فهرست مطالب
نشریه مهندسی عمران فردوسی
سال سی و چهارم شماره 4 (زمستان 1400)
- تاریخ انتشار: 1401/04/29
- تعداد عناوین: 6
-
-
صفحات 1-13
تصادفات جاده ای و تلفات ناشی از آن یکی از چالش های کنونی جوامع بشری است که هزینه های اقتصادی زیادی را بر اقتصاد کشورها تحمیل نموده است. با توجه به اطلاعات مربوط به ایمنی ترافیک در مطالعات پیشین، تعیین برنامه ریزی ایمنی ترافیک با پیش بینی افزایش تصادفات رانندگی، بسیار حایز اهمیت می باشد. مدل های شبکه عصبی استفاده شده در این زمینه دارای خلاءهایی همچون ضعف در نقاط با تعداد تصادفات صفر و تفاوت نتایج در هر بار آزمایش می باشند، در این مطالعه به منظور حل مشکلات شبکه عصبی پس انتشار، یک روش جدید که ترکیب بهینه سازی گروه ذرات و ماشین راهنمای پشتیبان (PSO-SVM) می باشد با هم ترکیب می شوند تا به منظور پیش بینی ایمنی ترافیک مورد استفاده قرار گیرد. ابتدا عوامل موثر بر ایمنی ترافیک و شاخص های ارزیابی مورد تجزیه وتحلیل قرار می گیرند، سپس مدل پیش بینی ایمنی ترافیک توسط بهینه سازی گروه ذرات و ماشین راهنمای پشتیبان با توجه به عوامل موثر ایجاد می شود. در نهایت، داده های مربوط به ایمنی ترافیک از سال 1376 تا 1397 برای تحقیق در مورد توانایی پیش بینی روش پیشنهادی بکار گرفته می شوند. نتایج تجربی نشان می دهد که پیش بینی ایمنی ترافیک توسط بهینه سازی گروه ذرات و ماشین راهنمای پشتیبان برتر از شبکه عصبی پس انتشار است. مقادیر میانگین مطلق خطا برای پیش بینی تعداد تصادفات توسط بهینه سازی گروه ذرات و ماشین راهنمای پشتیبان و شبکه عصبی پس انتشار به ترتیب مقادیر 0281/0 و 0498/0 را به خود اختصاص دادند. مدل های ساخته شده در این مطالعه دارای نوسانات بیشتری نسبت به داده های مشاهده می باشند، بنابراین می توان به منظور تنظیم مدل های مذکور، مدل های دقیق تری ایجاد نمود. میزان خطا در مدل های مربوط به تعداد مجروحین کمتر از داده های تعداد تصادفات و تلفات می باشد، که می توان علت این موضوع را به تعداد داده های بیشتر مربوط دانست.
کلیدواژگان: شبکه عصبی، بهینه سازی گروه ذرات و ماشین راهنمای پشتیبان، ایمنی ترافیک، پس انتشار -
صفحات 15-29
سد تنگاب در فاصله 90 کیلومتری جنوب شیراز و 12 کیلومتری شمال غربی شهر فیروزآباد بر روی رودخانه فیروزآباد احداث شده است. این سد در زون زاگرس و بر روی تاقدیس آهکی پودنو قرار دارد. محاسبات بیلان نشان داده است که در این سد احتمال فرار آب از مخزن و تکیه گاه های وجود دارد. در این پژوهش تحلیل اکتشافی-مکانی داده ها شامل بررسی نقشه های موقعیت مکانی، پارامترهای آماری، نمودار فراوانی و تغییرنما بر روی متغیرهای شاخص کیفیت سنگ، لوژان و متغیرسیمان خوری صورت گرفته است و جهت شناسایی زون های تراوا از روش های شبیه سازی زمین آماری استفاده شده است. متغیرهای مذکور در ترازهای ارتفاعی مختلف، تغییرات زیادی داشته است. پیوستگی مکانی سیمانخوری بر مبنای تغییرنمای بدون جهت، 100 متر بدست آمده است. در حالیکه این پیوستگی در متغیرهای شاخص کیفیت سنگ و لوژان بر اساس تغییرنمای جهت دار، به ترتیب بین 400-200 و 160-40 متر متغیر است. درنهایت با توجه به نقشه های شبیه سازی سه متغیر لوژان، شاخص کیفیت سنگ و سیمان خوری و تجزیه و تحلیل نقشه های احتمال و عدم قطعیت متغیرهای مذکور در منطقه موردمطالعه، مشاهده شد در دو محل واقع در مرکز مخزن و شمال غربی سد، مناطقی با نفوذپذیری بالا وجود دارد. لذا پتانسیل فرار آب نیز در این مکان ها بیشتراست. بررسی گسل های منطقه موردمطالعه نیز نشان داد تراکم گسل ها بیشتر در جناح راست سد بوده و این می تواند سبب افزایش نفوذپذیری در این منطقه باشد.
