فهرست مطالب
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز
سال پنجاه و یکم شماره 2 (پیاپی 103، تابستان 1400)
- تاریخ انتشار: 1400/07/07
- تعداد عناوین: 14
-
-
صفحات 1-10
در بسیاری از نقاط جهان وقوع بارش های طولانی و یا خیلی شدید اکثرا سبب وقوع زمین لغرش می شود. در این تحقیق، نفوذ باران به داخل یک شیب خاکی غیراشباع و شروع زمین لغزش از طریق آزمایش بر روی مدل های آزمایشگاهی بررسی شده و حدود آستانه شدت - مدت باران (I-D) برای ایجاد این زمین لغزش ها به دست آمده است. در مدل های آزمایشگاهی از ماسه ریز استفاده شده و سطح مدل ها دارای زاویه شیب 56 می باشند. بر روی این مدل ها باران با شدت های مختلف به کمک یک سیستم پاشش کنترل شده اعمال شده و تا ایجاد زمین لغزش ادامه یافته است. در آزمایش های فلوم، مکش در خاک توسط مکش سنج ها، پیشروی جبهه ترشونده با زمان به کمک اندازه گیری موقعیت سطح از یک مرجع و تغییر شکل ها در خاک نیز به کمک انحراف سنج های مینیاتوری اندازه گیری شده اند. بر اساس نتایج به دست آمده برای مصالح استفاده شده، سطح گسیختگی هماهنگ با جبهه ترشونده یا در مجاورت آن بوده و شکل آن مکانیسم گسیختگی انتقالی را نشان می دهد، تغییر شکل های منجر به زمین لغزش به صورت ناگهانی رخ داده، شکل I-D یک رابطه دوخطی را نشان داده و همچنین افزایش 40% در دانسیته نسبی نمونه ها موجب افزایش سه برابری در مدت زمان بارش برای ایجاد ناپایداری در مدل های فیزیکی گردیده اند. نتایج این تحقیق می تواند برای مدل سازی های دقیق عددی زمین لغزه های ناشی از باران مفید باشد.
کلیدواژگان: زمین لغزش، باران، خاک غیراشباع، پایداری شیروانی ها، مدل سازی فیزیکی -
صفحات 11-19
شروع ترک خوردگی بین سنگ دانه و خمیر سیمان را می توان آغاز رفتار غیر الاستیک بتن به حساب آورد. پاسخ بتن برای این حوزه به توانایی ساختار یا ترکیبات آن بستگی دارد. برای بررسی این موضوع استفاده از محصورکننده جانبی می تواند راه حل مناسبی باشد. این تحقیق قصد دارد که اثرات محصورشدگی و رفتار تنش- کرنش بتن سبز سازه ای ساخته شده با مواد باطله معدن مس را مورد مطالعه قرار دهد. چهار نوع طرح اختلاط برای بررسی اثرات مواد باطله بر رفتار تنش- کرنش بتن محصورشده طراحی گردید. میزان مواد باطله جایگزین سیمان مصرفی با درصدهای صفر، 10، 15 و 20 در مخلوط بتن منظور شد. میلگرد دور پیچ محصورشدگی با گام های 75، 50 و 25 میلی متر (نسبت حجمی 01/1، 52/1 و 04/3 درصد) در نمونه های بتن تعبیه گردید. بر اساس نتایج آزمایش های انجام شده به کارگیری مواد باطله معدن مس در بتن محصورشده قادر به بهبود مقاومت و شکل پذیری آن نسبت به بتن معمولی است. در این خصوص یک مدل تحلیلی برای رفتار تنش- کرنش بتن محصورشده حاوی مواد باطله ارایه شده است.
کلیدواژگان: رفتار تنش- کرنش بتن، مواد باطله معدن، مواد زائد جایگزین سیمان، بتن سبز -
صفحات 21-28هدف پژوهش حاضر، توسعه یک روش نیمه تحلیلی جدید به منظور آنالیز دینامیکی سدهای بتنی وزنی می باشد. در این روش، ماتریس های ضرایب دستگاه معادلات دیفرانسیل حاکم با استفاده از چندجمله ای های مرتبه بالای لاگرانژ (توابع نگاشت)، توابع شکل ویژه، روش انتگرال گیری عددی Gauss-Lobatto- Legendre و روند تولید فرم انتگرالی با استفاده از روش باقی مانده های وزن دار، به صورت قطری استخراج می شود. این امر و نیز گسسته سازی مسئله با یک بعد کم تر از فضای اصلی، باعث کاهش قابل توجه حجم محاسبات نسبت به سایر روش ها می شود. در این پژوهش برای اولین بار به کمک ابزارهای مذکور، معادله حاکم بر مسایل الاستودینامیک با تحریک پایه (بار زلزله) در حوزه فرکانس با انتقال به فضای محلی استخراج و روند حل آن بیان شد. هم چنین به منظور سنجیدن توانایی و دقت روش حاضر در حل این دسته از مسایل، دو سد وزنی بتنی با مخزن خالی تحت تحریک هارمونیک پایه آنالیز گردید. مقایسه نتایج این روش با سایر روش ها نشان می دهد که روش حاضر دارای دقتی بالا توام با استفاده از حداقل درجات آزادی غیردرگیر برای آنالیز دینامیکی مسایل بزرگ مقیاس همچون سدها می باشد.کلیدواژگان: مسائل الاستودینامیک، ماتریس ضرایب قطری، سد بتنی وزنی، حوزه فرکانس
-
