فهرست مطالب
نشریه مهندسی عمران فردوسی
سال سی و یکم شماره 1 (بهار 1397)
- تاریخ انتشار: 1397/05/30
- تعداد عناوین: 9
-
- پژوهشی
-
صفحات 1-14قاب های خمشی فولادی هرچند شکل پذیری خوبی دارند ولی از لحاظ سختی و کنترل جابه جایی ها دارای محدودیت هستند. اخیرا سیستمی تحت عنوان قاب خمشی با مهارزانویی معرفی شده است که با اضافه کردن عضو های زانویی به قاب خمشی معمولی در محاذات اتصالات خمشی به عنوان فیوز سازه ای، رفتار لرزه ای قاب خمشی اولیه بهبود می یابد. در تحقیق حاضر، رفتار لرزه ای قاب های خمشی فولادی معمولی با مهار زانویی برای سه قاب دوبعدی 3، 6 و 10 طبقه با تعداد دهانه های مختلف، با استفاده از تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی و تحلیل استاتیکی غیرخطی بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که مقادیر ضریب اضافه مقاومت و به تبع آن ضریب رفتار این قبیل قاب ها به میزان قابل توجهی بیش از مقادیر مربوطه در قاب خمشی است. همچنین، ملاحظه گردید که نیاز نیروی محوری ستون های قابهای زانویی مورد بررسی -جز در طبقات آخر- کمتر از میزان پیشنهادی آییننامه برای قابهای خمشی است.کلیدواژگان: قاب خمشی فولادی، مهار زانویی، تحلیل تاریخچه زمانی، تحلیل استاتیکی غیرخطی، پارامترهای لرزه ای
-
صفحات 15-30در این مقاله رابطه سازی نوینی برای جرم ساختگی در روش رهایی پویای لزج پیشنهاد می گردد. نخست معادله های خطا برای تکرارهای رهایی پویا ارائه می شود. سپس، با استفاده از نگره گرشگورین بهبود یافته، کران های جدیدی برای کمیت جرم ساختگی به دست می آید. رابطه سازی پیشنهادی به الگوریتم جدیدی برای روش رهایی پویای لزج منجر می گردد. برای سنجش کارایی عددی فرایند پیشنهادی، سازه های مختلفی مانند خرپا و قاب های دو بعدی و سه بعدی، با رفتارهای خطی و غیرخطی هندسی تحلیل می شوند. نتایج این تحلیل ها نشان می دهد که استفاده از الگوریتم ارائه شده و رابطه نوین پیشنهادی برای جرم ساختگی، نرخ همگرایی روش رهایی پویای لزج را بهبود می دهد، به گونه ای که همگرایی با تعداد کمتری تکرار انجام می پذیرد.کلیدواژگان: روش رهایی پویا، میرایی لزج، جرم ساختگی، رفتارغیرخطی، نیروی نامیزان، نرخ همگرایی
-
صفحات 31-44رودخانه ها در محل قوس ها به دلیل تشکیل الگوهای سه بعدی جریان همواره در معرض فرسایش در پنجه ساحل خارجی و رسوب گذاری در ساحل داخلی می باشند. روش هایی که تاکنون به منظور اصلاح الگوی جریان ارائه شده اند برروی بستر احداث می شوند؛ بنابراین خود سازه ها در این روش درمعرض آبشستگی قرار دارند. از این رو، در مطالعه حاضر کارایی صفحات مغروقی که بالای بستر نصب می شوند به صورت آزمایشگاهی مطالعه شده است. برای رسیدن به اهداف این تحقیق ابتدا مدل فیزیکی از قوس 180 درجه ای رودخانه کارون در شرایط بستر متحرک احداث گردید. آزمایش های متعددی در شرایط عدد فرود 0.2 (معادل عدد فرود در دبی دو ساله کارون) و در شش زاویه مختلف نصب صفحات برابر 10، 20، 30، 40، 50 و 60 درجه نسبت به ساحل یا خط جریان انجام گرفت. نتایج نشان داد که نصب صفحات به طور موثری چاله آبشستگی را از محل پنجه ساحل به میانه قوس منتقل می کند. ضمن این که هیچ گونه آبشستگی در بستر مشاهده نمی شود. از مقایسه تغییرات بستر با زوایای مختلف مشخص گردید که در زاویه نصب 40 درجه چاله آبشستگی کوچک تر و دورتر از ساحل نسبت به سایر زوایا اتفاق افتاده است.کلیدواژگان: صفحات غوطه ور، زاویه نصب، مدل فیزیکی، فرسایش ساحل
-
صفحات 45-60بررسی زلزله های گذشته کشور نشان می دهد که بسیاری از ساختمان های بتن آرمه ایران دربرابر زلزله مقاوم نیستند. آسیب دیدن ساختمان ها دربرابر زلزله، تغییر کاربری، تغییر ضوابط آئین نامه ها و توسعه بنا، ازجمله دلایلی می باشند که مقاوم سازی را الزامی می سازند. در این پژوهش، مقاوم سازی قاب های بتن آرمه با استفاده از مهاربندهای واگرای کمانش ناپذیر مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته و با تغییر فاصله میان هسته و غلاف فولادی، به بررسی تاثیر این پارامتر در رفتار مهاربند و به تبع آن در رفتار سازه پرداخته شده است. بررسی نتایج نشان می دهد که با افزایش فاصله میان هسته و غلاف فولادی از شکل پذیری هسته فولادی مهاربند کمانش ناپذیر کاسته می شود و سازه مقاوم سازی شده نیز دچار افت های موضعی در مقاومت می شود که باعث کاهش 5 %-20% جذب انرژی سازه می گردد.کلیدواژگان: مقاوم سازی، قاب بتن آرمه، مهاربند کمانش ناپذیر، واگرا، فاصله میان هسته و غلاف
