فهرست مطالب

نشریه مهندسی عمران
سال پنجاه و دوم شماره 11 (بهمن 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/11/14
  • تعداد عناوین: 18
|
  • محمد رئیسی*، سید حلال موسوی فرد صفحه 1

    بتن پودری واکنشی نوع جدیدی از بتن های توانمند است که به دلیل ریزی مواد پودری و پوزولانی مورد استفاده در آن و نیز مقدار زیاد موادی که به صورت هیدرولیکی فعال هستند، به این نام شناخته می شود. مشخصات بتن پودری واکنشی، حساسیت زیادی به نوع و مشخصات مصالح مورد استفاده در ساخت آن دارد؛ بنابراین برای دستیابی به مشخصات فیزیکی و مکانیکی مطلوب لازم است در انتخاب مصالح و انتخاب نسبت های مخلوط دقت نمود. هدف از تحقیق حاضر، بررسی تاثیر نسبت آب به مواد سیمانی (W/CM)، میزان مواد سیمانی (CM)، نسبت دوده سیلیس به مواد سیمانی (SF/CM)، نوع سیمان و نوع دانه بندی ماسه ی سیلیسی بر مقاومت فشاری RPC بود؛ بدین منظور 21 مخلوط بتن پودری واکنشی طراحی و ساخته شد. در هر گام از انجام این تحقیق، یکی از پارامترهای موثر بررسی شد و بر اساس نتایج بدست امده گام های بعدی تحقیق انجام شد. نمونه های ساخته شده به مدت 7 روز در آب 90 عمل آوری شدند. نتایج بدست آمده نشان داد که با استفاده از سیمان تیپ 5، مواد سیمانی به میزان 3kg/m 1100، نسبت آب به مواد سیمانی برابر 2/0، نسبت دوده سیلیس به مواد سیمانی برابر 2/0 و استفاده از ماسه ی سیلیسی با ریز ترین دانه بندی، می توان به بیش ترین مقاومت فشاری دست یافت.

    کلیدواژگان: بتن پودری واکنشی، نسبت آب به مواد سیمانی، دوده سیلیس، ماسه ی سیلیسی، مقاومت فشاری
  • علی میرجلیلی، رضا مرشد*، ابوالفضل اسلامی صفحه 2

    ساختمان های خشتی از بناهای آسیب پذیر در برابر بارهای جانبی محسوب می شوند، به طوری که خرابی آن ها در زلزله-های گذشته با خسارت و تلفات جانی زیادی همراه بوده است. با این وجود، هنوز ساختمان های خشتی زیادی در مناطق لرزه خیز جهان از جمله در کشور ایران در حال استفاده است که بسیاری از آنها دارای ارزش تاریخی نیز هستند. لذا، شناخت رفتار این گونه ساختمان ها در برابر بارهای جانبی از اهمیت به سزایی برخوردار بوده و منجر به اتخاذ تصمیم مناسب در چگونگی حفظ بنا خواهد شد. در تحقیق حاضر رفتار جانبی دیوارهای ساخته شده از خشت و ملات گل که تحت اثر بار محوری ثابت قرار داشتند، تحت بارگذاری جانبی چرخه ای مورد ارزیابی قرار گرفت. نمونه های آزمایشگاهی شامل 4 دیوار خشتی به طول 1000 میلی متر، ارتفاع 900 میلی متر و ضخامت 200 میلی متر بودند. متغیر اصلی آزمایشگاهی، تنش محوری قایم روی نمونه های دیوار بود. نتایج آزمایشگاهی به صورت منحنی های چرخه ای بار-جابجایی، الگوی ترک خوردگی، مد شکست، افت سختی، اتلاف انرژی تجمعی و میرایی چرخه ای با یکدیگر مقایسه گردیدند. بر اساس نتایج تحقیق، میزان تنش محوری دیوار تاثیر زیادی روی نحوه شکست و رفتار دیوار خشتی تحت بارهای جانبی و در نتیجه اتخاذ روش مناسب مقاوم سازی دارد. با افزایش تنش محوری از 1/0 به 7/0 مگاپاسکال مد شکست از گهواره ای-برشی به برشی - فشاری تغییر کرد. همچنین با افزایش تنش محوری مقاومت جانبی افزایش اما جابجایی متناظر شکست کاهش یافت.

    کلیدواژگان: دیوار خشتی، مد شکست، بار چرخه ای، مقاومت جانبی، میرایی چرخه ای
  • رسول خدایاری، امید بهار* صفحه 3

    شناسایی سیستم بر پایه داده برداری ارتعاش سازه به عنوان ابزاری قدرتمند برای رسیدن به یک مدل ریاضی از رفتار دینامیکی سازه در سال های اخیر مورد توجه مهندسان سازه قرار گرفته است. از میان رویکردهای توسعه یافته، رویکردهای مبتنی بر استفاده از داده های آزمایش ارتعاش محیطی که بدون نیاز به ابزارهای تحریک پیچیده و بدون محدودیت توقف در سرویس دهی سازه، به شناسایی سیستم می پردازند، از محبوبیت بیشتری برخوردارند. با توجه به تعداد بالای درجات آزادی در برخی سازه ها و عدم امکان داده برداری در تمام درجات آزادی، در مواقعی لازم است تا داده برداری در درجات آزادی محدودی انجام گرفته و علاوه بر تعیین پارامترهای مودی، مشخصه های فیزیکی نیز شناسایی گردند. از میان مشخصه های فیزیکی سازه، مشخصه ی سختی در مسایل تشخیص خرابی دارای اهمیت بیشتری است. هدف این مقاله ارایه ی روشی جهت شناسایی سختی طبقات در ساختمان های برشی با استفاده از داده های پاسخ ناکامل خروجی است. بر اساس روش پیشنهادی که بر پایه تیوری های دینامیک سازه ها و روش شناسایی زیرفضای تصادفی استوار است، نخست زیرماتریس سختی شناسایی شده و سپس با معادلات ساده ریاضی سختی طبقات تعیین می گردند. از آنجایی که در آزمایش ارتعاش محیطی، وجود نوفه دور از انتظار نمی باشد، در این مقاله اثرات نوفه نیز مورد بررسی قرار گرفته است. برای ارزیابی روش پیشنهادی از مدل تحلیلی سازه ی پنج طبقه برشی استفاده شده است. تحلیل های گسترده توانمندی و دقت روش پیشنهادی را در شناسایی صحیح سختی طبقات در داده برداری های ناکامل حتی در حضور نوفه را تایید می کنند.

    کلیدواژگان: شناسایی سیستم، سختی طبقه، تحریکات محیطی، داده برداری ناکامل، ساختمان های برشی
  • سید حسین هاشمی*، امین حسنی مقدم، علی قدیری صفحه 4

    هیدروکربن های حلقوی معطر (PAHs) به دلیل سمیت، پایداری، چربی دوستی، تجمع زیستی و اثرات سرطانزایی و جهش زایی مورد توجه ویژه هستند. رواناب های شهری مقادیر قابل توجهی ترکیبات PAHs دارند که انتقال آن ها به محیط های پذیرنده مخاطرات محیط زیستی و بهداشتی در پی دارد. به دلیل ویژگی آبگریزی، بیش تر این ترکیبات در محیط های آبی به صورت هم پیوند با ذرات معلق و رسوبات تجمع و انتقال می یابند. بنابراین ارزیابی رسوبات به عنوان یکی از محیط های موثر بر سرنوشت آنها اهمیت دارد. این پژوهش با هدف ارزیابی مقدار و منشا ترکیبات PAHs در رسوبات رواناب تهران انجام شده است. نمونه ها از سه زیرحوضه اصلی شهر تهران در اردیبهشت 1396 برداشت و غلظت 16 ترکیب PAHs و کربن آلی اندازه گیری و با پنج شاخص نسبت های تشخیصی، منابع انتشار محتمل آن ها تعیین شد. غلظت مجموع PAHs در گستره57 تا2/978 نانوگرم برگرم وزن خشک رسوب بود. پراکندگی غلظت کل ترکیبات در زیرحوضه 2(57 -6/976 نانوگرم برگرم) بهدلیل قرارگیری در مرکز شهر و تنوع منابع آلاینده نسبت به زیرحوضه 1(4/84- 2/773 نانوگرم بر گرم) و زیرحوضه 3(3/76- 2/978 نانوگرم بر گرم) بالاتر بود. همچنین، بین کربن آلی کل و غلظت PAHs همبستگی معنی دارو قوی وجود دارد، اما ضریب آن در هر زیرحوضه متفاوت است. در تمام ایستگاه ها به استثنای ایستگاه C1S27، ترکیبات 3 و 4 حلقه ای به ویژه کرایزن، فلیورانتن و پایرن غالب بودند. چهار شاخص منشاء ترکیبات را پایروژنیک و شاخصLMW/HMW در 30 درصدایستگاه ها منشاء پتروژنیک نشان داد. به طور کلی، به دلیل تراکم بالای جمعیت و ترافیک و فعالیت های انسانی، منابع پایروژنیک نسبت به پتروژنیک سهم غالب را دارند.

