فهرست مطالب

مهندسی عمران - سال چهل و دوم شماره 2 (پاییز 1389)

نشریه مهندسی عمران
سال چهل و دوم شماره 2 (پاییز 1389)

  • تاریخ انتشار: 1389/09/20
  • تعداد عناوین: 12
|
  • جواد واثقی امیری، حامد همراه صفحات 1-9
    امروزه با توسعه سطح زندگی انسان ها و نیاز به فضاسازی مطلوب ، لزوم احداث سازه هایی با رفتار لرزه ای مطمئن، اقتصادی و مناسب برای جانمایی های معماری متفاوت، احساس می شود. از این رو استفاده از سیستم های سازه ای فولادی با بادبندهای برون محور با شکل پذیری بالا که در سال 1977 توسط پروفسور پوپوف ابداع شده است، بسیار مناسب به نظر می رسد. در این پژوهش به بررسی رفتار واقعی این سیستم ها با استفاده از مطالعه بر روی ضریب رفتار آنها می پردازیم. رویکرد پایه در این پژوهش جهت بررسی ضریب رفتار با توجه به استفاده از استاندارد 2800 ایران، مطالعه اثرات شکل پذیری و اضافه مقاومت موجود در سازه از روی منحنی ظرفیت سازه به دست آمده از تحلیل بارافزون است. بنابراین قاب های ساختمانی منطبق با نیاز ساخت و ساز مرسوم، دارای قاب بادبندی برون محور با خروج از مرکزیت و تعداد طبقات متفاوت بررسی شده است. نتایج حاصل نشان دهنده ضعف سازه های طراحی شده در این مدل ها بر اساس ضوابط شکل پذیری آیین نامه 2800 ویرایش سوم (1384) در قبول تغییرشکل های نهایی مجاز و تحمل نیروی زلزله آیین نامه هستند. لذا به منظور حصول رفتار لرزه ای مناسب باید از ضریب رفتار کمتر و یا محدودیت تغییر مکان به مقادیر کمتر از ضوابط موجود استفاده کرد.
    کلیدواژگان: عملکرد لرزه ای، تحلیل بارافزون، منحنی ظرفیت، بادبند برون محور، شکل پذیری، اضافه مقاومت، ضریب رفتار
  • محمدرضا ذوالفقاری، الناز پیغاله صفحات 11-20
    در این مقاله روش تحلیلی برای تخمین احتمال وقوع اشتعال های داخل ساختمانی پس از زلزله ارائه شده است. در این روش برخلاف روش های مدل سازی موجود که بر اساس کار های آماری می باشند، بسیاری از عوامل موثر بر وقوع اشتعال های پس از زلزله، و عدم قطعیت های آنها در نظر گرفته شده و با استفاده از جمع احتمالی احتمال وقوع اشتعال در هر المان قابل اشتعال، احتمال وقوع اشتعال برای هر ساختمان را جداگانه محاسبه می کند. بر اساس روش پیشنهادی، یک برنامه کامپیوتری بر اساس سیستم اطلاعات جغرافیایی برای مدل سازی اشتعال های داخل ساختمان پس از زلزله نیز تهیه شده است. تئوری این مدل برای جلوگیری از اندرکنش های پارامتر های موثر بر وقوع اشتعال ها، بر پایه گزینه زلزله است. اما قابلیت این را دارد که برای تعداد زیادی زلزله و روابط کاهندگی مختلف احتمال های اشتعال ها را به روش شبیه سازی مونت کارلو برای هر ساختمان تجمیع کرده و به همراه نرخ متوسط سالانه (یا دوره بازگشت) وقوع این احتمال ها ارایه نماید. این مدل برای منطقه 3 در شمال شرق شهر تهران مورد استفاده قرار گرفته و نتایج اولیه حاصل از تحلیل احتمالی مدل اشتعال پس از زلزله برای این منطقه به روش مونت کارلو ارائه شده است.
