فهرست مطالب

نشریه مهندسی عمران
سال چهل و نهم شماره 1 (بهار 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/03/23
  • تعداد عناوین: 17
|
  • مقاله پژوهشی
  • بهنام سعادتی، سعید صبوری صفحات 1-10
    مهمترین ویژگی های قاب های ساختمانی را می توان در سختی، مقاومت و شکل پذیری آنها خلاصه کرد. قاب های خمشی دارای شکل پذیری خوبی می باشند، ولی سختی آنها اندک بوده و دلیل اصلی استفاده از سیستم های مهار جانبی در سازه ها، سختی قابل ملاحظه آنها می باشد. یک گروه از مهاربندها که علاوه بر سختی مناسب، شکل پذیری خوبی نیز دارند مهاربندهای برون محور هستند. سختی شکل های متعارف این دسته از مهاربندها قبلا محاسبه شده است. در این تحقیق سختی نسبی سیستم مهاربندی برون محور با دو پیوند قائم (EBF-DVL)، به روش تحلیلی محاسبه می شود. مهاربند EBF-DVL دارای دو پیوند قائم موازی است که از پایین به یک پیوند افقی و از بالا به زیر تیر سقف جوش داده می-شوند. برای فراهم کردن معادلات مورد نیاز در محاسبه سختی نسبی، از معادلات شیب-افت همراه با لحاظ کردن اثر تغییر شکل های برشی استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که این نوع مهاربند از سختی نسبی زیادی برخوردار است، به گونه ای که با انتخاب ابعاد مناسب پیوندها می توان حتی به سختی بیشتری نسبت به مهاربندهای واگرای با پیوند افقی در بین دو بادبند نیز رسید. هر چند که افزایش هر یک از پارامترهای ممان اینرسی و یا سطح مقطع برشی پیوندهای قائم موجب افزایش سختی می شود، اما می توان گفت که بازه موثر افزایش ممان اینرسی پیوندهای قائم تا حدود 50 درصد ممان اینرسی ستون می باشد و بازه موثر افزایش سطح مقطع برشی آن تا حدود 60 درصد سطح مقطع برشی تیر می باشد.
    کلیدواژگان: مهاربند برون محور، پیوند قائم، EBF، DVL، تغییر شکل های برشی، سختی نسبی تحلیلی
  • سید هادی راشدی صفحات 11-20
    سیستم دال و دیوار بتنی درجا از سیستم های متداول در ایران و سایر نقاط جهان است که به علت عملکرد مناسب آن در زلزله های گذشته، کاربرد گسترده ای یافته است. به منظور ارزیابی رفتار سیستم دیوار باربر با المان مرزی، از روش تحلیل استاتیکی غیر خطی نرم افزار PERFORM-3D استفاده شده است. به منظور اطمینان از صحت مدل سازی ها به روش فایبر، مدل مجزایی از یک دیوار با استفاده از این روش در نرم افزار مذکور ایجاد شده و نتایج تحلیل آن با نتایج مدل آزمایشگاهی از دیوار باربر اعتبارسنجی شده است. بررسی انجام شده بر روی مدل های با و بدون المان مرزی با تعداد طبقات مختلف و با هدف تعیین ضریب رفتار و بررسی میزان شکل پذیری آنها صورت گرفته است. نتایج بدست آمده نشان دهنده تاثیر محدود وجود اجزای المان مرزی روی میزان شکل پذیری مدل های مطالعاتی می باشد. همچنین ضرایب رفتار محاسبه شده برای مدل های مورد مطالعه با افزایش ارتفاع مدل ها، تا ارتفاعی در حدود 50 متر مقادیر قابل قبولی را بدست داده اند، ولی در ارتفاعات بیشتر روند کاهشی این ضرایب فزونی یافته است.
    کلیدواژگان: مجموعه دیوار باربر بتنی، جزء مرزی، تحلیل استاتیکی غیرخطی، جزء رشته ای، ضریب رفتار
  • سعید حاجی قاسمعلی، علی اکبر رمضانیان، محمدحسین کاشفی زاده صفحات 21-30
    واکنش قلیایی-سیلیسی یک واکنش شیمیایی است که در بین برخی از سنگدانه های سیلیکایی و محلول های قلیایی موجود در بتن رخ می دهد. این واکنش باعث انبساط بتن شده و در نهایت منجر باعث ترک خوردگی و کاهش ایمنی، عمر و مقاومت آن می شود. مدلسازی رفتار سازه ای بتن متاثر از واکنش قلیایی-سیلیسی به علت دخالت پارامترهای متعدد در این واکنش امری مشکل است. یکی از عوامل مهم در مدلسازی این واکنش پیش بینی مناسب نحوه گسترش تنش ها و کرنش ها در بتن می باشد. هدف اصلی این مقاله بررسی تاثیر مخرب واکنش قلیایی-سیلیسی بر روی رفتار سازه ای تیرهای بتنی مسلح با دو روش آزمایشگاهی و مدل سازی عددی; و بر اساس روش های تحلیل سازه ای متداول می باشد. برای این منظور، ابتدا تعدادی نمونه تیر در یک آزمایشگاه ساخته شد و پس از تحلیل سازه ای نمونه ها با روش های متداول، یک مدل عددی برای تیرها در برنامه «Ansys» با روش المان محدود ارائه شد. نتایج مدل سازی عددی همگرایی خوبی را با نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد، اگرچه در ناحیه کششی سازگاری بهتری در مقایسه با نواحی فشاری وجود دارد و استفاده از آرماتورهای فشاری باعث افزایش سازگاری بین نتایج می شود. ضمنا قرار دادن نیروی معادل بر روی تار خنثی در مدلسازی عددی می تواند کرنش در نواحی فشاری را بهبود بدهد.
