فهرست مطالب

نشریه مهندسی عمران
سال پنجاه و چهارم شماره 2 (اردیبهشت 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/01/22
  • تعداد عناوین: 20
|
  • منصور قلعه نوی*، نعیم روشن، مهرالله رخشانی مهر صفحه 1

    نیاز به ویسکوزیته بالا در بتن خودتراکم به منظور حفظ یکنواختی و عدم جداشدگی ذرات، زمینه را برای کاربرد ماده پودری در طرح اختلاط این نوع بتن هموار ساخته است. تولید ضایعات پودری نزدیک به 50 درصدی در مراحل مختلف سنگ بری و نیاز به دفن این ضایعات نگرانی هایی را از نظر زیست محیطی در پی دارد. از سوی دیگر، امروزه پژوهش گرانی با دغدغه های زیست محیطی و همچنین اقتصادی استفاده از مواد جایگزین سیمان در طرح اختلاط بتن و درنتیجه کاهش تولید گاز کربن دی اکسید ناشی از تولید سیمان را لازم می دانند. دفن گل قرمز خام که به عنوان ضایعات کارخانه آلومینیوم سازی شناخته می شود، با اثرات مخرب زیست محیطی برای خاک، آب و هوای اطراف سدهای باطله همراه است. در این طرح پژوهشی تاثیر استفاده از گل قرمز به عنوان جایگزین بخشی از سیمان در طرح اختلاط بتن خودتراکم مورد پرسش قرار می گیرد. همچنین از ضایعات کارخانه های سنگ بری (پودرسنگ های مرمریت و گرانیت) به عنوان ماده پرکننده در بتن خوتراکم استفاده شده است. کارایی، مشخصات مکانیکی و دوام بتن خودتراکم با استفاده از آزمایش های مناسب سنجیده شد. هرچند گل قرمز خام خاصیت پوزلانی ندارد، ریزدانه بودن ذرات آن سبب متراکم شدن ماتریس بتن در درصدهای جایگزینی کم (تا 5 درصد) شده است. از سوی دیگر نشان داده می شود که استفاده از پودرسنگ های مرمیت و گرانیت به جای پودرسنگ آهک در بتن خودتراکم از نظر کارایی، مقاومتی و دوام مشکلی را درپی نخواهد داشت.

    کلیدواژگان: گل قرمز، بتن خودتراکم، پودر سنگ مرمر، پودر سنگ گرانیت، درصد جایگزینی
  • گرشاسب خزائنی*، علی خزائنی صفحه 2

    کاهش بودجه عمرانی برای تکمیل طرح های نیمه تمام موجب شده است تعداد زیادی از دستگاه های دولتی و بخش عمومی مترصد جذب سرمایه گذار خصوصی بوده و فراخوان های متعددی برای جذب سرمایه گذار به روش مشارکت عمومی خصوصی در کشور برگزار شود. ولی تمامی پروژه های تعریف شده برای این روش موفق نبوده و سرمایه گذاران خصوصی برای شرکت در مناقصات این نگرانی را دارند که هزینه و زمان صرف شده برای تامین ضمانت نامه ها، مذاکرات تامین کنندگان مالی، تهیه طرح های توجیهی و... را متضرر شوند. به همین دلیل سرمایه گذاران نیازمند یک مدل برای تصمیم گیری برای شرکت یا عدم شرکت در مناقصه هستند. در این مقاله، یک مدل تصمیم گیری چند معیاره ارایه شده است که با ارزیابی معیارهای موفقیت در یک مناقصه می تواند به سرمایه گذاران هزینه فرصت هر مناقصه را ارزیابی نماید. نتایج پیاده سازی این مدل در 11 پروژه حوزه صنعت آب و نیروگاهی کشور، نشان می دهد تصمیم سرمایه گذاران برای شرکت یا عدم شرکت در مناقصه علاوه بر جذابیت مالی طرح، به نحوه سازماندهی و سوابق پایبندی تعهدات توسط دستگاه اجرایی وابسته است. همچنانکه سرمایه پذیران دولتی و عمومی می توانند با ارایه مشوق های مالی و مکانیسم های کاهش ریسک شانس موفقیت طرح را افزایش دهند.

    کلیدواژگان: زیرساخت، مشارکت عمومی خصوصی (PPP)، سرمایه گذاری، قرارداد های BOT، موفقیت پروژه
  • امید ایلکا، مهدی رجحانی* صفحه 3

    صنعت ساختمان بخش بزرگی از اقتصاد ایران را تشکیل می دهد. حجم عظیمی از منابع ملی اعم از انرژی و مصالح در این بخش مصرف می گردد. از این رو کارآیی این صنعت نقش مهمی در توسعه پایدار کشور دارد. افزایش هزینه در پروژه های ساختمانی، از عوامل بسیار تاثیرگذار بر کاهش کارایی این صنعت و بروز مشکلات متعدد در آن می باشد. بر این اساس شناخت دقیق دلایل انحراف هزینه از بودجه، عامل بسیار مهمی در مدیریت هزینه پروژه های ساختمانی می باشد. اگرچه پیرامون دلایل انحراف هزینه مطالعات متعددی صورت گرفته است؛ لیکن هیچ یک با تمرکز بر صرفا پروژه های ساختمانی ایران نبوده است. زیست بوم پروژه های ساختمانی ایران، تفاوت چشم گیری با سایر بخش های عمرانی دارد.در این مقاله با تمرکز بر این موضوع و مرور تحقیقات مشابه، فهرست بلندی از دلایل انحراف هزینه پروژه های ساختمانی تهیه و سپس مبتنی بر زیست بوم صنعت ساختمان ایران، این فهرست اصلاح و تکمیل شده است. در نهایت میزان تکرار و شدت اثر هر عامل این فهرست، در قالب پرسشنامه ای از 230 نفر از فعالان صنعت ساختمان پرسش شده است. بر اساس نتایج بدست آمده تورم، طولانی شدن پروژه، فرایندهای کند اداری، برنامه ریزی نامناسب منابع و بهره وری کم و دوباره کاری به علت طراحی غلط یا غیر یکپارچه در تخصص های مختلف، از جمله مهم ترین عوامل ایجاد کننده افزایش هزینه و انحراف از بودجه شناسایی شده است. اصلی-ترین عوامل افزایش هزینه در حیطه خارج از سازمان پروژه و با منشا دولتی و مقررات حاکم می باشد. نتایج این پژوهش با تحقیقات مشابه در جهان همخوانی مناسبی دارد.

    کلیدواژگان: مدیریت پروژه، مدیریت هزینه پروژه، انحراف از بودجه، پروژه های ساختمانی، دلایل افزایش هزینه
  • میثم رمضانی، محمدصالح لباف زاده* صفحه 4

    با پیشرفت روزافزون تسلیحات نظامی و تنوع مواد منفجره در کشورهای دنیا، حملات تروریستی یک تهدید رو به افزایش محسوب می شود. علم کنترل ارتعاشات در برابر بارهای طبیعی به خوبی توسعه یافته است. گرچه بار انفجار دارای ماهیت متفاوتی نسبت به بارهای طبیعی است، اما از این علم می توان برای کاهش پاسخ های بارهای انفجاری نیز بهره برد. برای این منظور از دو روش غیرفعال و نیمه فعال که شامل میراگر جرمی تنظیم شده و میراگر مغناطیسی است، به منظور کاهش ارتعاشات ناشی از بار انفجار در سازه جداسازی شده استفاده شده است. در این مطالعه از سیستم فازی نوع-2 برای تعیین ولتاژ مناسب میراگر مغناطیسی استفاده شده است تا عدم قطعیت های موجود باعث تاثیر سوء بر عملکرد آن نگردد. شبیه سازی عددی دو بار انفجار در فاصله 15 متری از یک سازه 5 درجه آزادی، توسط روابط تجربی و عددی انجام شد. استفاده از ابزارهای کنترل پیشنهادی در کنار سیستم جداساز نشان داد که این روش ها می تواند علاوه بر حفظ عملکرد مناسب جداساز، در تحریک های بزرگ تر، جابجایی ها و آسیب های احتمالی جداساز را محدود کنند. نتایج مقایسه نشان داد که استفاده از میراگر مغناطیسی در کنار جداساز می تواند بهترین عملکرد را در برابر بارهای انفجار و بارهای لرزه ای داشته باشد. استفاده از این سیستم به طور میانگین موجب کاهش حداکثر تغییر مکان نسبی طبقات تا حدود 36% در بارهای انفجار، 68% در بارهای لرزه ای حوزه دور و 46% در بارهای لرزه ای حوزه نزدیک گردید درحالی که جابجایی نسبی جداساز به طور قابل ملاحظه ای نسبت به سیستم جداساز به همراه میراگر جرمی تنظیم شده محدود شده بود.