-
صفحات 61-80امروزه باتوجه به وسعت خاک های تورمی و همچنین خرابی های ناشی از فشارهای حاصل از تورم این خاک ها، موجبات انهدام کامل ساختمان های سبک، پوشش کانال های آبیاری، کف سازی ها و ترک در پی ها را به وجود آورده است. در این تحقیق با استفاده از آزمایش فشار تورم با حجم ثابت تغییرات فشار تورم و زمان فشار تورم نمونه های متراکم شده از مخلوط خاک بنتونیت با 3% آهک هیدراته صنعتی، آهک زنده صنعتی، آهک هیدراته سنتی و آهک زنده سنتی در رطوبت 2% الی3% کمتر از رطوبت بهینه در زمان های عمل آوری 0، 1، 7، 28 و90روزه اندازه گیری شد. پس از اندازه گیری فشار تورم، باربرداری از نمونه ها به دو روش کنترل کرنش و کنترل تنش صورت گرفت. نتایج آزمایش ها نشان می دهند که تاثیر افزودن آهک زنده به بنتونیت در کاهش مقادیر فشار تورم اولیه، زمان انتهای فشار تورم اولیه، سرعت فشار تورم ثانویه با زمان، شاخص تورم کنترل کرنش و کنترل تنش بیشتر از آهک هیدراته بود. به علاوه با افزایش درصد هیدروکسید کلسیم در آهک هیدراته و اکسیدکلسیم در آهک زنده شاخص های تورمی ذکرشده در بالا، در نمونه ها کاهش یافتند. نمونه های تثبیت شده با آهک زنده سنتی دارای کمترین مقدار شیب فشار تورم ثانویه با زمان بود. شیب فشار تورم ثانویه با زمان نمونه های تثبیت شده با آهک زنده صنعتی کمتر ازآن برای نمونه های تثبیت شده با آهک هیدراته صنعتی بود. شاخص تورم باربرداری با کنترل کرنش از شاخص تورم باربرداری با کنترل تنش برای کلیه نمونه ها بزرگ تر بود. ضمنا با افزایش زمان عمل آوری میزان فشار تورم اولیه، زمان انتهای فشار تورم اولیه، سرعت فشار تورم ثانویه با زمان و شاخص تورم کنترل کرنش و کنترل تنش همگی نمونه ها کاهش یافتند. شیب فشار تورم ثانویه با زمان برای انواع آهکها در زمان عمل آوری 90 روزه با هم اختلاف چندانی نداشتند. زمان فشار تورم اولیه پس از 90 روز عمل آوری برای آهک هیدراته سنتی کمترین و برای آهک هیدراته صنعتی بیشترین مقدار بود. پس از 90 روز عمل آوری شاخص تورم کنترل کرنش و کنترل تنش برای آهک زنده سنتی کمترین و برای آهک هیدراته صنعتی بیشترین مقدار بود.کلیدواژگان: فشار تورم، تورم با حجم ثابت، آهک زنده، آهک هیدراته، تثبیت خاک، بنتونیت، شاخص تورم، کنترل تنش، کنترل کرنش، تورم ثانویه
-
صفحات 81-98ویژگی های نمونه های بتنی الیافی PVA و PP تحت آزمایش سقوط ضربه و استاتیکی خمشی با پنجاه و شش نمونه پانل مسلح با الیاف در این مقاله بررسی شده اند که نتایج همگی حاکی از افزایش قابل توجه پارامتر های موثر در ضربه، اعم از مقاومت ضربه ای و میزان جذب انرژی می باشد. افزایش 50 درصدی الیاف PVA منجر به افزایش 54 درصد نیرو و افزایش دو برابری در میزان جذب انرژی می شود و نیروی در نمونه PVA با 3% الیاف، 87 درصد بیش از نیرو در نمونه PP با مقدار الیاف مشابه است. مقاومت ضربه ای نمونه های دارای الیاف PVA تقریبا سه برابر نمونه های دارای الیاف PP به دست آمده است.کلیدواژگان: بتن الیافی انعطاف پذیر_ مقاومت ضربه، جذب انرژی، الیاف PVA، مقاومت خمشی
-
صفحات 99-112در این تحقیق، تاثیر نسبت محلول قلیایی به سرباره بر نفوذپذیری بتن قلیا فعال سرباره ای با آزمایش های مختلف مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. امروزه نقش بتن به عنوان پرمصرف ترین مصالح ساختمانی، در توسعه زیرساخت های عمرانی و اقتصادی جوامع امری انکارناپذیر است. یکی از راهکارهای تولید بتنی سازگار با محیط زیست و کاهش اثرات مخرب مرتبط با تولید سیمان پرتلند، استفاده از بتن قلیافعال سرباره ای می باشد که از طریق فعال سازی خاصیت چسبندگی سرباره کوره بلند در یک محلول قلیایی تولید می شود. ازآنجاکه نفوذپذیر بودن بتن در پایایی و دوام آن نقش موثری دارد، در این تحقیق