فهرست مطالب

مهندسی عمران فردوسی - سال سی و چهارم شماره 3 (پاییز 1400)

نشریه مهندسی عمران فردوسی
سال سی و چهارم شماره 3 (پاییز 1400)

  • تاریخ انتشار: 1401/02/08
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مریم دهقانیزاده*، .هدی فلاح تفتی صفحات 1-21

    درحال حاضر در مطالعات و طراحی های مربوط به تقاطعات چراغ دار ایران، از مقادیر ضریب هم سنگ سواری پیشنهادی توسط سایر آیین نامه های معتبر دنیا استفاده می شود که به نظر می رسد باتوجه به خصوصیات متفاوت هندسی، رفتاری و خودروها در کشورمان با کشورهای دیگر، تاثیر منفی بر درستی تحلیل های ظرفیتی آنها داشته باشد؛ لذا در این مطالعه سعی شد تا برای نخستین بار بااستفاده از روش آنالیز رگرسیون چندمتغیره، مقادیر ضرایب هم سنگ سواری برای اتوبوس، مینی بوس و موتورسیکلت های عبوری در تقاطعات چراغ دار شهری محاسبه شود. این مطالعه در محدوده 9 تقاطع چراغ دار شهرهای اصفهان و یزد انجام شد و روابط پیشنهادی در نرم افزار SPSS برازش شدند؛ سپس از ضرایب پرداخت شده برای مدل استفاده شد و مقادیر 46/0، 45/1 و 53/2 به ترتیب برای ضرایب معادل سواری موتورسیکلت، مینی بوس و اتوبوس به دست آمد؛ هم چنین ضریب هم سنگ سواری کلی برای وسایل نقلیه سنگین برابر 13/2 به دست آمد. از این نتایج می توان به عنوان بهترین تخمین موجود برای تعیین ضریب هم سنگ در دیگر تقاطع های چراغ دار مشابه در کشور استفاده کرد.

    کلیدواژگان: ضریب هم سنگ سواری، تقاطع های چراغ دار، آنالیز رگرسیون چندمتغیره، ظرفیت تقاطع
  • هادی مددی قله زو، محمدرضا توکلی زاده*، شهناز دانش صفحات 23-38
    حفاظت از محیط زیست از ارکان مهم توسعه پایدار است، به نحوی که رشد سیاسی و اقتصادی کشورها بدون توجه به آن، فاقد هرگونه ارزشی است. تحقیق حاضر با عنایت به نقش و جایگاه دیوارها در ساختمان سازی، به بررسی اثرات زیست محیطی سیستم های رایج دیوارچینی پرداخته است. برای این منظور هفت پارامتر زیست محیطی شامل «میزان مصرف انرژی در فرآیند ساخت»، «میزان مصرف منابع و مواد اولیه دارای اهمیت»، «میزان مصرف آب در فرآیند ساخت و اجرای دیوار»، «میزان تولید CO2 در نتیجه مصرف انرژی در فرآیند ساخت»، «میزان مقاومت حرارتی دیوارهای ساخته شده»، «میزان تولید ضایعات و نخاله در نتیجه اجرای دیوار» و «زیبایی حاصل از اجرا» به عنوان معیارهای ارزیابی در نظر گرفته شده اند؛ تا براساس آنها و به کمک روش تصمیم گیری چندمعیاره TOPSIS، پنج سیستم رایج دیوارچینی در ایران را مورد سنجش قرار گیرد و بوم سازگارترین سیستم مشخص شود. دیوارهای در نظر گرفته شده در این تحقیق شامل دیوارهای آجرفشاری، بلوک سفالی، بلوک بتن سبک AAC، پانل مشبک سه بعدی و صفحات روکش دار گچی بوده اند. نتایج تحقیق نشان می دهد که از نظر متخصصان پاسخ دهنده به پرسش نامه ها، معیار «میزان مصرف آب» با ارزش نسبی 0.195 بیشترین اهمیت و معیار «زیبایی» با ارزش نسبی 0.049 کمترین اهمیت را دارند. باتوجه به نتایج تحقیق حاضر، سیستم دیوار چینی صفحات روکش دار گچی بیشترین و سیستم دیوار چینی پانل مشبک سه بعدی، کمترین سازگاری را با محیط زیست دارند.
    کلیدواژگان: بوم سازگاری، دیوارهای ساختمانی، روش TOPSIS، معیارهای زیست محیطی
  • هادی فتاحی*، فاطمه جیریایی صفحات 39-52

