فهرست مطالب

نشریه مهندسی عمران
سال پنجاه و دوم شماره 7 (مهر 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/07/16
  • تعداد عناوین: 17
|
  • فرزین سلماسی*، بهرام نورانی، محمدعلی قربانی صفحه 1

    شناخت صحیح نیروی بالابرنده نقش مهمی در تحلیل پایداری سدهای وزنی دارد. لذا تخمین آن با روش های دقیق بسیار حایز اهمیت می باشد. بدین منظور یک مدل عددی از پی سد وزنی در گاوانگژو چین، به روش المان محدود انجام گرفت و بعد از شبیه سازی، مقادیر نیروی بالابرنده در موقعیت های مختلف قرارگیری زهکش حاصل گردید. نیاز به تخصص، زمان بر بودن محاسبات و تعیین دقیق شرایط اولیه مسئله در مدل های عددی سبب گردیده است که گرایش به استفاده از مدل های هوشمند گسترش پیدا کند. بدین منظور علاوه بر مدل شبکه عصبی مصنوعی مرسوم ANNبا 4 نرون ورودی، یک لایه پنهان (دارای 8 نرون) یک نرون خروجی، یک مدل جدید هیبریدی عصبی مصنوعی و الگوریتم بهینه سازی وال،ANN-WOA، توسعه داده شد. نسبت پارامترهای فاصله ردیف زهکش از بالادست، فاصله مرکز به مرکز زهکش ها از هم، قطر زهکش ها و سطح آب بالادست مخزن سد به عرض کف سد به عنوان ورودی و نیروی بالابرنده نسبی به عنوان خروجی مد نظر قرار گرفتند. نتایج تحقیق نشان داد مدل هیبریدی با مقادیر R2، RMSE و RE% به ترتیب برابر با 998/0، 021/0 و 50/3 % نسبت به مقادیر مدل شبکه عصبی مصنوعی به ترتیب برابر 995/0 ، 0261/0 و 67/4 % از قابلیت بالایی در تخمین نیروی بالابرنده برخوردار می باشد. همچنین نمودارهای چگالی داده ها و دیاگرام ویلن نشان داد که پراکندگی و توزیع احتمال داده های تخمینی با مدل هیبریدی با داده های حاصل از شبیه سازی عددی تطابق بسیار نزدیک و مشابهی دارد.

    کلیدواژگان: سد وزنی، نیروی بالابرنده، روش اجزا محدود، هیبرید شبکه عصبی مصنوعی، الگوریتم بهینه سازی وال
  • میلاد خواستار بروجنی، سعیدرضا خداشناس*، حسین صمدی بروجنی صفحه 2

    دراین تحقیق به بررسی تنش برشی بحرانی ته نشینی رسوبات درحضور رسوبات بستر پرداخته شدهاست. به همین منظورآزمایش های ته نشینی بااستفاده ازیک فلوم دایره ای ودرسه تنش برشی جریان، شش حالت ازبستر (بسترصاف و پنج دانه بندی رسوبات درشت دانه) و با غلظت های اولیه 5، 10 و 20 گرم بر لیتر انجام شد. نتایج نشان دادبه ازای غلظت اولیه یکسان و سرعت برابر چرخش فلوم، ته-نشینی رسوبات معلق در بستر حاوی رسوبات نسبت به حالت بستر صاف بیشتراست. این درحالی است که برای سرعت های مشخص چرخش فلوم، رسوبات درشت دانه بستر موجب افزایش تنش برشی متوسط جریان می شوند. همچنین مشخص شدرسوبات بستر به طورکلی موجب افزایش تنش برشی ته نشینی کامل نسبت به بستر صاف می شوند. بر این اساس می توان اظهار داشت که در بستر با رسوبات درشت دانه، درجریان با آشفتگی بیشتر، همچنان شرایط ته نشینی کامل برای رسوبات معلق فراهم است. نتایج این تحقیق برای مقادیر تنش برشی آستانه ته نشینی نشان داد دربستر صاف به ازای تنش های برشی کمتر از 28/1 نیوتن برمترمربع رسوبات در آستانه ته نشینی قرار می گیرند، امابرای بستر های حاوی رسوب درشت دانه مشاهده شد که در هر تنش برشی جریان رسوبات معلق ته نشین و در میان رسوبات بستر تله-اندازی می شوند. براین اساس می توان بیان داشت که به دلیل پدیده تله اندازی رسوبات معلق، در بستر های حاوی رسوبات درشت دانه نمی توان تنش برشی آستانه فرسایش برای رسوبات معلق در نظر گرفت.

    کلیدواژگان: تله اندازی، نرخ ته نشینی، فلوم دایره ای، رسوبات چسبنده، تنش برشی بحرانی
  • رحمان اسکندری، چواد پارسا*، راشد خانجانی شیراز صفحه 3

    برآورد تراز اکولوژیکی پیکره های آبی برای محافظت از اکوسیستم های آبی بسیار مهم بوده و یکی از موضوعات اساسی در برنامه ریزی بهره برداری از منابع آب، تلقی می شود. در دهه های گذشته روش های زیادی برای برآورد حداقل جریان زیست محیطی در رودخانه ها و حداقل تراز اکولوژیکی در دریاچه ها و تالاب ها ارایه شده است. در این پژوهش، برای تعیین حداقل تراز اکولوژیکی تالاب قوریگل، مدل برنامه ریزی چندهدفه ، به کار گرفته شده است. مدل ارایه شده دارای دو تابع هدف با دو شاخص آبی و زیست بومی بوده که تراز سطح آب تالاب به عنوان شاخص آبی و تعداد سه گونه از اردکهای مهم موجود در تالاب به عنوان شاخص زیست بوم انتخاب شده اند. اولین تابع هدف، کمینه کردن شاخص آب را ارایه می کند به طوری که آب بیشتری برای رفع نیاز جوامع بشری تامین شود، در حالی که دومین تابع هدف، بیشینه کردن شاخص زیست بوم را بر عهده دارد؛ به طوری که زیستگاه های بیشتری برای اکوسیستم های آبزی فراهم شود. بنابراین هدف گیری این مدل، فراهم نمودن شرایط برای بیشترین سطح زیست بوم با کمترین مقدار آب است. برای حل برنامه ی بهینه سازی چندهدفه از روش مجموع وزنی، استفاده شده و نتایج حاصل از مدل برنامه ریزی چند هدفه نشان داد که حداقل تراز اکولوژیکی تالاب قوریگل حدود 6/1912 متر می باشد. حداقل تراز اکولوژیکی برآورد شده بیانگر کاهش قابل توجه عملکرد زیست بومی تالاب و مهاجرت پذیری آن در تراز آب کمتر از6/1912 متر می باشد که این مهم با شرایط زیست بومی مشاهده شده در دهه های اخیر این تالاب مطابقت دارد.

