فهرست مطالب

مهندسی عمران - سال پنجاه و چهارم شماره 1 (فروردین 1401)

نشریه مهندسی عمران
سال پنجاه و چهارم شماره 1 (فروردین 1401)

  • تاریخ انتشار: 1400/12/14
  • تعداد عناوین: 20
|
  • بهاره کاتبی، عباس قلندرزاده، مهدی درخشندی*، نوید گنجیان صفحه 1

    آزمایش های سه محوری سیکلی به منظور بررسی پتانسیل روانگرایی خاک ها به صورت گسترده ای در تحقیقات آزمایشگاهی استفاده می شوند. هنگامی که یک نمونه ماسه سست تحت بارگذاری برشی تناوبی قرار می گیرد، تمایل به متراکم ترشدن دارد و در صورت عدم امکان زهکشی باعث ایجاد فشار آب حفره ای و در نتیجه آن کاهش تنش موثر می شود. این پژوهش به تفصیل رفتار روانگرایی ماسه اشباع با تراکم 30، 50 و 70 درصد را با استفاده از دستگاه سه محوری سیکلی تحت بارگذاری نامنظم زلزله مورد مطالعه قرار می دهد. در این آزمایش ها از ماسه شماره 161 فیروزکوه و داده های ثبت شده از زلزله 1999 چی چی تایوان در ایستگاه های مختلف، استفاده شده است. داده های لرزه ای از نظر ظاهری به دو دسته شوکی و لرزشی تقسیم شده اند تا اثر اعمال هرکدام از این دو دسته بارگذاری بر رفتار روانگرایی نمونه های ساخته شده از ماسه فیروزکوه بررسی شود. همچنین به منظور مقایسه این نتایج با مطالعات پیشین، تعدادی آزمایش سه محوری سیکلی با بارگذاری سیکلی هارمونیک سینوسی و در تراکم های مختلف 30، 50 و 70 درصد نیز انجام شده است. نتایج آزمایش های سه محوری سیکلی انجام شده در شرایط بارگذاری نامنظم، وابستگی اضافه فشار آب حفره ای و مقاومت روانگرایی را به تراکم نسبی نمونه های ماسه ای نشان می دهد. همچنین با افزایش مدت زمان موثر رکورد در یک PGA یکسان رکوردهای لرزشی پتانسیل روانگرایی بیشتری نسبت به رکوردهای شوکی دارند.

    کلیدواژگان: روانگرایی، آزمایش های سه محوری سیکلی، تراکم نسبی، ماسه فیروزکوه، بارگذاری لرزه ای نامنظم
  • جعفر چابکپور* صفحه 2

    روش ماسکینگام در هر دو نوع خطی و غیرخطی آن از روش های بسیار متداول در روندیابی سیلاب درون بازه های رودخانه ها می-باشند. در این مطالعه سعی گردید تا کارایی روش ماسکینگام غیرخطی به منظور پیش بینی منحنی های غلظت-زمان در پایین دست بازه رودخانه ها آزمون شود. از داده های صحرایی برداشت شده در رودخانه های مونوکیسی و آنتیاتم (برداشت شده توسط USGS) که در آن ها از آلاینده رودامین استفاده شده بود و در سنوات مختلف به ترتیب در چهار و هشت مقطع عرضی، برداشت شده بودند، استفاده شد. سری های سه تایی برای ضرایب مدل غیرخطی مذکور در هر بازه رودخانه استخراج شد و سپس منحنی های رخنه آلاینده در هر موقعیت بازسازی گردید. نتایج امر مبین این مساله می باشد که از لحاظ ابعادی این مدل قادر به بازسازی مطلوب منحنی است ولی در بازسازی ترم انتقال حاصل از سرعت عمومی جریان، این مدل با محدودیت هایی همراه می باشد و برای رفع آن می بایستی منحنی رخنه به اندازه نسبت طول بازه به سرعت عمومی جریان شیفت داده شود. همچنین به منظور فهم بهتر تاثیر پارامتر های مدل در میزان غلظت شبیه سازی شده، آنالیز حساسیت انجام شد و مشاهده گردید که پارامتر های m، k و x به ترتیب بیشترین تا کمترین تاثیر را در میزان غظت آلاینده دارد. همچنین مشخص شد که پارامتر توان این مدل (m) برای انتقال آلاینده ها، در محدوده (4/1-1/0) نوسان نموده و دارای مقدار متوسط 85/0 است. مقدار ضریب وزنی (x) نیز در محدوده (1- تا 1+) بدست آمد ولی درصد مقادیر بزرگتر از صفر بیشتر بوده مقدار میانگین آن 91/0 بدست آمد.

    کلیدواژگان: رودخانه، آلاینده، ماسکینگام، سیلاب، منحنی رخنه
  • سیما بهرام قناد، مسعود حاجی علیلوی بناب*، مارال قربانی صفحه 3

    در زلزله های اخیر بسیاری از سازه های مدفون ازجمله تونل ها و خطوط شریان حیاتی دچار آسیب جدی شده اند. قابل ذکر است که پدیده ی روانگرایی خاک، نقش پررنگی در به وقوع پیوستن این خسارات داشته است. خسارات ناشی از بالازدگی خطوط شریان حیاتی سبب ایجاد انگیزه برای مطالعه ی بالازدگی سازه های مدفون گردیده است. بدین جهت در این پژوهش سعی بر آن شده است که بالازدگی لوله ی مدفون در خاک مستعد روانگرایی به صورت مدلسازی فیزیکی در اعماق مختلف مورد مطالعه قرار گیرد. خاک مورد استفاده در این مطالعه ماسه ی قوم تپه بوده و از میزلرزه به جهت شبیه سازی بار لرزه ای استفاده شده است. همچنین به سبب اهمیت مکانیزم تغییر شکل در این روند، از روش سرعت سنجی تصویری ذرات برای پی بردن به نحوه ی حرکت خاک اطراف لوله به هنگام روانگرایی، استفاده شده است. لوله ی مدفون در سه عمق: 5/1، 5/2 و 5 برابر قطر لوله، تحت بارلرزه ای قرار گرفته و میزان بالازدگی و مکانیزم تغییر شکل بررسی شده است. نتایج حاکی از آن است که با کاهش عمق مدفون لوله، با توجه به اضافه فشار آب حفره ای نسبتا بالا در عمق پاینتر خاک، اضافه فشار ایجاد شده بعد از بارگذاری دینامیکی تمایل به اتلاف دارد و بسمت نقاط کم فشار(قسمت سطح) جریان می یابند و چون در نواحی سطحی، جریان رو به بالاست بنابراین بالازدگی تا حدودی ادامه می یابد. همچنین حرکت بردارهای جابجایی در طرفین لوله به شکل حلقه های دایروی شکل می باشد که سعی در بالازدگی لوله را دارند.

    کلیدواژگان: روانگرایی، بالازدگی، لوله ی مدفون، سرعت سنجی تصویری ذرات، مدلسازی فیزیکی
  • سیاوش هنری، سید احسان سیدی حسینی نیا* صفحه 4

    پدیده تولید ماسه سالانه هزینه ی گزافی را به ‏صنعت نفت تحمیل می کند و در این پژوهش، به شبیه سازی عددی این پدیده پرداخته شده است. هدف از این پژوهش، علاوه بر شناخت ‏کامل تر سازوکار ریزمقیاس تولید ماسه در توده های ماسه ای تحکیم نیافته (فاقد چسبندگی)، بررسی اثرگذاری دو عامل تنش ‏همه جانبه و فشار سیال است. از روش های اجزای مجزا برای مدل سازی توده و روش شبکه ی بولتزمن جهت شبیه سازی رفتار جریان سیال از میان محیط متخلخل خاکی استفاده شد. اندرکنش جریان سیال و محیط دانه ای با ‏استفاده از روش مرز متحرک مستغرق همبسته گردید. با توسعه یک برنامه رایانه ای، پدیده ی تولید ماسه تحت جریان شعاعی سیال در دو بعد شبیه‎سازی شد. نتایج نشان داد با افزایش مقدار تنش همه جانبه، مقدار ماسه ی تولیدی ‏و نرخ تولید ماسه افزایش می یابد. همچنین، پس از شروع تولید ماسه و افزایش تعداد سیکل های محاسباتی، بدلیل ‏تشکیل کمان ماسه ی پایدار در اطراف حفره ی مرکزی چاه، نرخ تولید ماسه در تمام نمونه ها کاهش می یابد. کمان های ماسه ای مستعد ‏فروپاشی بوده و پس از ناپایداری هریک از آن ها، کمان جدید با قطری بزرگ تر جایگزین کمان قبل می شود. با بررسی چگونگی تولید ماسه با مقادیر گوناگون افت فشار سیال، مشخص گردید علی رغم تاثیر اندک مقدار فشار سیال بر تولید ماسه در تنش های کم، در سطوح تنش بالا افزایش اختلاف فشار سیال سبب افزایش فرسایش ذرات (بیش از دو برابر، با افزایش 50 درصدی فشار ‏سیال) می شود. این ‏مطالعه نشان داد مدل همبسته ی اجزای مجزا - شبکه ی بولتزمن در حالت دوبعدی، می تواند سازوکار حاکم بر پدیده ی ‏تولید ماسه را بخوبی بیان کند.‏