    کلیدواژگان: بارگذاری انفجار، میراگرهای مغناطیسی، الگوریتم کنترل فازی نوع-2، میراگر جرمی تنظیم شده، سیستم جداساز
  • سید جواد وزیری کنگ علیائی، سینا گلچین، اسما سادات دبیری، حسن فضایلی* صفحه 5

    ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی خمیری یکی از خرابی های شایع در روسازی های بتنی بوده که باعث کاهش دوام و سطح سرویس جاده می گردد. استفاده از مواد افزودنی مختلف به مقدار بهینه می تواند باعث کاهش این ترک خوردگی گردد. این تحقیق به بررسی اثر مقدار مصرف ماده هوازا در ایجاد هوای عمدی در روسازی های بتنی هوادار، در کنترل یا کاهش شدت ترک خوردگی های ناشی از جمع شدگی خمیری می پردازد. بدین منظور اثر افزودن ماده ی هوازا به مقدار 0.04، 0.07 و 0.10 درصد وزن سیمان بر شدت ترک خوردگی های خمیری در طرح های اختلاط بتن روسازی با نسبت های آب به سیمان 0.40، 0.45 و 0.49 ، با استفاده از روش ASTM C1579 بررسی شد. نتایج نشان داد که افزودن ماده ی هوازا، باعث کاهش شدت ترک خوردگی خمیری در بتن هوادار نسبت به بتن معمولی گردید. دیده شد که با مصرف بیشتر ماده ی هوازا از یک درصد مشخص، شدت ترک خوردگی بیشتر شده که این مقدار مصرف مشخص و بهینه، در این تحقیق به میزان 0.07% به دست آمد. نتایج نشان داد که افزایش نسبت آب به سیمان در بازه های تغییر پایین تر، اثر بیشتر بر شدت ترک خوردگی دارد. همچنین درصد هوای عمدی ایجاد شده ناشی از مصرف بهینه ی ماده ی هوازا، کمتر از حداکثر درصد هوای عمدی مجاز در روسازی های بتنی می باشد. بنابراین با مصرف بهینه ی این ماده، می توان شدت ترک خوردگی های خمیری در روسازی های بتنی را کاهش داد.

    کلیدواژگان: ماده ی هوازا، هوای عمدی، روسازی بتنی هوادار، ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی خمیری، مقدار ماده ی هوازا
  • سعید غفارپور جهرمی*، ناصر شابختی، پرستو تاجیک صفحه 6

    امروزه در پایدارسازی گودبرداری خاکی و سنگی به خصوص در محیط های شهری به طور گسترده از روش میخ گذاری استفاده می شود که عدم قطعیت در متغیرهای مختلف خاک، تاثیر بسزایی بر تحلیل پایداری آنها دارد. در این تحقیق از تحلیل قابلیت اطمینان جهت بررسی سه حالت خرابی در گودهای پایدار شده توسط میخ گذاری استفاده می شود که شامل گسیختگی کلی، بیرون کشیدگی میخ (میلگرد مسلح کننده) و گسیختگی میخ (میلگرد مسلح کننده) می باشد. متغیرهای تصادفی در این تحقیق شامل چسبندگی خاک و زاویه اصطکاک داخلی، وزن مخصوص خاک، قدرت پیوند دوغاب-خاک و مقاومت گسیختگی میلگرد می باشند. در این پژوهش جهت مطالعه موردی از داده های یک گود پایدار شده به روش میخ گذاری نیز استفاده شده و تحلیل قابلیت اطمینان نیز با استفاده از نرم افزارهای معروف Matlab و همچنینRT انجام شده است. یکی دیگر از اهداف این مطالعه بررسی میزان تاثیر همبستگی متغیرهای مختلف خاک و نوع توزیع متغیرهای تصادفی بر شاخص قابلیت اطمینان بوده و تحلیل حساسیت به منظور تعیین اهمیت متغیرها در شاخص قابلیت اطمینان نیز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این تحقیق نشان داد همبستگی بین متغیرهای مقاومتی خاک یعنی چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی تاثیر چندانی بر بیرون کشیدگی میلگرد ندارد در صورتی که بر ناپایداری کلی گود و گسیختگی میلگرد تاثیر قابل ملاحظه ای دارند که باید در تحلیل ها در نظر گرفته شوند. همچنین این مطالعه نشان داد که نوع تابع توزیع نیز بر شاخص قابلیت اطمینان اثرگذار بوده و در تحلیل و طراحی گودبرداری دارای اهمیت می باشد.

    کلیدواژگان: شاخص قابلیت اطمینان شبیه سازی مونت کارلو، انواع گسیختگی، گودبرداری، عدم قطعیت، همبستگی
  • سید رضا غفاری خلف محمدی، نوید خیاط*، نوید سیاه پلو صفحه 7

    بررسی اثر سربارهای دینامیکی بر جداره گود شهری با توجه به ماهیت آماری و احتمالاتی آن در شرایط ساختگاهی ضروری است. در این مطالعه عملکرد گود پایدارسازی شده به دو روش میخکوبی و مهاربندی تحت اثر دو تحریک دینامیکی ارتعاش ناشی از عبور بار ترافیکی و تحریک زلزله حوزه نزدیک در چهار منطقه اهواز بررسی و مقایسه شده اند. گمانه های بحرانی در هر منطقه با سنجش پارامترهای مقاومتی لایه ها و انتخاب گمانه هایی با کمترین پارامترهای مقاومتی خاک در هر منطقه انتخاب گردیده اند. مدل های عددی جهت جلوگیری از انعکاس امواج لرزه ای در مرزها به ابعاد 20 100 متر و با دیوارهای جاذب طراحی شده اند و نسبت میرایی به طور معمول %2 مفروض می باشد. تحریک ناشی از عبور ترافیک توسط یک موج هارمونیک در سرعت های متفاوت شبیه سازی شده است. فرکانس های تشدید ناشی از ارتعاش بار ترافیکی در محدوده سرعت 56 الی 72 کیلومتر بر ساعت قرار گرفته است. تحت اثر بار ترافیکی، سیستم مهاربندی ، تغی یرشکل قایم کمتر و سیستم میخ کوبی تغییرشکل افقی کمتر داشته اند. همچنین گودها تحت 7 نگاشت دارای خصوصیات حوزه نزدیک همپایه شده به شتاب طرح اهواز (0.25g) تحلیل شده اند. منطقه گلستان بیشترین تغییرشکل را تحت بار ترافیک نشان داده است. تحت زلزله حوزه نزدیک به استثنای کیانپارس سیستم میخ کوبی تغییرشکل قایم ماندگار کمتر و سیستم مهاربندی تغییرشکل افقی ماندگار کمتر را نشان داده است. خطای نتایج مدل های تحلیلی در تغییرشکل قایم 15% و در تغییرشکل افقی 26% کمتر از برداشت میدانی یک گود میخ کوبی شده واقع در منطقه کیانپارس می باشد .

    کلیدواژگان: گود شهری، اهواز، ارتعاش ناشی از ترافیک، فرکانس تشدید، زلزله حوزه نزدیک
  • عطا آقایی آرایی*، سمیه احمدی، حمید مهرنهاد، ناهید عطارچیان صفحه 8

    تعیین خواص دینامیکی خاک ها مسئله ای مهم در حل مسایل مهندسی ژیوتکنیک لرزه ای به شمار می رود. در این راستا انواع متعددی از روش های صحرایی و آزمایشگاهی با مزیت ها و محدودیت های متفاوت با توجه به حل مسایل مختلف در دسترس هستند. یکی از معضلات پیش روی مهندسین اختلاف بین نتایج آزمایش های در محل و آزمایشگاهی است. از دلایل تفاوت بین مقادیر پارامترهای دینامیکی حاصل از آزمایش های در محل و آزمایشگاهی دست خوردگی نمونه ها، تفاوت شرایط تنش و از بین رفتن سیمانی شدن است که عدم توجه به این موارد بر خواص دینامیکی خاک ها می تواند موجب وقوع صدمات جدی در اثر تحلیل های غیرواقعی زمین شود. از میان روش های آزمایشگاهی، آزمایش ستون تشدید یکی از آزمایش های تعیین خواص دینامیکی خاک ها در کرنش های کوچک، به شمار می رود. در این پژوهش با انجام آزمایش ستون تشدید در خمش، مدول یانگ و نسبت میرایی مصالح خاکی دست نخورده و بازسازی شده مورد ارزیابی قرار گرفته است. اثرات تنش محدودکننده و ناهمسانی تنش نیز در روند تغییرات مدول یانگ و نسبت میرایی بررسی شده است. نتایج بررسی ها کاهش مدول یانگ را بر اثر دست خوردگی نشان می دهد درحالی که بر نسبت میرایی اثر قابل ملاحظه ای نداشته است. افزایش تنش محدود کننده و ناهمسانی تنش افزایش مدول یانگ را به دنبال داشته است. مقایسه ی نتایج نسبت میرایی با دو روش زوال دامنه ی ارتعاش و نصف عرض توان بیشتر بودن مقادیر نسبت میرایی حاصل از روش نصف عرض توان را نشان می دهد.

