فهرست مطالب

پژوهش های زیرساخت های عمرانی - سال ششم شماره 1 (پیاپی 10، بهار و تابستان 1399)

مجله پژوهش های زیرساخت های عمرانی
سال ششم شماره 1 (پیاپی 10، بهار و تابستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/11/27
  • تعداد عناوین: 12
|
  • محمد حمیدی نیا، محمد مهدی خبیری*، مهدی مخبری صفحات 1-16

    اجرای آسفالت یکی از مهم ترین پارامترهای کیفیت روسازی آسفالت بوده که همواره در هر پروژه پخش آسفالت باید به آن دقت نمود. هدف از این پژوهش، بررسی عملکرد شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم درخت تصمیم و پیش بینی پارامترهای طرح اختلاط و میدانی موثر بر تراکم روسازی بوده تا با شناسایی و کنترل این پارامترها بتوان مقدار پارامتر تراکم را کنترل نمود. در این تحقیق، با استفاده از داده های جمع آوری شده از گزارش تعیین تراکم نسبی آسفالت، گزارش منحنی دانه بندی و نتایج آزمایش های آسفالت گرم و گزارش طرح اختلاط آسفالت همچنین با به کارگیری الگوریتم درخت تصمیم و شبکه عصبی مصنوعی به پیش بینی پارامترهای موثر بر تراکم پرداخته شده است. نتایج نشان می دهد داده هایی که دارای دمای پخش بین 126 تا 155 درجه سانتی گراد، درصد شکستگی در دو جبهه بیشتر از 95.5%، استحکام (مقاومت مارشال) کمتر از 1417.5 کیلوگرم- نیرو و فضای خالی کمتر از 5.45% بودند، تراکم در آنها دارای مقدار مناسب (بیشتراز 97%) بود. در نتیجه، این پارامترها موثرترین پارامترها در طرح اختلاط آسفالت معرفی شد.

    کلیدواژگان: روسازی آسفالتی، تراکم، داده کاوی، درخت تصمیم، شبکه عصبی مصنوعی
  • محمدحسین تقی زاده ولدی*، مهدیه پورهادی گوابری صفحات 17-28

    کاربرد سازه های فضاکار، علی رغم سهولت و سرعت اجرا همواره محدود به پوشش سقف های با دهانه های طولانی است. در حالی که این نوع سازه ها که با مکانیزم پخش بار در کلیه اعضا، از مقاومت قابل قبولی در برابر بارهای وارده اعم از مرده و زنده برخوردار هستند، می توانند جایگزین مناسبی جهت به کارگیری در عرشه پل ها محسوب شوند. بنابراین در این مقاله، با مدل سازی عددی یک عرشه مشبک فضاکار دو لایه با قطر و طول مختلف اعضا، رفتار آن در برابر بارهای مرده و متحرک ناشی از حرکت وسایل نقلیه موتوری مطابق آیین نامه آشتو، مورد بررسی قرار گرفت. فرم یابی هندسی، با استفاده از جبر فرمکسی توسط نرم افزار Formian 2.0 و مدل سازی عددی عرشه های فضاکار با استفاده از نرم افزار اجزای محدود SAP2000 و با تحلیل استاتیکی خطی صورت گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش قطر اعضای عرشه مشبک فضاکار دولایه از 94/13 به 37/19 سانتی متر، سطح مقطع و در نتیجه سختی اعضا افزایش می یابد که این امر منجر به افزایش سختی کل سازه و مقاومت آن در برابر خیز ناشی از بارهای مرده در اثر وزن سازه و خیز ناشی از بارهای متحرک در اثر عبور و مرور وسایل نقلیه موتوری می گردد. همچنین با افزایش طول اعضای عرشه مشبک فضاکار دولایه از 5/1 به 5/4 متر، فاصله بین گره ها افزایش یافته و تعداد گره ها و اعضای دو لایه و مابین آن که قسمت عمده المان های کل سازه در این فاصله قرار دارد، کاهش می یابد و به تبع آن منجر به کاهش بارهای مرده سازه و خیز ناشی از این بار می شود. از طرفی، چون این گره ها از نوع مفصلی انتخاب شده است که دارای آزادی حرکت در تمام جهات می باشند، بنابراین کاهش تعداد گره ها، کاهش نسبی خیز ناشی از بارهای متحرک را به دنبال دارد.

    کلیدواژگان: سازه های فضاکار، عرشه پل، قطر و طول اعضا، خیز
  • محمدرضا تابش پور*، آزاده نوری فرد صفحات 29-40