    کلیدواژگان: حداقل تراز اکولوژیکی، برنامه ریزی چندهدفه، نقطه ی شکست منحنی، تالاب قوریگل، زیست بوم
  • محمدعلی مشاک*، علیرضا کرامت صفحه 4

    جریان گذرا در لوله سبب رخداد اندرکنش بین دیواره لوله و سیال درون آن می شود که به وسیله یک مدل ریاضی که در آن خط لوله به عنوان یک تیر با بارگذاری ناشی از فشار سیال درون آن است قابل بررسی می باشد. مدل مورد نظر یک خط لوله حاوی جریان سیال است که در بالادست به مخزن و در پایین دست به یک شیر متصل است و با بسته شدن ناگهانی شیر تحت نیروهای ضربه قوچ قرار می گیرد. هدف بررسی امکان ناپایداری در این خط لوله در حالتی است که جابجایی های جانبی نسبتا زیاد و در عین حال کرنش ها کوچک هستند. مدل های متعارف تحلیل دینامیکی در تیرها که بر اساس فرضیات کرنش های بسیار کوچک (ε=∂u⁄∂x) بنا شده اند نمی توانند اثر جابجایی های جانبی زیاد را در معادلات حاکم منعکس کنند. در معادلات حاکم تنش های محوری بصورت خطی و کرنش ها به کمک کرنش غیرخطی فون-کارمن مدل می شوند. معادلات دیفرانسیل جزیی بدست آمده به وسیله روش اجزاء محدود در حوزه زمان حل می شوند. از سوی دیگر معادلات خطی ارتعاش جانبی در لوله بی بعد شده و با رسم نمودارهای فرکانس های بدون بعد در مقابل سرعت بدون بعد سیال، پایداری در حوزه فرکانس بررسی می شود. مشاهده شد که در طولهای گیرداری کوتاه معیار حوزه فرکانس (سرعت بدون بعد π و 2π به ترتیب برای شرایط تکیه گاهی دوسر مفصل و دوسر گیردار) بر سیستم حاکم است و معیار فشار بحرانی کمانش رفتار سیستم را پیش بینی نمی کند.

    کلیدواژگان: اجزاء محدود غیر خطی، اندرکنش سیال-سازه، تحلیل حوزه فرکانس، ضربه قوچ، ناپایداری سازه ای
  • مهدی اسروش، سید عباس حسینی*، امیرعباس کمان بدست صفحه 5

    تخریب پل ناشی از پدیده آبشستگی موضعی در اطراف پایه ها یا تکیه گاه های آن یک پدیده رایج می باشد. به همین منظور می بایست با استفاده از روش هایی از تخریب این سازه ها جلوگیری کرد. از جمله ابزارهایی که بدین منظور می توان استفاده کرد، شکاف و طوقه می باشند. لذا در این پژوهش با انجام 49 آزمایش به بررسی و مقایسه عملکرد این دو ابزار با رویکرد های جدید در اطراف تکیه گاه های پل با استفاده از مدل آزمایشگاهی در شرایط جریان های مختلف خواهیم پرداخت. نتایج نشان می دهد که موثرترین مدل شکاف علیرغم اینکه می تواند ابعاد و عمق چاله آبشستگی را به میزان 61 درصد کاهش دهد، ولیکن قادر به تعویق انداختن زمان شروع پدیده آبشستگی و دور کردن چاله آبشستگی از اطراف تکیه گاه نمی باشد. در صورتی که در موثرترین طوقه و بیشترین عدد فرود، زمان رسیدن چاله آبشستگی به نقطه مبناء بعد از سپری شدن 120 دقیقه از شروع آزمایش می باشد. در این مدل طوقه، ماکزیمم عمق چاله آبشستگی به نقطه دورتری از تکیه گاه منتقل شده و درصد کاهش عمق چاله آبشستگی در نقطه مبناء و بستر فرسایش پذیر به ترتیب 56 و 96 درصد می باشد.

    کلیدواژگان: تکیه گاه پل، آبشستگی موضعی، شکاف، طوقه، بستر فرسایش پذیر
  • محمود کریمی، محمدرضا جلیلی قاضی زاده*، مجتبی صانعی، جلال عطاری صفحه 6

    سرریز جانبی کاربردهای زیادی در توزیع و تنظیم آب در کانال های آبیاری و انتقال سیلاب دارد. در یک عرض بازشدگی ثابت، تاج سرریز را به شکل های مختلف از جمله کنگره ای یا کلید پیانویی می توان طراحی کرد تا طول توسعه یافته تاج و در نتیجه ضریب دبی سرریز جانبی افزایش یابد. روش دیگر برای افزایش راندمان سرریز جانبی طراحی آن به صورت مورب است تا تاج سرریز تقریبا با جریان منحرف شده از کانال اصلی همراستا شود. ترکیب دو عامل ذکر شده، منجر به طراحی یک سرریز با طول تاج توسعه یافته و به شکل مورب می شود که راندمان بالایی خواهد داشت. در این تحقیق، سرریزهای کلید پیانویی جانبی با کلیدهای مورب با زوایای مختلف مورد آزمایش قرار گرفت. خصوصیات جریان از جمله زاویه انحراف و خطوط جریان و همچنین ضریب دبی سرریزها با زوایای کلید مختلف مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که زاویه دار کردن کلیدها در جهت همسو با جریان خروجی از سرریز، ضریب دبی سرریز کلید پیانویی جانبی را در اعداد فرود بالا تا 12 درصد افزایش می دهند. مورب کردن کلیدها می تواند تلاطمی که معمولا در سرریز کلید پیانویی متقارن اتفاق می افتد را کاهش دهند و ضریب دبی بالاتری را نتیجه دهد. نتایج بدست آمده می تواند برای طراحی سرریز جانبی که در اعداد فرود بالا عمل می کنند برای مثال انتقال سیلاب مورد استفاده قرار بگیرد.

    کلیدواژگان: سرریز جانبی، سرریز کلید پیانویی، سرریز مورب، ضریب دبی، خط جریان
  • حسین ایزدپناه، علی عبدی کردانی*، مجید شادمان صفحه 7

    امروزه سهم قابل توجهی از جابجاییها برای فواصل زیر یک کیلومتر با پا صورت میپذیرند. جداسازی حرکت عابران پیاده با ترافیک عبوری راه ها با حجم و سرعت بالا از مسایلی است که علاوه بر تامین ایمنی عابران، روان شدن ترافیک مسیر مورد نظر را نیز در بر دارد. یکی از روش های گذر ایمن عابر پیاده از این مقاطع احداث گذرگاه های غیر همسطح عابر (روگذر یا زیرگذر) می باشد. مدل ریاضی در این تحقیق با هدف کمترین مجموع فاصله عابرین به گذرگاه طراحی شد. ورودیهای مدل با استفاده از قابلیت ها نرم افزار ArcGIS مانند اعمال جمعیت به کاربریها و بدست آوردن فواصل آماده شد. سپس با حل این مدل به روش الگوریتم ژنتیک مکان یابی بهینه گذرگاه های غیر همسطح انجام شد. برای کاربردی تر کردن و مدیریت بهینه هزینه های اجرای پروژه گذرگاه ها براساس پارامترهای تاتیرگذار اولویت بندی شدند. بنابراین با شناخت پارامترهای تاثیر گذار مانند حجم عابر و حجم و سرعت وسایل نقلیه با استفاده از نرم افزار ArcGIS لایه های اطلاعاتی پارامترها ایجاد شده و با روش تحلیل سلسله مراتبی وزن دهی لازم به این لایه ها اعمال شد و با این روش اولویت بندی گذرگاه های غیر همسطح عابر پیاده انجام شدند. مطالعه موردی بر روی روش تحقیق انجام گردید و گذرگاه های غیر همسطح عابر برای منطقه مورد مکان یابی گردید. پارامترهای اثر گذار برای اولویت بندی گذرگاه های غیر همسطح، تصادف عابرین و همچنین حجم عابرین عبوری از معبر دارای بشترین ضریب اهمیت بوده است. در نهایت 21 نقطه محل احداث عابر پیاده به دست آمد که بنا بر الگوریتم ژنتیک اولویت بندی شدند.