    کلیدواژگان: واکنش قلیایی، سیلیسی(ASR)، روش المان محدود، مدلسازی بتن، مدلسازی واکنش قلیایی، سیلیسی، تیر بتن مسلح
  • پگاه حسینی، یاسر حسینی صفحات 31-40
    رودخانه کارون در مسیر جریان خود محل ورود و تخلیه فاضلاب های خانگی، پساب های صنعتی و زه آب های کشاورزی بسیاری است. با توجه به اینکه هر رودخانه تا حدود معینی ظرفیت پذیرش آلاینده های ورودی و خودپالایی آن ها را دارد، بنابراین امروزه آگاهی از روند تغییرات توان خودپالایی از اهمیت زیادی برخوردار است. در این پژوهش تغییرات توان خودپالایی رودخانه کارون در سال های 87 و 92 در بازه زرگان تا کوت امیر به طول 42 کیلومتر مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور ابتدا تغییرات پارامتر هایBOD، EC، pH در سال های 87 و 92 برای دو ماه دی و مرداد توسط مدل کالیبره شده Qual2kw شبیه سازی گردید، سپس با داده های مشاهداتی در ایستگاه های زرگان، پل پنجم و کوت امیر مقایسه شد. جهت مقایسه داده های مشاهداتی با داده های محاسباتی از مربع ضریب همبستگی (R2) و متوسط خطای مطلق (MAE) استفاده شده است. نتایج نشان دهنده عدم خودپالایی پارامتر EC در رودخانه کارون برای سال 87 و عدم خودپالایی پارامتر BOD در سال 92 بوده است. همچنین بهترین شبیه سازی مدل برای پارامتر pH بدست آمد و در رتبه های بعدی به ترتیب پارامتر EC، BOD قرار گرفتند.
    کلیدواژگان: رودخانه کارون، خودپالایی، اهواز، Qual2kw، BOD
  • مسعود تابش، احسان علی بریانی، سید سجاد متولیان، عباس روزبهانی، سهیلا بیگی صفحات 41-50
    با توجه به کاهش محسوس منابع آب تجدیدپذیر و محدودیت های موجود در توسعه منابع آب جدید، در اکثر نقاط دنیا تمرکز رویکردهای مدیریتی به میزان قابل توجهی از مدیریت عرضه به مدیریت تقاضا تغییر نموده است. مجموعه ای از راهبردها که با هدف کاهش مصرف آب و برقراری یک تعادل منطقی و پایدار بین عرضه و تقاضای آب طراحی و اجرا می شوند، راهبردهای مدیریت مصرف آب نامیده می شوند. در این مقاله، با استفاده از روش های تصمیم گیری چندشاخصه، الگویی برای انتخاب مناسب ترین راهبرد مدیریت مصرف آب در شبکه های توزیع آب شهری ارائه شده است. همچنین به منظور آزمودن کارآیی الگوی فوق، در قالب یک مطالعه موردی برای شهر تهران و با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی فازی (FAHP) و بهره گیری از نظرات کارشناسان و متخصصین صنعت آب و فاضلاب، راهبردهای مختلف مدیریت مصرف آب رتبه بندی شده اند. راهبردهای انتخاب شده در این تحقیق عبارتند از فرهنگ سازی در بین مصرف کنندگان (اجرای برنامه های آموزشی و تبلیغاتی)، کاهش آب بدون درآمد، افزایش آب بها و استفاده از ابزارآلات کاهنده مصرف. در این تحقیق از معیارهایی همچون هزینه، زمان، رضایت مشترکین، میزان آب به حساب نیامده و تاثیر اجرای طرح در کاهش مصرف آب، برای وزن دهی و تعیین امتیاز راهبردها استفاده شده است. به منظور بررسی تاثیر عدم قطعیت های موجود در مدل بر پاسخ نهایی، بر روی اوزان نظرات تصمیم گیرندگان و شکل اعداد فازی مورد استفاده، تحلیل حساسیت صورت گرفته است. در نهایت راهبرد کاهش آب بدون درآمد به عنوان مناسب ترین راهبرد از دیدگاه تصمیم گیرندگان شناخته شد. نتایج تحقیق حاضر نشان می دهد در شرایط عدم دسترسی به داده های کمی کافی و بالا بودن عدم قطعیت های فازی، روش ارائه شده می تواند به عنوان یک ابزار تصمیم گیری کارآ مورد استفاده مدیران آب شهری قرار گیرد.
    کلیدواژگان: مدیریت مصرف آب، روش های تصمیم گیری چند شاخصه، نظرات کارشناسان، کاهش آب بدون درآمد، تحلیل سلسله مراتبی فازی
  • امید رضا بارانی، فاطمه دستجردی، فرزین کلانتری صفحات 51-60
    در این مقاله یک مدل هیدرومکانیکی برای بررسی محیط متخلخل اشباع دارای ناپیوستگی ارائه شده است. برای مدل سازی ناپیوستگی از مدل رفتاری ترک چسبنده استفاده شده است و جریان در داخل ناپیوستگی لایه ای در نظر گرفته شده است. معادله مومنتوم کل و معادله بقای جرم در ترکیب با فرم کلی قانون دارسی برای فاز سیال نوشته شده است. برای حل معادلات به روش عددی از روش استاندارد اجزا محدود برای پاره سازی معادلات در حوزه مکان و از روش نیومارک برای پاره سازی معادلات در حوزه زمان استفاده شده است. در نهایت اثر نفوذپذیری محیط و نرخ تزریق روی گسترش شکافت هیدرولیکی بررسی شده است.مشاهده شده است که با افزایش نفوذپذیری رشد ترک آرام تر و با افزایش نرخ تزریق رشد ترک سریعتر می شود. با 3/3 برابر شدن نفوذپذیری، بازشدگی دهانه ترک 8/43 درصد پس از یک ثانیه و 4/29 در صد پس از 6 ثانیه کاهش می یابد. طول ترک نیز 20 درصد پس از یک ثانیه و 9/15 در صد پس از 6 ثانیه کاهش می یابد. با 2،3 و 4 برابر شدن نرخ تزریق، طول ترک پس از 6 ثانیه به ترتیب 5/30، 9/55، 3/76 درصد افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: شکافت هیدرولیکی، محیط متخلخل اشباع، آنالیز همبسته، مدل رفتاری ترک چسبنده، روش اجزا محدود
  • محمد مهدی احمدی، نوید بشارت صفحات 61-70
    تعیین دقیق و مناسب پارامترهای خاک همواره در طراحی های ژئوتکنیکی مورد توجه بوده است. پیش بینی دقیق پارامترهای تاثیرگذار ماسه از آزمایشات برجا نظیر (CPT)، یکی از چالشی ترین مسایل در مهندسی ژئوتکنیک است. در این تحقیق با استفاده از نتایج آزمایش کالیبراسیون نفوذ مخروط که در دانشگاه ها و موسسات معتبر انجام شده اند و همچنین سیستمی متشکل از سه نوع شبکه عصبی مصنوعی، پارامتر ضریب فشار جانبی ماسه در حالت سکون(K0) برای انواع مختلف ماسه های موجود در پایگاه داده جمع آوری شده، به طور نسبتا دقیقی پیش بینی شده است. در این سیستم مجموعه ای از شبکه های عصبی به طور سری وظایفی انجام می دهند و در نهایت با ترکیب مناسب این شبکه ها، سیستم قادر خواهد بود که پارامتر(K0) را با دقت مناسب برای خاک های ماسه ای مورد بررسی در پایگاه داده، پیش بینی نماید. در این روش از شبکه عصبی خودسازمانده (SOM) برای خوشه بندی مناسب داده ها، از شبکه عصبی احتمالاتی (PNN) برای کلاسه بندی ماسه و در نهایت از شبکه عصبی چندلایه با الگوریتم پس انتشار(BP) برای مدل نهایی، استفاده می گردد. جزییات ایجاد و به کارگیری چنین سیستمی در مقاله شرح داده شده و همچنین در پایان، نتایج بدست آمده از این سیستم با نتایج سایر محققین مقایسه گردیده است.
