فهرست مطالب

نشریه مهندسی عمران
سال پنجاه و سوم شماره 3 (خرداد 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/03/25
  • تعداد عناوین: 26
|
  • نادر صولتی فر* صفحه 1

    یکی از ورودی های مهم روش طراحی روسازی آسفالتی مکانیستیک - تجربی (MEPDG)، مدول دینامیکی (|E*|) است که به عنوان مشخصه رفتار ویسکوالاستیک مخلوط های آسفالتی شناخته می شود. MEPDG برای تعیین مدول دینامیکی لایه های آسفالتی در روسازی های در حال بهره برداری، از ترکیبی از نتایج آزمایش افت و خیزسنج وزنه افتان (FWD) و مدل های پیش بینی آزمایشگاهی مدول دینامیکی بهره می گیرد. این در حالی است که این روش با چالش هایی همراه بوده و نیاز به ارایه مدل های دقیق و بهبود روش فعلی احساس می شود. در این پژوهش با انجام آزمایش های میدانی و آزمایشگاهی در ده سایت روسازی آسفالتی در استان های خوزستان و کرمان، به بررسی و تحلیل مدول دینامیکی درجای لایه های آسفالتی با استفاده از نتایج محاسبات بازگشتی FWD پرداخته شده است. در هر سایت، آزمایش FWD انجام شده و مغزه هایی برای تجزیه و تعیین خصوصیات حجمی مخلوط ها و مشخصات ویسکوزیته قیرهای بازیابی گرفته شده است. نتایج این پژوهش نشان می دهد با استفاده از مدل های پیش بینی موجود ویتزاک و ویتزاک اصلاح شده، امکان ساخت مدل های جدید درجا با کالیبراسیون این مدل ها وجود دارد. با استفاده از مدل های جدید توسعه یافته تحت عناوین مدل ویتزاک درجا و مدل ویتزاک اصلاح شده درجا، مدول دینامیکی لایه های آسفالتی در حال بهره برداری بدون نیاز به انجام آزمایش FWD به طور مستقیم با استفاده از خصوصیات حجمی لایه ها و مشخصات ویسکوزیته قیر بازیابی از آنها با دقت پیش بینی بالا و اریب پیش بینی پایین تعیین می شود. ارزیابی عملکرد و اعتبارسنجی مدل های جدید، دقت پیش بینی این مدل ها را با ضریب تعیین 93/0 نشان می دهد.

    کلیدواژگان: مدول دینامیکی لایه های آسفالتی، آزمایش FWD، مدل های پیش بینی مدول دینامیکی، مدل ویتزاک، مدل ویتزاک اصلاح شده
  • محمدجواد طاهری امیری*، میلاد همتیان، مهدی جوج صفحه 2

    در چند دهه اخیر روش های مختلفی جهت بهینه سازی زمان، هزینه و کیفیت ساخت، ارایه شده است. با افزایش ابعاد و نیز پیچیده تر شدن مسایل، حل این مسایل با روش های مرسوم بهینه سازی در زمان مناسب، بسیار مشکل است. در سالیان اخیر، توسعه همه جانبه الگوریتم های فراابتکاری در حل مسایل بهینه سازی، توجه محققین را برای بررسی امکان کاربرد این الگوریتم ها در حل تبادل زمان-هزینه-کیفیت به خود جلب کرده است. چگونگی ایجاد تعادل میان پارامترهای هزینه، زمان و کیفیت در مدیریت پروژه های ساخت بسیار مهم است. در این تحقیق، از یک الگوریتم فرا ابتکاری بهبود یافته علف های هرز برای بهینه سازی زمان، هزینه و کیفیت پروژه استفاده شده است. در مدل ارایه شده، زمان فعالیت ها به گونه ای تغییر می کند که بتوان حداکثر استفاده را از منابع برد. به عبارت دیگر با افزایش زمان بعضی از فعالیت ها، می توان آنها را به طور همزمان با فعالیت های دیگر اجرا کرد که در نهایت باعث کاهش هزینه، زمان و افزایش کیفیت پروژه خواهد شد. نتایج حاصل از گزارشات جواب های پارتو، مزایا و اثربخشی الگوریتم بهینه سازی مذکور را نشان می دهند. در نهایت به منظور اعتبارسنجی نتایج به دست آمده مدل پیشنهادی در ابعاد کوچک به صورت دقیق با استفاده از نرم فزار گمز و به صورت فراابتکاری با نرم افزار متلب حل شده و نتایج به دست آمده در دو حالت با هم مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج به دست آمده نشان می دهد که جواب های دو حالت به هم بسیار نزدیک بوده، بنابراین می توان به نتایج به دست آمده در ابعاد بزرگ نیز اعتماد کرد.

    کلیدواژگان: زمان، هزینه، کیفیت، الگوریتم علف های هرز، پروژه های ساخت
  • مژگان حاجی علی، فریدون مقدس نژاد*، حمزه ذاکری صفحه 3

    اندودها، یکی از اجزای تاثیرگذار در کارایی و عمر رویه راه ها است. پارامترهایی در اجرای صحیح اندودها از جمله نوع اندود، زمان عمل آوری، نرخ اجرا، دما، یکنواختی اجرا و غیره تاثیرگذار است. یکنواختی اجرا نیاز به کنترل میدانی دارد و در حال حاضر جهت کنترل وزنی اندود پخش شده از آزمایش سینی استفاده می شود، این آزمایش بدلیل پیوسته نبودن برداشت و نحوه هم پوشانی، خطاهای زیادی دارد. یکی از موضوعاتی که کمتر به آن توجه شده است، بررسی یکنواختی اجرای اندود می باشد. در این پژوهش سامانه خودکاری با استفاده از دوربین، موقعیت یاب، برد میکروکنترلر و... بر مبنای پردازش تصویر ارایه شده است که قادر به تحلیل توزیع یکنواخت اندود و ارایه دسته بندی خوب، متوسط و ضعیف برای ارزیابی خودکار توزیع یکنواخت اندود است. با استفاده از پردازش تصویر، کیفیت تصاویر ارتقاء داده شده و تصاویر فشرده و کاهش نویز گردید. برای جداسازی اندود اجرا شده از پیش زمینه تصویر از آستانه گذاری استفاده گردید. پس از آستانه گذاری، ویژگی های مختلفی مانند مساحت اندود، ضریب تغییرات، بیشینه و کمینه های نسبی و غیره از تصاویر بدست آمده، و برای ارزیابی وضعیت توزیع اندود مورد استفاده قرار می گیرد. جهت انتخاب ویژگی های موثر در دسته بندی تصاویر از الگوریتم های طبقه بندی استفاده شد. مقایسه نتایج بدست آمده از دسته بندی تصاویر بوسیله ماتریس درهم ریختگی صورت گرفت، که در نهایت نتایج نشان داد که سیستم ارایه شده دقتی برابر 86% دارد. همچنین با استفاده از پارامترهای موثر در مدل، شاخص توزیع یکنواخت اندود ارایه گردید. این شاخص مقداری بین 0 تا 100 دارد که نشان دهنده بهترین و بدترین حالت توزیع اندود می باشد.

    کلیدواژگان: سامانه خودکار، اندود سطحی، اندود نفوذی، توزیع یکنواخت، پردازش تصویر
  • ابراهیم جوکار*، بابک امین نژاد، علیرضا لرک صفحه 4

    اجرای پروژه های زیرساختی از جمله عوامل مهم و حیاتی در رشد و توسعهی اقتصادی کشورها به شمار میرود. در سال های اخیر بدلیل رشد روزافزون جمعیت و توسعه اقتصادی کشورهای مختلف در حال توسعه، نیاز شدیدی به توسعه زیرساختها در بسیاری از کشورها احساس میشود. یکی از مهمترین جنبه های ساخت و توسعه پروژه های عمرانی، تامین مالی پروژه هاست که مهمترین نقش را در توسعه و رسیدن به اهداف از پیش تعیین شده ایفا میکند. به همین منظور در پژوهش حاضر، مطالعه موردی در پروژه های آزادراهی کشور ایران و انجام مصاحبه های نیمه ساختار یافته با متخصصین و خبرگان در زمینه قراردادهای مشارکت عمومی- خصوصی در کشور قرار گرفته است. بدین منظور در گام نخست به شناسایی و غربال ریسک ها از دیدگاه کارشناسان قراردادهای مشارکت عمومی- خصوصی و معرفی معیارهای ارزیابی ریسک پرداخته، سپس با استفاده از روش تحلیل نسبت ارزیابی وزن دهی تدریجی، وزن معیارها در پروژه آزادراه تهران شمال بدست آورده شد. در نهایت رتبه بندی نهایی ریسک های قراردادهای مشارکت عمومی- خصوصی، با در نظر گرفتن نتایج گام های اولیه و با استفاده از روش ارزیابی تناسب جامع صورت گرفته است. از این رو جهت ارزیابی و رتبه بندی ریسک های پروژه مشارکت عمومی- خصوصی، ریسک های شناسایی شده در کام اول غربالگری و در گام نهایی رتبه بندی شدند. نتایج نشان می دهد که ریسک های کیفیت پایین مواد و تجهیزات، مقاومت از طرف ذی نفعان برای تصویب و نداشتن اهداف واقع بینانه از اهمیت بالایی برخوردار هستند. چارچوب پیشنهادی می تواند به ذی نفعان قراردادهای مشارکت عمومی- خصوصی کشورهای در حال توسعه کمک کند تا ریسک های قراردادهای مشارکت عمومی را بهتر مدیریت کنند.

    کلیدواژگان: اولویت بندی ریسک، پروژه آزادراهی، روش مشارکت عمومی- خصوصی، روش تحلیل نسبت ارزیابی وزن دهی تدریجی (SWARA)، روش ارزیابی تناسب جامع (COPRAS)
  • عبد القیوم دهواری، محمود میری*، محمدرضا سهرابی صفحه 5

    در این مقاله، سنگدانه های درشت بتن پسماند پس از بازیافت بصورت سنگدانه های بازیافتی در مخلوط بتن برای بررسی تاثیر استفاده از آنها روی خصوصیات دوام و مکانیکی بتن در یک محیط خورنده استفاده شده اند. به این منظور پارامترهایی مانند جذب آب، تخلخل، مقاومت الکتریکی و مقاومت فشاری برای نمونه های ساخته شده در آزمایشگاه، اندازه گیری شده اند. در این تحقیق مدل های تخمین پارامترهای دوام و مکانیکی بتن با استفاده از روش مدل سازی کریجینگ بدست آمده اند و سپس این مدل ها با استفاده از الگوریتم بهینه‎ سازی حرکت مولکول های گاز ایده آل به عنوان قیود مساله بهینه ‎سازی مورد ارزیابی قرار گرفته اند، و مقادیر بهینه تابع هدف یعنی میزان حداکثر استفاده از سنگدانه های درشت بازیافتی و حداقل میزان سیمان مصرفی برای دست یابی به یک بتن دوست دار محیط زیست بدست آمده اند. نتایج بهینه‎ سازی نشان داده است در یک محیط با رطوبت 70 درصد، غلظت یون کلرید 3 درصد و دمای 23 و در دامنه سطح خورندگی بالا با بهینه سازی تک هدفه نقطه بهینه دارای 33/20 درصد سنگدانه درشت بازیافتی در نسبت آب به سیمان 40/0 است. همچنین در فرآیند بهینه ‎سازی چند هدفه و در دامنه سطح خورندگی بالا برای یک محیط با رطوبت 70 درصد، غلظت یون کلرید 5 درصد و دما 23 نقطه طراحی با 34/18 درصد سنگدانه درشت بازیافتی در نسبت آب به سیمان 40/0 بدست آمده، که نتایج مشابه آن در بهینه‎ سازی تک هدفه مشاهده نشده است.

