فهرست مطالب

رویکردهای نوین در مهندسی عمران - سال یکم شماره 2 (زمستان 1396)

فصلنامه رویکردهای نوین در مهندسی عمران
سال یکم شماره 2 (زمستان 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/12/26
  • تعداد عناوین: 4
|
  • نوید حسن پوری نوتاش، آرش حوایی، روزبه دبیری * صفحات 1-13

    در تحقیق حاضر به بررسی و مقایسه نتایج حاصل از مدل های رفتاری مختلف خاک در مدل سازی عددی دیوار حایل طره ای در شرایط استاتیکی با استفاده از نرم افزار المان محدود PLAXIS پرداخته شده است. در بررسی های انجام گرفته علاوه بر تاثیر انتخاب نوع مدل رفتاری، تاثیر ارتفاع دیوار حایل نیز در نتایج به دست آمده مورد ارزیابی قرار گرفته و مدل سازی های انجام گرفته در ارتفاع های 3، 6 و 9 متری دیوار حایل در نظر گرفته شده است. خاکریز مورد استفاده در پشت دیوارهای حایل به دو صورت خاک دانه ای (ماسه) و خاک ریزدانه (رس) انتخاب گردیده اند. در تحلیل های انجام گرفته خاک های دانه ای به دو صورت خاکریز متراکم و شل بوده و تحلیل های انجام یافته در خاک ریزدانه در دو حالت اشباع و غیراشباع صورت گرفته است. در مدل سازی دیوارهای حایل طره ای برای خاکریز های ماسه ای از مدل های رفتاری موهر-کولمب (MC)، مدل سخت شونده (HS)، مدل رفتاری سخت شونده با کرنش کم (HSS) و برای خاکریز های رسی علاوه بر موارد مزبور از مدل رفتاری خاک نرم (SS) نیز استفاده گردیده است. نتایج حاصل از مدل سازی عددی بر اساس نیروهای وارد بر دیوار حایل ارایه گردیده و مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

    کلیدواژگان: مدل سازی عددی، دیوار حائل طره ای، مدل رفتاری، نرم افزار PLAXIS
  • امیرحسن رضایی فرعی *، علی اکبر احترامی صفحات 14-30

    نیاز به احداث سریع و بصرفه تونل همراه با تامین ایمنی سازه‏های سطحی، سبب افزایش کاربرد ماشین های حفار تمام مکانیزه در محیط شهری گردیده است. در مقاله حاضر تونلسازی مکانیزه سپری به عنوان یکی از روش های مدرن تونلسازی معرفی و انواع ماشین‏های حفاری تمام مقطع برای زمین‏های نرم و سنگ سخت ارایه می‏شود. در ادامه مکانیزم کارکرد ماشین حفار سپر تعادلی فشار زمین (TBM-EPB) به عنوان رایج‏ترین ماشین حفاری در محیط‏های شهری به همراه مزایای استفاده از این دستگاه بیان و فناوری‏های نوین در طراحی ماشین‏های حفاری تمام مقطع بررسی می‏گردد. امکان حفاری در سنگ سخت و زمین نرم توسط TBMهای جدید و همچنین امکان نصب پوشش همزمان با حفاری تونل در زمین‏های نرم از جمله فناوری‏های نوین در نسل جدید TBMها به شمار می‏آیند. با توجه به اهمیت نشست زمین در محیط‏های شهری، کنترل فشار سینه‏کار، تزریق پیوسته دوغاب و کنترل حجم مواد حفاری شده از مهم ترین راه‏کارهای جلوگیری از نشست زمین در تونلسازی با استفاده از ماشین حفاری مکانیزهمی‏باشد. در این مطالعه توسط نرم افزار المان محدود Plaxis به بررسی اثر کیفیت تزریق دوغاب سیمانی بین سطح خارجی آستر های بتنی و سپر ماشین حین عملیات حفاری تونل بر نشست های سطحی زمین پرداخته می شود.