    قاب های مهاربندی شده برون محور از لحاظ سختی و شکل پذیری رفتاری بینابین قاب خمشی و مهاربند هم محور دارند. به این منظور لازم است طراحی مهاربند و تیر پیوند به نحوی انجام گیرد که در مرحله غیرخطی، تنها تیر پیوند جاری شود. بررسی های میدانی صورت گرفته پس از زلزله سرپل ذهاب نشان می دهد علی رغم اینکه قاب های دارای مهاربند برون محور طراحی نشده و اشکالات اجرایی زیادی دارند، سازه پایداری خود را حفظ کرده است. در این پژوهش با استفاده از مدل سازی یکی از ساختمان های آسیب دیده در زلزله سرپل ذهاب به صورت یک قاب سه طبقه چهار دهانه در نرم افزار ایتبس، رفتار سازه در دو حالت با و بدون دیوار پرکننده مطالعه شده است. نتایج تحلیل ها نشان می دهد وجود دستک قطری دیوار پرکننده موجب کاهش نیروی محوری مهاربندها و کاهش نیروی برشی و لنگر خمشی تیر پیوند می شود. دیوار پرکننده همچنین موجب کاهش تغییرمکان، افزایش سختی و کاهش پریود قاب با مهاربند برون محور می گردد. لذا در چنین شرایطی که اشکالات متعددی در طراحی و اجرای تیر پیوند و مهاربند وجود دارد، اتصال دیوار پر کننده به سازه در حفظ پایداری قاب با مهاربندهای برون محور در زلزله سرپل ذهاب نقش مهمی را ایفا کرده است. در این شرایط اگر دیوار پرکننده وجود نمی داشت، رفتار لرزه ای سازه بحرانی تر می شد و حتی احتمال فروریزش سازه وجود می داشت. بنابراین برای قاب با مهاربند برون محوری که به درستی برای بار زلزله طراحی شده است، چسباندن دیوار پرکننده به قاب باعث اختلال در رفتار شکل پذیر مطلوب این سیستم سازه ای می شود.

    کلیدواژگان: مهاربند برون محور، دیوار پرکننده، زلزله سرپل ذهاب، تحلیل خطی
  • رضا میکائیل*، یاور جلیلی کشتیبان، کوروش شهریار، امیر جعفرپور صفحات 41-53

    ارزیابی و مدیریت ریسک پروژه‏های تونل زنی از دیدگاه مخاطرات ژیوتکنیکی، یکی از گام‏های مهم و ضروری در طراحی و اجرا می‏باشد. قطعه دوم تونل امامزاده هاشم، یکی از طرح‏های بزرگ عمرانی در کشور محسوب می شود که به دلیل ساختار بد زمین شناسی و شرایط نامناسب ژیوتکنیکی در مسیر حفر تونل، طراحی این پروژه را با چالش‏های جدی روبه رو کرده است. در پژوهش حاضر، تلاش شده است تا پس از بررسی و انجام مطالعات زمین شناسی و ژیوتکنیکی در طول مسیر حفر تونل، میزان ریسک کلی طرح با استفاده از تحلیل درخت خطا مورد بررسی قرار گیرد. در طول انجام پژوهش، چهار مخاطره شامل آسیب به پرسنل، سیستم نگهداری، ماشین حفاری و انحراف از مسیر حفر با توجه مخاطرات ژیوتکنیکی محتمل در مسیر حفاری شامل برخورد با نواحی گسله و خردشده، مچاله شوندگی، هجوم آب و ناپایداری تونل مورد بررسی قرار گرفت. آسیب به دستگاه حفاری و آسیب به سیستم نگهداری با اعداد ریسک 5304 و 5230 به عنوان حوادث پرخطر به وجودآورنده ریسک کلی پروژه شناسایی شدند. مخاطرات ناشی از حضور گسل در منطقه و مچاله شوندگی دارای بیش ترین احتمال وقوع برابر با 20 درصد هستند. نتایج حاصل از بررسی‏ها حاکی از ریسک بالای پروژه، نشانگر این واقعیت است که نیاز به انجام اقدامات کنترلی و کاهنده به منظور کاهش ریسک، ضروری می باشد. پس از انجام اقدامات کاهنده و کاهش احتمال وقوع مخاطرات، مقدار ریسک کلی پروژه از محدوده ریسک به محدوده بی خطر (برابر با 271) تقلیل پیدا کرد.

    کلیدواژگان: ریسک‏های ژئوتکنیکی، تحلیل درخت خطا، تونل امام زاده هاشم، انحراف از مسیر حفر، اقدامات کاهنده
  • حمزه روحی، مجید قلهکی* صفحات 55-71
    پدیده خرابی پیش رونده به دلیل اینکه می تواند پایداری کل سازه و ایمنی جانی ساکنین آن را تهدید نماید، طی چند سال اخیر، مورد توجه محافل علمی قرار گرفته است. در خرابی پیش رونده تعیین المان کلیدی که بیشترین پتانسیل ایجاد خرابی را دارد، اهمیت زیادی دارد. چهار مدل سازه فولادی با دو سیستم سازه ای قاب خمشی و دوگانه مهاربندی شده با پلان های مستطیلی و L شکل تحلیل حساسیت شده است. براساس تحلیل فزاینده قایم، در سیستم قاب خمشی فولادی با پلان های مستطیلی و L شکل و در سیستم دوگانه با مهاربندهای میانی، ستون های گوشه و در سیستم دوگانه (مهاربندهای میانی و کناری) با پلان مستطیلی و در سیستم دوگانه (مهاربندهای کناری) با پلان L شکل، ستون داخلی بیشترین پتانسیل خرابی را دارد. نتایج تحقیق نشان می دهد سازه های بلند، عملکرد بهتری در برابر خرابی پیش رونده داشته و افزایش ارتفاع مدل ها در سیستم دوگانه، تاثیر زیادی در کاهش خرابی پیش رونده ندارد.
    کلیدواژگان: خرابی پیشرونده، تحلیل افزاینده قائم، تحلیل حساسیت، المان کلیدی
  • طوبا حیدری دزفولی، علیرضا غنی زاده* صفحات 73-88