    کلیدواژگان: مکان یابی، عابر پیاده، بهینه سازی، الگوریتم ژنتیک، تحلیل سلسله مراتبی
  • نورالله مجیدی*، علی حیدری صفحه 8

    در این مقاله برای اولین بار به بررسی همزمان تبدیل موجک و مفهوم زمان حرکت قوی زمین در تحلیل طیفی سازه ها استفاده شده است. هدف از این پژوهش بهینه سازی محاسبات مربوط به طیف زلزله ی اصلی می باشد. بر این اساس زلزله ی مورد نظر تا 5 مرحله فیلتر می شود. در هرمرحله از فیلتر دو موج تقریبات و جزییات حاصل می شود. به دلیل این که موج تقریبات به زلزله ی اصلی نزدیک تر است از این موج برای محاسبات استفاده می شود. به همین دلیل در هر مرحله از فیلتر تعداد رکوردهای زلزله نصف مرحله ی قبل می شود. پس از آن بر اساس مفهوم مدت زمان حرکت قوی زمین در موج زلزله ی اصلی و موج های به دست آمده از فیلتر موجکی، قسمتی از زلزله که دارای جنبش قوی است جدا می شود. پس در این مرحله نیز یک تقلیل در رکوردهای زلزله انجام گرفت. پس از آن طیف هریک از موج های حاصل شده رسم می شود. در انتها یک سازه ی دوبعدی 10طبقه و یک سازه ی سه بعدی 5طبقه با هریک از طیف-های به دست آمده از دو مفهوم تبدیل موجکی گسسته و مدت زمان جنبش نیرومند زمین تحلیل می شود. نتایج نشان می دهد که با تقلیل محاسبات مربوط به طیف به اندازه ی بیش از 93 درصد می توان سازه را با خطایی کمتر از 4 درصد تحلیل نمود. می توان گفت که تکنیک ارایه شده یکی از بهترین تکنیک های ارایه شده در بهینه سازی محاسبات مربوط به تحلیل طیفی سازه ها است.

    کلیدواژگان: تحلیل طیفی، تحلیل دینامیکی، موجک گسسته، زلزله، مدت زمان حرکت نیرومند زمین
  • مهدی پورشاء*، محمدرضا وفیدسرکاری صفحه 9

    در پی تشدید پاسخ لرزه ای ساختمان‎ها در اثر پیچش، به منظور درنظرگیری عواملی که تاثیر آن‎ها در طراحی ساختمان به صراحت در پاسخ پیچشی لحاظ نمی گردند، آیین‎نامه‎ها ضابطه‎ای را با نام خروج از مرکزیت طراحی اتفاقی معرفی می‎نمایند. در این مطالعه، تاثیر ضابطه خروج از مرکزیت طراحی اتفاقی استاندارد زلزله 2800 در طراحی لرزه‎ای ساختمان‎های فولادی متقارن و نامتقارن 5 طبقه، دارای سیستم باربر جانبی دوگانه، در دو حالت پیچشی سخت و نرم با خروج از مرکزیت‎های جرمی اولیه 0.10b و 0.20b که b اندازه بعد پلان ساختمان می باشد، مورد بررسی قرار می گیرد. بدین منظور، ساختمان‎ها تحت تحلیل‎های تاریخچه زمانی غیرخطی با بکار‎گیری سه دسته رکورد زلزله حوزه دور و نزدیک گسل پالس دار و بدون پالس قرار می‎گیرند. در مرحله اول، تاثیر خروج از مرکزیت طراحی اتفاقی روی ساختمان‎های متقارن و نامتقارن بررسی می گردد. در مرحله دوم، ساختمان‎های طراحی نشده و طراحی شده برای خروج از مرکزیت طراحی اتفاقی با اعمال خروج از مرکزیت اتفاقی واقعی و جابجا نمودن مرکز جرم به مقدار 5 درصد بعد ساختمان در دو جهت X و Y تحت تحلیل‎های تاریخچه زمانی غیرخطی قرار می‎گیرند. نتایج نشان می دهند که ضابطه خروج از مرکزیت طراحی اتفاقی تاثیر اندکی در پاسخ‎های لرزه‎ای غیرالاستیک دارد و می‎تواند برای ساختمان‎های پیچشی سخت نادیده گرفته شود. از طرف دیگر، خروج از مرکزیت جرمی اتفاقی تاثیر بیشتری در ساختمان‎های پیچشی نرم دارد، ولی ضابطه خروج از مرکزیت طراحی اتفاقی تاثیر اندکی روی کاهش پاسخ‎های لرزه‎ای دارد. بنابراین، ضابطه خروج از مرکزیت طراحی اتفاقی برای ساختمان‎های پیچشی نرم نیاز به اصلاح دارد.

    کلیدواژگان: خروج از مرکزیت اتفاقی، خروج از مرکزیت جرمی اتفاقی، حوزه نزدیک گسل، ساختمان پیچشی سخت، ساختمان پیچشی نرم
  • زینب قربانی، بیتا آیتی* صفحه 10

    هدف از این پژوهش، مقایسه کارایی دو فرایند پرسولفات فعال شده توسط Fe2+ و الکترو پرسولفات در حذف محلول اسید آبی 25 بود. بدین منظور، تاثیر پارامترهای pH، غلظت رنگزا، غلظت پرسولفات سدیم و غلظت سولفات آهن (II) مورد بررسی قرار گرفت. طبق نتایج حاصل پس از 60 دقیقه، حذف 92 درصد رنگزا تحت 3pH = ، غلظت mg/L 50 رنگزا، غلظت mg/L 500 نمک پرسولفات سدیم و غلظت mg/L 100 نمک سولفات آهن (II) در فرایند پرسولفات فعال شده با Fe2+ و حذف 95 درصد رنگزا در 5= pH ، غلظت mg/L 200 رنگزا، غلظت mg/L 500 نمک پرسولفات سدیم و غلظت mg/L 100 نمک سولفات آهن (II) در فرایند الکترو پرسولفات با استفاده از دو الکترود گرافیت صورت گرفت اما در شرایط مذکور پس از زمان مشابه 180 دقیقه حذف حدود 90 درصد COD در هر دو فرایند حاصل شد. نتایج بررسی سینتیک واکنش نشان داد که استفاده از فرایند الکترو پرسولفات موجب افزایش سرعت واکنش از mg/L/min 0016/0 تا mg/L/min 0487/0 می شود. مقایسه این دو فرایند نشان داد استفاده از فرایند الکتروشیمیایی موجب بهبود قابلیت فرایند پرسولفات فعال شده با Fe2+ و انجام عمل تصفیه در pH نزدیک به pH طبیعی رنگزا (مصرف مواد شیمیایی کمتر) و حذف رنگزا با غلظت بیشتر (4 برابر) می شود.

