فهرست مطالب

  • سال چهارم شماره 1 (پیاپی 6، بهار و تابستان 1397)
  • تاریخ انتشار: 1397/06/05
  • تعداد عناوین: 6
|
  • رامتین معینی صفحات 1-13
    در این تحقیق مدلسازی رفتار هیدرولیکی مخزن ضربه گیر ساده مورد بررسی می شود که در آن مخزن ضربه گیر ساده با دو فرض لوله بدون اصطکاک و با اصطکاک و در دو حالت بستن تدریجی و ناگهانی شیر بررسی می شود. معادلات حاکم بر مساله با استفاده از چهار روش از دسته روش های تفاضل های محدود به نام های اولر صریح، اولر ضمنی، حدس و اصلاح اولر و رانگ کوتای مرتبه چهارم حل شده و نتایج حاصل از حل مساله نمونه با استفاده از تمامی روش ها در حالت های مختلف، تجزیه و تحلیل می شود. مقایسه نتایج نشان دهنده انست که در تمامی حالت ها دامنه تغییرات سطح سیال با استفاده از روش اولر ضمنی در مقایسه با سایر روش ها کمتر می باشد. به عبارت دیگر در حالت لوله بدون اصطکاک، دامنه نوسانات بدست آمده با استفاده از روش اولر ضمنی به طور متوسط حدود 3 درصد کمتر از روش رانگ کوتای مرتبه چهار بوده و در حالت لوله با اصطکاک دامنه نوسانات بدست آمده با استفاده از روش اولر ضمنی به ترتیب به طور متوسط حدود 4، 3 و 2 درصد کمتر از روش های اولر صریح، حدس و اصلاح اولر و رانگ کوتای مرتبه چهار می باشد. علاوه بر این در حالت لوله بدون اصطکاک نتایج در روش اولر ضمنی در مقایسه با سایر روش ها سریعتر همگرا شده و در حالت لوله با اصطکاک نتایج در روش رانگ کوتای مرتبه چهارم در مقایسه با سایر روش ها سریعتر همگرا می شود.
    کلیدواژگان: ضربه قوچ، مخزن ضربه گیر ساده، روش تفاضل محدود، مدلسازی عددی
  • سعید فرزین ، حجت کرمی، فرزاد یحیوی، شهاب نیر صفحات 15-24
    سرریزها یکی از سازه های مهم در رودخانه و از رایج ترین وسایل اندازه گیری شدت جریان در مجاری روباز هستند. از انواع این سازه ها، سرریز های لبه تیز هستند که بر اساس شکل تاج به مثلثی، مستطیلی، دایروی، ذوزنقه ای و سهموی تقسیم بندی می شوند. در این پژوهش، مشخصات جریان در اطراف سرریز لبه تیز با استفاده از نرم افزار Flow-3Dشبیه سازی گردید. مشخصه هایی نظیر ارتفاع، عدد فرود و رینولدز در این سرریز ها با سه زاویه مختلف 50 ، 70 و 90 درجه نسبت به افق با ضریب تخلیه سرریز مستطیلی مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که بهترین مدل آشفتگی برای شبیه سازی، مدل k-ε با ضریب همبستگی 96/0 می-باشد. مشخص شد که عدد فرود کمتر از 1 و رینولدز بیش از 2000 می باشد و سرریز با زاویه 50 درجه بیشترین مقدار آبگذری با ضریب آبگذری 747/0 را دارا می باشد. همچنین تاثیرات زاویه بر آبشستگی اطراف سرریز با توجه به فشار و سرعت جریان مطالعه شد. رابطه ای برای دبی آبگذری سرریز پیشنهاد گردید.
    کلیدواژگان: سرریز لبه تیز، مشخصات هیدرولیکی، شبیه سازی عددی، مدل آشفتگی k-?، مدل Flow-3D
  • وحید محسنیان، علیرضا مرتضایی صفحات 25-39
    در بسیاری از مطالعات مربوط به ارزیابی رفتار لرزه ای ساختمان های بتن آرمه با سیستم جعبه ای، به منظور کاهش زمان و حجم محاسبات، تیرهای پیوند در مدل های رایانه ای لحاظ نمی شوند. به علاوه، علی رغم خرابی زودهنگام تیرهای پیوند نسبت به دیوارهای برشی، متاسفانه محدودیت های ابعادی، طراحی و اجرای جزئیات بندی های مناسب برای المان های مذکور به عنوان فیوز لرزه ای سیستم را با چالش روبرو می سازد. مطالعه حاضر ضمن ارائه طرح جایگزینی تیرپیوند بتن آرمه با نوع فولادی تعویض پذیر، در چارچوب بحث های مربوط به ضریب رفتار، به بررسی تاثیر این المان ها بر عملکرد لرزه ای سیستم می پردازد. براساس مشاهدات، تیرهای پیوند تاثیر بسزایی در افزایش ظرفیت و سختی جانبی سیستم داشته و مدل با حذف آنها نتایج قابل استنادی به دست نمی دهد. تیرهای فولادی تعویض پذیر، ضمن افزایش بازه قابلیت اعتماد سیستم، تحت سطوح خطر طراحی و بیشینه محتمل بر سطح عملکردی ساختمان ها بی تاثیرند. نظر به تعویض پذیری این المان ها، به منظور جبران ضعف های موجود، استفاده از آنها پیشنهاد می گردد.