    کلیدواژگان: اشتعال پس از زلزله، اشتعال داخل ساختمان، عدم قطعیت، روش تحلیل احتمالی، مدلسازی، روش مونت کارلو
  • مصطفی شریف زاده، مرتضی جوادی اصطهباناتی، کورش شهریار صفحات 21-28
    در بسیاری از ساختارهای زمین شناسی، نفوذپذیری ماتریکس سنگ در مقایسه با شکستگی های توده سنگ ناچیز است و شکستگی ها مسیر اصلی جریان سیال در توده سنگ هستند. رفتار جریان سیال درون شکستگی به دلیل افزایش کارایی مطالعات طراحی، اجرا و ایمنی سازه های زیرزمینی و روباز به عنوان یک موضوع مهم تحقیقاتی تلقی می شود. در این مقاله، جریان سیال یک فازی درون شکستگی های سنگی مطالعه شده است. دامنه محاسباتی یک شکستگی فرضی سه بعدی تولید شده و شبیه سازی جریان آرام و آشفته برای دامنه گسترده ای از سرعت های ورودی جریان و با استفاده از روش حجم محدود انجام شده است. افت فشار در بین مقاطع قائم متوالی در داخل شکستگی محاسبه شده و برای توصیف ارتباط بین دبی و افت فشار ناشی از جریان سیال استفاده شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که: (1) افت فشار استاتیک پیش بینی شده با شبیه سازی جریان آشفته برای محدوده عدد رینولدز 5/4 تا 5/89 به ترتیب %3 تا %17 بیشتر از مقادیر پیش بینی شده با شبیه سازی جریان آرام است؛ (2) قانون فورچی میر به خوبی با نتایج شبیه سازی جریان مطابقت دارد و رینولدز بحرانی 15 برای جریان غیر خطی پیشنهاد شده است.
    کلیدواژگان: جریان غیر خطی، شبیه سازی جریان سیال، جریان آرام و آشفته، قانون فورچی میر، شکستگی های سنگی
  • سید مجدالدین میرمحمد حسینی، مهدی درخشندی صفحات 29-36
    پیش بینی کرنش حجمی و نشست ماسه های اشباع پس از اعمال بارهای لرزه ای نظیر زلزله از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این مطالعه اثر ریزدانه های چسبنده بر پاسخ تغییر حجم ماسه های اشباع پس از بارگذاری سیکلی مورد بررسی قرار گرفته است. همه نمونه ها با استفاده از دستگاه سه محوری سیکلی و روش کنترل کرنش بارگذاری شده اند. این مطالعه نشان می دهد، افزایش فشار منفذی حتی در مقادیر کوچکتر از مقدار متناظر با روانگرایی، باعث تغییر حجم قابل توجه نمونه پس از بارگذاری سیکلی می شود. در مخلوط های ماسه-کائولینیت برای نسبت فشار آب منفذی کمتر از 60%، تراکم پذیری حجمی نمونه های حاوی 10% و 20% کائولینیت شبیه به مقدار تراکم پذیری حجمی ماسه تمیز می باشد. در فشارهای منفذی نزدیک به روانگرایی کامل، نمونه های حاوی 10% و 20% کائولینیت، کرنش حجمی نزدیک به 2 تا 5/2 درصد از خود نشان می دهند که مقدار آن کمی بیشتر از ماسه تمیز می باشد. در نسبت های فشار منفذی پائین نمونه های حاوی 30% کائولینیت تغییر حجمی بیش از بقیه نمونه ها تجربه می کنند، بطوریکه مقدار تراکم پذیری حجمی ثبت شده نزدیک به 4 مرتبه بزرگتر از بقیه نمونه ها می باشد.
    کلیدواژگان: کرنش حجمی، نشست، فشار منفذی، تراکم پذیری حجمی، سه محوری سیکلی، ماسه های اشباع، ریزدانه های چسبنده
  • علی سمیعی، وحید لطفی صفحات 37-47
    با وجود ارائه روش های فراوان برای تحلیل دینامیکی سدهای بتنی در دامنه زمان، مطالعات برای یافتن روش هایی با کارایی بالاتر مورد توجه است. با توجه به لزوم تعیین پاسخ سد تحت رکوردهای گوناگون، روش مودال می تواند به طور موثری سرعت و کارایی تحلیل را بهبود بخشد. در این مقاله دو روش مودال برای تحلیل دینامیکی سدهای بتنی وزنی در اندرکنش با آب مخزن (با درجات آزادی فشار) مطالعه شده اند. روش مودال وابسته با استفاده از مودهای سیستم وابسته سد و مخزن به تحلیل مساله می پردازد و روش مودال غیروابسته از مودهای مجزای بدنه سد و آب مخزن برای تحلیل استفاده می کند. تعیین مودهای وابسته با توجه به نامتقارن بودن مساله مقادیر ویژه متناظر با آن، با پیچیدگی هایی همراه است. گرچه حل معادله حرکت سیستم با این روش بسیار سریع انجام می شود، در روش مودال غیروابسته به علت تقارن مساله مقادیر ویژه مربوط به آن، سرعت تعیین مودها زیاد است. حل معادله حرکت دینامیکی نیز در این روش با سرعت مناسب انجام پذیر است.