کلیدواژگان: سیمان خوری، شاخص کیفیت سنگ، لوژان، مدل سازی زمین آمار -
صفحات 31-43
چکیده در این تحقیق به ارزیابی تاثیر استفاده از افزودنی های گریپر، تراگریپ و وتمول-950 به عنوان مواد افزودنی ضد عریان شدگی بر خواص مکانیکی مخلوط های آسفالتی داغ پرداخته شده است. بدین منظور از آزمایش های مکانیکی مختلف نظیر خزش دینامیکی، آزمایش مدول برجهندگی در دمای 25 درجه ی سانتی گراد، آزمایش کشش غیرمستقیم و آزمایش خمش نیم دایره ای در دمای 25 درجه ی سانتی گراد استفاده گردید. نتایج آزمایش های مکانیکی نشان داد که همه ی افزودنی های مورداستفاده در این تحقیق مقاومت در برابر حساسیت رطوبتی، مقاومت در برابر شیار شدگی و مقاومت در برابر ترک خوردگی مخلوط های آسفالتی را افزایش دادند. به طوری که مخلوط آسفالتی حاوی افزودنی تراگریپ نسبت به بقیه ی افزودنی های مورداستفاده در این تحقیق، با افزایش 43 درصدی مقاومت در برابر شیار شدگی و 6/49 درصدی مقاومت در برابر ترک خوردگی بیشترین مقاومت را در برابر ترک خوردگی و شیار شدگی از خود نشان داده است. همچنین مخلوط آسفالتی حاوی وتمول-950 با 25 درصد افزایش مقاومت در برابر خرابی رطوبتی بیشترین مقاومت در برابر حساسیت رطوبتی را از بین افزودنی های مختلف این تحقیق نشان داده است. از طرف دیگری نتایج آنالیز همبستگی بین نتایج آزمایش های عملکردی مخلوط های آسفالتی نشان داد که بین برخی آزمایش های انجام شده همبستگی و ارتباط بیشتری وجود دارد. به طوری که ضریب همبستگی بین پارامتر نسبت مقاومت کششی غیرمستقیم و نسبت مدول برجهندگی در حالت تر و خشک (TSR و RMR) با 974/0 بیشترین همبستگی را بین پارامترهای مختلف آزمایش های عملکردی دارد.
کلیدواژگان: مخلوط آسفالتی داغ، افزودنی های ضد عریان شدگی، خزش دینامیکی، مدول برجهندگی، آزمون خمش نیم دایره ای -
صفحات 45-54رفتار عابران پیاده نقش مهمی در طراحی تسهیلات پیاده به خصوص در مناطق پرتردد ایفا می کنند. یکی از این خصوصیات رفتاری، سرعت راه رفتن آنان از پیاده روها و پیاده راه ها شده می باشد؛ بنابراین مهم ترین اقدام قبل از هر چیز شناخت پارامترهای جریان عابران پیاده در هنگام عبور از تسهیلات مختلف شهری است. هدف از این پژوهش مدل سازی جریان عابران پیاده عبور از تسهیلات پیاده مختلف شهری (پیاده رو و پیاده راه) می باشد. از این رو با تصویربرداری از یک پیاده رو و یک پیاده راه، به جمع آوری اطلاعات 10210 عابرپیاده عبوری پرداخته شد. سپس با استفاده از مدل های رگرسیون و روش الگوریتم ژنتیک، روابط جریان عابران پیاده از قبیل سرعت، نرخ جریان و چگالی مدل سازی شد. نتایج نشان داد که دقت مدل ها برای تسهیلات مختلف شامل پیاده رو، پیاده راه با استفاده از الگوریتم ژنتیک دارای دقت پیش بینی بالاتری نسبت به روش رگرسیونی و به ترتیب برابر با 9451/0 و9062/0 می باشند؛ بنابراین می توان در این زمینه الگوریتم ژنتیک را به عنوان یکی از روش های فراابتکاری که دارای دقت بیشتری می باشد، به عنوان مدل برتر معرفی کرد.کلیدواژگان: عابر پیاده، سرعت، نرخ جریان، رگرسیون، روش الگوریتم ژنتیک
