فهرست مطالب

مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز - سال پنجاه و یکم شماره 3 (پیاپی 104، پاییز 1400)

نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز
سال پنجاه و یکم شماره 3 (پیاپی 104، پاییز 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/10/02
  • تعداد عناوین: 15
|
  • آرش دلیلی اسکویی، رامین وفایی پور*، احمد ملکی، حمید احمدی صفحات 1-10
    هدف از این تحقیق، به دست آوردن نیروی برش پایه و لنگر واژگونی جکت دریایی، در مواجهه با امواج تصادفی دریا و به کارگیری موج گیر شناور مربعی شکل در جلوی سازه جکت، با هدف کاهش نیرو و لنگر واژگونی می باشد. در این راستا، مدل سازه جکت به ارتفاع 55/4 متر، ساخته و در فلوم آزمایشگاه ملی دریایی شهدای خلیج فارس، به طول 402 متر و عمق ساکن آب 4 متر، در معرض امواج تصادفی دریا، تحت طیف جانسواپ (Jonswap)، قرار گرفت. موج گیر شناور با مقطع مربعی در جلوی جکت، قرار گرفته و امواج تصادفی با ارتفاع موج 23 سانتی متر به جکت تابانده شد. نتایج ماخوذه نشان می دهد، موج گیر در امواج حداکثر، موثر و میانگین به ترتیب، 24/14، 67/24 و 57/8 درصد، کاهش برش پایه و 29/29، 78/19 و 71/23 درصد کاهش لنگر واژگونی را موجب شده است. در تمام آزمایش ها شرایط آب عمیق حاکم است.
    کلیدواژگان: جکت، امواج تصادفی، برش پایه، لنگر واژگونی، موج گیر شناور مربعی شکل
  • وحید رضا اوحدی*، زهرا قره لو، فواد نادری صفحات 11-17
    تغییر خصوصیات ژیوتکنیکی و ریزساختاری خاک رسی در شرایط اسیدی و قلیایی، موضوع کاربرد خاک های رسی در پروژه های ژیوتکنیکی و ژیوتکنیک زیست محیطی را با چالش روبرو کرده است. در سال های اخیر برای استفاده در مراکز دفن زباله، استفاده از لایه های رسی با دامنه خمیری کم در زیر لایه رسی با دامنه خمیری زیاد، توصیه شده است. کم تر بودن تغییرات خصوصیات مهندسی خاک های با دامنه خمیری کم یکی از علت های اصلی استفاده از آن ها در مراکز دفن زباله است. هدف این پژوهش، تعیین تاثیر pH اولیه کایولینیت بر برخی خصوصیات ژیوتکنیکی و ژیوتکنیک زیست محیطی آن است. برای دستیابی به هدف فوق، در این تحقیق با اضافه نمودن اسید و یا قلیا به کایولینیت، نمونه های کایولینیت دارای pH متفاوت تهیه شد. سپس با انجام یک سری از آزمایش های ریزساختاری و درشت ساختاری بر روی نمونه های کایولینیت دارای pH های متفاوت (3، 5، 9 و 12)، تغییرات برخی خصوصیات آن مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد اگرچه تغییر pH اولیه نمونه رسی کایولینیت، در منحنی دانه بندی، منجر به تغییرات بیش از 52% در ابعاد دانه های هم اندازه رس شده است، لیکن با تغییر pH اولیه نمونه رسی کایولینیت، نتایج آزمایش های حداکثر وزن مخصوص خشک، حدروانی، دامنه خمیری، تک محوری و اشعه ایکس در pH های 3، 5 و 12 نسبت به نمونه کایولینیت طبیعی (pH=8-9)، حداکثر تا 7% تغییر کرده است. بر اساس نتایج تحقیق حاضر به علت ثبات نسبی خصوصیات کایولینیت در شرایط اسیدی و قلیایی، استفاده از آن به عنوان لایه تحتانی در بستر مرکز دفن زباله های شهری و صنعتی دارای توجیه مناسبی است.
    کلیدواژگان: کائولینیت، pHاولیه، خصوصیات ژئوتکنیکی، خصوصیات ژئوتکنیک زیست محیطی
  • مرتضی جمشیدی*، علی قاسم پور صفحات 19-30
    دیوار برشی فولادی یکی از انواع سیستم های بار بر جانبی می باشد که استفاده از آن در صنعت ساختمان رو به گسترش است. عملکرد مناسب دیوار برشی فولادی که بر اساس گسترش میدان کششی می باشد، تا حد زیادی وابسته به المان های مرزی شامل تیر ها و ستون ها می باشد. بعبارت در فرایند استهلاک انرژی طی تسلیم ورق نازک جان نیروهای قابل ملاحظه ای به المان های مرزی وارد می گیرد. از این رو برای آنکه سازه مجهز به سیستم دیوار برشی فولادی از عملکرد مناسبی برخوردارباشند می بایست المان های مرزی علی الخصوص ستون ها دارای رفتار الاستیک باشند. در این مقاله برای کنترل رفتار الاستیک ستون ها استفاده از ستون های دارای مقاطع قوطی شکل فولادی پرشده با بتن بعنوان المان مرزی و نیز پانل های حلقه شکل بعنوان ورق جان پیشنهاد شده است. به منظور کنترل رفتار الاستیک ستون، بیرون کشیدگی بال مجاور ورق پرکننده مورد بررسی قرار گرفته شده است. مشاهده می شود که استفاده از ورق های حلقه ای شکل اثر قابل ملاحظه ای در کاهش بیرون کشیدگی بال ستون دارند . بعبارت دیگر استفاده از ورق های حلقه دار می تواند از تسلیم المان های مرزی قایم جلوگیری کند.
    کلیدواژگان: ورق جان حلقه شکل، ستون فولادی پرشده با بتن، نسبت لنگر خمشی اعمالی به لنگر ظرفیت، کمانش موضعی بال ستون
  • محمدرضا خزائی* صفحات 31-39