    در پایان، یک سیستم سد و مخزن نمونه مورد تحلیل قرار گرفته است. انجام تحلیل با دو روش مورد بررسی، نشان از کارایی بالای آنها به واسطه کاهش محاسبات و حافظه مورد نیاز در تحلیل دارد.
    کلیدواژگان: سد بتنی وزنی، روش مودال غیروابسته، مودهای وابسته، روش نیومارک
  • محمود نیلی، امیرمسعود صالحی صفحات 49-57
    موضوع تحقیق حاضر، مقایسه مقاومت فشاری سطح و هسته ستون های حجیم، با نمونه های استاندارد می باشد. بدین منظور 8 طرح اختلاط با نسبت آب به سیمان 3/0 ساخته شد. علاوه بر طرح شاهد (بدون مواد جایگزین سیمان)، نمونه هایی با جایگزینی پوزولان طبیعی، خاکستر بادی و میکروسیلیس بجای درصدی از وزن سیمان تهیه گردید. پس از ساخت بتن، نمونه حرارتی در داخل محفظه نیمه آدیاباتیک قرار گرفته و تاریخچه دمایی توسعه یافته، به دستگاه ویژه عمل آوری نمونه های مقاومتی انتقال می یابد. برای مدل سازی بتن هسته و سطح ستون های حجیم، در زمان مقرر نمونه ها از شرایط یاد شده خارج و تا سن آزمایش بطور ویژه عمل آوری می شوند. نتایج حاصل نشان می دهد که در بتن های بدون پوزولان و حاوی پوزولان های طبیعی و خاکستر بادی، افزایش زمان قالب برداری باعث کسب مقاومت بیشتر نمونه های سطحی می شود. اما برداشت سریع تر قالب ها از روی بتن حاوی میکروسیلیس، باعث بهبود کسب مقاومت این نمونه ها می شود. همچنین میکروسیلیس باعث افت بیشتر مقاومت نمونه ها در شرایط هسته می شوند.
    کلیدواژگان: بتن حجیم، قالب برداری 24 و 48 ساعت، بتن مقاومت زیاد، پوزولان
  • مهراب جسمانی، رامین واعظی صفحات 59-68
    در اواخر دهه هفتاد میلادی Mesri و همکارانش با انجام مطالعات گسترده ای پیرامون نشست درازمدت خاکهای ریزدانه، نظریه خود را مبنی بر ثابت بودن نسبت ضریب تحکیم ثانویه به شاخص تحکیم (ca/cc)ارائه نمودند. مطالعات فراوانی به منظور برابری نتایج آزمایشگاهی و یافته های ساختگاهی با این نظریه صورت گرفته است که تا کنون نیز ادامه دارد. در محدوده بررسی های انجام شده، تاکنون مطالعاتی بر روی خصوصیات تحکیم ثانویه خاکهای نواحی مختلف ایران بر اساس مفهوم نسبت (ca/cc) در متون فنی گزارش نشده است و هیچگونه اطلاعاتی پیرامون مقادیر این نسبت برای خاک های ایران در دست نمی باشد. بنابراین در این مقاله به بررسی خصوصیات تحکیم ثانویه خاکهای مختلف با تکیه بر مفهوم (ca/cc)پرداخته شده است. برای این منظور نمونه هایی دست نخورده از شش محل مختلف در نواحی شمالی ایران تهیه شده و آزمایشهای تحکیم یک بعدی بر روی آنها صورت گرفته است. در هر مرحله از بارگذاری به نمونه ها اجازه داده شده است تا به مدت یک تا سه هفته به تحکیم درازمدت خود ادامه دهند. در نهایت نسبت(ca/cc)برای تمامی نمونه ها بدست آمده است. روند تغییرات ضریب تحکیم ثانویه(ca/cc)در برابر شاخص تراکم(ca/cc)برای تمامی نمونه ها بیانگر وجود نسبت(ca/cc)منحصربفردی برای خاکهای نواحی مختلف مورد بررسی می باشد. مقایسه میان نتایج بدست آمده و روابط موجود در ادبیات فنی بیانگر ضعف این روابط و توانایی بالای مفهوم نسبت(ca/cc)در تخمین مشخصات تحکیم ثانویه نمونه ها می باشد.
