فهرست مطالب

نشریه مهندسی عمران
سال پنجاه و چهارم شماره 6 (شهریور 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/05/13
  • تعداد عناوین: 20
|
  • بهزاد مهدی خانی* صفحه 1

    هدف این مقاله مطالعه برخی ویژگی های مصالح ساختمانی ساخته شده با گچ (تجاری- CGP و بازیافت شده- RGP) و ضایعات (سرامیک قرمز- RC و چینی-PW) با استفاده از بارگذاری تحت فشار (فشار پرس) قبل از سخت شدن مواد است. آجرها با ترکیب جرم جامدی ساخته می شوند که حاوی 50% وزنی ماده چسبنده و 50% وزنی مواد ضایعاتی و نسبتی از مقدار خیلی کمی آب/ پودر خشک (22/0) است. بر اساس این یافته ها مواد ضایعاتی صنعتی مختلفی بصورت مخلوط مانند پلاستر گچی بازیافت شده، و همچنین مواد تهیه شده از ضایعات سرامیک قرمز (RC) و ضایعات چینی(PW) وجود دارند. در این تحقیق نمونه های مورد آزمایش قبل از زمان گیرش با استفاده از دستگاه پرس تک محوری (10 kN) قالب گیری شدند. پس از عمل آوری و سخت شدن نمونه ها مقاومت فشاری و خمشی، تخلخل و ریزساختار نمونه ها بررسی شد. نتایج مقاومت فشاری در محدوده MPa12 تا MPa35 بود. نسبت آب/ جرم جامد و نیروی اعمالی پرس تک محوری قبل از زمان گیرش در کاهش تخلخل نمونه ها تاثیر زیادی داشته و خواص مکانیکی آن ها افزایش پیدا کرد. نتایج به دست آمده نشان می دهند این افزایش مواد ضایعاتی مذکور سبب ایجاد مصالح ساختمانی آجر با کیفیت بهتر خواهد شد.

    کلیدواژگان: گچ، سرامیک، ضایعات، بازیافت، مصالح
  • محمدحسین تقوی پارسا*، مجتبی طباطبائیان صفحه 2

    امروزه به علت افزایش حملات تروریستی و اتفاقات پیش‏بینی‏نشده، پدیده انفجار مورد توجه طراحان سازه قرار گرفته است. بنابراین محاسبه بارهای دینامیکی نهایی ناشی از این انفجارها باید به شکل معیاری به منظور طراحی سازه و محافظت از ساختمان‏های نظامی، غیرنظامی و تاسیساتی مورد توجه قرار گیرد. در این تحقیق، عملکرد دال‏های بتنی مسلح به الیاف هیبرید و پوزولان پومیس در برابر انفجار بررسی شده است. بدین منظور آزمایش مقاومت انفجاری به صورت خرج تماسی بر روی دال‏های 10×100×100 سانتیمتر انجام گرفت. قطعات شامل 6 سری دال بتنی به صورت یک دال غیرمسلح و پنج دال مسلح به الیاف بودند. همچنین جهت تعیین مدل‏های گسیختگی، ماده منفجره C4 به صورت مماس بر روی دال قرار داده شد. مطابق نتایج به دست آمده وجود انواع الیاف به طور چشمگیری موجب استحکام دال بتنی در برابر بار انفجار شده است. جایگزینی الیاف فولادی با الیاف پلی‏الفین و همچنین جابه‏جایی بخشی از سیمان با پوزولان پومیس اگرچه منجر به افزایش جزیی آسیب شده است (تبدیل حفر کوچک به حفر متوسط) اما همچنان دال شکل ظاهری خود را حفظ کرده و الیاف از متلاشی شدن ناگهانی جلوگیری می‏کند. در حقیقت نتایج این مطالعه نشان داد که با جایگزینی بخشی از الیاف فولادی و سیمان مصرفی به ترتیب با الیاف پلی‏الفین و پوزولان پومیس با هزینه‏ای به مراتب کمتر از طرح‏های متداول، می‏توان اقدام به ساخت المان‏های بتنی مقاوم در برابر بارهای استاتیکی و دینامیکی نظیر انفجار کرد.

