فهرست مطالب

مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز - سال چهل و نهم شماره 3 (پیاپی 96، پاییز 1398)
  • سال چهل و نهم شماره 3 (پیاپی 96، پاییز 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/09/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • الهام اسراری*، بنت الهدی امانت، طاهره مهدیار صفحات 1-7
    پرتوگیری همه روزه از منابع طبیعی و مصنوعی صورت می گیرد. بالاترین دوز آن مربوط به پرتوهای طبیعی بوده که قسمت اعظم آن رادون می باشد. بر اساس گزارش های سازمان بهداشت جهانی، این گاز بعد از سیگار کشیدن، دومین عامل سرطان ریه محسوب می شود. رامسر، به عنوان پرخطرترین نقطه دنیا در پرتودهی گاز طبیعی رادون شناخته شده است. بنابراین امکان سنجی استفاده از مواد در دسترس و مقرون به صرفه، به عنوان جاذب گاز رادون، می تواند نقش مهمی در افزایش سلامت جامعه ایفا کند. هدف این پژوهش بررسی عوامل مختلف موثر در کاهش گاز رادون با جاذب مونت موریلونیت در مناطق با پرتوزایی طبیعی بالا است. آزمایش ها با روش اندازه گیری فعال توسط دستگاه پراسی و با استفاده از خاک منطقه تالش انجام شد. در این تحقیق در دوره های شش ساعته اندازه گیری رادون توسط دستگاه پراسی و رطوبت کم تر از 10 درصد، حداکثر میزان کاهش رادون 74/56 درصد برای نانو مونت موریلونیت و3/55 درصد برای میکرو مونت موریلونیت به دست آمد. همچنین از آزمایش های طیف نگاری گاما، پراکنش اشعه X، تخلخل سنجی و آزمون آماری غیرپارامتریک برای تحلیل داده ها استفاده شد. تاثیر میزان متفاوت وزنی، تغییر اندازه مونت موریلونیت، رطوبت و همچنین مقایسه مواد مختلف در کاهش غلظت رادون بررسی گردید. پلی اتیلن ماده ای مناسب برای حذف رادون بود. با افزایش میزان مونت موریلونیت و کاهش رطوبت محیط غلظت رادون کاهش یافت. نتایج آزمایش تخلخل سنجی نیز بیانگر قطر حفره های بزرگ تری در میکرومونت موریلونیت نسبت به نانومونت موریلونیت است؛ لذا میکرومونت موریلونیت درکاهش رادون عملکرد بهتری نشان داد. این جاذب مقرون به صرفه، نسبت به رطوبت هوا حساس و در محیط های خاک با رطوبت پایین و نزدیک به اشباع دارای عملکرد موثرتری است.
    کلیدواژگان: رادون، مونت موریلونیت، پرتوزایی بالا، جذب سطحی
  • ضریب کاهش مقاومت تسلیم و نسبت جابه جایی غیرالاستیک بر اساس زلزله های ثبت شده در ایران
    مهدی پورشاء* صفحات 9-22
    در این مقاله، ضریب کاهش مقاومت تسلیم، نسبت جابه جایی غیرالاستیک و شکل پذیری نیاز با در نظرگیری اثر پارامترهایی شامل زمان تناوب سیستم، نسبت میرایی، سطح شکل پذیری و شرایط ساختگاه با استفاده از رکوردهای زلزله ثبت شده در ایران در ساختگاه سنگی و خاک نرم مورد مطالعه قرار می گیرد. بدین منظور، پس از تصحیح رکوردهای زلزله، 55608 تحلیل تاریخچه زمانی خطی و 129024 تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی بدون تکرار و 15600 تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی با فرایند تکراری، برای سیستم های یک درجه آزادی انجام شد. نتایج نشان می دهد که ضریب کاهش مقاومت تسلیم و نسبت جابه جایی غیرالاستیک به طور قابل توجه به زمان تناوب سیستم و سطح شکل پذیری و تا حدودی به شرایط ساختگاه بستگی دارد. همچنین با افزایش سطح شکل پذیری، ضریب کاهش مقاومت به ویژه در محدوده پریودهای متوسط و بلند، بیشتر شده و نسبت جابه جایی غیرالاستیک نیز در محدوده پریودهای خیلی کوتاه، افزایش می یابد. مقایسه طیف های ضرائب به دست آمده بر اساس زلزله های ایران در ساختگاه سنگی با روابط پیشنهادی محققین دیگر نشان می دهد که بین آنها مقداری اختلاف وجود دارد. در نهایت، در این پژوهش با انجام تحلیل رگرسیون غیرخطی روی نتایج به دست آمده برای ضریب کاهش مقاومت تسلیم و نسبت جابه جایی غیرالاستیک، روابطی برحسب زمان تناوب و سطح شکل پذیری برای ضرائب یاد شده بر اساس رکوردهای ثبت شده در ایران در ساختگاه های سنگی و خاک نرم ارائه گردید.