    یکی از روش های بهسازی خاک بستر روسازی، استفاده از مواد افزودنی جهت تثبیت خاک است. برای ارزیابی کیفیت مصالح از آزمایش های مقاومت فشاری تک محوری و مقاومت کششی غیرمستقیم استفاده می شود. بهره گیری از این آزمایش ها با توجه به زمان بر بودن عمل آوری نمونه ها وقت گیر است .همچنین در صورت افزایش تعداد نمونه ها می تواند هزینه بر نیز باشد. در این تحقیق، از دو روش مدل سازی شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و سیستم استنتاج عصبی- فازی تطبیقی (ANFIS) جهت پیش بینی مقاومت فشاری و کششی خاک رس تثبیت شده با سیمان و باطله سنگ آهن استفاده شده است. برای این منظور، پارامترهای درصد سیمان، درصد باطله، رطوبت بهینه و مدت زمان عمل آوری، به عنوان ورودی و پارامترهای مقاومت فشاری تک محوری و مقاومت کششی غیرمستقیم، به عنوان خروجی در نظر گرفته شده است و در هر مورد پایگاه داده ای متشکل از 100 داده مورد استفاده قرار گرفته است. مدل سازی با استفاده از این سه روش، برتری مدل شبکه عصبی مصنوعی نسبت به سیستم استنتاج عصبی- فازی تطبیقی را نشان می دهد. همچنین تحلیل حساسیت نشان می دهد که پارامترهای درصد سیمان و درصد باطله به ترتیب بیشترین و کمترین تاثیر را بر مقاومت فشاری و مقاومت کششی پیش بینی شده دارند.

    کلیدواژگان: مقاومت فشاری تک محوری، مقاومت کششی غیر مستقیم، خاک رس تثبیت شده، سیمان و باطله سنگ آهن، هوش محاسباتی
  • سعیده کوهستانی، بیژن سیاف زاده، مهدی شریفی* صفحات 89-102
    در حال حاضر، کاهش ریسک لرزه ای مجتمع های صنعتی به ویژه زیرساخت های تامین انرژی مورد توجه قرار گرفته است. تحلیل های احتمالاتی و قابلیت اعتماد ابزار توانمندی در محاسبه ریسک و هزینه پیدا کرده است. یکی از مهم ترین مجتمع ها و کارخانه هایی که به لحاظ تامین انرژی، پیامدهای مالی، جانی و تعمیرات مورد توجه است، کارخانجات نفت، گاز و پتروشیمی می باشد. این مجتمع ها عمدتا از واحدهای مختلفی تشکیل شده است و هر واحد دارای تجهیزات و سازه های متنوعی با رفتارها و پیامدهای خاص خود می باشد. بررسی رفتار لرزه ای احتمالاتی کارخانه نیازمند درک صحیح رفتار اجزا و تجهیزات تشکیل دهنده آن می باشد. یکی از تجهیزاتی که در هنگام توقف بهره برداری پلنت ها و همچنین جلوگیری از آلودگی محیط زیست در آن ها کاربرد دارد، تجهیز فلر می باشد. فلرها بسته به ارتفاع دارای سه نوع خود ایستا، مهار شده با کابل و مهار شده با سازه پشتیبان (دریک) می باشند. در این تحقیق، رفتار لرزه ای احتمالاتی تجهیز فلر مهار شده با سازه پشتیبان مورد ارزیابی قرار گرفته است. به همین منظور، مطالعه موردی از فلر طراحی و ساخته شده با استفاده از روش اجزای محدود مدل سازی و مورد تحلیل های دینامیکی افزاینده قرار گرفته است. سپس با در نظر گرفتن حالت های مختلف خرابی سازه و براساس نتایج تحلیل منحنی های شکنندگی استخراج شده است. نتایج نشان می دهد در سازه های فلر بلند و نسبتا بلند، به دلیل رفتار انعطاف پذیرسازه، در حالت کلی، مقدار نیازهای لرزه ای وارد شده به سازه اصلی قابل ملاحظه نمی باشند و رفتار کلی سازه نگهدارنده فلر، بیشتر توسط اجزای سازه ای تعیین می گردد. نتیجه حاصل شده در زلزله های مشابه تجربه شده است.
    کلیدواژگان: تحلیل دینامیکی افزاینده، فلر، منحنی شکنندگی، آسیب پذیری لرزه ای، ارزیابی احتمالاتی
  • اکبر چشمی*، علی برهانی، رضا حسینی صفحات 103-113