    کلیدواژگان: رسوب، هیدورکربن های حلقوی معطر، کربن آلی کل، رواناب، منشایابی
  • محمد امیری*، مسعود دهقانی، مائده پاپی صفحه 5

    حرارت سبب ایجاد تغییرات در رفتار مهندسی خاک های رسی می شود. استفاده از خاک های رسی به عنوان پوشش محافظ در دفن زباله های سطح بالا از جمله مواردی است که رس تحت رژیم های حرارتی متوسط تا زیاد قرار می گیرد. مارن ها از جمله نهشته های رسوبی هستند که از کانی های رسی و کربنات کلسیم تشکیل شده اند. وجود کانی های رسی و کربنات کلسیم در خاک های مارن به شدت در رفتار مهندسی خا ک ها تاثیرگذار است. پژوهش حاضر به مطالعه خصوصیات مهندسی خاک های مارنی تحت رژیم های حرارتی با نگرش ویژه به تغییرات ضریب نفوذپذیری، نشست پذیری و مقاومت فشاری از منظر ریز ساختاری می پردازد. در این راستا پس از تعیین خصوصیات ژیوتکنیکی خاک مارن، نمونه های خاک در معرض سطوح حرارتی بین°C 25 تا °C 900 قرار داده شده است. تغییر مشخصات خاک های مارنی در اثر اعمال حرارت از طریق انجام آزمایش های مختلف مکانیکی (نفوذپذیری، تحکیم، مقاومت فشاری محدود نشده (UCS)) و آزمایش های ریزساختاری (pH، پراش اشعه ایکس (XRD) و تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)) تجزیه و تحلیل شد. پایش ریزساختار خاک های مارنی نشان می دهد که به دلیل تخریب و شکل گیری کانی های جدید و همچنین آرایش ذرات خاک و بافت میکروسکوپی تحت رژیم های حرارتی ضریب نفوذپذیری روند افزایشی دارد اما در دمای °C 700 به دلیل تشکیل ترکیبات سیمانی ضریب نفوذپذیری حدود 50000 برابر کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: مارن، حرارت، ضریب نفوذپذیری، XRD، SEM
  • رضا تیموری، امیراحمد دهقانی* صفحه 6

    تخمین مناسب دبی جریان و رسوب در رودخانه ها به عنوان اطلاعات پایه برای بسیاری از طرح ها و پروژه های مهندسی رودخانه دارای اهمیت است. برای محاسبه بار بستر در رودخانه ها، روابط تجربی و نیمه تجربی زیادی توسعه یافته اند که بسته به شرایط هیدرولیکی و مشخصات رسوب در هر رودخانه، ممکن است برخی از این روابط نتایج بهتری ارایه نمایند. در این تحقیق با توسعه یک نرم افزار کاربر پسند، توانایی 27 رابطه موجود در برآورد بار بستر رودخانه های استان گلستان (چهل چای، خرمالو و سوسرا) که در آنها بار بستر اندازه گیری می شود، مورد ارزیابی قرار گرفته است. لازم بذکر است که در این نرم افزار قابلیت استفاده از مدلهای شبه دو بعدی در محاسبه توزیع عرضی سرعت و استفاده در روابط بار رسوبی نیز وجود دارد. همچنین این نرم افزار قادر به افزایش دقت محاسبات بار رسوبی با محاسبه ضرایب کالیبراسیون در رودخانه مورد مطالعه می باشد. نتایج نشان داد که با استفاده از نرم افزار توسعه یافته، بهترین روش برای برآورد بار بستر در رودخانه های مورد مطالعه با استفاده از روابط تجربی و نیمه تجربی موجود، روش یانگ می باشد. در این حالت فراوانی نسبت ناجوری بین نیم تا دو برای رودخانه های چهل چای، خرمالو و سوسرا بترتیب 43/8، 50 و 30/8 می باشد. همچنین با استفاده از مدلهای شبه دو بعدی، نسبت ناجوری بین نیم تا دو برای رودخانه های چهل چای، خرمالو و سوسرا، بترتیب 3/6 ، 6 و 8 درصد افزایش می یابد. نتایج همچنین نشان داد که با استفاده از یک ضریب کالیبراسیون می توان دقت تعداد زیادی از روش ها در رودخانه های مورد مطالعه را افزایش داد.

    کلیدواژگان: مدل ریاضی شبه دوبعدی، ظرفیت انتقال رسوب، روابط تجربی رسوبی، حمل رسوب، بار کف
  • فرهاد بهنام فر*، بهاره مدنی صفحه 7

    در این مقاله، با تمرکز بر تحلیل اندرکنش سازه-خاک-سازه، رفتار دینامیکی همزمان دو سازه ی مجاور و متکی بر بستر انعطاف پذیرمورد مطالعه قرار گرفته است. شاخص های اصلی معرف سیستم سازه -خاک-سازه به صورت چند پارامتر بی بعد درنظر گرفته شده و با منظور کردن بازه ای منطقی از مقادیر، حالات متنوعی شامل اغلب موارد عملی ممکن محاسبه گردیده است. همچنین حالات محتمل برای وقوع ضربه بین دو سازه ی مجاور تعیین شده است. در نتیجه، مشاهده شده که درنظر گرفتن اندرکنش متقابل در اغلب حالات منجر به افزایش فرکانس های طبیعی سیستم شده که بیشترین افزایش مربوط به حرکت افقی پایه، تا بیش از %20، می باشد. از سوی دیگر، در مودهای مربوط به حرکت افقی روسازه تغییر فرکانس چندانی مشاهده نمی شود. همچنین، مجاورت تاثیر چندانی بر مشخصات دینامیکی ساختمانهای کوتاه و سنگین ندارد، در حالیکه ساختمان بلند و سبک تحت تاثیر مجاورت است طوریکه نسبت میرایی چنین سیستمی در حرکت گهواره ای تا دو و نیم برابر افزایش می یابد. اندرکنش متقابل سازه های سبک و بلند روی خاکهای نرم تر موجب افزایش پاسخ سازه سخت تر تا حدود %40 و کاهش پاسخ سازه نرم تر تا %15 می شود، اما روی خاک سخت پاسخ هر دو سازه کاهش می یابد که بیشینه تغییر، حدود %40 می باشد. نهایتا، در این تحقیق مشاهده گردید که در فواصل مساوی، بیشترین اثر مجاورت بر نسبتهای میرایی و کمترین آن بر فرکانسهای طبیعی بوده و اثرات تغییر واکنش بین این دو قرار دارد و در فواصلی بین دو ساختمان کمتر از 2 و نیم برابر بعد پی اهمیت می یابد.