    کلیدواژگان: رادیکال سولفات، فرایند الکتروشیمیایی، آهن دوظرفیتی، اسید آبی 25، سینتیک
  • شروین فقیهی راد*، حسین اردلان، آرش نیکخواه، امیر اسفندیار نژاد صفحه 11

    شکل گیری مخازن چگال و وجود لایه بندی در سدهای بزرگ ناشی از پدیده های طبیعی همچون ورود رسوبات به شکل جریان غلیظ و یا تغییر قابل توجه در پارامترهای کیفی آب همچون شوری، اکسیژن محلول، فلزات سنگین و... همراه است. فهم فرآیند الگوی تخلیه و اثرات متقابل آن در وضعیت لایه بندی مخزن با توجه به مقدار دبی خروجی از مجرای عمقی و بهره مندی از نتایج آن در موضوع اداره مجرای عمقی سد گتوند با استفاده از ابزار مدل فیزیکی یکی از اهداف مهم این تحقیق است. بدین منظور یک مدل فیزیکی با مقیاس مستقیم 1:40 از سازه مجرای تحتانی سد با جزییات مربوطه برپا گردید. این مقیاس بر اساس عدد ریچاردسون و بر پایه شرایط چگالی یکسان در مدل و طبیعت بسط داده شده است. سناریوهای آزمایشگاهی مدل فیزیکی در دو بخش اجازه تغییر در تراز مخزن و ثابت نگهداشتن آن طراحی و اجرا گردید. نتایج حاصل از آزمایشهای مدل با دبی های متفاوت نشان داد که میزان شوری لایه مقابل مجرای عمقی، نقش موثر در شوری جریان تخلیه شده از آن را داشته و دیگر لایه ها در موقعیت های متفاوت نقش چندانی در تغییر این مقدار ندارند. همچنین الگوی خطوط جریان تشکیل یافته به سمت حفره خروجی از نوع لایه ای پایدار است. این موضوع علاوه بر اندازه گیری با تصویربرداری از مدل نیز به وضوح ثبت گردید. با توجه به خروج آب شور از لایه مقابل مجرای عمقی، به مرور از لایه های بالایی کم چگال جایگزینی صورت می گیرد و اختلاط موثری در دیگر لایه ها مشاهده نشد.

    کلیدواژگان: مدلسازی فیزیکی، جریان لایه بندی شده، تخلیه، مجرای تحتانی، شوری
  • رسول دانشفراز*، سینا صادق فام، ودود حسن نیا صفحه 12

    جریان فوق بحرانی به عنوان جریان ورودی در بالادست شیب شکن های قایم در اثر سقوط و برخورد، می تواند قدرت ضربه ای، تخریبی و فرسایشی بسیار قابل توجهی در پایین دست شیب شکن های قایم داشته باشد. بنابراین در این تحقیق با هدف ارزیابی و پیش بینی رفتار کلی پارامترهای هیدرولیکی شیب شکن های قایم با جریان فوق بحرانی در بالادست، 55 آزمایش با دبی ها و اعداد فرود مختلف صورت پذیرفت. نتایج آزمایش ها نشان داد که در جریان های فوق بحرانی با افزایش مقادیر عمق بحرانی نسبی و عدد فرود پارامترهای طول نسبی شیب شکن، طول نسبی پاشیدگی و طول نسبی کلی شیب شکن افزایش یافتند. این در حالی است که با افزایش مقادیر عمق بحرانی نسبی و عدد فرود پارامتر عمق نسبی استخر ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد و استهلاک انرژی نسبی نیز ابتدا کاهش و سپس افزایش می یابد. با افزایش عدد فرود در یک عمق بحرانی نسبی ثابت، طول نسبی شیب شکن، طول نسبی پاشیدگی، طول نسبی کلی شیب شکن و استهلاک انرژی نسبی افزایش و عمق نسبی استخر کاهش می یابد. همچنین در یک عدد فرود ثابت با افزایش عمق بحرانی نسبی طول نسبی شیب شکن، طول نسبی پاشیدگی، طول نسبی کلی شیب شکن و عمق نسبی استخر افزایش و استهلاک انرژی نسبی کاهش می یابد. نتایج تحقیق حاضر با بازه اعداد فرود بزرگتر با پژوهش های پیشین مورد مقایسه و دلایل تطابق و یا عدم تطابق مورد مطالعه قرار گرفت.

    کلیدواژگان: شیب شکن قائم، جریان فوق بحرانی، عمق بحرانی نسبی، عمق نسبی استخر، استهلاک انرژی
  • محمد نجف زاده* صفحه 13

    سدهای خاکی همواره یکی از مولفه های اصلی پروژه های حفاظت آب وخاک هستند. امروزه تخمین دقیق فشار پیزومتریک و دبی نشت در سدهای خاکی با استفاده از مدل های عددی بر مبنای هوش مصنوعی یکی از اقدامات اساسی در مطالعات طراحی آن ها بشمار می آید. در این تحقیق با استفاده از مدل های محاسبات نرم شامل برنامه نویسی وراثتی (GP)، الگوریتم M5 و روش دسته بندی گروهی داده ها (GMDH) به پیش بینی فشار پیزومتریک درون هسته و دبی نشت سد خاکی سد شهید کاظمی بوکان پرداخته شده است. بدین منظور از اطلاعات ثبت شده در 94 ماه اخیر استفاده شد. نتایج حاصل از مدلهای هوشمند مذکور در مراحل آموزش و آزمایش نشان دادند که روش های بکار گرفته شده دارای دقت مناسبی در تخمین دبی نشت و فشار آب پیزومتریک هستند. بهترین عملکرد در تخمین فشار پیزومتریک مربوط به الگوریتم M5 با ضریب تبین (R2) برابر با 95/0 و جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) برابر با 86/0 است. مدل GMDH هم با در نظر گرفتن دو واحد (ماه) تاخیر زمانی و خطای ضریب تبین 92/0 و جذر میانگین مربعات خطا 541/1 توانست دبی نشت را نسبت به سایر مدل های هوشمند با دقت بهتری مدل سازی و پیش بینی کند. همچنین از تحقیق حاضر می توان نتیجه گرفت که به صورت کلی افزایش تاخیرات زمانی در اطلاعات ورودی مدل ها باعث افزایش سطح عملکرد مدل های پیشنهادی می شود.

    کلیدواژگان: جریان تراوش، فشار پیزومتریک، روش دسته بندی گروهی داده ها، برنامه نویسی وراثتی، الگوریتم M5
  • مهدی محمدرضائی، سید حمید لاجوردی*، حمیدرضا صبا، عباس قلندرزاده، احسان الله ضیغمی صفحه 14

    ستون های شنی ظرفیت باربری خود را با محصوریت محیطی ایجاد شده توسط خاک اطراف افزایش می دهند. در خاک های رسی بسیار نرم، مقدار این محصوریت معمولا به اندازه ی کافی برای توسعه ظرفیت باربری نمی باشد. به همین دلیل در این نوع خاک ها استفاده از ستون های شنی مسلح شده با ژیوسنتتیک متداول است. این مقاله قصد دارد استفاده از میله های فلزی عمودی را به عنوان جایگزین ژیوسنتتیک ها مورد بررسی قرار دهد. در این مطالعه آزمون های آزمایشگاهی در مقیاس کوچک بر روی ستون های شنی شناور به قطر 80 و 100 میلی متر به طول به ترتیب 400 و 500 میلی متر مسلح شده با میله های فلزی عمودی، همراه با مدلسازی عددی دو بعدی با استفاده از نرم افزار پلکسیس صورت گرفته است. نتایج نشان می دهد حالت هایی که در آن میله ها با سختی بیشتر آرایش یافته اند، تحمل بار بیشتری دارند. مسلح کردن طول کامل ستون در مقایسه با نصف طول آن بهبود بیشتری در ظرفیت باربری ستون شنی ایجاد می کند. در مراحل اولیه بارگذاری با توجه به تمایل مصالح شنی شکسته ستون به متراکم تر شدن، افزایش بیشتری در ظرفیت باربری ایجاد شده و در ادامه ی فرآیند بارگذاری به علت خمره ای شدن ستون ها، افزایش در ظرفیت باربری کم است. همچنین نتایج مدلسازی عددی نشان می دهد در ستون های شنی شناور مسلح شده در طول کامل خود، ستون ها به داخل خاک رسی نرم نفوذ کرده و حالت گسیختگی از خمره ای شدن به لغزش تغییر یافته است.