    کلیدواژگان: دال بتنی، الیاف هیبرید، پومیس، انفجار، مود گسیختگی
  • فریدون امیدی نسب*، عباس اسکندری صفحه 3

    با توجه به اینکه بتن یکی از پرکاربردترین مصالح ساخت و ساز بوده و بتن در کنار مقاومت فشاری مناسب، شکل پذیری، مقاومت کششی و خمشی کمی دارد. به این منظور در چند سال اخیر با اضافه کردن الیاف به بتن و ساخت بتن های الیاف مسلح، تا حدود زیادی ضعف های مذکور بهبود یافته است. هدف این تحقیق بررسی تاثیر الیاف مختلف بر رفتار خمشی تیرهای بتن مسلح ساخته شده با سنگدانه های طبیعی و بازیافتی است. در این پژوهش 12 نمونه تیر بتن مسلح در دو گروه (شش نمونه تیر ساخته شده با سنگدانه طبیعی و شش نمونه تیر ساخته شده با سنگدانه بازیافتی) در مقیاس واقعی و با ابعاد 5/1×3/0×2/0 متر ساخته شد که جزییات آرماتورگذاری همه تیرها یکسان بوده و سه نوع الیاف فولادی، پلی پروپیلن و کورتا بصورت مجزا و هیبریدی در ساخت آنها استفاده شد. آزمایش مقاومت خمشی چهار نقطه ای بر روی نمونه ها انجام شد. حالت شکست، رفتار شکست و همچنین پارامترهای جذب انرژی ، شکل پذیری و ظرفیت بار نهایی تیرهای ساخته شده با سنگدانه-های طبیعی و بازیافتی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزودن الیاف هیبریدی نسبت به الیاف مجزا تاثیر بیشتری در بهبود پارامترهای فوق داشته و همچنین رفتار خمشی نمونه های بازیافتی با الیاف هیبریدی توانستند به نمونه های طبیعی با الیاف مجزا نزدیک گردند.

    کلیدواژگان: الیاف مجزا، الیاف هیبریدی، رفتار خمشی، تیر بتن مسلح، سنگدانه بازیافتی
  • فاضل صدیقی، قاسم پاچیده، سیده بهنوش سلیم بهرامی*، فردوس احمدی، سید جمال الدین موسوی مشهدی صفحه 4

    مقاومت فشاری و کششی پایین، جذب آب بالای بلوک سبک هوادار اتوکلاوشده که سبب جذب آب ملات شده و همچنین مقاومت پایین در برابر ضربه، از مشکلات فنی و اجرایی استفاده از آن در پروژه های ساختمانی است. بدین منظور، در این مقاله به کمک افزودن نانوگرافن با مقادیر 2/0، 4/0 و 8/0 درصد جایگزینی سیمان در بلوک و تحت آزمایش های مقاومت فشاری و کششی (نمونه های استوانه ای به قطر 10 و ارتفاع 20 سانتیمتر)، ضربه (نمونه های مکعبی به بعد 15 سانتیمتر)، جذب آب (نمونه های مکعبی به بعد 15 سانتیمتر)، SEM و XRD سعی شده است خواص ذکر شده بهبود یابند. بر اساس نتایج بدست آمده، با افزودن نانوگرافن به ترکیب بلوک سبب افزایش مقاومت فشاری و کششی و ضربه تا 45، 81 و 130 درصد نسبت به نمونه شاهد شده است. همچنین افزودن نانوگرافن سبب کاهش 61 درصدی میزان جذب آب گردیده است. همچنین نتایج حاصل از آزمایش های ریزساختار بر روی نمونه ها بیانگر این است که وجود نانوگرافن در ترکیب بلوک، سبب ایجاد ساختاری مستحکم بین اجزا شده و اندازه ذرات تا 30 درصد ریزتر شده است. بر اساس نتایج بدست آمده، با افزودن نانوگرافن به ترکیب بلوک سبب افزایش مقاومت فشاری و کششی و ضربه تا 45، 81 و 130 درصد نسبت به نمونه شاهد شده است. همچنین افزودن نانوگرافن سبب کان جذب آب گردیده است. همچنین نتایج حاصل از آزمایش های ریزساختار بر روی نمونه ها بیانگر این است که وجود نانوگرافن در ترکیب بلوک، سبب ایجاد ساختاری مستحکم بین اجزا شده و اندازه ذرات تا 30 درصد ریزتر شده است.