    کلیدواژگان: خاکهای ریزدانه، تحکیم ثانویه، نسبت(ca، cc)
  • علی اکبر رمضانیانپور، رضا اسماعیلی صفحات 69-74
    تاکنون عمده توجهات در تحقیقات بتن خود تراکم روی طرح اختلاط و خواص مکانیکی آن بوده است و می توان گفت کارهای محدودی به منظور ارزیابی عملکرد این بتن از نظر دوام و پایایی صورت گرفته است. یکی از عوامل فیزیکی زیان آور بر روی دوام بتن، دمای زیاد است.هدف از انجام این پژوهش، بررسی تاثیر دمای زیاد بر خواص مکانیکی بتن خودتراکم حاوی پومیس، می باشد. پوزولان پومیس هم به صورت 15% وزنی جایگزین سیمان و هم 15% وزنی جایگزین فیلر استفاده شده و نسبت آب به سیمان در تمامی طرح اختلاطها ثابت می باشد. نمونه ها پس از 28 روز عمل آوری، تحت شرایط یکسان و بدون اعمال هیچ گونه باری در کوره تا رسیدن به دماهای 200، 450، 600 و 800 درجه سانتیگراد با سرعت ثابت (°C /min) 2.5 حرارت دیدند و 2 ساعت در این دماها نگه داشته شدند. سپس با رسیدن دمای نمونه های داخل کوره به دمای محیط، آزمایش مقاومت فشاری و آزمایشهای غیر مخرب نظیر چکش اشمیت و التراسونیک و همچنین توزین نمونه ها انجام گردید. با توجه به نتایج حاصل از آزمایشهای فوق می توان گفت تا دمای 800 درجه سانتیگراد، تقریبا بتن خودتراکم با 15% وزنی پومیس جایگزین فیلر، دارای مقاومت پسماندی بیش از سایر نمونه ها می باشد.
    کلیدواژگان: بتن خودتراکم، خواص مکانیکی، پومیس، دمای زیاد
  • اردشیر دیلمی، موسی نازک کارماهر صفحات 75-84
    در بسیاری از قاب های خمشی موجود از ستون های مرکب از دو نیمرخ I استفاده شده و اتصال تیر به آن ها به کمک صفحات روسری و زیرسری انجام شده است. این اتصال به علت تغییرشکل زیاد ورق پوششی ستون، رفتار نیمه صلب، نیمه مقاوم و ترد خواهد داشت. برای تقویت اتصال، استفاده از سخت کننده های قائم پیشنهاد شده است.
    برای مقایسه رفتار اتصال قبل و بعد از تقویت، مدل پاره سازه یک طرفه با اتصال یاد شده به صورت تقویت شده و تقویت نشده با استفاده از روش اجزاء محدود تحت بار سیکلی با برنامه غیرخطی ANSYS تحلیل شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهند که استفاده از سخت کننده های قائم با اصلاح سازوکار انتقال نیرو و کاهش تغییر شکل ورق پوششی ستون دوبل، سبب می شود که رفتار اتصال تا حد قابل ملاحظه ای بهبود یابد.
