فهرست مطالب

فصلنامه رویکردهای نوین در مهندسی عمران
سال چهارم شماره 2 (تابستان 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/12/10
  • تعداد عناوین: 5
|
  • وحید صابری*، حمید صابری، عباسعلی صادقی، سیده وحیده هاشمی صفحات 1-22
    مهاربند کمانش تاب (BRB) نوعی میراگر با قابلیت استهلاک انرژی بالا است. این میراگر شامل هسته ی فولادی لاغر، پوشش بتنی که جهت نگهداری هسته ی فولادی به صورت پیوسته و جلوگیری از کمانش آن تحت فشار محوری طرح شده، و لایه ای میانی که مانع از اندرکنش های ناخواسته بین هسته ی فولادی و غلاف بتنی می شود، می باشد. قاب های مهاربندی شده ای که از BRB استفاده می کنند، به عنوان قاب های مهاربندی شده ی کمانش تاب، شناخته می شوند که مزیت های فراوانی در مقایسه با قاب های مهاربندی معمولی دارند. در این تحقیق، اثر شکل هندسی و تعداد سوراخ در هسته ی مهاربند کمانش تاب از طریق شبیه سازی عددی با روش اجزا محدودی موردبررسی قرار گرفته است. تعداد 6 نوع هسته ی دارای سوراخ مستطیل و دایره ای شکل با مساحت های برابر به صورت بدون سوراخ و دارای یک، سه و پنج سوراخ با جزییات کامل در نرم افزار ABAQUS مدل سازی و نتایج حاصله در قالب مدها خرابی، شدت خسارات و نیز منحنی های هیسترزیس موردمطالعه قرارگرفته اند. برای اطمینان از روش و فرضیات مدل سازی، یک نمونه ی آزمایشگاهی صحت سنجی شده است. نتایج این مطالعه حاکی از تاثیر قابل ملاحظه ی اثر تعداد بیشتر سوراخ و استفاده از سوراخ دایره ای شکل به جای مستطیل شکل بر عملکرد چرخه ای مهاربند های کمانش تاب می باشد.
    کلیدواژگان: مهاربند کمانش تاب، هسته ی مهاربند، شکل هندسی، سوراخ، مد خرابی، منحنی هیسترزیس
  • کوروش مهدی زاده*، مصطفی افرائی، عباسعلی صادقی، سیده وحیده هاشمی صفحات 23-47
    این تحقیق به منظور بررسی میزان شاخص خرابی در سازه های نامنظم تحت تاثیر گسیختگی پیش رونده بر اساس ارزیابی شاخص خرابی با لحاظ کردن رفتار غیرخطی مصالح و غیرخطی هندسی به روش استاتیکی و دینامیکی می باشد. همچنین میزان تاثیر گسیختگی پیش رونده در میزان شاخص خرابی در هر یک از المان ها و میزان تاثیر موقعیت حذف ستون در میزان شاخص خرابی در هر یک از المان ها نیز موردبررسی قرارگرفته است. برای این منظور در این تحقیق، یک ساختمان 4 طبقه با قاب خمشی و  با پلان نامنظم و همچنین نامنظم در ارتفاع به عنوان ساختمان موردبررسی انتخاب شده است. بارگذاری سازه بر اساس مبحث ششم از مقررات ملی ساختمان و همچنین استاندارد 2800 انجام شده است. طراحی سازه بر طبق کنترل ضوابط موجود در مبحث دهم از مقررات ملی ساختمان صورت گرفته است. برای طراحی از نرم افزار ETABS استفاده شده است. در مرحله دوم سازه نهایی در نرم افزار ABAQUS مدل سازی شده و با در نظرگیری شرایط غیرخطی مصالح و غیرخطی هندسی تحت ترکیب بار داده شده در آیین نامه GSA به صورت استاتیکی و دینامیکی غیرخطی مورد تحلیل قرارگرفته است. در مرحله تحلیل استاتیکی غیرخطی ظرفیت نهایی سازه تحت حذف هر یک از ستون ها با استفاده از منحنی پوش قایم موردبررسی قرارگرفته است. بر اساس نتایج این تحلیل ها مشاهده شد که بیشترین پتانسیل خرابی را ستون گوشه دارد. در مرحله دوم پاسخ سازه به فروریزش پیش رونده تحت بار موجود با استفاده از تحلیل دینامیکی غیرخطی نسبت به سناریوهای مختلف حذف ستون موردبررسی قرارگرفته است. میزان تغییر مکان گره بالای ستون حذف شده و همچنین نسبت حداکثر دوران ایجادشده در تیرهای موجود در ناحیه بحرانی اطراف ستون به دوران تسلیم موردبررسی قرارگرفته است. نتایج تحلیلی دینامیکی و استاتیکی کاملا تطابق دارد.