    کلیدواژگان: مدول یانگ، نسبت میرایی، ستون تشدید خمشی، نمونه مغزه گیری شده، نمونه بازسازی شده
  • مازیار فهیمی فرزام*، بابک علی نژاد، علیرضا سعیدی عزیزکندی، رضا عالی نژاد صفحه 9

    حفر تونل به دلایل مختلف در مناطق شهری خصوصیات ساختگاه و ارتعاش میدان آزاد زمین را تغییر می دهد و در نتیجه پاسخ لرزه ای ساختمان های مجاور تونل نیز تغییر خواهد کرد. در این مقاله با در نظر گرفتن اندرکنش سیستم ساختمان-خاک-تونل، اثر وجود تونل بر پاسخ لرزه ای یک ساختمان 15 طبقه مقیاس شده معیار مورد بررسی قرار می گیرد. از 4 رکورد زلزله معیار (دو رکورد حوزه دور و دو رکورد حوزه نزدیک) جهت بررسی عملکرد لرزه ای این ساختمان استفاده شده است. ساختمان به صورت دو بعدی و با در نظر گرفتن رفتار غیرخطی مصالح و هندسی مدل شده است. رفتار خاک با استفاده از معیار شکست موهر-کولمب و روش معادل خطی در نظر گرفته می شود. اندرکنش خاک و ساختمان با استفاده از المان رابط و اندرکنش بین تونل و خاک با استفاده از اصطکاک کولمب مدل شده است. در این مطالعه هدف بررسی اثر شکل مقطع و عمق قرارگیری تونل و همچنین نوع خاک ساختگاه بر پاسخ لرزه ای ساختمان با پایه انعطاف پذیر در حضور تونل نسبت به بدون تونل می باشد. نتایج نشان می دهد نسبت حداکثر جابجایی در حضور تونل، برای زلزله های حوزه نزدیک و دور برای خاک با سرعت موج برشی 150 و 320 متر بر ثانیه به میزان حداکثر 10 درصد کاهش دارد.

    کلیدواژگان: اندرکنش ساختمان-خاک-تونل، آنالیز دینامیکی غیرخطی، پاسخ لرزه ای، آباکوس، زلزله های حوزه دور و نزدیک
  • حمزه روحی، مجید قلهکی* صفحه 10

    در این تحقیق تاثیر پدیده توالی لرزه ای بر سیستم نسبتا جدید قاب های خمشی بتن آرمه مسلح به دیواربرشی فولادی بررسی شده است. بر این اساس چهار قاب 4، 8 ،12 و24 طبقه که نماینده ای از سازه های کوتاه، متوسط، بلند می باشند، در نرم افزار المان محدود مدل سازی و در برابر چهار مجموعه شتابنگاشت منفرد و متوالی قرار گرفته و با انواع روش های اعمال زلزله های متوالی شامل روش های واقعی ، تکراری و تصادفی و تحت چهار مجموعه شتاب نگاشت منفرد و متوالی تحت تحلیل دینامیکی غیرخطی قرارگرفته اند. سناریوهای لرزه ای مورد استفاده شامل زلزله های متوالی بحرانی ثبت شده می باشد. تحلیل نشان داد که پریود غالب پس لرزه تاثیر مهمی در پاسخ سازه پس از زلزله اصلی دارد. توالی لرزه ای واقعی، بیشینه نیاز دریفت طبقات را به طور متوسط 2 برابر و نیاز شکل پذیری را بطور متوسط 52/1 برابر نیاز نظیر آن در زلزله منفرد افزایش داده است.در توالی لرزه ای مصنوعی به روش تکرار، بیشینه نیازدریفت طبقات در مقیاس های پس لرزه 0/1،5/1و0/2 نسبت به زلزله اصلی بطور متوسط 2/1، 0/2 و 6/2 برابر تقاضای نظیر در زلزله منفرد می باشد. پس لرزه ها ممکن است جهت و مقادیر تغییرمکان های پس ماند را در توالی های لرزه ای واقعی ومصنوعی تغییر دهند.درادامه تحقیق معادله محاسبه تقاضای شکل پذیری توالی لرزه ای استخراج شد.

    کلیدواژگان: قاب خمشی بتن آرمه، دیوار برشی فولادی، توالی لرزه ای، دریفت، پس ماند. دینامیکی غیرخطی
  • امیرحسین فتح الله پور، سید اصغر ارجمندی*، احسان تفکری صفحه 11

    وضعیت های ناشناخته و یا عوامل در نظر گرفته نشده در طراحی یک سازه مانند مشخصات خاک زیر آن و نیز وجود سازه های مجاور، می توانند بر ضریب اطمینان طراحی و به تبع آن، قیمت تمام شده پروژه تاثیرگذار باشند. از این رو، این مطالعه به بررسی اثرات اندرکنش سازه و خاک و نیز اثرات همزمان این اندرکنش با حضور سازه مجاور بر پاسخ لرزه ای سه ساختمان بنچمارک قاب خمشی فولادی 3، 9 و 20 طبقه در شش حالت مختلف همسایگی میان آن ها و در سه فاصله مختلف پرداخته است. برای اعمال اثرات اندرکنش خاک و سازه، ماتریس سختی محیط خاک، از طریق تحلیل مدل دوبعدی کرنش مسطحه در نرم افزار آباکوس به دست آمده و با استفاده از مجموعه ای از المان های از پیش تعریف شده و المان جدید گسترش یافته در نرم افزار اپن سیس به مدل های دو بعدی غیرخطی از سازه ها اضافه می گردد. میانگین نتایج به دست آمده از تحلیل تاریخچه زمانی تحت اثر ده رکورد لرزه ای حوزه دور نشان می دهند، که تاثیر اندرکنش خاک و سازه در پاسخ سازه بلندمرتبه 20 طبقه نسبت به دو سازه ی دیگر قابل توجه تر است و منجر به افزایش 9 درصدی بیشینه ی میانگین نسبت دریفت و کاهش 99/6 درصدی میانگین برش پایه در این سازه نسبت به حالت بستر صلب می گردد. به علاوه، وجود سازه های بلندمرتبه و میان مرتبه همسایه، بیشینه ی میانگین نسبت دریفت سازه ی کوتاه مرتبه را در نزدیک ترین فاصله ی دو سازه به ترتیب 44/10 و 36/9 درصد و میانگین برش پایه در این سازه را به ترتیب 87/2 و 93/3 درصد نسبت به حالت بدون همسایگی افزایش می دهد.

    کلیدواژگان: اندرکنش سازه و خاک (SSI)، اندرکنش سازه - خاک - سازه (SSSI)، روش زیرسازه، روش اجزاء محدود، قاب خمشی فولادی
  • محمد نگارچی*، امیر کاووسی صفحه 12

    کاهش میزان چسبندگی بین قیر و سنگدانه ها و همچنین کاهش قدرت پیوستگی قیر موجود در مخلوط های آسفالتی که سنگدانه ها را به یکدیگر متصل می کند، باعث عریان شدگی مصالح سنگی و شن زدگی آسفالت می شود. ادامه این خرابی منجر به ایجاد چاله و خرابی های دیگر در روسازی می شود که برای رفع آن ها به انجام عملیات تعمیر و نگهداری اساسی نیاز خواهد بود. به منظور تعیین مقاومت چسبندگی میان قیر و سنگدانه ها در این تحقیق از آزمایش تعیین مقاومت کشش کنده شدن (Pull off) استفاده شد. نمونه ها شامل دو نوع قیر امولسیون کاتیونی زود شکن و کند شکن بودند که همچنین با مقادیر مختلف شیره لاستیک (SBR) مورد اصلاح قرار گرفتند. سنگدانه های مورد استفاده نیز متشکل از دو نوع سنگدانه گرانیتی و دولومیتی بودند که خصوصیات اجزاء تشکیل دهنده آن ها با انجام آزمایش XRF تعیین شد. در انجام پژوهش، تاثیر پارامترهای دما و زمان عمل آوری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که اصلاح قیر امولسیون با 3 درصد شیره لاستیک موجب افزایش قابل توجه مقاومت چسبندگی و دوام نمونه ها گردید. همچنین مشاهده شد که تاتیر اندرکنش قیر امولسیون و نوع سنگدانه زیاد است. مقایسه تاثیر دو نوع سنگدانه فوق الذکر حاکی از آن بود که بین قیر و سنگدانه دولومیتی مقاومت چسبندگی بیشتری ایجاد شد. همچنین نتایج نشان داد که اثر دما و زمان عمل آوری در مقاومت چسبندگی قیر های امولسیونی زیاد و این افزایش در نمونه های اصلاح شده با شیره لاستیک به مراتب بیشتر بود.