    کلیدواژگان: سازه های مجاور، اندرکنش خاک-سازه، اندرکنش سازه-خاک-سازه، فرکانس های طبیعی، میرایی
  • آرزو کمالی، سید روح الله موسوی*، محمدرضا قاسمی صفحه 8

    ثر سخت شوندگی کششی که ناشی از مشارکت بتن بین ترک ها در تحمل کشش است، منجر به کاهش کرنش های عضو بتن مسلح نسبت به کرنش میلگردها به تنهایی می شود. در برخی پیشنهادها، این اثر در رفتار تنش- کرنش بتن بعد از ترک خوردگی گنجانده شده است که تعداد اندکی از آن ها بتن با مسلح کننده های FRP را بررسی کرده اند. در این تحقیق از مقایسه نتایج تحلیل غیرخطی لایه ای و نتایج آزمایشگاهی مجموعه ی نسبتا گسترده ای از تیرهای بتنی مسلح شده با میلگردهای FRP نسبت به تحقیقات پیشین، برای استخراج رابطه ی تنش- کرنش بتن بعد از ترک خوردگی استفاده شده است. مدل به دست آمده برخلاف مدل های پیشین برای همه ی انواع میلگردهای FRP ارایه شده است. ثابت های مدل با کاربرد روش بهینه سازی ژنتیک به دست می آیند. از 87 نمودار بار- خیز آزمایشگاهی تیرهای بتنی مسلح شده با میلگردهای FRP تحت خمش چهارنقطه ای ، 78 نمودار برای استخراج ثابت های مدل و 9 نمودار برای بررسی مدل بهینه به دست آمده به کار می روند. علاوه براین 20 درصد از داده های 78 تیر درنظر گرفته شده برای استخراج مدل، به صورت تصادفی حذف شده و به جای محاسبه ی مدل در کنترل مدل به کار می روند. میانگین لگاریتم طبیعی نسبت خیز آزمایشگاهی به محاسباتی برای داده های انتخاب شده برای کنترل، با کاربرد مدل اولیه 0457/1 و با کاربرد مدل بهینه 2668/0 است. با توجه به این که مقدار ایده آل لگاریتم نسبت خیز آزمایشگاهی به محاسباتی صفر است، کاربرد مدل بهینه این پارامتر آماری را 74 درصد بهبود داده است. نتایج تحلیل غیرخطی با مدل های اولیه و بهینه با روابط آیین نامه ای نیز مقایسه شده اند.

    کلیدواژگان: خیز، سخت شوندگی کششی، میلگردهای FRP، تحلیل غیرخطی، بهینه سازی
  • غلام مرادی، سجاد عباسی، علیرضا عباس نژاد* صفحه 9

    در پژوهش حاضر به منظور بررسی و مقایسه ی تاثیر نانوذرات نانوسیلیکا و پلیمر محلول در آب پلی الکترولیت کاتیونی بر مجموعه ای از خصوصیات فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی خاک رس نوع CL، یک سری آزمایش های آزمایشگاهی یر اساس یک برنامه ی زمانبندی بر روی نمونه های اصلاح نشده، اصلاح شده با نانوسیلیکا و اصلاح شده با پلی الکترولیت کاتیونی انجام پذیرفت. نانوسیلیکا با مقادیر 5/0، 1، 2 و 3 درصد وزن خشک خاک و پلی الکترولیت کاتیونی با غلظت های 3، 6، 9 و 12 گرم بر لیتر و بر اساس رطوبت بهینه به خاک اضافه شدند و تاثیر آن ها بر مشخصات خاک در زمان های عمل آوری 3، 7، 14 و 28 روزه مورد بررسی قرار گرفت. این مواد با وجود تفاوت مکانیزم های اثربخشی، تاثیرات مشابهی را بر انواع مشخصات مورد آزمایش خاک در این پژوهش از خود نشان دادند. نتایج نشان داد که با افزایش هر دو ماده به خاک درصد رطوبت بهینه، حد روانی، مقاومت فشاری محدود نشده و پتانسیل حفظ رطوبت خاک افزایش یافته و وزن مخصوص خشک حداکثر و درصد تورم آزاد نمونه های خاک کاهش می یابد. با توجه به تغییرات ناچیز حد خمیری و افزایش حد روانی، شاخص خمیری خاک مقداری افزایش می یابد. همچنین، به ازای مقادیر مختلف مواد افزودنی، تغییر قابل توجهی در pH خاک اتفاق نمی افتد.

    کلیدواژگان: خاک رس، پلی الکترولیت کاتیونی، نانوسیلیکا، مشخصات فیزیکی و مکانیکی، تورم و pH
  • وحید صابری*، حمید صابری، عباسعلی صادقی صفحه 10

    فروریزش ساختمان سطحی از عملکرد سازه است که در آن میزان صدمات جانی و مالی به حداکثر خود می رسد، لذا این رخداد می تواند ناگوارترین حادثه در صنعت ساخت وساز باشد. در این تحقیق، سه قاب خمشی فولادی 3، 6 و 9 طبقه ی منظم با شکل پذیری ویژه بر اساس ضوابط آیین نامه ای با استفاده از نرم افزار ETABS طراحی و سپس فروریزش قاب های مذکور توسط تحلیل های غیرخطی استاتیکی بار افزون و دینامیکی افزایشی (IDA) با استفاده از نرم-افزار SeismoStruct مورد ارزیابی قرارگرفته است. از تحلیل های غیرخطی بار افزون با سه الگوی مختلف بار جانبی به منظور تعیین موقعیت محتمل مفاصل پلاستیک در لحظه ی فروریزش استفاده شده است تا بتوان با بهره گیری از آن ها، مکانیسم های خرابی محتمل قاب های مذکور را مشخص نمود و از تحلیل های دینامیکی غیرخطی افزایشی به منظور ارزیابی شدت های لرزه ای متناظر با شکل گیری هر یک از مکانیسم های خرابی استفاده شده است. بدین ترتیب، شدت زلزله و مقادیر پاسخ دریفت متناظر با فروریزش قاب های موردمطالعه محاسبه گردیده و برای انجام تحلیل های دینامیکی غیرخطی از 10 رکورد حوزه ی دور از گسل استفاده شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که فروریزش قاب های موردمطالعه تحت رکوردهای دور از گسل در دریفت ها و شدت های لرزه ای مختلف رخ می دهد و مقدار دریفت نسبی معادل حد فروریزش بین 2 تا 5 درصد متغیر است و همچنین مشخص شد که ظرفیت فروریزش در قاب های 3 و 6 طبقه در روش بار جانبی یکنواخت بیشتر و به ترتیب معادل g 3/3 و g 4/3 می باشد و در قاب 9 طبقه، ظرفیت فروریزش در روش های بار جانبی مد اول و خطی بیشتر و معادل g 2/5 است.

    کلیدواژگان: فروریزش، مفاصل پلاستیک، قاب خمشی فولادی ویژه، تحلیل های غیرخطی، رکورد حوزه ی دور از گسل
  • احد اوریا*، صباح امامی، سعید کرم زادگان صفحه 11

    یکی از مهمترین پارامترهای تحلیل و طراحی سیستم های خاک مسلح، مشخصات مکانیکی فصل مشترک بین خاک و مسلح کننده است. مشخصات مکانیکی فصل مشترک، تعیین کننده طول مهاری مسلح کننده در این سیستم ها است. در بسیاری از موارد، بدلیل عدم امکان تامین طول مهاری مورد نیاز، استفاده از خاک مسلح با محدودیت روبرو می شود. تقویت مشخصات مکانیکی فصل مشترک خاک و مسلح کننده، می تواند دامنه کاربرد این روش تسلیح خاک را گسترده تر نماید. در این تحقیق، اثر ایجاد لایه سیمانی در فصل مشترک مسلح کننده و ماسه بعنوان روشی برای تقویت مقاومت بیرون کشیدگی مسلح کننده و کاهش طول مهاری مورد نیاز در طراحی ها، بصورت آزمایشگاهی بررسی شده است. با توجه به اینکه ایجاد لایه سیمانی باعث افزایش ضخامت مسلح کننده شد، تاثیر افزایش ضخامت مسلح کننده در مقاومت بیرون کشیدگی آن از خاک نیز بررسی شد. آزمایش ها در دستگاه مخصوص بیرون کشیدن مسلح کننده از خاک صورت گرفت. در این آزمایش ها، با قرار دادن لایه های ماسه در هر رویه مسلح کننده اشباع به همراه 5/1 گرم بر سانتیمتر مربع سیمان و عمل آوری آن، دو لایه سیمانی در هر دو طرف مسلح کننده ایجاد گردید. نمونه های مسلح کننده با ضخامت های مختلف آزمایش شده و نتایج مقاومت بیرون کشیدگی آنها مقایسه گردید. نتایج این بررسی ها نشان داد که تثبیت سیمانی مسلح کننده ها باعث افزایش مقاومت بیرون کشیدگی آنها می شود. همچنین در مسلح کننده های مشابه، افزایش ضخامت مسلح کننده باعث افزایش مقاومت بیرون کشیدگی آنها می شود.

