فهرست مطالب

  • سال سی و دوم شماره 4 (زمستان 1398)
  • تاریخ انتشار: 1398/11/29
  • تعداد عناوین: 7
|
  • محمد شریفی پور*، ابوالحسن شریفی، امیر ریزه وندی صفحات 1-12

    در محدوده کرنش های کوچک سرعت موج برشی و متعاقب آن مدول برشی یکی از پارامترهای مهم شناخت خواص دینامیکی خاک است. در این راستا موضوع شناخت تاثیر اندازه دانه ها خاک بر سرعت موج برشی یکی از مسایل مهم است. بررسی محققین در گذشته نشان دهنده تاثیر متفاوت اندازه دانه های خاک بر مدول برشی است. هدف این پژوهش بررسی اثرات طیف گسترده ای از اندازه دانه های روی مدول برشی در خاک های خشک شن و ماسه با استفاده از دستگاه المان خمشی تعبیه شده در سلول سه محوری است. نتایج نشان دهنده حساسیت مدول برشی به تغییرات اندازه دانه های خاک است، به طوری که در بازه ای از اندازه دانه های خاک با افزایش اندازه قطر دانه ها، مدول برشی افزایش و در بازه دیگر با افزایش اندازه قطر دانه ها مدول برشی کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: سرعت موج برشی، خاک دانه ای، آزمایش المان خمشی، مدول برشی، رفتار کرنش کوچک
  • مجید قلهکی*، علی سلیمانی، امید رضاپی فر صفحات 13-30

    امروزه دیوار برشی فولادی در سراسر دنیا به خصوص مناطق با لرزه خیزی زیاد به شدت مورد توجه محققان و طراحان قرار گرفته است و مطالعات عددی و آزمایشگاهی فراوانی جهت شناخت بیشتر رفتار این سیستم انجام شده است. برای استفاده از ظرفیت محدوده رفتار غیر ارتجاعی سیستم ها و سازه ها، لازم است در طراحی سازه روش های غیرخطی مورد استفاده قرار گیرند، اما به دلیل زمان بر بودن این نوع طراحی، از روش استاتیکی خطی معادل بهره گرفته می شود. اما طراحی الاستیک کاملا غیراقتصادی است و به همین منظور از پارامتر ضریب رفتار استفاده می شود. در این تحقیق ضرایب لرزه ای برای سیستم قاب بتن آرمه با دیوار برشی فولادی نازک با استفاده از روش تحلیل دینامیکی غیرخطی فزاینده (IDA) تعیین شده اند. برای این منظور سه ساختمان 7 و 15 و 30 طبقه تحت 10 شتاب نگاشت مختلف حوزه دور و نزدیک آنالیز شدند. بر اساس تحلیل ها ضریب شکل پذیری، اضافه مقاومت و ضریب رفتار سازه به ترتیب 24/4، 48/2 و 9 محاسبه گردید. نتایج نشان داد که ضریب رفتار و شکل پذیری این نوع سیستم با افزایش ارتفاع سازه، کاهش و ضریب اضافه مقاومت افزایش می یابد.

    کلیدواژگان: ضریب رفتار، قاب خمشی بتن آرمه، دیوار برشی فولادی نازک، تحلیل دینامیکی فزاینده
  • فریبرز یوسفوند، سعید شعبانلو*، احمد رجبی صفحات 31-43

    در مطالعه حاضر به وسیله یک مدل ترکیبی نحوه انتقال رسوبات درون مجاری فاضلاب رو مدل سازی می شود. به بیان دیگر، توسط سیستم استنباط فازی عصبی تطبیقی و الگوریتم ژنتیک یک الگوریتم ترکیبی (ANFIS-GA) برای تخمین عدد فرود جریان سه فازی (هوا، آب و رسوب) ارایه داده می شود. در این مطالعه، از الگوریتم ژنتیک برای افزایش کارایی سیستم استنباط فازی عصبی تطبیقی با تنظیم توابع عضویت و سپس به حداقل رساندن مقادیر خطا استفاده گردیده است. الگوریتم ژنتیک (GA) یک روش فرا ابتکاری با الهام از فرایند انتخاب طبیعی است که متعلق به طبقه بندی گسترده تری از الگوریتم های تکاملی (EA) است. سپس با استفاده از مقادیر ورودی، 127 مدل ترکیبی ANFIS-GA معرفی گردید. همچنین مقادیر درصد میانگین مطلق خطا و خطای جذر میانگین مربعات برای مدل برتر به ترتیب مساوی 529/5 و 315/0 به دست آمد.