    کلیدواژگان: ضریب کاهش مقاومت تسلیم، نسبت جابه جایی غیرالاستیک، شکل پذیری نیاز، زلزله های ثبت شده در ایران، ساختگاه
  • بررسی میزان انتشار و نحوه پراکندگی آلاینده های حاصل از خودروهای شهر تبریز
    لیلا خازینی*، مینا جمشیدی کلجاهی، Nad&egrave، ge Blond صفحات 23-34
    آلودگی هوای ناشی از خودروها، یکی از بحران های آلودگی هوا در شهرهای پرجمعیت دنیا و ایران است. شرایط جغرافیایی خاص شهر تبریز به عنوان یکی از شهرهای پرجمعیت ایران و قطب تجاری و صنعتی بخش شمال غرب کشور، آلودگی هوا در این شهر را تشدید می کند. در این مطالعه انتشارات حاصل از ناوگان خودروهای سواری شخصی، تاکسی و اتوبوس با استفاده از مدل انتشار IVE مورد بررسی قرار گرفت و مدل پراکندگی AERMOD به منظور بررسی نحوه پراکندگی آلاینده ها و محاسبه درصد اختلاف نتایج پیش بینی شده با مقادیر اندازه گیری شده مورد استفاده قرارگرفت. در حالت کلی، در حدود 6/3 میلیون خودروی شخصی، تاکسی و اتوبوس شهری در سطح شهر تبریز در حال تردد هستند که %7/58، %9/27 و %4/13 از این تعداد به ترتیب در خیابان های مسکونی، شریانی و بزرگراهی انجام می گیرد. میزان انتشار روزانه حاصل از این ناوگان ها در حدود 4/10812 تن می باشد که %2 از آن را انتشارات استارت تشکیل می دهد. آلاینده های CO، CH4، NOx و VOCs با سهم %8/82، %27/11، %18/4 و %52/1 از کل آلاینده های روزانه، بیش ترین میزان انتشار را داشته و در نتیجه این آلاینده ها بالاترین ضرایب انتشار (به ترتیب با میزان 185/4، 57/0، 212/0 و 051/0 تن در هر کیلومتر) را دارند. خودروهای سواری شخصی، تاکسی و اتوبوس به ترتیب عامل انتشار %3/94، %9/3 و %8/1 از کل انتشارات هستند. مدل پراکندگی AERMOD غلظت آلاینده های CO، NOx، SOx و PM2.5 به ترتیب به طور متوسط با %6/140، %6/126، %64 - و %5 اختلاف از مقادیر اندازه گیری شده در ایستگاه های پایش کیفیت هوا پیش بینی کرده است.