    یکی از پیامدهای احتمالی وقوع زمین لرزه در زمین های اشباع، روان گرایی خاک و در نتیجه آن شکست و خرابی فونداسیون ساختمان ها، انواع زیرساخت ها، پل ها و بسیاری فجایع دیگر می باشد. در این تحقیق سعی شد به منظور ارزیابی پتاسیل روان گرایی خاک برروی 79 نمونه از پایگاه داده زلزله تنگشان کشور چین، چند مدل طبقه بندی هوشمند با کمک نرم افزار Orange ساخته شود. به همین منظور عملکرد 5 روش طبقه بندی هوشمند (رگرسیون لاجستیک، شبکه عصبی مصنوعی (ANN)، ماشین بردار پشتیبان (SVM)، نزدیک ترین همسایگی(KNN) و جنگل تصادفی) براساس معیارهای مختلف با هم مقایسه شدند. نتایج نشان داد روش های SVM، ANN و رگرسیون لاجستیک از توانایی بالایی برای پیش بینی کلاس روان گرایی خاک برخوردار هستند و در بین آنها روش رگرسیون لاجستیک با مقدار شاخص AUC (98/0) به عنوان بهترین روش انتخاب شد. علاوه بر این، بررسی تاثیرگذاری متغیرها بااستفاده از چهار معیار بهره اطلاعاتی، بهره اطلاعاتی نسبی، شاخص جینی و شاخص ReliefF  بیانگر این است که متغیر مقاومت نوک مخروط در آزمایش نفوذ مخروطی موثرترین روش است و در اولویت اول قرار می گیرد. هم چنین متغیرهای نسبت تنش تناوبی و حداکثر شتاب افقی زلزله در سطح زمین ویژگی های مهمی به حساب می آیند.

    کلیدواژگان: زمین لرزه، روان گرایی، الگوریتم های طبقه بندی هوشمند، نرم افزار Orange
  • محدثه امینی*، علی رئیسی استبرق، جمال عبدالهی صفحات 53-66

    در این پژوهش، اثر ماده افزودنی منیزیم اکسید (MgO) برای به سازی یک خاک رسی معمولی و نیز خاک آلوده شده به ماده آلی فنانترن با انجام آزمایش های آزمایشگاهی گوناگون (شامل حدود اتربرگ، تراکم استاندارد، مقاومت فشاری تک محوری (UCS) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)) مورد مطالعه قرار گرفت. خاک آلوده به فنانترن به صورت مصنوعی در آزمایشگاه تهیه گردید. درصدهای وزنی منیزیم اکسید مورد استفاده برای به سازی خاک معمولی و خاک آلوده معادل 5، 10، 20 و 30% می باشند. نتایج نشان داد که افزودن فنانترن به خاک سبب تغییر ساختار خاک و کاهش درصد رطوبت بهینه (wopt)، حدود اتربرگ، مقاومت تک محوری و ضریب کشسانی مربوط به 50% از مقاومت نهایی (E50) خاک می شود. هم چنین نتایج مشخص کرد که با افزودن منیزیم اکسید به خاک طبیعی و خاک آلوده، مقاومت و E50 افزایش می یابد، به طوری که این افزایش تابعی از درصد ماده افزودنی و زمان عمل آوری می باشد. علاوه بر این براساس نتایج SEM مشخص گردید که محصولات کربناسیون تولیدشده در نمونه های به سازی شده سبب افزایش مقاومت می گردند.

    کلیدواژگان: فنانترن، منیزیم اکسید، مقاومت، SEM
  • ایرج برگ گل*، سبحان حسن جانی، سعید فاطمی، سید امیر سعادتجو صفحات 67-80

    باتوجه به رشد فزاینده استفاده از خودروها در شهرها، بخش قابل توجهی از معابر درون شهری مورد استفاده رانندگان قرار می گیرند. تقاطع های چراغ دار هم سطح، مسیر مشترک عبور عابران و خودروها می باشند و باتوجه به حجم زیاد تردد در این نقاط، کوچک ترین بی نظمی در جریان تردد باعث کاهش شدید ظرفیت تقاطع می شود. نقض چراغ قرمز توسط رانندگان یکی از عوامل مشکل ساز در تقاطع های چراغ دار و بروز حوادث رانندگی برای عابران پیاده می باشد. مطالعه پیش رو با هدف شناسایی عوامل موثر بر علل عدم رعایت قانون، با ترکیب مجموعه ای از داده های مشاهده شده از 101 وسیله نقلیه انجام شد. متغیرهای جمعیت شناختی از قبیل سن و جنسیت و پوشش و وزن رانندگان به عنوان پارامترهای احتمالی تاثیرگذار بر نقض چراغ قرمز مورد بررسی قرار گرفتند. بررسی هر یک از شاخص های رفتاری نشان داد که نقض چراغ قرمز به طور مستقیم با سن، جنسیت و پوشش و وزن مرتبط می باشد. هم چنین تعداد تخلف در گروه های سنی بالاتر، کاهش چشم گیری داشت؛ به طوری که در گروه سنی بالاتر از 60 سال هیچ تخلفی مشاهده نشد و این امر رابطه ای با جنسیت نداشت و رفتار هر دو گروه آقایان و بانوان مشابه یکدیگر بود.