    کلیدواژگان: سیستم سازه ای جعبه ای شکل، تیر پیوند تعویض پذیر، تحلیل بار افزون، ضریب رفتار
  • مسعود سعادت خوش، مهدی آرزومندی ، سید هادی پور حسینی صفحات 41-55
    سبک سازی یکی از مباحث نوین در صنعت ساختمان است که روز به روز در حال گسترش می باشد. این فن آوری، منجر به کاهش وزن تمام شده ساختمان با استفاده از تکنیک های نوین ساخت مصالح جدید و صرفه جویی در زمان می شود؛ همچنین با توجه با لرزه خیزی ایران و لزوم سبک سازی در سازه ها، این بحث از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. این مقاله، مشخصات مکانیکی بتن سبک سازه ای شامل مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مقاومت خمشی و مدول الاستیسته را مورد بررسی قرار داده است. افزون بر این، با جمع آوری داده های مطالعات گذشته، با ایجاد بانک داده ها برای بتن سبک، نتایج آن را با روابط آیین نامه های معتبر دنیا (آمریکا، اروپا، استرالیا، کانادا و ژاپن) و روابط پیشنهاد شده توسط محققین دیگر برای بتن معمولی مقایسه کرده است. نتایج این مقایسه نشان می دهد که بتن سبک در محدوده مقاومت های فشاری رایج دارای مقاومت کششی، مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته کمتری نسبت به بتن معمولی می باشد. همچنین براساس تحلیل های آماری و رگرسیون غیرخطی روابطی را برای مشخصات مکانیکی بتن سبک سازه ای پیشنهاد داده است.
    کلیدواژگان: بتن سبک سازه ای، بتن معمولی، مقاومت کششی، مقاومت خمشی، مدول الاستیسیته
  • احسان قربانی، مهدی خداپرست ، ابوالقاسم معزی صفحات 57-70
    تغییرات تنش در اثر حفاری فضاهای زیرزمینی، باعث تغییرشکل زمین اطراف گود می شود. بنابراین، چنانچه گودبرداری در مجاورت بافت فرسوده و یا سازه های حساس مد نظر باشد، کنترل تغییرشکل زمین با بهره گیری از ابزار پایش مناسب، ضروری است. پیش بینی روند تغییرشکل های زمین نیازمند مدل سازی عددی و کالیبراسیون آن با مطالعات میدانی می باشد؛ از این رو، شناخت دقیق ابزار مورد استفاده و تعیین دقت آن اهمیت زیادی دارد. در این مطالعه، رفتارنگاری و مدل سازی عددی یک گود پایدارسازی شده به شیوه ساخت از بالا مد نظر است که در یکی از مناطق پرتردد مرکزی شهر قم قرار دارد. برای این منظور، مراحل ساخت در روش ساخت از بالا به صورت مقطعی مورد پایش قرار گرفته و داده های به دست آمده از مطالعات میدانی مورد تحلیل قرار می گیرد. سپس براساس اطلاعات به دست آمده، مدل عددی کالیبره شده و روند تغییرشکل با انجام مطالعات عددی پیش بینی می گردد. بر این اساس، در صورت لزوم طراحی سازه و مراحل اجرا به منظور بهینه سازی و یا اقتصادی نمودن طرح، مورد بازبینی قرار می گیرد. وجود بافت فرسوده و یک ساختمان پنج طبقه در مجاورت گود، بیانگر اهمیت این مطالعه می باشد. مطالعات میدانی با استفاده از دوربین توتال استیشن صورت گرفته است. براساس مطالعات آماری صورت گرفته در این تحقیق، دقت دوربین توتال استیشن در پایش گود مورد مطالعه مقدار مطلوبی جهت کنترل مراحل ساخت و در صورت لزوم اصلاح آن در حین رفتارنگاری می باشد؛ با این وجود بر استفاده از ابزار دقیق تر در مطالعه گود های عمیق با خطر زیاد تاکید می گردد.