    کلیدواژگان: جریان شعاعی، تولید ماسه، روش اجزای مجزا، روش شبکه بولتزمن، کمان ماسه
  • تورج تقی خانی*، وحید گروسی صفحه 5

    در زمین لرزه های سالهای اخیر استفاده ازجداگرهای الاستومری در پلها، باعث بهبود عملکرد لرزه ای این نوع زیر ساخت های شهری شده است. نکته قابل ذکر از کاربرد این جداگرها در زیر عرشه پلهای دهانه بلند و یا با ارتفاع زیاد آن است که آنها تحت بار لرزه ای با چرخش دورانی قابل ملاحظه ای روبرو می گردند که بر رفتار آنها موثر می باشد. عملکرد این نشیمن های لاستیکی تحت بارگذاری خالص (فشار، برش، خمش) و یا ترکیب فشار- برش در سطوح مختلف مطالعه شده است، لیکن رفتار آنها تحت ترکیب این بارها که در آن اثر چرخش انتهایی جداگر لحاظ شده باشد، کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در این مطالعه با استفاده از یک مدل مکانیکی دو بعدی از جداگرهای الاستومری، رفتار آنها تحت اثر همزمان فشار، برش و چرخش انتهایی بررسی می شود. این مدل مکانیکی شامل سه لایه از فنرهای محوری با رفتار هیسترزیس غیرخطی است که نقش توزیع تغییر شکل های خمشی و فشاری را بر عهده دارند. با اعمال چرخش انتهایی بر این مدل مکانیکی، سختی چرخشی کل جداگر از برهم نهی اثر فنرهای محوری بدست می آید. مقایسه نتایج آنالیز خمشی استاتیکی مدل با نتایج مطالعات آزمایشگاهی نشان از تطابق مناسب مدل ماکروی بدست آمده دارد. بررسی مدل ارایه شده نشان می دهد که تغییرات سختی چرخشی با میزان بار فشاری نسبت مستقیم و با تغییر شکل برشی جداگر نسبتی معکوس دارد. در بررسی رفتار جانبی جداگرهای الاستومری نتایج نشان می دهد وجود چرخش تگیه گاهی بر جابه جایی برشی بحرانی جداگر تاثیری ندارد اما نیروی بحرانی متناظر را تحت تاثیر قرار می دهد.

    کلیدواژگان: جداگر الاستومری، مدل مکانیکی، چرخش تکیه گاهی، روش المان محدود، رفتار هیسترزیس غیر خطی
  • علی ماهیگیر، علیرضا اردکانی*، محمود حسنلوراد صفحه 6

    آزمایش بیرون‎کشیدگی بزرگ مقیاس برای بررسی رفتار بیرون‎کشیدگی ژیوگرید در ناحیه مهاربندی شده مورد استفاده قرار می‎گیرد. هنگامی‎که نیروی بیرون‎کشیدگی به ژیوگرید اعمال می‎گردد، این نیرو به تدریج در طول نمونه پیش می‎رود تا اینکه به انتهای نمونه برسد. به قسمتی از طول ژیوگرید که با فعال شدن مکانیرم اندرکنشی در آن، در برابر نیروی بیرون‎کشیدگی مقاومت می کند، طول موثر گفته می شود. جهت بررسی دقیق‎تر اندرکنش سطح تماس خاک و ژیوگرید، می بایست رفتار بیرون‎کشیدگی ژیوگرید بر مبنای طول موثر مورد ارزیابی قرار گیرد. در این مطالعه با انجام یک‎سری آزمایش بیرون‎کشیدگی بزرگ مقیاس، ضمن تخمین طول موثر ژیوگرید، به برسی نحوه توزیع تنش برشی، ضریب اندرکنش بیرون‎کشیدگی ، کرنش طولی سطح تماس دو نوع ژیوگرید تک سویه PET با ساختار هندسی یکسان و سختی متفاوت، مدفون در دو نوع خاک ماسه‎ای و ماسه حاوی 20% رس تحت اثر تنش‎های قایم موثر مختلف و بر مبنای طول موثر پرداخته شد. نتایج نشان داد مقدار نیروی بیرون‎کشیدگی جهت شروع حرکت آخرین نوار عرضی ژیوگرید با افزایش تنش قایم موثر در هر دو نمونه ژیوگرید و هر دو نمونه خاک افزایش پیدا کرد. همچنین، کرنش موثر در هر دو مرحله انتقال نیرو و بیرون‎کشیدگی در ژیوگرید سخت تر مدفون در ماسه و ماسه رس دار نسبت به ژیوگرید شکل پذیرتر ، کمتر بود. در مقادیر کم جابجایی‎های جلویی، افزایش سختی ژیوگرید موجب کاهش تنش برشی موثر در خاک ماسه‎ای و خاک ماسه رس دار می‎گردد. در تمامی آزمایش‎های بیرون‎کشیدگی ضریب اندرکنش بیرون‎کشیدگی موثر در نقطه تبدیل مرحله انتقال نیرو به مرحله بیرون‎کشیدگی حداقل مقدار را داشت.

    کلیدواژگان: طول موثر، تنش برشی، ضریب اندرکنش بیرون‎ کشیدگی، مقاومت بیرون‎ کشیدگی، ماسه رس‎دار
  • علی موحد، علی شفاعت*، میقات حبیبیان صفحه 7

    سرعت غیرمجاز به عنوان پرتکرارترین تخلف رانندگی در شهر تهران، علت 21 درصد از تصادفات سه ماهه اول سال 1398 استان تهران شناخته شده است. سرعت رانندگی تابع متغیرهای فردی رانندگان است که این مطلب برای شهر تهران تا کنون تنها بصورت محدود مورد مطالعه قرار گرفته است. این مطالعه قصد دارد با بررسی تواتر تخلف سرعت غیرمجاز با استفاده از ویژگی های فردی و پنداری مرتبط با رانندگان، رانندگان پر خطر را شناسایی نماید. در این راستا، اطلاعات 470 نفر از ساکنین شهر تهران در سال های 1397 و 1398 جمع آوری و مورد ارزیابی قرار گرفته است. مدل شمارش پرصفر دوجمله ای منفی با سطح اهمیت 1 درصد نشان می دهد که طول زمان فعالیت فیزیکی و ورزش در هفته (مثبت)، داشتن پندارهایی شامل کندرو بودن رانندگان دیگر (مثبت) و غیراخلاقی دانستن تخلف رانندگی (منفی) بر احتمال وقوع تخلف سرعت غیرمجاز اثرگذار بوده و به طور غیرمستقیم بر تواتر تخلف سرعت غیرمجاز اثر می گذارند. همچنین، متغیرهای تاخیر داشتن در بیشتر سفرهایی که فرد ملزم به رانندگی است (مثبت)، سابقه رانندگی کمتر از پنج سال (منفی) و داشتن بیمه بدنه خودرو (مثبت) به طور مستقیم بر تواتر تخلف سرعت غیرمجاز اثرگذار هستند. جهت بهبود وضعیت تخلفات در سطح شهر تهران پیشنهاد می شود با بازنگری در قوانین، سخت گیری بیشتری برای متخلفین پرتکرار و حذف برخی از امتیازهای رایج برای آن ها؛ مانند بیمه بدنه، در نظر گرفته شود. همچنین، تشکیل ساختار آموزشی نظام مند در زمینه آگاه سازی همگانی نسبت به تخلفات به صورت دوره ای -به ویژه برای رانندگان با سابقه بیشتر از پنج سال- می تواند موثر واقع شود.

    کلیدواژگان: تخلفات رانندگی، تخلف سرعت غیرمجاز، ویژگی های فردی، ویژگی های پنداری، مدل رگرسیون شمارش پرصفر دوجمله ای منفی
  • فرزین سلماسی*، بهرام نورانی، هادی ارونقی، فائزه رضایی صفحه 8

    سرریزها یکی از انواع سازه های هیدرولیکی می باشند که در سیستم های انتقال آب به منظور اهداف خاصی همچون افزایش عمق جریان در بالادست سازه جهت آبگیری و یا اندازه گیری دبی جریان به کار گرفته می شوند در این تحقیق به بررسی پارامترهای هیدرولیکی جریان و چگونگی وقوع جریان موجکی در سرریزهای لبه پهن مستطیلی به روش عددی با استفاده از روش حجم محدود پرداخته شد و نتایج آن با روش آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که محدوده ضریب دبی برای داده های آزمایشگاهی 321/0 تا 332/0 این درحالی است که با استفاده از مدل عددی این محدوده بین301/0 الی 354/0 می باشد. همچنین مشاهده گردید که در صورتی که عدد فرود جریان در مقطعی که کمترین عمق در روی تاج (dmin) اتفاق می افتد کمتر از مقدار 5/1 باشد (5/1>(Fr1، در بالای تاج سرریز موجک هایی به فرم سینوسی تشکیل می گردد، که می تواند دقت در قرایت اشل را کاهش و باعث ایجاد خطا در برآورد دبی عبوری گردد. برای جلوگیری از وقوع جریان موجکی، عمق جریان نباید از حد معینی کمتر گردد. در تحقیق حاضر جریان موجکی در شرایطی که نسبت عمق آب روی تاج سرریز به طول تاج سرریز در جهت جریان بزرگتر از 1/0 باشد(1/0 H/L) مستعدتر از سرریزهای لبه پهن حقیقی(4/0 H/L< ≤1/0) می باشد. همچنین با استفاده از روش رگرسیونی، رابطه ای برای تعیین ضریب دبی سرریزهای لبه پهن حقیقی با دقت بالاتر ارایه گردید.