    تعیین مدول تغییرشکل پذیری مصالح با آزمایش های برجا و آزمایشگاهی امکان پذیر است. مشکلات مربوط به تهیه نمونه، به خصوص در مصالح درشت دانه، کاربرد آزمایش های آزمایشگاهی در تعیین ویژگی های مهندسی مصالح را محدود نموده است. بررسی های زمین شناسی مهندسی ضمن کمک به انتخاب آزمایش برجای مناسب، باعث مدیریت هزینه و افزایش اعتبار نتایج آزمایش ها می گردد. به منظور افزایش ارتفاع سد تنظیمی گتوند نیاز به تعیین مدول تغییرشکل پذیری خاک زیر پی سد می باشد، بدین منظور روشی چند مرحله ای پیشنهاد و انجام شد. در مرحله اول با تلفیق مطالعات زمین شناسی، محدوده مورد مطالعه و اطلاعات به دست آمده از حفر چند گمانه اکتشافی، از روی تاج سد، مشخصات زمین شناسی مهندسی لایه های زیرسطحی زیر پی سد تعیین شد. مصالح زیرسطحی شن همراه با مقادیری ماسه، سیلت و رس است. در این مرحله برای تعیین مدول تغییرشکل پذیری، آزمایش پرسیومتری، دانهول و کراس هول در داخل گمانه ها انجام شد. به دلیل بافت درشت دانه، ناهمگنی و ریزشی بودن مصالح، نتایج مناسبی از آزمایش پرسیومتری به دست نیامد. در مرحله دوم با بررسی های میدانی در مصالح حاشیه رودخانه، تلاش شد لایه های نظیر قرار گرفته در زیر سد در ساحل رودخانه شناسایی و آزمایش بارگذاری صفحه با صفحه دایره ای به قطر 60 سانتیمتر انجام و مدول تغییرشکل پذیری مصالح در کرنش های بالا تعیین شد. با توجه به بافت درشت دانه مصالح به منظور در نظر گرفتن اثر ابعاد صفحه بارگذاری و اندازه دانه ها، در مرحله سوم آزمایش بارگذاری صفحه با صفحه دایره ای به قطر 120 سانتیمتر انجام و مشخص گردید که با تغییر قطر صفحه بارگذاری از 60 به 120 سانتیمتر، میانگین مدول اندازه گیری شده از 2868 به 1075 کیلوگرم بر سانتیمترمربع کاهش می یابد. در این مقاله، ضمن بیان اهمیت مطالعات زمین شناسی مهندسی در انتخاب آزمایش های برجای مناسب، نتایج به دست آمده از آزمایش های مختلف مورد بررسی قرار گرفته است.

    کلیدواژگان: بارگذاری صفحه، آزمایش دانهول و کراس هول، خاک درشت دانه، آزمایشهای برجا، زمین-شناسی مهندسی
  • پدرام حسینی، محمد خلیلی درمنی* صفحات 115-126

    طراحی سازه های با مقاومت کافی در برابر بارهای وارده با کمترین خسارات جانی و مالی از وظایف طراحان سازه است. تا به حال سیستم های دیافراگم متفاوتی برای پوشش سقف سازه‏ها ارایه شده اند و هرکدام از این نوع سقف ها برای یک نوع اسکلت سازه ای مناسب هستند. بنابراین انتخاب نوع اسکلت و سقف سازه از اهمیت زیادی برخوردار است. هدف اصلی از پژوهش حاضر، استفاده از سیستم تصمیم یار به منظور ارایه مدلی برای طراحان سازه، پیمانکاران و سایر کارشناسان ساختمانی برای انتخاب سقف و اسکلت بنا است. در این مقاله، از تکنیک های تحلیل سلسله مراتبی و ویکور فازی برای حل این مساله استفاده شده است. ابزار گردآوری داده در این تحقیق پرسشنامه است و نتایج نشان می‏دهد که برای ساختمان های متعارف استفاده از سقف تیرچه بتنی به همراه اسکلت بتنی گزینه با اولویت بالاتر است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که ساختمان‏های با سقف تیرچه و بلوک و اسکلت بتن آرمه مناسب ترین و سقف تیرچه و بلوک با اسکلت آجری و سقف طاق ضربی بدترین انتخاب از دید افراد خبره برای انتخاب سقف و اسکلت بنا هستند. از جمله مهمترین دلایل این نتیجه سهولت اجرا و هزینه مناسب ساختمان‏های با سقف تیرچه و بلوک و اسکلت بتن آرمه می باشد.

