فهرست مطالب

مهندسی عمران - سال چهل و هشتم شماره 4 (زمستان 1395)

نشریه مهندسی عمران
سال چهل و هشتم شماره 4 (زمستان 1395)

  • تاریخ انتشار: 1395/11/09
  • تعداد عناوین: 12
|
  • مصطفی رضوانی شریف*، رامین ریاحی صفحات 353-364
    ساختمانهای بنایی مسلح به لحاظ فنی و اقتصادی گزینه مناسبی برای کشور زلزله خیز ایران می باشند. اتصالات نامناسب بین اجزا این سازه باعث ایجاد آسیب دیدگی و تخریب در برابر زلزله میگردد. درصد آرماتور بکار رفته در دیوار و نحوه اتصال دیوار و دال از مهمترین عوامل تاثیرگذار بر ایمنی این گونه سازه ها می باشد. در این مقاله پس از مدلسازی دیوار بنایی مسلح و مقایسه نتایج بدست آمده با نتایج آزمایشگاهی و اثبات صحت مدل ایجاد شده در نرم افزار ABAQUS ، پنج ساختمان یک ، دو و چهار طبقه بنایی با دال بتنی در موقعیت های متفاوت مدلسازی و تحلیل شده است. قطر و فاصله میلگردهای اتصال و طول خم آنها بین دیوار و دال بتنی بررسی گردیده و پیشنهاداتی در این زمینه ارائه شده است.
    کلیدواژگان: سازه بنایی مسلح، دال بتنی، تحلیل پوش اور، نیروی برشی، میلگرد اتصال
  • فاطمه دهقان بلیانی، عباسعلی تسنیمی* صفحات 365-374
    امروزه استفاده از مهاربندهای کمانش تاب به دلیل داشتن مزایای بیشتر در مقایسه با مهاربندهای فولادی متداول مورد توجه محققان و مهندسان قرار گرفته است. این مزایا عبارتند از: شکل پذیری بالا، استهلاک انرژی بیشتر، بدون کمانش کلی و موضعی و داشتن منحنی چرخه ای (هیسترزیس) متقارن. این نوع مهاربندی بعنوان یکی از سامانه های موثر برای مقابله با بارهای جانبی ناشی از زلزله به شمار می رود. معایب موجود در رفتار لرزه ای مهاربندهای معمولی همچون شکل پذیری و اتلاف انرژی کم، کمانش کلی و موضعی و همچنین داشتن منحنی چرخه ای (هیسترزیس) نامتقارن، زمینه اصلاح یا کنار گذاشتن آن را از فرایند طراحی لرزه ای فراهم آورده است. مهاربندهای کمانش تاب نوعی از سامانه مستهلک کننده انرژی هستند که علاوه بر تامین سختی جانبی زیاد، شکل پذیری و میزان استهلاک انرژی سازه را افزایش می دهند. استفاده از این نوع مهاربندها در آئین نامه های برخی از کشورها مجاز شمرده می شود لیکن در برخی دیگر و از آن جمله آیین نامه های ایران اشاره ای به آن نشده است. در این مقاله عوامل موثر بر شکل پذیری و رفتار لرزه ای این نوع مهاربندها مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته است. برای این منظور قاب های بتن مسلح دارای مهاربند کمانش تاب با تعداد طبقات چهار، هشت، دوازده و شانزده که هریک دارای تعداد دهانه سه و پنج هستند، مطابق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان طراحی شده و سپس با استفاده از نرم افزار اپن سیز(OPENSEES) تحت بارگذاری استاتیکی غیر خطی تحلیل شده اند. با بررسی نتایج بدست آمده ضریب رفتار کلیه قاب ها برای حالت حدی نهایی محاسبه شده است که می تواند به عنوان پیشنهاد در منظور کردن آن برای طراحی لرزه ای مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: مهاربند کمانش تاب، پارامترهای لرزه ای، تحلیل استاتیکی غیرخطی، ضریب رفتار
  • امیرمسعود رحیمی*، وحید رجبی توارات صفحات 375-386
    مساله مسیریابی وسیله نقلیه (VRP) از مباحث مهمی است که در چند دهه ی اخیر کاربرد زیادی برای بهره وری و کارایی سیستم های حمل و نقل داشته است. یکی از توسعه های معروف و پرکاربرد VRP، مساله مسیریابی وسیله نقلیه با دریافت و تحویل همزمان کالا (VRPSPD) است که در آن عمل تحویل و جمع آوری کالا برای هر مشتری به طور همزمان انجام می شود، یعنی هر مشتری به طور همزمان هم کالا تحویل می گیرد و هم کالا تحویل می دهد.
