فهرست مطالب

  • سال سی و دوم شماره 2 (1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/10/02
  • تعداد عناوین: 6
|
  • غلامحسین حامدی* صفحات 1-16

    خرابی رطوبتی در مخلوط‌های آسفالتی از دست دادن دوام و مقاومت ناشی از تاثیر رطوبت تعریف می‌شود. در این پژوهش، تاثیر استفاده از ماده پلیمری پلی‌وینیل‌کلراید به‌عنوان اصلاح‏کننده قیر بر خرابی رطوبتی مخلوط‏های آسفالتی بررسی شده است. آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم در شرایط خشک و 1، 3 و 5 سیکل یخ‐ذوب و روش ترمودینامیک بر اساس اندازه‏گیری اجزای انرژی آزاد سطحی سنگ‌دانه‌ها و قیرها برای بررسی تاثیر مواد پلیمری استفاده شده است. نتایج ارائه‌شده در این پژوهش نشان می‏دهد که استفاده از پلیمر پلی‏وینیل‏کلراید باعث افزایش مقاومت مخلوط آسفالتی در برابر خرابی رطوبتی شده است. همچنین، پلی‏وینیل‏کلراید مقدار انرژی آزاد پیوستگی را افزایش و انرژی جداشدگی را کاهش داده است که باعث کاهش نرخ خرابی رطوبتی مخلوط‏های آسفالتی می‏شود.

    کلیدواژگان: مخلوط آسفالت گرم، خرابی رطوبتی، مقاومت کششی غیرمستقیم، روش ترمودینامیک
  • مرتضی جلیلی قاضی زاده، امیر کاووسی، علی اصغر صادقی، حمید فرهاد* صفحات 17-34

    در این پژوهش به بررسی رفتار خستگی مخلوط های آسفالتی حاوی سرباره کوره قوس الکتریک پرداخته شده است. پس از ارزیابی خصوصیات سرباره فولادی، پنج سری مخلوط آسفالتی با درصدهای وزنی مختلف سرباره (جایگزین بخش درشت‌دانه مصالح آهکی) تهیه شد. با استفاده از آزمایش خمش چهار نقطه‌ای، رفتار خستگی مخلوط ها در حالت کرنش کنترل شده ارزیابی شد. سپس با استفاده از عمرخستگی های به‌دست‌آمده، مدل های پیش‌بینی عمرخستگی توسعه داده شد. همچنین مدل خستگی بر اساس نتایج آزمایش کشش غیرمستقیم، مدول برجهندگی و بر پایه ی مفهوم انرژی شکست ارائه گردید. نتایج این مطالعه نشان داد که استفاده از سرباره، منجر به بهبود رفتار خستگی مخلوط آسفالتی می شود. همچنین مدل های توسعه داده شده دقت خوبی در پیش‌بینی عمرخستگی دارد. مدل به‌دست‌آمده از نتایج آزمایش کشش غیرمستقیم و مدول برجهندگی نیز نشان داد که می توان از پارامتر انرژی شکست برای تعیین عمرخستگی مخلوط های آسفالتی حاوی سرباره استفاده نمود.

    کلیدواژگان: مخلوط آسفالتی، سرباره کوره قوس الکتریک، مدل خستگی، انرژی شکست
  • محمد طاهر کمالی*، یاسر محمدی، آرش انصاری، بابک شکرالهی زاده صفحات 35-44

    در این مقاله یک حل سه‌بعدی با فرمول بندی ترکیبی لایه گون جهت ورق‌های کامپوزیت لایه ای با هندسه و شرایط مرزی دلخواه ارائه‌شده است. در این مطالعه میدان های جابه‌جایی و تنش  خارج از صفحه به‌صورت مجموع یک سری توابع با ضرایب مجهول در نظر گرفته می شوند. شرایط مرزی و پیوستگی جابه‌جایی ها و تنش‌های بین لایه ای در مرز لایه های دقیقا ارضا می شوند. معادلات تعادل و سازگاری، با استفاده از اصل تغییرات ریزنر اعمال می شوند. نتایج نشان می دهند که فرمول بندی ترکیبی نسبت به فرمول بندی جابه‌جایی دارای همگرایی سریع‌تری است و تنش‌های بین لایه ای را با دقت بهتری ارائه می کند.