    کلیدواژگان: سرریز، لبه پهن حقیقی، ضریب دبی جریان، جریان موجکی، روش حجم محدود
  • شیما لطیفی، مهدی حسینی*، مهدی مهدی خانی صفحه 9

    در این پژوهش اثر درجه حرارت و تعداد سیکل های گرم شدن - خنک شدن روی چقرمگی مود ترکیبی (I-II) بتن مورد بررسی قرارگرفته است. در سری اول آزمایشات، اثر درجه حرارت در یک سیکل گرم شدن- خنک شدن در دماهای محیط، 60، 150، 200، 300، 500، و 700 درجه سانتیگراد انجام شده و مشاهده می گردد که بیشترین و کمترین میزان چقرمگی شکست مود ترکیبی به ترتیب در دمای 150 و 700 درجه سانتیگراد می باشد. سری دوم آزمایشات که اثر تعداد سیکل های گرم شدن - خنک شدن بر روی چقرمگی شکست مود ترکیبی بتن در دمای 150 درجه و تحت زاویه انحراف 45 درجه بوده نشان می دهد که در سیکل اول، چقرمگی شکست افزایش و با افزایش تعداد سیکل های گرم شدن - خنک شدن میزان چقرمگی شکست مود ترکیبی کاهش می یابد. همچنین اثر زاویه بارگذاری نسبت به امتداد ترک در زوایای 0، 15، 28/8، 45، 60، 75 و 90 درجه بر روی چقرمگی شکست بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که در بتن با افزایش زاویه انحراف ترک، مقدار موثر چقرمگی شکست مود ترکیبی (I-II) افزایش می یابد و با افزایش زاویه انحراف ترک، چقرمگی شکست مود II تا زاویه 45 افزایش و بعد از آن کاهش می یابد در ضمن با افزایش زاویه انحراف ترک تغییر مود شکستگی از مود I در زاویه انحراف 0 درجه به مود ترکیبی (کشش - برش) برای زاویه انحراف کمتر از 28/8 درجه اتفاق می افتد. برای زاویه انحراف ترک بیش از 28/8درجه مود شکست از مود ترکیبی کشش- برش به مود ترکیبی فشار-برش تغییر می کند.

    کلیدواژگان: چقرمگی شکست، سیکل گرم شدن - خنک شدن، مود ترکیبی، بتن، زاویه انحراف ترک
  • نبی الله احمدی، مجید یزدان دوست* صفحه 10

    محدودیت ها موجود در هر یک از روش های پایدار سازی توده خاک سبب شده است تا در دهه اخیر، استفاده همزمان از چند روش مختلف در کنار هم در قالب یک سیستم مرکب ابداع و معرفی گردد. در این راستا، سیستم خاک مسلح شده ترکیبی به صورت تلفیقی از دو روش خاک میخ کوبی شده و خاک مسلح، ضمن اختصاص جایگاه مناسبی در میان روش های پایدار سازی، با استقبال گسترده ای مواجه شده است. عدم وجود شناخت کافی از عملکرد این سیستم نوظور بخصوص در شرایط لرزه ای، ما را بر آن داشت تا در تحقیق حاضر ضمن ساخت 5 مدل فیزیکی 1g با ارتفاع یکسان و طول میخ های مختلف بر روی میز لرزه و همچنین 10 مدل عددی با مقادیر متفاوت از ارتفاع دیوار و طول المان تسلیح، به بررسی عملکرد لرزه ای این سیستم در قالب مرزهای سطوح عملکرد، اشکال گوه گسیختگی، بزرگنمایی شتاب و تغییرمکان های افقی در شرایط لرزه ای مختلف پرداخته شود. نتایج بدست آمده حاکی از ورود سیستم به فاز پلاستیک و آغاز تشکیل گوه گسیختگی به ازاء تغییرمکان های افقی نرمالیزه شده 0.55 الی 1.1 درصد و 5 الی 5.6 درصد می باشد. همچنین مشاهده شد که گوه گسیختگی احتمالی به صورت ترکیبی از یک سطح منحنی با تقعر رو به پایین و یک سطح مایل با نقطه تلاقی مشخص می باشد. رشد ناگهانی 26 تا 33 درصدی تغییر شکلهای افقی سیستم ضمن عبور از مرز رده طولی 0.8H در خلال کاهش طول المانهای تسلیح صحت توصیه های آیین نامه FHWA را در خصوص انتخاب0.7H به عنوان طول بحرانی المانهای تسلیح در شرایط لرزه ای تایید کرد.

    کلیدواژگان: خاک مسلح ترکیبی، عملکرد لرزه ای، سطوح گسیختگی، آزمایش میزلرزه، مدلسازی عددی
  • محمدرضا زمانیان، علی خیرالدین*، علیرضا مرتضائی صفحه 11

    با افزایش جمعیت شهرها و کمبود فضاهایی برای ساخت وساز، ایجاد کاربری متنوع، معماری و زیبایی سازه ها نیاز به سازه های نامنظم بالاجبار در حال افزایش است. یکی از راه کارهای کاهش خطرات ساخت و استفاده از این سازه ها، استفاده از ابزارهای کنترل ارتعاشات در آن ها است. در مطالعه حاضر عملکرد میراگر مغناطیسی با کنترل کننده فازی برای کاهش ارتعاشات سازه نامنظم سختی تحت زلزله های دور و نزدیک مورد بررسی قرار گرفته است. ظرفیت میراگر مغناطیسی معرفی شده معادل 1000 کیلونیوتن است که در طبقه اول بین تراز کف و تراز سقف طبقه اول تعبیه شده است. سیستم فازی بر اساس سرعت نسبی دو سر میراگر طراحی شده است تا با مشخص شدن سرعت نسبی مقدار ولتاژ و در نتیجه نیروی کنترلی که به سازه وارد می شود تعیین گردد. سه حالت مختلف نامنظمی غیرهندسی در ارتفاع که شامل نامنظمی سختی با ضریب نامنظمی 60 درصد در یک سازه 10 طبقه استفاده و در نرم افزار اپنسیس مدلسازی شده است. این نامنظمی ها در سه مکان متفاوت ارتفاعی شامل نیمه پایینی ارتفاع سازه (طبقات 1 تا 5)، پایین ترین طبقه (طبقه اول) و طبقه میانی سازه (طبقه 5) مورد بررسی قرار گرفته است. برمبنای تحلیل های عددی انجام گرفته برای این سازه ها تحت تحریک ورودی زلزله های حوزه دور و نزدیک، تغییرمکان باقیمانده به طور میانگین به ترتیب 23.15% و 45.64% کاهش می یابد. علاوه بر بهبود معیارهای همچون حداکثر تغییرمکان، برش و لنگر پایه در هر دو نوع زلزله، بیش ترین بهبود در سازه نامنظم طبقه اول و کمترین آن برای طبقه میانی رخ داده است.