با متغیر در نظر گرفتن نسبت محلول قلیایی به سرباره، پارامترهای نفوذ یون کلر به روش RCPT، عمق نفوذ آب، جذب آب کوتاه مدت و نهایی و مقاومت فشاری به دست می آید. مقادیری که برای نسبت محلول قلیایی به سرباره در نظر گرفته شد، 4/0 ، 45/0، 5/0 و 55/0 می باشد؛ یک طرح با سیمان پرتلند معمولی به عنوان طرح کنترل برای مقایسه و ارزیابی با بتن قلیا فعال سرباره ای ساخته شد. همچنین با استفاده از عکس برداری با میکروسکوپ الکترونی روبشی (تست SEM) مقایسه ای ساختاری بین بتن قلیا فعال سرباره ای و بتن با سیمان پرتلند معمولی انجام شد. نتایج نشان داد که نسبت محلول قلیایی به سرباره 45/0 و 5/0 برای تولید بتن قلیا فعال سرباره ای از لحاظ دوام و نفوذپذیری مقادیر بهینه ای می باشند.کلیدواژگان: قلیا فعال، سرباره، محلول قلیایی، نفوذپذیری
- یادداشت پژوهشی
-
صفحات 113-126مطالعات قبلی برروی رفتار خاک های رس مخلوط با مصالح دانه ای نشان می دهد که در عمده آنها سطح تنش محصورکننده طوری بوده است که نمونه ها شبیه رس های عادی تحکیم یافته رفتار نموده اند و با افزایش درصد مصالح دانه ای مقاومت برشی و اضافه فشار آب حفره ای زیاد شده است. در برخی از تحقیق ها نتایج متناقض نیز هستند و همچنین اثر اندازه دانه های مصالح درشت دانه واضح نمی باشد. برای شناخت جامع رفتار این خاک ها، آزمایش های سه محوری زهکشی نشده برروی نمونه های رس و مخلوط رس ماسه تحت محدوده گسترده ای از تنش های محصورکننده انجام شد. نتایج نشان داد رفتار این خاک ها به درصد ماسه موجود در مخلوط و اندازه آن بستگی دارد. با افزودن 60% ماسه به رس مقاومت برشی افزایش دارد و نمونه های مخلوط حاوی ماسه ریز نسبت به مخلوط مشابه حاوی ماسه درشت مقاومت برشی کمتری دارند. همچنین بسته به اندازه و درصد ماسه، رفتار نمونه ها از نوع انقباضی به نوع اتساعی تغییر می یابد؛ به طوری که در تنش های محصورکننده پایین، با افزایش درصد ماسه از صفر تا 60%، رفتار نمونه ها از نوع انقباضی به کمی اتساعی و سپس در نمونه های حاوی 60% ماسه به شدیدا اتساعی تغییر می کند. حال آن که، در تنش محصورکننده زیاد، به غیراز نمونه حاوی 60% ماسه رفتار سایر نمونه ها کاملا انقباضی است.کلیدواژگان: مخلوط رس- ماسه، آزمایش سه محوری، بارگذاری زهکشی نشده، فشار آب حفره ای
-
صفحات 127-140استفاده از ورق های پیوستگی در تراز بال های کششی و فشاری تیر در داخل ستون جهت تامین معیارهای سختی و مقاومت طبق ضوابط آئین نامه 2800 و مبحث دهم مقررات ملی ساختمان می باشد. ازآنجاکه در ستون های قوطی به علت بسته بودن مقطع، عدم دید کافی و زاویه دید نامناسب، اجرای ورق های پیوستگی در داخل ستون مشکلات زیادی را به همراه دارد، ورق های پیوستگی از داخل ستون قوطی شکل حذف گردیده اند و صلبیت اتصال توسط سخت کننده هایی که از بیرون به اتصال جوش می شوند و اجرای آنها به همراتب ساده تر از ورق های پیوستگی است، تامین می شود. برای این منظور مدل های اتصال فاقد ورق پیوستگی، اتصال با ورق پیوستگی، اتصال با سخت کننده های خارجی ذوزنقه ای شکل، اتصال با سخت کننده های داخلی شامل شبکه های آرماتور افقی و اتصال جدید پیشنهادی که شامل سخت کننده های خارجی، بتن و شبکه های آرماتور افقی می باشد توسط نرم افزار ANSYS مدل سازی و آنالیز شده است. نمودار بار-تغییرمکان مدل ها براساس تحلیل های مونوتونیک و سیکلیک رسم شده و از روی آنها صلبیت (درصدگیرداری)، مقاومت (ظرفیت نهایی)، شکل پذیری، میزان جذب انرژی و همچنین محل تشکیل مفاصل پلاستیک در هر اتصال تعیین گردیده است. از نتایج آنالیز ها مشخص است که اتصال جدید پیشنهادی با کسب گیرداری 18/ 96 درصد، شکل پذیری 04/7، مقاومت نهایی 45/89 تن و انتقال مفصل پلاستیک به ناحیه ای دور از اتصال، معیار های اتصالات صلب را به خوبی برآورده کرده و جایگزین مناسبی برای ورق های پیوستگی می باشد.کلیدواژگان: ستون قوطی شکل پرشده با بتن، اتصال صلب، ورق پیوستگی، سخت کننده خارجی، چشمه اتصال
-