    کلیدواژگان: سیستم تصمیم یار، روش ویکور فازی، طراحی سازه، انتخاب نوع اسکلت سازه و سقف
  • علیرضا مردوخ پور، رامتین صبح خیز*، محسن ایثاری صفحات 127-140
    در مطالعه ی حاضر به بررسی تاثیر انواع مدل های آشفتگی و پدیده کاویتاسیون در سرریز پلکانی سد سیاه بیشه با نرم افزار Fluent پرداخته شده است. سه مدل آشفتگی ε-K با مدل های استاندارد و RNG و ω-K و سه دبی (دبی حداقل و حداکثر به ترتیب معادل 150 و 170 مترمکعب بر ثانیه و دبی سیلاب معادل 203 مترمکعب بر ثانیه) در نظر گرفته شدند. اعتبار سنجی روش عددی با شبیه سازی یک سرریز آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت و تطابق مناسبی مشاهده شد. نتایج نشان داد که در سرریز سد سیاه بیشه با دبی 203 مترمکعب بر ثانیه در ناحیه ی پایین دست سرریز پلکانی، احتمال وقوع پدیده کاویتاسیون محتمل تر است. از این رو می توان در مکان های مناسب، از سیستم هوادهی مناسب استفاده کرد تا با کاهش سرعت در نواحی مورد نظر، احتمال وقوع کاویتاسیون کاهش یابد. همچنین با تغییر در نوع مدل آشفتگی، شاخص کاویتاسیون در هر نقطه از سرریز دچار تغییر می شود، بنابراین انتخاب مدل آشفتگی به منظور بررسی کاویتاسیون از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به طوریکه به عنوان مثال مقدار بیشینه سرعت ایجاد شده در مدل های مورد بررسی با دبی 150 مترمکعب بر ثانیه برای مدل آشفتگی ε-K با مدل استاندارد برابر 1.34 متر بر ثانیه، برای مدل آشفتگی K-ε و مدل RNG برابر 2.32 متر بر ثانیه و برای مدل آشفتگی K-ω برابر 1.32 متر بر ثانیه شد. مدل های K-ε استاندارد و K-ω در تمامی دبی ها بسیار نزدیک به هم بوده و استفاده از مدل آشفتگی K-ε و مدل RNG نسبت به دو مدل دیگر تفاوت داشته است.
    کلیدواژگان: پدیده کاویتاسیون، آشفتگی، سرریزهای پلکانی، سرریز سد سیاه بیشه
  • زهرا مهرابی، رضا کمالیان، محمد بابایی، احسان جباری* صفحات 141-151

    از آنجایی که سرعت جریان و دبی خروجی از تخلیه کننده های عمقی، جهت ایجاد اختلاط سریع در ناحیه میدان نزدیک، زیاد است در نتیجه ابعاد این آبشستگی ها نیز می تواند وسیع باشد و از طرفی رسوب محلی ممکن است منجر به تخریب سازه های ساحلی شود و همچنین بر نحوه گردش آبگرم در ناحیه میدان نزدیک بسیار تاثیرگذار است، پیش بینی یک روش مناسب جهت تخمین محل و عمق این آبشستگی ها در بستر دریا بسیار حایز اهمیت می باشد. مطالعه موردی این تحقیق خروجی نیروگاه نکا است که با استفاده از مدل عددی سه بعدی FLOW-3D مورد شبیه سازی قرار گرفته است. همچنین نمودارهای توسعه مکانی و زمانی آبشستگی و دما استخراج گردید. مقایسه و تحلیل نتایج حاصل از شبیه سازی عددی و داده های میدانی نشان می دهد که فاصله افقی عمیق ترین نقطه حفره آبشستگی از تخلیه کننده با دقت 94 درصد و حداکثر عمق حفره آبشستگی با دقت 58 درصد نسبت به هیدروگرافی بستر نکا بدست آمده است.

    کلیدواژگان: آبگیری از دریا، تخلیه کننده های دریایی، جت آشفته:، مدل عددی FLOW-3D، آبشستگی
  • سید علی بنی هاشمی*، علیرضا شهرکی صفحات 153-173
    مسایل موازنه زمان و هزینه توجه ویژه ای را در ادبیات مسایل زمان بندی به خود اختصاص داده است. هدف از مسئله بهینه سازی موازنه زمان- هزینه، تجزیه وتحلیل کاهش زمان اصلی پروژه با کمترین هزینه است. در این مسایل، تاثیر کیفیت اجرای پروژه برای فعالیت های مختلف لحاظ نشده است. توجه به عامل کیفیت در این بین به اواسط دهه 90 میلادی باز می گردد. از آن زمان تاکنون مقالات بسیاری در این زمینه منتشر گردیده است. در بحث تعادل و موازنه، بین سه تابع هدف زمان، هزینه و کیفیت پروژه نسبت به انجام تحلیل حساسیت هزینه نسبت به تغییرات مدت زمان انجام فعالیت ها اقدام می شود که هدف آن به دست آوردن بهترین ترکیب کاهش زمانی فعالیت ها است، به گونه ای که مجموع هزینه های پروژه، کمینه و کیفیت کل پروژه، بیشینه شود. مقاله حاضر، به طبقه بندی مسایل موازنه زمان، هزینه و کیفیت و بررسی نحوه محاسبه عامل کیفیت در پژوهش ها و همچنین رابطه بین سه هدف زمان، هزینه و کیفیت در پروژه ها و فعالیت های پروژه می پردازد. نتایج تحلیل مقالات نشان می دهد که ارزیابی عامل کیفیت در مسایل موازنه را می توان به چهار دسته تقسیم بندی نمود. در مورد اول، کیفیت از طریق کارهایی که برای اصلاح فعالیت های غیرهماهنگ موردنیاز است به طور ضمنی ارزیابی می شود. در مورد دوم، کیفیت هر فعالیت به عنوان تابعی از مدت زمان و هزینه آن بیان شده است. در مورد سوم، کیفیت یک فعالیت در هریک از حالت های اجرایی احتمالی آن، به صورت تخمینی براساس نظر خبرگان برآورد می گردد و در آخرین مورد نیز کیفیت یک فعالیت توسط شاخص های تعیین شده مورد ارزیابی قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: بهینه سازی، مسئله موازنه زمان-هزینه-کیفیت، زمان بندی پروژه، کیفیت پروژه، کیفیت فعالیت
|
  • Mohammad Hamidinia, MohammadMehdi Khabiri *, Mehdi Mokhberi Pages 1-16