    کلیدواژگان: سنگدانه درشت بازیافتی، بهینه‎سازی، مقاومت الکتریکی، مدل کریجینگ، الگوریتم حرکت مولکول های گاز ایده آل
  • موسی حضرتی آقچای، پرویز معارف وند*، حسین سالاری راد صفحه 6

    هدف این مقاله بررسی اندرکنش بولت-دوغاب-سنگ در آزمایش کشش بولت تزریقی و تعیین منحنی بار-جابه جایی (در محل اعمال بار در شروع نقطه گیرداری) به روش تحلیلی می باشد. اغلب اوقات خروجی آزمایش کشش بولت فقط منحنی بار-جابه جایی (در محل اعمال بار) است. در این مقاله امکان استفاده از این منحنی در ارزیابی اندرکنش بولت-دوغاب-سنگ و تعیین حداکثر مقاومت برشی در محل اتصال بولت-دوغاب مورد بررسی قرار گرفته است. در این بررسی رفتار مختلف سطح تماس بولت-دوغاب شامل اتصال کامل، جداشدگی بخشی، جداشدگی با مقدار مقاومت برشی باقیمانده و جداشدگی کامل در نظر گرفته شده است. در ادامه بارگذاری، بیرون آمدن کامل بولت یا تسلیم شدگی المان میله بولت لحاظ شده است. با در نظر گرفتن توزیع تنش برشی در سطح تماس بولت-دوغاب و در طول بولت، توزیع تنش محوری در طول بولت تعیین شده و جابه جایی سر بولت نیز بدست آمده است. در این روش بولت با طول نسبتا بلند که در پایدارسازی فضاهای زیرزمینی مورد استفاده قرار می گیرد، در نظر گرفته شده است. در ادامه چگونگی برآورد حداکثر مقاومت برشی سطح تماس بولت-دوغاب بر اساس منحنی بار-جابه جایی حاصل از آزمایش کشش بولت ارایه شده است. به این منظور نتایج بدست آمده از روش تحلیلی (با تغییر پارامترهای ورودی فرضی) با نتایج حاصل از آزمایش کشش بولت به روش سعی و خطا مقایسه شده و بر مبنای آن پارامتر حداکثر مقاومت برشی سطح تماس بولت-دوغاب تعیین می شود.

    کلیدواژگان: بولت تزریقی، آزمایش کشش بولت، اندرکنش بولت-دوغاب-سنگ، روش تحلیلی، منحنی بار-جابه جایی
  • بهروز یوسفی، محمدرضا اصفهانی*، محمدرضا توکلی زاده صفحه 7

    در این پژوهش، مدلی تحلیلی جهت توسعه روش فیبری مبتنی بر تیوری میدان تنش محلی ارایه می شود. در این راستا، مبانی فرمول بندی مدل فیبری به همراه رویکرد لاگرانژی در کرنش های بزرگ ارایه شده و معادلات حاکم بر المان قابی پیشنهادی در فرم تضعیف شده اجزا محدودی بازنویسی می گردد. همچنین قید پیوستگی کامل بین فیبرهای بتنی و میلگردها برداشته شده و معادلات حاکم بر المان قابی بتن مسلح برای میلگردهای هر لایه به صورت مجزا توسعه می یابد. بازنویسی فرمولی این المان بر مبنای تیوری تیر تیموشنکو به همراه اثرات اندرکنشی محوری، خمشی و برشی در دامنه هر المان بتن مسلح انجام می گیرد. قابل ذکر است، در فرآیند پیاده سازی روش، برهم نهی کنش های محوری و خمشی با کنش های برشی همراه با وارد شدن مستقیم عبارت های مربوطه در ماتریس سختی سویی مقطع المان فیبری در نظر گرفته می شود. بر همین اساس، با استفاده از فاکتور اصلاح برشی مبتنی بر تیوری میدان تنش محلی در توابع هرمیتی، حل غیرخطی مستقیم تکراری برای هر گام بارگذاری انجام می گیرد. صحت سنجی روش تحلیلی ارایه شده با مطالعات آزمایشگاهی موجود بر روی اعضای بتنی مسلح مورد آزمون و ارزیابی قرار گرفته که نتایج حاصل از تحلیل نشان از تقریب نسبتا مناسب و همگرایی قابل قبول در مسایل را دارد.

    کلیدواژگان: المان قابی فیبری، ترک پخشی، تیر تیموشنکو، اثرات لغزش-تنش پیوستگی، رویکرد لاگرانژی
  • رضا نوروزی سرکارآباد، رسول دانشفراز*، علی بازیار صفحه 8

    مطالعه حاضر با هدف بررسی استهلاک انرژی ناشی از بکارگیری صفحات مشبک به صورت قایم با دو نسبت تخلخل در پایین دست شیب شکن های مایل با سه زاویه متفاوت، دو ارتفاع شیب شکن و محدوده ی دبی 200-700 لیتر بر دقیقه با بررسی 140 مدل آزمایشگاهی مختلف انجام شد. نتایج نشان داد که استفاده از صفحات مشبک منجر به افزایش حداقل 407 و حداکثر 903 درصدی راندمان استهلاک انرژی نسبی کل، نسبت به شیب شکن مایل ساده شد. روابطی برای تخمین استهلاک انرژی نسبی ناشی از بکارگیری صفحات مشبک قایم در پایین دست شیب شکن های مایل با معیارهای ارزیابی قابل قبول ارایه گردید. همچنین سهم هر کدام از سیستم های مستهلک کننده انرژی (سازه و جریان) ارایه شد. در ادامه از مدل های هوشمند، شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و عصبی - فازی تطبیق پذیر (ANFIS) برای تخمین استهلاک انرژی نسبی با استفاده از 3 پارامتر θ، P و z∆yc/  با استفاده از معیارهای ارزیابی مورد مقایسه قرار گرفت نتایج تحقیق نشان داد مدل عصبی - فازی تطبیق پذیر با مقادیر R2 و RMSE به ترتیب برابر با 996/ 0و 006/0 نسبت به مقادیر  مدل شبکه عصبی مصنوعی به ترتیب برابر 992/0 و 008/0 از قابلیت بالایی در تخمین استهلاک انرژی نسبی برخوردار می باشد.

    کلیدواژگان: استهلاک انرژی، جریان زیر بحرانی، شیب شکن مایل، صفحات مشبک، مدل های هوشمند
  • محسن سرداری، شکرالله زارع*، مسعود مزرعه لی صفحه 9

    عدم قطعیت ها و تغییرات در داده های به دست آمده از سنگ های موجود در مسیر تونل وجود دارد. برای بررسی اثر عدم قطعیت ها یک ابزار آماری-احتمالاتی که اجازه گسترش عدم قطعیت پارامترهای ورودی را به معیار طراحی می دهد، مورد نیاز است. یکی از پارامترهای مهم در تخمین زمان و هزینه یک پروژه تونل سازی، پیش بینی عملکرد ماشین حفار است. هدف از انجام این مطالعه، استفاده از روش های احتمالاتی جهت تخمین نرخ پیشروی ماشین های حفار تمام مقطع است. برای این منظور از روابط مدل های بارتن (QTBM)، موسسه علوم و فناوری نروژ (NTNU) و مدرسه معدن کلرادو (CSM)، به عنوان تابع عملکرد در روش شبیه سازی مونت کارلو 75 استفاده شده است. ابتدا با استفاده از اطلاعات واحدهای زمین شناسی و حفاری قطعه 2 تونل انتقال آب لار-کلان تابع توزیع احتمال مناسب برای پارامترهای ورودی مدل ها مشخص شده و سپس با اجرای شبیه سازی، بازه نرخ پیشروی با قطعیت 95 درصد محاسبه شده است. با مقایسه نتایج مدل ها با مقدار واقعی نرخ پیشروی، مشخص شد که مدل QTBM در تمامی واحدهای زمین شناسی و مدل CSM در طول کل تونل، متوسط نرخ پیشروی نزدیکتری به مقدار واقعی نرخ پیشروی تخمین زده است. نتایج تحلیل احتمالاتی نشان می دهد که بازه نرخ پیشروی محاسبه شده توسط مدل NTNU در تمامی واحدهای زمین شناسی بسیار کمتر از بازه مقدار واقعی نرخ پیشروی است. همچنین، بررسی پارامترهای موثر بر مدل های مذکور نشان می دهد که برخلاف مدل های QTBM و CSM، پارامترهای عملیاتی تاثیر بیشتری در نرخ پیشروی محاسبه شده توسط مدل NTNU دارند.

    کلیدواژگان: تحلیل احتمالاتی، عدم قطعیت، نرخ پیشروی، شبیه سازی مونت کارلو، بازه اطمینان
  • دلارام استاد، جلیل شفائی* صفحه 10

    در کشور ما بیشتر ساخت و ساز های بتنی رایج دارای سیستم قاب بتنی با میان قاب های مصالح بنایی (آجری) در نواحی میانی و پیرامونی ساختمان می باشد. امروزه در نظر گرفتن اندرکنش قاب و میان قاب یکی از چالش های مهم در زمینه تحقیقات مهندسی است و اغلب مهندسان تاثیر میان قاب را به طور مستقیم در طراحی ساختمان ها در نظر نمی گیرند. با توجه به آسیب هایی که در زلزله های گذشته مشاهده شده است، میان قاب های بنایی می توانند اثرات مثبت و منفی بر عملکرد لرزه ای سازه های بتنی داشته باشد. در این مقاله، با مدل سازی عددی به روش اجزای محدود غیرخطی اثر وجود میان قاب های آجری بر رفتار درون صفحه قاب های بتنی با جزییات لرزه ای و غیر لرزه ای در سطوح مختلف بارمحوری و ضخامت های مختلف میان قاب، در عملکرد لرزه ای قاب های بتنی بررسی می شود. برای این منظور ابتدا مدل های پیشنهادی با استفاده از نتایج آزمایشگاهی در نرم افزار اجزای محدود ABAQUS اعتبارسنجی می شود. نتایج حاصل از تحلیل های صورت گرفته نشان می دهد که افزایش بار محوری باعث افزایش مقاومت نهایی و سختی موثر و کاهش شکل پذیری در قاب ها با مشخصات لرزه ای می شود. مقاومت نهایی، سختی موثر و شکل پذیری در قاب و قاب میان پر با مشخصات لرزه ای در مقایسه با قاب و قاب میان پر مشابه با مشخصات غیر لرزه ای، افزایش داشته است. افزایش ضخامت میان قاب مصالح بنایی باعث افزایش مقاومت نهایی و سختی موثر در قاب ها با مشخصات لرزه ای و غیر لرزه ای می شود.