    الگوریتم پیشنهادی در این مقاله، ترکیبی از سه الگوریتم ابتکاری نزدیک ترین همسایگی ، ارزان ترین الحاقی و ژنتیک است. که دو الگوریتم اول به همراه یک روش تصادفی، جواب ابتدایی را برای الگوریتم سوم فراهم می کنند. با تغییراتی که در این تحقیق روی روش های نزدیک ترین همسایگی و ارزان ترین الحاقی ایجاد شد، منجر به تولید جمعیت اولیه با حل های باکیفیت گردید که نهایتا به الگوریتم ژنتیک جهت رسیدن به نسل آینده برتر کمک می کند. همچنین عملگرهایی برای الگوریتم ژنتیک به منظور افزایش فضای جستجو و فرار از بهینه های محلی پیشنهاد شده است. الگوریتم پیشنهادی روی 40 مثال استاندارد و متنوع اجرا شده است. با مقایسه نتایج بدست آمده از آن و بهترین جواب های موجود از سایر الگوریتم ها، در 3 مثال نتیجه بهتری بدست آمده که بسیار رضایتبخش است.
    کلیدواژگان: الگوریتم فرا ابتکاری ترکیبی، مساله مسیریابی وسیله نقلیه، دریافت و تحویل همزمان کالا، الگوریتم ژنتیک، مسائل استاندارد دتلوف
  • احسان جهانی* صفحات 387-394
    آیین نامه طراحی ایران با اعمال ضرایب اطمینان جزئی در بار و مقاومت در صدد است تا سازه های طراحی شده را در محدوده ایمنی مشخصی قرار دهد. با محاسبه شاخص قابلیت اعتماد می توان به بررسی میزان ایمنی سازه ها پرداخت. در این مقاله شاخص قابلیت اعتماد تیر به عنوان عضو مهمی از سازه در نظر گرفته شده و چگونگی اثرگذاری مقادیر مختلف پارامترها و ضرایب تغییرات این پارامترها بر روی شاخص قابلیت اعتماد تیر بررسی می شود. در انتها ضرایب اطمینان جزئی برای حالات مختلف ارائه می شود. به منظور محاسبه شاخص قابلیت اعتماد از یک روش جدید بر مبنای الگوریتم ژنتیک استفاده می شود. این روش جدید در مقایسه با روش های کلاسیک و روش های شبیه سازی همچون مونت کارلو کارایی بیشتری دارد. زیرا از یک سو به فرم ریاضی تابع حالت حدی نیاز ندارد و از سوی دیگر زمان محاسباتی نسبتا کمی دارد.
    کلیدواژگان: تئوری قابلیت اعتماد، الگوریتم ژنتیک، شاخص قابلیت اعتماد، تابع حالت حدی
  • منا محمودیان شوشتری، بهرام ملک محمدی*، محمدعلی بنی هاشمی صفحات 395-406
    در صنعت سد سازی، مسئله ایمنی سد از مهم ترین مسائل در هنگام طراحی، ساخت و بهره برداری به شمار می آید. امروزه استفاده از فنون ارزیابی کمی ریسک در مدیریت ایمنی سدها، به ویژه در کشورهای توسعه یافته، به سرعت در حال گسترش است. اما، این رویکرد جدید به مهندسی سد و ایمنی در ایران همچنان ناشناخته است و تحقیقات اندکی در این زمینه انجام شده است. در این مقاله، ابتدا روش های ارزیابی ریسک در ایمنی سدها مورد بررسی قرار گرفته و روش ارزیابی بر اساس دستورالعمل کمیته ملی سدهای بزرگ استرالیا تشریح شده است. در ادامه ایمنی سد گلستان، به عنوان مطالعه موردی، بررسی شده و ارزیابی ریسک شکست این سد، تحت خطر وقوع سیل در بالادست آن، با توجه به روش پیشنهادی انجام شده است. احتمال شکست سد گلستان با استفاده از روش آنالیز درخت رویداد (ETA ) محاسبه شده و تعداد تلفات جانی به علت سیل ناشی از شکست سد نیز از طریق روش رایج در USBR، موسوم به DSO-99-06، تخمین زده شده است. نهایتا از طریق مقدار ریسک به دست آمده و مقایسه آن با معیارهای مختلف برای سطح ریسک قابل قبول این نتیجه گیری حاصل شد که مقدار ریسک شکست سد گلستان بر اثر وقوع سیل در بالادست آن، غیر قابل قبول بوده و اقدامات کاهش ریسک فوری، ضروری می باشد.