    کلیدواژگان: مقاوم سازی اتصال، اتصال باصفحه روسری و زیرسری، ستون مرکب از دو نیمرخ، سخت کننده قائم، رفتار هیسترسیس
  • محسن تهرانی زاده، احمد پهلوان یلی صفحات 85-94
    در این مقاله، عملکرد سازه های فولادی بلند با سیستم دوگانه قاب – دیوار (شامل قاب خمشی فولادی و دیواربرشی بتن آرمه) در حوزه نزدیک به گسل لرزه زا با توجه به معیارهای پذیرش آیین نامه های FEMA356ATC40 و دستورالعمل بهسازی لرزه ای، مورد بررسی قرار می گیرد. به منظور بررسی عملکرد سازه در حوزه نزدیک و مقایسه با عملکرد آن در حوزه دور از گسل و همچنین بررسی کفایت تحلیل های استاتیکی غیرخطی در بیان عملکرد سازه، تحلیل های تاریخچه زمانی غیرخطی تحت رکوردهای حوزه نزدیک و دور و تحلیل استاتیکی غیرخطی صورت گرفته وعملکرد سازه براساس معیارهای پذیرش آیین نامه های یادشده، کنترل شده است. نتایج بدست آمده بیانگر آن است که برخلاف عملکرد مناسب سیستم دوگانه قاب – دیوار در حوزه دور از گسل، عملکرد آن در حوزه نزدیک به گسل، به علت فراتر بودن تغییرمکان های جانبی نسبی بین طبقه ای از حدود مجاز، قابل پذیرش نمی باشد. از نتایج مهم دیگر می توان به ضعف آیین نامه 2800 در بیان ترکیب بار بحرانی ستون ها و همچنین ضعف روش های استاتیکی غیرخطی در بیان عملکرد سازه های بلند اشاره نمود.
    کلیدواژگان: سیستم دوگانه، حوزه نزدیک، طراحی براساس عملکرد، تحلیل های غیرخطی
  • امین فلامکی، نادر شریعتمداری، علی نورزاد صفحات 95-102
    در این تحقیق غلظت محلول سیلیکات سدیم در بهسازی سیلت غیر خمیری با روش تزریق الکتروکینتیک بررسی شده است. محلولهای سیلیکات از طریق یک مخزن درکنار الکترود آند به درون خاک تزریق شده اند. تزریق سیلیکات سدیم مقاومت خاک را بسته به غلظت محلول، در مجاورت الکترود آند بین 5 تا 8 برابر افزایش داده است. تزریق 5 و10 درصد از این محلول مقاومت خاک را در کل طول نمونه به مقدار قابل توجه افزایش می دهد. اگرچه محلول 20 درصد سیلیکات سدیم، مقاومت خاک را در مجاورت آند به شدت افزایش می دهد، اما تغییر قابل ملاحظه ای در مقاومت در سایر بخشهای نمونه دیده نمی شود. بیشترین افزایش مقاومت در طول نمونه (طول نفوذ دوغاب) به تزریق محلول 5 درصد سیلیکات سدیم در آند و محلول 10 درصد اسید فسفریک درکاتد اختصاص دارد بطوری که مقاومت 3/3 تا 0/4 برابر شده است. کمترین عمق نفوذ دوغاب به تزریق محلول 20 درصد سیلیکات سدیم در آند اختصاص دارد. در این پژوهش نشان داده می شود که می توان با این روش برای شکل گیری یک شمع و یا بهسازی لرزه ای در زیر پی های موجود اقدام نمود.
    کلیدواژگان: الکتروکینتیک، تزریق، سیلیکات سدیم، بهسازیSoil Improvement by Electrokinetic Injection
  • یاسر ماهروزاده، سید مهدی زهرایی صفحات 103-113
    پانل برشی، با جاری شدن برشی جان به عنوان یک فیوز شکل پذیردر سازه فولادی مهاربندی شده، انرژی زلزله را مستهلک می کند و موجب الاستیک ماندن سایر عناصر سازه می شود. به منظور بررسی تاثیر استفاده از سیستم پانل برشی یا تیر پیوند قائم در استهلاک انرژی اعمال شده به سازه، دو ساختمان پنج و هشت طبقه دو بعدی با مهاربندی شورون، با کمک پانل های برشی مورد بهسازی لرزه ای قرار گرفتند. با استفاده از سیستم پانل برشی، تقریبا تمام پارامترهای لرزه ای مورد بررسی، در سازه های پنج و هشت طبقه، بهبود یافتند. با کمک سیستم پانل برشی، متوسط تغییر مکان حداکثر بام، برش پایه حداکثر و شتاب بیشینه طبقات در ساختمان پنج طبقه به ترتیب 29، 70 و 62 درصد، کاهش نشان می دهند. در حالی که کاهش این پارامترها در ساختمان هشت طبقه، به ترتیب برابر 27،43 و 40 درصد بود. این موضوع نشان می دهد تاثیر پانل برشی برای کاهش برش پایه حداکثردر سازه های کوتاه بیشتر است. در مجموع استفاده از پانل برشی به عنوان روشی کارآمد، منطبق با شرایط اجرایی کشور و بدون نیاز به واردات فنآوری خارجی برای طراحی لرزه ای ساختمان های فولادی جدید و بهسازی لرزه ای موارد موجود توصیه می شود.