    Asphalt construction is one of the most important parameters of asphalt pavement quality that should always be carefully considered in any asphalt pavement project. The purpose of this study was to evaluate the performance of the decision tree algorithm and artificial neural network in predicting mixture and field design parameters affecting pavement compaction in order to identify and control these parameters to control the compaction parameter value. In this study, we used data collected from relative asphalt compaction determination report, grain curve report and results of hot asphalt experiments and asphalt mix design report recovered from soil mechanics laboratory and using decision tree and artificial neural network algorithm have been proposed to predict the parameters affecting compaction. The results show that data with a distribution temperature between 126 and 155°C, fracture rates in two sides greater than 95.5%, strength (Marshall Resistance) less than 1417.5 kg-force, and Asphalt Void less than 5.45 had a good compaction rate (more than 97%). Also, three parameters of thickness, distribution temperature, and void were introduced as influence variables affecting compaction in the software.

    Keywords: Asphalt pavement, Density, Data Mining, Decision Tree, Artificial Neural Network
  • MohammadHossein Taghizadeh Valdi *, Mahdiyeh Pourhadi Gavabari Pages 17-28

    The use of spatial structures despite the ease and speed of execution is always limited to covering the roofs with long spans. While these types of structures, which by their mechanism of load distribution to all members, have acceptable resistance to incoming loads, both dead and live, can be a good alternative for use in bridges deck. Therefore, in this paper, numerical modeling of a two-layered lattice spatial deck with different diameters and lengths of members, its behavior against dead and live loads caused by moving motor vehicles according to the AASHTO Code is investigated. The geometrical forming of the different topologies was performed using Formex algebra by Formian 2.0 software and numerical modeling of spatial decks using SAP2000 finite element software with linear static analysis. The results showed that with increasing the diameter of the members of the double-layered lattice deck from 13.94 to 19.37 cm, the cross-sectional area and consequently the stiffness of the members increase, which leads to an increase in the stiffness of the whole structure and as a result it leads to an increase in its resistance to dead loads due to the weight of the structure and to the moving loads due to the passage of motor vehicles. Also, with increasing the length of the members of the double-layered lattice deck from 1.5 to 4.5 meters, the distance between the nodes has increased and the number of nodes and members of the two layers, and their between which most of the elements of the whole structure are located at this distance has decreased, and consequently, it leads to a reduction in the dead loads of the structure and deflection due to these loads. On the other hand, because these nodes are selected from the joint type, which has freedom of movement in all directions, the reduction in the number of nodes leads to a relative decrease due to moving loads.

    Keywords: Spatial structures, Bridge deck, Diameter, length of members, Deflection
  • MohammadReza Tabeshpour *, Azadeh Noorifard Pages 29-40

    The Behavior of eccentrically braced frame (EBF) in terms of stiffness and ductility is between moment resisting frame and concentrically braced frame. EBF should be designed in such a way that yielding is only concentrated in the link beam at the non-linear stage. Field survey after the Sarpol-e Zahab earthquake shows that despite several defects in structural design and construction of EBFs, they have remained stable. In this study, one of the damaged buildings in the Sarpol-e Zahab earthquake, in the form of a three-story four-bay frame was modeled in Etabs and its seismic behavior in two cases; with and without infill walls was studied. The results of the analyses show that the presence of diagonal struts of infill walls reduces the axial force of the braces, the shear force, and the bending moment of the link beams. Infill walls also reduce lateral displacement and period of EBF, and they increase the lateral stiffness. Therefore, in the condition that there are several defects in the design and construction of link beams and braces, connecting the infill walls to the structure has a positive achievement. In this condition, if there were not infill walls, there would be a possibility of structural collapse.

    Keywords: Eccentrically braced frame, Infill wall, Sarpol-e Zahab earthquake, Linear analysis
  • Reza Mikaeil *, Yavar Jalili Kashtiban, Kourosh Shahriar, Amir Jafarpour Pages 41-53

    One of the important steps in designing and implementation of tunneling projects is analyzing and managing the risks from the viewpoint of geotechnical risks. Second part of the Emamzadeh Hashem tunnel is one of the greatest civil projects in Iran that has faced with serious and important challenges in design because of the poor geological structure and geotechnical condition in excavation track. In this research, try to be after the geological studying in the tunnel excavation track, the overall risk amount be assessed by fault tree analysis. During this study, 4 important event including damage to the personnel, damage to the TBM, damage to the restraint system and deflection from the excavation track was identified and studied by using the geotechnical hazards like: encounter to fault and comminuted areas, squeezing, water inrush and tunnel instability. Results of the analysis show that reasons of the higher risk in this project are damage to the TBM and damage to restraint system. So, the higher risk should be reduced by doing some reducer proceedings like concrete injection. After these proceedings, the overall risk came to the poor area in the risk classification. According to the results, in this project, damage to the TBM and damage to restraint system have the highest risks and their risks should be reduced by doing some reducer proceedings like concrete injection. After these proceedings, the overall risk came to the poor area in the risk classification.