-
صفحات 55-67
یکی از سیستم های مقاوم در برابر بار لرزه ای سیستم دیوار برشی فولادی شیاردار است. عملکرد این سیستم به گونه ای است که با ایجاد شیارهای عمودی در ورق دیوار برشی فولادی معمولی، این ورق به تعدادی نوار خمشی تبدیل می شود که با اعمال بار جانبی با تحمل تغییرشکل های پلاستیک انرژی ورودی به سازه را مستهلک می کند. در این مجموعه سختی و مقاومت نهایی دیوار برشی فولادی به راحتی با تغییر مشخصات شیارها و ترکیب بندی آن ها قابل تنظیم است. رفتار شکل پذیر و توانایی استهلاک انرژی خوب از دیگر مزایای این نوع دیوار برشی فولادی است. حال چنانچه به جای شیارهای عمودی از شیارهای شیبدار (مایل) در ورق استفاده شود، عملکرد نوارها از حالت خمشی به محوری تغییر کرده و به طور مشابه با تحمل تغییرشکل های پلاستیک به عنوان یک میراگر غیرفعال عمل می کنند. در این مدل می توان با تغییر طول این اعضای محوری، تغییرمکان جاری شدن نوارها و سایر پارامترهای لرزه ای مجموعه را تغییر داد. هدف از این پژوهش ارزیابی عددی دیوار برشی فولادی شیاردار با شیارهای مایل و با ترکیب بندی شیار و سخت کننده ی انتهایی متفاوت است. برای این منظور پس از صحت سنجی مدل سازی در نرم افزار Abaqus، یک مطالعه پارامتریک بر روی دیوار فولادی با جایگذاری مختلف شیارها و سخت کننده های انتهایی متفاوت انجام می شود و رفتار آن تحت بار رفت و برگشتی مورد بررسی قرار می گیرد. همچنین رفتار این نمونه ها با یک نمونه ی بدون شیار مقایسه می شود. مقایسه نتایج دیوار فولادی پیشنهادی با شیارهای شیبدار و دیوار فولادی بدون شیار با همان ابعاد نشان می دهد علی رغم کاهش مقاومت و سختی اولیه در نمونه شیاردار، این دیوار از رفتار چرخه ای مناسب تری برخوردار است و توانایی استهلاک انرژی بیشتری دارد و خصوصا در دریفت های بالای 2 درصد افت مقاومت کمتر و عملکرد بهتری از خود نشان می دهد. نتایج نشان می دهند تنها با تغییر در محل قرارگیری شیارها می توان مقاومت نهایی و سختی اولیه را به ترتیب تا 19 و 25 درصد تغییر داد. همچنین برای بالابردن میزان استهلاک انرژی استفاده از سخت کننده های انتهایی با ممان اینرسی بالاتر یکی از موثرترین راه هاست؛ به طوری که استفاده از مقطع Box100 به عنوان سخت کننده توانسته است استهلاک انرژی را نسبت به نمونه ی معیار بیش از 2 برابر کند. در مجموع عملکرد دیوار برشی با شکل شیار پیشنهادی، مناسب ارزیابی می شود.