    با وجود قابلیت های ویژه مدل ARMA (Autoregressive Moving Average) برای ارزیابی اثر تغییر اقلیم در مقیاس سالانه، این مدل در مطالعات پیشین تغییر اقلیم، به ندرت مورد توجه قرار گرفته است. علت اصلی آن، مشخص نبودن روش کاهش مقیاس برای سری های غیر نرمال است. سری های بارش در مقیاس ه ای روزانه و ماهانه اغلب غیرنرمال است، اما بارش سالانه در بسیاری از مناطق از توزیع نرمال تبعیت می کند. در این مقاله عملکرد مدل سالانه ARMA با عملکرد مدل پرکاربرد روزانه LARS-WG (Long Ashton Research Station Weather Generator) برای تولید سری های سالانه بارش و دما مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد مدل ARMA آماره های مختلف بارش و دمای سالانه و توزیع فراوانی این متغیرها را در سری های مصنوعی به خوبی بازتولید می کند. اما مدل LARS-WG که عملکرد مناسبی در بازتولید آماره های روزانه دارد، عملکرد مناسبی در بازتولید توزیع فراوانی دمای سالانه ندارد. علت این امر ناتوانی LARS-WG در بازتولید نوسانات بین سالی (به طور خاص انحراف معیار سالانه) است. اثر تغییر اقلیم بر بارش و دمای سالانه ایستگاه هواشناسی زنجان با استفاده از مدل ARMA تحت سناریوی مدل HADGEM2 (Hadley Centre Global Environment Model version 2) تحت سناریوی انتشار RCP4.5 (Representative Concentration Pathway 4.5) ارزیابی شد. نتایج حاکی از کاهش بارش و افزایش دما در دوره بازگشت های مختلف است. بر این مبنا با در نظر گرفتن اثر تغییر و در حدود 90% نوسانات اقلیم، بارش 2 ساله بین 7 تا 23 درصد نسبت به مقادیر مشاهداتی کاهش می یابد و دمای 2 ساله بین 2/2 تا 8/3 درجه نسبت به مقادیر مشاهداتی افزایش می یابد.

    کلیدواژگان: تغییر اقلیم، ARMA، سالانه، بارش و دما، Lars-WG
  • مهران داداش زاده، علیرضا مجتهدی*، جواد پارسا صفحات 41-53
    دریاچه ارومیه بزرگ ترین دریاچه داخلی ایران و بزرگ ترین دریاچه آب شور در خاورمیانه می باشد. در سال های اخیر تغییرات اقلیمی، کمبود بارندگی، افزایش سطح زیر کشت اطراف دریاچه، احداث سدهای گوناگون در بالادست حوضه آبریز دریاچه و عوامل مختلف دیگر، همگی شرایط دریاچه را از لحاظ زیست محیطی، هیدرولیکی، کیفیت آب و رسوب گذاری به شرایط بحرانی نزدیک کرده اند. در این روند نزولی شرایط دریاچه، احداث میان گذر به عنوان یک مانع در برقراری ارتباط طبیعی بین دو بخش شمالی و جنوبی، بر پارامترهای کمی و کیفی جریان آب در دریاچه تاثیر داشته است. با تغییر شرایط جریان احتمال تغییر کیفیت آب در دو قسمت وجود دارد. بنابراین یکی از پارامترهای موثر در مطالعه و شبیه سازی دریاچه، مدل سازی وضعیت جریانات و تراز سطح آب آن است. از این رو، در مطالعه حاضر با استفاده از مدل دینامیک سیالات محاسباتی به شبیه سازی الگوی جریان و توزیع شوری با هدف بررسی رفتار هیدرودینامیک و اثرات احداث میانگذر در دریاچه ارومیه پرداخته شده است. نتایج حاصل از مدل با اندازه گیری ها و نتایج مطالعات پیشین مورد مقایسه قرار گرفته اند. ارزیابی ها حاکی از تطابق خوب بین نتایج مدل و مقادیر اندازه گیری شده می باشد. علاوه بر این، شبیه سازی توزیع شوری در دریاچه برای یک دوره یک ساله انجام گرفته و وجود میان گذر در توزیع زمانی و مکانی شوری آب آن بررسی شده است. در نهایت جهت اصلاح گردش جریان و هیدرودینامیک دریاچه، آبگذرهایی در طول میان گذر با بازشدگی های متفاوت پیشنهاد و سپس به ارزیابی اثرات زیست محیطی سناریوهای ارجح مدل سازی هیدرودینامیکی پرداخته شده است. خروجی مدل های تهیه شده نشان می دهد که گزینه های پیشنهادی در تغییر سرعت آب و توزیع شوری در مناطق حساس تاثیر معنا داری ایجاد نمی کنند و از نظر الزامات زیست محیطی اثرات اکولوژیکی بر منطقه، قابل قبول می باشند.
    کلیدواژگان: جاده میان گذر، دریاچه ارومیه، مدل سازی هیدرودینامیکی، توزیع شوری، ارزیابی اثرات زیست محیطی، تحلیل مکانی
  • نادر دستاران، متین جلالی مقدم، امیرعلی زاد* صفحات 55-66

    امروزه از انواع مختلف مهارهای خاکی و سنگی با ظرفیت های باربری و زمینه های کاربردی گوناگون در جهت تثبیت و تسلیح توده خاک ناپایدار و یا پایدارسازی و دوختن سازه ها در دریا و خشکی استفاده می شود. در حالت کلی، مهارها به دو حالت نفوذیابنده و جای گذاری شونده در محیط های خاکی و سنگی تقسیم می شوند و می توان آن ها را به دو گروه اصلی مهارهای دوغابی و مهارهای مکانیکی تقسیم بندی نمود. در این پژوهش نسل جدیدی از مهارهای مکانیکی به نام Expandable Mechanical Plate Anchors (EMPLAs) معرفی و ارزیابی گردیده است که با صرف کم ترین هزینه و نیروی پیشرانه مورد نیاز برای نصب، در درون خاک نصب، قفل و فعال شده و مطابق با نتایج آزمایش های انجام شده دارای کارایی مناسبی در مهارها هستند. موارد مورد ارزیابی در این پژوهش شامل بررسی میزان اثرگذاری خصوصیات صفحات مهاری از قبیل شکل صفحات و میزان انحنای آن ها بر روی مکانیزم قفل شدگی و میزان باربری نهایی مسلح کننده و نیز شدت زوال نیروی کششی تحت یک سرعت بیرون کشش ثابت بوده است. طبق نتایج به دست آمده، شکل دایره ای بهترین شکل و انحنای پایین صفحات هم بهترین زاویه برای افزایش ظرفیت باربری را دارا می باشند.