    کلیدواژگان: ارزیابی ریسک، ایمنی، سد گلستان، آنالیز درخت رویداد، خطر سیلاب
  • مجید محمدی*، رضا افضل سلطانی صفحات 407-418
    یکی از مهمترین اهداف آیین نامه های زلزله فراهم کردن یک حد اطمینان قابل قبول با در نظر گرفتن ضرایب ایمنی در برابر شکست کلی سازه و ناپایداری آن در اثر زلزله های شدیدی است که احتمال دارد در مدت عمر مفید سازه رخ دهد. طراحی و کنترل در برابر جابجایی جانبی نسبی طبقات و پایداری جانبی سازه ها، جزو مراحلی هستند که در اولین مراحل طراحی باید در نظر گرفته شده و اعمال گردند. آیین نامه های مختلف برای جلوگیری از آسیب های جدی به سازه و امنیت ساکنین محدودیت های مختلفی از جمله محدودیت در جابجایی جانبی نسبی ارایه کرده اند. بر اساس بند 2-5-4 استاندارد 2800 و تبصره ذیل آن، در مورد کنترل جابجایی نسبی طبقات، طراح در استفاده از زمان تناوب تجربی و یا تحلیلی مخیر می باشد و این در حالی است که استفاده از زمان تناوب تحلیلی به سازه سبکتری در مقایسه با سازه کنترل شده با زمان تناوب تجربی خواهد انجامید. بر این اساس باید رفتار لرزه ای سازه ی کنترل شده با دوره تناوب تحلیلی در مقایسه با سازه ای که این مراحل در آن با دوره تناوب تجربی کنترل گردیده، مقایسه گردد. لذا در فعالیت حاضر، چند سازه ی فولادی لاغر دارای قاب خمشی ویژه که هر کدام به دو صورت مذکور طراحی گردیده اند، درنظر گرفته شده و رفتار لرزه ای آن ها پس از انجام تحلیل تاریخچه زمانی سه مولفه ای غیرخطی، با یکدیگر مقایسه شده است که برای این منظور شاخص خرابی پارک و آنگ سازه ها پس از تحلیل تحت رکوردهای مقیاس شده سری in روش زمان دوام و همچنین زمان رسیدن اولین المان هر کدام از سازه ها به حد نهایی خود، ملاک مقایسه قرار گرفته است. تحلیل ها نشان دهنده این موضوع می باشند که سازه کنترل شده با دوره تناوب تحلیلی علاوه بر اینکه به سازه سبکتری می انجامد، رفتار لرزه ای مناسبتر و نیز زمان دوام بیشتری تحت رکوردهای مفروض دارند.
    کلیدواژگان: قاب خمشی ویژه فولادی، ضوابط کنترل تغییرمکان، زمان تناوب، شاخص خرابی، زمان دوام
  • آزاد یزدانی*، حسام بهارمست، ساناز رزم یان صفحات 419-428
    تحلیل دینامیکی افزایشی یک تحلیل لرزه ای پارامتری دقیق ولی با حجم زیاد به منظور تعیین عملکرد سازه ها در اثر زمین لرزه های مختلف با شدت های متفاوت می باشد. به منظور تعیین منحنی حاصل از تحلیل دینامیکی افزایشی، لازم است سازه تحت اثر تعداد زیادی از زمین لرزه های مختلف قرار گیرد. به منظور کاهش حجم محاسبات، در این مطالعه با استفاده از مدل های مختلف تحلیل پوششی داده ها تعداد محدودی از زمین لرزه ها در مجموعه زمین لرزه ها طوری انتخاب می گردد که میانگین منحنی حاصل از تحلیل دینامیکی افزایشی به ازای این تعداد محدود زمین لرزه ها برابر با میانگین منحنی حاصل از تحلیل به ازای مجموعه کل زمین لرزه ها باشد. برای این منظور، مجموعه زمین لرزه های سناریو بر اساس نتایج حاصل از تحلیل دینامیکی افزایشی بر روی سازه یک درجه آزادی معادل سازه چند درجه آزادی تعیین کارایی شده و سپس رتبه بندی می گردند و بر این اساس از بین مجموعه زمین لرزه ها، تعداد محدودی از آنها در تحلیل دینامیکی افزایشی در سازه چند درجه آزادی به کار می رود. روش ارائه شده در این مطالعه به عنوان نمونه برای دو سازه فولادی چهار و هشت طبقه و یک مجموعه زمین لرزه بیست رکوردی بررسی شده است که تفاوت منحنی متوسط حاصل از تحلیل دینامیکی افزایشی به ازای مجموعه کل زمین لرزه ها و زمین لرزه های انتخابی کمتر از پنج درصد است.