کلیدواژگان: دیواربرشی فولادی شیاردارمایل، مقاومت نهایی، منحنی چرخه ای، استهلاک انرژی -
صفحات 69-79
یکی از مولفه های مهم در یک سیستم مدیریت روسازی و برنامه ریزی منابع مالی جهت ترمیم و نگهداری آن ها، ارزیابی قابل اعتماد و دقیق از وضع موجود شبکه روسازی است که شامل محاسبه پارامترهای خدمت رسانی مانند شاخص بین المللی ناهمواری (IRI) و شاخص وضعیت روسازی (PCI)، در طول دوره عملکرد روسازی می باشد. محاسبه میدانی شاخص PCI و تا حدودی شاخص IRI کمی دشوار و پیچیده است. لذا استفاده از مدل های عددی جهت تخمین این پارامترها ضرورت دارد. در این مطالعه، مقادیر اندازه گیری شده شاخص های PCI و IRI مربوط به پنج آزادراه مختلف در ایران مورد استفاده قرار گرفت و دقت ارزیابی مدل های مختلف ریاضی ارایه شده در نقاط مختلف جهان بر روی آن ها بررسی گردید. سپس برای پیش بینی داده های PCI با استفاده از مقادیر ورودی IRI، یک مدل ریاضی جدید معرفی گردید. نتایج بررسی دقت پیش بینی مدل ها نشان داد برای تمامی آزادراه های مورد مطالعه، مدل پیشنهادی از تمام مدل هایی که تا کنون توسط محققین مختلف در دنیا ارایه شده است عملکرد بهتری از خود نشان داد. استفاده از این مدل می تواند پیش بینی پارامتر PCI با استفاده از مقادیر ورودی شاخص IRI را برای شبکه آزادراهی کشور میسر سازد و مدیریت روسازی آزادراه ها و برنامه ریزی عملیات ترمیم و نگهداری آن ها را با هزینه کم تری تسهیل نماید.
کلیدواژگان: شاخص وضعیت روسازی، شاخص بین المللی ناهمواری، مدیریت روسازی، ترمیم و نگهداری
-
Pages 1-13
Road accidents and the resulting casualties are one of the current challenges of human societies that have imposed great economic costs on the economies of countries. Given the information on traffic safety in previous studies, it is very important to determine traffic safety planning in anticipation of an increase in traffic accidents. The neural network models used in this field have gaps. In this study, in order to solve the neural network problems after diffusion, a new method that combines particle group optimization and support machine (PSO - SVM) combined to be used to predict traffic safety. First, the factors affecting traffic safety and evaluation indicators are analyzed, then the traffic safety forecasting model is created by PSO - SVM according to the effective factors. Finally, traffic safety data from 1997 to 2018 are used to investigate the predictive ability of the proposed method. Experimental results show that traffic safety prediction by PSO - SVM is superior to post - diffusion neural network. MAPE values for predicting the number of events by PSO-SVM and post-diffusion neural network were 0.0281 and 0.0498, respectively. Models have more fluctuations than observation data, so more accurate models can be created to adjust these models. Due to the fact that the error in the data related to the number of injured is less than the data on the number of accidents and casualties, the cause can be related to the number of more data
Keywords: Neural Network, PSO, SVM, Traffic Safety Methods, Back Propagation Algorithm -
Pages 15-29
Tangab Dam is located 90 km south of Shiraz city and 12 km northwest of Firuzabad city on the Firuzabad river. This dam is constructed in the Zagros zone on the Podenow limestone anticline. Evidence shows that there is a possibility of water escaping from the reservoir and abutments. In this research, the exploratory data analysis includes: distribution maps, histogram, statistical parameters, and variogram was performed on the variables of RQD, Lugeon and cementing. Moreover, geostatistical modeling is used to recognize the permeable zones. These variables have high variation in the different elevations. According to omnidirection variograms, the spatial continuity of cementing estimated 100 m while pursuant to idirection variograms for RQD and Lugeon it ranged between 200-400 and 40-160 respectively. Finally, according to the simulation and uncertainty maps of the variables of Lugeon, RQD and cementing it observed that there are areas with high permeability in two locations in the center of the reservoir and northwest of the dam. Therefore, the potential of escaping is higher in these places. The study of faults in the study area showed that the density of faults is higher on the right abutment of the dam and this can increase the permeability.