    کلیدواژگان: مهارهای مکانیکی صفحه ای باز شونده، مدل سازی آزمایشگاهی، ژئوتکنیک خشکی و دریا، بیرون کشش
  • بهرام رضایی*، محبوبه شمسی صفحات 67-76

    ماهیت سه بعدی جریان در کانال های مرکب با سیلاب دشت های منشوری، پیش بینی توزیع سرعت و تنش برشی را برای مهندسین هیدرولیک به امری دشوار تبدیل کرده است. این پیچیدگی ها درمواقعی که سیلاب دشت ها از حالت منشوری به غیرمنشوری تغییر شکل دهند، افزایش قابل ملاحظه ای می یابد. در کانال های مرکب غیرمنشوری با سیلاب دشت های همگرا، به دلیل تغییرات هندسی کانال، تبادل جرم و به دنبال آن اندرکنش بین جریان سیلاب دشت ها و کانال اصلی افزایش می یابد. در این تحقیق براساس معادله دیفرانسیل ناویه- استوکس (Navier-Stokes) متوسط گیری شده در عمق، یک روش تحلیلی ارایه و با استفاده از آن، توزیع سرعت متوسط در عمق و تنش برشی جداره در کانال مرکب غیرمنشوری با سیلاب دشت های همگرا مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور و جهت در نظر گرفتن تاثیر جریان ثانویه در معادله دیفرانسیل ناویه- استوکس متوسط گیری شده در عمق، متوسط زمانی حاصل ضرب مولفه های سرعت، متناست با حاصل ضرب مولفه های سرعت متوسط در عمق، در نظر گرفته شده است. همچنین به دلیل غیر یکنواختی جریان شیب خط انرژی در معادله حاکم جایگزین شیب طولی کانال شده است. سپس نتایج سرعت متوسط در عمق و تنش برشی پیش بینی شده در کانال مرکب با سیلاب دشت های همگرا برای دو زاویه همگرایی 31/11 و 81/3 درجه، با نتایج حاصل از روش شیونو و نایت (Shiono and Knight Method)، روش شیونو و نایت اصلاح شده به وسیله Rezaei و Knight  (2009)، (MSKM) و نیز داده های آزمایشگاهی مربوطه مقایسه شده است. بررسی ها حکایت از انطباق بهتر داده های آزمایشگاهی و نتایج حاصل از روش تحلیلی ارایه شده، دارد.

    کلیدواژگان: کانال مرکب غیرمنشوری، معادلات ناویه- استوکس، روش اصلاح شده شیونو و نایت
  • محمدرضا شعبانیان، احد اوریا* صفحات 77-85

    مشخصات مکانیکی خاک ها؛ علی الخصوص خاک های ریزدانه به طور قابل توجهی تحت تاثیر مشخصات شیمیایی محیط است. مشاهدات صورت گرفته بیانگر آن است که نشت آلاینده های اسیدی یا بازی در خاک بستر شالوده های بناشده می تواند احتمال خرابی شالوده ها و نشست های غیرقابل پیش بینی در آن ها را افزایش دهد. ازاین رو پژوهش حاضر با هدف مطالعه تاثیر تغییر pH اولیه کایولینیت (Kaolinite) بر ریزساختار و خصوصیات تحکیمی آن انجام شده است. در این پژوهش ابتدا در سیکل های متوالی عامل اسیدی یا بازی به مخلوط آب و خاک اضافه شده و تغییرات pH در طی زمان اندازه گیری شده است. آزمایشات ریز ساختاری و درشت ساختاری بعد از رسیدن pH نمونه ها به مقادیر ماندگار انجام شده است. بررسی نتایج به دست آمده در سه بخش پراش پرتوایکس، رسوب گذاری و دانه بندی لیزری بیانگر تغییر ساختار خاک رسی کایولینیت و تغییر ساختار خاک از حالت پراکنده به مجتمع و درنهایت افزایش اندازه ذرات رسی با کاهش pH اولیه خاک است. بررسی خصوصیات تحکیمی نمونه ها نیز نشان دهنده آن است که، کاهش pH اولیه خاک با کاهش تنش دافعه خالص بین ذره ای موجب کاهش نشانه فشردگی نمونه ها و افزایش ضریب تحکیم آن ها شده است.

    کلیدواژگان: کائولینیت، pH اولیه، ریز ساختار، تحکیم
  • عیسی شوش پاشا*، مهدی شرف خواه صفحات 87-101
    برای تحلیل پی های گسترده بر روی شمع تحقیقات تیوری و عددی بسیاری انجام شده ولی مطالعات آزمایشگاهی در این خصوص بسیار اندک است. تحقیقات آزمایشگاهی موجود نیز عمدتا بر روی شمع های فولادی انجام شده است. در این مقاله با کمک مدل سازی فیزیکی در آزمایشگاه، رفتار پی های گسترده بر روی شمع در ماسه بررسی شده است. در آزمایش ها از شمع ها و پی بتنی درجا ریز استفاده گردید. آزمایش ها بر روی شمع منفرد، شمع منفرد در بین شمع های دیگر، پی گسترده، پی گسترده بر روی شمع انجام شده است. اثر تعداد شمع، نحوه احداث شمع و همچنین اندرکنش میان اجزا مختلف بر روی نتایج مورد بررسی قرار گرفته شد. نتایج نشان داد که به ازای تعداد شمع برابر، ظرفیت باربری نهایی پی های گسترده بر روی شمع به مراتب بیشتر از پی گسترده بوده است. با قرارگیری شمع منفرد در بین شمع های دیگر، ظرفیت باربری و سختی شمع افزایش و با احداث شمع در زیر پی گسترده، ظرفیت باربری پی گسترده کاهش یافت. میزان افزایش ظرفیت باربری در شمع های گوشه، لبه و مرکزی واقع در پی گسترده بر روی شمع با آرایش 3×3 نسبت به شمع منفرد، 16%، 64% و 264% می باشد. با به کارگیری شمع در زیر پی گسترده، ظرفیت باربری پی گسترده به کم تر از نصف ظرفیت باربری پی گسترده بدون شمع کاهش یافت. همچنین طراحی پی های گسترده بر روی شمع بدون در نظر گرفتن سهم باربری خاک، ظرفیت باربری مجاز را بیش از دو برابر دست پایین تخمین زد. با افزایش فاصله شمع ها این خطا بیشتر نیز شد.
    کلیدواژگان: پی های گسترده بر روی شمع، شمع های بتنی درجا، روش احداث شمع، اندرکنش، ماسه
  • پرویز قدوسی*، امیرمسعود صالحی صفحات 103-111