    کلیدواژگان: ضریب فشار جانبی ماسه در حالت سکون(K0)، آزمایش نفوذ مخروط، محفظه کالیبراسیون، شبکه عصبی خودسازمانده، شبکه عصبی احتمالاتی
  • یاسر جعفریان، علی لشگری صفحات 71-80
    مدل بلوک لغزنده ی نیومارک برای محاسبه تغییر مکان ماندگار شیب ها و سدهای خاکی در برابر زلزله بکار می رود و به دلیل سادگی و دقت نسبتا مناسب مورد توجه بسیاری از مهندسان قرار گرفته است. محدودیت هایی همانند عدم در نظر گرفتن دوران گوه ی گسیختگی و همچنین پاسخ سیستم این روش توسط بسیاری از محققین اصلاح شده است. در این مقاله اثر عرض توده لغزنده بر مقدار تغییرمکان ماندگار مورد ارزیابی قرار می گیرد و شتاب گسیختگی با در نظر گرفتن این اثر که معرف بعد سوم گوه ی گسیختگی است اصلاح می شود. با توجه به شتاب گسیختگی اصلاح شده، تغییر مکان ماندگار توسط تحلیل های غیر وابسته و وابسته محاسبه شده است. نتایج نشان می دهد که عرض گسیختگی بر روی تغییر مکان ماندگار موثر می باشد. به طوری که در یک طول لغزش ثابت، هرچه عرض گسیختگی کاهش یابد شتاب گسیختگی افزایش یافته و اختلاف بین روش غیر وابسته (یا وابسته) اصلاح شده با تحلیل غیر وابسته (یا وابسته)افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: سدهای خاکی، تغییر مکان ماندگار، روش بلوک صلب، تحلیل غیر وابسته، تحلیل وابسته
  • محمود حسنلوراد، محمدرضا رسولی صفحات 81-90
    معمولا ماسه های کربناته یکی از خاک های مسئله دار بوده و به لحاظ مقاومتی متفاوت از ماسه های کوارتزی هستند. در این مقاله مقاومت برشی یک ماسه کربناته حاصل از سواحل شمالی دریای عمان به صورت مقایسه ای با یک ماسه کوارتزی با استفاده از آزمایش سه محوری تحکیم یافته-زهکشی شده بر مبنای مفاهیم انرژی مورد مقایسه قرار می گیرد. آزمایش ها تحت شرایط یکسان از نظر دانه بندی، دانسیته نسبی و تنش های همه جانبه و اشکال متفاوت دانه ها بر روی دو ماسه انجام گرفت. نتایج آزمایش ها و تحلیل ها نشان -داد که تفاوت های قابل توجهی به لحاظ مقدار مقاومت برشی و مولفه های آن، تغییرات حجمی خاک، قابلیت خرد شدگی دانه ها و اثر آن بر روی مقاومت برشی، انرژی صرف شده جهت خرد شدگی دانه ها و نسبت سهم اتساع و خردشدگی دانه ها از زاویه اصطکاک داخلی کل وجود دارد. در انتها ملاحظه گردید که در هر یک از ماسه ها یک ارتباط خطی بین نسبت انرژی صرف شده جهت شکستگی دانه ها از کل انرژی اعمالی به نمونه و سهم شکستگی دانه ها از زاویه اصطکاک داخلی کل وجود دارد. در ماسه کربناته با قابلیت شکستگی بیشتر دانه ها حدودا 14 تا 31% و در ماسه کوارتزی حداکثر 10% انرژی اعمالی صرف شکستگی دانه ها می شود.