    کلیدواژگان: مطالعه آزمایشگاهی، مدلسازی عددی، ستون شنی، خاک رس کائولین، مسلح کننده های فلزی عمودی
  • محمد عالم باقری*، رامتین حاجی رضایی صفحه 15

    در این مقاله به بررسی پاسخ واژگونی و حرکت گهواره ای برج های آبگیر آ زاد -ایستا تحت پالس های لرزه ای پرداخته شده است. برج آبگیر سد بریونز برای این مطالعه انتخاب شده است. برج آبگیر در دو حالت آزاد-ایستا و مهارشده مدلسازی شده که در حالت آزاد-ایستا سه شرایط اصطکاکی مختلف میان کف برج آبگیر و پی زیر آن در نظر گرفته شده است. این شرایط اصطکاکی شامل: 1- ضریب اصطکاک58/0، 2- ضریب اصطکاک73/1، و3- ضریب اصطکاک بی نهایت است. برج آبگیر بصورت سه بعدی در سه حالت خشک، مستغرق و نیمه مستغرق مدلسازی شده اند. اندرکنش آب و سازه بوسیله رفتار اویلری-لاگرانژی درنظر گرفته شده است. به منظور صحت سنجی مدلسازی از مقایسه نتایج بلوک های صلب و انعطاف پذیربدست آمده توسط سایر محققین و نتایج حاصل شده توسط نرم افزار تجاری مورد استفاده یعنی آباکوس استفاده شده است. پاسخ های واژگونی برج آبگیر که شامل: تغییر مکان نسبی نوک برج، لغزش و بازشدگی کف برج می باشند، تحت پالس های لرزه ای از نوع سینوسی، با سه زمان تناوب 5/0، 1 و5/1 ثانیه و شدت 2/0 تا 1 برابر شتاب زمین استخراج و تحلیل شده است. نشان داده شده است که وجود آب اطراف بلوک تاثیر چشمگیری در پاسخ های واژگونی دارد. همچنین مقدار تنش های کششی در حالت آزاد-ایستا بیش از 50 درصد نسبت به حالت مهارشده کاهش یافته است.

    کلیدواژگان: برج آبگیر، آزاد-ایستا، پالس لرزه ای، حرکت گهواره ای، اندرکنش آب و سازه
  • هادی سروری*، مجتبی پورشفیع اردستانی صفحه 16

    جهت اتمام به موقع پروژه و پیشبرد دقیق برنامه های ساخت و بهره برداری، استفاده از متدولوژی مدیریت پروژه چابک در پروژه های راه سازی، به عنوان شبکه های اصلی ارتباطی، ضروری است. در این راستا پژوهش حاضر با هدف بررسی موانع و راه هکارهای استفاده از مدیریت پروژه چابک در پروژه های راه سازی انجام شد. جامعه آماری پژوهش را کلیه مدیران پروژه، کارشناسان، مشاوران و پیمانکاران، اداره کل راه و شهرسازی استان اصفهان به تعداد 150 نفر تشکیل می دهد. روش نمونه گیری در دسترس بود و حجم نمونه با استفاده از فرمول کوکران 108 نفر محاسبه گردید. پرسشنامه مورد استفاده در این پژوهش، پرسشنامه محقق ساخته موانع مدیریت پروژه چابک است که ذیل 6 بعد (مدیریتی-سازمانی، مهارت و شایستگی، مدیریت دانش، منابع انسانی، هزینه، پیچیدگی پروژه) و 30 گویه بر اساس مقیاس 5 درجه لیکرت تدوین گردید. روایی صوری، محتوایی و سازه پرسشنامه تایید شد. ضریب پایایی پرسشنامه موانع استفاده از مدیریت پروژه چابک (891/0) برآورد شد. یافته های پژوهش حاکی از آن بود که میزان موانع شناسایی شده در استفاده از مدیریت پروژه چابک در پروژه های راه سازی در سطح بالاتر از متوسط قرار دارد. علاوه بر این در رتبه بندی موانع شناسایی شده، بعد مدیریت دانش با میانگین رتبه ای (02/4) رتبه اول، بعد منابع انسانی با میانگین رتبه-ای (69/3) رتبه دوم، بعد پیچیدگی پروژه با میانگین رتبه ای (50/3) رتبه سوم، بعد مدیریتی-سازمانی و هزینه با میانگین رتبه ای (37/3) رتبه چهارم و بعد مهارت و شایستگی با میانگین رتبه ای (06/3) رتبه پنجم را به خود اختصاص داده اند. در نهایت برای حل مشکلات استفاده از مدیریت پروژه چابک راهکارهایی ارایه شد.

    کلیدواژگان: پروژه های راهسازی، مدیریت چابک، موانع، پروژه ها، ارزیابی
  • فرزاد جلایی*، محمدامین حامدی راد، علی اکبر شیرزادی جاوید صفحه 17

    هزینه های در بازه چرخه عمر ساختمان با عنوان هزینه های چرخه عمر آن شناخته می شوند. در روند طراحی یک ساختمان استفاده از شاخص هزینه اولیه کمتر برای انتخاب یک گزینه از بین گزینه های با عملکرد یکسان، ممکن است صرفا به انتخابی بهینه از نظر اقتصادی منجر نشود. لذا امروزه طراحان ساختمان و سرمایه گذاران برای انتخاب گزینه مقرون به صرفه نیازمند چارچوبی برای تخمین هزینه های چرخه عمر در مراحل اولیه طراحی می باشند. هدف از انجام این پژوهش، ارایه چارچوبی برای برآورد هزینه های چرخه عمر در فازهای اولیه طراحی ساختمان بر پایه مدل سازی اطلاعات ساختمان با استفاده از بانک اطلاعات هزینه ای فهرست بهای ایران است. برای این منظور هزینه های چرخه عمر یک ساختمان شامل هزینه های اولیه (هزینه تهیه و نصب و هزینه حمل)، هزینه های تعمیر و نگه داری، هزینه های ناشی از بهره برداری (مصرف انرژی) و ارزش پسماند در انتهای عمر مفید ساختمان در برآورد هزینه های چرخه عمر آن در نظر گرفته شده است. کاربرد چارچوب ارایه شده برای طراحی یک ساختمان مسکونی در شهر تهران مورد سنجش و تایید قرار گرفت و نتایج نشان داد با افزایش 75 درصدی هزینه های اولیه ، هزینه های سالانه بهره برداری آن به مقدار 54 درصد و مجموع هزینه های چرخه عمر پس از 18 سال به میزان 8 درصد کاهش یافته است. بدین ترتیب طراحان ساختمان می توانند در مراحل اولیه طراحی، هزینه های چرخه عمر ساختمان را برآورد نمایند و طراحی ساختمان را بهبود بخشند.