    کلیدواژگان: تقاطع چراغ دار، چراغ قرمز، عبور از چراغ قرمز
  • مسعود کدخدایی، سید علی ضیائی*، روزبه شاد صفحات 81-97

    افزایش تراکم ترافیک در معابر شهری اثرات منفی زیان باری نظیر افزایش آلودگی هوا، افزایش مصرف سوخت و افزایش نارضایتی کاربران راه را در پی خواهد داشت. استراتژی‎های کلی کنترل تراکم ترافیک را می توان به سه بخش تقسیم نمود که عبارتند از ایجاد محدوده ممنوعه تردد، طرح تردد نوبتی و قیمت‎گذاری تراکم ترافیک. در پژوهش حاضر، استراتژی های مذکور بااستفاده از روش ترکیبی دلفی و فرآیند تحلیل شبکه‎ای (ANP) اولویت بندی گردیدند. کلان‎شهر مشهد نیز به عنوان مطالعه موردی در این تحقیق انتخاب شد. براساس نتایج به دست آمده، استراتژی قیمت گذاری تراکم ترافیک با کسب امتیاز 484/0 به عنوان بهترین استراتژی کنترل تراکم ترافیک در کلان شهرها شناخته شد. استراتژی های طرح تردد نوبتی و ایجاد محدوده ممنوعه تردد نیز با اختلاف بسیار اندکی به ترتیب اولویت‎های دوم و سوم را کسب کردند. شاخص های هزینه سفر، استفاده از حمل و نقل عمومی و تردد خودروهای تک سرنشین نیز به ترتیب به عنوان مهم ترین شاخص‎های موثر در ارزیابی و اولویت بندی استراتژی های کنترل تراکم ترافیک شناخته شدند.

    کلیدواژگان: کنترل تراکم ترافیک، قیمت گذاری تراکم ترافیک، حمل و نقل شهری، روش دلفی، فرآیند تحلیل شبکه ای (ANP)
|
  • Maryam Dehghanyzade *, Mehdi Fallah Tafti Pages 1-21

    At present, the Equivalent Passenger Car Unit (PCU) values, proposed by other international guides, are used in the design and analysis of signalized intersections in Iran. It is likely that this would produce a negative impact of the accuracy of capacity analysis used for these intersections as the geometric design, behavioral attributes and vehicle characteristics are different here. Hence, it was decided to estimate the PCU values for buses, minibuses and motorcycles at Iranian signalized intersections using a multiple linear regression in this study. The required field data was collected from 9 intersections located at Isfahan and Yazd cities and the regression analysis was then performed on the data using SPSS software. Thereby, the PCU values for the motorcycles, minibuses and buses were obtained as 0.46, 1.45 and 2.53. Finally, an overall average PCU value of 2.13 was obtained for the heavy vehicles. The results could be used as the best estimate of PCU values for the similar Iranian signalized intersections.

    Keywords: Passenger Car Unit, Signalized Intersections, Multiple linear regression, Intersection Capacity
  • Hadi Madadi Ghollehzou, Mohamad Reza Tavakkolizadeh *, Shahla Danesh Pages 23-38
    Environmental protection is one of the most important factors of sustainable development, so that the political and economic growth of countries, regardless of it, is worthless. Considering the role and position of separating walls in construction, the present study, has investigated the environmental effects of common separating wall systems in Iran. For this purpose, seven environmental parameters including: Energy Consumption in Construction Process, Consumption of Important Resources and Raw Materials, Water Consumption in Construction Process, CO2 Production Due to Energy Consumption in the process of construction, the amount of thermal resistance of the walls, the amount of waste produced by the implementation of the walls and the beauty of the walls are considered as evaluation criteria. Regarding these criteria and using the TOPSIS method, this study evaluates the five most common separating wall systems in Iran and determine the most compatible eco-friendly system. Five different types of walls, including solid clay (SC) bricks, hollow clay (HC) blocks, autoclaved aerated concrete (AAC) blocks, three-dimensional (3D) sandwich panels and gypsum boards were investigated in this regard. The results show that according to experts, among the mentioned criteria, the criterion of "water consumption" with a relative value of 0.195 is the best and the criterion of "beauty" with a relative value of 0.049 is the least important. Thus, the results of this study, on the basis of all criteria, showed that the gypsum board has the most and the 3D sandwich panels has the least environmental compatibility.
    Keywords: Eco-Friendly, Environmental criteria, Separating Wall Systems, TOPSIS method
  • Hadi Fattahi *, Fateme Jiryaee Pages 39-52