    کلیدواژگان: تحلیل دینامیکی افزایشی، تحلیل پوششی داده ها، رتبه بندی
  • آرمین روح بخشان*، بهزاد کلانتری صفحات 429-438
    در این تحقیق، لجن ضایعات سنگی به دست آمده از برش سنگ در کارخانجات سنگبری، برای تثبیت خاک رس به همراه آهک مورد استفاده قرار گرفت. پودر ریز دانه لجن سنگ با خاک رس و آهک ترکیب شد. بنابراین، تاثیرات استفاده از پودر ضایعات سنگی و آهک در تثبیت خاک ریز دانه رسی (CL) در آزمایشگاه بررسی شد. نمونه های خاک در حالت طبیعی و زمانی که با درصد های مختلف آهک و پودر ضایعات سنگی ترکیب شدند، برای تست های آزمایشگاهی شامل آزمایش حدود آتربرگ، آزمایش دانه بندی، آزمایش تراکم استاندارد، آزمایش مقاومت فشاری و آزمایش نسبت باربری کالیفرنیا، مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج بدست آمده، کاهش معنا داری در پلاستیسیته و تغییر در رطوبت بهینه و وزن واحد حجم ماکزیمم خاک رس را با افزایش مقادیر پودر ضایعات سنگی و آهک نشان می دهد. نتایج آزمایش های مقاومت فشاری و نسبت باربری کالیفرنیا نشان می دهد که در زمان های عمل آوری مختلف، افزودن پودر ضایعات سنگی و آهک باعث افزایش مقدار مقاومت فشاری تا 6% پودر ضایعات سنگی و 7% آهک، وافزایش مقدار نسبت باربری کالیفرنیا تا 6% پودر ضایعات سنگی و 9% آهک شده است، و برای درصدهای بیشتر، مقادیر مقاومت فشاری و نسبت باربری کالیفرنیا کاهش می یابد.
    کلیدواژگان: پودر ضایعات سنگی، آهک، خاک رس، تثبیت خاک، آلودگی محیط زیست
  • خالد سلطان نژاد، علی رئیسی استبرق*، محمدحسین امید، جمال عبداللهی بیک صفحات 439-448
    رگاب پدیده‏ای است که معمولا در پایین دست سازه های هیدرولیکی مانند سدهای خاکی، کانل های آبیاری و شبکه زهکشی تحت تاثیرجریان نشت روبه بالا رخ می دهد و یکی از دلایل عمده تخریب سازه های هیدرولیکی محسوب می‏گردد. در این تحقیق یک برنامه آزمایشگاهی برای اندازه گیری سرعت نشت و نیروی مقاوم به رگاب برای نمونه های غیر مسلح و مسلح شده خاک ماسه سیلتی تنظیم گردید. برای تهیه نمونه های مسلح شده از دو نوع الیاف (پلی استر و پلی اتیلن ترفتالات) با قطرهای گوناگون(3/0 و 2/0 میلیمتر) استفاده شد. آزمایش های آزمایشگاهی بر روی نمونه های غیر مسلح و مسلح شده با درصدهای وزنی مختلف(5/0، 75/0، 1 و 25/1) و طول های متفاوت الیاف(5، 25، 35 و 50 میلیمتر) تحت تاثیربارهای هیدرولیکی گوناگون در دستگاه ویژه طراحی شده، انجام گرفت. اندازه گیری دبی و سرعت نشت جریان عبوری از نمونه های غیرمسلح و مسلح شده انجام و محاسبه و مقایسه نیز صوت پذیرفت. نتایج نشان داد که افزودن الیاف باعث کاهش سرعت نشت، افزایش شیب هیدرولیکی و نیروی مقاوم به رگاب شده و وقوع رگاب را به تاخیر می اندازد. علاوه بر این، افزایش در شیب هیدرولیکی و نیروی مقاوم به رگاب تابعی از درصد وزنی و طول الیاف بود.