Pages 1-14Moment-resisting steel frames (MRSFs) have high ductility, however, suffer from low lateral stiffness and large lateral drifts. Recently, a new LFRS called knee-braced moment frame (KBMF) has been introduced in the literature in which the seismic behavior of an ordinary moment frame is improved using some knee elements as structural ductile fuses in the vicinity of beam-to-column moment connections. In this research, seismic behavior of some 3, 6 and 10 stories KBMFs with different span numbers are studied using nonlinear static and dynamic time-history analyses. The results show that the overstrength factor as well as behavior factor of KBMFs are considerably larger than the corresponding factors for MRSFs. Furthermore, it was observed that the column axial demands in KBMFs except for the top stories- are smaller than those proposed in the Seismic Provisions for MRSFs.Keywords: Steel Frame, Knee Bracing, Time-history dynamic analysis, Nonlinear Static Analysis, Seismic Parameters
-
Pages 15-30In this paper, new algorithm is proposed for fictitious mass of Dynamic Relaxation (DR) method with viscous damping. First, the incremental equations are derived for DR procedure. By using the transformed Gershgörin theory, new boundaries are achieved for fictitious mass. This formulation leads to a new algorithm for viscous DR method. For evaluating the efficiency of the proposed method, some 2D and 3D truss and frame structures are analyzed by elastic linear and geometrically nonlinear behaviors. Results show that the proposed scheme for fictitious mass improves the convergence rate of DR method so that the suggested algorithm presents the structural response with less iteration in comparison with other common DR techniques.Keywords: Dynamic Relaxation Method, Viscous Damping, Fictitious Mass, Nonlinear Behavior, Residual Energy, Convergence Rate
-
Pages 31-44Developing three dimensional vortices at river meander causes severe erosion at the toe of the outer bank and deposition at the inner bank. The flow altering measures which have been presented so far are installed on the bed and are subject to failure due to progress of scour hole at their toe. Therefore in the present study the performance of immersion vanes, which are installed above the bed, are experimentally investigated. To reach such goal a movable physical model of 180 degree Karoon river bend was constructed. Different tests at Froude number equal to 0.20 (=corresponded to the Karoon 2-years flood occurrence discharge) at six different vanes angles equal to 10, 20, 30, 40, 50, and 60 degrees was carried out. The general results show that the immersion vanes are effectively shifted the scour hole from the bank toe to the middle of the bend while no scour is observed at the base of the vanes. By comparing the bed topographic variations after tests it was found that at 40 degrees vane angle the toe scour hole is smaller and developed much farther from the outer bank compare to the other vane angles.Keywords: Immersion Vanes, Installation Angle, Physical Model, Bank Erosion
-
Pages 45-60The evaluation of the country past earthquakes show that many reinforced concrete buildings in Iran are not earthquake-resistant. Damage to buildings against earthquakes, changing land use, changing guidelines and the development of building, are among the reasons that necessitate the retrofitting. In this research, retrofitting the reinforced concrete frames with conventional concentric and eccentric and buckling restrained braces was analyzed and by changing the distance between core and steel sheath, the