    کلیدواژگان: تونلسازی مکانیزه، TBM، EPB، ایمنی سازه های سطحی، Plaxis
  • داریوش خداداد لشگری، سینا فرد مرادی نیا * صفحات 31-45

    امروزه پدیده ی گرمایش جهانی ناشی از نشر گازهای گلخانه ای توسط انسان، به عنوان نگرانی مهم زیست محیطی که رفاه آینده را به مخاطره می اندازد، ملاحظه می شود. گاز دی اکسیدکربن در بین گازهای گلخانه ای موجود در اتمسفر دارای بیشترین تاثیر بر پدیده گرمایش کره زمین می باشد.در نتیجه افزایش گازهای گلخانه ای و از جمله دی اکسیدکربن باعث بالا رفتن درجه حرارت کره زمین، بالا آمدن سطح آب دریاها و بروز تغییرات بیولوژیک در محیط زیست و در نتیجه آسیب دیدن گیاهان، حیوانات و اکوسیستم می گردد. در تحقیق حاضر سعی شده است مقدار تقریبی دی اکسیدکربن تولیدی توسط صنایع موجود در شهرک صنعتی برآورد و سپس مقدار فضای سبز مورد نیاز برای کنترل و مدیریت آن محاسبه شود. لذا در این راستا اطلاعات 39 واحد صنعتی از انواع مختلف تولیدی جمع آوری و سپس تجزیه و تحلیل گردید که باتوجه به محاسبات انجام یافته، مقدار تقریبی 2Co تولید شده در حدود 2105738 کیلوگرم در روز و معادل با 768594 تن در سال است که برای جذب و کنترل این مقدار دی اکسید کربن در سال نیاز به قریب 35 میلیون اصله درخت و 23333 هکتار زمین زراعی می باشد که با توجه به مقادیر بدست آمده، مدیریت کامل دی اکسیدکربن تولیدی بوسیله فضای سبز و درخت،کاری غیر ممکن در آن شهرک و منطقه می باشد. البته این مقادیر برای کل واحدهای شهرک در حالت فعال محاسبه گردیده که با توجه به تعطیلی بخشی از واحد های صنعتی، مقدار واقعی حتما کمتر ازمقدار محاسبه شده خواهد بود.

    کلیدواژگان: گرمایش جهانی، گازهای گلخانه ای، دی اکسیدکربن، فضای سبز
  • وحید نورانی، غلامرضا عندلیب * صفحات 46-55

    شبیه سازی و ارزیابی رسوب رودخانه و ایجاد ارتباط بین دبی جریان  و رسوب از جمله مسایل مهم و کاربردی در مدیریت منابع آب و محیط زیست در استفاده از مخازن سدها، سامان دهی رودخانه ها و عاملی برای جلوگیری از هزینه اضافی است. در این تحقیق، از تابع موجک به عنوان یکی از ابزارهای محاسبات نرم جهت استخراج ویژگی های سری های زمانی استفاده گردیده و کارایی مدل های موجک-ماشین بردار پشتیبان  و موجک- شبکه عصبی مصنوعی برای پیش بینی رسوب در رودخانه ی آجی چای مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور، در گام اول مقدار رسوب توسط ماشین بردار پشتیبان و شبکه عصبی مصنوعی پیش بینی شده است. سپس سری های زمانی دبی و رسوب توسط موجک به زیر سری هایی تجزیه شدند و این زیر سری ها جهت شبیه سازی رابطه دبی-رسوب وارد ماشین بردار پشتیبان و شبکه عصبی مصنوعی شدند. نتایج پیش بینی رسوب ماهانه نشان می دهند که ماشین بردار پشتیبان با ضریب تبیین 65/0DC= خروجی بهتری نسبت به شبکه عصبی مصنوعی 61/0DC= دارد. مدل موجک-ماشین بردار پشتیبان نتایج بهتری در مقایسه با مدل موجک- شبکه عصبی مصنوعی نشان می دهد و اضافه کردن موجک باعث افزایش دقت مدل های ماشین بردار پشتیبان و شبکه عصبی مصنوعی می شود، برای نمونه 65/0 DCSVM=  به  82/0 DCWSVM= ارتقاءیافته است.