    کلیدواژگان: ورق های کامپوزیت چندلایه ای، اصل تغییرات ریزنر، فرمول بندی ترکیبی لایه گون، تنش های بین لایه ای، شرایط مرزی
  • منوچهر اسماعیل وندی، مهدی اسدی آقبلاغی* صفحات 45-60

    در این مقاله به بررسی ویژگی‌های هیدرولیکی جریان عبوری از درون یک سیستم مرکب کالورت دایره ای-سرریز به صورت آزمایشگاهی برای 12 مدل پرداخته شد. منحنی دبی اشل برای مدل های مختلف ارائه شد. نتایج نشان داد که به ازای یک هد مشخص دبی سازه ترکیبی بیشتر از مجموع دبی کالورت و دبی سرریز بود. همچنین، ضریب دبی برای سازه ترکیبی بین 25/0 تا 73/0، برای سرریز بین 25/0 تا 63/0 و برای کالورت 33/0 تا 77/0 تغییر می کرد. پارامتر بدون بعد  (هد به قطر) بیشترین تاثیر را بر روی ضریب دبی داشته است. علاوه براین، معادلات رگرسیونی برای تخمین ضریب دبی ارائه شدند.

    کلیدواژگان: آنالیز ابعادی، اندازه گیری دبی جریان، رگرسیون خطی، معادله دبی، منحنی دبی-اشل
  • تهمینه عباسی، بهرام نوایی نیا*، لیلا کلانی ساروکلایی صفحات 61-82

    در این مقاله به بررسی ویژگی‌های هیدرولیکی جریان عبوری از درون یک سیستم مرکب کالورت دایره ای-سرریز به صورت آزمایشگاهی برای 12 مدل پرداخته شد. منحنی دبی اشل برای مدل های مختلف ارائه شد. نتایج نشان داد که به ازای یک هد مشخص دبی سازه ترکیبی بیشتر از مجموع دبی کالورت و دبی سرریز بود. همچنین، ضریب دبی برای سازه ترکیبی بین 25/0 تا 73/0، برای سرریز بین 25/0 تا 63/0 و برای کالورت 33/0 تا 77/0 تغییر می کرد. پارامتر بدون بعد  (هد به قطر) بیشترین تاثیر را بر روی ضریب دبی داشته است. علاوه براین، معادلات رگرسیونی برای تخمین ضریب دبی ارائه شدند.

    کلیدواژگان: آنالیز ابعادی، اندازه گیری دبی جریان، رگرسیون خطی، معادله دبی، منحنی دبی-اشل
  • آتوسا رضازاده عنبرانی، محمود فغفور مغربی* صفحات 83-100