    کلیدواژگان: پانل برشی، تحلیل عددی غیرخطی، سیستم شکل پذیر، ساختمان فولادی، کاهش پاسخ لرزه ای
|
  • J. Vaseghi A., H. Hamrah Pages 1-9
    Now a days, improvement of human life and requirements to make suitable space cause to making structures with confident and safe seismic behaviror in earthquake ,economical and architectural aims. In this way, eccentric braced frames with high ductility that innovated by Popov in 1977 are very useful. In this research, visual behavior of this systems of structures ecentrice braced frames (EBF) with R factor studying has been considered. The base method in this research for studying R factor is investigation of ductility and extra resistance in frames by capacity spectra of structures resulted from static nonlinear analysis. For reaching this idea, the structural cases with public construction method have been considered. Finally, the results showd that the structures designed by Iranian standard code NO.2800-84 rules are weak in acceptance of allowed ultimate deforming and resistance of earthquake design force in standard 2800-84. So, for reaching to suitable seismic behavior of structure in earthquake, lower R factor and lower allowed displacement for design of this structures should be used.
    Keywords: Seismic behaviror, pushover analyse, capacity spectra, ecentrice brace, ductility, extra resistance, R factor
  • M.R. Zolfaghari, E. Peyghaleh Pages 11-20
    This paper presents an analytical approach for probabilistic assessment of inter-structure fire following ignitions. In this method, unlike the conventional methods which are based on statistical ignition rate, various sources of ignitions and their associated uncertainties are taken into consideration. Using probabilistic algorithms, ignition probabilities for each source of ignition as well as overall ignition probabilities for each building are estimated. A GIS-based computer software are designed and implemented based on the proposed approach in order to estimate regional ignition probability. A scenario-based approach is used in this model in order to remove potential sources of probabilistic correlation. However, the model is capable of providing full probabilistic ignition results using a Monte Carlo simulation approach. Using the proposed model, the built environment data as well as seismotectonic of northern Iran are used in order to estimate preliminary ignition probabilities for district 3 in northeastern Tehran.
    Keywords: Ignition following earthquake, Inter structural ignition, Uncertainties Probabilistic analysis Method, modeling, Monte Carlo Simulation, GIS
  • M. Sharifzadeh, M. Javadi, K. Shahriar Pages 21-28
    In many geological structures, the matrix permeability is negligible and the fractures are the main flow paths. The fluid flow and particle transport through rock fracture are increasingly important research topics mainly to the demands for design, operation and safety assessments of underground/ surface constructions. In this paper, single-phase fluid flow through a rock fracture is studied. Computational domain for an artificial three-dimensional fracture is generated and used for numerical fluid flow simulations. Both laminar and turbulent flow simulations are performed by using finite element method for a wide range of inlet velocities. The calculated average pressure drops, between consecutive vertical sections are compared to describe the flow rate dependant pressure drop. The simulations results show that; (i) the predicted static pressure drop for turbulent flow simulation was roughly 3% to 17% more than laminar simulation at Reynolds number of 4.5 to 89.5, respectively, and (ii) the Forchheimer law is fitted very well to flow simulation results and critical Reynolds number of 15 is suggested.
    Keywords: Non, linear fluid flow, Fluid flow simulation, Turbulent, laminar flow, Forchheimer law, Rock fractures
  • S.M. Mir Mohammad Hosseini, Mehdi Derakhshandi Pages 29-36
    Settlement in the saturated sands after seismic loading is one of the important phenomenons, because of induced damages after the earthquake loading. In this study, the effects of plastic fines on volumetric response were evaluated after cyclic loading in saturated sands. All of the tests were performed by cyclic triaxial tests and strain-controlled method. The results show increasing in excess pore pressure affects on volumetric response after cyclic loading even at the excess pore pressure less than its value to liquefaction. In the sand-kaolinite mixtures for excess pore pressure ratio (ru) less than 60%, the volumetric compressibility of the specimens contain 10% and 20% kaolinite is near to it’s of clean sands but their excess pore pressure value around the liquefaction are a little more than clean sands (~2% to 2.5%). At the lower excess pore pressure, the specimens contains 30% kaolinite show the volumetric strain 4 times greater then other specimens.