    کلیدواژگان: قاب بتن مسلح، میان قاب مصالح بنایی، بارگذاری یکطرفه، عملکرد لرزه ای، تحلیل اجزای محدود
  • حسن زیاری، حسن دیواندری*، مهدی اروئی صفحه 11

    بازیافت آسفالت یکی از راهکارهای افزایش کارآمدی بودجه و سرمایه موجود در زمینه نگهداری و بهسازی شبکه راه ها بوده و همچنین موجب حفظ منابع طبیعی و صرفه جویی در هزینه ها می شود. اما در فرآیند تولید آسفالت داغ با استفاده از مصالح خرده آسفالت، درجه حرارت بالا موجب سخت تر شدن قیر و نیز تولید گاز های سمی شده که منجر به آلودگی زیست محیطی فراوانی می شود. با استفاده از تکنولوژی آسفالت گرم، ضمن کاهش دما، علاوه بر کاهش آلودگی های زیست محیطی و صرفه جویی در مصرف انرژی، شرایط بهتری برای کارگران در محیط کار به لحاظ درجه حرارت پایین تر و انتشار مواد سمی کمتر فراهم می گردد و نیز سبب کاهش میزان پیرشدگی قیر و کاهش سخت شدگی ناشی از اکسیداسیون قیر می شود. این پژوهش استفاده از دو تکنولوژی جهت کاهش هزینه و آلودگی زیست محیطی ناشی از تولید آسفالت و همچنین بهبود عملکرد آسفالت را ارزیابی نمود که یکی استفاده از آسفالت گرم با افزودنی کایوواکس و دیگری استفاده از خرده آسفالت در طرح مخلوط آسفالتی است. از الیاف پارافایبر نیز با مقادیر مختلف جهت بهبود خواص عملکردی آسفالت استفاده گردید. جهت مقایسه و بررسی عملکرد مخلوط های آسفالتی، آزمایش های مدول برجهندگی، خزش دینامیکی و خستگی انجام گردید. طبق نتایج به دست آمده، استفاده از خرده آسفالت موجب افزایش مدول برجهندگی و بهبود مقاومت در برابر تغییر شکل دایمی مخلوط می شود، که دلیل آن را می توان افزایش سختی مخلوط آسفالتی به واسطه افزودن خرده آسفالت دانست. با توجه به نتایج آزمایش خستگی، مشخص گردید که با اضافه کردن خرده آسفالت، عمر خستگی مخلوط، کاهش چشم گیری می یابد؛ اما با اضافه کردن الیاف پارافایبر، عمر خستگی بهبود قابل توجهی می یابد که به نظر می رسد مقاومت کششی و انعطاف پذیری بالای الیاف را می توان دلیل بهبود عملکرد خستگی مخلوط آسفالتی دانست. بدین ترتیب این امکان فراهم می شود که ضمن کاهش قابل ملاحظه هزینه ها و آلودگی های زیست محیطی، آسفالتی با عملکرد مناسب تولید نمود.

    کلیدواژگان: بازیافت آسفالت، عملکرد آسفالت گرم، خرده آسفالت، افزودنی پارافایبر، کائوواکس
  • محمد بهمنی، سید مهدی زهرائی* صفحه 12

    در چند دهه اخیر تحقیقات متعددی به کنترل نیمه فعال ارتعاش و پایش سلامت سازه های عمرانی در معرض زلزله به صورت جداگانه پرداخته اند؛ درحالی که هر دو آنها شامل سخت افزار مشابه هستند. بنابراین وقتی که یک سازه نیازمند هر دو سیستم کنترل ارتعاش و پایش سلامت سازه باشد، یکپارچه کردن دو سیستم با استفاده از تجهیزات مشترک مقرون به صرفه خواهد بود. استفاده از میراگرهای ویسکوز در کنترل ساختمان ها به دلیل عملکرد مناسب لرزه ای، عدم افزایش محسوس جرم سازه و کمترین تداخل با وضعیت موجود ساختمان، به صورت چشمگیر رو به افزایش می باشد. به همین دلیل هدف اصلی این تحقیق ارایه یک روند جدید و یکپارچه برای پایش سلامت و کنترل نیمه فعال سازه با استفاده از میراگرهای ویسکوز با میرایی متغیر می باشد. در این تحقیق ابتدا مفهوم سیستم یکپارچه با استفاده از میراگر ویسکوز نیمه فعال بیان می شود و پس از آن طرحی برای به هنگام سازی ماتریس های مشخصه ساختمان و شناسایی پارامترهای سازه ای آن ارایه می گردد. در پایان، بر اساس به هنگام سازی ماتریس های سیستم، کارایی کنترل میراگراهای ویسکوز نیمه فعال با استفاده از الگوریتم کنترل بهینه خطی درجه دو برای ساختمانی که در معرض تحریک زلزله قرار گرفته است بررسی  می شود. نتایج عددی نشان داد با استفاده از روش پیشنهادی پارامترهای سازه ای  می توانند به طور دقیق شناسایی شوند و در عین حال، ارتعاش بطور قابل توجهی در ساختمان کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: پایش سلامت سازه، کنترل نیمه فعال، تشخیص خرابی، شناسایی سیستم، میراگرهای ویسکوز
  • پدرام قادری*، یاسر شعبانی صفحه 13

    خرابی در سازه ها باعث کاهش سختی در بعضی از اعضای آن می شود که این کاهش سختی باعث تغییر در پارامتر های مودال سازه (فرکانس طبیعی، اشکال مودی و...) و نیز باعث تغییر در پاسخ دینامیکی سازه (شتاب، سرعت و جابجایی) می شود. بنابراین داده های سازه سالم متفاوت با سازه آسیب دیده می باشد و می تواند به عنوان عاملی برای تشخیص خرابی مورد استفاده قرار بگیرد. اخیرا روش های گوناگونی برای تشخیص خرابی مورد استفاده قرار گرفته اند که در این بین روش های غیرمخرب و استفاده از پاسخ های سازه برای تشخیص خرابی بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند. هدف از این مطالعه ارایه روشی برای برآورد مقادیر خرابی سازه براساس اندازه گیری بخش محدودی از مشخصات مودال (فرکانس طبیعی) و مقایسه نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از اندازه گیری پاسخ دینامیکی سازه (شتاب) در تعداد محدودی از درجات آزادی می باشد. به منظور تشخیص خرابی دو تابع هدف تعریف گردید: یکی با استفاده از پارامترهای مودال و دیگری مبتنی بر داده های پاسخ دینامیکی سازه. برای بهینه یابی این توابع، یک الگوریتم جدید از ترکیب الگوریتم بهینه سازی گرگ خاکستری و ازدحام ذرات تعریف و نتایج حاصل از آن با نتایج الگوریتم های ژنتیک و ازدحام ذرات مقایسه شده است. دو مثال شامل سازه برشی 10 طبقه و خرپای دو بعدی 10 عضوی در نظر گرفته می شود و عملکرد روش پیشنهادی در شناسایی خرابی مورد ارزیابی قرار می گیرد. نتایج نشان دهنده کارایی قابل قبول روش پیشنهادی می باشد.

    کلیدواژگان: تشخیص خرابی سازه ها، داده های مودال، پاسخ دینامیکی سازه، روش های بهینه یابی، الگوریتم های ترکیبی فراابتکاری
  • احسان جهانی*، محراب اکراقنبری صفحه 14

    در این مطالعه در ابتدا سرعت بیشینه باد به ازای دوره های بازگشت مختلف در شهرستان های رامسر، نوشهر، قایم شهر و بابلسر بررسی شده است. برای این کار داده های مربوط به بیشینه سرعت سالانه باد در این شهرستان ها از سال 1373 تا سال 1397 هجری شمسی جمع آوری شده است. برای محاسبه ی حداکثر سرعت باد از توزیع حدی نوع اول استفاده شده است. همچنین سعی شده است تا توزیع احتمال سرعت باد برای شهرستان های مورد نظر با توجه به توابع مختلف بررسی شود. برای این منظور، از توابع مختلف مانند تابع نرمال، تابع ویبل، تابع لگ نرمال، تابع گامبل ماکس و تابع گاما استفاده شده است. مشاهدات نشان داده شده است که سرعت بیشینه باد و همچنین فشار مبنای باد برای شهرستان های رامسر، نوشهر و قایم شهر عددی بزرگتر از مبحث ششم مقررات ملی بدست آمده است. هرچند این مقادیر برای شهر بابلسر عددی کمتر از اعداد آیین نامه بدست آمده است. متاسفانه نتایج نشان داد طراحی های انجام شده بر اساس مبحث شش برای شهرستان های رامسر، نوشهر و قایم شهر در برابر سرعت باد ایمن نخواهد بود. همچنین به نظر می رسد این تحقیقات باید بر اساس مابقی شهرها انجام گیرد تا مقادیری معتبر و درست برای آن شهرها نیز به دست آید. به علاوه نتایج نشان می دهد که برای داده های مورد مطالعه، تابع ویبل بهترین تابعی است که می تواند مورد استفاده قرار گیرد

    کلیدواژگان: توزیع سرعت باد، تابع چگالی احتمال، فشار مبنای باد، تابع ویبل
  • محمدتقی اعلمی*، نسیم حجابی، وحید نورانی، سید مهدی ثاقبیان صفحه 15

    افزایش نگرانی در مورد مسایل زیست محیطی متخصصین را تشویق کرده است که توجه خود را روی عملکرد و کنترل درست تصفیه خانه های فاضلاب (WWTPS) متمرکز کنند. در مطالعه حاضر دو روش شبکه عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان برای مدل سازی کیفیت پساب خروجی تصفیه خانه فاضلاب شهر تبریز مورد استفاده قرار گرفته است. داده های ورودی شامل پارامتر های BODinf، CODinf، TSSinf و PHinf فاضلاب در ورودی تصفیه خانه تبریز است که برای پیش بینی مقادیر متناظر مشخصه های BODeff، CODeff و TSSeff در پساب خروجی تصفیه خانه به کار برده شده است. داده ها بصورت میانگین روزانه، هفتگی و ماهانه مورد بررسی قرار گرفته است. بر طبق نتایج، هر دو روش ذکر شده، دارای عملکرد بهتری در مدل سازی پارامترهای کیفیت پساب خروجی تصفیه خانه تبریز به صورت ماهانه می باشد. مقادیر عددی معیارهای ارزیابی، R2، RMSE و DC مربوط به داده های تست ماهانه برای مدل برتر روش شبکه عصبی به ترتیب برای BODeff 87/0، 86/2 و 76/0، برای CODeff 859/0، 51/4 و 715/0، و برای TSSeff 8/0، 2 و 63/0 بدست آمد و مقادیر عددی معیارهای ارزیابی، R2، RMSE و DC مربوط به داده های تست ماهانه برای مدل برتر روش ماشین بردار پشتیبان به ترتیب برای BODeff 88/0، 8/2 و 77/0، برای CODeff 86/0، 38/4 و 73/0، و برای TSSeff 79/0، 03/2 و 62/0 بدست آمد.