    One of the possible consequences of earthquakes in saturated areas is soil liquefaction and as a result the failure of foundations of buildings, types of infrastructure, bridges and many other disasters. In this study, in order to evaluate the potential of soil liquefaction on 79 samples from China Tangshan Earthquake Database, several intelligent classification models were constructed with the help of Orange software. Therefore, the performance of 5 intelligent classification methods (Logistic Regression, Artificial Neural Network (ANN), Support Vector Machine (SVM), K-fold Nearest Neighbor (KNN) and Random Forest) were compared based on different criteria. The results showed that SVM, ANN and Logistic Regression methods have a high ability to predict soil liquefaction class and among them the Logistic Regression method with AUC index (0.98) was selected as the best method. In addition, the study of the effectiveness of variables using three criteria of Information Gain, Information Gain Ratio and Gini Index, indicates that the variable measured CPT tip resistance is the most effective variable and is the first priority. The variables of cyclic stress ratio and peak acceleration at the ground surfaceare also important features.

    Keywords: Earthquake, Liquefaction, intelligent classification algorithms, Orange software
  • Mohadeseh Amini *, Ali Raeesi Estabragh, Jamal Abdollahi Pages 53-66

    In this work, the effect of MgO on the treatment of a natural and contaminated clay soil with phenanthrene was studied through conducting various experimental tests including Atterberg limits, standard compaction, uniaxial compressive strength (UCS), and SEM tests. The contaminated soil was prepared artificially in the lab. Natural and contaminated soil were mixed with 5, 10, 20, and 30% of MgO as an agent. The results showed that phenanthrene changes the structure of the soil and causes a reduction in Atterberg limits, wopt, UCS, and E50 of the soil. The results also indicated that the UCS and E50 of mixture natural and contaminated soil with different percentages of MgO are increased and the amount of increasing of them is dependent on the percentage of MgO and curing time. SEM results also showed that the formation of carbonation products due to hydration of MgO is effective in increasing the strength of treated soil samples.

    Keywords: MgO, Phenanthrene, UCS, SEM
  • Iraj Bargegol *, Sobhan Hassanjani, Saeed Fatemi, Seyed Amir Saadatjoo Pages 67-80

    Despite the growing trend of car use in cities, a significant part of the users of city roads is drivers. Level-crossing intersections are a common passageway for pedestrians and vehicles, and due to the large volume of traffic in these areas, the slightest irregularity in the flow of traffic causes a severe reduction in the capacity of the intersection. Violation of red lights by drivers is one of the problematic factors in traffic light intersections and the occurrence of traffic accidents for pedestrians. The present study aimed to identify the factors affecting this phenomenon, by combining a set of data observed from 101 vehicles, demographic variables such as age, gender, coverage, and weight of drivers were examined as possible parameters affecting red light violation. The results were evaluated by statistical tests to determine the significance of the effect of each variable. Examination of each of the behavioral indicators showed that red light violations were consistently related to age, gender, and clothing, and weight.

    Keywords: Traffic light intersection, Red light, Red light running, RLR
  • Masoud Kadkhodaei, Seyed Ali Ziaee *, Rouzbeh Shad Pages 81-97

    Increasing traffic congestion in urban thoroughfares will have detrimental negative effects such as increasing air pollution, increasing fuel consumption and increasing road user dissatisfaction. General strategies for controlling traffic congestion can be divided into three parts, which are: creating a restricted traffic area, turning traffic plan, and traffic congestion pricing. In the present study, the mentioned strategies were prioritized using the combined Delphi method and Analytic Network Process (ANP). The metropolis of Mashhad was also selected as a case study in this study. Based on the results, the traffic congestion pricing strategy with a score of 0.484 was recognized as the best traffic congestion control strategy in metropolitan areas. The strategies of the turning traffic plan and the creation of a restricted traffic area also gained the second and third priorities, respectively, with a slight difference. The indicators of the travel cost, using of public transportation and single-occupancy car traffic were also recognized as the most important indicators affecting the evaluation and prioritization of traffic congestion control strategies, respectively.

    Keywords: Traffic congestion control, Traffic congestion pricing, Urban transportation, Delphi Method, Analytic Network Process (ANP)