    کلیدواژگان: خاک مسلح، مقاومت بیرون کشیدگی، ژئوتکستایل، تثبیت سیمانی، فصل مشترک خاک و ژئو تکستایل
  • محمدعلی جعفری صحنه سرایی*، سلمان رضازاده بقال صفحه 12

    در این مقاله، متغیرهای مورد نیاز برای حالت بارگذاری یخ و باد همزمان شامل ضخامت یخ معادل شعاعی و سرعت باد همزمان با آن به ازای دوره های بازگشت معین در سازه های خطوط انتقال نیرو، منطبق بر معیارهای استاندارد IEC 60826 تعیین و ارایه شده اند. متغیرهای بارگذاری مورد نظر با استفاده از تهیه منحنی های خطر دو متغیره، ارایه و با روش های ساده شده در استاندارد IEC 60826 مقایسه شده اند. منحنی های خطر یخ و باد همزمان با استفاده از داده های ثبت شده در 15 عدد از ایستگاه های هواشناسی منتخب در مناطق سردسیر کشور (مناطق سنگین و فوق سنگین طبق نقشه پهنه بندی آب و هوایی خطوط انتقال) تهیه شده اند. برای تعیین ضخامت یخ تشکیل شده حول هادی خطوط انتقال با توجه به فقدان داده های مستقیم حاصل از اندازه گیری آن، از شبیه سازی عددی با مدل کریل برای باران یخی و مدل گسترش استوانه ای برف مرطوب برای برف مرطوب، استفاده شده است. نتایج حاصله نشان دهنده محافظه کاری قابل توجه ضرایب کاهشی یخ و باد همزمان ارایه شده در استاندارد IEC 60826 در اغلب ایستگاه های هواشناسی مورد مطالعه هستند. بر این اساس، با استفاده از منحنی های خطر یخ و باد همزمان در ایستگاه های مورد نظر، مقادیر ضرایب کاهشی جهت تعیین مقادیر متغیرهای بارگذاری در حالت یخ و باد همزمان بر حسب مقادیر مرجع آنها (که در نقشه های پهنه بندی موجودند)، تعیین و ارایه شده اند. ضرایب کاهشی ارایه شده سازگار با معیارهای استاندارد IEC 60826 بوده و برای بارگذاری و طراحی سازه های خطوط انتقال با دوره های بازگشت مختلف در مناطق سردسیر کشور، قابل استفاده هستند.

    کلیدواژگان: خطوط انتقال نیرو، یخ و باد همزمان، بارگذاری، دکل های انتقال نیرو، دوره بازگشت
  • سید امید حسینی، سعید حسینایی، محمد قاسمی* صفحه 13

    کاربرد مقاطع مرکب در سالیان اخیر به علت محاسن فراوان آن ها در کشورهای پیشرفته رو به افزایش است. هدف از این تحقیق بررسی پارامترهای موثر بر ظرفیت باربری ستون های فولادی پوشیده شده با بتن تحت اثر همزمان بارگذاری محوری و جانبی چرخه ای شامل شکل مقطع فولادی، مقاومت بتن و مقاوم سازی با الیاف پلیمری کربن است. استفاده از ستون فولادی پوشیده شده با بتن در مقایسه با ستون فولادی تنها و یا ستون بتن مسلح باعث افزایش ظرفیت چشم گیری در ظرفیت نهایی می شود، به عبارت دیگر ستون های مرکب از ظرفیت بار بسیار بالایی برخوردار می باشند. بدین منظور جهت بررسی رفتار ستون های فولادی پوشیده شده با بتن تحت اثر همزمان بارگذاری محوری و جانبی چرخه ای پس از صحت سنجی مدل سازی در نرم افزار اجزای محدود آباکوس به بررسی رفتار این ستون ها در حالات مختلف سطح مقطع فولاد، مقاومت فشاری 28 روزه بتن متفاوت و مقاوم سازی با الیاف پلیمری کربن بر ظرفیت نهایی آن پرداخته شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد پارامترهایی همچون شکل و ابعاد سطح مقطع ستون فولادی، مقاومت فشاری 28 روزه بتن و مقاوم سازی با الیاف پلیمری کربن تاثیر به سزایی در افزایش یا کاهش ظرفیت نهایی این ستون ها دارد. در نهایت به بررسی الگوی ترک خوردگی در بتن پرداخته شده است و با توجه به الگوی گسترش ترک، مقاوم سازی با الیاف پلیمری کربن بر روی سطح بتن برای کاهش ترک خوردگی انجام شده است.

    کلیدواژگان: ستون فولادی پوشیده شده با بتن، بارگذاری محوری، بارگذاری جانبی چرخه ای، مقاوم سازی، ظرفیت
  • سعید سروری، محمدرضا اصفهانی* صفحه 14

    چنانچه در اتصال دال تخت به ستون تحت اثر بارهای غیرقابل پیش بینی، گسیختگی پانچینگ رخ دهد، بنا به ماهیت ترد این گسیختگی پس از بازتوزیع نیروها در اتصالات مجاور، ممکن است تخریب پیشرونده به صورت افقی یا قایم رخ دهد. جهت پیشگیری از تخریب پیشرونده و گسیختگی ترد و بدون اخطار اتصال دال به ستون، ایجاد یک سازوکار پشتیبان پس از گسیختگی پانچینگ و بازتوزیع در اتصال یادشده، ضروری به نظر می رسد. در این تحقیق راهکارهای برقراری یک سازوکار پشتیبان در اتصال دال تخت به ستون پس از برش پانچینگ از طریق پیشنهاد تغییراتی در آرماتور و بتن بررسی می گردد. در این پژوهش 9 نمونه دال با مقیاس نیم برابر ابعاد واقعی با جزییات متفاوت در آرماتور گذاری بر روی تکیه گاه های ساده مورد آزمایش قرار گرفت. در این پژوهش اثرات آرماتورهای یکپارچگی (آرماتورهای عبوری از ستون در بخش فشاری)، آرماتورهای فشاری، قطر آرماتور کششی، پوشش بتن آرماتورهای کششی و آرماتورهای یکپارچگی خم شده به بالا بر روی مقاومت پس پانچینگ بررسی گردیده است. نتایج آزمایش ها نشانگر آن است که با افزودن آرماتور یکپارچگی مقاومت پس پانچینگ افزایش یافته و با افزودن آرماتورهای فشاری در ناحیه ستونی دال تخت افزایش چشمگیری در مقاومت های یادشده اتفاق نمی افتد. افزایش پوشش بتن در ناحیه کششی باعث افزایش مقاومت پانچینگ و پس پانچینگ به طور هم زمان می گردد. با کاهش قطر آرماتور کششی، مقاومت پس پانچینگ افزایش می یابد. خم کردن آرماتور یکپارچگی به سمت ناحیه کششی دال، باعث افزایش مقاومت پانچینگ و پس پانچینگ اولیه خواهد شد.