    کلیدواژگان: مقاومت چسبندگی قیر، قیر امولسیون، شیره لاستیک SBR، سنگدانه، کشش و کنده شدن
  • منصور باقری*، عباس حسینی، امین وداد صفحه 13

    به دلیل مناسب بودن سیستم مهاربندهای برون محور از نظر عملکرد و شکل پذیری مطلوب از طرفی و نیز بررسی میزان تاثیر مصالح برگشت پذیر مانند آلیاژ حافظه دار شکلی در کاهش تغییر مکان پسماند در انتهای زمان زلزله و ارزیابی لرزه ای سازه های با تعداد طبقات مختلف، سازه های دارای سیستم دوگانه قاب خمشی فولادی با مهاربند برون محور در 5، 10 و 15 طبقه با میله ی آلیاژ حافظه دار شکلی، تحت تحلیل دینامیکی غیرخطی تاریخچه ی زمانی قرار گرفته و بیشینه جابجایی مطلق بام و نسبی طبقات، بیشینه تغییر مکان پسماند بام، بیشینه برش پایه و شتاب بام در قاب های مورد نظر، ارزیابی و مقایسه شدند. نتایج نشان داد که تغییر مکان مطلق و نسبی بین طبقه ای در هر سه سازه مورد نظر دارای میله آلیاژهای حافظه دار شکلی به دلیل ضریب کشسانی پایین این آلیاژ بیشتر از سازه بدون آن می باشد. از طرفی نیز، مقادیر تغییر مکان پسماند به سبب خاصیت فوق الاستیک مصالح آلیاژ حافظه دار شکلی و نیز برش طبقات و شتاب نظیر طبقه بام با توجه به افزایش زمان تناوب و نرمی سازه ، در مدل های دارای این نوع آلیاژ نسبت به سازه های بدون آن، کاهش مشخصی داشته است. همچنین مقایسه ی پاسخ های سازه در طبقات مختلف نیز حاکی از اثر کاهشی بیشتر در تغییر مکان پسماند سازه ی 5 طبقه و نیز در برش پایه و شتاب بام سازه های 10 و 15 طبقه دارد.

    کلیدواژگان: قاب دوگانه ی فولادی، مهاربند واگرا، آلیاژ حافظه دار شکلی، تغییر مکان پسماند، تحلیل دینامیکی تاریخچه ی زمانی غیرخطی
  • آرش سروی، مسعود رابطی مقدم*، منصور پرویزی، علی علی پور منصورخانی صفحه 14

    در آیین نامه های طراحی ساختمان، در محاسبه نیروهای اعمالی به ساختمان، توجه ای به اثر اندرکنشی سازه های زیرزمینی و ساختمان و تاثیر آن بر تغییر نیروهای اعمالی بر ساختمان نشده است. لذا در مطالعه حاضر با استفاده از مدل سازی عددی توسط نرم افزار FLAC 2D به بررسی تاثیر اندر کنش تونل و ساختمان بر پاسخ لرزه ای طبقات ساختمان پرداخته شده است تا در زمینه طراحی ساختمان، ارزیابی از نیروهای اعمالی لرزه ای بر ساختمان دقیق شود. جهت انجام این مطالعه در ابتدا مدل در حالت وجود ساختمان به تنهایی (SF) تحت تحریک امواج هارمونیک برشی درون صفحه و امواج واقعی زلزله قرار گرفت. پس از آن با اضافه کردن تونل به مدل (STF) سیستم تحت تحریک قرار گرفت. در نهایت با قیاس نتایج ماکزیمم شتاب طبقات ساختمان در حالت STF به SF تاثیر اندرکنش تونل و ساختمان بر شتاب طبقات مورد مطالعه قرار گرفته است. با توجه به مطالعه انجام شده، با تغییر فاصله محوری تونل از ساختمان تاثیر منفی تونل بر پاسخ شتاب طبقات در فرکانس های پایین به علت ایجاد بزرگنمایی و تاثیر مثبت تونل در فرکانس های بالا بر پاسخ شتاب طبقات به علت ایجاد کوچک نمایی مشاهده شد. تغییر امواج واقعی زلزله و سرعت موج برشی خاک می تواند پاسخ شتاب طبقات را با بزرگ نمایی و یا کوچک نمایی مواجه کند. در قیاس بین امواج واقعی زلزله و امواج هارمونیک هم فرکانس با فرکانس غالب موج اعمالی، در اکثر زلزله ها امواج هارمونیک بزرگ نمایی بیشتری را در پاسخ شتاب طبقات ایجاد کرده اند.

    کلیدواژگان: اندرکنش، تونل، ساختمان، پاسخ لرزه ای، مدل سازی عددی
  • مسعود غلامی، فریدون مقدس نژاد*، علی اکبر رمضانیان پور، امیرمحمد رمضانیان پور صفحه 15

    کاهش منابع نفتی، طول عمر پایین و نیاز به عملیات تعمیر و نگهداری بیشتر روسازی های آسفالتی، استفاده از روسازی بتنی را در ایران و جهان مورد توجه قرار داده است. پدیده جمع شدگی و ترک های ناشی از آن یکی از مشکلات جدی روسازی های بتنی است که کنترل کننده فاصله بین درزهای طولی و عرضی (ابعاد دال) است. الیاف از جمله موادی است که با هدف کنترل جمع شدگی و عرض ترک های ناشی از آن مورد استفاده قرار می گیرند. هدف از انجام این پژوهش، بررسی اثر استفاده از الیاف پلی پروپیلن بر مشخصات فیزیکی و مکانیکی روسازی های بتنی است. به همین منظور آزمایش های اسلامپ، مقاومت فشاری، خمشی، الکتریکی، اصطکاک سطحی، جمع شدگی های آزاد و مقید بر روی بتن شاهد و بتن الیافی حاوی الیاف به میزان 0/44 درصد حجمی بتن در دو نسبت آب به سیمان 0/35 و 0/4 انجام گردید. نتایج حاکی از آن است که استفاده از الیاف پلی پروپیلن موجب کاهش اسلامپ و کارایی بتن گردید. همچنین تاثیر این نوع الیاف در نسبت های مختلف آب به سیمان در مقاومت های فشاری، خمشی و الکتریکی متفاوت بود، با این حال الیاف پلی پروپیلن سبب افزایش تا حدود سه برابری انرژی جذب شده در آزمایش خمش سه نقطه ای شده است. به علاوه کاهش حدود 10 درصدی در میزان جمع شدگی مقید، کاهش 20 درصدی جمع شدگی آزاد بتن، کاهش سن ترک خوردگی و کاهش 35 درصدی عرض ترک نتیجه استفاده از الیاف پلی پروپیلن بوده است. قابل ذکر است که تاثیر الیاف بر خروجی های اصطکاک سطحی چندان واضح و مشخص نبود.

    کلیدواژگان: روسازی بتنی، جمع شدگی ناشی از خشک شدن، الیاف امباس، ترک های مویی، الیاف پلی پروپیلن
  • پیام دیندار، میرحمید حسینی*، محمدرضا منصوری صفحه 16

    در این تحقیق، الگوریتم تجزیه مود متغیر برای شناسایی مشخصات مودال سازه با استفاده از تجزیه پاسخ های شتاب ثبت شده توسط سنسورها بکار برده شده است. این الگوریتم برتری هایی نسبت به سایر روش های تجزیه سیگنال دارد که در برابر نویز و فرکانس نمونه برداری مقاوم است. همچنین، الگوریتم تجزیه مود متغیر فرکانس های اصلی سازه را به طور همزمان استخراج می کند. علاوه بر این، نسبت های میرایی سازه با برازش دادن یک تابع خطی بر نمودار لگاریتمی پاسخ مودال در لحظه افت دامنه و محاسبه شیب این خط تخمین زده می شوند. کارایی و دقت این الگوریتم با تجزیه پاسخ های شتاب بدست آمده از سنسورهای نصب شده بر روی یک پل بتنی پیش تنیده که تحت بار خودروهای عبوری قرار دارد، بررسی شد. برای پردازش سیگنال و تخمین فرکانس های اصلی، نسبت های میرایی و شکل مودهای ارتعاشی پل از الگوریتم تجزیه مود متغیر در نرم افزار متلب و به منظور صحت سنجی نتایج از نرم افزار آرتمیس استفاده شد. علاوه بر این، مدل سازی اجزا محدود و تحلیل مودال پل در نرم افزار آباکوس انجام شد و فرکانس های اصلی و شکل مودهای ارتعاشی پل بدست آمدند. بررسی نتایج نشان داد، شکل مودهای ارتعاشی که توسط الگوریتم تجزیه مود متغیر تخمین زده شدند، با مدل اجزا محدود و نرم افزار آرتمیس انطباق خوبی دارند. همچنین، نسبت های میرایی تخمین زده شده توسط این الگوریتم نزدیک به مقدار میرایی پل های بتنی پیش تنیده بدست آمدند. اختلاف بین فرکانس های محاسبه شده توسط الگوریتم تجزیه مود متغیر و نرم افزار آرتمیس در حدود 1 درصد و اختلاف آن با فرکانس های مدل اجزا محدود نزدیک به 5 درصد می باشند.