    کلیدواژگان: تصفیه خانه فاضلاب، مدل های هوش مصنوعی، شبکه عصبی مصنوعی، ماشین بردار پشتیبان، کیفیت پساب خروجی تصفیه خانه فاضلاب
  • سید بهرام بهشتی اول*، صبا قیومی صفحه 16

    استفاده از سیستم های مهاربندی معمول چون مهاربندهای هم مرکز در سازه های فولادی، پرکاربردترین روش برای مقابله با بارهای جانبی است. یکی از اشکالات این سیستم ها، کمانش در هنگام اثر بار فشاری است که موجب می گردد مهاربند قبل از رسیدن به حد تسلیم دچار ناپایداری شود. به عبارتی رفتار این مهاربندها در کشش و فشار نامتقارن بوده و علاوه بر کاهش توان سیستم در جذب انرژی تحریک سیستم، ساختمان های دارای این مهاربندها تحت ضربه حاصل از تغییر جهت نیروهای اینرسی قرارگرفته و لذا صدمات زیادی به اجزای سازه ای و غیرسازه ای آن ها وارد می گردد. جهت حل این مشکل در راستای بهبود عملکرد مهاربندها، در این مقاله سیستم مهاربندی نوینی با عنوان مهاربند پره ای برای اولین بار معرفی شده است. مهاربند پره ای با کمک حذف اثرات مضر کمانش فشاری، خاصیت شکل پذیری و جذب انرژی سیستم را از طریق جایگزینی تغییرشکل های محوری توسط تغییرشکل های خمشی، بهبود می بخشد. این جایگزینی سبب نرم تر شدن سیستم و به تبع آن افزایش پریود ارتعاش طبیعی سیستم و لذا کاهش برش پایه زلزله می گردد. در این تحقیق با مدل سازی عددی و اعمال بارگذاری چرخه ای براساس پروتکل بارگذاری ATC-24، مهاربند پیشنهادی مورد مطالعه قرار می گیرد. رفتار متقارن حتی تحت جابه‎جایی های چرخه ای بزرگ و همچنین جذب انرژی بالا و وزن کمتر در مقایسه با مهاربند های رقیب آن چون مهاربند کمانش تاب از مزایای این سیستم می باشد.

    کلیدواژگان: سیستم مهاربند پره ای، مدل سازی عددی، بارگذاری چرخه ای، جذب انرژی، نیروی زلزله
  • یوسف زندی*، مجید عابدی صفحه 17

    یکی از عوامل اصلی دوام بتن نفوذپذیری آن است. نفوذپذیری بتن تابع دو عامل سیال عبوری و محیط متخلخل نفوذ است. در این تحقیق برای ارزیابی تاثیر پارامترهای نسبت آب به سیمان (w/c)، نوع و درصد خاکستر بادی بر روی نفوذپذیری بتن، آزمایش های نفوذ سریع یون کلراید (RCPT) و تخلخل سنجی به روش جیوه (MIP) انجام شد؛ که آزمایش ها بر روی آزمونه های با نسبت آب به سیمان (w/c) متفاوت و بدون خاکستر بادی و همچنین از آزمونه های با نسبت آب به سیمان (w/c) ثابت و خاکستر بادی متفاوت، با گریدهای استاندارد F,C و خاکستر بادی صنعتی ویژه با نام تجاری A، که تشکیل دهنده 18 طرح اختلاط بتن می باشند، انجام گردید. (تعداد کل نمونه ها 216 عدد) انجام گردید. نتایج نشان می دهد که کاهش نسبت آب به سیمان (w/c)، باعث کاهش قطر تخلخل و حجم نفوذ می شود، اما این امر باعث کاهش سریع کارایی و مشکلات جدید اجرایی می گردد و نیز در مقایسه با افزایش درصد خاکستر بادی، تاثیر کمتری بر افزایش مقاومت بتن در مقابل یون کلراید داشته است. همچنین با افزایش درصد هر سه نوع خاکستر بادی باعث کاهش نفوذ سریع یون کلراید، قطر تخلخل و حجم نفوذ می گردد و نیز کارایی بتن را افزایش می دهد. از نتایج این تحقیق می توان دریافت که پارامترهای نسبت آب به سیمان (w/c)، نوع و درصد خاکستر بادی در بتن بر روی نفوذپذیری بتن تاثیر زیادی داشته و باعث افزایش یا کاهش دوام و کارایی بتن گردیده است. نکته جالب در قابلیت انتشار یون کلر در بتن های حاوی خاکستر بادی این است که در مواردی که حتی نمونه حاوی خاکستر بادی صنعتی ویژه با نام تجاری A، دارای تخلخل بیشتری نسبت به نمونه شاهد (فاقد خاکستر) بوده باز هم کاهش انتشارپذیری یون کلر به دلیل واکنش های ویژه درونی یون کلر با فازهای آلومین مشاهده گردید.

    کلیدواژگان: نفوذ یون کلراید، تخلخل بتن، نسبت آب به سیمان (w، c)، خاکستر بادی، نفوذپذیری بتن، دوام
  • عبدالرضا شیخ الاسلامی*، علی مقدری، احسان ایازی صفحه 18

    تصادفات رانندگی به طور مستقیم به تخلفات رانندگی وابسته هستند و رانندگان با تخلفات بیشتر تصادفات بیشتری را تجربه می کنند. بنابر این کاهش تخلفات می تواند موجب کاهش تصادفات شود. بنابراین شناخت تخلفات مرسوم در بین رانندگان ناوگان باری و عوامل اثرگذار در ارتکاب به آن ها به منظور کاهش تخلفات و به تبع آن کاهش فراوانی و شدت تصادفات، لزوم انجام مطالعات در این خصوص را بیش از پیش نمایان می سازد. هدف اصلی این مطالعه، شناسایی و بررسی اثرگذاری فاکتورهای مهم و تاثیرگذار در ارتکاب رانندگان ناوگان باری به تخلفات رانندگی است. برای دستیابی به این هدف، ابتدا همه متغیرهای مستقل که از طریق تکمیل پرسشنامه در طول یک بازه 45 روزه در دو کلان شهر تهران و مشهد در میان 392 راننده وسیله نقلیه باری یرداشت شد، طبقه بندی و آزمون های آماری برای بررسی ارتباط بین هر متغیر مستقل و متغیر وابسته که در این پژوهش تخلفات است، استفاده گردید. نتایج نشان داد که با کاهش کیلومتراژ طی شده توسط راننده، احتمال ارتکاب به تخلف اضافه تناژ در بین رانندگان ناوگان باری کاهش می یابد. همچنین با کاهش میزان عمر وسایل نقلیه از بازه 11 تا 15 سال به 6 تا 10 سال به میزان قابل توجهی تخلف سرعت غیرمجاز افزایش یافته و رانندگان با وسایل نقلیه باری با عمر پایین تر، بیشتر مرتکب تخلف سرعت غیرمجاز می شوند. در انتها این نتیجه حاصل شد که با کاهش سطح تحصیلات راننده، احتمال ارتکاب به تخلف صحبت با تلفن همراه در بین رانندگان ناوگان باری افزایش می یابد.

    کلیدواژگان: ناوگان باری، تخلفات رانندگی، کیفیت خواب، حمل ونقل بار و کالا، رگرسیون لجستیک چند متغیره
  • علی رشید، حامد رحمن شکرگزار*، محتشم محبی صفحه 19

    پل های کابلی از جمله سازه‎ های با اهمیت بالایی هستند که در مقابل ارتعاش های وارده بسیار حساس هستند، از این رو بررسی رفتار لرزه ای این پل ها تحت نیروی زلزله امری ضروری است. غیرقطعی بودن پارامترهای سازه ای و مشخصات نیروی زلزله دلیلی برای در نظر گرفتن عدم قطعیت در ارزیابی های لرزه ای است. در این مقاله قابلیت اعتماد پل کابلی با طول دهانه 640 متر در دو حالت با رفتار خطی و غیرخطی برای مصالح مورد بررسی قرار گرفته است. عدم قطعیت در پارامترهای اعضاء برج، شاه تیر و کابل شامل مدول الاستیسیته، سطح مقطع، مقاومت تسلیم و وزن مخصوص مصالح در این ارزیابی لحاظ شده است و میزان تاثیرپذیری هر یک از این پارامترها با استفاده از روش نمونه برداری شبیه سازی شده است. برای بدست آوردن پاسخ های سازه از تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی خطی و غیرخطی با اعمال زلزله های مصنوعی تولید شده در چهار سطح خطر لرزه ای مختلف استفاده گردیده است. تحلیل حساسیت صورت گرفته نشان می دهد که پارامترهای کابل بالاترین حساسیت را دارد. تحلیل قابلیت اعتماد نیز نشان می دهد که احتمال خرابی در پایه برج ها بیشتر از عضو کابلی و شاه تیر است و  احتمال خرابی در مدل غیرخطی بیشتر از مدل خطی است.

    کلیدواژگان: تحلیل قابلیت اعتماد، پل کابلی، زلزله مصنوعی، عدم قطعیت، شبیهسازی لاتین هایپرکیوب
  • مهدی آخوندی، محمدحسن رامشت*، توحید پور رستم، علی گلصورت پهلویانی صفحه 20

    در این مقاله به بررسی تاثیر همزمان ذرات پلی اتیلن ترفتلات و دوده سلیسی بر خواص ریولوژی و مکانیکی روسازی های بتنی پرداخته شده است و به دنبال ارایه یک طرح مخلوط جدید جهت تولید بتن سبز (بتن دوست دار محیط زیست) با استفاده از مواد ضایعاتی PET و دوده سیلیسی می باشد. از یک سو با توجه به مشکلات روسازی آسفالتی از قبیل به مخاطره انداختن محیط زیست، گرانی قیر و از سوی دیگر با توجه به اینکه کشور ایران در حال حاضر سومین تولید کننده بزرگ سیمان در سطح جهان  می باشد از مواردی می باشد که این تحقیق را حایز اهمیت می سازد. امروزه روسازی های بتنی مورد توجه ویژه ای قرار گرفته و همچنین افزایش مصرف بطری های نگهدارنده مواد غذایی پت و به تبع آن افزایش تولید زباله و ازدیاد محل دفع این ضایعات، بر اهمیت استفاده مجدد از این ضایعات می افزاید. یکی از موارد مصرف این ضایعات بدون داشتن اثرات مخرب زیست محیطی، استفاده مجدد آنها به صورت محبوس کردن آنها در روسازی های صلب بتنی است. تحقیقات نشان می دهد که یکی دیگر از محصولات ضایعاتی جانبی تولید صنایع شیشه که به عنوان ذرات میکروسیلیس یا دوده سیلیسی شناخته می شود که می تواند در بتن روسازی مورد استفاده قرار گیرد. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان می دهد استفاده از ذرات پت در روسازی بتنی تاثیر چندانی بر مقاومت فشاری نداشته اما در مقابل موجب افزایش مقاومت کششی و خمشی می گردد. در مقابل استفاده از میکروسلیس موجب افزایش مقاومت فشاری، کاهش جذب آب و کاهش نفوذپذیری در روسازی های بتنی شده است.