    Keywords: Geotechnical risks, Fault tree analysis, Emamzadeh Hashem Tunnel, Damage to the TBM, Risk management
  • Hamze Rouhi, Majid Gholhaki * Pages 55-71
    The progressive collapse because it can be sustained the whole structure and the safety of the lives of residents threatens that has been the focus of scientific circles over the past few years. In the progressive collapse determining the key element that most potential for failure is of great importance. Four structural steel structures with two frames and dual systems are sensitivity analyzed with two structural systems in rectangular and L- shaped planes. Based on the results of the pushdown analysis in steel moment frame with rectangular and L-shaped planes and the dual system with middle braces, the corners column and the dual system (middle and corner braces) with a rectangular plan and in the dual system (corner braces) with the L- plan the internal column has the most potential for collapse. The results show that higher-heightened structures have a better performance against progressive collapse, and the increase in the height of the models in the dual system does not have much effect on reducing progressive collapse.
    Keywords: Progressive collapse, Push down analysis, Sensitivity analysis, Key element
  • Toba Heidari Dezfuli, AliReza Ghanizadeh * Pages 73-88

    One of the Practical solutions for improving subgrade soil is the utilization of additives for soil stabilization. Generally, the unconfined compressive strength (UCS) and indirect tensile strength (ITS) tests are employed for quality control of stabilized materials. These tests are time- consuming due to the time needs for curing of samples, and can also be costly if the number of samples increases. In this study, we have employed two methods including artificial neural network (ANN) and adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) to predict UCS and ITS of clayey subgrade soil stabilized with Portland cement and iron ore mine tailing (IOMT). To this end, cement content, IOMT content, optimum moisture, and curing time were considered as input parameters, and unconfined compressive strength, as well as indirect tensile strength, were considered as output parameters and in each case a dataset consisting of 100 data points were used for developing computational intelligence models. Modeling by means of these three methods confirmsthe superiority of the artificial neural network model over ANFIS model. Also, the sensitivity analysis showed that the Portland cement content and IOMT Content have the greatest and lowest effect on the predicted compressive and tensile strength, respectively.

    Keywords: Unconfined Compressive Strength, Indirect Tensile Strength, clay Soil, Portland cement, iron ore mine tailings, computational intelligence
  • Saeedeh Kouhestani, Bijan Sayyafzadeh, Mahdi Sharifi * Pages 89-102
    Risk reduction and management of oil, gas, and petrochemical plants are important in terms of energy supply, financial implications, life loss, and repairs. Probabilistic analysis and reliability methods are effective approaches for calculating the risk and cost to such plants, which are composed of units with different types of equipment and structures that have different responses and consequences. One major piece of equipment in a plant that has been shut down is the flare. Depending on the height, the flares can be self-supported, guy-supported, or derrick-supported. The current study investigated the seismic probability behavior of a derrick-supported flare. An existing flare was investigated using the finite element method and incremental dynamic analysis as a case study. The different limit states of the structures were considered when calculating the fragility curves using the results of incremental dynamic analysis. The results showed that the seismic demand on the main structure of the flare stack in the ordinary seismic intensity range was not significant due to the flexible behavior of the structure.
    Keywords: Incremental dynamic analysis, Flare, Fragility Curve, Seismic vulnerability, Probabilistic assessment
  • Akbar Cheshmi *, Ali Borhani, Reza Hosseini Pages 103-113

    The engineering properties of geomaterials are determined by laboratory and In-situ testing. Problems associated with sampling, especially in coarse-grained soils, limit the laboratory testing applications to determine the engineering properties of these types of soils. Engineering geological studies would help in-situ test selection as well as managing of the coast and the validity of test results. To increase the height of the Gotvand regulatory dam, determining deformation modules of subsurface material is needed, so a multistage method has been suggested and done. For this purpose, a multi-step method was proposed and performed. In the first stage, the engineering geological properties of subsurface materials have been investigated by using geological study and exploration borehole data. The subsurface materials are gravel with some sand, silt, and clay. At this stage, to determine the modulus of deformability, pressuremeter (PMT), downhole and crosshole tests were performed. Due to the coarse texture and, heterogeneity of the materials, good results were not obtained from the pressurmeter test. in the second stage and with reference to data in first stage, the extension of same strata beneath the dam has specified in river’s left bank and the measurement of deformation modules has done by plate loading test (PLT) using circular plates of 60 cm diameter. In the last stage, to investigate the effect of plate dimensions and particle size, PLT using circular plates of 120 cm diameter has been done. By changing the loading plate diameter from 60 to 120 cm, the average measured modulus decreases from 2868 to 1075 kg/cm2. In this paper, while expressing the importance of engineering geology studies in selecting suitable in situ tests, the results obtained from various tests have been reviewed.