    کلیدواژگان: شناسایی اطلاعات مودال، تجزیه مود متغیر، پردازش سیگنال، ارتعاش محیطی، پل بتنی پیش تنیده
  • سیده وحیده هاشمی، محمود میری*، محسن راشکی، صادق اعتدالی صفحه 17

    اگر چه مهاربندهای کمانش تاب قادر به اتلاف مقادیر زیادی از انرژی ورودی زلزله می باشند، اما به دلیل تغییر شکل های ماندگار بزرگ بعد از یک زلزله قوی نیاز به تعمیر یا تعویض دارند. لذا، استفاده از آلیاژهای حافظه دار شکلی در این مهاربندها مورد توجه قرار گرفته است. این آلیاژها می توانند پس از باربرداری به وضعیت اولیه خود باز گردند. هدف از مطالعه حاضر، بررسی فروریزش تدریجی و تحلیل شکنندگی قاب های دارای مهاربند کمانش تاب مجهز به آلیاژ های حافظه دار تحت زلزله های نزدیک به گسل در مقایسه با قاب های بدون آلیاژ است. برای این منظور، دو قاب 5 و 15 طبقه دارای مهاربند کمانش تاب با و بدون آلیاژ حافظه دار تحت 7 زوج شتاب نگاشت نزدیک گسل مورد مطالعه قرار گرفته اند. تحلیل های دینامیکی غیرخطی افزایشی با استفاده از نرم افزار OpenSees بر روی قاب ها انجام شده است. نتایج نشان داد که به طور میانگین، ظرفیت و مدت زمان مورد نیاز جهت فروریزش سازه های دارای مهاربند کمانش تاب مجهز به آلیاژ نسبت به سازه-های دارای مهاربند های کمانش تاب به ترتیب 30 و 35 درصد بیش تر است. به عنوان نمونه، به ازای شتاب طیفی g3، احتمال فروریزش برای قاب 5 طبقه با مهاربند کمانش تاب مجهز به آلیاژ 38 درصد و برای قاب بدون آلیاژ 60 درصد می باشد. در قاب 15 طبقه نیز در سطح آماری50 درصد، مدت زمان فروریزش قاب با مهاربند کمانش تاب مجهز به آلیاژ ، 6/25 ثانیه و قاب بدون آلیاژ ،10 ثانیه می باشد. علاوه بر این، به ازای شتاب های طیفیg 1 تاg 4، استفاده از آلیاژ حافظه-دار، امکان رسیدن به سطح عملکردی آستانه ی فروریزش را بیش از 50 درصد کاهش می دهد.

    کلیدواژگان: مهاربند کمانش تاب، آلیاژ حافظه دار شکلی، تحلیل دینامیکی غیرخطی افزایشی، تحلیل شکنندگی لرزه ای، مدت زمان فروریزش
  • مرتضی جیریایی شراهی*، محمدسجاد سلطانی، مسعود عامل سخی صفحه 18

    افزایش روز افزون پسماندهای لاستیکی و دپو آنها از مشکلات زیست محیطی قابل توجه است. می توان از این مواد پسماند در بهسازی خاکها استفاده کرد. از طرف دیگر تولید سیمان باعث آلودگیهای زیست محیطی میشود. در صورتی که از مواد سیمانی طبیعی مانند زیولیت استفاده شود ضمن اقتصادی بودن باعث کمک به محیط زیست خواهد بود. در این تحقیق استفاده از خرده لاستیک و زیولیت بعنوان افزودنی در تثبیت خاکهای ماسه ای با سیمان ارزیابی می شود. با این هدف، آزمایش مقاومت فشاری تک محوری روی نمونه های با مقادیر مختلف سیمان 6 ، 8 و 10% نسبت به ورن خشک نمونه و درصد های جایگزینی 0 ، 10 ، 30 ، 50 ، 70 و 90 از زیولیت نسبت به سیمان و درصد های جایگزینی 0، 5/2، 5، 5/7، 10 و 5/12 از خرده لاستیک بصورت گرانول لاستیکی نسبت به سیمان در عمل آوری 28 روزه انجام شد. نتایج نشان می دهد که نه تنها با جایگزینی گرانول لاستیکی و زیولیت مقاومت کاهش نمی یابد بلکه می تواند باعث افزایش مقاومت نهایی به میزان حداکثر تا 100 % و همچنین کرنش پذیری نمونه ها تا حداکثر 58 % شود. نتایج نشان می دهد که خرده لاستیکها باعث بهبود عملکرد تثبیت در حضور زیولیت می شود. تصویر برداری میکروسکوپ الکترونی (SEM) از نمونه ها پیوستگی و یکپارچگی تثبیت در اثر افزودنی زیولیت و خرده لاستیک را نشان داد. بهترین ترکیب اختلاط در تحقیق حاضر 5/7 % خرده لاستیک بصورت گرانول و 30 % زیولیت جایگزین سیمان مشاهده می شود.

    کلیدواژگان: تثبیت ماسه، زئولیت، زیست سازگار، خرده لاستیک، سیمان
  • نیلوفر روحانی، سید یاسر بنی هاشمی* صفحه 19

    با وجود گسترش کاربرد مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM) ، به کارگیری آن در بسیاری از کشورها از جمله ایران با موانع فراوانی رو به روست. بدین سبب، بررسی موانع و چالش های پیش روی آن ضروری است. در این مقاله، ابتدا پیشینه تحقیق مورد بررسی قرار گرفت و موانع پیاده سازی BIM شناسایی و دسته بندی گردید. سپس با استفاده از پرسش نامه، میزان اهمیت موانع و چالش ها از دیدگاه متخصصان سنجیده شد. تحلیل اطلاعات گردآوری شده با کمک رتبه بندی کندال نشان داد که مهم ترین چالش ها و موانعی که پیش روی پذیرش و پیاده سازی BIM در صنعت ساخت ایران قرار دارند، به ترتیب عبارتند از: فقدان سیاست گذاری و نقشه راه در سازمان، عدم آگاهی و حمایت مدیریت ارشد از BIM، آماده نبودن صنعت ساخت، فقدان توجه به جنبه های مختلف BIM در قراردادهای کنونی و فقدان راهنماها و استانداردهای کاربردی. همچنین، متولیان رفع این موانع و چالش ها در چهار سطح تصمیم گیری (1) دولت، (2) انجمن ها و اصناف، (3) سازمان و (4) بین سازمانی شناسایی شدند. در پرسش نامه مذکور میزان مسیولیت هر یک از سطوح در مقابل رفع موانع نیز ارزیابی شد و با استفاده از روش تحلیل ریسک، اولویت بندی موانع و چالش ها برای سطوح مختلف تصمیم گیری مشخص گردید. بر این اساس، موانع "پیاده سازی BIM نیازمند تغییر در رویه های قانونی است"، "فقدان راهنماها و استانداردهای کاربردی"، "عدم آگاهی و حمایت مدیریت ارشد" و "مشارکت ضعیف بین مشاور و پیمانکار" به ترتیب پر اهمیت ترین موانع در سطوح دولت، انجمن ها و اصناف، سازمان و بین سازمانی شناخته شدند.

    کلیدواژگان: مدلسازی اطلاعات ساختمان، BIM، موانع پیاده سازی، اولویت بندی، سطوح تصمیم گیری
  • فرناز رفیع، حامد حمیدی*، جواد واثقی امیری صفحه 20

    در طراحی های مهندسی، تحلیل سازه ها عموما با فرض بستر صلب انجام می شود. در حالی که وارد کردن اثر انعطاف پذیری بستر سازه در پاسخ و خصوصیات دینامیکی سازه ها حایز اهمیت است. معرفی راهکارهای مختلف برای کاهش پاسخ سازه در برابر نیروهای دینامیکی یکی دیگر از مسایل مهم در طراحی های مهندسی است که در این مقاله از سیستم غیر فعال میراگر اصطکاکی پال استفاده شده است. در تحقیقاتی که تاکنون صورت گرفته روش های بهینه سازی گوناگونی برای طراحی بهینه میراگرهای اصطکاکی استفاده شده است ولی در اکثر این روش ها برای میراگرهای اصطکاکی اثر اندرکنش خاک-سازه لحاظ نشده است در حالیکه در هنگام زلزله اثرات متقابل خاک و سازه حایز اهمیت می باشد. از اهداف اصلی این پژوهش بررسی تاثیر اندرکنش خاک-سازه بر بهینه سازی میراگرهای اصطکاکی می باشد. نیروها و تغییرمکان های واقعی یک سازه تحت اثر حرکت های لرزه ای سطح آزاد را می توان با لحاظ کردن اثرات اندرکنش تعیین نمود. در این راستا در این مقاله قاب های دو بعدی 4، 8 و 12 طبقه مجهز به میراگر در نرم افزار تحلیل غیر خطی سازه ها به روش تاریخچه زمانی غیرخطی یکبار با در نظر گرفتن اثر اندرکنش و با معرفی سه الگوی مختلف بارگذاری جانبی و بار دیگر بدون اثر آن مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان می دهد در نظر گرفتن این موضوع با لحاظ الگوی بار لغزش مثلثی تجمعی در عمده موارد سبب افزایش اتلاف انرژی ورودی زلزله توسط این نوع میراگرها گردیده است. همچنین بسته به نوع الگوی بار، رکورد اعمالی و ارتفاع سازه کاهش هم مشاهده شده است که در بخش نتایج بدان اشاره گردیده است.