    کلیدواژگان: فروریزش پیش رونده، شاخص خرابی، سازه نامنظم، قاب خمشی فولادی، تحلیل استاتیکی غیرخطی، تحلیل دینامیکی غیرخطی
  • نیما صادقیان پیرمحله*، مهران رحمانی، سیده زهرا موسوی پور چهارده صفحات 48-57

    امروزه افزایش جمعیت و به تبع آن افزایش نیاز های آبی، باعث شده است که منابع آبی با کاهش شدید رو به رو شود. با توجه به کاهش شدید منابع آبی، مباحث مربوط به کیفیت منابع آب از اهمیت بالایی برخوردار می شود. با توجه به این که آب های سطحی نسبت به آب های زیرزمینی بیشتر در معرض آلودگی قرار دارند، یکی از مهم ترین مسایل مرتبط با بهره برداری و محیط زیست مخازن سد ها که به عنوان دریاچه های مصنوعی در نظر گرفته می شوند، مساله پیش بینی کیفیت آب مخازن می باشد. در این پژوهش با بکارگیری از تکنیک های سنجش از دور و استفاده از تصاویر ماهواره سنتینل-2 به بررسی روند تغییرات توزیع مکانی دو پارامتر کدورت و نیتروژن پرداخته شد. نتایج نشان داد که یک بارندگی (واقعه مورد بررسی) باعث ایجاد تغییرات در میزان کدورت و نیتروژن موجود در آب مخزن سد سپیدرود می شود.

    کلیدواژگان: کدروت، نیتروژن، سنجش از دور، کیفیت آب، راکتورها
  • اسماعیل رام، وحید صابری*، حمید صابری، امیرمحمد رام، امیرحسین رام، عباسعلی صادقی صفحات 58-74
    در این مقاله، عملکرد لرزه ای قاب های بتن آرمه تقویت شده موضعی و کلی با FRP، تحت بارهای چرخه ای و پوش آور مورد بررسی قرار گرفت. به این منظور ابتدا یک قاب بتنی سه طبقه دو دهانه طراحی شده مطابق مبحث نهم مقرارت ملی ساختمان ایران با استفاده از نرم افزار اجزای محدود آباکوس مدل سازی شد. سپس با کاهش سایز آرماتورهای قاب بتنی، به نحوی که قاب در برابر بارهای ثقلی مقاوم و در برابر بارهای جانبی ضعیف باشد، قاب جدید ضعیف شده ای مدل سازی شد. در نهایت قاب بهسازی شده ای از تقویت قاب ضعیف با الیاف های FRP کربن، آرامید، شیشه و به دو روش تقویت موضعی و کلی، مدل سازی شد. هر سه قاب تحت بارهای چرخه ای و پوش آور قرار گرفتند و نتایج حاصله حاکی از تاثیر بسیار خوب الیاف کربن در تقویت موضعی و تاثیر بسیار بالای کلیه الیاف ها در تقویت کلی قاب های بتن آرمه می باشد. علاوه بر این، تقویت موضعی شکل پذیری مناسب تری را در سیستم تقویت شده ایجاد می کند. در بین الیاف های مختلف، شیشه شکل پذیری بیشتری به سیستم می دهد و کربن ظرفیت باربری را بیشتر افزایش می دهد. آرامید نیز رفتاری بین کربن و شیشه دارد ولی بیشتر شبیه به کربن عمل می کند. همچنین به طور کلی تقویت کلی بهینه نبوده و به جز در موارد خاص توصیه نمی شود.