    کلیدواژگان: رگاب، شیب هیدرولیکی بحرانی، مسلح سازی تصادفی، سرعت نشت، نیروی نشت
  • حامد افسوس بی ریا، میر احمد لشته نشایی*، عطاالله قرابی، عبدالحمید مهرداد صفحات 449-458
    آبشکن ها یکی از مهمترین سازه ها برای حفاظت ساحل و رسوبات ساحلی به شمار می روند. این سازه ها به صورت مستغرق نیز می توانند استفاده شوند و حفاظت لازم را برای ساحل بدون هیچ تاثیر منفی در زیبایی منطقه فراهم آورند. در حال حاضر واکنش خط ساحلی نسبت به آبشکن های مستغرق به خوبی مشخص نیست. هدف از این مطالعه پیش بینی تغییرات خط ساحلی در مجاورت آبشکن های مستغرق و مقایسه آن با آبشکن های غیر مستغرق با توجه به داده های بدست آمده در منطقه دهنه سر سفیدرود که فرسایش جدی ساحل در آنجا وجود دارد، می باشد. شبیه سازی با استفاده از مدل یک خطی (one-line model) انجام شده است. نحوه کار بدین صورت است که با جاگذاری دبی رسوب بدست آمده از مدل عددی Mike21 و فرمول های تقریبی در مدل یک خطی که با استفاده از نرم افزار Matlab نوشته شده است، تغییر شکل خط ساحلی در حضور این سازه ها در منطقه مورد مطالعه بدست می آید. نتایج مطالعه حاضر نشان می دهد که استفاده از آبشکن های مستغرق جهت کنترل رسوبات و فرسایش ساحل بدون اینکه تاثیر نامطلوبی در زیبایی و اثرات مخرب زیست محیطی منطقه داشته باشد، می تواند موثر واقع گردد.
    کلیدواژگان: آبشکن مستغرق، انتقال رسوب، تغییر شکل خط ساحلی، مدل یک خطی، دهنه سر سفیدرود
  • بنیامین محبی* صفحات 459-474
    در طرح لرزه ای سازه ها تامین شکل پذیری در اعضا همواره مورد توجه مهندسین بوده است. با این حال در زلزله های اخیر، پراکندگی فراوانی در عملکرد اتصالات خمشی فولادی رخ داده است که عمدتا به علت رفتار ترد اتصال بوده است. در این پژوهش هدف بررسی تاثیر چیدمان اتصالات شکننده قابهای خمشی فولادی بر رفتار کلی این قابها است. برای این کار با استفاده از الگوریتم ژنتیک، توزیع اتصالات شکننده قبل از نورتریج بهینه شده است تا حساسیت پاسخ لرزه ای سازه به چیدمان اتصالات با شکست زود بهنگام برای دو سطح خطر مختلف برآورد گردد. برای این کار شکست در تیرها و ستونها به طور جداگانه مدل شده است. همچنین به موازات اتصالات شکننده، اتصالات غیرکاهنده نیز مدل شده اند تا امکان مقایسه عملکرد لرزه ای سازه ها فراهم گردد. در ادامه نیز جهت تخمین قابلیت اطمینان سازه تحت شرایط فوق یک ارزیابی احتمالاتی با استفاده از تحلیل دینامیکی غیرخطی افزایشی انجام شده است. نتایج نشان می دهد که بهینه کردن چیدمان اتصالات تاثیر بسزایی بر پاسخ جابجایی قاب خواهد داشت.
    کلیدواژگان: شکست انصال، قاب خمشی فولادی، تحلیل دینامیکی غیرخطی افزایشی، ارزیابی عملکردی، الگوریتم ژنتیک
  • محمد اسماعیل جلالی*، مجید عطایی پور، کوروش شهریار، ابراهیم الهی زینی، وحید نیک بین صفحات 475-490
    تا کنون تعداد معدودی الگوریتم برای بهینه سازی محدوده استخراج زیرزمینی ارایه شده است. بر این اساس، نرم افزارها و برنامه های کامپیوتری بهینه سازی محدوده استخراج زیرزمینی نیز از رشد کمی برخوردار بوده اند و تعداد این برنامه های کامپیوتری بسیار معدود می باشد. یکی از الگوریتم های ارائه شده در زمینه بهینه سازی محدوده استخراج زیرزمینی، الگوریتم فراگیر GOUMA است که بر روی مدل های بلوکی اقتصادی با ارزش متغیر (VVEM) اجرا می شود و توانایی تعیین جانمایی بهینه کارگاه های استخراج را دارد. به منظور سهولت استفاده از الگوریتم GOUMA و بکارگیری آن جهت حل مدل های بزرگ، یک برنامه کامپیوتری به زبان C++، به نام GOUMA-CP طراحی و تدوین شده است. در این برنامه کامپیوتری پس از وارد نمودن مجموعه ای از اطلاعات فنی، هندسی و اقتصادی، محدوده بهینه استخراج تعیین شده و مجموعه ای از اطلاعات شامل آدرس (مختصات) و ارزش اقتصادی بلوک های واقع در محدوده استخراج به کاربر معرفی می شود. در این مقاله، پس از معرفی برنامه GOUMA-CP، از این برنامه کامپیوتری به منظور طراحی محدوده بهینه استخراج در یک معدن طلای رگه ای در استرالیا که به روش کند و آکند استخراج می شود، استفاده شده است.