    کلیدواژگان: دوربین توتال استیشن، ساخت از بالا، رفتارنگاری، دقت پایش، مدل عددی
  • ایرج برگ گل، وحید نجفی مقدم گیلانی، سجاد رضائی orcid ، مهدی آزادی صفحات 71-79
    نرخ جریان اشباع به عنوان یکی از مشخصه های مهم جریان ترافیک، در تعیین ظرفیت و تاخیر تقاطع های چراغ دار نقش اساسی دارد. تاکنون تحقیقات بسیاری در زمینه ارزیابی نرخ جریان اشباع در شاخه ورودی تقاطع ها متناسب با مشخصات هندسی، خصوصیات جریان ترافیک و رفتار رانندگان صورت گرفته است. در حالی که با وجود تفاوت در مشخصات فوق، مطالعه ای در زمینه میزان نرخ جریان اشباع در شاخه ی خروجی صورت نگرفته است و با توجه به تفاوت میزان نرخ جریان اشباع شاخه های ورود و خروج، در صورت کاهش تعداد خط، کاهش عرض خط و سایر عوامل موثر، لزوم تعیین ظرفیت نرخ جریان اشباع در شاخه خروجی نیز اهمیت می یابد. در پژوهش حاضر، به کمک برداشت میدانی داده های مرتبط در پنج تقاطع چراغ دار شهر رشت، به تعیین و تحلیل مقادیر نرخ جریان اشباع به روش ماکروسکوپیک و میکروسکوپیک با توجه به عرض خط موجود در شاخه های ورودی و خروجی تقاطع های موردنظر پرداخته شده است. نتایج نشان می دهند که مقادیر نرخ جریان اشباع در شاخه خروجی به روش میکروسکوپیک، از مقادیر نظیر در شاخه ورودی بیشتر می باشد. همچنین بین عرض خط و نرخ جریان اشباع در شاخه های خروجی به روش ماکروسکوپیک ارتباط خطی درجه اول با ضریب همبستگی 957/0 وجود دارد. بین عرض خط و نرخ جریان اشباع به روش میکروسکوپیک در شاخه های خروجی یک رابطه غیر خطی توانی با ضریب همبستگی 859/0و در شاخه های ورودی، یک رابطه غیر خطی لگاریتمی با ضریب همبستگی 105/0 برقرار است. با توجه به ضریب همبستگی شاخه خروج، به نظر می رسد که عرض خط، معیار اصلی در تعیین نرخ جریان می باشد؛ در حالی که در شاخه ورود، لازم است پارامترهای بیشتری برای تعیین مقادیر نرخ جریان استفاده شود.
    کلیدواژگان: تقاطع چراغ دار، نرخ جریان اشباع، شاخه خروجی، شاخه ورودی، روش میکروسکوپیک و ماکروسکوپیک
|
  • ramtin moeini Pages 1-13
    In this paper, the hydraulic modeling of a simple surge tank with two assumptions of with or without friction condition at both gradually and suddenly valve closing is studied. The four different kinds of the finite difference method called the Explicit Euler, Implicit Euler, Predictor-Corrector Euler and Rung-Kutta methods are used to solve hydraulic equations and the results are presented and compared. Comparison of the results shows that in all cases, by using the Implicit Euler method, the fluid level variation is less than other available methods. In other words, the fluid level variation obtained using Implicit Euler is about 3 percent less than that obtained using Rung-Kutta method at without friction condition. In addition, at friction condition, the fluid level variation obtained using Implicit Euler is about 4, 3 and 2 percent less than that obtained using Explicit Euler, Predictor-Corrector Euler and Rung-Kutta methods, respectively. Moreover, the results converge faster than the other methods at without friction condition using Implicit Euler method and finally the results converge faster than the other methods at friction condition using Rung-Kutta method.
    Keywords: Water hammer, Simple surge tank, Finite Difference Method, Numerical Modeling
  • Saeed Farzin, Hojjat Karami, Farzad Yahyavi, Shahab Nayyer Pages 15-24
    WWeirs are important structures in the river and are the most common means of flow measurement in open chan-nels. One type of these structures are sharp crested weirs which are categorized based on the shape of crest to tri-angular, rectangular, circular, trapezoidal and parabolic. In this study, numerical simulation is used to predict over-flow around sharp crested weir and attributes like height, Froude number and Reynolds number in the overflow with three different slope angles of 50, 70 and 90 degrees from horizontal and discharge coefficient of rectangular over-flow has been investigated. An equation between discharge and inflow coefficient k-ε is proposed, and the best turbu-lence model due to better simulation is adopted among three turbulence models with correlation coefficient of 0.96. The results indicated that when Froude number is less than 1 and Reynolds number is more than 2000 and weirs have a 50-degree slope, inflow will have its maxi-mum volume with inflow coefficient of 0.747. Also, effect of slope on scouring around the weirs with respect to the pressure and velocity of inflow is studied.