    کلیدواژگان: بلوک سبک هوادار اتوکلاوشده، نانوگرافن، مقاومت فشاری و کششی، جذب آب، ضربه
  • بابک گلچین*، بهمن نوری، رامین مشک آبادی صفحه 5

    یکی از روش های رایج بازیافت، استفاده مجدد از خرده آسفالت همراه با سیمان برای تقویت لایه اساس و جایگزین آن در لایه های روسازی می باشد که انتخاب طرح اختلاط مناسب ضمن بالا بردن کیفیت لایه روسازی، در کاهش هزینه های اجرایی بسیار تاثیر گذار است. در این تحقیق بازیافت سرد آسفالت با قیر امولسیونی با استفاده از روش سطح پاسخ مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا، به روش سطح پاسخ و ساخت نمونه های مخلوط آسفالت سرد بازیافتی با استفاده از مصالح خرده آسفالتی، قیرامولسیونی کاتیونیک دیرشکن و سیمان پرتلند نوع II به بررسی مشخصات آزمایشگاهی و اقتصادی این مخلوط ها پرداخته شد. استقامت و روانی مارشال، وزن مخصوص حقیقی و درصد فضای خالی مخلوط آسفالتی با انجام آزمایش ها تعیین شد. با انجام تحلیل واریانس بر روی مدل های پیشنهادی و تعیین پارامترهای موثر، معادلات ریاضی بین پارامترهای مستقل و وابسته ارایه گردید و تاثیر پارامترها مورد بررسی قرار گرفت. در نهایت با انجام بهینه سازی طرح اختلاط مناسبی که دارای مطلوبیت 60 درصد می باشد برای بازیافت سرد آسفالت پیشنهاد گردید. نتایج آزمایش ها نشان داد که مقدار سیمان و قیر امولسیونی اثر معناداری بر استقامت مارشال دارد. برای مخلوط آسفالت سرد حاوی 4 درصد قیر، افزایش سیمان از مقدار صفر به 2 درصد، استقامت مارشال را 4/15 درصد افزایش می دهد. همچنین در رفتار روانی مارشال، مقدار آب اثر معنادار ایجاد می کند. در مخلوط آسفالت سرد ساخته شده با 4 درصد قیر و بدون سیمان، کاهش آب از مقدار 4 به 2 درصد، روانی مارشال را 8/20 درصد تغییر می دهد.

    کلیدواژگان: بازیافت سرد آسفالت، مصالح خرده آسفالتی، طرح اختلاط، روش سطح پاسخ، Design Expert
  • ابوالفضل بنی اسدی مقدم، حسین ابراهیمی*، عباس خاشعی سیوکی، ابوالفضل اکبرپور صفحه 6

    یکی از راهکارهای مقابله با مسایل مربوط به توزیع زمانی و مکانی نامناسب منابع آبی، استفاده بهینه از مخازن سدها است. سیستم های مخزنی به تحلیل، مدیریت صحیح و بهره برداری مناسب از منابع آب می پردازد و سعی دارد که سیستم های منابع آب را به گونه ای طراحی نماید که اهداف خاصی همچون تولید انرژی برقابی، تامین آب شرب و کشاورزی، کنترل سیلاب های مخرب و غیره را با توجه به مجموعه ای از محدودیت ها، به صورت بهینه تحقق بخشد. به همین منظور در این تحقیق تابع هدف کمینه سازی مجموع توان دوم اختلاف نیاز کشاورزی از رهاسازی برای حل مسیله بهینه سازی بهره برداری از مخزن سد امیرکبیر مورد استفاده قرار گرفته است. هدف از این تحقیق بررسی کارایی نسخه تک هدفه الگوریتم هایی مانند الگوریتم چندجهانی و ژنتیک بوده و همچنین کارایی ترکیبی از این دو الگوریتم (MVGA) نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی الگوریتم های چندجهانی، ژنتیک و MVGA نشان داد که الگوریتم MVGA مشابه با GA در تعداد تکرار کمتر به ترتیب با مقادیر تابع هدف 29/24 و 22/24 جواب بهتری نسبت به الگوریتم MVO با مقدار تابع هدف 14/29 پیدا می نماید. نتایج این تحقیق نشان داد که برای افزایش کارایی یک الگوریتم می توان آن را با الگوریتم دیگری ترکیب نمود. در این تحقیق ترکیب الگوریتم ژنتیک با الگوریتم چندجهانی باعث بهبود عملکرد الگوریتم چندجهانی به میزان 64/16 درصد شده است.