    کلیدواژگان: میراگر اصطکاکی پال، اندرکنش خاک و سازه، الگوی بهینه بار لغزش، روش وینکلر، تحلیل دینامیکی غیر خطی
|
  • Mansour Ghalehnovi *, Naeim Roshan, Mehrollah Rakhshani Mehr Page 1

    The need for high viscosity in self-compacting concrete (SCC) in order to maintain uniformity and to avoid segregation of particles, has paved the way for the use of waste powder substances in the mix of SCC. The production of nearly 50% of powder waste from marble and granite stones in different stages of quarrying and the need to bury these wastes also raises environmental concerns. On the other hand, today, researchers with environmental as well as economic concerns are pursuing the method for using as little cement as possible in the concrete mix and thus reducing carbon dioxide emissions. Burial of red mud waste (containing oxides of silica, alumina and iron), known as aluminum plant wastes, is associated with the detrimental environmental impacts on the soil, the climate around the landfills. In this research, the effect of using red mud as cement replacement in SCC mix is questioned. Also, the wastes of stone-cutting factories (marble and granite powders) have been used as a filler in these mixes. The workability, mechanical properties and durability of self-compacting concrete are measured using appropriate tests. Although dry red mud has a slight pozzolanic activity, the fineness of its particles has caused the concrete matrix to condense at low replacement percentages (up to 5%). On the other hand, it is shown that the use of granite powders instead of limestone powders in SCC will not be a problem in terms of workability, strength and durability.

    Keywords: Red mud, Self-Compacting Concrete, marble waste powder, granit waste powder, replacement ratio
  • Garshasb Khazaeni *, Ali Khazaeni Page 2

    Due to inadequate public financial status and increasing demand on infrastructure facilities, many governments worldwide are exploring new arrangements through Public Private Partnerships (PPP). However, PPP tenders are not feasible at all, but investors and developer may pay a lot of time and money for preparation for a tender that may not pay him back. Therefore private investors are seek a model to support them to decision whether bid or no bid in a PPP tender. This paper, present a decision support system based on MADM decision making models to evaluate Cost Opportunity of tenders. Utilizing the proposed model, private investors can rank the PPP tenders and select most tender with least cost opportunity. Deploying the proposed model in 11 Iranian PPP project in the field of water and power plant, prove that private investor decide to bid in a tender not only for fiscal attracters of project , but also they consider how public authority is organized and committed to government’s responsibilities. Public party can improve the success chance of PPP tenders by offering some incentive and advocate de-risking mechanisms.

    Keywords: Infrastructure, PPP projects, BOT contracts, Success Evaluation, MCDM model
  • Omid Ilka, Mahdi Rojhani * Page 3

    The construction industry is a large part of Iran's economy. A considerable amount of national resources, including energy and materials, are consumed in this sector. Therefore, the efficiency of this industry has an essential role in the sustainable development of the country. Cost overruns of construction projects or deviating from the budget is one of the most influential factors in reducing the efficiency of this industry and the occurrence of numerous problems in it. Therefore, accurate knowledge of the reasons for the deviation of costs from the planned budget is a significant factor in managing the cost of construction projects. In this paper, a review of similar research conducted and a long list of reasons for cost deviation was prepared. Then, based on the ecology of Iran's construction industry, this list was modified, completed, and categorized. The list has been distributed as a questionnaire among 230 experts, and the severity and frequency of each factor were asked. Based on the obtained data, statistical analyzes such as ANOVA were performed. According to the results, inflation, project prolongation, slow administrative processes, inadequate resource planning, and low efficiency and reprocessing due to incorrect or non-integrated design in various fields are among the most critical factors causing increased costs and deviation from the budget plan.

    Keywords: Project management, Cost Management, Cost overruns, Building Project, Causes of Cost Overruns
  • Meysam Ramezani, MohamadSaleh Labafzadeh * Page 4

    With the increasing development of military weapons around the world and the variety of explosives, terrorist attacks are a growing threat. The science of vibration control is well developed against natural loads. Although blast loads are different than natural loads, this science can also be used to reduce explosive load responses. For this purpose, passive and semi-active method included tuned mass damper (TMD) and magneto-rheological (MR) damper have been used to reduce the vibrations caused by the blast load in the base-isolated structure. In this study, a type-2 fuzzy system has been used to determine the appropriate voltage of the MR damper so that the existing uncertainties do not adversely affect its performance. The numerical simulation of two explosives with distance of 15m from a system of 5 degrees of freedom, has been performed by theoretical and empirical equations. The use of the proposed control tools along with the base isolation system showed that not only these methods can maintain the proper performance of the base isolated system, but limit the displacement and possible damages at larger excitations. The comparison results showed that the use of MR damper along with the base isolation system can have the best performance against blast and seismic loads. The use of this system on average reduced the maximum drift of the stories to about 36% in blast loads, 68% in far-field earthquakes and 46% in near-field earthquakes, while the drift of the base significantly has been limited than the base-isolated system with a TMD.

    Keywords: Blast loading, magneto-rheological damper, type-2 fuzzy control algorithm, tuned mass damper, base isolation
  • Seyed Javad Vaziri Kang Oleyaei, Sina Golchin, Asma Sadat Dabiri, Hassan Fazaeli * Page 5

    Plastic shrinkage cracking is one of the most common distress in concrete pavements, which reduces the durability and level of service. Using different admixtures in the optimal amount can reduce these cracks. This study investigates the effect of air-entraining agent content in creating intentional air in air-entrained concrete pavements, in controlling or reducing the severity of plastic shrinkage cracking. For this purpose, the effect of adding air-entraining agent in the amount of 0.04, 0.07, and 0.10% by weight of cement on the severity of plastic shrinkage cracking in concrete pavement mixture with water to cement ratios of 0.40, 0.45 and 0.49 was investigated by using ASTM C1579 method. The results showed that the addition of air-entraining agent reduced the severity of plastic shrinkage cracking in air-entrained concrete compared to the conventional one. It was seen that with more addition of air-entraining agent than a certain amount, the severity of cracking has increased, which is a specific and optimal amount of 0.07% in this study. The results showed that increasing the water to cement ratio at lower change intervals has a greater effect on the severity of cracking. Also, the percentage of entrained air due to the addition of the optimal amount of air-entraining agent is less than the maximum percentage of allowed entrained air in concrete pavements. Therefore, with the use of this admixture in the optimal amount, the severity of plastic shrinkage cracking in concrete pavements can be reduced.

    Keywords: Air-entraining agent, entrained air, air-entrained concrete pavement, Plastic shrinkage cracking, Air-entraining agent content
  • Saeed Ghaffarpour Jahromi *, Naser Shabakhty, Parastoo Tajik Page 6

    In the present study, global stability, soil-nail pullout failure and nail tensile failure are chosen to study. Cohesion, unit weight and angle of internal friction of soil and ultimate bond strength along the soil nail and yield strength of nail are modeled as random variables. Computations of reliability are performed using Matlab and RT software. For better understanding, a case of soil nail wall constructed to support a vertical excavation in Tehran is considered for the study and its stability is evaluated for three failure modes. The purpose of this research is to firstly analyze the reliability of nailing walls and validate it using the Monte Carlo simulation method. In addition, the effect of correlation between soil parameters and distribution of random variables on reliability index was investigated. By sensitivity analysis, the importance of variables in reliability index was investigated. Then, the reliability index changes were evaluated with respect to the safety factors. Finally, changes in the reliability index were studied by changing the length of nails and the diameter of the nails. According to the assumptions, the correlation between the soil resistance parameters does not have much effect on the pullout mode, if the general failure and pulling modes of the nails have a significant effect and should be taken into account in analyzes as well as the type of distribution of variables affects the reliability index and the choice of distribution type is important.

    Keywords: Reliability index Monte Carlo simulation, Types of rupture, Excavation, Uncertainty, Correlation
  • Seyed Reza Ghafari Khalaf Mohammadi, Navid Khayat *, Navid Siahpolo Page 7

    Considering the statistical and probabilistic characteristics of construction conditions, the investigation of dynamic overloads' effects on the urban excavation wall is of great importance. In the present study, the performance of nailed and braced excavations under two vibrational dynamic excitations, traffic and near-field earthquake loads, have been investigated in four regions of Ahvaz. Critical boreholes with the lowest static bearing capacity have been selected by analyzing the layers' strength parameters in each region. Numerical models have been designed to limit the seismic waves' reflection at the excavation boundaries with 20 x 100 meters and with absorbing walls. Also, the damping ratio was assumed to be 2%. A harmonic wave at different speeds has simulated the excitation caused by the traffic passage. Resonant frequencies due to traffic induced vibration have been recorded in the speed range of 56 to 72 km/hr. Due to the traffic load, the bracing and the nailing systems showed less vertical and lateral displacements, respectively. Moreover, the excavations have been analyzed under ten acceleration with compatible near field characteristics of the Ahwaz plan acceleration (0.25g). The Kiyanpars region showed the highest vertical displacement difference between the two systems in the range of 0.032 m to 0.006 m. Due to earthquake loads, the bracing system showed less vertical displacement. The error of the analytical models' results in vertical displacement was 10% and 26% and in lateral displacement was 5% and 20% less than a nailed excavation located in the Kiyanpars region under traffic passage.