    کلیدواژگان: سازه های نامنظم در سختی، کنترل نیمه فعال، میراگرهای مغناطیسی، الگوریتم کنترل فازی، زلزله های دور و نزدیک
  • امیرحسین عامری، محمود عامری*، حمید شاکر، فائزه جعفری، بیت الله بدرلو صفحه 12

    استفاده از دو ماده پلی اتیلن ترفتالات (PET) و پودر لاستیک(CR) به صورت همزمان در مخلوط های آسفالتی به دلیل بهره بردن همزمان از خاصیت نرم شدگی پودر لاستیک و سخت شدگی پلی اتیلن ترفتالات ، میتواند منجر به حذف این دو ماه از طبیعت و ساخت مخلوط آسفالتی مقاوم تر با بهره مندی حداکثری از دو افزودنی CR و PET گردد. بدین منظور ، درصدهایی از دو افزودنی با مقادیر (0 و 100) % ، (25 و 75) % ، (50 و 50) % ، (75 و 25) % و (100 و 0)% باهم ترکیب شده و افزودنی را شکل داده اند که در دو درصد 10 و 15 درصد وزنی قیر به مخلوط اضافه شده اند، برای بررسی مخلوط های اصلاح شده ، از آزمایش های مدول برجهندگی، خزش دینامیکی، حساسیت رطوبتی و ITS استفاده شد. نتایج تحقیق نشان داده است که ماده ی معرفی شده دارای مشخصات مطلوب بوده است ، به طوریکه استفاده از دو افزودنی به ازای 15 % افزودنی دوگانه به قیر مصرفی ، منجر به افزایش 1.5 درصدی مدول برجهنگی و میزان خزش دینامیکی میگردد ، همچنین مقدار کشش غیر مستقیم در حالت خشک به میزان 1.14 برابر نمونه شاهد می شود که مقدار افزودنی در این نمونه 25 % پودرلاستیک و 75 % پلی اتیلن ترفتالات می گردد. از طرفی برای آزمایش حساسیت رطوبتی، نمونه حاوی 10 درصد پودر لاستیک تنها باعث بهبود حدود 11 درصدی حساسیت رطوبتی مخلوط می شود. در نهایت ، از شیوه شبکه عصبی به منظور برآورد نتایج آزمایشگاه استفاده شده استو دقت مدل سنجیده شده است.

    کلیدواژگان: پودر لاستیک، PET، مخلوط آسفالتی، شبکه عصبی، ضریب همبستگی
  • علی اصغر صفوی* صفحه 13

    روش های گوناگون تحلیل دینامیکی سازه ها با مفهوم مدهای طبیعی سر و کار دارند و در ریاضیات به مدهای طبیعی اصطلاحا بردارهای مشخصه گفته می-شود. روش مرسوم برای تعیین مدهای طبیعی یک سیستم حل مسئله مقادیر ویژه است. در این روش بر اساس ماتریس های سختی و جرم، ماتریس مشخصه ساخته می شود که با صفر قرار دادن دترمینان آن، فرکانس های طبیعی سیستم به دست می آید. با تعیین فرکانس ها، بردار مدهای ارتعاش ساخته می شوند. روشی که در این مقاله بیان می شود مبتنی بر تعیین مکان (مکان هایی) است که در هر شکل مد، جابجایی آن (آن ها) صفر است که به گره موسوم است. در واقع با این روش، یک سیستم با چند درجه آزادی در هر مد به چند سیستم با یک درجه آزادی تبدیل می شود که در محل گره های فرضی از یکدیگر جدا شده اند. جرم های سیستم های مزبور به طور هم زمان، با یک فرکانس ارتعاش می کنند که همان فرکانس ارتعاش در مد موردنظر است. هر فنری که بین دو جرم مجاور قرار دارد، در محل گره به دو فنر متوالی تفکیک می شود، به طوری که فنر اولیه دارای سختی معادل دو فنر متوالی (سری) جدید است. این روش درک فیزیکی مناسبی برای مفهوم مد ارتعاش ارایه می کند. روش به کار رفته دقیق بوده و در برخی موارد، ساده و سریع تر از روش مرسوم عمل می کند.

    کلیدواژگان: مدهای طبیعی، فرکانس طبیعی، گره، سیستم چند درجه آزاد، سیستم های یک درجه آزاد
  • چواد پارسا*، حسین حکیمی خانسر، علی دلیر حسین زاده، جلال شیری صفحه 14

    هدف کلی این مقاله انتخاب ویژگی های موثر و مدل سازی تنش خاک در سدهای خاکی در زمان ساخت با شبکه عصبی به کمک یک الگوریتم بهینه ساز و در ادامه نتایج مدل هیبریدی با روش های مرسومANFIS وGEP مقایسه شده است. پنج ویژگی شامل تراز خاکریزی، زمان ساخت سد، تراز مخزن (آبگیری)، سرعت آبگیری و سرعت خاکریزی به عنوان ورودی های مدل هیبریدی انتخاب شده است. با اجرای الگوریتم هیبریدی و تحلیل حساسیت و روش انتخاب ویژگی، تراز خاکریزی و زمان ساخت سد، موثرترین ویژگیها در مدلسازی تنش کل در سلول های منتخب بودند؛ زیرا ترکیب دوتایی شامل تراز خاکریزی و زمان ساخت در سلولهای TPC25.1 و TPC25.3 و TPC25.4 به ترتیب با مقادیر خطا (MSE) برابر 523/1، 747/2 و 750/0 موثرترین ویژگی ها در این سلول ها بودند. در سلول TPC25.2 انتخاب سه ویژگی تراز خاکریزی، زمان ساخت با توجه به مقدار خطای 245/5 بیش ترین تاثیر را در مدل سازی تنش کل خاک در این سلول داراست. مقایسه بین مدل ANN با ANFIS و GEP نشان داد، هرچند که اختلاف در دقت مدلها بسیار ناچیز است، می توان گفت هر سه مدل جواب قابل قبول و نزدیک به هم داشته اند. هم چنین نتایج نشان می دهد که هرچه پراکندگی داده های ورودی مدل بیشتر باشد، مدل استنتاج عصبی- فازی تطبیقی دارای توانایی بیشتری در شبیه سازی نسبت به دو مدل ANN و GEP است، زیرا در سلول TPC25.4 مدل ANFIS در دوره آزمون با شاخص های آماری R^2، RMSE ، MAEو NS به ترتیب برابر مقادیر 9955/0، 0227/0، 0185/0 و 9666/0 دارای عملکرد بهتری نسبت به دو مدل دیگر است.

    کلیدواژگان: سد خاکی، الگوریتم هیبریدی PSO-ANN، انتخاب ویژگی، سیستم استنتاج عصبی- فازی تطبیقی، تنش قائم خاک
  • عباس قدمی بدرلو*، غزاله پورموسوی، علی قمری صفحه 15

    افزایش استفاده از ورق های جدار نازک، لزوم بررسی عمیق تر رفتار این اعضا را نشان می دهد. با توجه به هزینه قابل توجه انجام کارهای آزمایشگاهی و از طرفی عدم دسترسی همیشگی به نرم افزارهای شبیه سازی عددی پیشرفته نظیر آباکوس، انسیس و...، نیاز به وجود روش طراحی ساده جهت ارزیابی مقاومت برشی ورق ها احساس می شود. این نیاز در دماهای بالا با توجه به تغییر مد خرابی برشی ورق فولادی در برابر حرارت بیش از پیش خود را نشان می دهد. در این مقاله، روابط طراحی برشی آیین نامه فولاد و پل آمریکا به کمک ضرایب کاهشی آیین نامه اروپا برای استفاده در دماهای بالا اصلاح شده و روابط و نمودارهای طراحی جهت تخمین مقاومت برشی نهایی و دمای متناظر با لحظه خرابی انواع ورق (سخت شده و سخت نشده) با شرایط مرزی مختلف با در نظرگرفتن تغییر مد خرابی پیشنهاد شده است. مطابق نتایج، نمودارهای پیشنهادی در هر دو دمای محیط و دمای بالا در ورق های فشرده دارای دقت بیشتری نسبت به ورق های غیرفشرده و لاغر هستند. بدین ترتیب که حداکثر اختلاف بین نتایج نمودارهای پیشنهادی و نتایج شبیه سازی اجزاءمحدود مقاله حاضر در دمای محیط در ورق های فشرده، غیرفشرده و لاغر به ترتیب به حدود %1/1، 23% و 28% می رسد. از طرفی نمودارهای پیشنهادی در دمای 400 و 600 درجه سانتیگراد تقریبا با حفظ دقت خود در محدوده ورق های فشرده، در تخمین مقاومت برشی ورق های غیرفشرده و لاغر منجر به خطایی در حدود 3% تا %11 می شوند. همچنین، حداکثر خطا در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی و عددی سایر محققین به ترتیب به حدود 20% و 4% محدود می شود.

    کلیدواژگان: آتش سوزی، لاغری ورق، تیرورق فولادی، مقاومت برشی، نمودار طراحی
  • سمیه صالحی، علی اسماعیلی، هادی فرهادی* صفحه 16

    تعیین کیفیت آب های زیرزمینی با توجه به ضرورت استفاده از آن ها در مصارف شرب، کشاورزی و صنعت، یک امر ضروری به شمار می رود. دشت رفسنجان به علت وجود باغات پسته یکی از اقتصادی ترین دشت های کشور محسوب می شود. بنابراین مدیریت صحیح و مطالعات دقیق آب های زیرزمینی در این دشت امری ضروری است. تحقیق حاضر در جهت ارزیابی کیفیت آب های زیرزمینی دشت رفسنجان با کاربرد کشاورزی انجام شده است. در مرحله اول پس از انتخاب پارامترهای ارزیابی کیفیت آب، وزن دهی به روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) انجام شده و سپس با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) کیفیت آب های زیرزمینی منطقه مورد مطالعه مدلسازی شد. با توجه به نتایج حاصل از پهنه بندی نهایی کیفیت آب زیرزمینی، حدود 6/1 درصد از منطقه مورد مطالعه دارای آب هایی با کیفیت خیلی خوب، 20 درصد دارای کیفیت متوسط، 7/52 دارای کیفیت نامناسب و 7/25 دارای کیفیت خیلی بدی می باشند. همچنین براساس تحلیل آماری دیاگرام ویلکوکس، آب 5/1 درصد از چاه های منطقه دارای کیفیت خوب، 2/16 درصد دارای کیفیت متوسط و 2/60 درصد دارای کیفیت نامناسب می باشند. 1/22 درصد از چاه ها نیز به دلیل کیفیت بسیار بد در دیاگرام جای نمی گیرند. این پژوهش نشان داد که با بکارگیری یک روش GIS-AHP مبنا، می توان این نوع داده را به صورت مکانی تجزیه و تحلیل کرد و نتایج متقن بدست آورد.