    کلیدواژگان: ماسه کربناته، ماسه کوارتزی، آزمایش سه محوری، مفهوم انرژی، شکستگی دانه
  • قاسم دهقانی اشکذری صفحات 91-100
    هدف اصلی این تبارهای حاصل از ضربه و نفوذ پرتابه هاحقیق، مطالعه ی تاثیر میزان الیاف فولادی، در محدوده ی مقدار معمول و اقتصادی، بر رفتار ضربه ای بتن فوق توانمند می باشد. مطالعه در برابر ضربه با سرعت کم، با آزمایش های سقوط وزنه و در برابر ضربه و نفوذ پرتابه های سرعت بالا، با شبیه-سازی های عددی صورت پذیرفت. اعتبار روش شبیه سازی ارائه شده، بر اساس نتایج آزمایش ها تایید شد. آزمایش های تعیین خصوصیات مکانیکی مورد نیاز برای مدل سازی بتن ها نیز انجام شد. تاثیر قطر پرتابه و مشخصات الیاف فولادی نیز به ترتیب به روش های عددی و آزمایشگاهی مطالعه شد. نتایج نشان می دهد که با افزایش میزان میکرو الیاف از یک درصد به دو درصد حجم بتن، تعداد ضربه های وزنه ی لازم برای گسیختگی نهایی، نزدیک به دو برابر و سطح آسیب دیدگی کم تر می شود. همچنین، افزایش میزان الیاف به دو درصد، منجر به افزایش طاقت اهداف بتنی و کاهش عمق نفوذ و قطر حفره ی ناشی از برخورد پرتابه ی سرعت بالا می گردد. افزایش قطر پرتابه که منجر به افزایش جرم آن می شود، با ثابت بودن سرعت برخورد، باعث افزایش نیروی ضربه و در نتیجه افزایش عمق نفوذ و قطر حفره، در بتن های فوق توانمند با هر دو مقدار درصد الیاف می گردد. اما میزان این افزایش، در بتن با یک درصد الیاف به طور قابل ملاحظه ای بیشتر می باشد. استفاده از ماکرو الیاف به جای میکرو الیاف، به دلیل خرد شدن بتن و جدا شدن الیاف از بتن در هنگام گسیختگی، به لحاظ فنی و اقتصادی جهت مسلح نمودن بتن در مقابل بارهای ضربه ای توجیه ندارد.
    کلیدواژگان: بتن فوق توانمند، الیاف فولادی، پرتابه، شبیه سازی عددی، ضربه
  • بهرام بهشتی، شیما کبیری صفحات 101-110
    سازه های یک درجه آزادی ابزار مناسبی جهت برآورد نیاز لرزه ای خطی و غیر خطی سازه های واقعی می باشند. ولی لازم است اطلاعات بدست آمده از سازه های یک درجه آزادی، جهت استفاده در سازه های واقعی که چند درجه آزادی اند و مدهای مختلف جابجایی در رفتار آن ها نقش دارد، اصلاح گردند.از آن جا که امروزه اکثر خرابی سازه ها مربوط به ساخت و سازه ها در نواحی نزدیک گسل می باشد، هدف از این مطالعه اصلاح روابط ضریب رفتار سازه های یک درجه آزادی، برای استفاده در سازه های چند درجه آزادی، در محدوده نزدیک گسل می باشد.این مطلب از طریق بررسی نسبت مقاومت سازه چند درجه آزادی با کنترل ماکزیمم نسبت شکل پذیری طبقات به مقاومت سازه یک درجه آزادی معادلش با پریود و سطح شکل پذیری غیر خطی مشابه و در همان رکورد زلزله با ضریب مقیاس یکسان، صورت گرفته است.بدین ترتیب که چهار سازه فلزی ممان خمشی در دو مکانیزم شکست تیر مفصل و طبقه نرم مدلسازی گردیده اند.سازه ها در پنج نسبت شکل پذیری هدف تحت 15 رکورد زلزله در محدوده نزدیک گسل با اثر جهت پذیری پیش رونده آنالیز دینامیکی غیر خطی شده اند. فاکتور اصلاحی ضریب رفتار به صورت طیف هایی بر حسب پریود و تعداد طبقات سازه ارائه گردیده است. و با منحنی های مشابه موجود برای مناطق دور از گسل در نواحی مختلف پریود سازه، مقایسه گردیده اند. نسبت ضریب اصلاحی به مقدار زیادی به نوع مکانیزم شکست، سطح شکل پذیری غیر خطی سازه و به مقدار کمتر به پریود و تعداد طبقات سازه وابسته است. همچنین ملاحظه شده که پارامتر ضریب اصلاحی در شکل پذیری های پایین در پریودهای کوتاه کمتر از مقادیر متناظر نواحی دور از گسل می باشد. و در شکل پذیری های بالا، در تمامی حدود پریود مقادیر این ضریب کمتر از نواحی دور از گسل برآورد گردیده است.در پایان، روابط تقریبی ضریب اصلاحی پارامتر ضریب رفتار ناشی از شکل پذیری سازه ها ارائه شده است.
    کلیدواژگان: ضریب کاهش مقاومت - نزدیک گسل - شکل پذیری، سازه چند درجه آزادی
  • فرهاد بهنام فر، محمد نورایی، مهدی طالبی ولنی صفحات 111-120
    تحلیل دینامیکی خطی و غیر خطی سازه ها با استفاده از شتابنگاشت های زلزله، روشی مرسوم در تحقیقات مهندسی زلزله و نیز در طراحی سازه های مهم می باشد. امروزه آیین نامه های زلزله لازم می دارند که شتابنگاشت ها اولا«سازگار بوده و ثانیا» به مقیاس در آیند. برای سازگاری شتابنگاشت ها معیارهایی همچون مشابهت ساز و کار کانونی و بزرگا، فاصله های مشابه از مرکز زلزله و بالاخره یکسان بودن نوع خاک محل ثبت زلزله عنوان شده است. در این مقاله یک روند غربالگری سه مرحله ای ارائه شده که در طی آن تعداد رکورد های منتخب به سرعت کاهش داده می شود. رکورد های نهایی از نظر معیارهای ارائه شده مناسب ترین شتابنگاشت ها برای سازه مورد نظر می باشند. استفاده از این روش نسبت به روش های موجود به کاهش بیشتر پراکندگی پاسخ های تحلیل غیرخطی سازه منجر خواهد شد و با کاهش پراکندگی، میزان اعتماد به ایمنی سازه طراحی شده بیشتر خواهد بود.
    کلیدواژگان: انتخاب حرکات زمین، تحلیل تاریخچه زمانی، پراکندگی پاسخها، روند غربالگری، سازه ها
  • رضا بخشوده، امیر سلطانی محمدی، سید نادعلی علوی، حسین قنواتی صفحات 131-140
    هدف اصلی این پژوهش ، تصفیه آلودگی های مواد آلی، ترکیبات نیتراته از شیرابه زباله کارخانه کمپوست اصفهان به وسیله تالاب مصنوعی می باشد. این پژوهش در مقیاس آزمایشگاهی و برروی تالاب مصنوعی افقی با جریان زیر سطحی انجام گرفت. دراین سیستم که بستر آن را شن و ماسه تشکیل داده و گیاه وتیور در آن کاشته شده بود شدت جریان و زمان ماند به ترتیب برابر 10 لیتر بر روز و 5 روز در نظر گرفته شد. مدت زمان انجام آزمایشها برروی تالاب مصنوعی افقی 60 روز است. بر اساس نتایج این تحقیق، راندمان حذف BOD5 ، COD ، نیترات، نیتروژن کل، آمونیاک برای تالاب اصلی به ترتیب برابر 30، 34، 40، 50 و 26 درصد و برای تالاب شاهد به ترتیب برابر 9، 19،33 ، 37 و 8 درصد بدست آمد که نشان دهنده کارایی تالاب مصنوعی افقی و گیاه وتیور در حذف آلودگی ها در تصفیه شیرابه می باشد.