    Keywords: Urban excavation, Ahvaz, Traffic induced vibration, Resonance frequency, Near-Field Earthquake
  • Ata Aghaei Araei *, Somayeh Ahmadi, Hamid Mehrnahad, Nahid Attarchian Page 8

    Determining the dynamic properties of soils is an important issue in solving seismic geotechnical engineering problems. In this respect, several types of field and laboratory methods are available with different advantages and limitations regarding solving different problems. The difference between the results of in-site and laboratory tests is one of the engineers’ difficulties. Some reasons for the difference between the values of dynamic parameters which achieved from field and laboratory tests, are remolding effect of samples, difference in stress conditions and loss of cementation; negligence to these facts in soil dynamic properties may lead to serious damage due to unrealistic soil analysis. Among the laboratory methods, the resonant column test is one of the methods which determines the dynamic properties of soils at small strains. In this research, Young’s modulus and damping ratio of cored and reconstituted earth materials have been studied by performing resonant column test in flexural mode. The effects of consolidation stress and anisotropic consolidated stress was studied by using the Young’s modulus and damping ratio versus shear strain diagrams. The results of the study indicate that reconstituting reduces the Young’s modulus, but the variation of damping ratio versus shear strain for cored and reconstituted samples is negligible. Increase in the consolidation stress and anisotropic consolidated stress, result in the increase of Young’s modulus. Comparing the damping ratio results with the two methods of free vibration decay and half power bandwidth, indicates that the damping ratio values obtained from the half power bandwidth method are higher.

    Keywords: Young&rsquo, s modulus, Damping Ratio, Flexural mode of resonant column, Core Barrel sample, Reconstituted Sample
  • Mazyar Fahimi Farzam *, Babak Alinejad, Alireza Saeedi Azizkandi, Reza Alinejad Page 9

    Excavating tunnels in urban areas could have a profound effect on the site characteristics and could change the free-field motion due to many different reasons. Although the previous earthquake events have ascertained that the response of the above-ground buildings close to the tunnel will also change, this effect is not well-addressed in the national and international design building codes. In this paper, considering a fully coupled system of tunnel-soil building interaction, the presence of a tunnel on the seismic response of a two dimensional 15-story scaled benchmark building under two far- and two near-field benchmark earthquake records has been investigated. Additionally, non-linear dynamic analyses considering the material and geometric nonlinearity have been applied, and to obtain nonlinear behavior of the soil, Mohr-Coulomb failure criterion and the equivalent linear method are implemented. The interface between structural foundation and soil is simulated by normal and shear springs and, the interaction between tunnel and soil is modeled using Coulomb Friction. As a parametric study, the effect of tunnel shape, cross-sectional area, the burial depth of the tunnel, and the effect of site soil material on the seismic response of the building is evaluated by evaluating the ratio of the structural responses with the presence of the tunnel to the structural responses without the presence of the tunnel. The results showed that the maximum relative displacements of the building for soils with 320 and 150 m/s in the presence of the tunnel decrease at most 10 percent under both far- and near-field earthquake records.

    Keywords: Building-Soil-Tunnel Interaction, Non-linear Dynamic Analysis, Seismic Response, Abaqus, Near, Far-Field Earthquakes
  • Hamze Rouhi, Majid Gholhaki * Page 10

    Sequential earthquakes have severe destruction on structures, including the accumulative structural and non-structural damage, compared to single earthquakes and due to the lack of sufficient opportunity to repair of the structure, the possibility of structural damage increases. In this research, the effect of seismic sequence on the relatively new system of reinforced concrete frames equipped with steel plate shear walls has been investigated. Based on this, four system of 4, 8,12and 24 stories, which represent short, intermediate, tall, are modeled in finite element software and subject to four sets of single and sequential earthquake and with a variety of application methods. Sequential earthquakes, including real, repetitive and randomized methods, are subjected to nonlinear dynamic dynamic analysis under four sets of single and sequential acceleration. The seismic scenarios used include sequential recorded critical earthquakes. The analysis showed that the predominant period of the aftershock significantly influences the post-mainshock response. Real seismic sequence increases the tatio of peak interstory drift by an average of 2 times the similar demand in a single earthquake and increases the ratio of maximum ductility demand by 1.52 times in the structure.In artificial sequence, the ratio of peak maximum interstory drift demand increase is in 100%, 150% and 200% aftershocks, In the iteration method, it is equal to 1.2, 2.0 and 2.6 times the single earthquake. Aftershocks may change the direction and magnitude of residual displacement in real and artificial seismic sequences. Continuation of the equation to calculate the demand for seismic sequence ductility was extracted.

    Keywords: Reinforced Concrete Frame, Steel Plate Shear Wall, seismic sequence, Drift, residual
  • Amirhosein Fatollahpour, Seyyed Asghar Arjmandi *, Ehsan Tafakori Page 11

    Unknown situations or factors in design of a structure such as underlying soil characteristics and presence of adjacent structures can affect the reliability, and consequently, the cost of the project. Therefore, the effects of soil-structure interaction as well as the simultaneous effects of this interaction in the presence of adjacent structures on the seismic response of 3, 9 and 20-story benchmark steel moment resisting frame structures are investigated, including six different adjacency cases of the structures in three different distances. The effect of soil-structure interaction is considered by using a hybrid method, in which the stiffness matrix of soil system is obtained through analysis of a two-dimensional model in Abaqus considering a plain strain condition. Then, the matrix is added to the nonlinear 2D model of the structure by using a set of pre-defined and a new developed element in OpenSEES. The results obtained from the time history analysis under ten far-field earthquake records show that the effect of soil-structure interaction on the response of a 20-storey high-rise structure is more significant than the other two structures and leads to a maximum increase of 9 percent in the maximum average drift ratio and decrease of 6.99 percent in the average base shear in this structure compared to fixed base. In addition, the presence of high-rise and mid-rise adjacent structures increase the maximum average drift ratio of low-rise structures by 10.44 and 9.36 percent and the average base shear in this structure by 2.87 and 3.93 percent, respectively.

    Keywords: soil-structure interaction (SSI), Structure – Soil – Structure Interaction (SSSI), Substructure Method, Finite Element Method (FEM), Steel Moment Resisting Frame
  • Mohammad Negarchi *, Amir Kavussi Page 12

    Reduced adhesion between aggregate particles and bitumen binders, and reduced cohesion within the bitumen of mixes, will result in stripping and segregation distresses. These distresses will ultimately result in pothole formation and other distresses in pavements. For repairing these distresses, major maintenance works will be required, including reconstruction of the pavement. In this research, with the aim of determination of adhesion and cohesion properties between aggregate particles and bitumen binders, pull off testing method was adopted. Samples were consisted of two cationic bitumen emulsions of rapid and medium breaking types that were also modified with a latex liquid rubber. Aggregates were consisted of two different types of granite and dolomite origin. Their mineralogy was determined, carrying out XRF testing and analysis. In performing the research the role of parameters such as curing time and curing temperature were also investigated. Testing results showed that modification of the bitumen emulsions with the application of 3% latex provided increased adhesion properties and increased durability between bitumen emulsion and the aggregate particles. It was also shown that the interaction between aggregate particles and the bitumen emulsions were great. Comparing behavior of the two aggregate types, it was concluded that the dolomite aggregates provided better adhesion properties. In addition, it resulted that the role of curing time and temperature were dominant in providing adequate adhesion between bitumen and aggregate particles. The increase was more dominant in samples containing latex modified binders.

    Keywords: Bitumen bond strength, Bitumen emulsions, SBR latex, Aggregate types, Pull-off
  • Mansour Bagheri *, Abbas Hosseini, Amin Vedad Page 13

    Due to the suitability of the eccentric bracing system in terms of optimal performance and ductility on the other hand, as well as the effect of reversible materials such as shaped memory alloy in reducing the residual displacement at the end of the earthquake and seismic evaluation of structures with the different number of stories, structures with eccentric bracing dual steel bending frame system within 5, 10 and 15 stories equipped by shaped memory alloy rods, were subjected to the nonlinear dynamic analysis of time history. Maximum absolute displacement of the roof and relative displacement of stories, the maximum residual displacement of the roof, maximum base shear, and roof acceleration in the desired frames were evaluated and compared. Survey results showed that the absolute and relative inter-story drift in all three models due to the lower elastic modulus of shape memory alloy has been greater than models that have not been equipped with shape memory alloys. On the other hand, the residual displacement values of structural models due to the super-elastic property of the shape memory alloy materials and the shear stories and acceleration of the roof of structural frames due to the increase in period time and structural softness have shown a sudden sharp drop compared to models that have not been equipped with shape memory alloys. Comparison of structural responses in different models also showed a further reduction effect on the plastic displacement of the 5-stories model and base shear and roof acceleration of 10 and 15-stories structures.

    Keywords: Dual steel moment resisting frame, Chevron eccentric brace, Shaped memory alloy, residual displacement, Nonlinear time history dynamic analysis
  • Arash Sarvi, Masoud Rabeti Moghadam *, Mansour Parvizi, Ali Alipour Mansourkhani Page 14

    In building design codes, no attention has been paid to the interaction effect of underground structures and the building, which can change the amount of applied forces on the building. Therefore, in the present study, by using numerical modeling with FLAC 2D software, the effect of tunnel and building interaction on the seismic response of building stories has been investigated in order to have more accurate assessments of seismic forces on the building when we want to design it. In this study, the model was first stimulated in the case of presence of building alone (SF model) by harmonic shear SV waves and the real earthquake waves. Then, by adding a tunnel to the model (STF model), the system was analyzed. By comparing the result of the maximum acceleration of buildings floors in case of STF to the SF model, the effect of tunnel and building interaction on stories acceleration have been investigated. In low frequencies, the negative effect of tunnel on the acceleration response of the building stories was observed. In high frequencies, the positive effect of tunnel on the acceleration of the stories was observed. It was also concluded that the harmonic waves with the frequency equal to the dominant frequency of the real motions, applied to the models, have created more amplification in acceleration response of buildings.