    کلیدواژگان: تعیین کیفیت آب زیرزمینی، دشت رفسنجان، تحلیل سلسله مراتبی، سیستم اطلاعات جغرافیایی، دیاگرام ویلکوکس
  • پیمان شادمان، آرمین عظیمی نژاد*، عبدالرضا سروقد مقدم، محمدعلی جعفری صفحه 17

    اتصالات گیردار جوشی تقویت نشده در زلزله 1994 نورتریج در ناحیه جوشهای نفوذی بال تیر به ستون دچار شکست ترد و زودرس شدند، محققان به منظور بهبود رفتار لرزه ای اتصالات صلب، اتصالات با مقطع کاهش یافته تیر را پیشنهاد دادند. شکست ترد جوش نفوذی و کمانش پیچشی جانبی بال تیر در محل تشکیل مفصل پلاستیک در اتصالات کاهش یافته بال تیر، سبب شد تا شکلهای اصلاح شده از این نوع اتصالات پیشنهاد گردند. از شکلهای نوین این نوع اتصالات می توان به اتصالات سوراخکاری شده بال تیر با ردیفهای سوراخکاری موازی اشاره کرد. در این مطالعه، به منظور بهبود عملکرد اتصالات با ردیفهای سوراخکاری موازی بال تیر، از آرایشهای سوراخکاری مایل بال تیر نسبت به محور تیر همراه با تغییر قطر سوراخها استفاده شد. بررسی ها نشان داد که در آرایش سوراخکاری مایل، مقدار دوران پلاستیک 0.059 رادیان است که 7.3 درصد بیشتر از دوران پلاستیک اتصال برش دایره ای می باشد. همچنین در مناسبترین نمونه آرایش سوراخکاری مایل، شاخص کرنش پلاستیک معادل مرکز و گوشه خط جوش بترتیب تا 92.3 و 87.7 درصد نسبت به اتصال برش دایره ای بال تیر، کاهش یافته است. شاخص میسز مرکز و گوشه خط جوش اتصال سوراخکاری مایل بترتیب تا 45.5 و 39.9 درصد نسبت به اتصال برش دایره ای بال تیر، کاهش یافته است که نمایانگر عملکرد مناسبتر و حساسیت کمتر این نوع اتصال در مقابل شکست ترد جوش نفوذی اتصال تیر به ستون در مقایسه با اتصال برش دایره ای بال تیر و اتصالات با آرایش سوراخکاری موازی می باشد.

    کلیدواژگان: آرایش سوراخکاری مایل بال تیر، رفتار چرخه ای، شاخص کرنش پلاستیک معادل، شاخص فشار، شاخص میسز
  • گرشاسب خزائنی*، علی خزائنی صفحه 18

    پروژه های ساخت، درگیر حجم قابل ملاحظه ای از ریسک ها هستند که موجب می شود، توافق بر نحوه تخصیص ریسک ها بین عوامل بیشترین مدت زمان مذاکرات قراردادی را به خود اختصاص داده و در واقع شرط موفقیت پروژه شناخته می شود. به دلیل برداشت های متفاوت و منافع متضاد عوامل پروژه، مذاکرات تخصیص ریسک به منظور انتخاب تخصیص بهینه ریسک ها، فرآیندی دشوار و پر هزینه است. در این مقاله با مدلسازی مذاکرات تخصیص ریسک در چهارچوب تحلیل حل اختلاف بر مبنای تیوری بازی ها، یک رویکرد تصمیم گیری بر مبنای مدل گراف برای حل مذاکرات قراردادی و انتخاب تخصیص ریسک بهینه توسعه داده شده است. در این رویکرد، با تحلیل رفتار بازیگران و تصمیم گیرندگان فرآیند تخصیص ریسک، اولویت های تصمیم گیری ذینفعان در قالب تحلیل هزینه - فایده هر تخصیص ریسک محاسبه شده و با پیش بینی حرکت های متقابل هر طرف برای کسب بیشترین منافع یا فرار بیشترین زیان، مدلی خاص برای دستیابی به تفاهم بین تصمیم گیرندگان به منظور توافق بر انتخاب تخصیص بهینه ارایه می شود. مدل پیشنهادی در قالب یک برنامه نرم افزاری در محیط متلب پیاده سازی شده است و نتایج آن در یک پروژه موردی حوزه آب و نیرو مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است. مدل پیشنهادی این مزیت حیاتی را دارد که بر خلاف مطالعات مشابه، صرفا عامل مسیول مدیریت ریسک را تعیین نمی کند بلکه اقدامات لازم برای رسیدن به تخصیص ریسک متعادل را بیان کرده و تبعات تصمیم را برای تصمیم گیرنده روشن می نماید.

    کلیدواژگان: مدیریت ریسک، مذاکرات تخصیص ریسک، مدیریت پروژه، تئوری بازی ها، تصمیم گیری
  • مصطفی آدرسی* صفحه 19

    عمده مشکلی که مانع از استفاده از رویه های بتن غلتکی شده است مقاومت اصطکاکی و بعضا مقاومت سایشی کم آن به ترتیب به دلیل کوبیدگی مخلوط و عدم عمل آوری مناسب در حین اجرا است. برای رفع این دو مشکل، در این مقاله بافت-های ماکرو به سه روش مختلف دانه نشانی (سه مورد)، نقش اندازی (دو مورد) و جاروکشی (دو مورد) بر روی نمونه های بتنی ایجاد شدند. همچنین به منظور بهبود بافت میکرو ازآنجاکه بافت میکرو به میزان قابل ملاحظه ای به کیفیت ریزدانه های مصرفی در بتن وابسته است در این تحقیق از ریزدانه های سیلیسی، آهکی و ترکیب 50-50 درصد این دو باهم به صورت شکسته و طبیعی، درمجموع 8 طرح اختلاط استفاده شد. هدف از این مقاله بررسی پایایی مقاومت سایشی بافت های میکرو و ماکرو مخلوط های بتن غلتکی به روش شبیه سازی پیشنهادشده در استاندارد ASTM C 944 است. پس از تحلیل و بررسی نتایج به دست آمده مشخص شد که بافت های مختلف مقاومت سایشی تقریبا یکسانی دارند. نتایج مختلف نشان داد که، مقاومت سایشی با تغییرات بیشتری به طرح اختلاط بتن وابسته است. بدین معنی که ماسه سیلیس شکسته بیشترین مقاومت سایشی و ماسه آهک طبیعی کمترین مقاومت سایشی را داشت. نتایج نشان داد به جز ماسه سیلیسی شکسته که بهترین مقاومت سایشی را ایجاد می کرد، ترکیب مصالح آهکی و سیلیسی طبیعی باهم باعث بهبود مقاومت سایشی مخلوط نسبت به مخلوط های ساخته شده با هر یک از این سه نوع ماسه می شود. در انتها با پیشنهاد چند طرح اختلاط منتخب، مخلوط بهینه از منظر نیل به مقاومت سایشی مطلوب و اقتصادی بودن طرح، پیشنهاد گردید.

    کلیدواژگان: روسازی بتن غلتکی، مقاومت سایشی، بافت ریز، بافت درشت، طرح اختلاط بهینه
  • سید امیرحسین مدنی، سید محمد میرحسینی*، احسان الله ضیغمی، علیرضا نظام آبادی صفحه 20

    بتن دارای مقاومت زیادی در فشار می باشد ولی مقاومت کششی بسیار پایین و شکنندگی نسبتا زیاد آن باعث گردیده که در آیین نامه های طراحی مقاومت کششی برای بتن منظور نگردد. استفاده از الیاف فولادی در ماتریس های بتنی باعث کاهش ضعف شکنندگی و تردی بتن می گردد. بهبود مشخصات مکانیکی، ماتریس های بتنی مسلح به الیاف فولادی را به مصالحی مناسب برای کاربردهای سازه ای تبدیل می نماید. در تحقیق حاضر، مشخصات مکانیکی کامپوزیت های پایه سیمانی مسلح به درصدهای حجمی مختلف الیاف (1% و 2%) مورد بررسی قرار گرفته است. ماتریس پایه سیمانی، دارای مقاومت فشاری 64 مگاپاسکال و الیاف به کار رفته از خانواده درامیکس می باشند(4D, 3D , 5D). در این پژوهش جهت بررسی مقاومت خمشی، آزمون خمش 4 نقطه ای روی المان های خمشی مسلح به درصدهای مختلف الیاف فولادی انجام گرفته است. پارامترهای خمشی شامل نمودار نیرو-تغییرمکان، نحوه ترک خوردگی، میزان جذب انرژی و تنش خمشی ارزیابی و مقایسه شده اند. نتایج نشان می دهند در برخی از نمونه ها رفتار سخت شوندگی کرنشی تا قبل از تمرکز ترک و گسیختگی و سپس رفتار نرم شوندگی کرنشی اتفاق می افتد. بروز رفتار سخت شدگی باعث بهبود مشخصات مکانیکی مصالح می شود. در این حالت گسیختگی نمونه ها از طریق ایجاد ترک های متعدد اتفاق می افتد..