    با وجود توسعه بیش از دو ده ه ای بتن خودتراکم و مزایای متعدد آن، استفاده از این بتن در مقیاس های بزرگ کماکان مواجه با مشکلاتی می باشد. یکی از مهم ترین ضعف های این بتن، حساسیت بسیار زیاد بتن نسبت به تغییرات جزیی مصالح یا ابقاپذیری (Roubustness) کم این بتن می باشد. در این تحقیق با توسعه هشت بتن خودتراکم، اثر تغییر حجم خمیر، حجم درشت دانه، تغییر رده اسلامپ و افزودنی های هوازا و اصلاح کننده لزجت بر روی ابقاپذیری بتن ها مورد بررسی قرار گرفته است. برای بررسی ابقاپذیری هر بتن، مقدار آب آن به میزان %3± و %6± وزنی تغییر داده شده و خواص تازه آن ها با استفاده از آزمایش های جریان اسلامپ، حلقه جی و پایداری الک اندازه گیری می گردد. نتایج این تحقیق نشان می دهد که اثر تغییرات جزیی مقدار آب بر روی خواص اصلی بتن خودتراکم بسته به نسبت های ترکیب و افزودنی های به کار رفته متفاوت می باشد. حساس ترین بتن ها در این تحقیق، بتن هایی می باشند که حجم خمیر آن ها نسبت کم تر می باشد (با شاخص ابقاپذیری 40 و 49) و تغییرات مقدار آب در این بتن ها باعث گردید که مقدار آزمایش پایداری الک آن ها بیش از 40% افزایش یابد.

    کلیدواژگان: بتن خودتراکم، ابقاپذیری، کارایی، تغییرات جزئی مصالح، ضریب تغییرات
  • امین قلی زاد*، جواد کاتبی، آرش پورصدرالله، حمیدرضا نعمتی صفحات 113-124

    روش زمان دوام یک روش دینامیکی فزاینده است که از یک تابع فزاینده شتاب جهت تحلیل سازه استفاده می نماید. این روش با توجه به ماهیت دینامیکی آن می تواند در طیف وسیعی از سازه ها، با هر نوع پلان و ارتفاع و هر تعداد درجه آزادی به کار رود. در این مطالعه روش زمان دوام جهت ارزیابی رفتار لرزه ای پل جداسازی شده مجهز به انواع مختلف سیستم های کنترلی فعال و نیمه فعال، به کار گرفته شده است. برای بررسی توانمندی این روش در پیش بینی پاسخ های مدل مورد بررسی، نتایج آن با نتایج حاصل از تحلیل تاریخچه زمانی غیر خطی مجموعه ای از شتاب نگاشت های واقعی که طیف شتاب نگاشت های انتخاب شده با استفاده از آنالیز موجک در حوزه زمان- فرکانس اصلاح و منطبق بر طیف پاسخ هدف می شود، مقایسه گردیده است. نتایج حاصل بیانگر آن است که روش زمان دوام پیش بینی مناسبی از رفتار سازه تحت سیستم های کنترلی مختلف، در اثر زلزله های واقعی ارایه می کند.

    کلیدواژگان: روش زمان دوام، تحلیل موجک، پل جداسازی شده، کنترل فعال و نیمه فعال
  • ایوب الیاسی، سید حسین میرزینلی* صفحات 125-135

    برای طراحی هرگونه سازه امن زیرزمینی نیاز است این سازه در عمق بهینه اجرا گردد تا با وجود سرباره بتواند از امنیت کامل برخوردار باشد. بنابراین دانستن میزان عمق نفوذ بمب های سنگرشکن که نهایتا انفجار در آن حاصل می شود در طراحی سازه های پدافندی ضروری می باشد. میزان عمق نفوذ علاوه بر مشخصات پرتابه و سرعت اصابت آن بستگی به مشخصات ژیومکانیکی و مقاومتی محیطی که مورد برخورد قرار می گیرد دارد. در این تحقیق مدل سازی عمق نفوذ بمب GBU-28 توسط نرم افزار آباکوس و در سنگ های با RMR>90  سه نوع سنگ گرانیت، ماسه سنگ و آهک  انجام می گیرد. این بمب هدایت شونده به وسیله لیرز از انواع بمب های نفوذگر می باشد که قبل از انفجار چندین متر به درون خاک، سنگ و یا بتن نفوذ کرده و سپس منفجر می گردد. در این تحقیق، در ابتدا پارامترهای ژیومکانیکی هر سه نوع سنگ با RMR>90 توسط مطالعات کتابخان ه ای و نرم افزار RocData تعیین می گردد. سپس عمق نفوذ بمب در هر سه نوع سنگ توسط مدل سازی به دست آورده می شود. از آنجا که پارامترهای مقاومتی سنگ با RMR مشخص منحصر بفرد نمی باشد، بنابراین آنالیز حساسیت علاوه بر سرعت برخورد بمب بر روی پارامترهای مقاومتی توده سنگ نیز انجام گرفته و در پایان نیز نتایج به دست آمده از مدل های عددی توسط روابط تجربی راستی آزمایی می گردد. مدل سازی عددی توسط نرم افزار المان محدود نشان می دهد که عمق نفوذ در سنگ های با RMR>90 گرانیت، ماسه سنگ و آهک به ترتیب 33/80، 4/4 و 37/5 متر می باشد.

    کلیدواژگان: عمق نفوذ، GBU-28، RMR، آباکوس، RocData، آنالیز حساسیت
  • محمد امیری*، یوسف رئیسی ماکیانی، رعنا صالحیان صفحات 137-148

    سدهای خاکی از مهم ترین سازه ها در مهندسی عمران است و بررسی ابعاد مختلف آن از اهمیت زیادی برخوردار است. هندسه زهکش ها علاوه بر عملکرد در فرایند تخلیه آب، بر رفتار سدهای خاکی پس از آبگیری از اهمیت بسزایی برخوردار است. بر این اساس در این پژوهش به بررسی تاثیر اثر هندسه زهکش بر رفتار سدهای خاکی پس از آبگیری پرداخته شده است. به علت قابلیت بالای کد FLAC2D در مدل کردن هندسه و شرایط مرزی پیچیده، امکان ساخت لایه لایه و تحکیم، اعمال بارگذاری های مختلف و همچنین امکان تعریف نقاط مشخصی از شبکه که بتوان رفتار آن را حین تحلیل بررسی کرد، از این نرم افزار جهت مدل سازی استفاده شده است. در این پژوهش به بررسی اثر هندسه زهکش بر رفتار سدهای خاکی پس از آبگیری پرداخته شده است، به این منظور سد کلان ملایر به صورت موردی در نظر گرفته شده است. سد کلان، سد خاکی همگن با زهکش دودکشی با زاویه 90 درجه است. جهت بررسی اثر هندسه زهکش، سه زاویه مختلف 90 درجه، 100 درجه و 110 برای زهکش دودکشی در نظر گرفته شده است. با ثابت نگه داشتن، سایر ویژگی های سد، زاویه زهکش تغییر داده می شود و اثر زاویه زهکش بر نشست، فشار آب حفره ای و رفتار تنش- کرنش سد مورد بررسی قرار گرفته است. با انجام تحلیل های مختلف، نتایج نشان داد، با افزایش زاویه زهکش حداکثر میزان فشار آب حفره ای و همچنین نشست افزایش پیدا می کند. ضریب اطمینان پایداری در حالت زهکش با زاویه 100 درجه حداکثر مقدار را نسبت به دو حالت دیگر زاویه زهکش دارد و اندازه آن برابر 62/1 است.