صفحات 29-39هدف از این تحقیق ارایه داده های شتاب نگاری ثبت شده در ایران به صورت فشرده توسط موجک می باشد. با توجه به امکان فشرده سازی داده های لرزه ای و ارایه آن ها به صورت مجموع آثار تعدادی از موجک ها و اهمیتی که این موجک ها در شناخت طبیعت حرکت زمین و بسط الگوریتم های جدید جهت ساخت زلزله های مصنوعی دارند، در این مقاله فشرده سازی 806 رکورد سه مولفه ای حاصل از زلزله های رخ داده در ایران طی سال های 1975 تا 2013 با استفاده از تبدیل موجک سریع انجام گرفته است. فشرده سازی داده ها با استفاده از بسط سرعت حرکت زمین برحسب سری موجک های متعامد و متعاقبا بازسازی سیگنال اصلی توسط موجک هایی که دارای حداکثر انرژی می باشند صورت گرفته است. در این راستا از موجک کویفلت 5 که متعامد، هموار و تقریبا متقارن است جهت انجام تقریب های حاصل از بازسازی 1%، 2%، 4%، 6%، 8% و 12% از بیش ترین ضرایب مربوط به بسط استفاده گردیده است. کارایی روش به کار گرفته شده از طریق مقایسه تعدادی از شاخص های لرزه ای حاصل از سیگنال های اصلی و فشرده سازی شده و بررسی میزان خطاها مورد ارزیابی قرارگرفته است. شاخص های به کار گرفته شده شامل انرژی ورودی زلزله، حداکثر توان ورودی زلزله و زمان خرابی نوسانگر غیرخطی می باشند. نتایج حاکی از میزان همبستگی بالا میان شاخص های حاصل از داده های اصلی و فشرده سازی شده با در نظر گرفتن تعداد کمی از موجک ها می باشد.کلیدواژگان: زمین لرزه، تبدیل موجک، انرژی، توان، پاسخ لرزه ای غیرخطی، زمان خرابی
-
صفحات 41-49
از راکتور بیوفیلمی با بستر متحرک (MBBR) برای تصفیه فاضلاب حاوی ترکیبات نفتی کم تر استفاده شده است. در این تحقیق از راکتور مذکور جهت مطالعه راندمان حذف ترکیبات موجود در نفت خام موجود در آب همراه نفت استفاده شده است. در این تحقیق ابتدا میکروارگانیسم ها در یک بازه 70 روزه بر روی آکنهKaldness از نوع k1 بیوفیلم تشکیل داده و با آلاینده در COD برابر با 100 میلی گرم بر لیتر سازگار گردیدند. سپس در این راکتور اثر پارامترهای زمان ماند (8، 12، 24، 48 و 72 ساعت)، غلظت COD اولیه (2500- 200 میلی گرم بر لیتر) و درصد پرشدگی مدیا (30، 50 و 70 درصد) بررسی گردید. بهینه ترین راندمان حذف در COD ورودی برابر با 200 میلی گرم بر لیتر در زمان ماند 48 ساعت و درصد پرشدگی 50 درصد بود و در این شرایط راندمان حذف COD برابر با 72 درصد به دست آمد. کشت میکروبی و رنگ آمیزی گرم، حضور میکروارگانیسم های گرم منفی و مثبت متنوعی را نشان داد. بررسی سینتیکی نتایج بیولوژیکی این تحقیق نشان می دهد که MBBR ضریب همبستگی مناسبی برای مدل مرتبه دوم در حذف آلاینده های نفت خام دارد.
کلیدواژگان: نفتاب، بیوفیلم، آکنه، COD، زمان ماند، درصد پرشدگی -
صفحات 51-61سیستم های جداسازی به عنوان یکی از روش های موثر و معمول برای کاهش خسارات انواع سازه ها از جمله مخازن ذخیره مایعات شناخته شده است. با این وجود، این نوع سازه های جداسازی شده تحت تحریکات پالس گونه و پریود بلند زلزله های حوزه نزدیک گسل، در معرض آسیب های احتمالی هستند. هدف از این تحقیق ارزیابی پارامتریک و جامع پاسخ لرزه ای مخازن ذخیره مایعات جداسازی شده با سیستم آونگ اصطکاکی (FPS) تحت تحریکات پالس گونه می باشد. برای این منظور ابتدا مخازن جداسازی شده با مدل های مکانیکی معادل شبیه سازی شده و سپس آنالیز دینامیکی غیرخطی آن ها تحت چنین تحریکاتی انجام می شود. تاثیر متغیرهای مهم پالس های ورودی و سیستم جداسازی مانند دامنه پالس، پریود پالس، تعداد پالس، پریود جداسازی، ضریب اصطکاک جداسازی و نیز تاثیر نسبت ابعادی مخزن ارزیابی می شود. نتایج حاصله بیانگر این است که با اضافه کردن سیستم جداسازی، می توان پاسخ های لرزه ای مخازن را تحت تحریکات پالس گونه معادل زلزله های حوزه نزدیک گسل در محدوده مطلوبی کنترل کرد. همچنین مشاهده شد که جابجایی قایم سطح آزاد سیال با توجه به بالا بودن زمان تناوب نوسانی تحت تاثیر تحریکات با پریود بلند است؛ درصورتی که لنگر واژگونی مخزن تحت تاثیر و تشدید پالس های با پریود نزدیک به پریود جداساز هستند. با تغییر مشخصه های سیستم جداسازی مخزن و مشاهده تاثیر آن ها در حداکثر پاسخ های در نظر گرفته شده، توصیه هایی برای انتخاب مناسب آن ها در مجاورت گسل های فعال صورت گرفت.کلیدواژگان: مخازن ذخیره مایعات، جداسازی لرزه ای، سیستم آونگ اصطکاکی، زلزله حوزه نزدیک گسل، تحریک پالس گونه
-