effect of these parameters on the behavior of bracing and consequently the structural behavior has been studied. The results showed that by increasing the distance between the core and steel sheath, the deformability of steel core of buckling restrained braced frame is reduced, and localized strength degradations are caused in the retrofitted structure that it was observed reduce of structural energy dissipation by 5-20 %.Keywords: Reinforced Concrete Frame, Buckling Restrained Bracing, Eccentric, Distance Between Steel Core, Steel sheath
-
Pages 61-80This research compares the influence of different kinds of lime on the amount and time of swelling pressure of bentonite. In the present research, constant volume method was used for measurement of samples of bentonite soil mixed with 3 % of quick and hydrated lime compacted at 2 3 % dry of optimum water content and after curing period of 0,1,7,28 and 90 days. The results showed that adding quick lime to bentonite decreased the magnitude of swelling pressure, the time to reach to primary swelling pressure, time rate of secondary swelling pressure and both stress and strain controlled swelling indices more effectively than the use of hydrated lime. It was also determined that the values of these parameters decreased further with increase in curing period. Traditional quick lime had the least slope of secondary swelling pressure with time. The slope of secondary swelling pressure with time for samples stabilized with industrial quick lime were lower than those which were stabilized with industrial hydrated lime.Keywords: Swelling Pressure, Swelling with Constant Volume, Quick Lime, Hydrated Lime, Soil Stabilization Bentonite, Swelling Index, Stress Controlled Strain Controlled, Secondary Swelling
-
Pages 81-98The characteristics of PP and PVA FRC specimens under impact and flexural tests with totally 56 specimens were investigated in this paper. The test results indicated that effective parameters of impact were significantly increased and the specimen behavior were improved. The strength and energy absorption of rectangular specimens were respectively increased by 54 and 200% when the PVA fiber percentage was twice. Final strength PVA specimen with 3% fiber was 87% higher that of PP specimen with same fiber percentage. The impact strength of specimens reinforced with PVA fiber was three times of same specimen reinforced with PP fiber.Keywords: Flexible FRC concrete, Impact strength, Energy absorption, PVA fiber, Flexural capacity
-
Pages 99-112This study investigated the effect of alkaline solution-to-slag ratio on permeability of Alkali-Activated Slag Concrete (AASC). Concrete, as the most widely used building material, has an undeniably important role in development of economic and civic infrastructure. Alkali activated slag cement is an environmentally friendly alternative to Portland cement, which can be produced by using an alkaline solution to activate the binding effect of the blast furnace slag. Permeability of concrete has a direct impact on its durability, so in this study a series of tests were arranged to examine the effect of alkaline solution-to-slag ratio on water impermeability, chloride permeability, short-term and total water absorption and compressive strength of AASC specimens. In experimental study four concrete mixes with alkaline solution-to-slag ratios of 0.4, 0.45, 0.50, and 0.55 were considered. One mix made by ordinary Portland cement were also considered for comparison of results. In addition, The images taken from samples AASC and Ordinary Portland Cement Concrete (OPCC) by means of scanning electron microscopy (SEM) were used to study the comparison of microstructure. The results showed that the alkaline solution/slag ratios of 0.45 and 0.50 are the optimum values for AASC production from the durability and permeability point of view.Keywords: Alkali Activated, Slag, alkaline solution, permeability