    کلیدواژگان: مقاومت پس پانچینگ، دال تخت، تخریب پیشرونده، آرماتور یکپارچگی، گسیختگی پانچینگ
  • احمدرضا حسن زاده، علی بیگلری فدافن*، سید یاسین موسوی، علیرضا طبرسا صفحه 15

    امروزه با توجه به رشد جمعیت، لزوم ساخت و ساز و مناسب نبودن خاک طبیعی موجود در محل برای احداث سازه، بهسازی خاک از اهمیت ویژه ای برخوردار شده است. یکی از روش های بهسازی استفاده از افزودنی هایی همچون آهک و سیمان در ارتقا کیفیت خاک می باشد. از افزودنی های نوین در جهت بهسازی خاک می توان به نانو مواد اشاره کرد که کارآمدتر و مقرون به صرفه تر از افزودنی های سنتی می باشند. نانو آهک از جمله نانو موادی می باشد که می تواند به منظور بهسازی خاک مورد استفاده قرار گیرد. از این رو در این پژوهش به بررسی اثر نانو آهک بر روی پارامترهای مقاومتی خاک پرداخته شد. بدین منظور نمونه خاک های حاوی 5/0، 1 و 2 درصد وزنی خاک در سه سن عمل آوری 7، 14 و 28 روز تحت آزمایش سه محوری تحکیم نیافته زهکشی نشده قرار گرفت. مطابق نتایج مقادیر بیشینه تنش انحرافی نمونه ها با افزودن نانو به خاک افزایش می یابد و این امر با افزایش درصد نانو آهک در خاک همچنین گذشت زمان عمل آوری فزونی می یابد. به این ترتیب که حضور 5/0، 1 و 2 درصد نانوآهک در زمان عمل آوری 28 روز سبب افزایش بیشینه تنش انحرافی در محدوده 3/21 الی 3/38، 27 الی 3/59 و 6/29 الی 8/70 برای فشارهای همه جانبه 100، 200 و 300 کیلوپاسکال می باشد. علاوه بر این در نمونه های حاوی نانو آهک نسبت به نمونه خاک تمیز افزایش سختی دیده شد. همچنین نتایج افزایش چسبندگی نمونه های خاک را تحت تاثیر نانو آهک نشان داد که این امر با گذشت زمان عمل آوری افزایش یافت.

    کلیدواژگان: نانو آهک، آزمایش سه محوری، منحنی تنش-کرنش، سختی، چسبندگی
  • امیرعلی محمدعلی پوراهری، محمدرضا جلیلی قاضی زاده*، جلال عطاری، محمود کریمی صفحه 16

    سرریزهای جانبی از جمله سازه های هیدرولیکی هستند که به عنوان یک سازه انحرافی می توانند به منظور کنترل و تقسیم دبی درجریان های سیلابی و با سرعت بالا، به کار گرفته شوند. جریان برروی این سازه ها از نوع متغیر مکانی و درحالت کاهش دبی است. باتوجه به بکارگیری سرریزهای جانبی در انتقال و کنترل دبی در جریان های سیلابی و مقادیر قابل توجه سرعت، وقوع جریان فوق بحرانی برروی سرریز جانبی بسیار محتمل است. هنگامی که طول دهانه سرریز محدود باشد می توان از سرریزهای جانبی کنگره ای و کلید پیانویی استفاده نمود. یکی از مزایای این سرریزها افزایش طول موثر سرریز نسبت به بازشدگی دهانه است. عمده مطالعات انجام شده در زمینه سرریزهای جانبی کلیدپیانویی محدود به روش آزمایشگاهی بوده، بنابراین با توجه به شرایط محدود آزمایشگاه هزینه زیاد انجام آنها و پیشرفت های اخیر در زمینه مدل های عددی، شبیه سازی این سرریز با نرم افزارهای دینامیک سیالات محاسباتی حایز اهمیت است. در این تحقیق سرریزهای جانبی با اشکال مختلف در پلان توسط نرم افزارFLOW-3D شبیه سازی شده است. ابتدا با نتایج آزمایش های موجود، مدل عددی FLOW-3D کالیبره و صحت سنجی برای شبیه سازی سرریزهای جانبی انجام شد. ازجمله نتایج بدست آمده در این تحقیق، تعیین و ارایه رابطه بین ضریب تصحیح انرژی جنبشی(α) وضریب تصحیح اندازه حرکت (β)، تعیین و ارایه ضریب آبگذری برای سرریزهای جانبی کلیدپیانویی در جریان فوق بحرانی و همچنین مقایسه شکل سرریز های کلیدپیانویی است. نتایج تحقیق حاضر می تواند در طراحی سرریزهای جانبی مورد استفاده قرار بگیرد.

    کلیدواژگان: سرریزکلیدپیانویی، سرریز جانبی، جریان فوق بحرانی، ضریب آبگذری، مدل عددی
  • سمیه ایمانی امیرآباد*، اشکان فرخ نیا، سعید مرید، رضا روزبهانی صفحه 17

    یکی از چالش‎های جدی در عصر حاضر تغییر اقلیم و تاثیر آن بر منابع آب در دسترس است. در این راستا بررسی تغییرات زمانی و مکانی بارندگی و دما، به عنوان پارامترهای تاثیرگذار بر وضعیت منابع آب، می‎تواند در ارزیابی شرایط هیدروکلیماتولوژی حوضه و اتخاذ سیاست‎های مدیریتی مناسب باشد. در این تحقیق ابتدا روند زمانی بارش و دما سالانه حوضه آبریز طشک-بختگان در یک دوره آماری 30 ساله (2010-1981) با استفاده از روش‎های آماری غیرپارامتریک من-‎کندال، اسپیرمن، شیب سن و پتی بررسی شد. سپس برای درک تفاوت‎ مکانی این پارامترها در سطح حوضه از تکنیک های درونیابی عکس فاصله (IDW)، چندجمله‏ای محلی (LPI)، چندجمله‏ای جهانی (GPI) و روش تابع و روش تابع شعاعی (RBF) مختلف استفاده شد. نتایج نشان داد بارندگی طی دوره 1981-2010 به میزان 3/14درصد کاهش و دما به میزان 5/3 درصد افزایش داشته است که روند تغییرات برای بارش و دما به ترتیب در سال 2004 و 1985 اتفاق افتاده است. اما روند کاهش بارندگی در منطقه برخلاف افزایش دما معنی دار نیست. با این وجود، استفاده از روش کریجینگ برای بررسی تغییرات مکانی بارندگی و روش تابع شعاعی برای بررسی تغییرات مکانی دما در حوضه مورد مطالعه بدلیل کمترین خطای گزارش شده پیشنهاد می گردد. مقایسه تکنیک‎های درونیابی نیز نشان داد روش کریجینگ معمولی و توابع پایه شعاعی با حداقل خطا، بهترین روش برای تجزیه و تحلیل مکانی بارش و دما هستند.

    کلیدواژگان: روند زمانی و مکانی، بارش، دما، حوضه آبریز طشک-بختگان، درونیابی
  • مهدی درویش نژادعلی آباد، یوسف زندی*، زهرا درویش نژادعلی آباد صفحه 18

    بتن مهم ترین مصالح مصرفی در ساخت و سازهای عمرانی می باشد که استفاده از آن رو به افزایش است. سیمان به عنوان یکی از اجزای تشکیل دهنده بتن انرژی فراوانی برای تولید آن مصرف می شود و از سوی دیگر موجب تولید 8 درصد گازکربنیک تولید شده در جهان است. در تحقیق حاضر به بررسی خصوصیات مکانیکی و دوام بتن ساخته شده با پوزولان های سرباره ذوب مس، سرباره ذوب آهن و متاکایولن به عنوان جایگزین سیمان پرداخته شده است. تعداد 16 طرح اختلاط با درصدهای مختلف جایگزینی سرباره ذوب مس، سرباره ذوب آهن، ضایعات متاکایولن جمعا 384 نمونه ساخته شد. طرح اختلاط طبق آیین نامه آمریکا ACI 211.1 و شرایط مصالح SSD در نظر گرفته شده است، ابتدا سنگدانه های خشک سپس مواد سیمانی پس از آن آب و در نهایت محلول فوق روان کننده به تدریج به مخلوط اضافه شد. بر روی طرح ها در حالت تازه، آزمایش اسلامپ و در حالت سخت شده در سنین 7، 14، 28 و 90 روزه آزمایش مقاومت فشاری براساس استاندرد BS 1881 و در سن 28 روزه آزمایش نفوذ آب تحت فشار طبق DIN 1048-5 انجام گرفت. در تمامی طرح های حاوی پوزولان شاهد کاهش جذب آب در مقایسه با طرح بدون پوزولان هستیم. در، درصد ثابت جایگزینی نفوذ آب تحت فشار مربوط به طرح های حاوی متاکایولن و بیشترین مربوط به طرح های حاوی سرباره ذوب مس می باشد .