    کلیدواژگان: هدف اصلی این پژوهش، تصفیه آلودگی های مواد آلی، ترکیبات نیتراته از شیرابه زباله کارخانه کمپوست اصفهان به وسیله تالاب مصنوعی می باشد، این پژوهش در مقیاس آزمایشگاهی و برروی تالاب مصنوعی افقی با جریان زی
  • علی لکی روحانی، شبنم ولی اسکویی صفحات 141-150
    یکی از روش های حفر و ساخت تونل، روش حفر و پوش است که در آن حفاری از سطح زمین شروع و بعد در عمق مورد نظر کف، دیواره ها و سقف بتنی تونل ساخته می شود. در این روش خاص، مقطع تونل دیگر دایروی نیست و مستطیلی می شود. هدف این مقاله به طور ویژه تحلیل لرزه ای تونل های مستطیلی است. برای یک شتابنگاشت خاص، هندسه تونل، عمق روباره و شرایط زمین، سه دسته عوامل تاثیر گذار بر روی رفتار دینامیکی تونل ها می باشند. بدین منظور و با کمک روش عددی، مدل هایی دوبعدی از این نوع تونل ها در شرایط کرنش مسطح ساخته و تحلیل شدند. مطابق با نتایج، بیشینه نیروهای ایجاد شده در پوشش تونل و تمرکز تنش، در گوشه های مقطع تونل مستطیلی ایجاد می شوند. در حالت لرزه ای، نیروهای داخلی ایجاد شده در پوشش تونل نسبت به حالت استاتیکی تا چندین برابر افزایش می یابد. همچنین در این وضعیت، پروفیل نشست سطحی زمین نامتقارن شده و مقدار نشست نسبت به حالت استاتیکی افزایش می یابد. در تونل های با عرض زیاد در صورتیکه در مدل های دو بعدی، یک ستون در وسط قرار داده شود، نسبت به تونل تک دهانه با ابعاد یکسان، نشست زمین، لنگر خمشی و نیروی برشی کمتر می شود.
    کلیدواژگان: تحلیل لرزه ای، روش حفر و پوش، تونل مستطیلی، نشست سطحی زمین، روش عددی
  • علی منصورخاکی، سید رضا موسوی، عبدالرضا رضایی صفحات 151-160
    به منظور جلوگیری از اضمحلال روسازی و نیز ارتقای سطح کیفی،ترمیم و بهسازی، راه ها انجام می پذیرد. هزینه های عملکردی شامل: مصرف سوخت، زمان سفر، تصادفات، استهلاک لاستیک و... می باشد که کاهش آنها دراثر ارتقای سطح کیفی راه، در انجام ارزیابی اقتصادی، بعنوان منافع پروژه مطرح می شود. در این مقاله منافع حاصل از بهسازی راه ها که شامل کاهش هزینه ها می باشد با هم مقایسه می شود و سپس با نتایج بدست آمده از روش نسبت فایده به هزینه (B/C) و روش ارزش خالص کنونی(NPV)، الویت بندی هریک در ارزیابی اقتصادی، تعیین می شود. برای تحقق این منظور، الگوی فوق به کمک نرم افزار نوشته شده با زبان برنامه نویسی (Visual Basic)، تهیه گردیده است، که خروجی آن درقالب یک مطالعه موردی در محور فسا – زاهدشهر ارایه شده است که بررسی هریک از این عوامل در اقتصادی بودن پروژه های بهسازی، از ویژگی های الگوی ارایه شده در این مقاله می باشد.
    کلیدواژگان: هزینه های عملکردی، ارزیابی اقتصادی، پروژه های بهسازی، راه های اصلی، مطالعه موردی
  • امیررضا ممدوحی، مهدی بشیری نیا صفحات 161-170
    در ادبیات برنامه ریزی حمل ونقل جهت برقراری ارتباط بین جانب عرضه (شامل شبکه معابر) و جانب تقاضا (شامل ناحیه های ترافیکی)، نیاز به تعریف مرکز ناحیه و کمان اتصال است. انتخاب مرکز ناحیه و کمان های اتصال معمولا بر اساس تجربه، قضاوت کارشناسی و شناخت محقق از شبکه حمل ونقل صورت می گیرد، که با وجود اهمیت بسیار، کمتر مورد توجه قرار گرفته است. هدف اصلی مقاله حاضر، تحلیل کمی نقش الگوی اتصال ها بر نتایج تخصیص ترافیک استاتیک است. با استفاده از روش تخصیص تعادل کاربر، سناریوهای مختلف اتصال، از تنها یک اتصال برای هر ناحیه تا تمام اتصال های ممکن، مورد بررسی و ارزیابی قرار می گیرد. جهت پیاده سازی این مفاهیم به شکل کمی، از مدل شبکه معابر شهر قزوین با 113 ناحیه ترافیکی و حدود 400 هزار نفر جمعیت، به عنوان مطالعه موردی، استفاده می شود. نتایج اجرای شش سناریوی مختلف، به عنوان نمونه، نشان می دهد که تغییر نحوه و تعداد اتصال ها می تواند تا 10 درصد بر متوسط حجم تردد در معابر و تا 20 درصد بر کل مسافت پیموده شده و زمان صرف شده در شبکه تاثیر داشته باشد؛ همچنین تعدد سناریوهای ممکن و تنوع معیارهای ارزیابی، که باعث دشواری ایجاد الگوی اتصال بهینه می شود، بر نقش این عناصر مجازی در فرآیند تخصیص تاکید دارد.