    کلیدواژگان: الیاف بازیافتی (PET)، میکرو سیلیس، اثرات زیست محیطی، روسازی بتنی، مشخصات مکانیکی، ترک بتن
  • علیرضا اسپرهم، امیربهادر مرادی خو* صفحه 21

    در سال های اخیر ژیوپلیمر به عنوان یک عامل سیمانی جدید و دوست دار محیط زیست، به عنوان جایگزینی برای سیمان پرتلند مطرح شده است. مقاومت فشاری به عنوان یکی از مشخصه های مهم بتن، متاثر از پارامتر های مختلفی است. در بتن ژیوپلیمری نیز با توجه به مواد تشکیل دهنده، پارامتر های مختلفی می تواند مقاومت فشاری را تحت تاثیر قرار دهد. در این پژوهش آزمایشگاهی، برخی از پارامتر های تاثیرگذار شامل: نوع محلول فعال کننده قلیایی، غلظت محلول هیدروکسید سدیم، نسبت وزنی محلول فعال کننده قلیایی به منبع آلومیناسیلیکاتی، نسبت وزنی محلول سیلیکات سدیم به هیدروکسید سدیم، دما و زمان عمل آوری و میزان آب، مورد مطالعه قرار گرفت. در همین راستا نمونه ها ساخته و عمل آوری شدند و آزمون مقاومت فشاری از نمونه ها گرفته شد. نتایج نشان داد استفاده از محلول فعال کننده پتاسیمی منجر به دستیابی به مقاومت فشاری 28 روزه بیشتر و محلول فعال کننده سدیمی سبب دست یابی به مقاومت زودرس بیشتر می شود. افزایش غلظت محلول هیدروکسید سدیم تا 14 مول، سبب افزایش مقاومت فشاری شد؛ اما با افزایش بیشتر غلظت به 16 مول، تغییر قابل ملاحظه ای در مقاومت فشاری دیده نشد. افزایش میزان آب در بتن ژیوپلیمری سبب افزایش نسبت آب به مواد خشک و کاهش چشمگیر مقاومت فشاری شد. میزان بهینه نسبت وزنی محلول فعال کننده قلیایی به منبع آلومیناسیلیکاتی و نسبت وزنی محلول سیلیکات سدیم به هیدروکسید سدیم به ترتیب 5/0 و 5/1 سنجش شد. افزایش دما و زمان عمل آوری تا 90 درجه سانتی گراد و 36 ساعت، سبب افزایش نسبی مقاومت فشاری 28 روزه و افزایش قابل ملاحظه مقاومت 3 و 7 روزه بتن ژیوپلیمری شد.

    کلیدواژگان: بتن ژئوپلیمری، خاکستر بادی، مقاومت فشاری، محلول فعال کننده قلیایی، فاکتورهای تاثیرگذار بر مقاومت فشاری
  • مهدی شریفی*، محمدعلی فتحعلی، محمدعلی انصاری پور، احمدرضا محمدامری صفحه 22

    در طراحی لرزه ای سازه ها بر اساس عملکرد، درک صحیح و کامل رفتار غیرخطی اعضای سازه ای در تغییرشکل های غیرارتجاعی ناشی از زلزله مورد نیاز است. عمدتا در زلزله اعضای سازه ای لرزه بر وارد فاز غیرارتجاعی شده و در آن ها مفاصل پلاستیک تشکیل می شود. جهت برآورد عددی رفتار سازه ها، لازم است منحنی بار-تغییرشکل رفتار چرخه ای عضو سازه ای در دسترس باشد تا بر مبنای آن بتوان پاسخ لرزه ای سازه ها را تخمین زد. مدل های چرخه ای عمدتا توسط پارامترهایی تعریف می شوند که بیانگر مقاومت، سختی، شکل پذیری، زوال و سایر خصوصیات اجزاء سازه ای می باشند. پارامترهای رفتار چرخه ای را می توان از روش های مختلفی استخراج نمود که شامل استخراج نتایج از آزمایش، مدل های اجزای محدود و روابط محاسباتی مبتنی بر مکانیک می باشد. هدف این تحقیق استخراج پارامترهای مدل سازی دیوارهای برشی بتنی بر اساس نتایج آزمایشگاهی است. در این مطالعه پارامترهای رفتار چرخه ای دیوارهای برشی برای 135 نمونه آزمایشگاهی دیوار برشی بلند و 99 نمونه آزمایشگاهی دیوار برشی کوتاه که تحت آزمایش بارگذاری چرخه ای قرار گرفته اند، محاسبه شده است. به همین منظور با استفاده از مدل رفتار چرخه ای اصلاح شده ایبارا-کراوینکلر در نرم افزار OpenSees، نتایج آزمایشگاهی مدل سازی و پارامترهای چرخه ای آن استخراج شده اند. در انتها، پارامترهای چرخه ای استخراج شده بصورت آماری جمع بندی شده و محدوده های پیشنهادی برای هر یک از پارامترهای رفتار چرخه ای دیوارهای برشی ارایه گردیده است.

    کلیدواژگان: تحلیل غیر خطی، دیوار برشی بتنآرمه، رفتار چرخهای، زوال سختی، زوال مقاومت
  • علی پرمنون*، امیرهوشنگ اخویسی صفحه 23

    بررسی مسایل شکست و گسترش ترک در مواد مختلف همواره مورد توجه محققین بوده است. لذا بررسی شکست فولاد ساختمانی به عنوان یکی از پرکاربردترین مواد در صنعت امری ضروری به نظر می آید. مدل‎سازی های عددی همواره مکملی برای تحلیل نمونه های آزمایشگاهی محسوب می شوند. یکی از مسایل مهم، بررسی رفتار نمونه های آزمایشگاهی با توجه به ابعاد آنها می باشد، این امر در مسایل شکست از اهمیت بیشتری برخوردار است، در این تحقیق بصورت عددی تاثیر اندازه ضخامت نمونه بر رفتار نوک ترک بررسی گردید. معمولا برای بررسی شکست مواد شکل پذیر از نمونه استاندارد فشار-کشش (CT) استفاده می شود. رفتار نوک ترک در طول ضخامت نمونه های آزمایشگاهی ترکیبی از رفتار تنش مسطح و کرنش مسطح می باشد، از این رو در این بررسی با اعتبارسنجی نتایج عددی رفتار نمونه های عددی در طول ضخامت بررسی گردید، تا به عنوان مکملی برای نتایج آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گیرد. با مدل‎سازی و تحلیل نمونه های عددی با ضخامت های مختلف مشاهده شد با پیشروی از مرکز ضخامت نمونه به سمت لبه های آزاد رفتار از کرنش مسطح به تنش مسطح تغییر می کند، برای نمونه استاندارد CT با طول ترک 25 میلی متر، ضخامت نمونه هایی با بیش از 15 میلی متر رفتار تقریبا به کرنش مسطح میل می کند، و می توان به نتایج اعتماد کرد. در ادامه با تحلیل های بیشتر و در نظر گرفتن پارامترهای وابسته به ابعاد نمونه، مقدار بارگذاری و تنش- کرنش در راستای عمود بر صفحه معادله ایی ارایه گردید، که می توان با استفاده از آن تشخیص داد تا چه طولی از لبه آزاد نمونه CT رفتار بصورت تنش مسطح یا کرنش مسطح می باشد.

    کلیدواژگان: ترک، مواد شکل پذیر، انتگرال J، اجزای محدود، ضخامت
  • حسین باباجانیان بیشه، غلامرضا قدرتی امیری*، مسعود نکویی، احسان درویشان صفحه 24

    شناسایی هوشمندانه خسارت در سازه های زیربنایی از جمله پل ها به منظور بهبود عملکرد پیش بینی آسیب و کاهش هزینه نگهداری ضروری است. بنابراین، توسعه روش های کارآمد برای تشخیص به موقع آسیب در سازه و تصمیم گیری نسبت به تعمیر آن از اهمیت زیادی برخوردار است. در این مقاله، یک روش جدید مبتنی بر ویژگی های باند فرکانسی موثر در تحلیل تبدیل موجک تجربی به منظور تشخیص آسیب در پل کابلی ارایه شد که شامل دو بخش است: (1) پردازش سیگنال و استخراج ویژگی، (2) تشخیص آسیب با استفاده از ترکیب ویژگی های موثر. در بخش اول، داده های پاسخ سازه با استفاده از تبدیل موجک تجربی به مودهای تجربی تجزیه گردید و مجموعه ای از ویژگی ها به عنوان مشخصه حساس به خرابی از طیف فرکانس مودها استخراج شد. به منظور ارزیابی نتایج از طبقه بند ماشین بردار پشتیبان استفاده گردید. در بخش دوم، برای کاهش خطای الگوریتم شناسایی آسیب، با استفاده از روش های انتخاب ویژگی، یک زیرمجموعه بهینه حاوی اطلاعات مربوط به آسیب سازه ای شامل ترکیبی از ویژگی های مهم به عنوان شاخص خرابی تعیین گردید. برای اعتبارسنجی روش پیشنهادی از داده های پاسخ پل کابلی یونگ استفاده شد. نتایج نشان داد که دومین و سومین مود تجربی حاصل از تحلیل موجک تجربی حاوی اطلاعات مرتبط با خرابی بوده و بکارگیری طیف فرکانسی متناظر آن در فرآیند استخراج ویژگی، عملکرد شناسایی را نسبت به روش های متداول حدود 5 درصد بهبود می دهد. همچنین استفاده از ترکیب ویژگی های موثر بجای یک ویژگی تنها، دقت شناسایی را به حدود 94 درصد افزایش می دهد.

    کلیدواژگان: شناسایی آسیب، تبدیل موجک تجربی، انتخاب ویژگی، پل کابلی، استخراج ویژگی
  • هادی سروری*، ابراهیم رجائیان صفحه 25

    در سال های اخیر، EPC یکی از روش های محبوب اجرای پروژه های زیرساختی ایران بوده است. با این حال اتمام این پروژه ها همواره با افزایش هزینه همراه بوده است. از طرفی موفقیت پروژه به میزان بسیار زیادی به پیاده سازی مناسب مدیریت پروژه بستگی دارد. بنابراین بررسی اثر بکارگیری استانداردهای مدیریت پروژه بر موفقیت مالی پروژه های EPC می تواند به شناخت حوزه های اثرگذار بر موفقیت مالی این پروژه ها کمک کند. لذا هدف اصلی پژوهش حاضر ارزیابی اثر بکارگیری استاندارد گستره دانش مدیریت پروژه (PMBOK) در بهبود موفقیت مالی پروژه های EPC می باشد. جهت دست یابی به هدف مذکور، ابتدا پرسشنامه ای بر اساس مولفه های مستخرج از مطالعات پیشین تهیه و میان متخصصان پروژه های EPC توزیع شد. در این مرحله عوامل اثرگذار بر موفقیت مالی پروژه های EPC شناسایی گردید و دسته بندی آنها براساس حوزه های 10گانه استاندارد PMBOK ویرایش ششم انجام شد. سپس نظر متخصصین در خصوص میزان اهمیت هر یک از عوامل شناسایی شده بر بهبود موفقیت مالی پروژه های EPC براساس طیف پنج گزینه ای لیکرت اخذ و با استفاده از نرم افزار SPSS، ارزیابی گردید. برای بررسی فرضیات پژوهش، از آزمون پارامتریک T تک نمونه ای استفاده شد. نتایج پژوهش نشان می دهد که بکارگیری استاندارد گستره دانش مدیریت پروژه در بهبود موفقیت مالی پروژه های EPC تاثیر معنی داری دارد. همچنین عوامل با استفاده از آزمون فریدمن، اولویت بندی شدند. نتایج نشان می دهد که مدیریت هزینه و مدیریت کیفیت به ترتیب با میانگین رتبه 20/8 و 12/8 بیشترین تاثیر، و مدیریت ارتباطات و مدیریت محدوده به ترتیب با 35/2 و 95/1 کمترین تاثیر را در بهبود موفقیت مالی پروژه های EPC دارند.