    کلیدواژگان: کامپوزیت های پایه سیمانی، رفتار سخت شوندگی، نرم شوندگی کرنشی، ترک های متعدد، الیاف فولادی درامیکس
|
  • Bahareh Katebi, Abas Ghalandarzadeh, Mehdi Derakhshandi *, Navid Ganjian Page 1

    The cyclic triaxial test has been widely used to evaluate the liquefaction potential of soil over the past few decades. When a specimen is subjected to repeated shear loading, the sand particles tend to rearrange their stacking into a denser state. While drainage is prevented, the generation of pore pressure and loss of effective stress have resulted. This paper presents a systematic experimental investigation into liquefaction behavior of saturated sand subject to seismic loading with various relative densities such as 30, 50 and 70 percent. Dynamic triaxial tests were run on saturated firozkooh sand using irregular time history loads that recorded during the 1999 Chi-Chi earthquake in Taiwan. The records could be classified as shock and vibration type waveforms. The effect of each type of waveforms and relative densities of sand samples on liquefaction potential of sand was evaluated also in order to compare these results with previous studies, some cyclic tests have been done with various relative densities 30, 50 and 70 percent. The triaxial test results indicate that the pore pressure generation and liquefaction resistance of sand are influenced by the relative densities and the type of irregular loadings. Also with the increasing duration of the records in the same PGA, the vibration waveform have more liquefaction potential than shock waveform.

    Keywords: Liquefaction, Dynamic triaxial tests, Relative density, Firozkooh sand, Irregular time history loads
  • Jafar Chabokpour * Page 2

    The Muskingum model in both types of the linear and non-linear is one the most common models in the flood routing through the river reaches. Because of the similarity between the shape of the flood hydrograph and pollution breakthrough curves, it is tried to examine the applicability of the non-linear Muskingum model in the prediction of the contaminant concentration in downstream of the river reaches. The field data series of the MONOCACY and ANTIETAM Creek Rivers which were gathered by USGS have been used. During the tests, Rhodamine were used and the concentration pollute graphs were acquired in the four and eight cross sections of the mentioned rivers, respectively. The triple sets of the model parameters have been extracted in each reach, then the BC curves have been simulated in each position using them. It is observed that this model can rebuild the dimensions of the exit BC curve properly but, it also has some limitations in the modeling of the convection term of the pollution using average flow velocity. For its solution, the extracted BC curves have been transported along the time axis with magnitude of L/u in which L is reach length and u is the average flow velocity. Also, for better understanding of the effects of the model parameters in the simulated concentrations, the sensitivity analysis have been performed and it is found that the parameters of the m, k and x are the most to less effective parameters in the concentration calculation, respectively.

    Keywords: River, Pollution, Muskingum, Flood, breakthrough
  • Sima Bahram Ghannad, Masoud Hajialilue Bonab *, Maral Ghorbani Barazin Page 3

    In recent earthquakes, many buried structures, including tunnels and lifelines, have been seriously damaged. It is noteworthy that the phenomenon of soil liquefaction has a significant role in the occurrence of these damages. The enormous damage because of soil liquefaction, has motivated the study of uplifting of lifelines. Therefore, in this research, it has been attempted to study uplift of buried pipe in liquefiable soil by physical modeling. The soil used in this study was Gum tape sand and the shaking table was used to simulate the seismic load. Also, due to the importance of the deformation mechanism in this process, particle image velocimetry technique has been used. The buried pipe (at three depths of 1.5, 2.5 and 5 times the diameter of the pipe) has been subjected to seismic load and then deformation mechanism of it has been discussed. The results show that by decreasing the buried depth of the pipe, due to the relatively high pore water pressure at the lower soil depth, the overpressure created after the dynamic loading tends to dissipate and flow to low pressure points (surface area) and because of upward flow in the surface area, the uplift will continue to some extent. Also, the displacement vectors around the pipe are circular rings that try to uplift the pipe.

    Keywords: Liquefaction, Uplift, Buried Pipes, Particle Image Velocimetry, Physical Modeling
  • Siavosh Hohari, Ehsan Seyedi Hosseininia * Page 4

    Sand production, which is a critical phenomenon in the oil and gas well walls, is numerically investigated in this research. The main goal is to study the particulate mechanism of sand ‎‎production in unbonded assemblies and examine the effects of stress level and pressure drawdown on the ‎model. Discrete Element Method (DEM) in combination with the Lattice-Boltzmann Method (LBM) is selected to simulate the fluid flow ‎through porous media. The Immersed Moving ‎Boundary method is used to couple the DEM and LBM methods. After developing a computer ‎program, a 2D model of sand production is simulated under radial flow. The simulation results show that as the confining stress ‎increases, the number of produced particles and sand production rate increases. After the initiation of sand production, the sanding rate decreases in all models ‎due to the formation of sand arches around the central hole. These sand arches are weak and ‎usually unstable, and after the collapse of every arch, the new arch is formed and replaces the ‎previous one with a larger diameter. The results also show that the pressure drawdown has a negligible effect on sand production at low stress levels. However, at high stress levels, the increase of pressure drawdown significantly increases the number of produced particles (a 50% increase in pressure led to more than twice produced particles). It is also found that the 2D coupled DEM-LBM is a ‎promising tool to predict the mechanism that governs sand production and its main influencing ‎factors‎.

    Keywords: discrete element method, Lattice-Boltzmann Method, Radial flow, Sand arch, Sand production
  • Touraj Taghikhany *, Vahid Garoosi Page 5

    The use of multilayer elastomeric bearings in bridges has showed that application of this bearings improved seismic behavior of this types of infrastructures during recent earthquakes. Applications of the elastomeric isolation bearings in long-spans or tall pier bridges can experience rotation due to flexure of the deck or the piers, that it can be effective on their seismic performance. In current study, a two-dimensional mechanical model of elastomeric bearings, under the simultaneous effect of pressure, shear and end rotation is investigated. This mechanical model consists of three layers of axial springs with nonlinear hysteresis behavior that play the role of bending and compressive deformation distribution. The model can take into account end rotations of the bearing, and the overall rotational stiffness includes the effect of the variation of vertical load on the bearing. Comparison of the results of nonlinear static bending tests of this model with the results of laboratory studies shows very well agreement. The results indicate that rotational stiffness increases with higher values of vertical pressure, however decreases with increasing shear deformation. As conclusion, end rotation does not affect the critical displacement appreciably, but it significantly influences on the critical shear force.

    Keywords: Elastomeric isolation bearings, mechanical model, rotational support, finite element method, nonlinear hysteresis
  • Ali Mahigir, Alireza Ardakani *, Mahmood Hassanlou Rad Page 6

    The large scale pullout test is used to investigate the pullout behavior of the geogrid in the anchorage zone. When pullout force is applied, tensile force gradually transmitted from the front part to end of geogrid. The active length is the part of the geogrid sample on which the activation of interaction mechanism resists against the applied force. In order to investigate more accurately the interaction between soil and geogrid, the geogrid pullout behavior should be evaluated based on the active length. In this study, a series of large scale pullout tests carried out to investigate the distribution of shear stress, pullout interaction coefficient and longitudinal strain of two types of uniaxial PET geogrid with same geometry and different stiffness embedded in two types of sandy soil and sand containing 20% clay based on active length. The results showed that, the pullout force required to move the last transverse bar of geogrid, increased with increasing of vertical effective stress in both type geogrid. Moreover, the active strain of stiffer geogrid embedded in clean sand and clayey was greater than that measured in the more extensible geogrid in both transfer load and pullout stage. At small frontal displacements, increasing the geogrid stiffness decreases the active shear stress in sandy and clayey sand soil. In all pullout tests, the lowest active pullout interaction coefficient occurred at the beginning of the pullout phase.