    کلیدواژگان: منابع متحرک، خودروها، مدل انتشار IVE، مدل پراکندگی AERMOD
  • محسن خواجه سلیمی، محمدمهدی خبیری*، محمدصابر فلاح نژاد صفحات 35-43
    شدت جراحت یکی از مهم ترین معیارهای سنجش هزینه تصادفات است. شناسایی و اثرسنجی پارامترهای موثر بر شدت جراحت تصادفات می تواند به عنوان ابزاری جهت افزایش ایمنی در اختیار سیاست گذاران قرار گیرد. محققین زیادی در بخش ایمنی، سعی داشته اند با تحلیل تصادفات با رویکردها و مدل های مختلف، به بررسی این مهم بپردازند. هدف از این تحقیق بررسی عملکرد الگوریتم ماشین بردار پشتیبان در پیش بینی شدت تصادفات جاده های بین شهری ایران و تعیین عوامل تاثیرگذار بر شدت جراحت تصادفات است. مدل ماشین بردار پشتیبان تکنیک مدل سازی نسبتا جدیدی در حل مسائل طبقه بندی و رگرسیون است که عملکردی دقیق و قابل قبول نشان می دهد. در این مطالعه با استفاده از داده های تصادفات جاده ای پلیس راهور برای هفت استان اصفهان، خوزستان، خراسان جنوبی، قم، قزوین، کرمان و مازندران، با به کارگیری الگوریتم ماشین بردار پشتیبان به پیش بینی شدت تصادفات در دو سطح جرحی یا فوتی پرداخته شد. نتایج نشان داد حضور وسیله نقلیه سنگین و خودروی سواری مهم ترین عامل در تخمین شدت تصادفات موتورسیکلت ها است و احتمال آسیب دیدگی را افزایش می دهد. در تصادفات مربوط به خودروی سواری عوامل خستگی و خواب آلودگی، حضور عابر پیاده، انحراف به چپ خودروی سواری بر شدت تصادفات خودروی سواری تاثیر مستقیم دارد. همچنین در تصادفات مربوط به کامیون ها، نتایج بیان می کنند انحراف به چپ کامیون، سن بالای راننده و افزایش سرعت خودرو، از مهم ترین عوامل افزایش سطح جراحت در این نوع تصادفات است. زمانی که تصادف کامیون به شکل واژگونی اتفاق بیافتد می توان انتظار سطح جراحت کم تری داشت.
    کلیدواژگان: شدت تصادفات، ماشین بردار پشتیبان، ایمنی جاده ای، تصادفات فوتی
  • مهدی زمانی لنجانی* صفحات 45-52
    یکی از روش های مهم در طراحی تونل در مهندسی مکانیک سنگ و ژئوتکنیک استفاده از روش های تحلیلی است. شاید بتوان گفت در بین روش های تحلیلی استفاده از توابع پتانسیل مختلط جهت این منظور مزایای شایانی دارد. این به خاطر آن است که وضعیت تنش و تغییر شکل های نسبی مربوطه در اطراف تونل به طور هم زمان محاسبه می شوند. توابع پتانسیل مختلف برای تونل های با مقاطع یکنواخت و ساده از قبیل دایره ای و مربعی معمولا راحت تر قابل تعیین اند، در صورتی که برای تونل های مثلثی، ذوزنقه ای، بیضوی و نعل اسبی به صورت مستقیم به دست نمی آیند. در اینجا اگر بتوان از مقاطع پیچیده تونل ها توسط نوعی انتقال یا تبدیل، مقاطع اولیه و یکنواخت تری به دست آورد، در این صورت با استفاده از جایگزینی تبدیل فوق در توابع پتانسیلی مختلط موجود، محاسبه وضعیت تنش و تغییر شکل در اطراف تونل های با مقاطع پیچیده میسر می شود. تبدیل به کار رفته در این تحقیق نگاشت همدیس می باشد که به حجم زیاد در شاخه های مختلف مهندسی از قبیل مکانیک سنگ، مهندسی آب های زیرزمینی و مکانیک سیالات کاربرد دارد. در اینجا نگاشت های همدیس موجود برای مقاطع ساده تونل ارائه و بررسی گردیدند. سپس نگاشت های همدیس، برای تونل های با مقاطع نعل اسبی، بیضوی، نیم دایره ای، نیم بیضی و ذوزنقه ای که دارای بیشترین کاربرد در طراحی تونل های راهسازی و معدنی می باشند، تعیین گردیدند.