    کلیدواژگان: ارزیابی، مدیریت پروژه، موفقیت مالی، EPC، PMBOK
  • پرویز عبادی*، مهرداد مرادی صفحه 26

    استفاده از فولاد نرم با گرید پایین تر در طراحی ساختمان منجر به افزایش شکل پذیری و جذب انرژی سازه می گردد. همچنین افزایش ظرفیت باربری سازه و کاهش منحنی های نیاز منجر به کاهش نیروی وارد بر سازه می گردد. از طرفی با کاهش تغییرمکان هدف، سطح عملکرد سازه افزایش می یابد. با این وجود آیین نامه های طراحی لرزه ای ساختمان ها برخورد تقریبا یکسانی با فولادهای با گریدهای مختلف دارند. روند رایج برای طراحی سازه ها با گریدهای مختلف، معمولا بصورت مستقل از منحنی های نیاز و ظرفیت صورت می پذیرد. این تحقیق بصورت جامع و در دو بخش ارایه گردیده است. در بخش اول، تیوری طراحی سازه ها با سیستم مهاربندی ضربدری ویژه برای فولادهای با گریدهای مختلف توسعه داده شده اند و با استفاده از روابط کلاسیک، فرمول های کاربردی برای محاسبه پارامترهای اصلی ظرفیت و نیاز سازه های مهاربندی طراحی شده با فولادهای با گریدهای مختلف ارایه گردیده است. سپس دقت فرمولها، در سازه های با تعداد طبقات و گریدهای فولاد مختلف با استفاده از تحلیل های استاتیکی غیرخطی بررسی گردیده اند. نتایج بدست آمده بیانگر آن است که تیوری ارایه شده انطباق خوبی با پارامترهای لرزه ای محاسبه شده برای سازه های با رفتار برشی دارد. همچنین استفاده از فولاد با گرید پایین تر در طراحی لرزه ای قاب های مهاربندی منجر به افزایش پایداری سازه تحت زلزله های شدید و افزایش قابل توجه در میزان شکل پذیری و جذب انرژی سازه دارد. در بخش دوم این تحقیق نیز رفتار مقایسه ای قابها با استفاده از تحلیل های استاتیکی غیرخطی پیشرفته و دینامیکی افزایشی و اثر ارتفاع سازه بر رفتار مهاربندها مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

    کلیدواژگان: تئوری فولاد نرم، مهاربند ضربدری، منحنی طیف ظرفیت و تقاضا، جذب انرژی، گرید فولاد
|
  • Nader Solatifar * Page 1

    One of the important input parameters of the Mechanistic-Empirical Pavement Design Guide (MEPDG) for asphalt pavements is the dynamic modulus (|E*|) that can be defined as the viscoelastic property of asphalt materials. For the determination of dynamic modulus of in-service asphalt layers, MEPDG uses results of both Falling Weight Deflectometer (FWD) and laboratory dynamic modulus predictive models. This method in some cases lacks precision. Hence, it is needed to improve the current method and develop accurate predictive models. In this research, ten asphalt pavement sites, having various structures, ages, and conditions, were selected in Khuzestan and Kerman provinces in Iran. Field and laboratory testing were performed and the dynamic modulus of in-service asphalt layers was determined. Developed predictive models for dynamic modulus of asphalt mixes including Witczak and Modified Witczak were calibrated and new models were constructed for predicting in-situ dynamic modulus of asphalt layers. These two calibrated models entitled “In-situ Witczak Model” and “In-situ Modified Witczak Model” could be directly used for the prediction of dynamic modulus of in-service asphalt layers from volumetric properties of asphalt mixes and viscosity characteristics of extracted binders without any need for FWD testing. Performance evaluation and validation of new models showed high accuracy and low bias with a very good correlation between predicted and measured values (R2=0.93).

    Keywords: Dynamic Modulus of Asphalt Layers, FWD, Dynamic Modulus Predictive Models, Witczak Model, Modified Witczak Model
  • MohammadJavad Taheri Amiri *, Milad Hematian, Mehdi Jooj Page 2

    In the last decade, various methods are created to optimize time, cost, and quality. Solving such a problem on large scale is too hard using traditional methods in logical time. Recently, researchers are focused on a meta-heuristic algorithm to solve time-cost-quality tradeoff problems. How to make a balance among time, cost, and quality parameters is so critical in construction project management. In this study, an invasive weed optimization algorithm is applied to solve the problem. In the proposed model, activity time is changed so that maximum usage of resources is obtained. In other words, it is possible to perform some activity simultaneously if their duration is increased which causes to decrease time, cost and increase project quality. Obtained results indicate the advantages of the proposed algorithm. Finally, to validate the proposed model a small size instance problem is created and solved by GAMS software optimally and compared with proposed algorithm results in MATLAB software. Results show that both Pareto solution obtained is almost identical, then it validates the algorithms for large scale problem.

    Keywords: Time, Cost, Quality, Invasive weed algorithm, construction projects
  • Mozhgan Hajiali, Fereydoon Moghaddasnezhad *, HAMZEH ZAKERI Page 3

    The coating is one of the most important components that affect the efficiency of the pavements. Parameters are effective in the proper implementation of the coating such as the type of coating, the application time, the rate of application, temperature, uniformity of application, etc. The uniformity of application requires field control in the project implementation, is currently used to control the spreading weight of the tray. This test has many errors due to the lack of continuity. The issue of uniform distribution of coating has become less attention. In this study, the automatic system is presented based on image processing using a camera, GPS, microcontroller board, and ..., which can analyze the uniform distribution and provide a good, moderate and poor classification for coating distribution evaluation. Image quality has improved with image processing and compression and noise reduction have been done. The thresholding was used to separate the coating from the background. After the thresholding, various properties such as the area of the coating, coefficient of variation, local maximum, and minimum, etc. are obtained from the images and used to evaluate the coating distribution. Used categorization algorithms to select effective features in categorizing images. A comparison of the results of the classification of images by a confusion matrix. Finally, the results showed that the presented system has a precision of 86%. Also, using the effective parameters in the model, the uniform distribution index was presented. This index has a value between0 and 100, which indicates the best and worst distributions.

    Keywords: Automatic system, Tack coat, Prime coat, Uniform distribution, Image processing
  • Ebrahim Jokar *, Babak Aminnejad, Alireza Lork Page 4

    Implementation of various infrastructure projects is one of the most important factors in the economic development of the countries. In recent years, due to the growing population and economic development of developing countries, there is a strong need for infrastructure development in many countries. One of the most important aspects of developing and developing construction projects is the financing of projects that play the most important role in project development and achievement of predetermined goals. For this purpose, in the present study, a case study of freeway projects in Iran has been conducted and semi-structured interviews with experts and experts on public-private partnership contracts in the country. For this purpose, in the first step, identifying and screening risks from the viewpoint of experts in public-private partnership contracts and introducing risk assessment criteria, then the grading weights grading analysis method was used to obtain the weight of the criteria. Finally, the final ranking of the risks of public-private partnership contracts has been taken into account, taking into account the results of the initial steps, using a comprehensive fit assessment approach. The results show that low-quality material and equipment risks, stakeholder resistance to approval, and lack of realistic goals are of great importance. The proposed framework can help stakeholders in public-private partnership agreements in developing countries to better manage the risks of public-private partnership contracts.

    Keywords: Risk Prioritization, Freeway project, Public-Private Participation Method, SWARA, COPRAS
  • Aabdol Ghaium Dehvari, Mahmoud Miri *, MohamadReza Sohrabi Page 5

    In this research, have been used of Kriging surrogate methods to obtain the mechanical and durability parameters’ estimation models and a very recent meta-heuristic optimization algorithm to obtain the optimum amount of recycled coarse aggregates and cement in the concrete mix to reach an environmentally friendly concrete. Results have shown that the optimum design point in a 70% humidity environment, 3% chloride ion concentration, and a temperature of 23 at high corrosion risk level has been reached at 20.33% and 0.40 of recycled coarse aggregate and water-cement ratio, respectively, in single-objective optimization. In addition to this, multi-objective optimization results have shown that in an environment with a 70% humidity environment, 5% chloride ion concentration, and a temperature of 23 the optimum design point has been obtained at 18.34%, 0.40 of recycled coarse aggregate, and water-cement ratio, respectively, that the same results hadn’t been observed in the single-objective optimization procedure.

    Keywords: Recycled coarse aggregate, optimization, Electrical resistance, Kriging model, Ideal gas molecular movement algorithm
  • Mousa Hazrati Aghchai, Parviz Maarefvand *, Hossein Salari Rad Page 6

    The purpose of this paper is to investigate analytically the fully grouted rock bolt interaction with grout and rock in pullout test and to determine the load-displacement curve of the bolt head (beginning of the bonded section). Usually, the pullout test output is only the load-displacement curve. This paper discusses how to use this curve to determine the bolt-grout-rock interaction. For modeling bolt-grout interface behavior, coupling (compete for bonding), partial decoupling, decoupling with the residual shear strength, and complete decoupling have been considered. With increasing the applied load, two possible cases including complete pullout and bolt shank yielding are considered. Based on experimental results, a model for the shear stress along a fully grouted bolt is assumed. According to this model, the distribution of axial stress in the bolt and displacement of the bolt head is determined. It is also assumed that the bolt is sufficiently long, which is usually used in underground excavations. Based on the presented analytical method, the bolt head load-displacement curve is determined by assuming input parameters. This curve is compared with a pullout test result.

    Keywords: Fully grouted Rock bolt, Pullout test, Bolt-Grout-Rock interaction, Analytical method, load-displacement curve
  • Behrooz Yousefi, Mohammadreza Esfahani *, Mohammadreza Tavakkolizadeh Page 7

    This research presents an analytical model for developing a fiber frame element based on local stress field theory. The proposed formulation is developed through the Lagrangian kinematics assumption to derive the weak form of the equations in large strain conditions. In this regard, the effect of bond-slip has been considered by removing the perfect bond assumption. The governing equations for each element are developed by the directional stiffness matrix in weak form. The extracted formula is based on Timoshenko's beam theory, with axial, bending, and shear interaction effects in the domain of each element. The components of the stiffness matrix are defined through directional derivatives of the semi-linear form of the equations. Moreover, the suggested approach evolves from cubic Hermitian polynomials and the local stress field theory. The validation of the analytical method is provided by the available experimental tests. The implemented code could cover the overall behavior of reinforced concrete members, as well as, the maximum crack width, slip profile, and crack growth. The results show that such a modeling method is capable of simulating RC members.

    Keywords: Fiber Frame Element, Smeared crack approach, Timoshenko's Theory, Bond-Slip Effect, Lagrangian Approach
  • Reza Norouzi Sarkarabad, Rasoul Daneshfaraz *, Ali Bazyar Page 8

    The aim of the current study, investigate the energy dissipation of the use of the vertical screen with two porosity ratios downstream of the inclined drop with three different angles, two heights of the drop, and the range of 200-700 l/min with an analysis of 140 laboratory models. The results revealed that the use of screens caused by an increase of at least 407% and a maximum of 903% of total relative energy dissipation efficiency to the plain inclined drop. The equations were presented to estimate the relative energy dissipation due to the use of a vertical screen downstream of the inclined drop with acceptable assessment criteria. Also, the contribution of each of the energy dissipation systems was presented. Then, intelligent models, Artificial neural network (ANN), and adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) were compared to estimate the relative energy dissipation using three parameters θ, P, and yc/∆z using evaluation criteria. The values of R2 and RMSE for the ANFIS model, were 0.996 and 0.006, respectively, and for the ANN model were 0.992 and 0.008 respectively, which revealed the higher accuracy of the ANFIS model in the estimation of the relative energy dissipation than the ANN.