Keywords: Cementing, Geostatistical modeling, Lugeon, RQD -
Pages 31-43
In this study, the effect of using GRIPPER, TeraGrip and WETMUL-950 additives as anti-stripping additives on the mechanical properties of hot mix asphalt has been investigated. For this purpose, various mechanical tests such as dynamic creep at 54.4°C, resilient modulus test at 25°C, indirect tensile test and semi-circular bending test at 25°C were used. The results of mechanical tests showed that all additives used in this study increased the moisture damage, rutting and crack resistance of asphalt mixtures. Asphalt mixture containing TeraGrip compared to other additives used in this study showed the highest resistance to rutting and cracking, resulting in 43% increase in rutting resistance and 49.6% in crack resistance. Moreover, asphalt mixture containing WETMUL-950 showed 25% increase in moisture damage resistance (i.e., the highest resistance to moisture sensitivity among the various additives used in this study). On the other hand, the results of correlation analysis between the results of performance tests of asphalt mixtures showed that there was more correlation and relation between the performed tests. So that the correlation coefficient between the parameter of indirect tensile strength ratio and resilient modulus ratio under wet and dry conditions (TSR and RMR) with 0.974 has the highest correlation between different parameters of mechanical tests.
Keywords: Hot Mix Asphalt (HMA), Anti-stripping additives, Dynamic creep, Resilient modulus, Semi-circular bending (SCB) test -
Pages 45-54Pedestrian behavior plays an important role in the design of pedestrian facilities, especially in high-traffic areas. One of these behavioral characteristics is the speed of their walking on sidewalks and sidewalks and the speed of crossing the width of urban thoroughfares at lighted intersections and marked crossings; Therefore, the most important step is to know the flow parameters of pedestrians when passing through various urban facilities. The aim of this study is to model the flow of pedestrians crossing various urban pedestrian facilities (sidewalks, sidewalks, intersections with and without lights). Therefore, by photographing a sidewalk and a sidewalk, a passage without lights and a crossroads with lights, 5031 pedestrian crossings were collected. Then, using regression models and genetic algorithm method, pedestrian flow relationships such as speed, flow rate and density were modeled. The results showed that the accuracy of the models for different facilities including sidewalks, sidewalks, lightless intersections and lighted intersections using genetic algorithm has a higher prediction accuracy than the regression method and is equal to 0.9451, 0.9062, 0.9682 and 0/9938 are; Therefore, in this field, genetic algorithm can be introduced as one of the meta-innovative methods that has more accuracy, as a superior modelKeywords: pedestrian, Speed, flow rate, Regression, genetic algorithm method
-
Pages 55-67
One of the seismic load resistant systems is the slit steel shear wall system. Using inclined slits in the plate, the performance of the strips is flexural-axial and they act as a passive damper by forming plastic deformations. In this model, by changing the length of these axial members, the yield displacement and other seismic parameters of the shear wall can be changed. The purpose of this study is to numerically evaluate the slit steel shear wall with oblique slots and with different slit composition and end stiffener. For this purpose, after modeling validation, a parametric study was performed on the steel wall with different placement of different slits and end stiffeners. The reversed cyclic behavior was compared with a non-slot sample. Comparison of the results shows that despite the reduction of initial strength and stiffness in the slit model, this wall has a better cyclic behavior and dissipated energy. The results show less resistance drop and better performance in drifts above 2%. The results also show that only by changing the location of the slots, the final strength and initial stiffness will be changed up to 19 and 25%, respectively. Using end stiffeners with higher inertia moment is one of the most effective methods to increase energy dissipation; The use of Box100 cross section as a stiffener, increases the energy dissipation up to 2 times compared to the normal sample. Overall, the performance of the steel shear wall with the proposed groove shape is excellent.
Keywords: inclined slit steel shear wall, ultimate strength, reversed cyclic curve, Energy Dissipation -
Pages 69-79
Reliable and accurate assessment of the condition of the pavement network such as International Ruggedness Index (IRI) and pavement condition index (PCI) is one of the most important components in a pavement management system. This issue is very effective in managing and planning financial resources to maintain road pavement. However, calculating PCI and IRI parameters are difficult and complicated. Therefore, it is necessary to use numerical models to estimate these parameters. In this study, PCI and IRI data related to five different freeways in Iran were used and different mathematical models were investigated. Afterwards, a model for estimating PCI data from IRI was introduced, which had an acceptable correlation between these data in all the freeways studied and Showed better performance than out of all the models presented by various researchers in the world which mentioned in this article. The use of this model can make it possible to estimate the PCI parameter for the freeway networks, and as a result, the management of freeway pavements and planning for maintenance operations will be facilitated at a lower cost.
Keywords: Pavement Condition Index, International Roughness Index, Pavement Management, Repair, Maintenance
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.