صفحات 63-72مدل سازی جریان رودخانه یکی از پیچیده ترین مسایل هیدرولیک به حساب می آید و انجام آن در تمامی پروژه های مهندسی رودخانه ضرورت دارد. تاکنون مدل های متعددی جهت مدل سازی هیدرولیک رودخانه ارایه شده اند که می توانند جریان را به صورت یک، دو و یا سه بعدی شبیه سازی کنند. در این تحقیق با توجه به زمان بر بودن اجرای مدل های دو و سه بعدی از مدل یک بعدی جهت شبیه سازی جریان در رودخانه کارون و در حدفاصل ایستگاه ملاثانی تا فارسیات استفاده شده است. با توجه به ماهیت یک بعدی مدل ریاضی مورد استفاده و عدم دقت مناسب در بعضی از قسمت های رودخانه که ماهیت جریان به صورت دوبعدی می باشد، از تصاویر ماهواره ای و شبیه سازی مقاطع به صورت سه بعدی استفاده گردید. براساس نتایج به دست آمده، نه تنها تفاوت محسوسی در مدت زمان اجرای مدل یک بعدی صورت نگرفته است، بلکه مدل توانسته است با توجه به توپوگرافی تعریف شده، مقادیر پارامترهای هیدرولیکی را در نقاط مختلف رودخانه ارایه دهد. نتایج شبیه سازی جریان در ایستگاه اهواز که به عنوان ایستگاه شاهد انتخاب گردید، نشان می دهد که مدل ارتفاعی به کار رفته در مدل ریاضی باعث افزایش دقت نتایج مدل سازی گردیده است. یکی از موارد مهم در شبیه سازی جریان مربوط به قوس های رودخانه بوده که با استفاده از تکنیک به کار گرفته شده، هیدرولیک جریان در قوس ها با دقت مناسبی شبیه سازی شده است. معیارهای آماری مورد استفاده در این تحقیق از قبیل جذر میانگین مربعات خطا و ضریب ناش- ساتکلیف نشان دهنده دقت قابل قبول مدل ریاضی در شبیه سازی جریان در رودخانه کارون می باشد.کلیدواژگان: مدل سازی جریان رودخانه، مدل عددی، تصاویر ماهواره ای، قوس رودخانه، ضریب ناش- ساتکلیف
-
صفحات 73-82سازه های فضاکار به گروهی از سازه ها اطلاق می شود که عملکرد غالب سه بعدی دارند. این سازه ها مزایای متعددی دارند که از آن جمله می توان به وزن کم، سرعت و سهولت اجرا و زیبایی اشاره کرد. علیرغم این مزایا، سازه های فضاکار از مشکل خرابی پیش رونده رنج می برند. خرابی پیش رونده در این نوع سازه ها عمدتا به دلیل کمانش اعضای فشاری اتفاق می افتد. به منظور اصلاح رفتار تند پس کمانشی اعضای فشاری در سازه های فضاکار، ایده استفاده از ابزارهای محدودگر نیرو مطرح شده و نمونه هایی نیز در مقیاس آزمایشگاهی ساخته شده است. عدم تامین نیروی حدی کافی و همچنین صعوبت اجرا در عمل را می توان از جمله مواردی برشمرد که باعث شده است تا به حال استفاده عملی از ابزارهای محدودگر نیرو ممکن نشود. به منظور جبران این ناکارآمدی و همچنین بهبود مشخصه های رفتاری ابزار محدودگر نیرو، در این مطالعه ابزار محدودگر نیروی آکاردیونی معرفی شده است. این ابزارکه با الهام از بادبند ضد کمانش طراحی شده، در مطالعه حاضر مورد طراحی، ساخت و آزمایش قرار گرفته است. به منظور بررسی تاثیر ابزار محدودگر نیروی آکاردیونی بر پایداری شبکه دولایه مطالعات عددی توسط نرم افزار المان محدود ABAQUS انجام شده است. مطالعات عددی شامل مطالعات پارامتریک با در نظر گرفتن نسبت طول به دهانه و نسبت ارتفاع به دهانه در چلیک های دولایه است. نتایج نشان می دهد که استفاده از ابزار محدودگر نیروی آکاردیونی در تمامی مدل های شبیه سازی شده در مطالعه حاضر، منجر به بهبود قابل ملاحظه در رفتار پایداری چلیک دولایه می شود.کلیدواژگان: ابزار محدودگر نیروی آکاردئونی، چلیک فضاکار دولایه، تحلیل پایداری، تحلیل اجزای محدود، کمانش
-
صفحات 83-93
در دهه های اخیر، کیفیت آب رودخانه ها تحت تاثیر عوامل متعددی که ناشی از منابع آلودگی نقطه ای و غیر نقطه ای می باشد، قرار گرفته است. کاربری های سرزمین و تغییرات حاصله از آن ها در طول زمان، بیشترین تاثیر را بر روی کیفیت آب رودخانه ها داشته اند. به جز کاربری سرزمین، تحلیل ناهمگونی مکانی و ساختاری سیمای سرزمین نیز می تواند در بیان و تحلیل تغییرات کیفیت آب موثر باشد. در مطالعه حاضر، به منظور مدل سازی روابط بین ویژگی ترکیب (درصدکاربری سرزمین) و سنجه های ساختار سیمای سرزمین با تغییرات کیفیت آب در استان اردبیل از مدل سازی رگرسیون چند متغیره گام به گام استفاده شد. آزمون شاپیرو در سطح معناداری 05/0 جهت بررسی نرمال بودن داده های کیفیت آب مورد بررسی قرار گرفت. سپس از آزمون همبستگی اسپیرمن جهت بررسی ارتباط بین متغیرها استفاده شد.پس از برازش مدل ها، آزمون آکاییکه جهت تعیین بهینه ترین مدل برای هر پارامتر کیفیت آب مورد استفاده قرار گرفت. نتایج مطالعه نشان داد که سنجه های سیمای سرزمین توانسته اند بیش از 80 درصد واریانس را در تغییرات متغیرهای کیفیت آب در رودخانه های مورد مطالعه دراستان اردبیل نشان دهند. هم چنین کاربری های کشاورزی، شهری و دیم هم در متغیرهای ویژگی ترکیب (درصد) کاربری سرزمین و هم سنجه های ساختار سیمای سرزمین بیشترین تاثیر را در کیفیت آب رودخانه ها داشته اند. در نهایت برای صحت سنجی مدل ها، از یازده سنجه شامل سنجه های برآورد خطای مطلق مدل، تحلیل کارایی مدل و خطای نسبی مدل استفاده شده است که بر اساس نتایج آن، مدل های ابداعی برای هریک از متغیر کیفیت آب صحت قابل قبولی از خود نشان دادند.
کلیدواژگان: کیفیت آب رودخانه، سنجه های سیمای سرزمین، ویژگی ساختار سیمای سرزمین، کاربری سرزمین، رگرسیون خطی چندمتغیره -