    Keywords: Volumetric strain, Settlement, Pore Pressure, Volumetric compressibility, Cyclic triaxial tests, Saturated Sands, Plastic fines
  • Ali Samii, Vahid Lotfi Pages 37-47
    In spite of the fact that different methods are available for dynamic analysis of concrete dams, researchers are still studying other more efficient alternatives. Modal approach can highly improve the efficiency of analysis, since the response of dam must be generally calculated for several earthquake ground motion records. In this paper, two different methods have been considered for dynamic analysis of concrete gravity dams including dam-reservoir interaction (with pressure degrees of freedom for fluid domain). The coupled modal approach utilizes the coupled modes of the system for the analysis, and the decoupled modal approach employs the decoupled modes of system for this purpose. Calculation of the coupled modes involves some complications, due to its corresponding unsymmetrical eigen-problem induced. However, dynamic equation of motion can be solved very efficiently by using this method. In decoupled approach, the symmetry in the assumed corresponding eigen-problem results in faster calculation of modes. The equation of motion can also be solved with reasonable speed in this method.
    In the last part of this paper, analysis of a typical dam-reservoir system is performed by both methods mentioned above. Both of these approaches have shown to be very efficient and have their own advantages at point of view of the calculation cost and memory allocations.
    Keywords: Concrete gravity dam, Decoupled modal approach, Coupled modes, Dynamic analysis
  • M. Nili, A. M. Salehi Pages 49-57
    The properties of the surface and the core, due to the hydration heat development, are normally different in mass concrete. In the present paper, hydration heat regime was applied on a cabinet contain specimens, with 0.3 water/cement ratio, to examine the influence of heat development on strength properties.Natural pozzolan, fly ash and silica fume were used, as partial replacement for cement in the predetermined specimens. The samples were taken after 1, 2 and 5 days from cabinet, to simulate surface and core of mass concrete, and then were cured in special conditions. The results indicated that strength of the natural pozzolan and fly ash samples, which were taken after 2 days from heat cabinet, attained maximum strength. While, strength of the silica fume specimens promoted when 1-day remolding time was used. Furthermore, silica fume adversely diminished compressive strength of the core specimens.
    Keywords: Mass Concrete, Pozzolan, Remolding time, high strength concrete
  • Mehrab Jesmani, Ramin Vaezi Pages 59-68
    On the end of 1970s.The concept of (Ca/Cc) was developed by Mesri et al. in order to analyze the secondary compression settlements. There is a general acceptance in the (Ca/Cc) concept after many investigations made with different soil specimens.
    We have found no studies signifying the properties of secondary compression of the soils in various part of Iran considering constant (Ca/Cc) concept, also there were no reports on the value of (Ca/Cc) ratio on Iran’s soils. So,in this paper the secondary compression behavior of Iran’s soils was investigated through the performance of a series of conventional and long-duration one-dimensional consolidation tests conducted on undisturbed samples from six different sites in the central and northern parts of Iran. The characteristics of secondary compression index were examined, and the relationship between the coefficient of secondary compression, (Ca), and the compression index (Cc), was established for all of these soils. The results of comparison between secondary compression index equations and (Ca/Cc) ratio concept show the ability of this concept to estimating the secondary compression index of samples .
    Keywords: Fine, grained soils, Secondary compression, (Ca, Cc) concept
  • A.A. Ramezanianpour, R. Esmaili Pages 69-74
    As the use of Self Compacting Concrete becomes common, the risk of exposing it to elevated temperatures increases. However, few investigations have been reported on the mechanical properties of SCC when it is exposed to elevated temperatures.Mechanical properties of SCC containing Pumice (P) at elevated temperatures up to 800°C were experimentally investigated in this paper. Four different mix designs, Traditional Concrete (TC), SCC and two other SCC mixtures containing pumice as a replacement for both cement and filler were produced. At the age of 28 days, the specimens were placed in an electrical furnace and heating was applied at the rate of 2.5 (°C/min) up to the desired temperature. Maximum temperatures of 200, 450, 600 and 800°C were maintained for 2 hr. Then, the specimens were allowed to be cooled in the furnace and subsequently tested for compressive strength, rebound hammer, ultrasonic pulse velocity and weight loss. The residual compressive strength of SCC mixture containing pumice as a filler replacement almost was higher than the other mixtures up to 800°C.