    کلیدواژگان: هندسه زهکش، سد های خاکی همگن، فشار آب حفره ای، سد کلان ملایر
  • واحد قیاسی*، خسرو اسماعیلی، دانیال ارزجانی صفحات 149-157

    با توجه به توسعه و گسترش شهرها و مراکز صنعتی و تجاری، فضاهای زیرزمینی برای اهداف زیادی از جمله حمل ونقل، انتقال مواد سوختی، خطوط لوله های آب و فاضلاب، ایستگاه های مترو و سایر تاسیسات شهری به کار می روند. تونل های مترو ممکن است در جایی ایجاد شوند که فونداسیون پل ها یا ساختمان ها چه به صورت بالفعل و چه بالقوه در آن منطقه وجود داشته و بارگذاری این فونداسیون ها چه در حالت استاتیکی و چه در حالت دینامیکی می توانند باعث حرکت های ناپایدار کننده و یا افزایش سطح توزیع تنش در خاک اطراف تونل شوند که سبب بروز آسیب و خسارت به تونل ها می شوند. جابه جایی در جهت زلزله، امتداد نشست تونل از اثرات شمع های اجراشده در کنار تونل های مترو در هنگام لرزش می باشد. این تحقیق به بررسی تحلیل عددی رفتار اندر کنشی شالوده عمیق و تونل قطار شهری از طریق مدل سازی عددی به صورت سه بعدی تحت بارهای لرزه ای به روش المان محدود توسط نرم افزار آباکوس نسخه1-13-6 می پردازد. در این مقاله تاثیر افزایش فاصله گروه شمع از تونل بر روی رفتار اندر کنشی آن ها در طی اعمال زلزله بررسی شد. نتایج بررسی نشان داد که با افزایش فاصله گروه شمع از تونل میزان جابه جایی تونل در جهت لرزش ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد و میزان نشست تونل نیز با افزایش فاصله ابتدا کاهش و سپس به یک مقدار تقریبا ثابت می رسد. میزان تنش فشاری در بالا و وسط تونل با افزایش فاصله گروه شمع ابتدا افزایش یافته سپس ثابت می شود و در قسمت پایینی تونل با افزایش فاصله پیوسته روند کاهشی را شاهد بودیم.

    کلیدواژگان: شالوده عمیق، تونل های مترو، اندر کنش خاک- سازه، المان محدود، تحلیل دینامیکی
  • مهشید گودرزی، مجید فضلی* صفحات 159-169
    آبشکن ها دیواره های عرضی هستند که در کنار ساحل رودخانه، ساخته شده و به حفاظت دیواره ها کمک می کنند. از نظر هیدرودینامیکی، تقابل بین آبشکن های متخلخل واقع در مسیر جریان و سیال اطراف آن پیچیده بوده و محاسبات نیرو بر روی آن ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این تحقیق با استفاده از روش جدیدی، در ترکیب نتایج آزمایشگاهی با حل عددی، میدان سرعت جریان پیرامون آبشکن های توری سنگی با تخلخل های متفاوت، در آزمایشگاه اندازه گیری شده و با داشتن میدان جریان، بروش عددی، معادلات میانگین زمانی ناویر-استوکس (Time-Averaged Navier-Stokes equation) برای جریان آشفته حل می شوند و توزیع میدان فشار پیرامون آن ها به دست می آید. سپس با استفاده از میدان فشار نیروی درگ (Drag force) وارد بر آبشکن ها و ضریب درگ بررسی می شود. شبکه بندی این پژوهش از نوع شبکه بندی جابه جا شده پسرو سه بعدی غیریکنواخت می باشد. نتایج نشان داد که جدایش جریان برای آبشکن ها با افزایش تخلخل کاهش می یابد. همچنین با افزایش درصد تخلخل، نیرو و ضریب درگ کاهش یافته و در نهایت ضریب دراگ براساس درصد تخلخل آبشکن ها، با برازش منحنی درجه سوم ارایه شد.
    کلیدواژگان: آبشکن توری سنگی، درصد تخلخل، معادلات میانگین زمانی ناویر- استوکس، توزیع فشار، نیروی پسا، ضریب پسا
|
  • Arash Dalili Osguei, Ramin Vafaeipoor *, Ahmad Maleki, Hamid Ahmadi Pages 1-10
    The jacket-type platform is the most common offshore structure employed for the oil and gas production from the reservoirs below the seabed. It consists of three main parts: superstructure or topside, substructure or jacket, and the foundation or piles. Construction of floating breakwaters and wave barriers is one of the commonly used methods for the protection of harbors and coastal structures. However, their application for the protection of offshore structures has not been extensively studied. The present paper investigates the effects of a floating wave barrier installed in front of an offshore jacket structure on the wave height, wave-induced forces, and consequently jacket’s base shear and overturning moment.Abul-Azm and Gesraha (2000) studied the hydrodynamics of floating pontoons under oblique waves. Gesraha (2006) analyzed the shaped floating breakwater in oblique waves. Rahman et al. (2006) presented a numerical modeling for the estimation of dynamic responses and mooring forces of submerged floating breakwaters. Christensen et al. (2018) conducted a set of experimental and numerical studies on floating breakwaters. Dong et al. (2008) carried out a number of experiments on the wave transmission coefficients of floating breakwaters.In the present research, a jacket model with the height of 4.55m was fabricated and tested in wave flume of NIMALA marine laboratory. The wave flume was 402m long. The jacket was tested at the water depth of 4m subjected to JONSWAP waves with the height of 20cm, 23cm, and 28cm. The mechanism of wave energy dissipation due to hitting a wave barrier is mainly a combination of the wave diffraction and the wave reflection. A square cross section was selected for the wave barrier. Results showed that a floating wave barrier can effectively reduce the base shear and overturning moment in an offshore jacket structure.
    Keywords: Jacket structure, Random Waves, Floating wave barrier, NIMALA flume, Base shear, Overturning Moment
  • Vahid Reza Ouhadi *, Zahra Qarelou, Foad Naderi Pages 11-17
    The use of clayey soils as clay barrier in landfills is very common. This is due to the suitable adsorption, buffering capacity and water retention of clays (Yong et al., 1992). However, changes in geotechnical and microstructural properties of clayey soils in acidic and alkaline conditions have caused many challenges in the application of clayey soils in these projects (Cherian, 2018). In industrial regions, soils are subjected to the acidic rains; therefore they usually encounter acidic conditions. On the other hand, in humidity condition areas, due to the evaporation of soil pore fluid, soils usually run into the alkaline conditions. These environmental conditions have caused the soils to have different initial pH backgrounds (Chemeda, 2015). These changes in the pH of clayey soils may cause some changes in geotechnical and geo-environmental properties of soil. Such a change can affect the long durability of barrier properties. In spite of several researches which have been performed on the geo-environmental properties of clayey soil, the review of the previous researches shows that there is a lack of extensive research on the subject of pH effect of clay on its properties and behaviour (Ouhadi and Yong, 2003). In addition, in the recent years the use of kaolinite as a lowest barrier clay layer in landfills has increased. Therefore, the main objective of this paper is to investigate on the impact of pH variations of kaolinite upon some of its geotechnical and geo-environmental properties.To achieve this objective in this research with addition of acid and alkaline to kaolinite, several soil samples with different initial pH were prepared. Then, with the application of a series of microstructural and macro-structural experiments such as Atterberg limits, grain size distribution, unconfined compression strength and XRD experiments on kaolinite samples having different initial pH (3, 5, 9, and 12), the variations of some of its geotechnical and geo-environmental properties are investigated.
    Keywords: Kaolinite, Initial pH, Geotechnical Properties, Geo-Environmental Properties, Microstructural Stability
  • Morteza Jamshidi *, Ali Ghasempour Pages 19-30
    Steel shear is one of the many types of side loading systems that is being used in the building industry. The proper performance of the steel shear wall, which is based on the expansion of the tensile field, is largely dependent on the boundary elements including beams and columns. In other words, in the process of energy depreciation, during the surrender of a thin sheet of paper, considerable forces will enter the boundary elements. Therefore, in order to have a well-functioning steel shear system structure, the boundary elements, especially the pillars, must have elastic behavior. In this paper, for the control of the elastic behavior of the columns, the use of columns with steel canisters filled with concrete as a boundary element, as well as roller panels, is proposed as a die sheet. In order to control the elastic behavior of the column, the outflow of the adjacent wing of the filler sheet has been investigated. It can be seen that the use of loop-shaped sheets has a significant effect on the reduction of pillar elongation.
    Keywords: Ring-shaped web-plate, CFT steel section, Demand to Capacity ratio, Local buckling of the flange of column
  • MohammadReza Khazaei * Pages 31-39