    کلیدواژگان: تکنولوژی بتن، مشخصات مکانیکی بتن، ضایعات متاکائولن، سرباره ذوب آهن، سرباره ذوب مس
|
  • Mohammad Reisi *, Sayyed Jalal Mosavi Fard Page 1

    Reactive powder concrete (RPC) is a new type of high performance concrete (HPC) which due to using fine powder and puzzolanic materials as well as high amount of materials which are hydraulically active, is known as this name. RPC characteristics have a high sensitivity to type and characteristics of materials used in RPC; therefore, in order to achieve desired physical and mechanical properties, it is necessary to carefully consider selection of materials and mix proportions. The purpose of this research was to investigate the effect of water to ementitious materials ratio (W/CM), amount of cementitious materials (CM), silica fume to cementitious materials ratio (SF/CM), cement type and grading of silica sand on compressive strength of RPC. To do so, 21 RPC mixes were designed and made. In each step of this research, one of the effective parameters were studied and accoding to obtained results, the next steps were performed. RPC specimens were cured in 90 oC water for 7 days. Results showed that by using cement type V, cementitious materials of 1100 kg/m3, water to cementitious materials ratio equal to 0.2, silica fume to cementitious materials ratio equal to 0.2 and use of silica sand with the the finest grading, the highest compressive strength can be achieved.

    Keywords: Reactive Powder Concrete (RPC), Water to cementitious materials ratio, Silica fume, Silica Sand, Compressive Strength
  • Ali Mirjalili, Reza Morshed *, Abolfazl Eslami Page 2

    Adobe constructions are considered vulnerable subjected to lateral loading so that their failure in the past earthquakes has caused severe casualties and structural damages. Nonetheless, numerous adobe buildings are still being used in seismic-prone regions worldwide, including Iran, many which are of historical background. Therefore, evaluation of their lateral behavior and retrofitting stands of high priority and can lead to preserving these national assets. In this study, the cyclic lateral behavior of adobe walls made of adobe units and mud mortar was investigated under different constant axial load. The experimental specimens were comprised of four adobe wall panels measuring 1000 mm in length, 900 mm in height, and 200 mm in thickness. The main experimental parameter was the magnitude of axial compression applied on the wall. The experimental results were compared in terms of load-displacement hysteretic curves, cracking pattern, failure mode, stiffness degradation, cumulative energy dissipation, and hysteretic damping. With increasing axial stress from 0.1 to 0.7 MPa, the failure mode was changed from shear to shear-compression. Also, due to increased axial stress, lateral resistance increased, but the corresponding displacement decreased.

    Keywords: Adobe wall, Failure mode, Cyclic loading, Lateral Strength, Hysteretic damping
  • Rasoul Khodayari, Omid Bahar * Page 3

    In recent years, Vibration Based System Identification (VBSI) as a powerful tool to disclosure a mathematical expression of dynamic behaviors of structures, is taken into consideration for structure engineers. Among developed strategies for VBSI, the strategies identifying under ambient vibration tests without using input data, with no limitation in serviceability and no need to complex excitation tools, have been more desirable. In some cases, regarding to high numbers of Degrees Of Freedom (DOFs) and impossibility of recording in whole DOFs, it is necessary to identify physical characteristics beside modal parameters with recording in limited numbers of DOFs. Among those physical characteristics, stiffness parameter is more important. The main goal of this paper is to present a method for identification of story stiffness in shear type buildings using incomplete structural responses. At the first, the sub matrix of structural stiffness matrix is identified by the proposed method based on the structural dynamics theory and the realization theory-based Stochastic Subspace Identification (SSI) method and then story stiffness will be available. Since the presence of noise is imaginable in ambient vibration tests, effects of noise also been investigated. To evaluate the proposed method, a five-story analytical shear building is studied. Extensive analysis show the high ability and accuracy of proposed method in correct identification of story stiffness from incomplete output records even in presence of noise.

    Keywords: System identification, story stiffness, ambient excitation, incomplete measurement, shear type buildings
  • Seyed Hossein Hashemi *, Amin Hasani Moghaddam, Ali Ghadiri Page 4

    Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) attract great attention because of their toxicity, stability, lipophilicity, bioaccumulation, carcinogenesis and mutagenic characteristics. Urban runoff contains significant amounts of PAHs, which transfer to receiving environments and cause significant environmental and health risks. Because of their hydrophobicity characteristic, transport of these compounds in aquatic environment, mainly coupled to suspended particles and sediments. Therefore, assessment of sediments is considered as a medium that affect fate and transport of PAHs. Present study evaluates the concentrations and sources of PAHs in sediments of Tehran runoff. The samples were taken from three main subcatchments of Tehran city in April 2017 and concentration of 16 PAHs and organic carbon were measured and their probable sources were determined using five diagnostic ratios. The total PAHs concentration ranged from 57 to 978.2 ng/g dry weight. Also, the concentrations in the sub- catchment 2(57-976.6 ng/g) was higher than the sub-catchment 1(84.4 -773.2 ng/g) and sub-catchment 3(76.3 – 978.2) due to its location in the center of the city and the diversity of pollutant sources. Moreover, a significant and strong correlation is observed between total organic carbon and PAHs, while its coefficient varied in each sub-catchments. At all stations except station C1S27, 3 and 4 rings compounds had significant dominance. Four indexes show the origin of compounds is pyrogenic while LMW/HMW index indicates that the source of contamination in 30% of the stations is petrogenic. Generally, the portion of pyrogenic sources is significantly higher due to high population density, traffic and human activities.

    Keywords: sediment, polycyclic aromatic hydrocarbons, total organic carbon, Runoff, source identification
  • Mohammad Amiri *, Masoud Dehghani, Maedeh Papi Page 5

    Temperature changes the engineering behavior of clay soils. Clay soils are used as a protective cover for burial of high-level wastes (HLWs), where the soil is exposed to medium to high temperature regimes. Marls are a type of sedimentary deposits consisting of clay minerals and calcium carbonate. These two components can substantially influence the behavior of marl soils from an engineering standpoint. The present study focuses on the engineering characteristics of marl soils under various temperature regimes with an emphasis on the microstructural changes in permeability coefficient, settlement, and compressive strength Therefore, after determining the geotechnical properties of the marl soil, its samples were exposed to temperatures from 25℃ to 900℃. The changes in marl soil properties were analyzed via mechanical tests (measuring permeability, consolidation, and uniaxial compressive strength), and microstructural tests (measuring pH and X-Ray diffraction), and scanning electron microscopy (SEM). The microstructural analysis of marl soil samples indicates that due to the deterioration and formation of new minerals as well as soil particle arrangement and microscopic texture; temperature regimes increase the permeability coefficient. However, at 700℃ the formation of cement compounds reduces permeability coefficient by an approximate factor of 50,000.

    Keywords: Marl, Permeability Coefficient, Settlement, XRD, SEM
  • Reza Teimourey, AmirAhmad Dehghani * Page 6

    Accurate prediction of flow and sediment discharges, as basic information, is important for many river engineering projects. To calculate the bed load in the rivers, many experimental and semi-experimental equations have been developed but depending on the hydraulic conditions and sediment profiles in each river, some of these equations may yield better results. In this research, by developing an applied software, the abilities of 27 equations of estimating bed load in rivers of Golestan province (Chehel-Chay, Khormaloo and Soosra), in which bed load is measured, have been evaluated. It should be noted that in this developed software quasi-two-dimensional models can be used for computing speed distribution in width of the river and also in estimating sediment loads. The software is also able to increase the accuracy of estimations by calculating calibration coefficients in the studied river. The results showed that by using the developed software, the best method for estimating bed load in the studied rivers is Yang's method. In this case, the abundance of discrepancy ratio between 0.5 to 2 for the rivers Chehel-Chay, Khormaloo and Soosra is 43.8%, 50% and 30.8% respectively. Also, using quasi-two-dimensional models, increases discrepancy ratio between 0.5 to 2 for the rivers Chehel-Chay, Khormaloo and Soosra by 6.3%, 6% and 8%, respectively. Results also showed that by calculating and applying a calibration coefficient, accuracy of methods can be improved for the studied rivers.