    کلیدواژگان: الگوریتم چند هدفه، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم چندجهانی، الگوریتم ترکیبی، معیارهای عملکرد
  • رضا ضیایی موید*، الهه خوانین زاده صفحه 7

    بررسی رفتار تناوبی خاک های ماسه ای در حین اعمال بار زلزله، یکی از مهم ترین موضوعات ژیوتکنیکی در دهه های قبلی بوده است و همچنان یکی از چالش برانگیزترین جنبه های ژیوتکنیک لرزه ای در میان محققین می باشد. در شرایط زلزله خاک تحت تنش نرمال ثابت اولیه قرار دارد و تنش های برشی در اثر زلزله روی نمونه مرتب تغییر جهت می دهد و در نتیجه جهت های تنش های اصلی موثر بر نمونه خاک به طور تناوبی تغییر می یابد که این شرایط توسط دستگاه برش ساده قابل دستیابی می باشد. در این تحقیق، پاسخ های برش ساده تناوبی برای ترکیبات مختلفی از خاک ماسه تمیز سیلیکاتی و ریزدانه غیر خمیری لای به منظور درک درستی از این گونه خاک ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. آزمایش ها در نسبت تنش تناوبی برابر با 15/0 (15/0 = CSR) و فشار همه جانبه 50، 100 و 150 کیلوپاسکال انجام گرفته است. آزمایش های برش ساده تناوبی حجم ثابت بر روی نمونه های ماسه تمیز نشان داده اند که با افزایش ریزدانه ی غیر خمیری تا 30 درصد وزنی نمونه، کرنش برشی کاهش و بعد از این درصد کرنش برشی افزایش می یابد اما کرنش برشی خاک ماسه با 40 درصد لای کمتر از ماسه خالص می باشد. نتایج نشان دادند، مقاومت روانگرایی خاک ماسه تمیز در شرایط یکسان بالاتر از خاک ماسه لای دار می باشد. همچنین با افزایش فشار همه جانبه مقاومت روانگرایی خاک در تمامی درصد های لای افزایش می یابد.

    کلیدواژگان: رفتار تناوبی، دستگاه برش ساده، ریزدانه غیر خمیری، آزمایش حجم ثابت، کرنش برشی
  • وحید قربانپور، مهرداد امامی تبریزی*، حسن افشین صفحه 8

    مصالح دانه ای که امروزه در بسیاری از پروژه های مهندسی همچون سدهای سنگریزه ای و خطوط راه آهن مورد استفاده قرار می گیرند، دارای تنوع بسیاری در شکل می باشند. این تنوع شکلی در محدوده بسیار تیزگوشه تا کاملا گردگوشه قرار می گیرد. شکل مصالح دانه ای بر روی خواص مکانیکی دانه از جمله مقاومت شکست و زاویه اصطکاک داخلی تاثیر می گذارد. در نتیجه رفتار مکانیکی توده مصالح دانه ای وابسته به شکل دانه ها می باشد. بمنظور بررسی تاثیر این خصوصیت، انواع مختلفی از دانه ها در شکل های کره، استوانه، مکعب و هرم که در برگیرنده طیف وسیعی از شکل مصالح دانه ای طبیعی می باشند، بصورت مصنوعی، در محدوده اندازه 1 الی 5/2 سانتیمتر ساخته شدند. آزمایش های تراکم پذیری تک محوری کوچک-مقیاس بر روی هر یک از شکل های مصالح دانه ای در شرایط یکسان شامل نسبت تخلخل اولیه و تنش حداکثر انجام گرفت و بعد از هر آزمایش، رفتار تنش-کرنش و مقدار شکست مصالح با استفاده از فاکتور شکست هاردین بدست آمدند. سپس نتایج حاصله، با استفاده از مدل تحلیلی مک داول و همکاران که بر مبنای اصل پایستگی انرژی می باشد، ارزیابی گردید. این مدل دارای 7 پارامتر می باشد که به نسبت تخلخل اولیه دانه ها، جنس، شکل، اندازه و مقاومت دانه ها در برابر شکست بستگی دارند. ارزیابی و مقایسه نتایج، حاکی از قابلیت این مدل تحلیلی در پیش بینی رفتار تراکم پذیری مصالح دانه ای هرمی شکل می باشد. بطوریکه با تیزگوشه تر شدن مصالح، تراکم پذیری و شکست مصالح افزایش می یابند. همچنین با افزایش انرژی سطحی شکست مصالح، تاثیر شکل در تراکم پذیری دچار کاهش می گردد.