صفحات 95-105تامین سختی مناسب و بخصوص سختی جانبی سازه، از پارامترهای اساسی طراحی ساختمان های بلند است. از جمله سیستم های مورد اقبال در سازه های بلند، سیستم سازه ای با مهار بازویی است. به واسطه اتصال هسته مرکزی به ستون های محیطی توسط مهارهای بازویی میزان مشارکت اعضا در تحمل نیروهای جانبی افزایش می یابد. سازه های با مهار بازویی در چند تراز نسبت به سازه های تک بازویی از مقاومت خمشی بیشتری برخوردارند در این راستا موقعیت سیستم های سخت کننده، تاثیر به سزایی در بهبود عملکرد و دستیابی به طرح های اقتصادی خواهد داشت. تعدد الزامات آیین نامه ای و اعضای سازه مستلزم بهره گیری از الگوریتم های فراکاوشی در روند بهینه سازی است در این تحقیق با به کارگیری چهار الگوریتم فراکاوشی بهینه سازی در دو سازه 24و36 طبقه کارآیی هر الگوریتم در بهینه سازی سایز و موقعیت مهارهای بازویی مشخص و نتایج به دست آمده حاکی از تاثیر موقعیت مهار در دستیابی به سازه بهینه می باشد به طوری که با تخصیص یک مهار به ازای هر دوازده طبقه و تثبیت یکی از آن ها در طبقه آخر هر سازه، موقعیت بهینه مهار دوم سازه 24 طبقه در طبقه دوازدهم و مهارهای سازه 36 طبقه در طبقات یازدهم و بیست و سوم به دست می آید.کلیدواژگان: ساختمان بلند، الگوریتم فراکاوشی، بهینه یابی موقعیت
-
صفحات 107-126ریزپهنه بندی لرزه ای شهرستان بناب با مختصات مرکزی N3403°/37 و E0561°/46 از طریق انجام تحلیل احتمالی خطر زلزله در محدوده ای به شعاع 150 کیلومتر از مرکز شهر و اعمال تاثیرات شرایط ساختگاهی از مجاورت دریاچه ارومیه تا دامنه کوه های سهند نیازسنجی گردیده است. به این منظور، اطلاعات لرزه ای و مهلرزه ای منطقه بررسی شده اند. تحلیل های آماری پس از یکسان سازی داده ها انجام و عمق سایزموژنیک منطقه بر اساس فراوانی زلزله ها تعیین شده است. چشمه های لرزه ای با مطالعه گسل های فعال منطقه و نیز زلزله های روی داده در آن شناسایی شده اند. توان لرزه ای چشمه ها محاسبه و پارامترهای لرزه ای به کمک نرم افزارهای Zmap و Kijko به ترتیب با دو روش Gutenberg-Richter و Kijko-Sellevoll تعیین گردیده اند. تحلیل خطر با استفاده از نرم افزار EZ-FRISK برای دوره های بازگشت 10، 475، 975 و 2475 سال انجام و شتاب های حداکثر سنگ بستر در این دوره های بازگشت به دست آمده اند. عوامل ژیوتکنیک و توپوگرافی منطقه بررسی و تاثیرات آن ها در شتاب زمین ارزیابی شده اند. بر اساس نتایج، بیشینه شتاب سنگ بستر در منطقه تقریبا به طور ثابت g035/0 برای زلزله های با احتمال فراگذشت %5/99 در 50 سال، g21/0 برای زلزله های با احتمال فراگذشت %10 در 50 سال، g28/0 برای زلزله های با احتمال فراگذشت %5 در 50 سال و g39/0 برای زلزله های با احتمال فراگذشت %2 در 50 سال به دست آمده اند. شتاب مبنای ویرایش چهارم استاندارد 2800 با توجه به مطالعات لرزه ای جدید هم مورد قبول ارزیابی گردیده، ریز پهنه بندی لرزه ای به علت تغییرات بارز شتاب زمین در اثر اعمال ملاحظات ژیوتکنیک و توپوگرافی منطقه مورد نیاز تشخیص داده شده و 6 ریزپهنه پیشنهاد شده اند.کلیدواژگان: ریزپهنه بندی لرزه ای، تحلیل خطر زلزله، روش احتمالی، Zmap، Kijko، EZ-FRISK
-
صفحات 127-139خاک های ریزدانه از جمله موضوع های مساله ساز در پروژه های عمرانی است. تغییر حجم ناشی از تغییر رطوبت در آن ها همواره موجب بروز خسارات فراوانی به سازه های ساخته شده بر روی آن ها می شود. بنابراین، بایستی با بکارگیری روش های مناسب خسارت های ناشی از تورم و تغییر رفتار خاک های ریزدانه را کاهش داد. روش های مختلف مکانیکی، شیمیایی و بیولوژیکی جهت تثبیت خاک های ریزدانه موجود می باشد. امروزه، استفاده از مصالح زاید بازیافتی با توجه به حجم بالای تولید آنها در اثر توسعه شهرنشینی و هزینه بالای دفع و نگهداری آنها یک روند مطالعاتی جدی را جهت کاربرد آنها در بهسازی مصالح ریزدانه بوجود آورده است. هدف از تحقیق حاضر، بررسی نوارهای زاید پلاستیک (PET) به عنوان یک ماده ضایعاتی باطله بر روی خواص مکانیکی و ژیوتکنیکی خاک ریزدانه می باشد. در این مطالعه، زایدات پلاستیک انعطاف پذیر با ابعاد 1×1 و 2×2 سانتی متر مربع و با درصدهای وزنی 5/0، 1 ، 5/1 و 2 با خاک ریزدانه منطقه جلفا بصورت تصادفی مخلوط گردیده و حصوصیات ژیوتکنیکی خاک تثبیت شده مورد ارزیابی قرار گرفت. جهت انجام تحقیق حاضر، آزمون های آزمایشگاهی تراکم، مقاومت فشاری تک محوری، برش مستقیم (در حالت خشک و اشباع)، تحکیم و نفوذپذیری با ارتفاع متغیر انجام گرفت. نتایج بدست آمده از مطالعه نشان داد، میزان بهینه نوار زاید پلاستیک برابر 5/0 درصد وزنی و با ابعاد 1×1 سانتی متر می باشد. زیرا این مقدار باعث افزایش تراکم پذیری، توانایی باربری، کاهش تورم و نشست تحکیم و افزایش نفوذپذیری خک ریزدانه بهسازی شده گردیده است.کلیدواژگان: ژئوتکنیک زیست محیطی، خاک ریزدانه، نوار زائد پلاستیک (PET)، بهسازی، ظرفیت باربری