    Keywords: Interaction, Tunnel, Building, Seismic Response, Numerical modeling
  • Masood Gholami, Fereidoon Moghadas Nejad *, Aliakbar Ramezanianpor, AmirMohammad Ramezanianpour Page 15

    Concrete pavements are widely used by pavement engineers due to their advantages over flexible pavements such as longer lifetime, good performance and durability, etc. However, concrete pavements represent some drawbacks such as shrinkage that increases the tensile stress in concrete, which may lead to cracking, warping, etc. Drying shrinkage is the most important type of shrinkage in concrete pavements. polypropylene fibers can be used to control or reduce width of cracking by bridging both sides of crack. In this study, the effect of Emboss fiber on the behavior of concrete pavement was investigated. Slump, compressive strength, third-point flexural strength, electrical resistance, skid resistance, free shrinkage and restrained shrinkage by ring test were performed. Two water-cement ratios of 0.35 & 0.4 were used for mix design and the percentage of polypropylene fiber used in mixtures was respectively 0.44% by concrete volume. The results showed that the use of Emboss Fiber reduced the workability of concrete. Also, these reinforcements had different effects on compressive and flexural strength and electrical resistance depend on homogeneity of Emboss fiber reinforced concrete. Furthermore, toughness indices and energy absorption of concrete were significantly increased by using Emboss fiber reinforced concrete. In addition, using fiber indicated a slight reduction in the amount of free and restrained shrinkage and occurrence of first-crack. polypropylene fibers had a key role in controlling crack width by bridging both sides of crack. Finally, no certain relationship was observed between using SRA and changing the skid resistance of concrete pavement.

    Keywords: concrete pavement, Drying shrinkage, Shrinkage cracks, Emboss Fibers, polypropylene fibers
  • Payam Dindar, Mirhamid Hosseini *, MohammadReza Mansoori Page 16

    In this study, the VMD algorithm was used to identify the modal characteristics of the structure using the decomposition of the acceleration responses recorded by the sensors. This algorithm has advantages over other signal decomposition methods that is resistant to the noise and sampling frequency. Also, the VMD algorithm extracts the natural frequencies of the structure concurrently. The damping ratios of the structure were estimated by fitting a linear function to the logarithmic diagram of the modal response in the decaying amplitude and calculating the slope of this line. The efficiency and accuracy of this algorithm were investigated by decomposing the acceleration responses obtained from the sensors installed on a prestressed concrete bridge that is located under the load of passing vehicles. The VMD algorithm was used for signal processing in MATLAB to estimate the natural frequencies, damping ratios and mode shapes of the bridge and ARTeMIS was utilized for verifying the results. The finite element modeling and modal analysis of the bridge were performed in ABAQUS and the natural frequencies and mode shapes of the bridge were obtained. The results showed that the mode shapes estimated by the VMD algorithm was in good agreement with the finite element model and ARTeMIS. Also, the damping ratios estimated by this algorithm were obtained close to the damping value of the prestressed concrete bridge. The difference between the frequencies calculated by the VMD algorithm and ARTeMIS was about 1%, and the difference with the finite element model frequencies was close to 5%.

    Keywords: Modal data identification, Variational mode decomposition, signal processing, Ambient Vibration, Prestressed concrete bridge
  • Seyede Vahide Hashemi, Mahmoud Miri *, Mohsen Rashki, Sadegh Etedali Page 17

    Although Buckling-Restrained Braces (BRBs) can dissipate a large amount of the seismic input energy. However, they need to be repaired or replaced due to large permanent deformation after a severe earthquake. To overcome this issue, the use of Shape Memory Alloys (SMAs) in the braces has recently received attention. These alloys are able to return to their original state after loading. The present study aims to analyze the fragility curves and to investigate the sidesway collapse of the BRB frames equipped with SMA during near-field earthquakes in comparison with those given for the case without SMA. For the purposes, two 5 and 15-story BRB and BRB-SMA frames subjected to 7-pair of near-fault earthquake records are studied. Nonlinear Incremental Dynamic Analyses (IDAs) are carried out using OpenSees software. On average, the simulation results showed that collapse capacity and collapse duration of the BRB-SMA frames are about 30% and 35% more than those given for the BRB frames, respectively. For an instance, a collapse probability of 38% for the 5-story BRB-SMA frame and a collapse probability of 60% for the BRB frame is given for 3g spectral acceleration. Furthermore, at the performance level of 50% for the 15-story frame, the collapse duration of the BRB-SMA frame is obtained 25.6 seconds, while it is given about 10 seconds for the BRB frame. In addition, the use of a memory alloy for spectral accelerations of 1 to 4 g resulted in a reduction of 50% to reach the collapse performance level of the frames.

    Keywords: Buckling Restrained Brace, Shape Memory Alloy, Nonlinear incremental dynamic analysis, Seismic fragility analysis, Collapse duration
  • MohammadSajjad Soltani, Masoud Amelsakhi Page 18

    The increasing number of rubber wastes and their depots is a significant environmental problem. These wastes can be used to improve soils. On the other hand, cement production causes environmental pollution. If natural cementitious materials such as zeolite, which have abundant resources in Iran, are used, it will be economical and help the environment. In this research, the use of rubber granule and zeolite as additives in the stabilization of sandy soils with cement is evaluated. For this purpose, uniaxial compressive strength test on samples with different amounts of cement 6, 8 and 10% relative to the dry weight of the sample and replacement percentages of 0, 10, 30, 50, 70 and 90 of zeolite relative to cement and replacement percentages 0, 2.5, 5, 7.5, 10 and 12.5 of rubber granules were carried out. The results show that rubber granules and zeolites increase the final strength and strainability of the samples. SEM imaging of the samples showed the cohesion and integrity of the stabilization due to the addition of zeolite and rubber granule. The best mixing composition in the present study is 7.5% rubber granule and 30% zeolite as a cement substitute.

    Keywords: sand stabilization, zeolite, eco-friend, rubber granule, Cement
  • Niloofar Rohani, Seyed Yaser Banihashemi * Page 19

    With the expansion of the global application of building information modeling (BIM), its application in many countries, including Iran, is facing many obstacles. Therefore, studying the implementation barriers is necessary. In this paper, the research background was first examined and barriers to BIM implementation were identified and categorized. Then, using a questionnaire, the importance of obstacles and challenges from the perspective of experts was assessed. Analysis of collected data with the help of Kendall ranking showed that the most important challenges and obstacles facing the adoption and implementation of BIM in the Iranian AEC industry are: Lack of policy and roadmap in the organization, lack of knowledge and support of senior management, lack of readiness of the manufacturing industry, lack of attention to various aspects of BIM in current contracts and lack of guidelines and application standards. Also, those in charge of overcoming these obstacles and challenges were identified at four levels of decision-making: (1) government, (2) professional institutions and associations, (3) organization, and (4) inter-organizational. In the mentioned questionnaire, the level of responsibility of each level in front of removing obstacles was also evaluated and using risk analysis method, prioritization of obstacles and challenges for different levels of decision making was determined. Accordingly, the barriers of "BIM implementation requires changes in legal procedures", "lack of guidelines and application standards", "lack of knowledge and support of senior management" and "poor partnership between consultant and contractor" are the most important barriers for the decision making levels.

    Keywords: Building Information Modeling, BIM, Implementation Barriers, Prioritization, Decision-Making Levels
  • Farnaz Rafie, Hamed Hamidi *, Javad Vaseghi Amiri Page 20

    In engineering designs, structural analysis is generally performed assuming a rigid base. While introducing the effect of structural substrate flexibility on the response and dynamic properties of structures is important. Introducing different solutions to reduce the response of the structure against dynamic forces is another important issue in engineering designs. In this paper, the passive Pall friction damper system has been used for this purpose. In the researches that have been done so far, various optimization methods have been used for the optimal design of friction dampers, but in most of these methods, the effect of soil-structure interaction has not been considered for friction dampers, while in earthquake soil-structure interactions is important. One of the main objectives of this study is to investigate the effect of soil-structure interaction on the optimization of friction dampers. The actual forces and displacements of a structure due to free-surface seismic movements can be determined by considering the effects of soil-structure interaction. In this regard, in this paper, two-dimensional frames of 4, 8, and 12 floors equipped with dampers were analyzed in nonlinear structural analysis software under seven accelerometers using nonlinear time history method once, considering the effect of soil-structure interaction and introducing 3 Different lateral loading patterns and again without this effect. The results show that considering this issue in terms of cumulative triangular slip load pattern has increased the loss of earthquake input energy.

    Keywords: Pall Friction Damper, Soil-structure interaction, Optimal slip load pattern, Winkler method, nonlinear dynamic analysis