    کلیدواژگان: تراکم پذیری تک محوری، تاثیر شکل، تئوری ویبول، تئوری فرکتال، مصالح دانه ای
  • وحید کریمی، عباس بابازاده* صفحه 9

    مسیله تخصیص ترافیک در شبکه های حمل و نقلی تحت فروضی ساده کننده به صورت یک مسیله بهینه سازی محدب فرمول بندی می شود. برای حل این مسیله الگوریتم های بر پایه کمان، بر پایه مسیر و بر پایه مبدا ارایه شده اند. در بین این الگوریتم های بر پایه کمان به دلیل حافظه مصرفی کمتر کاربرد بیشتری یافته اند. الگوریتم بر پایه کمان فرانک-ولف به دلیل سادگی و نیز سرعت همگرایی زیاد آن در تکرار های اولیه هنوز جزو محبوب ترین الگوریتم های تخصیص ترافیک محسوب می شود. ولی، این الگوریتم در نزدیکی جواب بهینه دارای همگرایی ضعیفی است، و به همین علت تاکنون پژوهش های متعددی با هدف اصلاح جهت جست وجو فرانک-ولف انجام شده است. الگوریتم های جهات مزدوج موثرترین نوع این الگوریتم ها بوده و در ضمن پیاده سازی آنها بسیار ساده تر است. این الگوریتم ها شامل پارتان، فرانک-ولف مزدوج ، فرانک-ولف مزدوج می باشند. در این مقاله مقایسه هایی مستقیم از نظر زمان حل و تعداد تکرار تا رسیدن به دقت های مختلف جواب بین این چهار الگوریتم روی شبکه ی بزرگ مقیاس شیکاگو و شبکه کوچک مقیاس سوفالز انجام می شود. نتایج نشان می دهند که سه الگوریتم فرانک-ولف دومزدوج، فرانک-ولف مزدوج و پارتان، در مقایسه با الگوریتم فرانک-ولف، سرعت همگرایی به جوابی با خطای 5-10 (جواب پایدار) را برای شبکه شیکاگو به ترتیب در حدود 89، 72 و 63 درصد افزایش می دهند. در ضمن، فقط الگوریتم فرانک-ولف دومزدوج توانایی رسیدن به خطای 6-10 را دارد. مقایسه نتایج شبکه سوفالز با نتایج شبکه شیکاگو نشان می دهد که کارایی الگوریتم های جهات مزدوج با کاهش اندازه شبکه افزایش می یابد.

    کلیدواژگان: تخصیص ترافیک، الگوریتم های برپایه کمان، الگوریتم فرانک-ولف، الگوریتم پارتان، الگوریتم های فرانک-ولف مزدوج
  • یاشار هدائی پور، عادل فردوسی* صفحه 10

    یکی از روش های مقاوم سازی و بهسازی لرزه ای قاب های بتن مسلح استفاده از مهاربندهای فولادی می باشد. استفاده از این نوع سیستم به دلیل اجرای آسان، مسایل اقتصادی و عملکرد مناسب در برابر نیروهای جانبی، نسبت به دیگر سیستم های مقاوم سازی بیشتر مورد توجه محققین قرار گرفته است. خصوصیات اتصال در این نوع از سیستم سازه ای حایز اهمیت بسزا بوده و می تواند در نتایج بدست آمده اعم از شکل پذیری، مقاومت، سختی و... نقش مهمی را ایفا کند. جزییات و رفتار این نوع اتصالات کمتر مورد توجه محققین بوده است و در تحقیق حاضر تلاش گردیده تا نگاه دقیق تری نسبت به این موضوع صورت گیرد. مدلسازی و تحلیل های عددی در این پژوهش با استفاده از نرم افزار المان محدود ABAQUS انجام یافته و مجموعا 8 مدل مورد بررسی قرار گرفته که شامل 3 گروه مختلف از جنبه نوع اتصال مهاربند فولادی به قاب بتن آرمه می باشد. این اتصالات شامل بولت ها و صفحات فولادی، ژاکت فولادی و باکس فولادی می باشند که در هر گروه حالت های مختلف مورد مقایسه واقع شده است. بر اساس نتایج بدست آمده از تحلیل غیرخطی نمونه ها مشخص گردید که اتصال مهاربند فولادی به قاب بتنی توسط بولت های مدفون در بتن و صفحات فولادی دارای افزایش قابل توجه در سختی، مقاومت و شکل پذیری می باشد. همچنین این تقویت ها دارای بیشینه استهلاک انرژی، کمینه ترک خوردگی قاب بتنی و کاهش فولاد مصرفی در اتصالات است.