    Keywords: Self, Compacting Concrete, Mechanical properties, Pumice, Elevated Temperatures
  • A. Deylami, M. Nazokkarmaher Pages 75-84
    Double-I-built-up columns are used in most of existing steel moment frames. The traditional moment connection of I-beam to these columns is made using flange plates. Due to flexibility of column cover plate, these connections behave as partially restrained, semi-rigid and brittle connections. Vertical stiffeners are proposed for upgrading the connection.
    To compare the behavior of the connection before and after upgrading, non-linear finite element models of one-sided sub-assemblage is being analyzed under cyclic loading. Hysteretic moment-rotation curves and stress and strain contours of traditional and retrofitted models were compared. The results show that, vertical stiffeners modify the force transferring mechanism and reduce the deformation of column cover plate, which improve connection behavior considerably.
    Keywords: Connection retrofit, Welded, Flange, Plate, Double I, section, Vertical Stiffeners, Hysteretic behavior
  • M. Tehranizadeh, A. Pahlavan Y. Pages 85-94
    This paper discusses performance of tall steel structures with dual system (comprised of SMRFs and Intermediate RC shear walls) in near-fault ground motions according to acceptance criteria introduced in FEMA356 and ATC40. Achieving this purpose and in comparison with far-fault ground motions and evaluating acceptability of push-over analyses in performance based design method¡ some nonlinear time history analyses under near-field and far-field records and some nonlinear static analyses are performed. Thereafter acceptance criteria of structures is checked. The results show that despite of appropriate performance of dual system under far-fault excitations¡ structural performance is not acceptable under near-fault ground motions because of inadmissible story drifts. Deficiency of Iranian code (Standard No.2800) in exhibition of critical load combination for column’s seismic design and inadequacy of push-over analysis in demonstrating tall buildings performance are other results of this study.
    Keywords: Dual System, Near field, Performance Based Design, Nonlinear Analyses
  • A. Falamaki, N. Shariatmadari, A. Noorzad Pages 95-102
    In this study, a non-plastic silt is grouted by sodium silicate in an electrokinetic cell. The silicate solutions are injected through the reservoir next to the anode electrode. The injection of Na- silicate solution increases the strength adjacent to the anode electrode between 5 to 8 times compared with the base soil. Increasing silicate concentration generates lower increase in strength across the specimen. This means that decreasing the silicate concentration increases the penetration length of the grout. Neglecting the results for anode side of the specimens, the maximum increase in strength has been observed for injection of 5% silicate solution through the anode with acid in the cathode chamber. The obtained strength is 3.3 to 4.0 times greater than the strength of the base soil with the highest penetration length. The application of this technology for increasing the strength of the soil underneath an existing foundation or generation of pile through the soil is proven.
    Keywords: Electrokinetics, Soil Improvement, Sodium silicate, Injection
  • Y. Mahroozadeh, S.M. Zahrai Pages 103-113
    Shear Panel system is one of the most useful passive control methods, in which shear panel devices are installed between node of chevron braces and flange of the floor beam. In this paper, the effect of using shear panels or vertical link beams on seismic energy dissipation is numerically investigated. Using shear panel system, the seismic behavior of 2D, 5 and 8-story frames was improved. Analyses were conducted by Seismo-Struct software. In this way, base shear, top story displacement and maximum acceleration of the floors in 5-story frames were reduced respectively 29, 70 and 62%, while in 8-story frames these parameters were reduced respectively 43, 27 and 40%. Story drifts were mostly reduced and became uniform. In all parameters, effectiveness of using SPS, Shear Panel System, in 5-story frame was more than that in 8-story frame. In fact by using SPS, in addition to increasing the ductility of the structures with decreasing seismic demand, seismic behavior of structures was improved. Finally, using shear panel is highly recommended as an easy to use and efficient way consistent with construction condition in the country for seismic design of new steel building structures and also for seismic retrofit of existing steel buildings.
    Keywords: Shear Panel, Numerical Nonlinear Analysis, Ductile System, Steel Structure, Seismic Retrofit