    کلیدواژگان: تونل سازی، نگاشت، همدیس، توابع پتانسیل مختلط، تبدیل معکوس
  • غزاله صمدی، بهرام نوایی نیا*، پروانه ناطقی بابگی صفحات 53-64
    در این پژوهش، حل دقیق خمش صفحات ضخیم همسانگرد جانبی واقع بر بستر الاستیک دو پارامتری با استفاده از توابع پتانسیل تغییر مکان ارائه می شود. برای این منظور با استفاده از معادلات سه بعدی الاستیسیته، دستگاه معادلات حاصل از شش معادله کرنش- جابه جایی، شش معادله ساختاری و سه معادله تعادل در هم ادغام و بر حسب تغییرمکان ها بیان شده است. سپس با استفاده از توابع پتانسیل جابه جایی، پانزده معادله به دو معادله دیفرانسیل پاره ای مرتبه دو و چهار مستقل از یکدیگر بر حسب دو تابع پتانسیل تغییر مکان تبدیل گردیدند. حل معادلات حاکم به روش جداسازی متغیرها و اعمال دقیق شرایط مرزی صورت پذیرفته و بر اساس آن پاسخ تغییرمکان ها، تنش ها، برش ها و نیز لنگرها در صفحه بر روی بستر دوپارمتری به دست آمدند. نتایج در حالت خاص برای صفحه نازک همسانگرد و صفحه نسبتا ضخیم همسانگرد با جواب های موجود مقایسه گردیدند که نشان دهنده صحت و درستی نتایج می باشند. در ادامه رفتار خمشی چهار ماده همسانگرد جانبی منیزیم، اپوکسی گرافیت، اپوکسی شیشه ای، الیاف کربنی و نیز و فولاد به عنوان یک ماده همسانگرد کامل با یکدیگر مقایسه شد. نتایج حاکی از آن است که منیزیم و الیاف کربنی به ترتیب بیش ترین و کم ترین میزان تغییرات تغییرمکان را در مقابل افزایش ضخامت از خود نشان می دهند.
    کلیدواژگان: صفحات ضخیم مستطیلی، همسانگرد جانبی، بستر الاستیک دو پارامتری، تابع پتانسیل تغییر مکان، الیاف کربنی
  • روش رهایی پویا برای محاسبه بار کمانشی قاب ها
    جواد علامتیان*، سید محمد حسینی نژاد گوشیک صفحات 65-74
    محاسبه بار کمانشی سازه ها با شیوه های کلاسیک و بررسی دترمینان ماتریس سختی دشوار است. در این مقاله، روش رهایی پویای صریح برای تعیین بار کمانشی قاب ها به کار می رود. نخست، چگونگی محاسبه بار کمانشی با روش های متداول بیان می شود. سپس، شیوه رهایی پویا و رابطه های آن معرفی می گردند. در ادامه، راهکار نوینی بر پایه نمودار بار- تغییر مکان روش رهایی پویا برای محاسبه نخستین بار کمانشی سازه ها پیشنهاد می شود. برای نشان دادن توانایی شیوه پیشنهادی در محاسبه بار کمانشی، چندین سازه شامل ستون ها و قاب های دو بعدی تحلیل غیرخطی هندسی می شوند. نتایج عددی کارایی مناسب شیوه رهایی پویا را در تعیین بار کمانشی نشان می دهد، به گونه ای که کوچک ترین بار کمانشی سازه به صورت ساده در دسترس قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: روش رهایی پویا، بار کمانش، عامل ساختگی، قاب، ضریب بار