-
صفحات 141-152هدف این مقاله بررسی کارایی الگوریتم دسته ذرات در تنظیم ضرایب هیزن ویلیامز لوله های شبکه توزیع آب می باشد. برای مقایسه، الگوریتم جامعه مورچگان انتخاب شده است. در مجموع با تلفیق الگوریتم بهینه ساز دسته ذرات و جامعه مورچگان با مدل شبیه ساز EPANETدر محیط متلب پنج مدل الگوریتم دسته ذرات و سه مدل الگورتیم جامعه مورچگان ساخته شده است. برای صحت سنجی و ارزیابی اولیه مدل ها، از شبکه دوحلقه ای و برای بررسی تفضیلی آن ها از شبکه توزیع آب اهر استفاده شده است. مقایسه نتایج برای 20 اجرای متوالی مدل ها در شبکه دوحلقه ای نشان می دهد که از بین مدل های دسته ذرات، مدل SPSO با 11 مورد رسید به جواب واقعی بدترین و مدل HMPSO2 با 20 بار رسیدن به جواب واقعی بهترین عملکرد را دارد. همچنین از بین مدل های جامعه مورچگان، مدل ACO1 با یک بار رسیدن به جواب واقعی بدترین و مدل ACO3 با 20 بار رسیدن به جواب واقعی بهترین عملکرد را دارد با این تفاوت که فضای جستجوی مدل ACO3 بسیار کوچک تر از مدل ACO1 می باشد. مقایسه نتایج مدل HMPSO2 و ACO1 برای شبکه توزیع آب اهر نشان می دهد که هر دو مدل به خوبی توانسته اند ضرایب هیزن ویلیامز لوله های شبکه را تعیین کنند، با این تفاوت که HMPSO2 از نظر تعداد ارزیابی توابع هدف 5 برابر کم تر و از نظر زمان رسیدن به جواب بهینه 6 برابر سریع تر نسبت به ACO1 توانسته است جواب بهینه را پیدا کند و از عملکرد بهتری برخوردار است.کلیدواژگان: شبکه توزیع آب اهر، ضرایب هیزن ویلیامز، الگوریتم دسته ذرات، الگوریتم جامعه مورچگان
-
صفحات 153-160ارزیابی ریسک محیط زیست، از بخش های بسیار مهم در سیستم مدیریت محیط زیستی بوده و نقش بسیار مهمی در بهبود شاخص های کیفیت و عملکرد محیط زیستی ایفاء می نمایند. در این تحقیق ارزیابی کیفیت محیط زیستی پساب منطقه ویژه اقتصادی انرژی پارس از سال 2011 تا 2014 با استفاده از منطق فازی بررسی شده است. در منطق چند ارزشی فازی با کمی سازی متغیرهای زبانی و استفاده از سایر داده های کمی محیط زیستی و ارایه شاخص های فازی می توان به ارزیابی کیفیت و ریسک محیط زیستی یک واحد صنعتی دست یافت. شاخص فازی کیفیت پساب FWWQI1 در مطالعه موردی از سه آلاینده: COD2، BOD3، TSS4 و خصوصیت pH تشکیل شده است. در مدل ارایه شده در این مقاله حدود سطوح کیفیت فازی در توابع عضویت با بهره جویی از نتایج تحقیقات پیشین، استانداردهای محیط زیستی و قضاوت های کارشناسان محیط زیست اتخاذ گردیده اند. بر اساس نتایج مدل ارایه شده، آلاینده های موثر در بالا بردن ریسک محیط زیستی، COD و BOD شناخته شده اند و شاخص های فازی کیفیت محیط زیستی پساب پالایشگاه A در سال 2013 معادل 8/48 (خوب) و در سال 2014 معادل 44 (خوب) به دست آمده است. این امر نشان دهنده استانداردسازی کامل پالایشگاه A در زمینه کنترل آلودگی های پساب بوده که دارای روند رو به بهبود شاخص های کیفیت و ریسک محیط زیستی بومی است و از جمله مهم ترین دستاوردهای سامانه های مدیریت ISO14001 و HSE_MS5 در منطقه مورد نظر به شمار می رود.کلیدواژگان: سیستم استنتاج فازی، شاخص فازی کیفیت محیط زیستی (FEQI)7، آلاینده های محیط زیستی
-
Pages 1-10
Frequently, rainfalls with high intensity and/or low intensity but lasting for a long time cause landslides in many parts of the world (Lu and Godt, 2013). To be used in early warning systems, rainfall intensity-duration (I-D) thresholds generally are the key to predict the time and location of rainfall-induced landslides (Wieczorek and Glade, 2005). In the current study, the flume experiments are used to develop I-D thresholds and to investigate the effect of soil relative densities on it are described (Ahmadi-adli, 2014).
Keywords: Landslide, Rainfall, Unsaturated Soils, Slope stability, Physical Modeling -
Pages 11-19