    از میان دلایل مهم شکست سد خاکی روگذری عمده ترین دلیل است. در تحلیل شکست سد به علت روگذری تحلیل عدم قطعیت و محاسبه ریسک ضروری است. در این پژوهش کاربرد تحلیل ریسک شکست سد خاکی بر اثر سرریز شدن آب از بدنه سد بر پایه تحلیل فراوانی یک متغیره و دو متغیره سیلاب با استفاده از توزیع لوگ نرمال برای سد خاکی تبارک آباد واقع در خراسان رضوی بررسی شده است. نتایج تحلیل فراوانی دو متغیره سیلاب در شش هیدروگراف جریان ورودی و با در نظر گرفتن V Qp– (ترکیب دبی و حجم سیلاب) برای دوره بازگشت های توام 50، 100 و 200 سال ارائه شده است. ریسک روگذری بر اساس تحلیل فراوانی تک متغیره سیلاب و برای همه هیدروگراف های حاصل از تحلیل فراوانی دو متغیره و شش تراز اولیه آب در مخزن با درنظرگرفتن دبی اوج سیل، تراز اولیه آب و ضریب دبی سرریز به‌عنوان متغیرهای غیرقطعی ارزیابی شده است. برای انجام تحلیل عدم قطعیت از روش شبیه سازی مونت کارلو و تکنیک نمونه گیری لاتین هایپرکیوب استفاده شده است. نهایتا، نتایج به‌دست‌آمده با استفاده از هر دو روش تحلیل فراوانی سیلاب یک متغیره و دومتغیره در دوره بازگشت‌های مختلف با هم مقایسه گردید. نتایج نشان داد که ریسک روگذری برآورد شده در همه دوره بازگشت ها بر اساس تحلیل فراوانی سیلاب دو متغیره بیشتر از روش تک متغیره بوده که خطرات بیشتری به همراه دارد. همچنین هیدروگراف V1-Q که دارای بیشترین حجم سیلاب بوده، در همه ارتفاع ها از ریسک بیشتری نسبت به بقیه هیدروگراف ها برخوردار است. در برآورد ریسک روگذری بر اساس تحلیل فراوانی یک متغیره و دو متغیره، بالارفتن تراز آب در مخزن، نسبت به استفاده از سیلاب‌های با دوره بازگشت طولانی تر، منجر به روند افزایش ریسک محسوس‌تری خواهد شد، به‌طوری‌که در ارتفاع 66 متری تراز سطح آب، مقدار ریسک روگذری برای سد بسیار بالا است.

    کلیدواژگان: عدم قطعیت، ریسک روگذری، تحلیل فراوانی یک متغیره و دو متغیره سیلاب، شبیه سازی مونت کارلو، نمونه گیری لاتین هایپرکیوب
|
  • Gholam Hossein Hamedi* Pages 1-16

    Moisture damage is defined as loss of strength and durability of asphalt mixtures in the presence of water. In this study, the effect of Polyvinyl Chloride (PVC) polymer was evaluated as an asphalt binder modifier on the moisture damage of HMA. Indirect tensile test in dry and 1, 3 & 5 freeze-thaw conditions and thermodynamic method according to the measurements of surface free energy components of aggregates and asphalt binders were used for evaluating the effect of polymeric materials. The results of this study show that using of PVC cause an increase in the strength of the asphalt mixture against the moisture damage. Also, PVC increased the free energy of cohesion and reduced the debonding energy. These cause decreased in the rate of the moisture damage of asphalt mixtures.

    Keywords: Hot mix asphalt, Moisture damage, Polyvinyl Chloride, Indirect tensile strength, Thermodynamic method
  • Morteza Jalili Qazizadeh, Amir Kavussi, Aliasghar Sadeghi, hamid farhad* Pages 17-34

    This research was conducted in order to evaluate fatigue resistance properties of asphalt mixes containing Electric Arc Furnace (EAF) steel slag. After evaluating properties of EAF steel slag, five sets of mixes were prepared in laboratory. Each set consisted of a combination of a control limestone aggregate mixed with a specific amount of EAF steel slag. Four points bending beam fatigue testing was performed on all mixes (at strain controlled mode). Based on fatigue lives, fatigue predicting models were developed. Moreover, a fatigue prediction model which was obtained from indirect tensile test, resilient modulus and was based on fracture energy was developed. The results showed that the inclusion of EAF in mixes improved fatigue life of mixes considerably. Very good correlations were observed between responses and fatigue life of mixes. In addition, models based on fracture energy (DEf/DEIDT) predicted reasonably well fatigue life of mixes containing EAF materials

    Keywords: Asphalt mixture, EAF, Fatigue model, Fracture energy
  • Mohammad Taher Kamali*, Yaser Mohamadi, Arash Ansari, Babak Shokrolahi Zadeh Pages 35-44

    In this paper, a three-dimensional solution with mixed layerwise formulation is presented for multi-layer composite plates with arbitrary geometry and boundary conditions.  In this study, the displacement field the out-of plane stresses are considered as a sum of a series of functions with unknown coefficients. The boundary conditions and the continuity of the displacement field and the traction stresses between the layers are exactly satisfied. Equilibrium and compatibility equations are also applied using the Reissner's variational principle. The results show that the mixed formulation has faster convergence than displacement based formulation, and provides more accurate values of interlaminar stresses.