    کلیدواژگان: رسوب، کانال دایروی، انفیس، الگوریتم ژنتیک، مدل ترکیبی
  • حسن دیواندری*، سینا احمدی پور صفحات 45-65

    با توجه به افزایش تراکم وسایل نقلیه و به دنبال آن نیاز به احداث راه های جدید، سالانه هزینه هنگفتی صرف طراحی و اجرای روسازی های آسفالتی می گردد. همچنین عوامل متعددی از قبیل شرایط اقلیمی و وضعیت ترافیکی گوناگون جاده ها، به مرورزمان باعث ایجاد ترک هایی در سطح جاده می گردند که هزینه هایی نیز صرف تعمیر و نگهداری آن می شود. ترک حرارتی یکی از حالت های شدید خرابی در مناطق سرد است. انتشار و رشد بیشتر در چنین ترک هایی ممکن است به دلیل تنش های کششی حرارتی ناشی از نوسانات دما رخ دهد که می تواند منجر به بروز شکست در روسازی آسفالتی تحت مود I خالص گردد. در این تحقیق سعی شده است که با تعیین چقرمگی شکست () به عنوان یک عامل اصلی جهت تخمین ظرفیت باربری روسازی های ترک خورده در برابر رشد ترک به بررسی مقاومت مخلوط های آسفالتی تحت مود I در دماهای پایین پرداخته شود. بدین منظور پس از ساخت مخلوط های آسفالتی با قیر 70-60، نمونه های نیم دیسک با ترک موثر به عمق 23 میلی متر در سه ضخامت 35، 50 و 65 میلی متر تهیه گردید. سپس با انجام آزمایش شکست در سه دمای زیر صفر (5- 15- و 25- درجه سانتی گراد) و محاسبه میزان چقرمگی شکست با استفاده از بار بحرانی شکست، اطلاعات به دست آمده مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج کلی بیانگر آن بود که افزایش ضخامت نمونه ها و همچنین کاهش دما باعث افزایش در میزان چقرمگی شکست می گردد. درنهایت با استفاده از نرم افزار متلب، مدلی جهت تخمین مقدار چقرمگی شکست آسفالت بر اساس دو پارامتر دما و ضخامت نمونه ارایه گردید. مشخص شد که مدل ارایه شده می تواند مقدار چقرمگی شکست در مخلوط آسفالتی تهیه شده در تحقیق حاضر را در محدوده دمایی و ضخامت های مورد مطالعه، به خوبی پیش بینی نماید.

    کلیدواژگان: روسازی آسفالتی، شکست آسفالت، چقرمگی شکست، شکست مد 1، کشش خالص
  • محمد امیری*، مسعود دهقانی، مائده پاپی صفحات 67-85