    Keywords: energy depreciation, Inclined Drop, Intelligent Models, Screen, Sub-critical flow
  • Mohsen Sardari, S. Zare *, Masoud Mazraehli Page 9

    The overall purpose of this study is to use probabilistic methods for the estimation of the advanced rate of full-face tunnel boring machines. To collect appropriate input parameters, Monte Carlo Simulation was utilized. Then, the calculation phase was conducted applying established models on input data and probability density functions of output data were obtained. The results show that the average advance rates calculated by QTBM and CSM models were closer to the average value of the actual advance rates. In addition, using probabilistic methods in combination with TBM prediction models helps to estimate the range of advance rates more confidently.

    Keywords: Probability analysis, Uncertainty, Advance rate, Monte Carlo simulation, Certainty level
  • Delaram Ostad, Jalil Shafaei * Page 10

    The construction of reinforced concrete buildings with masonry infill walls has been a very common practice in Iran. Nowadays, the impact of the RC frame and masonry infill on the structure is one of the major challenges in engineering researches, and often engineers ignore infill in designing the building. Due to the damages observed in past earthquakes, masonry infill can have both positive and negative impacts on the seismic performance of RC structure. In this paper, the effect of masonry infill on the in-plane behavior of the concrete frames and the impact of seismic and non-seismic details with the effect of level of axial load and thickness of infill in lateral resistance of concrete frames is investigated, by the nonlinear finite element method. First, the proposed models have been validated using the experimental results in ABAQUS finite element software. Results show that the increasing axial load causes to increase in ultimate strength and effective stiffness and reduces the ductility of the seismic frame. The ultimate strength, effective stiffness, and ductility of frame and infill-frame with seismic detailing were increased compared to the frame and infill-frame with non-seismic properties. Increasing the thickness of masonry enhance the infill behavior in terms of strength, effective stiffness and ductility in both seismic and non-seismic frame.

    Keywords: Reinforced Concrete Frame, Infill Masonry, Uniform load, seismic performance, Finite element analysis
  • Hassan Ziari, Hassan Divandari *, Mahdi Orouei Page 11

    Asphalt recycling not only is one of the effective approaches to increase the efficiency of the existing budget and capital which is used to protect and improve the road network but also leads to conserve natural resources and save expenses. However, the process of producing Hot Mix Asphalt (HMA) using Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) leads to hardening of bitumen and quite a bit of environmental pollution which is derived by emission of toxic gases. Besides, reducing environmental pollution as well as saving energy, reducing the temperature in Warm Mix Asphalt (WMA) technology decreases aging and stiffness of bitumen caused by oxidation. Furthermore, by utilizing WMA technology, better working conditions regarding lower heat rate and emission of poisonous materials are provided.  To reduce the costs and the environmental pollution caused by asphalt production as well as improve the performance of asphalt, this research evaluated two approaches, including WMA with Kaowax additive and RAP techniques. The additive of Para-fiber with different values was also used to improve the functional properties of the asphalt. Resilient modulus, dynamic creep, and fatigue tests were performed to compare and evaluate the performance of asphalt mixtures. Given the results, in addition to improvement of the resistance against permanent deformation, utilizing RAP causes an increase in resilient modulus of the mixture, the reason lies in increasing the stiffness of asphalt mixture because of adding RAP. According to the results of fatigue tests, by adding RAP, the fatigue life of the mixture is significantly decreased. On the contrary, by adding Para-fiber, the fatigue life is considerably improved. It seems that tensile resistance and high flexibility of Para-fiber can be considered as the reason for improving the fatigue function of asphalt mixture. Thus, the costs and environmental pollutions can be reduced; meanwhile, an asphalt with good function can be produced.

    Keywords: Asphalt recycling, Warm Mix Asphalt (WMA) Performance, Reclaimed Asphalt Pavement (RAP), Para-fiber, Kaowax
  • Mohammad Bahmani, S. Mehdi Zahrai * Page 12

    Using control devices to enhance system identification and damage detection in a structure requiring both vibration control and structural health monitoring is an interesting yet practical topic. In recent decades several independent research studies have been conducted on the semi-active vibration control and health monitoring of the civil structures subjected to earthquakes, whereas both require similar software. Therefore, where there is a need for both vibration control and health monitoring systems in a building structure, integrating both systems using common equipment would be economical. Application of the viscous dampers for control of buildings, due to their proper seismic performance, lack of significant increase in the structural mass, and least interference with the present situation of the building is rapidly increasing. For this reason, the main goal of this research is to present a new integrated procedure for simultaneous health monitoring and semi-active control of the building structure using the viscous dampers with variable damping coefficients. Next, a scheme is presented for updating the building characteristic matrices and identifying the structural parameters. Finally, according to the updated system matrices, the efficiency of semi-active viscous dampers is investigated. For this purpose, a linear quadratic regulator optimal control algorithm is used for a building subjected to seismic excitations. The results show that the structural parameters are accurately identified; and, at the same time, the building structural vibration is significantly reduced.

    Keywords: Structural health monitoring, Semi-Active Control, damage detection, System identification, viscous dampers
  • Pedram Ghaderi *, Yaser Shabani Page 13

    Structural damage causes a reduction in stiffness of some elements of structure and gives rise to some changes in structures' modal parameters (natural frequencies, mode shapes, etc.) and dynamic responses (acceleration, velocity, and displacement). Hence, intact structures' data is different from damaged structures' data and can be used to detect structural damages. Many techniques are recently utilized to facilitate damage detection, some salient examples of which are non-destructive methods and using of structure responses. The main purpose of this paper is to present a method for estimating structural damage detection based on the measurement of modal parameters and comparing its results with results of measurement of dynamic responses in a limited number of degrees of freedom. To detect the damage, two objective functions have been defined: one with modal parameters and the other one with structural dynamic responses data. For optimizing the objective functions, a new hybrid algorithm including GWO and PSO has been designed and its results have been compared to GA and PSO. Two examples including a ten-story shear building and a ten-element truss are considered and the efficiency of the proposed strategy in damage detection is assessed. The results indicate that the proposed strategy has acceptable performance.

    Keywords: Structural damage detection, modal parameters, dynamic response, Optimization Algorithm, Metaheuristic hybrid algorithms
  • Ehsan Jahani *, Mehrab Ekraghanbari Page 14

    In this study, at first, the maximum wind speed has been investigated in exchange for different return periods in Ramsar, Nowshahr, Qaemshahr, and Babolsar city. For this reason, data associated with the wind maximum annual speed in these cities have been collected from 1373 to 1397. To calculate the maximum wind speed, a first-order Extreme Type I distribution has been used. It has also been attempted to examine the probability of wind speed distribution of case study cities according to different functions. For this purpose, different functions such as Normal function, Weibull function, Lognormal function, Gamble Max function, Gamma function, and Bur function have been used. Also, in this study, for the design of various functions, the EasyFit software has been used. Results show that the maximum wind speed, as well as wind-based pressure for Ramsar, Nowshahr, and Qaemshahr cities, were found to be numerically larger than the Iranian National Building Code (Part 6th). However, for Babolsar, these values are less than the values of the Iranian National Building Code. Unfortunately, the results showed that the design was not safe for Ramsar, Nowshahr, and Qaemshahr cities based on this code, because the structures should be designed to be less than the maximum wind speed and lower wind pressure than the actual values. Considering the importance of analyzing and precisely designing structures against wind and speed wind, it seems that similar research should be done for other cities to obtain validate and safe values for those cities. Paying attention to this point will lead to more accurate designs in different cities of the country. In addition, results show that for used data, the Weibull function is the best function that can be applied.

    Keywords: Wind speed distribution, Wind Pressure, probability density function, Weibull function
  • MohammadTaghi Aalami *, Nasim Hejabi, Vahid Nourani, SEYEDMAHDI SAGHEBIAN Page 15

    Due to the excessive concern about environmental issues, researchers had to come up with a better solution to control the Wastewater treatment plants (WWTPs).In this research, two approaches, including Artificial Neural Network (ANN) and Support Vector Machine (SVM) have been used for modeling the effluent quality of the Tabriz Wastewater Treatment Plant. Input data of models consist ofBODinf, CODinf, TSSinf, and PHinf of influent sewage related to Tabriz Treatment Plant which has been used to predict the corresponding value of BODeff, CODeff, and TSSeff concerning the treatment plant effluent. The daily, weekly, and monthly average data have been studied. According to the results, the two approaches mentioned, have the best performance in the prediction of the monthly average dataset of effluent parameters of Tabriz Wastewater Treatment Plant.

    Keywords: Wastewater treatment plant, Artificial Intelligence Models, artificial neural network, Support Vector Machine, Effluent quality of Wastewater Treatment Plant
  • Seyed Bahram Beheshti Aval *, Saba Ghayoumi Page 16

    The most prevalent way to deal with lateral loads in steel structures is using common bracing systems like concentric bracing systems. One of the major drawbacks of this system is the buckling when the compression force exceeds the elastic buckling strength, thereby being unstable before reaching the yield limit. In other words, the behavior of these braces is asymmetric under tension/compression forces leading to reduce the ability of the system to absorption of the most exciting energy and can lead to additional structural and non-structural damages due to the change in the direction of the inertial forces. To tackle these problems and to improve the performance of bracing systems, in this work for the first time, a new bracing system called a fan bracing system has been introduced. Fan brace enhances the ductility and energy absorption of the system by removing harmful buckling effects byreplacing axial deformations with flexural ones, which tends to make the system softer and thus increase the natural vibration period of the structure and reduce the earthquake shear force. In this study, the proposed brace is studied using numerical modeling under affecting cyclic excitation based on the loading protocol of ATC-24. The advantages of this system include the symmetrical behavior even in the large cyclic deformations, as well as high energy absorption and lighter weight in comparison with the buckling-restrained brace (BRB).

    Keywords: fan bracing system, Numerical modeling, Cyclic loading, Energy Absorption, seismic loading
  • Majid Abedi Page 17

    In this research, the effect of water-to-cement ratio (w/c), type and percentage of fly ash on concrete permeability, rapid penetration of ion chloride (RCPT), and porosity measurements using mercury (MIP) was performed, which consists of 18 concrete mixing designs (total number of 216 samples). The results show that reduction of water to cement ratio (w/c) decreases porosity and penetration volume, but this results in a rapid reduction of efficiency and new operating problems, and also in comparison with increasing the percentage of ash of wind, Has had a lower impact on the strength of concrete against chloride ion. Also, increasing the percentage of all three types of air ash, reduces the penetration of the ion chloride, porosity, and penetration volume, and also increases the efficiency of the concrete. From the results of this study, it can be seen that the water/cement ratio (w/c), the type and percentage of ash in the concrete have a significant effect on the concrete permeability and have increased or decreased the durability and efficiency of the concrete. An interesting point in the ability to release chlorine ions in wind-blown concrete is that even if the specimen containing the industrial A-type industrial ash contains more porosity than the control sample (ash-free), the reduction of chlorine ion release is due to Internal reactions of chlorine ion with alumina phases were observed.