-
Pages 113-126Previous studies on the behavior of clayey soil mixed with granular materials shows that major researches has been done under low confining stress level so that they almost exhibit behavior similar to normally consolidated clayey soils and by increasing content of granular materials both of the shear strength and excess pore water have been raised. In some researches, the results are inconsistent and the effect of grain size of granular materials is not clear. To study the behavior of these soils comprehensively, a series of consolidated undrained triaxial tests carried out on the clay and clay sand mixtures under a wide range of confining stresses. The results show that the behavior of these soils depends on sand content and grain size. Adding 60% sand to clay, the shear strength increases and the mixtures consist of fine sand has lower strength in comparison with those of including coarse sand. It also observed that dependent on content and size of sands, the behaviors of specimens change from contractive to dilative one. So that at low confining stresses, by an increase in sand content from 0% to 60%, the behavior of samples change from contractive to slight dilation and then it is observed heavily dilation at samples include 60% sand.Keywords: Clay-Sand Mixtures, Triaxial Test, Undrained Loading, Pore Water Pressure
-
Pages 127-140Using continuity plates in the balance of the tensile and compressive beam's flanges in the box column is for satisfying stiffness and strength criteria according to terms of the 2800 code and the tenth issue of national building regulations. Since in box columns due to section closure, lack of vision and inappropriate viewing angles performance of the continuity plates inside the column has many problems, continuity plates removed from the box column and rigidity of connection provide by stiffeners from outside welded the joint and their Installation is more simple than continuity plates. For this purpose connectivity models without continuity plates, connection with continuity plates, connection with trapezoidal external stiffener, connection with internal stiffener including networks of horizontal bar and the proposed new connection which includes of the external stiffeners, concrete and networks of horizontal bar by ANSYS software modeling and analyzed. Graph of force displacement of models is drawn based on monotonic and cyclic analyzes and on their have been determined rigidity, strength, ductility, energy dissipation as well as the location of plastic hinges in every connection. The analysis determined that the proposed new connection with the acquisition of rigidity 96.18, ductility 7.04, ultimate strength 89.45 ton and transferred the plastic hinge into the area far from connection, therefor it is a good alternative for continuity plates.Keywords: Ox Column Filled With concrete, Rigid Connection, Continuity Plate, External Stiffener, Panel Zone
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.