  • حسین غفارزاده*، امیرحسین غفاری صفحات 75-83
    در این مقاله با مدل سازی سازه سه بعدی یک ساختمان معیار به بررسی کنترل پاسخ سازه مجهز به سیستم جداگر و میراگر غیرخطی به صورت هوشمند با به کارگیری الگوریتم روش مود لغزشی پرداخته شده است. به منظور استفاده از قابلیت جداگرهای غیرخطی مورد استفاده در این سازه در کاهش پاسخ و مقابله با اثرات زمین لرزه های مختلف، سازه مورد نظر تحت اثر هفت نوع زلزله مختلف تحت تحلیل دینامیکی غیرخطی قرارگرفته است. با توجه به بهره گیری از سیستم جداگرهای غیرخطی، از روش مدل سازی باک ون جهت مدل سازی غیرخطی رفتار این سیستم استفاده شده است. معادلات حرکت سیستم برای روسازه و زیرسازه ساختمان با در نظر گرفتن سه درجه آزادی به صورت دو درجه آزادی انتقالی و یک درجه آزادی دورانی در هر طبقه، نوشته شدند. نتایج تحلیل های متعدد انجام شده بر روی سازه معیار و کنترل فعال آن نشان داد، که با توجه به استفاده از جداگرهای لرزه ای غیرفعال، تحت زلزله های نزدیک گسل، سیستم کنترلی غیرفعال به تنهایی مناسب نبوده و بهره گیری از سیستم کنترلی ترکیبی یا جداگر های لرزه ای هوشمند در این مناطق یک ضرورت محسوب می گردد.
    کلیدواژگان: سازه سه بعدی، الگوریتم کنترل مود لغزشی، جداگر لرزه ای هوشمند، جداگر لرزه ای هسته سربی
  • علی مهدوی* صفحات 85-95
    تحقیق پیش رو به بررسی عددی جریان روگذر از یک سرریز لبه تیز بر اساس روش هیدرودینامیک ذرات روان در حالت دو بعدی می پردازد. میدان جریان حاصل شدیدا پویا بوده و سطح آزاد آن به دلیل جریان روگذر تغییر شکل و انحنای زیادی دارد. دامنه حل در امتداد افق بین مرزهای ورودی (بالادست) و خروجی جریان (پایین دست) گسترش یافته حال آن که جریان در امتداد قائم بین کف آبراهه و سطح آزاد متحرک محدود است. رویکردی متفاوت برای شروع محاسبات و اختصاص شرایط اولیه پیشنهاد شده است که همگرایی نسبتا سریع جریان به حالت ماندگار را به دنبال دارد. همچنین جمله تصحیح هیدرواستاتیک با هدف بهبود خاصیت حفظ حجم سیال به معادله بقای جرم در شکل گسسته افزوده شده است. صحت این ادعا با شبیه سازی طولانی مدت مخزن هیدرواستاتیک در حضور و نیز عدم حضور جمله مذکور تصدیق می شود. افزون بر آن، نتایج از افزایش دقت محاسبات در پیش بینی تراز افتان آب در مخزن بالادست سرریز برای حالت بدون جریان ورودی حکایت می کند. بدین منظور یک رابطه تقریبی در قالب حل تحلیلی معادله بقای جرم ارائه شده است. ضمن مقایسه نتایج تحقیق حاضر با داده های آزمایشگاهی موجود برای نیم رخ تیغه جریان عبوری از سرریز و نیز توزیع سرعت و فشار، تطابقی رضایت بخش حاصل شده است.