    کلیدواژگان: کمان اتصال، مرکز ناحیه ترافیکی، مدل تخصیص ترافیک استاتیک، تعادل کاربر، تحلیل حساسیت
  • سیدمحمود زنجیرچی، مریم امانی، فاطمه عزیزی صفحات 171-180
    با گسترش روز افزون صنعت ساخت وساز و نیاز فزاینده جوامع به پروژه های عمرانی بزرگ، تعیین عوامل موثر در موفقیت این پروژه ها از اهمیت زیادی برخوردار است. با توجه به اینکه حوزه پژوهش در زمینه استفاده از نظریه سیستم خاکستری و تصمیم گیری چند معیاره یک حوزه نسبتا جدید است. در این تحقیق از تلفیق دو روش تاگوچی و تاکسونومی خاکستری به منظور پیش بینی میزان پیشرفت پروژه ها استفاده شده است. بدین منظور در ابتدا معیارهای مناسب در این زمینه تعیین و پس از جمع آوری اطلاعات با استفاده از روش تاگوچی خاکستری وزن مربوط به هر معیار تعیین شده است. از بین 17 معیار موثر بر پیشرفت پروژه های عمرانی، معیارهای تولید کارخانه ای، پرداخت های انجام شده توسط کارفرما و انواع اضافه کاری ها، اهمیت وزنی بیشتری را به خود اختصاص دادند. سپس با استفاده از روش تاکسونومی خاکستری، میزان پیشرفت پروژه های عمرانی پیش بینی شد. سازه های LSF که در این تحقیق با عنوان تولید کارخانه ای بیان شده به دلیل افزایش در سرعت انجام پروژه ها نقش مهمی در میزان پیشرفت پروژه ها دارد. درنهایت راهکارهای لازم در زمینه ی افزایش میزان پیشرفت پروژه به مدیران شرکت ارائه شده است.
    کلیدواژگان: پروژه های عمرانی، موفقیت پروژه های عمرانی، تئوری خاکستری، تاگوچی خاکستری، تاکسونومی خاکستری
|
  • Saeid Sabouri, Behnam Saadati Pages 1-10
    The most important characteristics of building frames can be abbreviated in stiffness, strength and ductility. Moment frames have ductile behavior and low stiffness; therefore, the main reason in using the lateral bracing systems is their considerable stiffness. Eccentric bracing systems are considered as ductile frames, while satisfying the required stiffness. The lateral stiffness of conventional eccentric configurations have been calculated previously. In this research, the lateral relative stiffness of eccentrically braced frame with dual vertical links (EBF-DVL) is calculated analytically. EBF-DVL has two parallel vertical links which are welded to the floor beam at the top and to one horizontal link at the bottom. In order to provide the required equations for obtaining the stiffness, the slope-deflection equations are used by considering the effects of shear deformations. The results show that EBF-DVL has a high relative stiffness and by adjusting the lengths of vertical and horizontal links, it is possible to achieve the stiffness even more than the stiffness of eccentric bracing with horizontal link between two diagonal braces. Although an increase in either the moment of inertia or shear area of the vertical link leads to an increase in the lateral stiffness of the system, the effective interval for increasing the moment of inertia of the vertical links is to be limited to approximately half of the column moment of inertia and the corresponding value for increasing the shear area is approximately 60% of the shear area of the column.
    Keywords: Eccentric bracing, Vertical link, EBF-DVL, Analytical relative stiffness, shear deformation
  • Pages 11-20
    Bearing reinforced concrete wall system has a vast usage, due to its good performance in past earthquakes. In this paper, with the aim of evaluating bearing wall performance, nonlinear static analysis based on several assumptions drawing upon experimental research is used. To ensure the accuracy of modeling by fiber section method, the analysis results have been validated by the results of an experimental model of RC bearing wall. To evaluate the reduction factor and ductility level of bearing reinforced concrete wall systems, a vast study on several models with different stories were performed. The results indicated that, the components of the boundary element have a limit effect on the models’ ductility factor. Also, calculated reduction factors for models with increasing building height up to a height of about 50 meters, show acceptable values and at more elevations, decreasing procedure of this coefficient has increased.
    Keywords: Concrete bearing wall system, Boundary element, Non-linear static analysis, Fiber element, Response reduction factor
  • Saeid Hajighasemali, Ali Akbar Ramezanianpo, Mohammadhossein Kashefizadeh Pages 21-30
    Many structures, such as dams, bridges and hydraulic structures, suffer deterioration induced by the alkali-aggregate reaction (AAR), which impairs the durability and safety of installations. ASR is an internal chemical reaction between certain forms of siliceous aggregates and alkaline pore solution in concrete. The result is a more or less crystallised silico-alkaline product which can exert pressure on the surrounding matrix. ASR induces concrete expansion and generally leads to loss of strength and cracking. The structural behaviour of concrete which has been effected by the alkali-silica reaction (ASR) is difficult to model due to various random parameters that govern this chemical process. The aim of this paper is to investigate the effect of ASR on the behaviour of reinforced concrete beams using three
    Methods
    an experimental model, conventional structural analysis and the finite element method. For this purpose, 100 x 150 x 1100-mm concrete beams were built in the laboratory and reinforced with different ratios of compression and tension bars. Then ASR and creep strains were modelled by reducing the elastic modulus of the concrete and applying an equivalent tension force. For the purposes of verifying the numerical methods involved, fourteen beams were conditioned in a suitable environment using similar dimensions and loading systems. Experimental results on reactive concrete samples were simulated so as to test whether the model was capable of describing the behaviour of affected reinforced concrete beams under service loads. The comparison revealed that the finite element model had good compatibility with the acquired test results.