    کلیدواژگان: هزینه، چرخه عمر، مدل سازی اطلاعات ساختمان، فهرست بها ابنیه، طراحی مفهومی
|
  • Farzin Salmasi *, Bahram Nourani, MohammadAli Ghorbani Page 1

    The correct identification of the uplift force plays an important role in the stability analysis of gravity dams. For this purpose, a numerical model of the foundation of a gravity dam of the Guangzhao, China was made using finite element method. After simulation, the uplift force values were obtained in different positions of drainage. Require experience, the timing of calculations and the accurate determination of the boundary conditions in numerical models, have caused to the development of the tendency to use intelligent models. For this purpose, in addition to the Artificial Neural Network model (ANN) with three-layer that consists of 4 input neurons, 1 hidden layer (with 8 neurons), and 1 output neurons, a new hybrid model of Artificial Neural Network-Whale Optimization Algorithm (ANN-WOA), was developed. The values of R2, RMSE and RE% for the ANN-WOA model, were 0.998, 0.021 and 3.3%, respectively, and for the ANN model were 0.995, 0.261 and 4.67% respectively, that indicate the higher accuracy of the ANN-WOA model in the estimation of the uplift force than the ANN. In addition, the density plot box and the violin plot indicate that the point density and the probability distribution estimated data with the ANN-WOA model is very similar to that the data obtained from the numerical simulation compared with the ANN model.

    Keywords: gravity dam, Uplift force, finite element method, Hybrid artificial neural network, whale optimization algorithm
  • Milad Khastar Boroujeni, SaeedReza Khodashenas *, Hossein Samadi Boroujeni Page 2

    In this research, the deposition process of suspended sediment in presence of bed sediment has been investigated. The experiments were carried out in the circular flume for three values of shear stress, six types of beds (one smooth bed and five coarse-grained sediments) with initial concentrations of 5, 10 and 20 g/l. The results showed that, for the same initial concentration and same rotation velocity of flume, the deposition of suspended sediments in the bed containing sediments is higher than the smooth bed. However, for specific flume rotation velocity, the bed coarse-grained increased the average of flow shear stresses. Also, the results showed that the bed sediments generally increased the critical shear stress for all deposition relative to the smooth bed. It can be explained that in the bed with coarse grain sediments, in the flow with bigger turbulence, full deposition conditions for suspended sediments still exist. The results of this study showed that for threshold critical shear stress in a smooth bed, for shear stress of less than 1.28 N/m2, sediments are in the state of the deposition threshold, but for bed containing coarse grain sediment was observed in which the suspended sediments was deposited in each flow shear stress and trapped among bed sediments. Also, it can be stated that due to the phenomenon of trapping suspended sediments in the bed containing coarse grain sediments, cannot be considered threshold critical shear stress for deposition of suspended sediments.

    Keywords: Entrapment, Erosion Rate, Circular Flume, Cohesive Sediments, Critical shear stress
  • Rahman Eskandari, Javad Parsa *, Rashed Khanjani Shiraz Page 3

    Estimation of the ecological level of water bodies is critical to protect aquatic ecosystems and has become a major issue in sustainable water resources planning. In recent decades, several methods are utilized to estimate the minimum ecological flow in rivers and the minimum ecological level in lakes and wetlands. In this research, a multi-objective programming model, which is a comprehensive ecological level or environmental flow estimator model, has been used to determine the ecological level of the GooriGol wetland. The model has two objective targets with two indices of water and ecosystem indicators. The level of water in the wetland has been selected as a water index and three species of important ducks in the wetland have been chosen as the ecosystem indices. The first objective function is to minimize the water index, while the second objective function is to maximize the ecosystem indices, so that more habitats are provided for aquatic ecosystems. Therefore, the aim of this model is to provide conditions for the largest ecological operations with the least amount of water. In order to solve the multi-objective optimization model, the sum of weighting technique is used. The computational results indicated that the minimum ecological level of the GooriGol wetland is 1912.6 meter. The field observations during the recent decade are in agreement with the obtained result of this research and indicates the decreasing the water level from 1912.6 m causes considerable declining in the ecological performance of the wetland.

    Keywords: Minimum ecological level, Multi-objective programming model, Break point, GooriGol wetland, Ecosystem
  • MohammadAli Mashak *, Alireza Keramat Page 4

    Transient flow in a pipe would cause interaction between the fluid and the pipe wall. This interaction can be studied by a mathematical model in which the pipe considered as a beam under an applied fluid pressure loading. This model is a fluid filled pipeline that is connected to a tank in the upstream and to a valve in the downstream and undergoes forces of water hammer when there is a sudden closure in the valve. The aim is to study the possibility of instability in this pipeline when there are large lateral displacements and in the meantime small constrains. As conventional dynamic analysis models in beams which are based on the infinitesimal constrain theories (ε=∂u⁄∂x) cannot reflect the effect of large lateral displacements in the governing equations. In the governing equations the axial stresses are modeled as linear stresses and constrains are modeled by so called von Karman constrains as nonlinear constrains. The resulting partial differential equations are solved by the method of finite elements in the time domain. On the other hand the linearized equation of lateral vibration of a pipeline becomes dimensionless and by drawing the dimensionless frequencies versus the dimensionless fluid velocity, the stability of the pipeline is studied in the frequency domain. The results show that in shortly supported spans the frequency domain criterion (dimensionless fluid velocity π and 2π for pinned-pinned and fixed-fixed configurations accordingly) determines the pipeline stability behavior and so does not the critical bulking pressure.

    Keywords: Fluid-Structure Interaction, Frequency analysis, non-linear finite element, structural instability, water hammer
  • Mahdi Osrush, Seyed Abbas Hosseini *, AmirAbbas Kamanbedast Page 5

    The bridge failure caused by the local scouring phenomenon around its piers or abutments is a common phenomenon. Therefore, some methods should be used to prevent the destruction of these structures. Slots and collars are among the tools that can be used for this purpose. Therefore, by conducting 49 tests in this research, we will examine and compare the performance of these two tools with new approaches around bridge abutments using an experimental model in different flow conditions. The results show that although the most effective slot model can reduce the dimensions and depth of scour hole by 61%, it cannot postpone the start of the scouring phenomenon and take the scour hole away from the abutment surroundings. However, for the most effective collar and highest Froude number, the scour hole reaches the base point after 120 minutes from the start of the test. In this collar model, the maximum depth of scour hole is shifted to a more distant point from the abutment, and the percentage of reduction in the depth of scour hole at the base point and erodible bed is 56% and 96%, respectively.

    Keywords: bridge abutment, local scouring, Slot, collar, erodible bed
  • Mahmoud Karimi, Mohammadreza Jalili Ghazizadeh *, Mojtaba Saneie, Jalal Attari Page 6

    Side weir has many applications in water distribution and regulation in irrigation and flood control. For a constant opening length, weir crest can be design as labyrinth or piano key shape to increase the developed length and discharge coefficient. Another way to increase the side weir efficiency is oblique design, which make the weir crest aligned with the diverted flow. Combining the two noted approach leads to design a side weir with longer developed crest length and aligned with flow which has high performance. In this study, piano key side weirs with different key angles were studied. Flow characteristic including deflection angle and streamlines and also discharge coefficient were studied. Results show that angled keys aligned with the flow direction, increases performance of the piano key side weir up to 12 percent in high Froude numbers. Oblique keys can reduce the turbulence usually occurs in symmetric piano key side weir and results in higher discharge coefficient. The results can be used to design a side weir with which applied in conditions with high Froude numbers such as flood control.