    کلیدواژگان: قاب بتن آرمه، تقویت و بهسازی، الیاف پلیمری تقویت شده (FRP)، رفتار چرخه ای، نرم افزار آباکوس
  • فرهاد پیرمحمدی علیشاه*، حامد رسولی نعمت آباد صفحات 75-88
    بتن مهمترین مصالح ساختمانی است که بیشترین کاربرد را در ساخت سازه های مختلف از جمله ساختمان های مسکونی، سازه های زیربنایی مانند پل، سد، راه، ابنیه، اسکله، بند و سایر سازه ها دارد. بطور کلی بتن از ترکیب سیمان با آب و سنگدانه های درشت و ریز که در عمل به آنها شن و ماسه اطلاق می شود، ساخته می شود . تعیین مقدار و وزن هر کدام از این مصالح که برای ساخت یک بتن برای کسب مقاومت مشخصه تحت عنوان طرح اختلاط بتن مطرح است . دراین تحقیق به بررسی تاثیر میکروسیلیس و پودرلاستیک برروی بتن های سیمانی پلیمری ازنوع استایرنبوتادین (SBR) بوده که بانام تجاری لاتکس دربازار یافت می شود و برای ساخت نمونه ها ازدرصد های وزنی پلیمر 10،15 و 20 نسبت به سیمان همراه با جایگزین  5 ، 10 و 15  درصدی میکروسیلیس و پودر لاستیک جایگزین سیمان استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که جایگزینی میکروسیلیس با افزایش سن نمونه ها باعث افزایش اختلاف مقاومت با بتن شاهد می شود و در سنین 42 و 28 روز این نمونه ها دارای مقاومتی بیش از نمونه شاهد است . بهترین مقاومت در ترکیب میکروسیلیس و پودرلاستیک بین 6 و 5/7 درصد از هرکدام  به دست آمده است که مقاومت 28 روزه افزایش 15 درصد نسبت به نمونه شاهد را داراست.
    کلیدواژگان: پودر لاستیک، میکروسیلیس، بتن پلیمری، مقاومت فشاری، سیمان
|
  • Vahid Saberi *, Hamid Saberi, Abbasali Sadeghi, Seyede Vahide Hashemi Pages 1-22
    The Buckling Restrained Brace (BRB) is a type of high energy dissipation damper. The damper includes a thin steel core, a concrete cover designed to maintain the steel core and prevent it from buckling under axial compression, and a middle layer that prevents unwanted interactions between the steel brace core and the concrete sheath. Braced frames that use the BRB are known as buckling restrained braced frames, which have many advantages over conventional braced frames. In this study, the effect of geometric shape and number of holes on the core of the buckling restrained brace has been investigated by numerical simulation with finite element method. Six brace core types with rectangular and circular shaped with equal area with and without holes. The holes are placed one, three and five with full details in ABAQUS software and results in terms of failure modes, severity of damage and Hysteresis curve have been studied. To verify the modeling method and assumptions, an experimental sample is verified. The results of this study indicate the significant effect of more holes and the use of circular rather than rectangular holes on the cyclic performance of buckling restrained brace.
    Keywords: Buckling Restrained Brace, Brace Core, Geometric Shape, Hole, Failure mode, hysteresis curve
  • Kourosh Mehdizadeh *, Mostafa Afraei, Abbasali Sadeghi, Seyede Vahide Hashemi Pages 23-47
    This study investigates the magnitude of damage index in irregular structure under the impact of progressive collapse base on measuring values of damage index with considering nonlinear material behavior and geometrical nonlinearity in static and dynamic methods. Progressive collapse in every element and magnitude of influences of column location in damage index for every element were investigated. The main aim of this study is how progressive collapse by removing a column effects on damage index of bearing element. For this reason, impacts of progressive collapse in steel structure and also removed column location in this structure were surveyed. A four story building with moment frames and irregular plans is chosen for investigation. Loading were conducted base on 6th issue of the national building regulations of Iran and 2800-Standard. Designing of structure was done base on 10th issue of the national building regulations of Iran and ETABS software. In second step, designed structure was simulated in ABAQUS software and with considering nonlinear material behaviour and geometrical Nonlinearity under load combination which proposed by GSA analysed in static and dynamic methods. In static approach, the ultimate capacity of structure under removing every column were checked by using push-down curve. Based on results it was seen that the corner column had the maximum failure potentially. In the next step structural responses to progressive collapse under present loadings were studying by nonlinear dynamic analyse in diverse column removing scenarios. Values of displacements in top of removing column and proportional of maximum rotation of every beam end node in critical region to yield rotation are investigated. The result is exactly in accordance with static results.