One of the important factors that affect the concrete behavior is confinement. On the other hand, strength and ductility of concrete depend on the stress–strain characteristics of concrete, which they are also influenced by the confinement of the members (Ahmad and Shah, 1982). Copper mine tailing (CMT) were used to produce environmentally friendly bricks instead of shale and clay by Ahmari and Zhang in 2012. Onuaguluchi and Eren (2016) reported the properties of CMT material used as proper material and a potential additive in mortar and concrete specimens. Huang et al. (2012) studied the application of CMT material to prepare autoclaved aerated concrete. The sum of SiO2, Al2O3 and Fe2O3 in CMT material is 81.88%, which exceeds the 70 percent requirement for class N raw and calcined natural pozzolanas (ASTM C618). Therefore, CMT materials are expected the proper potential to produce pozzolanas (Thomas et al. 2013).
Keywords: Stress-strain behavior, Copper mine tailing, Confined concrete, Green concrete -
Pages 21-28In this paper, a new semi-analytical method is developed for analyzing concrete gravity dams in the frequency domain. Among different numerical methods, the finite element method (FEM), the boundary element method (BEM), and the scaled boundary finite element method (SBFEM) are more popular. BEM requires basically reduced surface discretization and may be considered as an appealing alternative to FEM for elastodynamic problems but requires fundamental solution of the governing differential equations. Although coefficient matrices of BEM are much smaller than those of FEM, they are routinely non-positive definite, non-symmetric, and fully populated. The SBFEM combines the advantages of the FEM and the BEM. The SBFEM is a semi-analytical method for solving partial differential equations by transforming the governing partial differential equations to ordinary differential equations. In the SBFEM, similar to the BEM, the boundary of the problem’s domain is discretized, while no fundamental solution is required. A modified form of the SBFEM with diagonal coefficient matrices has been proposed (Fakharian amd Khodakarami, 2015) for solving elastodynamic problems in the time domain. In this study, the semi-analytical approach for solving elastodynamic problems in the frequency domain has been applied, the governing equations in local coordinate system has been developed and two concrete gravity dams with rigid foundations and empty reservoir have been analyzed under the earthquake harmonic load.Keywords: Elastodynamic problems, Diagonal coefficient matrix, Concrete gravity dam, Frequency domain
-
Pages 29-39The main purpose of this paper is to find an approximation of Iran strong motion records by a relatively small number of pulses (i.e. wavelets in an orthogonal wavelet family) considering wavelet importance in introducing the nature of ground strong motion. The Coiflet 5 wavelet family is used, which is orthogonal, smooth and nearly symmetric. Such representation is obtained by the expansion of velocity in orthogonal wavelet series using the Fast Wavelet Transform, and approximation by only the largest energy terms in the series. The goodness of the approximation is examined. The efficiency of the procedure is assessed by comparison some seismic indices such as input seismic energy, peak power and nonlinear oscillator collapse time which are achieved from the main and contracted signals.Keywords: Earthquake, Wavelet analysis, Energy, Power, nonlinear seismic response, collapse time
-
Pages 41-49
The biological treatment process is considered the most important method in wastewater treatment. The role played by a Biological treatment reactor is to prepare suitable conditions for biological growth of bacteria to remove the contaminants. Various types of reactors (attached growth (biofilm) and suspended growth) are used in biological treatment of wastewater. Moving bed biofilm reactor is the most important of biofilm reactors. Moving bed biofilm reactor (MBBR) was used rare for treatment of wastewater containing petroleum component like as produce water. In this research, MBBR was used for investigation of removal efficiency of crude oil component, those are in produce water.