    Keywords: Alkali silica reaction (ASR), Finite Element Analysis, Finite element modeling, Modeling of ASR, Reinforced concrete beams
  • Pegah Hoseini, Yaser Hoseini Pages 31-40
    The Karun River receives large quantities of domestic wastewater, industrial effluents, and agricultural drainage water during its course. Since every river has a certain capacity for accepting incoming pollutants and for self-purification, knowledge of the trend of changes in self-purification capacity is of great importance. This research studied changes in the self-purification capacity of the Karun River in the 42-kilometer distance between the Zergan and Kot Amir stations in 2008-2009 and 2013-2014. Changes in the parameters of pH, EC, and BOD in these two years were first simulated for the two months of August and January using the calibrated Qual2Kw model. The observed data was then compared with the calculated data using the square of the correlation coefficient (R2) and the mean absolute error (MAE). Results showed the Karun River could not purify itself with respect to the EC parameter in 2008-2009 and with respect to the BOD parameter in 2013-2014. Moreover, the best simulation of the model was achieved for the pH parameter, and the simulations for the BOD and EC parameters were the second and third best, respectively.
    Keywords: River Karun, Self-Purification, Ahvaz, BOD, QUAL2Kw
  • Omid Reza Barani, Fatemeh Dastjerdy, Farzin Kalantary Pages 51-60
    In this paper, a finite element model is developed for the fully hydro-mechanical analysis of hydraulic fracturing in saturated porous media. The model is derived within the framework of generalized Biot theory. The fracture propagation is governed by a cohesive fracture model. The flow within the fracture zone is modeled considering the lubrication equation. In order to describe the fracture in the saturated porous media, momentum equation and mass balance equation with Darcy law are employed. The standard Galerkin method and Newmark scheme are used for discretization in space and time, respectively. Finally, the effects of permeability and rate of injection on the hydraulic fracture propagation are studied. It is observed that an increase in permeability leads to slower crack propagation. In addition, increasing flow rate leads to a faster crack propagation. When permeability increases by 3.3 times, CMOD and crack length decreases by 43.8% and 20%, ,respectively after 1 second and decreases by 29.4% and 15.9%, respectively after 6 seconds. In addition, when flow rate increases by 2, 3, and 4 times, the crack length increases by 30.5%, 55.9%, and 76.3% after one second.
    Keywords: Hydraulic fracturing, Saturated porous media, Hydro-mechanical coupling, Cohesive zone model, Finite element method
  • Mohammad Mehdi Ahmadi, Navid Besharat Pages 61-70
    The estimation of soil parameters in geotechnical practice is always an important step. Accurate prediction of sands parameters from insitu tests such as CPT is one of the most challenging problems in geotechnical engineering. In this study, using a series of reliable CPT calibration chamber test data and a system consisting of three types of neural networks, the coefficient of lateral pressure of sandy soil at rest (K0) is predicted while it has good agreement with measured data gathered in database. In this system, a series of neural networks perform some tasks and finally by strategically combining of networks, the system will be able to predict parameter (K0) with reasonable accuracy. The proposed system uses Self Organizing Map (SOM) for clustering data into training, testing and validating sets and probabilistic neural networks for classifying of sands and back propagation neural networks for conclusive function approximation. Details on the development of such a system are described in the present paper and finally results obtained by this system are compared to the available relations suggested by other researchers.
    Keywords: Coefficient of lateral pressure of sandy soil at rest, Cone Penetration Test, Calibration Chamber, Self-Organizing Map (SOM), Probabilistic Neural Network (PNN)
  • Yaser Jafarian, Ali Lashgari Pages 71-80
    Newmark sliding block method is commonly used for estimating earthquake-induced permanent displacement of earth slopes and embankments. Since this method is a simplified dynamic analysis procedure with acceptable accuracy, it has been received considerable attention among the geotechnical practitioners. However, it has some shortcomings such as neglecting system response and sliding mass rotation. Hence, researchers have proposed modified procedure to enhance the realistic features of this method. The effect of sliding mass rotation, which sets the block in a gentler condition, was previously considered by continuous increment of yield acceleration. Since the sliding mass is three dimensional in reality, smaller permanent displacement is expected when the width of block is accounted for. In this paper, width of the rotating-sliding mass is taken into account in the coupled and decoupled solution of block sliding equations. The results show that the width of the slip zone is effective on the resulting displacements. With a constant slip length, whatever slip width is reduced, yield acceleration increases and consequently difference between the modified decoupled (or modified coupled) and decoupled (or coupled) increases.
    Keywords: Earth slopes, Permanent displacement, Rigid block method, Decoupled analysis, Coupled analysis
  • Mahmoud Hassanlourad, Mohammad Reza Rasouli Pages 81-90
    Abstract: carbonate sands have being known as problematic soils in civil engineering and their strength is different from those of quartz sands. In this paper Triaxial consolidated-drained shear strength of a carbonate sand obtained from north beach of Oman sea is compared with Firoozkooh quartz sand. Energy concept is used for the analysis. Tests were performed in the same conditions such as particle size distribution, relative density and confining pressure on sands with different particles shapes. Tests results and analysis showed considerable differences between two sands regarding the shear strength and its components, soil volume changes, particle breakage potential and its effects on the shear strength, consumed energy for the particle crushing, dilation and particle crushing portion from the total internal friction angle of soils. At the end, it was found that there is a linear relation between the consumed energy for particle crushing from total applied energy to the soil speciment and particle breakage portion from the soil total internal friction angle. In the carbonate sand with high particle breakage ability a value of %14 to %31 and in the quartz sand maximum %10 of applied energy is consumed for particle breakage.
    Keywords: Carbonate Sand, Quartz sand, Triaxial Test, Energy Concept, Particle Breakage
  • Ghasem Dehghani Ashkezari Pages 91-100
    In this study, firstly the impact behavior of a kind of ultra-high performance steel fiber reinforced concrete (UHPSFRC) with one and two percent steel fiber by concrete volume are investigated under drop-weight test by using of constraint and simple supports condition. The results of tests show that fiber content has a significant effect on impact behavior of UHPFRCs, so that by increase of fiber content from one percent to two percent, the numbers of drops required to final failure of concrete targets are becoming nearly two times. Then, impact and penetration of high velocity projectile on UHPSFRC targets has been simulated by using of LS-DYNA software based on erosion algorithm. In this study, Elastic-Plastic Hydrodynamic material model has been used to modeling the behavior of concrete. This material model is able to consider the softening behavior of material due to post-yield damage by getting tabulated effective stress and effective plastic strain. Comparison between numerical and experimental results shows that the hydrodynamic model is able to describe the responses of UHPSFRC under impact loading. Besides, by adding of more fibers, concrete targets can obtain greater toughness due to higher residual strength and greater strains. It leads to reduce the penetration depth and the diameter of the cavity that are created in target due to impact of the projectile and spread of stress waves.