    Keywords: Active length, shear stress, pullout interaction coefficient, pullout load, clayey sand
  • Ali Movahed, Ali Shafaat *, Meeghat Habibian Page 7

    Speeding -as the most frequent driving violation- has been the cause of 21% accidents in the first three months of 1398 in Tehran. Over speeding behavior has roots in drivers’ individual attitudes which has not been studied enough for drivers in Tehran. This study examined the association between speeding violation frequency and drivers' attributes including socioeconomic characteristics and their attitudes toward driving. A Zero-inflated negative binomial regression model was built using a cohort of 470 adult drivers data the number of tickets they received in three month periods and their individual attributes. Results show that hours of physical activity and exercise per week, some perceptions such as "other drivers move slowly" and "Traffic violations are an immoral act" affect the occurrence and the frequency of speeding. Besides, having delays in most trips that require driving, less than five years of driving experience and having vehicle body insurance directly affect the frequency of speeding. Based on the results, it can be concluded that reviewing the rules can be effective in reducing speeding violations, for instance, adding some penalties in body insurance contracts for the number of speeding violations. Also, education courses for raising public awareness toward violations can be effective, especially for drivers with more experiences and speeding violations.

    Keywords: Driving violations, speeding violation, individual characteristics, attitudes, zero-inflated negative binomial regression model
  • Bahram Nourani, Hadi Arvanaghi, Faezeh Rezaei Page 8

    Weirs are common hydraulic structures that can be used in conveyance water canals for increasing the water depth upstream of turn outs or measurement of flow discharge. In this study the effect of hydraulic parameters and creation conditions of undular flow in broad crested weirs were investigated numerically using the finite volume method and the results were evaluated by the experimental method of other researchers. Results indicated that discharge coefficient (Cd) for experimental data are between 0.321-0.332, whereas Cd for numerical simulation (using ANSYS FLUENT) are between 0.301-0.354. Over the crest where the minimum water depth (dmin) is happen, when Fr1 is less than 1.5 (Fr10.1. Thus it can be resulted that long broad -crested weirs (H/L

    Keywords: Broad crested, weir, Discharge Coefficient, undular flow, Finite volume method
  • Shima Latifi, Mahdi Mahdikhani Page 9

    In this research, the effects of temperature and number of heating–cooling cycles on the mode I, mode II and the effective value of the mixed-mode I-II fracture toughness of concrete were investigated. In the first series, the effect of temperature was studied in a heating–cooling cycle at ambient temperature (25°C) and 60, 150, 200, 300, 500, and 700°C. The highest and lowest mode I, mode II and the effective value of the mixed-mode I-II fracture toughness were, respectively, observed at 150 and 700°C. In the second series of tests, the effect of number of heating–cooling cycles was investigated on the mode I, mode II and the effective value of the mixed-mode I-II fracture toughness of concrete specimens at 150°C and a crack inclination angle of 45°. According to the results, the mode I, mode II and the effective value of the mixed-mode I-II fracture toughness increased in the first cycle and decreased with increasing the number of heating–cooling cycles. As the crack inclination increased, the effective value of the mixed-mode I-II fracture toughness of the concrete specimens increased. The mode II fracture toughness increased up to a crack inclination angle of 45° and then decreased. Moreover, with increasing the crack inclination angle, the mode I fracture at the inclination angle of 0° was changed into the mixed-mode (tension–shear) fracture at inclination angles smaller than 28.8°. The mixed-mode tension–shear fracture was changed into the mixed-mode compressive–shear fracture at crack inclination angles larger than 28.8°.

    Keywords: Fracture Toughness, heating–cooling cycle, Mixed-mode, Concrete, crack inclination angle
  • Nabiallah Ahmadi, Majid Yazdandoust * Page 10

    In this study, a series of 1-g shaking table tests using variable-amplitude harmonic excitations were performed on 0.8 m high MSE/Soil nail hybrid wall models to investigate the seismic behavior of this innovative retaining system. Ten finite element models were also prepared with different wall height and nail length to carry out a parametric study. It was found that in models with constant length of steel strip, the deformation mode of MSE/Soil nail hybrid walls highly depends on the length of nails, so that the combination of a base sliding and overturning deformation mode was observed as the predominant mode of deformation. Irrespective of different nail lengths, the pattern of the observed failure mechanisms included a moving block and a combination of a reverse curve and flat failure surface with certain intersection point. Also, a range of ∆x/H = 0.62 - 1.10 % as a transitional level from quasi-elastic to plastic state and based on starting the development of active wedge failure, a range of ∆x/H = 5.0% - 5.6 % as a transitional level from plastic to failure state were determined. On the other hand, according to the significant increase in wall displacements by decreasing the L/H ratio of 0.7, L/H= 0.7 was presented as the critical ratio in seismic conditions.

    Keywords: MSE, Soil nail hybrid wall, Dynamic Failure Mechanism, Seismic Performance levels, Shaking Table Test, Numerical modeling
  • Mohammadreza Zamanian, Ali Kheyroddin *, Alireza Mortezaei Page 11

    With the increase in the population of cities and the lack of spaces for construction, the creation of diverse uses, architecture and beauty of structures, ،he performance of a magnetic damper with a fuzzy controller to reduce the vibrations of an irregular hard structure under near and near earthquakes has been investigated. In the present study, the performance of a magnetic damper with a fuzzy controller reduce the vibrations of an irregular stiffness structure under near and far field earthquakes has been investigated. The capacity of the introduced magnetic damper is equal to 1000 kN, which is installed in the first floor between the floor level and the ceiling level of the first floor. Three different types of irregularities in height, including hardness irregularities with a coefficient of 60%, are used in a 10-story structure and are modeled in the OpenSees software. These irregularities have been investigated in three different elevation locations including the lower half of the structure height (floors 1 to 5), the lowest floor (1st floor) and the middle floor of the structure (5th floor). Based on the numerical analyzes performed for these structures under the excitation of near and far field earthquakes, the residual displacement is reduced by an average of 23.15% and 45.64%, respectively. In addition to improving criteria such as maximum displacement, shear, and base anchorage in both types of earthquakes, the most improvement occurred for the irregular structure on the first floor and the least for the irregular structure in the middle floor.

    Keywords: Stiffness irregular structures, Semi-Active Control, Magnetorheological damper, Fuzzy controller, far &, near field earthquake
  • Amirhossain Ameri, Hamid Shaker, Faezeh Jafari, Baitollah Badarloo Page 12

    Simulteness of this two additive due to take advantage of softing property of crumb rubber and harddenin property of PET can be lead to elimation of these two material from the nature as well as making more resistance asphalt mixture. The additive used in this study is a combination of rubber powder and polyethylene terephthalate, which is found in percentages (0 and 100), (25 and 75), (50 and 50), (75 and 25) and (100 and 0), are combined to form a dual additive. The desired additives were mixed with bitumen in 10% and 15%. Dynamic creep tests, modulus of erosion, moisture sensitivity and ITS have been used to evaluate asphalt mixture. In the numerical part, ANFIS neural network method has been used to estimate the results. The results showed that the addition of PET increased viscosity and also reduced density. The addition of PET to the additive (25% modifier) reduces the psychological number. On the other hand, the addition of 15 % modifier containing 0.75 CR increases the dynamic creep and reliesient moduls by about 52 %. Also, the addition of 15 % modifier containing 0.75 % PET increases the indirect tensile strength (Kpa) by about 14 % , to test the moisture sensitivity, a sample containing 10% rubber powder only improves about 11% of the moisture sensitivity of the mixture The ANFIS method is used to estimate the results of experimental test.

    Keywords: Rubber Powder, PET, Asphalt Mixture, Neural Network, Correlation coefficient
  • Aliasghar Safavi * Page 13

    Diverse methods of dynamic analysis of structures are associated with natural modes concept which are equal to characteristic vectors in math. The common approach for determining of natural mode shapes is a characteristic values problem. In this approach a characteristic matrix is made by having stiffness and mass matrices. An equation will be obtained when the determinant of the characteristic matrix is equal to zero. That equation roots are natural frequencies. Finally, modal vectors will be obtained for every frequency. This paper method is established on the base of node concept, which is the point of a mode shape with zero displacement. In this method a system with two or more degrees of freedom is transformed to two or more isolated systems with one- DOF. Those systems are isolated in node places and vibrate with same frequencies in every mode. Each spring which located between two adjacent lumped mass will be converted to series combination of two separated springs. Proposed method provides a good physical understanding about the concept of vibration modes. Besides, this method is accurate and sometimes is simpler and quicker than common method.