    کلیدواژگان: پیش بینی رسوب، شبکه عصبی مصنوعی، ماشین بردار پشتیبان، تبدیل موجک، آجی چای
|
  • Navid Hasanpouri Notash, Arash Havvaei, Rouzbeh Dabiri * Pages 1-13

    In the present study static response of cantilever retaining walls have been investigated by consideration of various soil constitutive models by means of finite element method with using PLAXIS 2-D software. Simulations have been performed at heights of 3, 6, and 9 meters retaining walls with considering two types of soils (cohesive and cohesionless) as backfill material. In this study, analysis have been conducted for two kinds of cohesionless backfill (loose and dense sand in dry condition) and at both conditions, saturated and unsaturated, for cohesive backfill. Analysis have been carried out by using three constitutive behavioral

    methods

    Mohr-Coulomb (MC), Hardening-Soil (HS) and Hardening soil model with Small-Strain stiffness (HSS) for cohesionless backfill and additional method, Soft Soil model (SS), for cohesive backfill. The results show that, for cohesionless and cohesive backfill materials the lateral forces acting on the retaining wall are underesti mated by the MC and SS constitutive models, respectively.

    Keywords: numerical modeling, Cantilever Retaining Wall, Soil Constitutive Model
  • Amir Hasan Rezaie Farie *, Ali Akbar Ehterami Pages 14-30

    The need for rapid construction of the tunnel along with the safety of surface structures has increased the use of mechanized tunnel boring machines in the urban environment. In this paper, shield mechanized tunneling is introduced as one of the modern tunneling methods. In the following, the mechanism of operation of the TBM-EPB as the most commonly used boring machine in urban environments, along with the benefits of using this device, and the new technologies in the design of all-section boring machines, are introduced. Considering the importance of surface settlement in urban environments, controlling soil pressure, continuous injection of grout and controlling the volume of excavated materials, is one of the most important ways of preventing surface set tlement in tunneling using a mechanized boring machine. In this study, the Plaxis software is used to investigate the effect of cement grout injections between the outer surface of concrete linings and the shield of the machine during tunnel boring operati ons on the surface settlement.

    Keywords: Mechanized tunneling, TBM, EPB, Surface Settlement, Plaxis
  • Dariush Khodadad Lashkari, Sina Fard Moradi Nia * Pages 31-45

    Nowadays, the phenomenon of global warming due to the emission of greenhouse gases by mankind is seen as an important environmental concern that endangers future prosperity. Carbon dioxide gas has the greatest impact on the global warming phenomenon among greenhouse gases in the atmosphere. Increasing greenhouse gas emissions, including carbon dioxide, results in global warming, rising sea levels and occurrence of biologic changes in the environment, subsequently it leads to the damage to plants, animals and ecosystems. In the present study, the approximate amount of carbon dioxide generated by industries in the industrial town was estimated, and then the amount of green space needed for its control and management is calculated, so in this regard, the information of 39 industrial units from different types of production is compiled and then analyzed. Based on the calculations, the approximate amount of CO 2generation in the region was 2105738 kg per day or 768594 tons per year. To absorb and control this amount of CO2 around 35 million trees per year and 23333 hectares of arable land are required. Based on the obtained values, complete management of generated carbon dioxide by green space and tree planting in that area is impossible. It should be noted that these values are calculated for all industrial units of the town in active mode, considering the closure of some of the industrial units, the actual amount will certainly be less than the calculated value.

    Keywords: Global Warming, Greenhouse Gases, Carbon Dioxide, Green Space
  • Vahid Nourani, Gholamreza Andalib * Pages 46-55

    Simulation and evaluation of sediment and extending the relation among streamflow and sediment is an important and applicable issue in the water resource management which is useful in the organizing reservoirs, rivers and avoiding additional costs. In this paper, the efficiency of Wavelet-based Support Vector Machine (WSVM) model was examined for prediction of monthly Suspended Sediment Load (SSL) of the Aji-Chay River. Then for this purpose, at first step, SSL was predicted via ad hoc SVM and Artificial Neural Network (ANN) models. Therefore in the hybrid models, streamflow and SSL time series were decomposed into sub-signals via wavelet transform, and these decomposed subseries were imposed into SVM and ANN to simulate discharge-SSL relationship. The results showed that SVM yield to better outcomes with Determination Coefficient (DC)=0.65 than ad hoc ANN with DC=0.61. On the other hand, WSVM showed better consequences than wavelet-based ANN (WANN) model in monthly SSL prediction, and wavelet data pre-processing could lead to catch more accurate results, e.g., DC LSSVM=0.65 was increased to the DC WLSSVM=0.82.

    Keywords: Prediction of Sediment, Arteficial Neural network, Support Vector Machine, Wavelet, Aji Chay