    Keywords: Penetration of chloride ion, concrete porosity, Water to cement ratio (w, c), fly ash, Concrete Permeability
  • Abdolreza Sheikholeslami *, Ali Moghadari, Ehsan Ayazi Page 18

    Accidents are directly related to driving offenses, and drivers who commit more offenses, are more prone to accidents. Therefore, reducing driving offenses can reduce accidents. Hence, the recognition of common driving offenses among heavy vehicle (truck) drivers and the effective factors in directing them to reduce driving offenses can consequently reduce the frequency and severity of accidents. Thus, there is a necessity for further studies to research in this regard more than ever before. The main objective of this study is to identify and investigate the impact of important and effective factors on lorry drivers committing offenses. To achieve this goal, initially, all independent variables were collected and classified via completed questionnaires within 45 days in two cities of Tehran and Mashhad, among 392 drivers. Then required statistical tests were used to investigate the relationship between each independent variable and dependent variable which in this research is driving offenses. The results showed that by reducing the distance travelled by the driver, the probability of committing overloading among lorry drivers decreases. Also, with a reduction in vehicle life ranges from 11- 15 years to 6-10 years, speeding offenses increased significantly. Drivers with fewer shorter vehicles are more likely to commit a speeding violation. Finally, the result was that the lower the level of lorry driver’s education, the greater the likelihood of committing cell phone-related violations while driving.

    Keywords: Lorry drivers, Driving offenses, sleep quality, Load transportation, Multivariate logistic regression
  • Ali Rashid, Hamed Rahman Shokrgozar *, Mohtasham Mohebbi Page 19

    Cable bridges are one of the essential structures that are sensitive to vibrations. Therefore, it is necessary to investigate the seismic behavior of them. The uncertainty in structural members and earthquake excitation should be considered due to the undetectability and indeterminably them. In this paper, the reliability of the cable-stayed bridge with a 640-meter length span in two states with linear and nonlinear behavior for materials is investigated. The uncertainty in member parameters of pylons, girders, and cables, which includes the elasticity modules, cross-section, material yield strength, is considered, and the efficiency of each one is simulated by the sampling method. Linear and nonlinear time history dynamic analyses are performed by artificial earthquakes produced at four different seismic hazard levels. The sensitivity analysis shows that the cable parameters have the highest sensitivity. The reliability analysis also indicates that the failure probability in the pylon is more than cable, and the failure probability in the nonlinear model is higher than the linear model.

    Keywords: Reliability, Cable-Stayed Bridge, Artificial earthquake, Uncertainty, Latin hypercube sampling
  • Mehdi Akhondi, MohammadHasan Ramesht *, Towhid Pourrostam, Ali Golsoorat Pahlaviani Page 20

    In this paper, we examine the simultaneous effect of polyethylene terephthalate and silica fume on the rheological and mechanical properties of concrete pavements and looking to present a new mix of green concrete (environmentally friendly concrete) with the use of PET waste materials and silica fume. Due to problems with asphalt pavement, such as endangering the environment, bitumen is expensive and considering that Iran is currently the third-largest producer of cement worldwide. Therefore, concrete pavements have been given special attention today. It also increases the consumption of pet food bottles and, consequently, increases waste production, and increasing the waste disposal site adds to the importance of reuse of these wastes. One of the uses of these lesions, without having a destructive effect on the environment, reusing them is to enclose them in concrete rigid pavements. On the other hand, research shows that another piece of waste products in the glass industry which is known as micro silica or silica fume which can be used in concrete pavement. The results from this study indicate the use of pet particles in concrete pavement did not have much impact on compressive strength But in contrast, it increases the tensile strength, bending. In contrast to the use of micro silica, it has increased compressive strength, reduced water absorption, and reduced permeability in concrete pavements.

    Keywords: Roller compacting concrete, Fresh properties, Mechanical Properties of Concrete, Recycled polyethylene terephthalate (PET)
  • Alireza Esparham, AmirBahador Moradikhou * Page 21

    In recent years, geopolymer has been introduced as a novel and green alternative to Portland cement. Compressive strength is considered one of the important characteristics of concrete. In geopolymer concretes, according to the ingredients, several factors have been identified as important parameters affecting the compressive strength. Hence, in this experimental research, several factors affecting the compressive strength of fly ash-based geopolymer concrete including the type of alkaline activator solution, the weight ratio of water to solid material participated in geo-polymerization, sodium hydroxide concentration, the weight ratio of alkaline activator solution to aluminosilicate source, sodium silicate to sodium hydroxide weight ratio and time and temperature of curing, were studied. The obtained results indicated that using potassium hydroxide and potassium silicate as an alkaline activator solution, result in higher 28-day compressive strength compare to sodium-based alkaline activator solution. On the other hand, using sodium hydroxide and sodium silicate as an alkaline activator solution, result in higher 3- and 7-day compressive strengths and also, faster hardening. Furthermore, increasing the weight ratio of water to solid material results in significantly decreasing geopolymer concrete compressive strength. Also, compressive strength is increased with an increase in the concentration of sodium hydroxide up to 14 M, but for 16 M, there are no remarkable changes in compressive strength. The optimum ratio of alkaline activator solution to fly ash and sodium silicate to sodium hydroxide was measured 0.5 and 1.5, respectively. Increasing the time and temperature of curing results in significant increasing 3-and 7-day compressive strengths.

    Keywords: Geopolymer Concrete, fly ash, Compressive Strength, alkaline activator solution, Factors Influencing Compressive Strength
  • Mahdi Sharifi *, MohammadAli Fathali, MohammadAli Ansaripour, Ahmadreza Mohamad Amri Page 22

    In seismic performance-based design, this is required to have comprehensive knowledge about the nonlinear behavior of components. In time history analysis which is the most power full tool for predicting the structural response, the hysteretic model of the plastic hinge is needed. Hysteretic models are defined with some parameters that show strength, stiffness, ductility, deterioration, degradations, and other characteristics such as reversal path. Hysteretic parameters can be adopted from different methods including experimental results, finite element analysis, and mechanical engineering relation. The main goal of this research is to determine and extracting the shear wall hysteretic parameter from the existing experimental test results. The hysteretic parameters have been extracted from 135 sample test data for the slender shear wall and 99 sample test data for the squat shear wall in this study. All experimental test data has been simulated in OpenSees software using the modified Ibarra-krawinkler models and their hysteretic parameters are extracted. Finally, some statistical analysis has been performed and the representative values of these statics are presented.

    Keywords: Nonlinear Analysis, RC shear wall, cyclic behavior, Stiffness Degradation, strength deterioration
  • Ali Permanoon *, AmirHoshang Akhaveissy Page 23

    An analysis of the two concepts the failure and crack propagation in various materials has always been of interest to researchers. Thus, it is of necessity to investigate the failure of construction steel as one of the most widely used materials in the industry. Numerical modeling is always a compliment to the analysis of laboratory samples. One important issue, particularly in failure problems, is to study the behavior of laboratory samples according to their dimensions. In the current research, the effect of sample thickness size on crack tip behavior is numerically examined. A standard CT specimen is commonly used to evaluate the failure of ductile materials. The crack tip behavior along the thicknesses of the laboratory samples is a combination of plane stress and plane strain behavior. Accordingly, in the present study, the effect of thickness on the numerical samples was investigated via the numerical result validation. The validated results then were used as a complement to the experimental results. Modeling and analysis of the numerical samples of varying thicknesses indicated that, with progression from the sample thickness center towards the free edges, the behavior shifts from plane strain to plane stress. In the case of the standard CT specimen with 25 mm crack length, the samples with greater than 15 mm thickness have an almost plane strain behavior, and the results are proved to be reliable. Then, with further analysis and taking into account the parameters dependent on sample size, loading value, and stress-strain values perpendicular to the equation plane, an equation was presented which can be used to realize to what extent the behavior in the free edge of the CT specimen operates in the form of plane stress or plane strain.

    Keywords: Crack, Ductile material, J-Integral, finite element, Thickness
  • Hossein Babajanian Bisheh, Gholamreza Ghodrati Amiri *, Masoud Nekooei, Ehsan Darvishan Page 24

    Intelligent damage detection of civil infrastructures is vital to improve damage prediction performance and reduce maintenance costs. Therefore, the development of efficient techniques for detecting structural damages in an early stage is extremely important to support making decisions on structure repair. In this paper, a new damage detection method based on effective frequency band with empirical wavelet transform for a cable-stayed bridge was proposed which consists of two stages: (1) signal processing and feature extraction, (2) damage identification by combining effective features. In the first stage, structural response data was decomposed into empirical modes using empirical wavelet transform to obtain the component related to structural damage, and a set of features as damage-sensitive features were extracted from the frequency spectrum of modes. A support vector machine was applied to evaluate the results. In the second stage, by applying feature selection methods, an optimal subset of features that carries the most significant information about the structural damage was obtained as a damage index. Next, it was used in the feature extraction process. To verify the proposed damage detection method, response data obtained from a cable-stayed bridge, the Yonghe Bridge, was employed. Results showed that the second and third empirical modes obtained from the empirical wavelet analysis contain fault information and using its corresponding frequency spectrum in the feature extraction process improves detection performance by about 5% compared to conventional methods. It also increases the detection accuracy to about 94% by employing effective feature combinations rather than a single feature.

    Keywords: damage detection, empirical wavelet transform, feature selection, Cable-Stayed Bridge, Feature Extraction
  • Hadi Sarvari *, Ebrahim Rajaian Page 25

    In recent years, EPC has been one of the popular ways of implementing Iran's infrastructure projects. However, the completion of these projects has always been accompanied by increased costs. On the other hand, project success depends to a large extent on the proper implementation of project management. Therefore, examining the impact of applying project management standards on the financial success of EPC projects can help to identify the areas that affect the financial success of these projects. Therefore, the main purpose of the present study is to evaluate the impact of applying PMBOK to improve the financial success of EPC projects. To achieve this goal, a questionnaire based on components derived from previous studies was prepared and distributed among EPC project specialists. At this stage, the factors affecting the financial success of the EPC projects were identified and classified according to the 10 PMBOK standard 10 areas. Experts' opinions on the importance of each of the identified factors to improve the financial success of EPC projects were evaluated based on Likert's five-choice spectrum using SPSS software. One sample T-test was used to test the research hypotheses. The results show that applying the standard project management knowledge domain has a significant impact on improving the financial success of EPC projects. Factors were also prioritized by the Friedman test. The results show that cost management and quality management with an average rating of 8.20 and 8.12 had the highest impact, respectively, and communication management and range management with 2.35 and 1.95 had the least impact on improving the financial success of EPC projects.

    Keywords: Evaluation, Project management, Financial Success, EPC, PMBOK
  • Parviz Ebadi *, Mehrdad Moradi Page 26

    Using Lower Grade Steel (LGS) in design of buildings increases ductility and energy dissipation capacity along with load bearing capacity with decreased seismic demands. In addition, the performance of structures increases because of decreased target displacement. Nevertheless, the majority of seismic design codes follow an approach that is irrespective of steel grade. The procedures of structural design with different steel grades are typical independent of demand and capacity curves, as the related design codes have specified the seismic parameters based on the type of structural system and often recommend the same behavior factor and over-strength coefficient for steels of different grades. This comprehensive study includes two major parts. The first part includes design theory development of structures for X-Bracing system for different grades of steel and the classic formulas introduced to calculate main capacity and demand parameters. Then, the accuracy of proposed theory verified with nonlinear static analyses which leads to enough accuracy for buildings with shear behavior. Also, using LGS in seismic design of X-bracing buildings increases stability, ductility and energy dissipation capacity under severe earthquakes. In the second part, the comparative behavior of frames with different steel grades studied using advanced nonlinear static and Incremental dynamic analyses and the effect of height of the building emphasized.

    Keywords: Lower Grade Steel theory, X-bracing, capacity- demand spectrum, energy dissipation capacity, steel grade