Keywords: Produced Water, biofilm, Media, COD, Retention time, Filling Ratio -
Dynamic Behavior Evaluation of FPS Isolated Liquid Storage Tanks Subjected to Pulse-like ExcitationsPages 51-61On-grade liquid storage tanks are vulnerable to strong ground motions, as some recent major earthquakes have demonstrated. Seismic base isolation is one of the most efficient techniques to mitigate earthquake damage in these structures. Among the various base isolation devices, the Friction Pendulum System (FPS) provides several benefits: the independence of isolation period from superstructure mass/weight which can be varied in some structures such as liquid storage tanks, re-centering related to the spherical surface, and high energy dissipation based on velocity-dependent friction (Mokha et al., 1991; Zayas et al., 1990). Although the base isolation has been known as an efficient technique to protect civil structures, the performance of base-isolated structures under near-fault ground motions containing long-period pulses has been questioned in recent years. In this paper, a parametric study is carried out to investigate the seismic behavior of FPS isolated liquid storage tanks under near-fault ground motions represented by analytical pulse-like functions. For this purpose, the liquid storage tanks are modeled using equivalent mechanical models and then dynamic analyses of the models are done using pulse-like excitations. The effects of the tank type, isolator specifications and the input excitation characteristics on the various response parameters are investigated.Keywords: Liquid storage tanks, Base isolation, Friction pendulum system, Near-fault earthquake, Pulse-like excitation
-
Pages 63-72Numerical models have the ability to simulate river flow by using mathematical relations under certain initial and boundary conditions. Investigating the capability of different models for simulating flow characteristics in a river reach such as flow depth, velocity and shear stress in river banks are one of the basic needs in river engineering. However, from the practical point of view, the minimum need for field information, the small computation, and the degree of trust of the application of mathematical models in the conditions of natural rivers is of great importance. The aim of this study is to integrate GIS and HEC-GeoRAS with HEC-RAS model in order to simulate the hydraulic parameters of the Karun River in Khuzestan province.Keywords: River flow simulation, numerical model, Satellite images, River Bend, Nash-Sutcliffe coefficient
-
Pages 73-82Space structures are the best solution for covering large areas with few or no intermediate supports. These structures have advantages such as light weight, delicate appearance and ease of erection. Despite these advantages, space structures suffer from progressive collapse due to buckling of compression members. In order to prevent the progressive collapse and improve the double layer space structure’s response, several mechanisms have been developed including force limiting devices (FLDs). The available FLDs have never been practically applied to space structures due to serious drawbacks. To improve the previous FLD’s performance, an innovative type of force limiting device is introduced in this study. This force limiting device which is entitled as Accordion Force Limiting Device (AFLD) is designed based on the idea of buckling restrained braces (BRB). To evaluate the efficiency of this new device, a whole steel accordion force limiting device is designed and constructed to be tested under uniaxial compressive loading. Numerical models are also developed to investigate the effect of applying AFLD on stability of double layer barrel vaults. A parametric study is carried out to study the effect of AFLD, considering Length to span ratio and rise to span ratio in double layer barrel vaults. Results indicated that applying AFLD to critical compression members improves the stability behavior noticeably.Keywords: Accordion force limiting device, Double layer barrel vault, Stability analysis, FE analysis, Buckling
-
Pages 83-93
Point and nonpoint sources of pollution both affect water quality (Wang and Choi, 2005). Among the factors of non-point source, land use and land cover are the most important resources, which numerous research studied relationships between land use and water quality in different watersheds (Jun, 2011; Seeboonruang, 2012; Jun, 2013). There is a significant correlation between land use and water quality (Su et al. 2012; Wan et al., 2014) and this relationship is influenced by types and their spatial patterns land use. Landscape metrics have been used since 1980s to determine the degree of heterogeneity of spatial and landscape structure, including composition and configuration. Three features of the landscape are structure, composition and configuration based on landscape ecology (Amiri et al., 2016; Forman and Godron, 1986), which can be measured and analyzed based on the specific landscape metrics (Rutledge, 2003). Landscape structure has a great influence on the flow of nutrients at the catchment area (Amiri and Nakane 2009; Turner and Rabalais 2003). Due to the fact that non-point pollution has contributed to water pollution, the effect of non-point sources due to the change in landscape patterns is very important (Basnyat et al. 1999; Bhaduri, 2000). Moreover, landscape shows spatial heterogeneity of specific basin, and different patterns can be observed at various scales (Herold et al., 2005). A better understanding of the relationship between landscape metrics and water quality indicators can increase efforts in water management and research (Kearns et al., 2005).