    Keywords: Side weir, Piano key weir, oblique weir, Discharge Coefficient, Streamline
  • Hossein Izadpanah, Ali Abdi Kordani *, Majid Shadman Page 7

    Today, significant proportion of movements for short distances is carried out with feet. The separation of pedestrian traffic with traffic passing through highways and highways is one of the issues that, in addition to ensuring the safety of pedestrians, also cover the flow of traffic. One of the safe passageways of these pedestrian crossings is the construction of passageways of non-level pedestrians. Therefore, the mathematical model in this research was designed with the goal of the minimum total distance of pedestrians to the passage. Model inputs were prepared using the ArcGIS software, such as applying the population to applications and obtaining distances, then by solving this model, an optimal locating of non-level passes was performed using Genetic Algorithm. In order to optimize the management of project costs, the passageways were prioritized based on effective parameters. Thus, by identifying the effective parameters such as the size of the pedestrian and the volume and speed of the vehicles, using ArcGIS, the information layers of the parameters were created and applied to the layers using the required hierarchical weighting method and this method of prioritizing the non-level crossings of the pedestrian is done. The research method was carried out on a case study and non-level crossings were locally located in the area. The importance of effective parameters for prioritizing non-level passes, pedestrian accidents, and the volume of passing pedestrians from the street had the most important factor. Finally, 21 points for constructing of pedestrian crossing is determined that prioritized based on Genetic Algorithm

    Keywords: Locating, Pedestrian, optimization, genetic algorithm, Hierarchical Analysis
  • Noorollah Majidi *, Ali Heidari Page 8

    In this paper, for the first time, the simultaneous analysis of wavelet transformation and the concept of the time of strong ground motion in spectral analysis of structures has been used. The purpose of this research is to optimize the calculations related to the main earthquake spectrum. Accordingly, the earthquake is filtered up to 5 steps. At each stage, the filter provides two waves of approximations and details. Because the wave of approximations is closer to the original earthquake, this wave is used for calculations. For this reason, at each stage of the filter, the number of earthquake records is half past. Subsequently, based on the concept of the time of strong ground motion in the wave of the main earthquake and the wave obtained from the wavelet filter, part of the earthquake that has a strong movement is separated. So at this stage, there was a reduction in earthquake records. After that, the spectrum of each of the waveforms is plotted. At the end, a two-dimensional 10-story structure and a three-dimensional five-story structure with each spectrum obtained from two discrete wavelet concepts and the duration of a strong ground motion are analyzed. The results show that by reducing the computation of the spectrum by more than 93%, the structure can be analyzed with an error less than 4%. It can be said that the proposed technique is one of the best techniques presented in the optimization of calculations related to spectral analysis of structures.

    Keywords: Spectral analysis, Dynamic analysis, Discrete wavelet, Earthquake, Time of strong ground motion
  • Mehdi Poursha *, MohammadReza Vafidsarkari Page 9

    Seismic responses of buildings are amplified due to torsion. To account for the effects that cause torsion and are not considered in the design process of buildings, the seismic codes introduce “accidental design eccentricity (ADE)”. In this study, the adequacy of the Iranian Standard No. 2800 provisions about the design eccentricity is investigated. To this end, the 5-story torsionally-stiff and torsionally-flexible buildings with dual lateral load resisting system are studied. The mass eccentricity in plan-asymmetric buildings is assumed to be equal to 0.10b and 0.20b where b is the plan dimension. Nonlinear time history analyses are performed using far-field (FF), non-pulse (NP) and pulse-like (FD) near-field records for the models in two cases. In the first case, the effect of the ADE on the seismic demands of symmetric and asymmetric-plan building is investigated. Finally, to consider what happens when an actual accidental mass eccentricity (AME) is introduced in an already designed building, the mass centre of the buildings is shifted by ±0.05b simultaneously in both directions and the buildings are analyzed for the earthquake sets described above. The results indicate that the provision related to the accidental design eccentricity has little influence on the inelastic seismic responses for torsionally-stiff buildings and can be ignored. Also, the accidental mass eccentricity has more influence on inelastic seismic responses of torsionally-flexible buildings but the accidental design eccentricity has less influence on the reduction of seismic responses. Therefore, it seems that the accidental design eccentricity needs to be modified for torsionally-flexible buildings.

    Keywords: Accidental eccentricity, accidental mass eccentricity, Near field, tirsionally stiff buildings, tirsionally flexible buildings
  • Zeinab Ghorbani, Bita Ayati * Page 10

    The purpose of this study was to compare the performance of Fe2+ activated persulfate and electro-persulfate process in Acid Blue 25 removal from aqueous solution. For this reason, the effects of different parameters including pH, dye, sodium persulfate and ferrous sulfate concentrations were investigated. The removal efficiency of 92% at the time of 60 min was obtained at pH= 3, dye concentration= 50 mg/L, sodium persulfate concentration= 500 mg/L and Fe (II) sulfate concentration= 100 mg/L for Fe2+ activated persulfate system and the removal efficiency of 95% at pH= 5, dye concentration = 200 mg/L, sodium persulfate concentration = 500 mg/L and ferrous sulfate concentration = 100 mg/L for electro-persulfate system by means of graphite materials as the neutral electrodes. COD removal efficiency in Fe2+ activated persulfate and electro-persulfate in the mentioned conditions were 90% and 89% in 180 minutes, respectively. Moreover, the result of process kinetics showed that using electrochemical process improved the reaction velocity from 0.0016 to 0.0487 mg/L/min. The comparison between these two-process showed that using electrochemical process improved dye removal efficiency by 4 times.

    Keywords: Sulfate radical, Electrochemical Process, Fe2+, Acid Blue 25, kinetic
  • Shervin Faghihirad *, Hossein Ardalan, Arash Nikkhah, Amir Esfandiarnejad Page 11

    The stratified reservoirs are forming due to natural phenomena such as sediment current or a significant change in the quality parameters of water in terms of salinity, dissolved oxygen, heavy metals, etc. Understanding the outflow pattern and its interactions in stratified reservoir according to different discharges from the deep conduit and application for the operation of its system in Gotvand Dam using by a physical model is the main goals of this research. An undistorted physical model with a 1:40 scale from the deep duct structure with the details was established. This scale is calculated based on the Richardson number and the same density conditions in the model and prototype. Laboratory scenarios of the physical model were designed and implemented in two sections to allow changes water level in the reservoir and maintain it. The results of experiments with different outflow rates revealed that salinity of the layer in front of the deep conduit plays an important role in the salinity of the depleted stream, and other layers in different level of the reservoir have not affect in changing this amount. Also, the pattern of the streamline formed towards the output is under very stable conditions without expanding to other layers. This issue was clearly recorded in addition to measuring by imaging from the model. Regarding the saline outflow from the layer in front of the deep duct, falling of the low dense upper layers was performed and the mixing in other layers was not observed.