    Keywords: Multi-Layer Composite Plates, Reissner's Variational Principle, Layerwise Mixed Formulation, Interlaminar Stresses, Boundary Conditions
  • Manoochehr Esmayilvandi, Mahdi Asadi Aghbolaghi* Pages 45-60

    In this research, the hydraulic characteristics of flow through circular culverts and over broad crested weir are experimentally investigated for 12 models. Stage discharge rating curve was presented for each model. The results show that for a specific head, the discharge of combined structure is greater than the summation of discharge of weir and culvert. Also, the discharge coefficient for the combined structure is varying from 0.25 to 0.73 and for the weir is varying from 0.25 to 0.63 and for the culvert is varying from 0.33 to 0.77. The dimensionless parameter H/D (head to diameter) has the greater influence on discharge coefficient. In addition, regression equations are presented for estimation of discharge coefficient.

    Keywords: Dimensional Analysis, Discharge Equation, Flow discharge measurement, Linear regression, Stage discharge rating curve
  • Tahmineh Abbasi, Bahram Navayi Neya*, Leyla Kalani Sarokolayi Pages 61-82

    In this research, the hydraulic characteristics of flow through circular culverts and over broad crested weir are experimentally investigated for 12 models. Stage discharge rating curve was presented for each model. The results show that for a specific head, the discharge of combined structure is greater than the summation of discharge of weir and culvert. Also, the discharge coefficient for the combined structure is varying from 0.25 to 0.73 and for the weir is varying from 0.25 to 0.63 and for the culvert is varying from 0.33 to 0.77. The dimensionless parameter H/D (head to diameter) has the greater influence on discharge coefficient. In addition, regression equations are presented for estimation of discharge coefficient.

    Keywords: Dimensional Analysis, Discharge Equation, Flow discharge measurement, Linear regression, Stage discharge rating curve
  • Atousa Rezazadeh Anbarani, Mahmoud F. Maghrebi* Pages 83-100

    Among the most important causes of dam failure, overtopping is the main causes. Analysis of dam failure due to overtopping is essential to calculate the failure risk considering the uncertainties. In this study, the application of risk analysis for earth dam failure due to overtopping based on univariate and bivariate flood frequency analysis has been investigated using log-normal distribution for the Tabarak-Abad earth-fill dam located in Khorasan Razavi province of Iran. Considering Qp – V combinations (flood peak discharge - flood volume) for the joint return periods of 50, 100 and 200 years, the results of the bivariate flood frequency analysis have been proposed in the form of six inflow hydrographs. The overtopping risk has been evaluated based on the univariate flood frequency analysis for all hydrographs resulted from bivariate frequency analysis with different return periods and six initial depth of water in the reservoir, considering quantile of flood peak discharge, initial depth of water in the reservoir and discharge coefficient of spillway as uncertain variables. Uncertainty analysis is conducted using Monte Carlo simulation method and Latin hypercube sampling technique. Finally, comparison of univariate and bivariate flood frequency analysis within different periods indicates that bivariate flood frequency analysis method resulted in greater estimated overtopping risk values in all return periods which is accompanied with higher degree of risk. Also, the V1-Q hydrograph, which has the highest volume of flood, is associated with a higher risk in all waterlevels in comparison to other hydrographs. Moreover, to evaluate overtopping risk based on univariate and bivariate frequency analyses, the increasing trend of risk values for rising water level in the reservoir is more tangible than that of increasing return periods. So that at the water level of 66 meters, overtopping risk for the dam is very high.

    Keywords: Uncertainty, Overtopping risk, Univariate, bivariate flood frequency analysis, Monte¬ Carlo Simulation, Latin Hypercube Sampling