    Keywords: sharp crested weirs, hydraulic characteristics, numerical simulation, k-? turbulence model, flow-3D modeling
  • Vahid Mohsenian, Alireza Mortezaei Pages 25-39
    In many studies on the evaluation of seismic behavior of RC buildings with a box-type structural system, link beams are not included in models simulation in order to reduce the time and effort of calculations. In addition, in spite of early failure of the link beams to the shear walls, the system faces challenges because of dimensional limitations as well as design and construction of detailed specifications for the link elements as seismic fuses. The present study, while presenting a proposal for replacing reinforced concrete link beam with a replaceable steel type, investigates the effect of these elements on the seismic performance of box-type systems in the framework of relationships related to the strength reduction factor. According to the results, link beams have a significant effect on the system capacity and stiffness enhancement; and the model does not yield acceptable results by eliminating them. Replaceable steel link beams, while increasing the reliability of the system, have no effect on the performance level of the buildings under the design and maximum credible hazard levels. Due to the replace-ability of these elements, in order to compensate for the constructional weaknesses available, their usage is suggested.
    Keywords: Box-type building, link beam, pushover analysis, strength reduction factor
  • Masoud Saadatkhosh, Mahdi Arezoumandi, Seyed Hadi Pour Hosseini Pages 41-55
    The demand for structural lightweight concrete (LWC) in many applications of modern construction is increasing. The use of lightweight aggregate concrete is beneficial in terms of reducing structural dead load, improving sound and thermal insulations, and ease of handling and transportation. A comprehensive literature review on mechanical properties of lightweight concrete including compressive strength, splitting tensile strength, modulus of elasticity and flexural strength is presented. In addition, databases are created for mechanical properties of lightweight concrete in order to lead to changes or acceptance in design codes and standards’ provisions. These data were compared with the American, European, Australian, Japanese and Canadian standards provisions. Results of this study show that existing code provisions are not always conservative for mechanical properties of lightweight concrete. Furthermore, statistical analysis (nonlinear regression) has been performed on the mechanical properties of lightweight concrete and new relationships have been suggested for the mechanical properties of lightweight concrete.
    Keywords: Lightweight Concrete, Conventional Concrete, Tensile splitting strength, Modulus of elasticity, Flexural strength
  • Ehsan Ghorbani, Mahdi Khodaparast, Abolghasem Moezi Pages 57-70
    Stress changes due to deep excavations will cause ground deformations near the excavated site. Deformation control in the vicinity of worn-out urban textures and important buildings is crucially significant. Prediction of ground deformation trends needs numerical modeling which should be calibrated with field studies; therefore, the accuracy of monitoring tool should be investigated in the field precisely. In this study, field monitoring and numerical modeling of an excavation stabilized by Top-Down method using total station in an overcrowded street in the city of Qom in Iran is implemented. In this project, construction sequences in Top-down excavation are monitored and the obtained data are analyzed frequently. Depending on the evolved information and the calibrated model, designation or construction stages in stabilization could be reconsidered to secure the excavation or to enhance the economy of the project. The quality of the gathered data in this method is of high importance which should be evaluated using statistical analysis to determine the precision of the monitoring tool. According to the conducted statistical analysis, the accuracy of Total Station in this study is appropriate for monitoring and construction technique in this project. However, using more accurate tools in monitoring high-risk excavations is emphasized.
    Keywords: Field monitoring, Total Station, Top-Down excavation, Accuracy control, Finite element model
  • Iraj Bargegol, Vahid Najafi Moghadam Guilani, Sajad Rezaei, Mahdi Azadi Pages 71-79
    So far, many studies have been carried out to evaluate the saturation flow rate at the entrance of the intersection, in accordance with geometric characteristics, traffic flow characteristics, and driver behavior. While, despite the difference in the above specifications, there is no study on saturation flow rate at inter-section exit and due to the difference in saturation flow rates between entrance and exit, in the case of decreasing lane numbers, decreasing lane widths and other effective factors, the importance of determining the capacity of the saturation flow rate in the exit is also important. In the present study, with the help of field data acquisition at five signalized intersections pilot in the city of Rasht, the determination and analysis of saturation flow rates using macroscopic and microscopic methods are considered, considering the width of the lane in the entrance and exit branches of the intersections. The results show that saturation flow rates in the exit branch are microscopically higher than those in the entrance branch. There is also a linear correlation between lane width and saturation flow rate in the exit branches by macroscopic method with a correlation coefficient of 0.957. Regarding the correlation coefficient of the exit branch, the lane width seems to be the main criterion in determining the flow rate, while in the entrance branch; more parameters are needed to determine the flow rates.
    Keywords: Signalized intersection, Saturation flow rate, Exit branch, Entrance branch, Microscopic, Macroscopic method