    مارن ها ازجمله نهشته های رسوبی هستند که به طورکلی از کانی های رسی و کربنات کلسیم به نسبت های بین 35% تا 65% تشکیل شده اند. وجود کانی های رسی در خاک های مارن به مقدار قابل توجهی در کاهش شاخص دوام و درنتیجه وارفتگی خاک مارن نقش دارد. ازاین رو، تثبیت خاک های مارنی حایز اهمیت است. از سوی دیگر، وجود کربنات به عنوان یکی از اجزای اصلی خاک های مارنی در رفتار مهندسی خاک، به شدت تاثیرگذار است. حرارت چه در حالت گذرا و چه در حالت پایدار موجب تغییر در مشخصات فیزیکی، مکانیکی و ریزساختاری خاک ها به ویژه خصوصیات مهندسی خاک های رسی می شود. بر این اساس، هدف از این پژوهش بررسی تاثیر حرارت بر پارامترهای مقاومتی خاک های مارنی از منظر ریزساختاری است. در پژوهش حاضر تاثیر حرارت بر فرایند رفتاری خاک مارنی با استفاده از آزمایش های درشت ساختار (مقاومت فشاری محدود نشده، حدود اتربرگ، دانه بندی، وارفتگی، جذب آب و انقباض خطی) و آزمایش های ریزساختاری (pH و پراش اشعه ایکس (XRD)) مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور، نمونه ها در معرض سطوح حرارتی (25 تا 900 درجه سلسیوس) قرار گرفته است. آزمایش ها با تاکید بر تغییرات ریزساختاری خاک مارن در دماهای معین و تاثیر تغییرات حرارت بر خصوصیات مکانیکی و مقاومتی خاک از منظر ریزساختاری انجام شده است. بر اساس نتایج به دست آمده خاک های مارنی در دمای 700 درجه سلسیوس دارای بیشترین مقاومت فشاری به میزان 69/27 کیلوگرم بر سانتی مترمربع و دوام در مقابل رطوبت هستند.

    کلیدواژگان: مارن، تثبیت حرارتی، مقاومت فشاری
  • مهدیه مداحی، محسن گرامی*، حسین نادرپور صفحات 87-103

    در مهندسی لرزه ای مبتنی بر عملکرد، وجود محافظه کاری معیارهای پذیرش باعث افزایش هزینه های بهسازی شده است. در نظر گرفتن عدم قطعیت ها می تواند باعث کاهش محافظه کاری ها و هزینه های بهسازی گردد. در این مطالعه، به بحث قابلیت اعتماد سازه بهسازی شده با دیوار برشی فولادی پرداخته و مطالعه شاخص قابلیت اعتماد نسبت به متغیرهای احتمالاتی صورت گرفته است. سازه مورد مطالعه قاب خمشی فولادی نه طبقه است که قبل و بعد از بهسازی تحت تحلیل دینامیکی افزایشی قرارگرفته است. نتایج نشان داد که تنش تسلیم دیوار برشی فولادی نسبت به سایر متغیرهای احتمالاتی بیشترین تاثیر را بر روی پاسخ سازه دارد. بر اساس نتایج، بهسازی سازه باعث کاهش احتمال شکست گردیده و با در نظر گرفتن عدم قطعیت ها در سازه بهسازی شده احتمال شکست افزایش یافته و درنتیجه محافظه کاری موجود کاهش یافته است.

    کلیدواژگان: بهسازی، عدم قطعیت، قابلیت اعتماد، منحنی شکنندگی
  • اعظم صفایی، سعید رضا خداشناس*، کامران داوری صفحات 105-117

    در تحقیق حاضر به‌منظور کاهش خطرات سیل گرفتگی مناطق پایین‌دست حوضه آبریز کن، یک روش ترکیبی از بندهای تاخیری به اضافه دیوار سیل‌بند در محدوده مناطق مسکونی مورد بررسی قرار گرفت، با توجه به آن‌که محل و تعداد سدهای تاخیری بر هیدروگراف سیلاب و درنتیجه ارتفاع و طول دیوار سیل‌بند تاثیر مستقیم داشتند، لازم بود که ترکیب‌های مختلف از بند و دیوار سیل‌بند مورد ارزیابی قرار گیرد تا بهترین ترکیب که هزینه احداث سازه‌ها حداقل و کاهش دبی اوج سیلاب خروجی، حداکثر شود به دست آید. بدین منظور 8 مکان مختلف در سطح حوضه آبریز رودخانه کن برای احداث بندهای تاخیری شناسایی شدند. با جاگذاری 8 بند، 19 بازه به وجود آمد و درمجموع 256 گزینه مختلف مورد ارزیابی قرار گرفت. برای مدل‌سازی هیدرولیکی- هیدرولوژیکی سیلاب از مدل HEC-HMS و برای طراحی بندهای تاخیری از نرم‌افزار CADAM استفاده شد. برای تعیین بهترین ترکیب از روش تصمیم‌گیری چند معیاره TOPSIS استفاده شد. این تحقیق نشان داد که احداث سه سد تاخیری در مکان‌های مناسب به همراه دیوار سیل‌بند، نسبت به سایر گزینه‌ها برتری دارد و می‌تواند دبی پیک سیلاب خروجی از حوضه را (نسبت به عدم وجود سدهای تاخیری) 31.5% کاهش دهد. علاوه بر این، زمان تمرکز سیلاب نیز بیشتر از سایر گزینه‌ها بود.