    کلیدواژگان: الگوریتم، بهینه سازی، برنامه کامپیوتری، استخراج زیرزمینی، GOUMA، CP
|
  • Mostafa Rezvani Sharif *, Ramin Riahi Pages 353-364
    Reinforced masonry buildings are technically and economically suitable options for earthquake-prone countries. Inadequate connections between the components of these structures cause damage and destruction in an earthquake. Percentage and connection type between wall and concrete slab are the most effective parameters on safety of these buildings. In this article a model for the seismic behavior of reinforced masonry (RM) building subjected to push-over analysis has been presented. The modeling of the RM structure with concrete slabs has done in ABAQUS, using explicit finite element model. The proposed finite element model has been verified by comparison with experimental data available in the literature and then five models including one, two and four story buildings in different situations have been modeled. Bending length, distance and diameter of joint bars between the walls and concrete slab have been investigated and some recommendations in this field have been presented.
    Keywords: Reinforced Masonry Structure, Concrete Slab, Push over Analysis, Shear Force, Joint Bar
  • Fatemeh Dehghan Balyani, Abbas Ali Tasnimi * Pages 365-374
    The advantages of buckling restrained braces (BRB) attract the researches and engineers attension to use this bracing system. High ductility, high-energy dissipation capacity and symmetric hystresis behavior are the main advantages of this system that is the most effective system to resist the earthquake induced lateral forces. Disadvantages of conventional bracing system such as low ductility, low energy dissipating capacity and local as well as global buckling with unsymmetrical hysteresis performance in tension and compression are the main reason to rehabiliate and or replace this system with the new generation of braces. Buckling restrained brace (BRB) is an energy-dissipating member that inhances the structural stiffness, energy dissipation and ductility.There are few worldwide code of practices provide some recommendations about the bukling-restrained bracedframes where as most of them do not deal with such system. This paper illustrates the good performance of buckling restrained braces used for RC frames. This article determines the behavior factor for RC frames braced with buckling restrained braces. For this puepose RC frames with four, eight, twelve and sixteen stories (each having three and five bays) were considered in this study. All frames designed in accordance with Iranian Standard 2800 and P9-INBC for concrete structures. Analyses for all structural models were carriedout utilizing nonlinear static pushover method.The results indicate that the average value of behavior factor for all models corresponding to the ultimate limit state is around eight.
    Keywords: KEYWORDS:Buckling Restrained Brace, Ductility, Energy Dissipation, Nonlinear Analysis, Behavior Factor
  • Amir Masoud Rahimi *, Vahid Rajabi To Pages 375-386
    Vehicle Routing Problem (VRP) is an important issue that has much used for productivity and efficiency of transportation systems in recent decades. One of the most popular and widely used developments VRP is the vehicle routing problem with simultaneous delivery and pick-up (VRPSPD). In other words, each customer simultaneously receives and sends goods.
    The proposed procedure is a combination of the three heuristic, nearest neighbor algorithm, cheapest insertions, genetic algorithm. The first two algorithms with a random method provided the initial solution for the third algorithms. A probability function have been developed in the nearest neighbors and cheapest insertions, to construct better solutions; as well as operations proposed for the genetic algorithm to increase the search space and avoiding local optimizationis. The proposed algorithms has implemented on 40 different standard examples. After comparing the results by this algorithm and the best solutions by other algorithms, improvement is observed in 3 of the examples.
    Keywords: Hybrid meta, heuristic algorithm, Vehicle routing problem, simultaneous delivery, pick, up, genetic algurithm, Dethloff problems
  • Ehsan Jahani * Pages 387-394
    Iranian design code like any other design code increases the reliability of a structure by means of multiplying the partial safety factors by load and resistant. The reliability index can be evaluated in order to survey the reliability of structures. In this paper, the reliability index of a beam as an important member of a structure is considered and the effect of the values and coefficient of variation of design parameters on the reliability index is surveyed. Finally, the partial safety factors for different states are proposed. In this paper, a new method based on genetic algorithm (GA) is used to calculate the reliability index. This new method has more efficiency in comparison with the classic methods and thesimulation methods such as Monte Carlo. This method does not require the mathematical form of the limit state function and on the other hand, this method takes less computational time in comparison with simulation methods. In structural construction, there are many different design parameters which are random variables. Probability distribution can be considered for each of these random variables. For different statistical data of design parameters, different partial safety factors are needed to optimum design of a beam. However, Iranian design code considers the constant partial safety factors for all different conditions. In case that the exact and specific statistical data of design parameters are available, the structural reliability analysis can be applied for reaching an optimum design. The statistical data of design parameters can be obtained by gathering the statistical data in any country and after that a reliable design code can be obtained based on these statistical data. Because of lack of statistical data of design parameters in Iran, five usual conditions were considered for data and then partial safety factors are calculated.