    Keywords: Quasi-Two-dimensional model, Empirical sediment transport formulae, bed load, Sediment transport Estimators, Assessment of bed load estimators
  • Farhad Behnamfar *, Bahareh Madani Page 7

    In this paper, focusing on structure-soil-structure interaction, dynamic behavior of two adjacent structures with flexible base is studied. The main identifiers of this structure-soil-structure interaction system are defined with dimensionless parameters. With considering a logical range of the parameters, various states including most practical cases are calculated. Soil flexibility and dynamic correlation between two adjacent structures through the soil are accounted for using springs and dashpots at the base of the structures. The equations of motion are solved in time and frequency domains for two adjacent single degree of freedom systems to make it possible to study parametrically the effect of structure-soil-structure interaction on the responses. As a result of harmonic analysis, natural frequencies with and without considering damping, damping ratios and amplitude of the system’s dynamic responses are calculated and compared with those of the single building (no adjacency). Also, the cases prone to a possible pounding are recognized. By analyzing such a system in both time and frequency domain, it is shown that with appropriate arrangements, both of the analysis procedures result in the same responses for an interaction problem.

    Keywords: adjacent structures, Soil-structure interaction, structure-soil-structure interaction, Natural frequency, Damping Ratio
  • Arezoo Kamali, Seyed Roohollah Mousavi *, Mohammadreza Ghasemi Page 8

    Tension stiffening effect, which is due to participation of concrete in resisting tension between cracks, results in the reduction of strains of reinforced concrete member relative to pure bars. In some researches, this effect was involved at strain – stress behavior of concrete after cracking that few researches investigated FRP reinforced concrete. In Present investigation, comparison of experimental data with results of layered nonlinear analysis of wide collection FRP-reinforced concrete beams relative to prior researches was used for extracting of concrete strain – stress after cracking. The resulting model unlike previous models was developed for all type of FRP bars. The constants of model are obtained from optimization method based on genetic. 78 curves from 87 curves of FRP – reinforced concrete beams under four-point bending are used for deriving of model coefficients and the others are used for investigating of optimal model. Furthermore, 20 percent of load – deflection data of 78 beams are also randomly selected for controlling of optimal model instead of developing of model. The average natural logarithm of experimental/calculated deflection ratios for randomly selected data by applying initial model and optimal model is 1.0457 and 0.2668, respectively. According to ideal value of zero for natural logarithm of experimental/calculated deflection ratio, applying optimal model has improved this statistical parameter by 74 percent. Responses of nonlinear analysis by using initial model and optimized model are compared with those of code relations.

    Keywords: deflection, Tension Stiffening, FRP Bars, Nonlinear Analysis, optimization
  • Golam Moradi, Sajjad Abbasi, Alireza Abbasnejad * Page 9

    In the present study, to investigate and compare the effect of Nanosilica nanoparticles and water-soluble polymer of cationic polyelectrolyte on a set of physical, mechanical and chemical properties of CL clay, a series of laboratory tests were performed on untreated soil samples, treated with Nanosilica and treated with cationic polyelectrolyte. Nanosilica was added to soil with 0.5, 1, 2 and 3% dry weight of soil and cationic polyelectrolyte with concentrations of 3, 6, 9 and 12 gr/liter based on optimum water content and their effects on the soil details has been investigated in 3,7,14 and 28 days of processing. Despite the differences in the effectiveness mechanisms, these materials showed similar effects on the variety of soil samples characteristics in this study. By adding of both materials to the soil, optimum water content, liquid limit, unconfined compressive strength, and water retaining potential of soil have been increased and Maximum dry density and free swelling percentage of soil decreased remarkably. On the other hand, regarding small changes of plastic limit and increasing of liquid limit, plasticity index increases. Also, for various amounts of additives, there is no significant change in soil pH.

    Keywords: Clay, Cationic polyelectrolyte, Nano-silica, Physical, Mechanical specifications, Swelling, pH
  • Vahid Saberi *, Hamid Saberi, Abbasali Sadeghi Page 10

    Building collapse is a level of the structure performance in which the amount of financial and life loss is maximized, so this event could be the worst incident in the construction. In this study, the collapse of low and mid-rise Regular special steel moment frames with 3, 6, and 9 story were designed by ETABS according to code guidelines and then the collapse of mentioned frames has been evaluated by nonlinear static pushover and incremental dynamic (IDA) analyses with SeismoStruct. The nonlinear static pushover analyses with three lateral load patterns were used to determine the likely location of the plastic hinges at the moment of probable failure mechanism for the mentioned frames and the nonlinear incremental dynamic analyses were used to assess the seismic intensities corresponding to form each failure mechanisms. Thus, the intensity of earthquake and the values of drift corresponding to the failure of studied frames were calculated. To perform nonlinear dynamic analyses, 10 far-fault records were used. The results of this study showed that the collapse of studied frames occurs under the far-fault records in different drifts and seismic intensities and the value of relative drift equivalent to the collapse limit varies from 2 to 5 percentage and It was also found that the collapse capacity of 3 and 6-story frames is 3.3 g and 3.4 g respectively in the uniform lateral load method and in 9-story frame, the collapse capacity of the first mode and linear lateral load methods is more and equals to 2.5 g.

    Keywords: Collapse, Plastic hinges, Special steel moment frame, Nonlinear Analyses, Far-fault record
  • Ahad Ouria *, Sabah Emami, Saeed Karamzadegan Page 11

    Mechanical specification of the interface of soil and reinforcement is one of the most important parameters of the design and construction of reinforced soil systems. Anchorage length of the reinforcement is determined based on the soil-reinforcement interface parameters. Required long anchorage lengths restricts the application of reinforced soil systems. Improving the mechanical parameters of the soil-reinforcement interface could be used to develop the applications of reinforced soil structures in projects with limited space. In this research, the cement treatment of the interface of the soil and reinforcement was employed to improve the pull-out capacity of the reinforcement and consequently to reduce the anchorage length. The effect of the cement treatment on the pull-out capacity of the reinforcement was studied in the laboratory. Also, the effect of the increased thicknesses of the reinforcements resulted from the cemented layers adhered to the reinforcement surface was investigated. The laboratory tests conducted using specially developed pull-out test device. The tests conducted on high-strengths woven geotextiles with different thicknesses with both pristine and cement treated interfaces. Cement treatment carried out with 1.5 g/cm2 portland cement sprayed on water saturated geotextile. The results of tests conducted on pristine reinforcements with different thicknesses showed that increasing the thicknesses of the reinforcements increase the pull-out capacity. Also, the cement treatment increases the pull-out capacity of reinforcements.

    Keywords: Reinforced soil, pull-out, geotextile, cement treatment, Interface
  • MohammadAli Jafari Sahnehsaraei *, Salman Rezazadeh Baghaal Page 12

    In this paper, the parameters required for the ice and concurrent wind loading case, including the radial equivalent ice thickness and the concurrent wind speed for the return periods in the structures of the power transmission lines, are determined according to the standard criteria of IEC 60826. Loading parameters have been calculated using two-variable hazard curves and compared with simplified methods in IEC 60826. Ice and concurrent wind hazard curves are prepared using data recorded in 15 selected meteorological stations in the cold regions of the country (including heavy and ultra- heavy areas according to the climate-zoning map of the transmission lines). Numerical simulations have been used to determine the thickness of ice formed around the conductor of the transmission lines due to the lack of direct data from the measurement. The results show significant conservatism of the reduction factors of the ice and concurrent wind in IEC 60826 standards at most of the studied meteorological stations. Accordingly, using the ice and wind hazard curves at the stations, the reduction factors are determined and presented to calculate the values of loading parameters in ice and wind loading case in terms of their reference values (which are available in the zoning maps). The proposed reduction factors are consistent with the standards of IEC 60826 and are suitable for use in loading and designing the structures of transmission lines with different return periods in the cold regions of the country.