    کلیدواژگان: بند تاخیری، تصمیم گیری چند معیاره، حوضه آبریز کن، کنترل سیل
|
  • Mohammad SHARIFIPOUR*, Abolhassan sharifi, Amir Rizvandy Pages 1-12

    Under small strains, the shear-wave velocity (Vs) and its resultant maximum shear modulus (Gmax) are important parameters in geotechnical engineering soil dynamics analyses. In this regard, the evaluation of the influences of soil particle size on the dynamic behavior of soils during wave propagation has been an important issue in geotechnical engineering. According to the relevant literature, the influences of grain size on shear wave velocity of soil were completely different in various research studies. This research aims to experimentally examine the effects of a wider range of particle sizes, on maximum shear modulus in dry sandy soils, using a bender element apparatus embedded in a triaxial cell. The results indicated that maximum shear modulus of sand was considerably affected by changes in grain size so that in a particular range of grain size, shear modulus increased as the diameter of soil grains rose, while, in the other range, maximum shear modulus diminished with increasing grain diameter.

    Keywords: Shear Wave Velocity, Granular Soil, Bender Element Test, Maximum Shear Modulus, Small-Strain Behavior
  • majid gholhaki*, ali soleymani, omid rezaei far Pages 13-30

    Nowadays the researchers and experts are interested in steel plate shear wall throughout the world particularly in the regions with high frequency of earthquakes. There has been a number of numerical and experimental studies to get more information about the behavior of this system.to make more use of the capacity of inelastic behavior of the systems and structures it makes necessary to apply Non-linear methods in designing structures. As this method is rather time-consuming the static linear technique is used instead of it, designing elastic is not economical, so it is replaced by coefficient behavior. In this study, the seismic coefficient for the reinforced concrete moment frame with the thin steel plate shear wall is carried out using incremental nonlinear dynamic analysis. Three 7-story, 15-story, and 30-story buildings with different near fault and far fault records were analyzed. The ductility factor, additional strength, and coefficient behavior of the structure were calculated as 4.24, 2.48,9 respectively. The result of this study show that the coefficient behavior, and ductility factor of this system is decreased as the height of the structure goes up but it leads to the increase in the strength Factor.

    Keywords: Coefficient Behavior (R), Reinforcement Moment Frame, Thin Steel Plate Shear Wall, Incremental Dynamic Analysis (IDA)
  • fariborz yosefvand, saeid shabanlou*, ahmad rajabi Pages 31-43

    In this study, the transportation of sediment in sewer flumes is predicted using a hybrid model. On the other hand, the hybrid model (ANFIS-GA) using Adaptive Neuro-Fuzzy Inference Systems (ANFIS) and Genetic Algorithm (GA) for prediction of the Froude number of three-phase (air, water and sediment) flow is developed. In this study, the genetic algorithm is used to increase the ability of ANFIS by tuning the membership functions and subsequently minimize the error. The genetic algorithm (GA) is a meta-heuristic inspired by the process of natural selection that belongs to the larger class of evolutionary algorithms (EA). Then, the 127 hybrid models were defined using input parameters. For the superior model, the Mean Absolute Percentage Error (MAPE) and Root Mean Square Error (RMSE) were computed equal to 5.529, 0.315, respectively.