    Despite the specific capabilities of the ARMA model to assess the impacts of climate change on an annual scale, this model has been rarely considered in previous climate change studies. Because it is not clear that how skewed series can be downscaled using this model. Precipitation series on the daily and monthly scales is often skewed, but annual rainfall in many areas is has a normal distribution. In this paper, the performance of the annual ARMA model and the LARS-WG daily model for generating annual rainfall and temperature series is compared. The results show that the ARMA model well reproduces the various statistics of annual observed rainfall and temperature, as well as the frequency distribution of these variables. But the LARS-WG model, which has a good performance in reproduction of daily statistics, does not have an acceptable performance in reproducing the annual distribution frequencies. It is because of the inability of the LARS-WG model in reproducing of inter-annual variabilities (specially annual standard deviation). Climate change impact on annual precipitation and temperature of the Zanjan station is assessed using ARMA model and HADGEM2 outputs under RCP4.5 scenario. The results indicate that for various return periods, the temperature will increase and rainfall will decrease. based on results, by considering climate variability and change, 2-year return period precipitation will decrease between 7% to 23% and 2-year return period temperature will increase between 2.2 to 3.8 ºC respect to corresponding observed values.

    Keywords: Climate Change, ARMA, Annual, Precipitation, Temperature, Lars-WG
  • Mehran Dadashzadeh, Alireza Mojtahedi *, Javad Parsa Pages 41-53
    Urmia Lake is the largest inland water body in Iran and the largest hyper-saline lake in the Middle East. In recent years, climate change, rainfall scarcity, increased cultivated areas in the related watershed, construction of dams and various other factors have all brought the lake's environment, hydraulic and water quality to critical condition (Zoljoodi and Didevarasl, 2014; Tourian et al., 2015; Fathian et al., 2016; Danesh-Yazdi and Ataie-Ashtiani, 2019). Moreover, the construction of the causeway has influenced the water flow in the lake, as a barrier to natural communication between the northern and southern parts. Changes in water flow conditions may affect water quality in two parts. Therefore, modeling of the lake water flow condition and its water level are crucial for identifying the problems. In the present study, the flow pattern and salinity distribution are simulated using a computational fluid dynamics model to investigate the hydrodynamic conditions and the impacts of causeway construction on Urmia Lake. Finally, to improve water exchange between the north and south parts, additional openings are proposed along the causeway. Then, the environmental impacts are evaluated for the preferred hydrodynamic modeling scenarios..
    Keywords: Causeway, Urmia lake, Hydrodynamic modelling, Salinity distribution, Environmental Impact Assessment, Spatial Analysis
  • Nader Dastaran, Matin Jalali Moghadam, AmirAli Zad * Pages 55-66

    So far, various methods have been reported for estimating the tensile bearing capacities using laboratory tests, software modeling, and estimation theory (Das and Shukla, 2013; Moghadam et al, 2018; Randolf , 2011). In the present study, different aspects of the mechanical behavior of EMPLAs are evaluated during the performed pullouts using experimental test and 3d numerical modelling. In addition, the effect of the properties of anchor plates such as their shape and curvature on locking speed of expandable plates in the soil, and activation of anchors, as well as the tensile bearing capacity and degradation intensity of reinforcement traction under a constant pullout speed are investigated.. Additionally, to validate the results of physical modeling, the anchors with the best performance and the maximum tensile bearing capacity were selected as a representative of each group, modeled, and evaluated in PLAXIS 3D V.2018 finite element software program. Based on the results, the circular shaped mechanical anchor showed the maximum bearing capacity among the other anchors.