    Keywords: Progressive collapse, Damage index, irregular structure, Steel Moment-Resisting Frame, Nonlinear static analysis, Nonlinear dynamic analysis
  • Nima Sadeghian Pirmahaleh *, Mehran Rahmani, Seyedeh Zahra Mousavipour Pages 48-57

    Nowadays, increasing population and, consequently, increasing water requirements is a serious threat to water resources. Due to the scarcity of water resources, issues related to the quality of water resources are of great importance. Due to the fact that surface water is more polluted than groundwater, one of the most important issues related to the operation and environment of dam reservoirs, which are considered as artificial lakes, is to check the water quality of dam reservoirs. In this study, using remote sensing techniques and using Sentinel-2 satellite images, the trend of spatial distribution changes of two parameters of turbidity and nitrogen was investigated. The results showed that rainfall (investigated events) caused changes in the amount of turbidity and nitrogen in the water of the Sepidrud Dam reservoir.

    Keywords: Turbidity, nitrogen, Remote Sensing, Water Quality, Reactors
  • Esmaeil Ram, Vahid Saberi *, Hamid Saberi, Amirmohamad Ram, Amirhossein Ram, Abbasali Sadeghi Pages 58-74
    In this study, FRP effects on cyclic and push over behavior of locally and globally rehabilitated concrete frames were investigated. ABAQUS software used for modeling of frames. At first a 3 story-2 bay concrete building was modeled under gravity and earthquake loadings and then one of its frames was chosen as the base frame of this research. In the second step the base frame was weaken and rehabilitation carried out using three kinds of FRP named carbon, glass and aramid to compensate the lack of capacity. Strengthening of frames was done in two types of local and global manner and in each type three kinds of FRP were used. Force-displacement curve and stress-strain counter were determined for all of the models. Results showed positive effects of FRP using in rehabilitation of concrete frames. In local rehabilitation, all FRP improved the both of loading capacity and ductility but carbon FRP compensated all lack of capacity that was imposed to the model. In global rehabilitation, all kinds of FRPs showed satisfying performance in improving capacity of concrete frames. At the end, local strengthening by carbon FRP was showed the best performance among the others and glass FRP was presented the optimum behavior in global strengthening.
    Keywords: Concrete Frame, Rehabilitation, Fiber Reinforced Polymer (FRP), Cyclic behavior, ABAQUS software
  • Farhad Pirmohammadi Alishah *, Hamed Rasooli Nematabad Pages 75-88
    Concrete is the most important building material that is most used in the construction of various structures including residential buildings, infrastructure structures such as bridges, dams, roads, buildings, docks, dams and other structures. Generally, concrete is made of a mixture of cement with water and coarse aggregates, which in practice are referred to as sand. Determine the amount and weight of each of these materials to build a concrete to obtain the characteristic strength referred to as the concrete mixing scheme. In this study, we investigated the effect of silica and powder on polymeric cement concrete of styrenebutadiene (SBR) found in latex commercial market and for making samples of polymer weight percentages of 10,15 and 20 in cement with alternative 5, 10 And 15% mocrosilica and rubber powder used to replace cement. The results show that the supernatants with the addition of the samples show an increased resistance with the sample and at 42 and 28 days these samples have more than the resistance of the sample. The best resistance in the combination of microsilica and powder was between 6 and 7.5% with a 28-day increase of 15% over the control.
    Keywords: Rubber powder, Micro Silica, polymer concrete, Compressive strength, cement