    Keywords: Reliability Theory, Genetic Algorithm, Reliability Index, Limit State Function
  • Mona Mahmoudian, Bahram Malekmohammadi *, Mohammad Ali Banihashemi Pages 395-406
    In dam construction industry, the safety of dam is one of the most important challenges that should be considered in design, construction and operation phase. Recently, use of quantitative risk analysis, as a useful tool in dam safety risk management, is rapidly increasing. In this paper, first, risk assessment methods in dam safety are investigated and ANCOLD guideline for dam safety risk assessment is detailed. Then, as a case study, safety of Goleastan dam, in northeast of Iran, is assessed considering risk analysis approach for upstream flood hazard. For calculating the probability of failure of dam, the various methods were assessed and finally Event Tree Analysis (ETA), as most commonly method in dam safety risk analysis, was used. The number of life losses due to flooding of Golestan dam break is estimated based on USBR methodology, known as DSO-99-06. Finally, according to calculated risk and comparing with different criteria for acceptable risk, it is obvious that the risk of Golestan dam break due to upstream flood is unacceptable and immediate risk reduction measures are necessary.
    Keywords: Safety Risk Assessment, Golestan Dam, Evant Tree Analysis, Flood Hazard
  • Majid Mohammadi *, Reza Afzalsoltani Pages 407-418
    Based on Iranian Standard 2800, drift of each story for the lateral seismic loading should not exceed the mentioned values. It is stipulated in the Note of this article that in drift calculation, the period of the building can be determined through experimental formula, mentioned in the code or be calculated by the analytical methods. Regarding that experimental base formulas normally give shorter period, so they lead to stronger structures. Application of analytical base period for special moment resisting structure leads to a structure with less weight and strength, which satisfy the criteria and thus is acceptable. In this research, some buildings with special moment resisting regular slender structures are considered and designed twice based on two assumptions, with and without considering the article note. To compare these building, their damage indices and endurance times were calculated through nonlinear three dimensional time-history analyses. Analyses show that, structure designed based on analytical period not only has lighter structure, but also have better seismic behavior and more endurance time under “in” series of ET records.
    Keywords: Special moment resisting frame, Drift controlling criteria, Damage index, endurance time
  • Azad Yazdani *, Hessam Baharmast, Sanaz Razmyan Pages 419-428
    Incremental dynamic analysis (IDA) is a parametric analysis method that it is used in estimation of structural performance by subjecting the structural model to multiple suitably scaled ground motion records, each scaled to multiple levels of intensity, thus producing several curves of response parameterized by intensity level. Recognizing that IDA of practical structures is computationally demanding, an approximate procedure based on the reduction of the number of ground motions is developed. A methodology based on data envelopment analysis, mathematical programming that can handle large numbers of variables and relations, is proposed to reduce the number of ground motions needed for the production of a reliable median incremental dynamic analysis curve. Theses curves computed by the exact and approximate procedures for two different 4- and 8-story buildings and one set of ground motions are presented. The results demonstrate that the approximate procedure, which uses a limited number of input ground motions, has the error less than about 5%.
    Keywords: incremental dynamic analysis, Data envelopment analysis, Ranking
  • Armin Roohbakhshan*, Behzad Kalantari Pages 429-438
    In this research, waste stone sludge obtained from slab stone processing from stone washing plants were recycled to Stabilization of clayey soil with lime. Fine-powdered stone sludge was mixed with clay soil and lime. Thus, the effectiveness of using waste stone powder and lime in stabilizing fine-grained clayey soil (CL) was investigated in the laboratory. The soil samples in natural state and when mixed with varying percentages of lime and waste stone powder were used to laboratory tests that included atterberg limits tests, grain size analysis, standard Proctor compaction tests, unconfined compression tests and California bearing ratio tests. The results show significant reduction in plasticity and changed the optimal moisture and maximum dry density of clayey soil with increasing amount of waste stone powder and lime. The results of the unconfined compressive strength tests and California bearing ratio tests show that in the different curing time, the addition of waste stone powder and lime caused an increase in the value of UCS up to 6% waste stone powder content and 7% lime content, and increase in the value of CBR until 6% waste stone powder content and 9% lime content, for further percentages, the value of UCS and CBR decreased.