    کلیدواژگان: مقاوم سازی ساختمان ها، اتصالات، قاب بتن مسلح، ژاکت فولادی، روش اجزای محدود
  • کامران رهگوی، سعید میرآخورلی، امین بهمن پور* صفحه 11

    حضور مواد نفتی (آلودگی های نفت خام) در خاک رسی با حد روانی کم (CL) در اثر فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی باعث ایجاد تغییرات در منحنی تنش-کرنش، گوه گسیختگی، ناحیه پلاستیک و انرژی کرنشی شیروانی های خاکی در مقایسه با خاک غیرآلوده می شود. این تغییرات اغلب باعث کاهش ضریب اطمینان در برابر گسیختگی، افزایش ناحیه پلاستیک و کاهش پایداری شیروانی های خاکی می شود. تاکنون تاثیر آلودگی نفت خام بر روی پارامترهای مقاومت برشی خاک به وسیله آزمایش برش مستقیم و مدول عکس العمل بستر به وسیله آزمایش بارگذاری صفحه ای برای انواع خاک های رسی و ماسه ای آزمایش شده است. اکنون در این پژوهش اثر تغییرات میزان آلودگی نفتی در بازه 0 تا 16 % (0-4%-8%-12%-16%) بر روی ضریب اطمینان پایداری شیروانی خاک رسی به وسیله مدل سازی عددی روش اجزاء محدود در نرم افزار ABAQUS انجام گرفته است. ارتفاع شیروانی های خاک رسی m10، m13 و m16 و زاویه شیب شیروانی خاکی ◦53 می باشد. نتایج این پژوهش نشان می دهد که افزایش آلودگی نفتی، سبب کاهش میزان پایداری در شیروانی خاک رسی می شود. به طوری که پیش بینی می شود که میزان ضریب اطمینان شیروانی خاک رسی با افزایش آلودگی نفتی از 0 تا 16% به اندازه 72 % کاهش یابد. همچنین افزایش تنها 4 % در میزان آلودگی نفت خام در شیروانی خاک رسی (12% تا 16 % آلودگی نفتی)، سبب افزایشی معادل 2 الی 3 برابری در جابه جایی افقی و افزایش 3 الی 4 برابری در جابه جایی قایم می شود.

    کلیدواژگان: خاک رسی، روش اجزاء محدود، آلودگی نفت خام، روش SRM، شیروانی خاکی
  • محمدجواد حمیدیا*، فاضل نجابتی صفحه 12

    آیین نامه های مختلف طراحی سازه ها در برابر زلزله، روابط گوناگونی را جهت محاسبه دوره تناوب اصلی ارتعاش ساختمان ها ارایه می نمایند. این روابط تجربی معولا از انجام آزمایش های گوناگون بر روی ساختمان های موجود و اندازه گیری دوره تناوب آن ها به دست می آیند و عمدتا بر مبنای ارتفاع سازه می باشند. به دلیل رابطه مستقیم پارامترهای طراحی همچون برش پایه و جابجایی ساختمان با دوره تناوب سازه، برآورد دقیق تر دوره تناوب از روابط آیین نامه از اهمیت بالایی برخودار است. این مقاله به ارایه رابطه تجربی برای تخمین دقیق تر زمان تناوب اصلی قاب های خمشی فولادی با در نظر گرفتن اثرات نامنظمی در پلان و ارتفاع و اندرکنش خاک و سازه پرداخته است. در همین راستا پایگاهی متشکل از 45 داده میدانی زمان تناوب، اطلاعات معماری و ژیوتکنیک برای ساختمان های با قاب خمشی فولادی استخراج گردیده است. سپس رابطه ای تجربی برای تخمین زمان تناوب اصلی با در نظر گرفتن اثرات نامنظمی و اندرکنش خاک و سازه با استفاده از برازش کمیتی پیشنهاد گردیده و با نتایج حاصل از رابطه استانداردهای 2800، ASCE7-16 و UBC-97مقایسه شده است. رابطه پیشنهادی با استفاده از 10 زمان تناوب طبیعی حاصل از مدلسازی تحلیلی سازه های واقعی شهر تهران، صحت سنجی شده است. نتایج حاصل از رابطه پیشنهادی با دقت خوبی، میزان زمان تناوب طبیعی را پیش بینی می نمایند. داده های حاصل از روابط پیشنهادی استاندارد 2800، ASCE7-16 و UBC-97 برای زمان تناوب سازه های با ارتفاع متوسط و زیاد با مقادیر واقعی اختلاف قابل ملاحظه ای دارند.