    کلیدواژگان: شرایط مرزی جریان ورودی و خروجی، توزیع غیرهیدرواستاتیک فشار، معادلات ناویر- استوکس، روش لاگرانژی
  • محمود رضا عبدی*، یوسف عسگردون صفحات 97-106
    در این تحقیق به منظور کاهش پتانسیل نشست و افزایش ظرفیت باربری رس نرم، تاثیر لایه درشت دانه سطحی تثبیت نشده، تثبیت شده و تسلیح شده با ژئوسنتتیک ها مورد بررسی قرار گرفته است. از ماسه به عنوان لایه درشت دانه، سیمان به عنوان تثبیت کننده و ژئوگرید و ژئوتکستایل با موقعیت های قرارگیری مختلف به عنوان عوامل تسلیح لایه درشت دانه سطحی استفاده شده است. آزمایش ها با به کارگیری پی دایره ای شکل به قطر 50 میلی متر و با استفاده از سیستم بارگذاری CBR تحت بار استاتیکی تا حداکثر نشست معادل 50 درصد قطر پی انجام گردیده است. لایه ماسه با مقادیر 5/2، 5، 5/7 و 10 درصد سیمان تثبیت و محل قرارگیری ژئوسنتتیک ها در وسط لایه ماسه و مرز دو لایه رس و ماسه بوده است. نتایج نشان داده که به کارگیری لایه ماسه ای به صورت تثبیت نشده و تثبیت شده موجب افزایش ظرفیت باربری بستر رسی نرم شده و با افزایش درصد سیمان، ظرفیت باربری خاک افزایش چشم گیری یافته و مکانیزم گسیختگی نیز از حالت گسیختگی برشی سوراخ کننده برای نمونه های تثبیت نشده، به گسیختگی برشی کلی برای نمونه های تثبیت شده تغییر یافته است. با تسلیح ماسه با ژئوسنتتیک ها، ظرفیت باربری بستر رسی افزایش و پتانسیل نشست آن کاهش یافته است. برخلاف نمونه های تثبیت شده در نمونه های مسلح به دلیل مقاومت کششی ژئوگرید و ژئوتکستایل، ظرفیت باربری پس از رسیدن به مقدار حداکثر، کاهش نیافته و روند افزایش با شیب ملایم تری ادامه یافته است.
    کلیدواژگان: رس نرم، ماسه، تثبیت، سیمان، ژئوگرید، ژئوتکستایل
|
  • Elham Asrari *, Bentholhoda Amanat, Tahereh Mahdiar Pages 1-7
    Exposure, takes place every day from natural and artificial sources, but the highest dose is related to normal radiation, which most of it is related to radon exposure. According to the World Health Organization reports, radon after smoking is considered as the second leading cause of lung cancer in the community (Salgado, 2015) (Wheeler, 2012). Ramsar is known as the riskiest place in the world in natural gas radon exposure. Given that, many people in their life or work, such as researchers, miners, hospitals, government offices, schools are exposed to the radioactive material, the feasibility of using available and affordable materials as an adsorbent of radon gas can play an important role in increasing public health (Yousefi, 2014). The objective aim of this study is investigating of various factors affecting radon reduction with montmorillonite in areas with high natural radiation. Effects of weight, adsorbent particle size, humidity, comparison of different materials to reduce radon were considered as other aims of this research.
    Keywords: Radon, montmorillonite, high radiation, adsorption
  • Yield Strength Reduction Factor and Inelastic Displacement Ratio Based on Earthquake Ground Motions Recorded in Iran
    Mehdi Poursha * Pages 9-22
    For economic reasons, current design philosophy allows buildings to experience inelastic deformations under the influence of strong earthquake ground motions. As a result, the design lateral strengths prescribed in earthquake-resistant design provisions are generally lower and, in some cases, much lower than the lateral strength required to maintain a structure in the elastic range in the event of severe earthquakes. Reductions in forces, produced by the hysteretic energy dissipation capacity of a structure, are expressed by strength reduction factors. The yield strength-reduction factor,  is defined as the ratio of the elastic strength demand to the inelastic strength demand as follows.