    Keywords: Ultra High Performance Concrete, Steel Fiber, Impact, Projectile, numerical simulation
  • Farhad Behnamfar, Mohammad Nooraie, Mehdi Talebi Velni Pages 111-120
    Results of any dynamic analysis are clearly influenced by the type of the selected acceleration records as the use of inappropriate records can lead to a misunderstanding of the real behavior of structures against earthquakes. For compatibility of accelerograms various criteria including similarity of focal mechanism and magnitude, the same distance from the epicenter, and finally the same soil type of recording stations has been mentioned. Even with respect to these criteria, referencing to databases of earthquakes results in finding several hundreds and sometimes several thousands of apparently suitable accelerograms. Additional measures should be considered to minimize the number of appropriate records. In this paper a three-step screening process is presented during which the number of selected records is quickly reduced from a few thousands to a few number. The finally selected records are the most appropriate for the studied structure regarding the chosen requirements.
    In the first stage, called the coarse sieve, ground motion parameters and geological parameters are used to select the records. In the second stage, known as the intermediate sieve, a suit of earthquake records that are more similar in terms of spectral parameters are extracted and in the third and last stage, known as the fine sieve, the final records are selected with studying the spectral shapes of the records. It is shown that the proposed selection method results in a much less scatter in the nonlinear structural responses among the selected earthquakes resulting in an enhanced confidence in the safety of the designed structure.
    Keywords: ground motion selection, nonlinear time history analysis, scatter, screening process, structures
  • Reza Bakhshoodeh, Amir Soltani Mohammadi, Seyed Nadali Alavi, Hossein Ghanavati Pages 131-140
    Landfill leachate usually contains high concentrations of pollutions that are seriously harmful to the environment and human health. The main purpose of this study was removing organic pollution, ammonia, nitrate and total nitrogen in Isfahan composting facility leachate by horizontal constructed wetland systems. A pilot-scale study was conducted on subsurface flow constructed wetland systems operated in horizontal mode (HFCWs).Two horizontal systems with different plants were constructed, one planted with Vetiver and the other one without plant as a control. They were operated identically at a flow rate of 27 l/day with a 5 day hydraulic retention time. The average removal efficiencies for control and experiment were BOD5, 9% and 30%; COD, 19 and 34%; TN, 37 and 50%; Ammonium, 8 and 26%; nitrate 33 and 40% respectively. Due to high concentration of pollutants (the mean leachate concentrations of COD, BOD5, TSS, NH4 -N, NO3- -N, TN were 104514.9, 69200.0, 8478.3, 317.5, 4633.2 and 1500 mg/L, respectively) the subsurface flow constructed wetland systems with Vetiver plant is a suitable solution for leachate treatment.
  • Ali Lakirouhani, Shabnam Valioskooyi Pages 141-150
    One of tunneling methods is cut and cover method, in which the excavation start from the ground surface and deep in the ground, then a concrete box is made as a tunnel. Thus in this method, the cross section of the tunnel is not circular but rectangular. The aim of this paper is seismic analysis of rectangular tunnels. For a special accelerogram, tunnel geometry, depth of overburden and ground conditions, are the three main factors affecting the dynamic behavior of the tunnels. By numerical methods, and by assuming the plane strain condition, models of this type of tunnels were analyzed. According to the results, the maximum internal forces that are generated in the tunnel lining and the stress concentration are at the corners of the cross section of rectangular tunnel. In seismic mode, the internal forces of concrete lining are several times of static mode. In this situation, the ground surface settlement profiles are asymmetric and the settlement is greater than the static mode. In tunnels with large width, in 2D cases, if a column be placed in the middle of span, the ground settlement, bending moment and shear forces is decreased in comparison with 1 span tunnel with the same dimension
    Keywords: Seismic analysis, Cut, Cover Method, Rectangular tunnel, Surface Settlement of the Ground, Numerical analysis
  • Ali Mansour Khaki, Sayyedreza Moosavi, Abodlreza Rezaeearjroody Pages 151-160
  • Amirreza Mamdoohi, Mahdi Bashirinia Pages 161-170
    In Transportation Literature, in order to relate supply (street network) and demand (Traffic Zone) definition of centroid and its connector(s) is essential. Centroid and its connector(s) selection, despite its importance, are usually done based on the general knowledge of researcher from network, his/her judgment and experiment. The main purpose of this paper is to investigate the effect of centroid connection pattern on static traffic assignment. Using User Equilibrium approach, different scenarios of connections from one connector to all the possible connectors got evaluated. This issue is investigated in Qazvin network which has 113 traffic zones and approximately 400 thousands inhabitants. Applying 6 different scenarios showed that amending in pattern and number of connectors would result 10 percent change in average link volumes and about 20 percent change in total vehicle-kilometer of network. As a result of connection pattern and assessor multiplicity, it is difficult to specify the optimum pattern; this difficulty indicates the effects of connector pattern on traffic assignment results.
    Keywords: Centroid, Connector, Static Traffic Assignment Model, User Equilibrium, sensitivity analysis
  • Seyed Mahmood Zanjirchi, Fatemeh Azizi, Maryam Amani Pages 171-180
    The construction industry is the largest industry in the world. It is more of a service than a manufacturing industry. The success of construction projects is a fundamental issue for most governments¡ users and communities. Multi Criteria Decision Making is an approach that can be used to deal complex problems. In this paper¡ to treat multi criteria decision making problems in uncertain condition a model based on grey theory-including grey relational analysis and grey numbers is proposed. The scope of research about gray theory and multiple criteria decision making is relatively new field¡ so in this study we used the integration of Taguchi and Taxonomy with gray theory to forecasting the success of construction projects. Using Taguchi method and gray theory¡ weight of each criterion was determined. Finally¡ using Taxonomy and gray theory the success of thirteen construction projects was forecasted. Findings of this study provide clear understanding of constuction project and could potentially enhance existing knowledge of construction project success.
    Keywords: construction projects, Success of construction projects, Gray Theory, Taguchi, TAXONOMY