    Keywords: waste stone powder, lime, clayey soil, Stabilization of soil, environmental pollution
  • Khaled Soltannejad, Ali Estabragh *, Mohamah Hosein Omid, Jamal Abdolahi Bik Pages 439-448
    Piping is a phenomenon that commonly occurs at downstream of hydraulic structures such as earth dams, irrigation channels and drainage network under the influence of upward seepage. Piping is considered as the main mechanism of hydraulic structures failing. In this work an experimental program was set for determination the seepage velocity and piping resistance for unreinforced and reinforced sand silty samples. Two type of fibers (Polyester and Polyethylene terephthalate) with different diameter (0.2mm and 0.3 mm) was used for preparing reinforced samples. The experimental tests was conducted on samples without and with different fiber content (0.5%, 0.75%, 1% and 1.25%) and fiber length (5, 25, 35 and 50 mm) under different hydraulic heeds in a special designed apparatus. Discharge and seepage velocity of water flow through unreinforced and reinforced samples was measured and calculated and Comparison was made. The results showed that the inclusion of fiber reduces the seepage velocity and increased the hydraulic gradient and piping resistance. Furthermore, increasing of hydraulic gradient and piping resistance is function of fiber content and fiber length.
    Keywords: Piping, Hydraulic gradient, Randomly reinforced, Seepage velocity, seepage force
  • Hamed Afsoos Biria, Mirahmad Lashteh Neshaei *, Ataollah Ghabrai, Abdolhamid Mehrdad Pages 449-458
    Groynes are one of the most prominent structures that used in shore protection to control the littoral sediment transportation. This structure can be used submerged and provide the necessary beach protection without negative aesthetic impact. Although, submerged structures adopt for beach protection, the shoreline response to these structures is not well understood at present. The objective of this study is to predict sediment transport in the vicinity of submerged groyne and comparison with non-submerged groyne with focus on a part of the coast at Dahane SAR Sefidrood, Guilan Province, Iran where serious coast erosion has occurred. The simulations were obtained using a one-line model, in this paper, a linear model is presented to estimate, shoreline deformation in the presence of these structures. The result of the present study show that using submerged groyne can have a good efficiency to control the sediment and beach erosion without causing severe environmental impact to the coast. The important outcome from this study may be employed in optimum design of groyne systems in marine projects.
    Keywords: Submerged groyne, Sediment transport, shoreline deformation, one, line model, Dahane SAR Sefidrood
  • Benyamin Mohebi * Pages 459-474
    Provision of ductility has always been of concern in seismic design of structures. However, large variability in connection performance is observed during the recent earthquakes, due to brittle fracture of steel moment frame connections. In this study, Distribution of early fracturing pre-Northridge connections is optimized by genetic algorithm tool to quantify the sensitivity of seismic response of the structures to spatial variation of early fracturing connections for two hazard levels. Also, a non degrading ductile connection is modeled to compare the seismic performance of the structures. Probability assessment is carried out by implementation of incremental dynamic analysis to find the reliability of structures under this condition. Results show that configuration of fracturing connections in beams, in contrast to columns, can significantly affect the collapse capacity of structures.
    Keywords: connection fracture, steel moment frame, IDA, performance based evaluation, Genetic Algorithm
  • Mohammad Esmail Jalali *, Majid Ataee Pour, Koroush Shahriyar, Ebrahim Elahi Zeyni, Vahid Nikbin Pages 475-490
    Few algorithms are available for economic optimization of underground mining area . This is mainly because there are a variety of underground mining methods with various restrictions and conditions and the underground mining parameters are more complex . Therefore, it does not allow the development of general optimization tools, especially, software tools or computer programs. Based on the Global Optimisation for Underground Mining Area (GOUMA) algorithm, a computer program , GOUMA-CP, was developed to implement the mentioned algorithm . GOUMA enjoys a new system of modelling named "Variable Value Economic Model " (VVEM) and benefits from the mathematical proof and provide the true optimal solution according to the conditions and environment it is applied . This paper includes a description of the GOUMA-CP program in details and the corresponding algorithm briefly . This computer program has successfully been applied to optimise underground mining area of a gold mine in Australia.
    Keywords: Algorithm, optimization, Computer Program, Underground Mining, GOUMA-CP