    Keywords: Expandable Mechanical Plate Anchor (EMPLA), Experimental modeling, Onshore, Offshore Geotechnics, Soil Reinforcement, PLAXIS (3D)
  • Bahram Rezaei *, Mahbobeh Shamsi Pages 67-76

    Prediction of flow filed in compound channel is an important task for hydraulic researches because of three-dimensional nature of flow. The complexity of the problem increases, significantly, when floodplains geometry changes from prismatic to non-prismatic form. In non-prismatic compound channels with converging floodplains, the main feature consists of the mass and consequent momentum exchange between the floodplains and the main channel. In the present work based on the depth-averaged Navier-Stokes equation an analytical method is proposed and used to predict the depth-averaged velocity and boundary shear stress distribution in non-prismatic compound channels with converging floodplains.  In order to consider the effect of the secondary flows in the depth-averaged Navier-Stokes equation, temporal mean velocity components are assumed to be a portion of the depth-averaged velocity. Also, since the flow condition is not uniform; the flume bed slope has been replaced by the energy line slope. The results of the proposed analytical method are then compared with the experimental data, the modified SKM suggested by Rezaei and Knight (MSKM) and the SKM method. The study shows that there are good agreement between the results of the new analytical method and the experimental data.

    Keywords: Non-prismatic compound channel, Navier stokes equation, Modified shiono, knight method
  • MohammadReza Shabanian, Ahad Ouria * Pages 77-85

    Acidic agents are considered as one of the most prevalent contaminants on the earth. Several sites are exposed to acidic pollutants like Acetic acid (Olgun and Yildiz, 2012). According to previous researches, the causes of acidic contaminations in soil could be natural processes like weathering of pyrite in mudstone, or human activities like municipal waste storage, accidental spills or acidic rain (Gratchev and Towhata, 2013). On the other hand, changes of the chemical properties of the pore fluid have a considerable effect on the geotechnical characteristics of clay including the compressibility and the shear strength parameters all of which are important parameter on the strength and the stability of earth structures and constructions on the soil. Therefore, it seems to be necessary to recognize and analyze the effective factors on the engineering behavior of clay soils like pH.In the most of available research, experiments have been conducted by adding acidic or alkaline agents to the soil-water mixture and adjusting its pH whereas it seems that the pH would have some variations by the time. Therefore, the effects of the changes of the initial pH of the soil are neglected in the previous studies. In this study the effect of the initial pH of the pore fluid of the kaolinite on its microstructural and consolidation characteristics have been investigated in the laboratory.

    Keywords: Kaolinite, Initial pH, Microstructure, Consolidation characteristics
  • Issa Shooshpasha *, Mehdi Sharafkhah Pages 87-101
    Several numerical studies have been carried out to analyze the behavior of piled raft foundations, but very few experimental studies are reported in literatures. The conventional approach for the design of piled raft foundations ignores the raft load sharing and it has been assumed that the piles carry the whole of structural loads. This approach is unduly conservative and lead to an uneconomic design. Only when the piles cap is elevated from the ground level, this design method is valid. In a piled raft foundation, pile-soil-raft interaction is complicated. The available laboratory studies are mainly focused on steel piles. The present study aimed to evaluate the behavior of piled raft foundations in sand, using experimental physical models.
    Keywords: piled raft, Interaction, Physical Modeling, Cast-in-place Concrete piles, Sand fatigue, stress
  • Parviz Ghoddousi *, AmirMasoud Salehi Pages 103-111

    The mix design of SCC may be achieved the better requirements of workability by using a targeted variation in mix proportion (Shi and Caijun, 2015). However, these changes lead to problems such as change in the robustness of SCC (Kwan and Ng, 2008). In other words, in order to the complete optimization of SCC mix proportion, the robustness of SCC must be considered in addition to the workability restrictions. Hence, the main objective of this study is the evaluation of the SCCs robustness self-consolidating concretes.

    Keywords: Self-Consolidating Concrete, Robustness, Workability, Slight change in material content, Coefficient of variation
  • Amin Gholizad *, Javad Katebi, Arash Poursadrollah, HamidReza Nemati Pages 113-124

    The present study has been performed aiming to appraise the efficiency of endurance time method for evaluation of some vibration control methods in comparison with traditional time history dynamic analysis. Endurance Time method is a dynamic structural analysis that evaluates structural responses under different intensities. In this method structure is subjected to an intensifying predefined acceleration function and different damage indices of structure are evaluated through analysis time. The Endurance Time acceleration function have been generated for different spectra, such as ASCE07 design spectrum, in previous researches of ET group. Due to its inherent dynamic nature, there is no restriction on its application and it can be applied to any structure with any plan or height or any degree of freedoms. Furthermore, it can be used in linear or nonlinear analysis also it can significantly reduce computational demand compared to time history analysis. In this research the Endurance Time method has been applied to an isolated bridge with different control systems such as Active, Semi Active and Passive by using classical linear quadratic regulation (LQR) algorithm and Sliding Mode control (SMC). Two approaches including LQR and pole assignment method have been used for determination of sliding surface as an important parameter in SMC algorithm. The effectiveness and robustness of SMC and conventional LQR control to reduction in displacement response of the structure have been verified by different researchers. Viscous dampers with two different dissipation rate of  and have been considered as two passive control mechanisms. When these bridges are subjected to ground motion with large intensity, the deck displacement becomes excessively large so in this study, different control strategies are used to mitigate this phenomenon. Sliding Mode control with LQR approach has provided the best efficiency in dynamic response mitigation. Herein, the column-isolator-deck system has been idealized as two-degree-of-freedom lumped mass system. To evaluate its seismic behavior, a set of seven suitable records is selected and a wavelet-based procedure has been used to match their spectra with a target spectrum. These records are used for the comparison of the results of Endurance Time analysis with nonlinear time history analysis as a verified method. Results indicate that the Endurance Time method is capable of predicting the seismic behavior of isolated bridge with different control systems within acceptable accuracy. Considerable variance in the analyses result under ground motion records necessitates to apply numerous records to get reliable results while it is possible to attain close estimates using endurance time method. Although ground motion records and endurance time method both have resulted in similar trends for structural displacement response with different control approaches, results are more dispersed for different earthquake records with standard deviation of 1.2 up to 3.36 but this parameter decreases using endurance time method to 0.35 up to 1.58 and this method provides an accurate and time saver tool to evaluate the performance of structural vibration control methods under seismic excitations.