    Keywords: Sediment, Circular Channel, ANFIS, Genetic Algorithm, Hybrid Model
  • sina Ahmadipour Pages 45-65

    A huge amount of money is spent every year on designing and constructing of asphalt pavements due to an increase in the number of vehicles and, consequently, a higher demand for constructions of new roads. In addition, overtime, different factors such as severe climates and roads traffic conditions create cracks on the road surface that also require spending money on roads maintenance. Thermal cracking is one of the major distress types in the cold regions. Further propagation of such cracks may occur because of tensile thermal stresses induced by temperature fluctuations which can result in pure mode I fracture mechanism in the asphalt pavement. This study aims to determine fracture toughness ( ) as a fundamental parameter for estimating the load bearing capacity of cracked pavements against crack propagation under mode I cracking in low temperatures. To this end, the asphalt mixtures were manufactured with AC 60/70 bitumen. Semi-circular bending (SCB) specimens with effective crack length (a=23 mm) have been prepared in three thickness (35, 50 and 65 mm). We collected data with conducting the fracture tests at three subzero temperatures (-5°C, -15°C and -25°C) and calculating the fracture toughness values using fracture loads. The results indicated that, in general, increasing speciments thickness and decreasing temperature increase fracture toughness. Finally, using MATLAB software, a model was developed to estimate the asphalt fracture toughness according to the two parameters of temperature and specimens thickness. It was determined that the proposed model can predict the values of fracture toughness in asphalt mixtures prepared on present study at the temperature and thickness range of the research.

    Keywords: Asphalt Pavement_Asphalt Fracture_Fracture Toughness_Mode I Fracture_Pure Tensile
  • Masud Dehghani, maedeh papi, M. Amiri * Pages 67-85

    Marls are among sedimentary deposits that generally contain 35 to 65 percent of clay minerals and calcium carbonate. The presence of clay minerals in marls has significant effect on reduction of slake durability index of marls. Hence, marls stabilization is important. Furthermore, the presence of carbonate as one of the main components of marls has drastic influence on engineering behavior of soils. Heat, both in transient or constant forms, results in physical, mechanical and microstructural alternation of soils, especially the engineering properties of clay soils. Accordingly, the purpose of this study is to investigate the effect of heat treatment on strengthening parameters of marls, microstructural perspective. Impression of heat treatment on behaviors of marls, using macrostructure tests (Unconfined Compressive Strength, Atterberg Limit, Granularity, Slaking, Water Absorption and Linear Shrinkage) and microstructural tests (pH and X-ray diffraction) have been assessed. For this purpose, the specimens are exposed to heating surfaces (25 to 900 °C). examinations with emphasize on microstructural alternations of marls on specified temperatures and effect of temperature variations on mechanical and strengthening specifications of soil, have been conducted. According to the results, on 700°C marl soils have the best compressive strength of 27.69 Kg/cm2 and durability against moisture.

    Keywords: marl, Thermal Stabilization, Compressive Strength, XRD
  • Mahdiye Maddahi, mohsen gerami*, Hossein Naderpour Pages 87-103

    In performance-based seismic engineering, conservatism in acceptance criteria has increased the cost of rehabilitation. Considering of uncertainties can reduce the conservatism and the cost of rehabilitation. In this study, reliability of rehabilitated structure with steel shear wall has been discussed and study of reliability index has been performed on probabilistic variables. The studied structure is nine-story steel moment frame that has been analyzed pre-and post-rehabilitation. The results have indicated that yield strength of steel shear wall has the greatest effect on the structural response of other probabilistic variables. According to results, the rehabilitation of the structure has decreases probability of failure and consideration of uncertainties of rehabilitated structure has increased probability of failure and therefore existing conservatism has been decreased.

    Keywords: Rehabilitation, Uncertainty, Reliability, Fragility Curve
  • A. Safaee, Saeed Reza Khodshenas*, K. davary Pages 105-117

    In the present study, a combination of delayed dams in the upstream basin with the coastal dike in the downstream of residential area of the Kan river was studied, so that for this combination, the cost of constructing the structures is minimized and the reduction of flood peak is maximized. For this purpose, multi-criteria decision method and TOPSIS method were used and the best option was determined. This research showed that for the best combination, if 3 delayed dams with coastal river dike are constructed, the peak of output flood reduce to 31.5%. In addition, the diffusion and elongation of the output hydrograph in the superior state were significant and the time of concentration of flood increase.

    Keywords: Delayed dam, Kan river basin, Flood control, Multiple Criteria Decision Making TOPSI