    Keywords: Physical Modeling, Stratified Flow, Outflow, Deep Conduit, Salinity
  • Rasoul Daneshfaraz *, Sina Sadeghfam, Vadoud Hasannia Page 12

    The supercritical flow as the inflow at upstream of the vertical drops can produce a considerable impact, destruction and erosion at the downstream of drops influence by fall and collision. Therefore in this study, with the aim of evaluation and prediction of the general behavior of hydraulic parameters in vertical drops with the supercritical flow at upstream, 55 experiments were carried out with various discharges and Froude numbers. The experimental results indicated that in the supercritical flows, by increasing the relative critical depth and Froude numbers, the relative length of drop, the relative length of splashing and the relative total length of the drop were increased. However, by increasing the relative critical depth and Froude number, the relative depth of the pool initially increases and then decreases, and the relative energy loss is initially reduced and then increased. By increasing the Froude number at a constant relative critical depth, the relative length of the drop, the relative length of splashing, the relative total length of drop and the relative energy loss increases, and relative depth of the pool decreases. Also, in a constant Froude number, by increasing the relative critical depth, the relative length of drop, the relative length of splashing, the relative total length of the drop and relative depth of the pool increase, and the relative energy loss decreases. The results of the present study with the larger range of Froude number were compared with the previous studies and were studied the reasons for the agreement or disagreement.

    Keywords: Vertical drop, Supercritical flow, relative critical depth, relative depth of the pool, energy loss
  • Mohammad Najafzadeh * Page 13

    Earth dams are always one of the main components of water conservation projects. Nowadays, accurate estimation of piezometric pressure and seepage discharge in earth dams using numerical models and artificial intelligence (AI) approaches is one of the fundamental steps in their design studies. In this research, soft computing models including genetic programming (GP), M5 algorithm and group method of data handling (GMDH) have been used to predict the piezometric pressure in the core and the seepage discharge through the body of Shahid Kazemi Boukan Earth Dam. For this purpose, the information recorded in the last 94 months has been used. The results showed that all of the applied models have permissible level of accuracy in the prediction of seepage discharge and piezometric pressure. The best performance in the piezometric pressure estimation is related to the M5 algorithm with a coefficient of determination (R2) of 0.95 and root mean square error (RMSE) of 0.86. The GMDH by considering the two units (months) delay time and with R2= 0.92 and RMSE=1.541 modeled and predicted the seepage discharge, which was more accurate than other models. In general, increasing the time delay in the input information of models generally increases the performance of proposed models.

    Keywords: Seepage discharge, Piezometric pressure, Genetic Programming, Group method of data handling, M5 algorithm
  • Mehdi Mohammad Rezaei, Seyed Hamid LAJEVARDI *, HamidReza Saba, Abas Ghalandarzadeh, Ehsanollah Zeighamie Page 14

    The load-carrying capacity of the aggregate piers increases by circumferential confinement created by the surrounding soil. In soft clay soils, the amount of confinement is usually not sufficient to develop a load-carrying capacity. Because of that, it is practical to use geosynthetic reinforcement aggregate piers in this type of soils. This paper intends to evaluate the use of vertical steel bars as an alternative for geosynthetics. In this study, some small-body laboratory tests were performed on floating aggregate piers with diameters of 80 and 100 mm and a length of 400 and 500 mm, respectively reinforced with vertical steel bars. Moreover, two-dimensional numerical modelling using the Plexis software was conducted. The results show that using the bars with more stiffness leads to more increase in load-carrying capacity. Reinforcing the full length of the aggregate piers, compared to half-length, will further improve the load-carrying capacity of the aggregate piers. In the early stages, by applying the load, the stone aggregates tend to compress, so load-carrying capacity increases and by continuing this process, the tendency to the occurrence of lateral bulging is seen and due to the low resistance of kaolin clay to the bulging, the increase of load-carrying capacity is negligible. Also, numerical modelling results show that the floating aggregate pier penetrated into soft clay soil in the full-length case, and the failure state changed from bulging to slip.

    Keywords: Experimental study, Numerical Modelling, aggregate pier, kaolin clay soil, vertical reinforcing steel bars
  • Mohammad Alembagheri *, Ramtin Hajirezaei Page 15

    In this paper, the overturning response and the rocking motion of free-standing intake towers is investigated under seismic pulses. Briones dam’s intake tower is selected for this purpose. The intake tower is modeled in two free-standing and anchored conditions, that in the free-standing model, three different frictional conditions are considered between the bottom of the tower and the underlying foundation. The frictional conditions include the coefficients of friction as: 1) μ = 0.58; 2) μ = 1.73; 3) μ = ∞. The intake tower is modeled three-dimensionally in three dry, submerged and semi-submerged states. The water-structure interaction is considered by the Eulerian-Lagrangian approach. In order to validate the modeling, the results of rigid and flexible blocks obtained by other researchers and the results obtained by the adopted software, i.e. Abaqus, are compared. The tower overturning responses include the tower’s top relative displacement, the base sliding, and the tower’s base opening, which are extracted and analyzed under seismic sine pulses with three time periods of 0.5s, 1s and 1.5s, and intensities of 0.2g to 1g. It is shown that the presence of the surrounding water has a significant effect on the overturning responses. Also, the tensile stresses in the free-standing state decreased by more than 50% compared to the anchored one.

    Keywords: Intake tower, free-standing, seismic pulse, Rocking Motion, Water-structure interaction
  • Hadi Sarvari *, Mojtaba Pourshafie Ardestani Page 16

    The present study aims to investigate the use of agile project management in road construction projects the population consists of all project managers, specialists, experts, consultants and contractors of road and urban planning department of Isfahan province who are 150 persons. Number of 108 persons are selected as the statistical samples by the Cochran sample size formula and convenience sampling. The tool is a researcher-made questionnaire which is based on the 5-point Likert scale by the researcher under 5 dimensions (managerial-organizational, skill and competence, knowledge management, human resources, cost, project complexity) and is prepared in 30 items. The face validity is confirmed by a number of respondents and content validity is verified by the views of the experts. In addition, factor analysis is used to determine the construct validity of the questionnaire. The reliability coefficient of the questionnaire is estimated (0.891). Data analysis is performed in SPSS software. In addition, the ranking of the factors indicated that knowledge management dimension with score of 4.02, human resources dimension with score of 3.69, the project complexity with score of 3.50, the managerial-organizational dimension and the cost with score of 3.37 and the skill and competence dimension with score of 3.06 are ranked first to fifth respectively.

    Keywords: Road, Agile management, Barriers, Projects, Investigation
  • MohammadAmin Hamedi Rad, AliAkbar Shirzadi Javid Page 17

    All costs within the life-cycle of a building are known as its life-cycle costs. In the design process of a building, the use of a lower initial cost index to select an option among others with similar performance may not lead to an economically optimal choice during the life-cycle. Hence today, building designers and investors require a tool to estimate life-cycle costs at the conceptual design phase to elect an economically-efficient option. The purpose of this study is to provide a framework to estimate life-cycle costs of a building at the conceptual design phase based on building information modeling. For this purpose, the costs of the building's life-cycle, including initial costs (cost of supply and installation based on Iran's national price list and shipping costs), repair and maintenance costs, operating costs (energy consumption) and salvage value at the end of the building’s useful life are regarded in the estimation of its life-cycle costs. The application of the proposed framework was then evaluated and approved for designing a residential building in Tehran. The application of the proposed framework for designing a residential building in Tehran was assessed and validated on two modelsو and the results showed that by increasing the initial costs in the second model by 75%, its annual operating costs decreased by 54% and Total life-cycle costs have dropped by 8% after 18 years. In this way, building designers can estimate the life-cycle costs of a building at the incipient stages of design and improve its design.

    Keywords: LCC, BIM, Conceptual design, Iran cost code, plugin