    Keywords: Yield strength reduction factor, Inelastic displacement ratio, Ductility demand, Earthquake ground motions recorded in Iran, Soft-soil, rock sites
  • Investigation of Emissions and Dispersion of Pollutants from Cars in Tabriz City
    Leila Khazini *, Mina Jamshidi Kalajahi, Nad&Egrave, Ge Blond Pages 23-34
    Air pollution caused by mobile sources is one of the most important problems in the most populated cities of the world and Iran. But most developing countries are not able to accurately identify and determine the composition and amount of the emission from vehicles and evaluation of them, which restricts local policymakers to adopt appropriate policies and decisions. Mobile sources of Tabriz, Iran with about 0.5 million number and the predicted share of about 72% of air pollution (Kahforooshan and Fatehifar, 2013), are the most important source of air pollution in the city, although no studies have been done in this area. In this study, the IVE emission model was used to calculate the amount of emissions from passenger cars, taxis and buses, and the AERMOD model was used to investigate the dispersion manner of CO, NOx, SOx, and PM2.5 pollutants and compare the predicted results by the model and measured values at air quality monitoring station sites.
    Keywords: Mobile source, Vehicle, IVE model, AERMOD dispersion model
  • Mohsen Khajahsalimi, Mohammad Mehdi Khabiri *, Mohammad Saber Fallah Nezhad Pages 35-43
    Accidents as a threat factor to the transport system have widespread political, social, and economic dimensions, which is increasing in developing countries. Iran, as a developing country, has not escaped this danger, but in recent years it has taken preventive measures and crash statistics has been decreasing. Crash injury severity is one of the most important criterions of measuring the costs of accidents. Different methods have been used for predict modeling. Support Vector Machine is a relatively new modeling technique which was proposed to solve the classification and regression problems. That shows accurate and acceptable performance. In the present study, it has been tried to model the severity of accidents with a combination clustering and classification approach, with the help of neural network algorithms, simple parsing, SVM, KNN, and C4.5 algorithms and by comparing the algorithms used assess the ability of each of the algorithms in the prediction of the severity of accidents. The purpose of this study is to evaluate the performance of support vector machine algorithm to predict the severity of road accidents and identify the factors that affect the severity of accidents.
    Keywords: Severity of crashes, Support vector model, Road safety, Fatal crashes, Kernel algorithm
  • Mehdi Zamani Lenjani * Pages 45-52
    One of the powerful methods in tunneling design in rock mechanics and geotechnical engineering is analytical method. Among the analytical models the best model is the use of complex potential functions one. The complex potential method applies conformal mapping. Applications of conformal mappings are made to two-dimensional boundary value problems involving rock mechanic, soil mechanic, heat flow, electrostatics and ideal fluids. Of particular interest is the ability of conformal mappings to map regions with a complicated boundary shape onto regions with a simple boundary shape McMahan (2008). This is because such mapping can be used to solve two-dimensional boundary value problems for the elasticity equations in regions of complicated shape. The required solution follows directly from the fact that conformal mappings map one analytic function into another one.
    Keywords: Tunneling, Mapping, Conformal, Complex potential function, Inverse transformation
  • Ghazaleh Samadi, Bahram Navayi Neya *, Parvaneh Nateghi Babagi Pages 53-64
    The analysis of plates on elastic foundation has a wide range of applications in various fields of engineering, such as civil, mechanical, aerospace, nuclear and marine engineering. Due to soil behavior is dependent on numerous factors, providing full and comprehensive model for foundation is very complicated. Therefore, in order to express properties of the substrate are used the simpler models based on the elastic properties. The simplest of those models, which was presented by winkler in 1867, assumes that the soil medium containing a system of independent spring (Liew et al, 1996). To increase the accuracy of modeling two-parameter models arose that the effect of shear stresses in the substrate is also included. In these models a new parameter is proposed to establish a mechanical connection between the independent springs. An approximate solution for the bending of moderately thick rectangular plates using numerical differential quadrature method was proposed by Han and Liew (1997). Teo and Liew (2002), presented a solution for analysis of shear deformable rectangular plates on Pasternak foundations by using differential cubature method. Displacement potential functions (DPF) method is one of the effective and efficient techniques that can be used to solve elasticity problems. The most advantage of DPF method is that the system of differential equations is uncoupled or at least simplified. This method has been used for 3D analysis of plates by a number of researchers such as Nematzadeh et al (2010) and Moslemi et al (2016) for the bending and buckling solution, respectively.