    Keywords: Power Transmission Line, Ice with Concurrent wind, Loading, Transmission Towers, return period
  • Seyed Omid Hoseini, Saeed Hosseinaei, Mohamd Ghasemi * Page 13

    The application of composite sections in recent years is increasing because of its great advantages in advanced countries.The purpose of this study is to investigate the effective parameters on loading capacity of steel columns covered with concrete under the simultaneous impact of axial and cyclic lateral loading, including steel compound shape, concrete strength and retrofit with carbon polymer fibers. The use of a concrete-covered steel column in comparison to a single steel column or reinforced concrete column will increase the capacity of the final capacity significantly. In other words, composite columns have a very high load capacity. for this purpose, in order to study the behavior of steel columns covered with concrete under the simultaneous effect of axial and cyclic lateral loading, After validating the modeling in abaqus finite element software, the behavior of these columns in different cases of steel composite section, 28 day compressive resistance of a different concrete, and impact of retrofitting with carbon polymer fibers on ultimate capacity, is investigated. the results show that the parameters such as the shape and dimensions of section of steel column, the 28 - day compressive resistance of a different concrete and retrofitting with carbon polymer fibers have a significant effect on increasing or decreasing the ultimate capacity of these columns. Finally, the cracking pattern in the concrete has been investigated and due to the crack propagation pattern, retrofitting with carbon polymer fibers have been applied on the concrete surface to reduce corrosion crack.

    Keywords: steel column covered with concrete, axial loading, cyclic lateral loading, Retrofitting, capacity
  • Saeed Sarvari, MohammadReza Esfahani * Page 14

    If unpredictable loads are applied to the flat slab-column connections, punching shear failure occurs with almost no warning signs. According to the brittle manner of this failure, the load carried by the slab-column connection redistributes to adjacent supports and causes overloading to these supports. Due to this overloading and brittle nature of punching shear failure, progressive collapse may happen both horizontally or vertically. In order to prevent the progressive collapse of flat slab-column connections, it is necessary to provide a secondary load carrying mechanism after punching shear. In this Paper, Suggestions for establishing a supporting mechanism in the flat slab connections after punching failure are proposed. For this purpose, an experimental study was performed to investigate the post-punching behavior of 9 slab specimens with various reinforcement layouts and concrete covers. The effects of integrity, compressive and bent-up reinforcements, diameter of tensile reinforcements, and concrete cover of tensile reinforcements on the post-punching behavior of slab-column connections were studied. The results of the experiments show that the integrity reinforcements significantly improve the post-punching strength. The compressive reinforcements may not increase post-punching strength. The increase of the concrete cover of the tensile reinforcements and decrease of the diameter of the tensile reinforcement result in an increase of the post-punching strength. The bent-up reinforcement increases the punching and post-punching strengths, simultaneously.

    Keywords: Post-Punching strength, Flat slab, Progressive Collapse, Integrity reinforcement, Punching shear failure
  • Ahmadreza Hasanzadeh, Ali Biglari Fadafan *, Seyyed Yasin Mousavi, Alireza Tabarsa Page 15

    Nowadays, soil stabilization has a vital importance due to the population growth, the necessity of construction and unsuitable natural soil for structure construction. The use of additives such as lime and cement is one of the ways that can be applied for soil stabilization. Among new additives for soil stabilization, it can be pointed out that Nano-Material is a more efficient and most cost-effective method with respect to traditional additives. One of this Nano-Material is Nano-Lime that can be used for soil improvement. Therefore, in this study, the effect of Nano-Lime on soil resistance parameters was investigated. For this purpose, unconsolidated undrained triaxial test is performed on the soil specimens containing 0.5, 1 and 2% by weight of soil at 7, 14, and 28 days curing. According to the results, the values of maximum deviator stress are increased by adding Nano-Lime to the soil specimens, and this trend grows with an increasing percentage of Nano-Lime in the soil as well as curing days. That said, the 28-days maximum deviator stress of clean soil is increased by 21.3 to 38.3%, 27 to 59.3% and 29.6 to 70.8% with including 0.5%, 1% and 2% nano-lime for cell pressure 100, 200 and 300 kPa, respectively. Moreover, it can be seen that stiffness of specimens containing Nano-Lime rather than clean soil specimen is increased. Also, the obtained results show that the cohesion of soil increased due to effect of Nano-Lime on soil samples, which this trend increased with curing time.

    Keywords: Nano-Lime, Triaxial, Stress-Strain curve, stiffness, Cohesion
  • Amirali Mohamadali Pourahari, Mohammadreza Jalili Ghazizadeh *, Jalal Attari, Mahmoud Karimi Page 16

    Side weirs are a type of hydraulic structures that can be used as a deviator structure for controlling and dispensation of discharge in flood and high velocity flows. The flow on these structures is spatially varied flow type with decreasing discharge. Due to the applications of side weirs for transferring and controlling discharge in flood flows and considerable velocities, its very likely to have supercritical flow on these kind of structures. Piano key and labyrinth side weirs can be used, when the width of the weir opening is limited. The increase in side weir's effective length relative to its opening is one of the advantages of these side weirs. The majority of studies done on the Piano key weirs had been limited to experimental methods, due to the limited conditions of laboratory, high cost and recent development in numerical models, its important to simulate these weirs in fluid dynamics software’s. In this research side weirs with different plans have been simulated by FLOW-3D. The FLOW-3D numerical model has been calibrated and verified for simulating side weirs using experimental results. Determination and presentation of the relation between the kinetic energy correction factor () and the momentum correction factor (β), discharge coefficient for Piano key side weirs in supercritical flow and comparing the shapes of piano key side weirs are some of the results of this research. These results can be used in designing these side weirs.

    Keywords: Piano key weir, Side weir, Supercritical flow, Discharge Coefficient, numerical Model
  • Somaye Imani *, Ashkan Farokhnia, Saeid Morid, Reza Roozbahani Page 17

    In the present era, Climate change and its impact on available water resources are one of the main challenges. In this regard, temporal and spatial analysis of temperature and precipitation, which are important parameters in determining the status of water resources, can be used to assess the hydro-climatological conditions of the watershed and appropriate management policies. In this research, the trend in precipitation and temperature distribution over 30 years testing period of 1981-2010 was investigated using non-parametric tests such as Man-Kendal, Spearman, Sen’s Slope, and Pettit. Afterward, interpolation techniques, such as IDW, LPI, GPI, and RBF were used to detect spatially trends at the watershed. The results showed that precipitation decreased by 14.3% during the period 1981-2010 and the temperature increased by 3.5%, with changes in precipitation and temperature occurring in 2004 and 1985, respectively. However, the negative trend in precipitation was not significant in contrast to the positive temperature trend during the study period. A comparative analysis of interpolation techniques shows that Ordinary Kriging and Radial Basis Functions with least error are the best methods for spatial analysis of precipitation and temperature, respectively

    Keywords: Temporal, spatial trends, Precipitation, Temperature, Tashk-bakhtegan Watershed, Interpolation
  • Mahdi Darvishnezhad Aliabad, Yusef Zandi *, Zahra Darvishnezhad Aliabad Page 18

    Concrete is the most important consumable in constructional construction, which is increasing. Cement is used as a constituent of concrete to produce it, and on the other hand it produces 8% of the world's carbon dioxide produced. In this study, the mechanical properties and durability of concrete made with copper smelting slag, iron melt slag and metalaoleene as a substitute for cement have been investigated. A total of 384 samples were made up of 16 mixing designs with varying degrees of replacement of copper smelting slag, iron smelting, and metalaole waste. Mixing scheme According to the American ACI 211.1 regulations and the conditions for the SSD materials, dry aggregates then cement materials after that, and finally the supernatant, were gradually added to the mixture. On the designs in a fresh state, a slump test, and in a hardened condition at the age of 7, 14, 28, and 90 days, the compressive strength was tested according to standard BS 1881 and at 28 days of pressure test in accordance with DIN 1048-5. In all designs containing pozzolan, we see a decrease in water absorption compared to a pozzolan design. In, the constant percent displacement of water under pressure is related to the designs containing metalaole and the most related to the plans containing copper smelting slag.

    Keywords: Concrete technology, Mechanical Properties of Concrete, Metakaolin Scrap, Melting Iron Slag, Copper Smelting Slag