    Keywords: Endurance Time method, Wavelet analysis, Isolated Bridge, Active, Semi-Active Control
  • Ayub Elyasi, Seyed Hossein Mirzeinaly * Pages 125-135
    Introduction

    To design a safe underground structure, it is necessary to construct this structure at the optimal depth to  be completely safe due to having sufficient overburden. Therefore, knowing the penetration depth of the bunker buster bombs in which the explosion will eventually occurs is essential in the design of defensive structures. The depth of penetration, in addition to the characteristics of the projectile and the speed of its impact, depends on the geomechanical characteristics of the rock mass. In this research, the penetration depth of GBU-28 bomb is modeled by Abaqus software in rocks with RMR> 90 (three types of granite, sandstone and lime). This laser-guided bomb is a type of penetrating bomb that penetrates several meters into the ground, rock or concrete before exploding and then explodes.

    Methodology

    First, the geomechanical parameters of three types of rocks (granite, sandstone and limestone) with RMR> 90 are determined by RocData library and software studies. Then the depth of bomb penetration in all three types of rocks is obtained by modeling using the FEM-based software package, Abaqus. Since the rock elastic and strength parameters with specific RMR are not unique, the sensitivity analysis was performed on the rock mass elastic and strength parameters. In addition, since presence of joints and discontinuities significantly affects the mechanical behavior of rock mass the effect of joint/discontinuity angle as wells as the amount of joints in the model was investigated. Determining boundary conditions is always one of the key challenges in dynamic and geomechanical modeling, which are often determined by geotechnical structure, tectonic and geological conditions in boundary areas. In this study, the boundary conditions of the model are defined as follows: he lower border of the model is closed in all directions  The upper limit of the model is free  There is no normal displacement in the lateral borders of the model

    Results and discussion

    The depth of bomb penetration in all three types of rocks was obtained by modeling and then sensitivity analysis was performed on the bomb impact speed, formation geomechanical properties and discontinuities angle. Empirical relationships (despite the existing simplification assumptions) were used to verify the penetration depth values obtained from numerical modeling Results of previous studies on projectile penetration depth relationships show that the relationship of ACE Army Engineering Group has more coordination and similarity with the curves obtained from laboratory results and therefore exhibit better performance and accuracy than other relationships. Comparison of the penetration depth obtained from modeling with the penetration depth obtained from ACE relationship shows that the penetration depth values obtained from the modeling are in good agreement with the penetration depth values obtained from this experimental relationship.

    Conclusions

    Numerical modeling by finite element software shows that the penetration depth in rocks with RMR> 90 granite, sandstone and limestone are 4.33, 4.80 and 5.37 meters, respectively. In addition, the stress concentration is higher in granite although the plastic area in limestone is larger. Increasing any of the elastic/strength parameters (young modulus, poisson’s ratio, friction angle and etc.) of the rock mass such results in reduction of the bomb penetration depth. On the other hand, the presence of joints and discontinuities significantly affects the mechanical behavior of the rock mass so that the depth of penetration of the bomb will increase.

    Keywords: Penetration depth, GBU-28, RMR, Abaqus, RocData, Sensitivity analysis
  • Mohammad Amiri *, Yousef Raesi Makeyani, Rana Salhian Pages 137-148

    Embankment dams are one of the essential structures in civil engineering, and it is important to examine their various dimensions. In addition to affecting the water discharge process, drainage geometry also plays an important role in the after-filling behavior of embankment dams. In general, the safety of the dam is not only related to its design and construction, but it also depends on behavioral record of its performance in the first period of dewatering and operation, as well as regular service throughout the life of the dam (Ghareh and Nowroozzade, 2019, Komasi and Beiranvand, 2020). In These years, many modeling based on limiting equilibrium methods using different software has been performed. However, a broad view of the effect of drainage geometry on the behavior of homogeneous earth dams has not been done. Accordingly, this study investigates the stability of earth dams with a particular focus on drainage geometry. For accurate evaluation in this research, the Malayer dam has been studied.

    Keywords: Drainage Geometry, embankment dams, Pore-fluid, Kalan Dam of Malayer
  • Vahid Ghiasi *, Khosro Smaeili, Danial Arzjani Pages 149-157

    Developing transportation system in populated cities needs to construct subsurface infrastructures, such as tunnels. With a close attention to densely surface structured urban environments, it is most likely that tunnels would inevitably cross near of adjacent structures. It should be considered, whether the settlement induced by tunneling are in allowable range or not. Several factors may affect the magnitude of ground movement due to tunneling and consequently the tunnel- structure interaction, such as ground geotechnical properties, adjacent structure stiffness and relative position of structures and tunnels, and tunnel construction parameters.When pile foundations are exposed to intense dynamic transverse loads during earthquakes, soil- structure interaction (SSI) plays an important role in allocating the response of pile foundations to lateral excitation. The numerical investigation with analysis subway tunnels and deep foundation interaction behavior under seismic loads by the finite element method was carried out.

    Keywords: Pile Foundation, Subway Tunnel, Soil-structure interaction, Finite element, Dynamic analysis
  • Mahshid Goudarzi, Majid Fazli * Pages 159-169
    Rivers affected by natural factors or human interventions are involved in Corrosion of bed and sides. One of the common methods in controlling and protecting riversides is the use of groin. Gabion groynes are a kind of spur dike. On the basis of hydrodynamic the contrast between gabion groin of river and the environmental fluid are complex and computing of the affected force on them are so important. If a real fluid, with a constant velocity, passes around a groine, there is a drag force due to fluid viscosity. Lee et al (2011) used the time average of Navier-Stokes equations and k-ε turbulent model to predict the flow around permeable pile groins to develop a 2-D numerical model. Their results indicated that the direction of the approaching flow is diverted by increasing the flow rate, which is an advantage to protect the river banks Duan and Nanda (2006) simulated the distribution of suspended sediment concentrations around a spur dike using a two-dimensional depth averaged hydrodynamic model and solution of two-dimensional Navier-Stokes equations. Azinfar and Kells (2009) studied the flow around a single spure dike with different sizes using measurement flow and depth and using momentum equation. They resultes that an increase in the blockage due to the spur dike plate is the main parameter responsible for an increase in the spur dike drag coefficient, hence the associated flow resistance. The effect of porosity percentage of these porous groines in channels and rivers is not carefully investigated on how the pressure and drag force on these groin is distributed. Therefore, the necessity of studies in this field is observed.
    Keywords: Gabion groin, Porosity of percentage, Time averaged Navier- Stokes equations, Pressure distribution, Drag force, Drag coefficient