplastic model and the finite element method used. There seems to be no evidence of evaluating the stiffness reduction of pavements using visco-elastoplastic modeling of asphalt concrete behavior. The results indicated that this modeling approach provides a more accurate predication of performance and useful cycle life of asphalt mixtures when compared to the visco-elastic models.Keywords: visco, elastoplastic model, material softening, asphalt concrete, back analysis
-
Pages 83-91Steel plate shear walls have been used in structures as a lateral load resisting system since 1970. Main advantage of thin steel plate shear wall is buckling of steel plate under tension field action. Generally, there are two methods to delay the steel plate buckling, using stiffeners or concrete cover which attached to the steel plate by shear connectors.
In the present study, a numerical approach has been used to investigate the shear behavior of composite shear walls under lateral loading. Furthermore a geometrical optimization analysis was carried out by changing the concrete cover thickness and distance between shear connectors. The results of numerical analysis, show increasing concrete cover thickness will result decreasing stress concentration in steel plate and distributing them. Furthermore the result show that decreasing distance between shear connector will result increasing the strength and stiffness of shear panel. Finally studying the models deformation the optimum concrete cover thickness and distance between shear connectors are proposed.Keywords: Steel plate shear wall, Composite shear wall, Buckling, Post, buckling, Shear connector -
Pages 93-99As experiments show, there is nonlinear behavior of carbon nanotubes after exceeding a certain boundary surface while loading continues. Avoiding being involved in molecular dynamics methods and quantum mechanics approach, a continuum macro mechanics based method is employed to predict the nonlinear behavior of bonding forces in carbon nanotubes. Both analytical and numerical approaches, assuming elasto-plastic behavior of tubes are considered in this research. The presented results are well compared with the test as well as molecular dynamics results. Finally, the limitation and advantages of the proposed method are pointed out.Keywords: Nanotube, Continuum, Elastic, Inelastic, Stone, Wales
-
Pages 101-109This research investigates the behavior of reinforced concrete columns subjected to eccentric loading (combination of axial loading and bending moment) with experimental and numerical methods. The columns are reinforced and confined with regular spiral and cross spiral to enhance their strength and ductility. Fourteen R/C circular columns subjected to different load eccentricity with two different grades of spirals steel are experimentally tested. The force, axial and lateral displacement and concrete strains in different locations are measured during the testing. The columns are 2000 mm long and 250 mm diameter. The results show that regular spirally circular columns have more strength as compared with the cross spirally circular columns but the ductility of cross spirally columns has increased with respect to the regular ones. It was also observed that the use of higher yield strength for transverse reinforcement caused considerable increased ductility with respect to lower yield strength reinforcements.Keywords: Concrete Columns, Strength, ductility, Eccentric Loading, Confinement, Cross Spirals
-
Pages 111-121Basics of dynamic push-over analysis and static push-over are same. But in the dynamic case the wave or seismic loads are exerted to structure dynamically. With increasing intensity of dynamic loading in every step, structure would then be analyzed. Results of these two analyses are push-over graphs that show behavior of structure. Two platforms were selected for investigation. At first static push-over analysis and then dynamic push-over was performed for two platforms. Results of the two analyses were compared to each other. FEM based program ABAQUS was used for modeling. In this investigation, following results were found: Jackets behavior in both dynamic and static push-over analysis is same for linear range of jacket behavior; but in nonlinear range, results are different. In dynamic push-over analysis reserve strength of jacket structures was estimated to be higher than that of static push-over analysis. In dynamic push-over analysis ductility capacity was increased compared with static push-over and structure can bear more partial failure in comparison with static case.Keywords: Dynamic push, over analysis, fixed offshore platforms, metocean loading, structural performance, Nonlinear dynamic analysis
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.