    Keywords: thick rectangular plate, transversely isotropic, two-parameter elastic foundation, potential functions
  • Dynamic Relaxation Method for Calculating Buckling Load of Frames
    Javad Alamatian *, Seyed Mohammad Hosseininezhad Goshik Pages 65-74
    In the present paper, an explicit algorithm is developed for calculating buckling load of frames. Here, the modified Dynamic Relaxation method is utilized so that the first structural buckling load is achieved.
    Keywords: Dynamic Relaxation (DR), Buckling load, Vector operation, Frame structures
  • Hossein Ghaffarzadeh *, Amir Hossein Ghaffari Pages 75-83
    The present paper investigates the operation of the sliding mode on three-dimensional benchmark building with smart base isolation to reducing the dynamic responses of seismically excitation. According to the being three-dimensional, interweaving responses of the structure with each other, cohesiveness of behavior of superstructure and base level and computing the nonlinear force of base isolation systems, this building is very complex. Under these circumstances, we used extended sliding mode theory to applying the benchmark building. Also, the actuators are located only at the base level and in the two main directions. The results indicate that the proposed control system improved the building responses.
    Keywords: Three dimensional building, Sliding mode control theory, lead-rubber bearing, Smart base isolation
  • Ali Mahdavi * Pages 85-95
    This work presents a numerical investigation of free surface overflow from a sharp-crested weir based on 2-D weakly-compressible Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) method. The flow field behaves highly dynamic with strongly deforming free surfaces generated by overtopping jet. A different way of initializing the computation is developed with the relative merits of more rapid convergence to desired steady state. Improved preservation of bulk fluid volume is obtained by recourse to a new hydrostatic correction term, substituted into the mass conservation law. This is confirmed by analyzing the hydrostatic tank test separately in absence and in presence of the correction term. Improvement is also achieved in predicting the draining process of weir-reservoir system when there is no inflow. Comparison with experimental nappe envelops as well as velocity and pressure distributions demonstrate satisfactory agreement in each case.
    Keywords: Inflow, outflow boundary condition, non-hydrostatic pressure, Navier–Stokes equations, Lagrangian method
  • Mahmood Reza Abdi *, Yousof Asgardun Pages 97-106
    Natural soft clay soils due to the lack of sufficient bearing capacity and the high deformation potential require to be improved using either chemical stabilization methods or physical methods such as soil reinforcement or pre- compression. The method used is greatly influenced by technical and the economic considerations as well as the physical characteristics required (Abdi and Zandieh, 2014). Chemical stabilization generally results in increasing the strength and the bearing capacity and reduces the swelling- shrinkage potential of the clayey soil. On the other hand from ancient times humans have used natural fibers to alleviate the weakness of soil in resisting tensile stresses (Abu-Farsakh et al., 2008). Now-a-days due to the technical progress made synthetic materials such as geo-synthetics are used for soil improvement. Use of geo-synthetics such as geogrids and geotextiles have grown rapidly in the construction of soil structures such as embankment dams for reducing the volume of materials needed as well as drainage purposes, increasing bearing capacity in foundation engineering, etc (Alawaji, 2001). These materials are easy to use and environmentally friendly. Coarse grained materials are also employed in construction of reinforced soil structures due to high drainage and shear strength characteristics as well as volume stability due to moisture variations and time (Alawaji, 2001).
    Keywords: Soft clays, Sand, Stabilization, Cement, Geogrid, Geotextiles