    Keywords: Natural modes, Natural Frequencies, node, M-DOFs system, one- DOF systems
  • Javad Parsa *, Arvand Hakimi Khansar, Ali Hoseinzadeh Dalir, Jalal Shiri Page 14

    The general purpose of this paper is to select effective features and model soil stress in earth dams at the time of construction with the neural network using an optimization algorithm and then compare the results of the artificial neural network model with usual ANFIS and GEP methods. Five features including fill level, dam construction time, reservoir level (dewatering), dewatering speed and embankment speed were selected as hybrid model inputs. By performing hybrid algorithm and sensitivity analysis and feature selection method, fill level and dam construction time, the most effective features were in modeling the total stress in selected cells, because the dual composition including fill level and construction time in TPC25.1, TPC25.3 and TPC25.4 cells, The error values (MSE) of 1.523, 2.747 and 0.750 were the most effective features in these cells, respectively. In TPC25.2 cell, the selection of three features including fill level, construction time and dewatering level according to the error (MSE) value of 5.245, has the greatest effect in modeling the total soil stress in this cell. Comparison between ANN model with ANFIS and GEP showed that although the difference in the accuracy of the models is very small, it can be said that all three models had acceptable answers. The results also show that the higher the dispersion of the model input data, the more the ANFIS model has the ability to simulate than the two models ANN and GEP,

    Keywords: Earth Dam, PSO-ANN hybrid algorithm, feature selection, ANFIS, Soil vertical stress
  • Abbas Ghadami *, Ghazaleh Pourmoosavi, Ali Ghamari Page 15

    It seems necessary to develop a simplified design approach in order to evaluate the shear strength of web panels under fire condition as the size of furnaces is limited, the cost of experiments aimed at testing the fire resistance of structures is quite high and access to simulation software packages such as ANSYS and ABAQUS is not always guaranteed. In this paper, web panel shear design relationships of AISC360-16 and AASHTO-14 specifications are exploited to be used in fire conditions. To this end, the stress-strain reduction factors provided in EN 1993- 1-2 are directly applied. Afterwards, the design curves are proposed for prediction of the ultimate shear strength and limiting temperature of steel plate girders under fire by taking into account the strength degradation caused by high temperatures and the effects due to sectional instability. According to the results, the proposed curves are more accurate in compact plates with plastic shear buckling at both ambient and high temperatures. However, by increasing the web slenderness, the difference is increased. At ambient temperatures, the maximum difference for compact, noncompact, and slender web plates is about 1.1%, 23%, and 28%, respectively. The difference at 400 C0 reaches to almost 3% and 7% for non-compact and slender web panels, respectively. In addition, at 600 C0, especially for slender plates, proposed curves yield values that are nonconservative for ultimate shear strength such that the difference is about 11%. Also, the maximum difference for existing experimental and numerical studies is about 20% and 4%, respectively.

    Keywords: Fire, Plate slenderness, Steel plate girder, Shear Strength, Design diagram
  • Somayeh Salehi, Ali Esmaeily, Hadi Farhadi * Page 16

    Determining the quality of groundwater is one of the key elements of water usage in drinking, agriculture and industry sectors. Rafsanjan plain is one of the most economical plains in the country due to the existence of pistachio orchards. Therefore, proper management and careful study of groundwater in this plain is essential. The present study was conducted to evaluate the groundwater quality of the Rafsanjan plain with agricultural applications. In the first stage, after selecting the effective parameters in water quality assessment, weighting was performed by Analytic Hierarchy Process (AHP) and then the groundwater quality of the study area was modeled using GIS software. According to the results of the final zoning of groundwater quality, about 1.6% of the study area has very good quality water, 20% has medium quality, 52.7 has poor quality and 25.7 has very poor quality. In addition, based on the statistical analysis of Wilcox diagram, 1.5%, 16.2%, and 60.2% of the wells in the study area had good, medium and poor quality, respectively. Moreover, 22.1% of the wells are not included in the diagram due to very poor quality. This research revealed that a GIS-AHP based method can analyze this kind of data spatially and consistent results could be obtained.

    Keywords: Determination of Groundwater Quality, Rafsanjan Plain, Analytical Hierarchy Process, Geographical Information System, Wilcox Diagram
  • Peyman Shadman, Armin Aziminejad *, Abdolreza Sarvghad Moghadam, Mohammad Ali Jafari Page 17

    Because unreinforced welded connections (WUFs) were brittle and prematurely fractured in the 1994 Northridge earthquake in the area of penetrating welds in the beam-to-column connection, the researchers proposed RBS connections to improve the seismic behavior of rigid connections. The brittle failure of weld in the beam-to-column connection and the lateral buckling of the beam flange in the reduced sections of the beam flange led to the proposed modified forms of this type of connection. The new type of connection includes drilled flange connection (DFC) with parallel rows of holes. In order to improve the performance of these DFCs, in this study, beam flange drilling arrangements were used with an inclined arrangement of holes with different hole diameters. The study showed that in the inclined arrangement of a hole, the amount of plastic rotation is 0.059 radians, which is 7.3% more than the plastic rotation of the same RBS connection. Also, in the connection sample DFC7 with the most suitable oblique drilling arrangement, the equivalent plastic strain index in the center and corner of the penetration welding line has decreased to 92.3% and 87.7%, respectively, compared to conventional RBS connections. Mises index in this connection in the center and corner of the penetration welding line has decreased to 45.5% and 39.9% compared to RBS connections, respectively, indicating better performance and less sensitivity of this type of connection to the problems of the penetration welding area of the beam-to-column connection compared with conventional RBS connections and DFC connections with the parallel arrangement.

    Keywords: inclined arrangement of holes in beam flange, cyclic behavior, Equivalent Plastic Strain Index (EPEQI), Pressure Index (PI), Mises Index (MI)
  • Garshasb Khazaeni *, Ali Khazaeni Page 18

    Risk allocation, the definition and division of responsibility associated with a possible future loss or gain, seeks to assign responsibility for a variety of hypothetical circumstances should a project not proceed as planned. The result of improper risk allocation is increased costs, project delays and services which fail to deliver value-for-money to the community. A decision support system based on the graph model is presented for systematically resolving construction Risk Allocation. In this model mainly assumed success of a contract needs to agreement on how risks allocated by parties. The Risk Allocation analysis process considers the decision participants, their decision options, and their relative preferences when modeling the negotiation. This model is then used to perform an in-depth stability analysis in order to ascertain the possible compromise resolutions or equilibria. The model predicts the sequence of decisions that took place in the dispute and furnishes an array of useful strategic insights about the Risk Allocation. Moreover, a sensitivity analysis is executed to determine how changes in preferences can affect the equilibrium results. This Risk Allocation procedure is useful for both researchers and practitioners to better deal with the dispute-prone nature of the construction industry.

    Keywords: Risk Management, RISK ALLOCATION, Project management, game theory, decision making
  • Mostafa Adresi * Page 19

    The roller-compacted concrete pavement (RCCP) surface is almost smooth and without texture due to the vibrating rollers in the construction process. The lack of texturing causes a decrease in skid resistance in RCCP. For this purpose, different scenarios were proposed to create surface texture at micro and macro levels and provide the necessary friction. To provide friction at micro-scale, siliceous and calcareous sand and a combination of 50-50 of them with broken and natural aggregate shape was used in the construction of 8 RCCP mixing designs. In addition, in order to provide macro-texture, each of the eight mixing designs was texturing by methods such as seeding (three cases), stamping (two cases), and brooming (two cases). The purpose of this paper is to investigate the durability of various micro and macro textures created on RCCP surfaces by the simulation method proposed in the ASTM C 944 standard. The results showed that different textures have almost the same abrasion resistance. Among these, the seeding texture with the grain size of 4.75-9.5 mm has the weakest, and the stamp texture of 4 x 4 cm has the most durable abrasion resistance. Changes in abrasion resistance were associated with more changes in the mixing design. This means that crushed silica sand had the highest and natural lime sand had the lowest abrasion resistance. The results demonstrated that the combination of calcareous and siliceous materials improves abrasion resistance. In this regard, the higher the fracture rates of combined sand, the better the abrasion resistance.

    Keywords: Rolled compacted concrete pavement, abrasion resistance, Micro-texture, Macro-texture, optimum mix proportion
  • Seyyed Amir Hossein Madani, S.Mohammad Mirhosseini *, Ehsanollah Zeighamie, Alireza Nezamabadi Page 20

    Concrete has high compressive strength but has very low tensile strength, and relatively high fragility has made the tensile strength of concrete impossible in design regulations. The use of steel fibers in concrete matrices reduces the brittleness and fragility of concrete. Improving the mechanical properties makes the reinforced concrete matrix with metal fiber a suitable material for structural applications. In the present study, the mechanical properties of cement-based reinforced composites with different fiber volume percentages (1% and 2%) have been investigated. The cement-based matrix has a compressive strength of 64 MPa and fibers used by the Dramix family (3D, 4D, and 5D). In this study, to evaluate the flexural strength, a 4-point flexural test was performed on flexural elements reinforced with different percentages of steel fibers. Bending parameters such as displacement force diagram, crack state, energy absorption, and flexural stress are evaluated and compared. The results show that in some samples, the stiffening behavior occurs before the crack and rupture concentration, and then the strain-softening behavior. The occurrence of hardening behavior improves the mechanical properties of the material. In this case, the rupture of the specimens occurs through the creation of multiple cracks.

    Keywords: Cement-based composites, strain-hardening, strain-softening behavior, Multiple Cracks, Dramix steel Fiber