    Keywords: Plate load test, Downhole, Crosshole tests, Coarse grained soil, In situ test, Engineering geology
  • Pedram Hosseini, Mohammad Khalily Dermany * Pages 115-126

    Designing structures with sufficient resistance to loads with minimal human and financial losses are the duties of structural designers. However, various diaphragm systems have been proposed to cover the roofs of structures, and each of these types of roofs is suitable for one type of structure. Therefore, choosing the type of structure and roof of the structure is very important. The main purpose of this study is to use the decision support systems to provide a model for structural designers, contractors and other construction experts to select the roof and structure of the building. In this paper, hierarchical analysis and fuzzy Vickor techniques are used to solve this problem. The data collection tool in this research is a questionnaire and the results show that for conventional The results of this study show that buildings with reinforced concrete joist and reinforcement concrete frame structures are the most suitable and the masonry building with jack Arch roofs are the worst choice from the point of view of experts to choose the roof and the type of the frame structure. One of the most important reasons for this result is the ease of implementation and reasonable cost of Reinforcement Concrete joist and Reinforcement Concrete frame structures.

    Keywords: decision support system, fuzzy Vickor techniques, structural design, selecting the type of structure, selecting the type of roof
  • Alireza Mardookhpour, Ramtin Sobhkhiz *, Mohsen Isari Pages 127-140
    In the present research, the effects of different turbulence models and cavitation phenomenon in the stepped spillway of Siah Bisheh dam was investigated using the FLUENT model. Three standard K-Epsilon, Renormalization Group (RNG) K-Epsilon, and K-Omega turbulence models were employed for minimum, maximum, and flood discharge flows of 150, 170, and 203 cm3/s, respectively. The numerical method was validated by simulating a laboratory spillway, by which an appropriate consistency was observed. Also, the results showed that the probability of the cavitation phenomenon was more likely for a discharge flow of 203 cm3/s downstream of the stepped spillway area of the Siah Bisheh dam. Therefore, an appropriate aeration system can be utilized in suitable locations to reduce the probability of cavitation by decreasing velocity in the desired areas. Moreover, the cavitation index changed at each point of the spillway by changing the turbulence model type. Therefore, choosing the turbulence model to investigate the cavitation is of great importance. For example, the maximum velocities created in the investigated models with a discharge flow of 150 cm3/s for standard K-Epsilon, RNG K-Epsilon, and K-Omega turbulence models were 1.34, 2.32, and 1.32 m/s, respectively. The standard K-Epsilon and K-Omega models were very similar in all discharge flows and the results of the RNG K-Epsilon turbulence model were different from the other two models.
    Keywords: Cavitation phenomenon, Turbulence Models, Stepped Spillway, Siah bisheh Spillway
  • Zahra Mehrabi, Reza Kamalian, Mohammad Babaee, Ehsan Jabbari * Pages 141-151

    In this paper, the mechanism of scouring caused by turbulent jet out of deep drainage of power plants has been investigated. The flow velocity and discharge flow from these drains are high for fast mixing in the near field area, hence the size of these scours is also vast. Since local sediment may lead to the destruction of coastal structures, as well as the effect of spawning in the near field area, the prediction of a suitable method for estimating the location and depth of these scours in the seabed is very important. The case study is the Neka power plant located in Mazandaran near Neka city. Three-dimensional FLOW-3D model is used for simulation. Comparing and analyzing the results of numerical simulation and field data indicate that the horizontal distance of the deepest scour hole from the discharger is acceptable with a precision of 94% and the maximum depth of the scour hole with a precision of 58% compared to the bathymetry of the Neka substrate.

    Keywords: Dewatering marine evacuators, turbulent jet, close field, FLOW-3D numerical model, scouring
  • Sayyid Ali Banihashemi *, Alireza Shahraki Pages 153-173
    The purpose of optimizing the time-cost trade-off problem is to analyze the reduction of the original project time with the lowest cost. In these issues, the impact of project implementation quality on various activities has not been taken into account. Attention to the quality factor goes back to the midnineties. Many articles have been published since then. In the equilibrium discussion, the three objectives of time, cost and quality of the project are to perform a cost-sensitivity analysis of the variations in the duration of activities to obtain the best combination of reduction in activities. This is to minimize total project costs and maximize overall project quality. This paper classifies the issues of time, cost and quality trade-off and examines how to calculate the quality factor in research as well as the relationship between the three objectives of time, cost and quality in projects and project activities. The results of the analysis of the articles show that the evaluation of the quality factor in equilibrium problems can be divided into four categories. In the first case, quality is implicitly assessed through the tasks needed to modify the non-coordinated activities. In the latter case, the quality of each activity is expressed as a function of its duration and cost. In the third case, the quality of an activity in each of its possible execution modes is estimated by experts, and in the latter case, the quality of an activity is assessed by the set of indicators.
    Keywords: optimization, Time-cost-quality trade-off problem, Project Scheduling, Project Quality, Activity Quality