Keywords: Rivers water quality, Landscape metrics, Landscape Structure, Land use, Multivariate linear regression -
Pages 95-105As the height of building increases, requirements of structural stiffness and stability become more important than the strength criterion. Each tall structure basically behaves like a vertical cantilever under lateral loads and the outrigger-braced system is a favorable system in tall structures (Taranath, 1998). This type of structure has a central core connected to outer columns by outrigger trusses or strong girders. The position of outrigger-braced system has a significant impact on the structural efficiency. Therefore, determining the position of outrigger braces is an important part of design process; it is mainly done experimentally and does not lead to good economic results. In this study, the particle swarm optimization (PSO), modified dolphin echolocation (MDE), Enhanced colliding bodies optimization (ECBO) and grey wolf optimization (GWO) algorithms are utilized to determine the optimum position of outrigger-braced systems in tall steel structures.Keywords: tall building, meta-heuristic algorithm, Layout Optimization
-
Pages 107-126Earthquake can be considered as the most important environmental excitation because of its massive destructivity within a short period of time. Prediction of earthquakes is still a dilemma (Wang, 2015). The questions are also available about the effectiveness of prediction, if possible. It is clear that the society will not be safe with only the prediction of earthquakes. Earthquake protection of structures is required as the main solution. The quality of this protection depends mainly on the quality of the estimation of possible earthquakes. In this regard, earthquake hazard analysis should be followed by seismic microzonation in order to account for the site effects. Evaluation of the need for such a detailed study is carried out for Bonab County, which is the second industrial city in the province of East Azerbaijan after the capital city (Tabriz), being also important because of its cultural heritage. The other motivation for this study comes from the change in the seismicity of the neighboring region referred to the 4th edition of the Iranian code of practice for seismic resistant design of buildings (Standard No. 2800) when compared with the 3rd edition of this standard (PCIRC, 2007).Keywords: Seismic microzonation, Earthquake hazard analysis, Probabilistic method, Zmap, Kijko, EZ-FRISK
-
Pages 127-139Geotechnical and engineering structures transfer their loads to soil by foundation. Therefore, structures should be constructed on soil with high bearing capacity. Demand for suitable soil in civil engineering projects is high, but soil with high quality in terms of bearing capacity provides from long distance and uses. Although, this operation is extensive and time consuming. Social, economical and environmental challenges have been caused researchers find new method for improving soil behavior in terms of bearing capacity and strength. In the other side, waste materials such as plastic, wood, glass and etc. in terms of high volume production due to urban development and urbanization with high cost in disposal and maintenance have been caused serious researches for application of recycled waste materials in soils for improvement performed. Polyethylene Terephthalate (PET) is one of the waste material which is permanent and causes environmental pollution. As regard to supply and demand of plastic waste (PET) is increasing, so recycling and re-use is one of the major purpose in engineering and environmental protection (John and Rodwan, 2012). Nowadays, about the use of waste plastic strip and PET different studies have been performed such as (Sivakumar Babu and Vasudevan, 2008), (Sivakumar Babu and Chouksey, 2011), (Dutta et al., 2012) and (Soltani-Jigheh, 2014) can be mentioned. Main idea of this research is evaluation of flexible waste plastic strips (PET=Polyethylene Terephthalate) effects on mechanical and geotechnical behavior of fine-grained soil.Keywords: Environmental geotechnic, Fine-grained soil, Waste plastic strip (PET), Improvement, Bearing capacity
-
Pages 141-152Gradually, with the urban population growth and development of cities, water distribution networks (WDNs) gain significant importance. So the need for computerized modeling of WDNs is felt more than ever to understand the behavior of these systems. The most important problem with modeling of WDNs is consistency between the calculated and measured data. Setting the coefficients of the model via measured data is necessary. Model parameters include Hazen-Williams coefficients in the pipes, base demand and demand pattern coefficients at the nodes. The calculated and measured data mainly include pressure head at nodes, tank levels, and flow in pipes, that can be considered either in steady state or in an extended period condition. The aim of this paper is to investigate the performance of PSO algorithm for setting the Hazen Williams coefficients of WDN Models. For this purpose, five models of the PSO algorithm and three models of the ACO algorithm were made. The proposed method tested on a two-loop test example and a real water distribution network.Keywords: Ahar water distribution network, PSO Algorithm, Hazen Williams Coefficients, ACO Algorithm
-
Pages 153-160Environmental risk assessment is one of the most important parts of the environmental management system and plays a significant role in improving the quality indices and environmental performance. The cost of damage (direct, indirect, and intangible), and the consequences of pollution and environmental accidents are very high, causing significant damage to organizations and countries every year. Therefore, it is necessary that risk management, which involves identifying, assessing and controlling risk, is implemented at the level of companies that have the potential capacity for such events. In this research, the environmental quality assessment of the Pars Special Economic Region from 2011 to 2014 has been investigated using fuzzy logic. Fuzzy logic is a multi-valued logic that allows the grading of values to work with the user's values in a system.Keywords: Water Quality Index WQI, Wastewater, Fuzzy inference, Water Pollutants
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.