    کلیدواژگان: تخمین زمان تناوب اصلی، قاب خمشی فولادی، نامنظمی، اندرکنش خاک و سازه، استاندارد 2800
  • کیوان انتظاری، محمدصادق معرفت*، عبدالله حسینی صفحه 13

    امروزه روش های متنوعی برای تقویت سازه ها توسعه پیدا کرده است و یکی از تکنیک های پرکاربرد کاشت میلگرد در اعضای بتنی است. هدف اصلی در این پژوهش بررسی کارآیی و ایمنی کاشت میلگرد در شرایط کارگاهی نسبتا خوب در ایران شامل تکنیک اجرا، چسب و بتن مصرفی است. بدین معنی که با فرض رعایت ضوابط آیین نامه ACI 318-19 و شرایط اجرایی نسبتا خوب، اثر پارامترهایی همچون چسب موجود در ایران، طول مهار، فاصله میلگرد از لبه نمونه بتنی، و کاشت تکی و گروهی، در نمونه های مسلح و غیرمسلح بررسی شود. برای این منظور، هشت آزمایش کشش و هشت آزمایش برش بر روی نمونه میلگردهای کاشته شده انجام شد. کاشت توسط چسب اپوکسی دوجزیی هیلتی صورت گرفت و مطالعات نشان داد که با افزایش عمق کاشت و فاصله گرفتن از لبه نمونه بتنی، هم ظرفیت کششی و هم برشی افزایش پیدا می کند. در کاشت گروهی، با کاهش فاصله میلگردها، مقاومت اولیه بین چسب و بتن کاهش می یابد و دلیل آن ایجاد ترک بین دو میلگرد است. در نهایت، نتایج به دست آمده از آزمایش ها با روابط آیین نامه ACI 318-19 مقایسه گردید. مقایسه نشان داد آیین نامه مذکور با ضریب اطمینان حداقل 1/5 برای کشش و ضریب اطمینان 2 برای برش، ظرفیت میلگردهای کاشته شده را پیش بینی می کند.

    کلیدواژگان: کاشت چسبی میلگرد، رفتار کششی و برشی، عمق کاشت، شکست پیوستگی، ضریب اطمینان
  • حسین محمدی، ابوالفضل اسلامی حسن آبادی*، رضا مرشد صفحه 14

    مقاومت فشاری نسبتا پایین و نیز مقاومت کششی ناچیز به همراه عدم شکل پذیری کافی از ضعف های اساسی ساختمان های گلین به شمار می رود که باعث آسیب پذیری آن ها در برابر بارهای ثقلی و جانبی از جمله بار زلزله می گردد. در این مطالعه آزمایشگاهی امکان استفاده از الیاف درخت خرما به عنوان یک مسلح کننده طبیعی جهت بهبود خواص مکانیکی خشت شامل مقاومت فشاری، مقاومت کششی و شکل پذیری مورد بررسی قرار می گیرد. بدین منظور بلوک های خشتی در ابعاد 50 × 200 × 200 میلی متر مکعب و با افزودن الیاف خرما به مقدار 0، 25/0، 5/0، 75/0 و 1% وزنی خاک ساخته می شود. مقاومت فشاری از نمونه های مکعبی به ابعاد 50 × 50 × 50 میلی متر مکعب که از بلوک های خشت کامل بریده شده و شکل پذیری نمونه ها نیز با استفاده از منحنی های تنش - کرنش فشاری حاصل محاسبه می شود. به منظور ارزیابی مقاومت کششی نمونه ها، از آزمایش خمش سه نقطه ای بر روی نمونه های مکعب مستطیلی به ابعاد 50 × 50 × 200 میلی متر مکعب که از بلوک های خشت کامل بریده شده، استفاده می شود. نتایج به دست آمده نشان می دهد افزودن مقدار 25/0% الیاف خرما می-تواند مقاومت فشاری خشت را تا حدود %50 و افزودن 1% الیاف مقاومت کششی آن را تا بیش از 100% نسبت به نمونه شاهد افزایش دهد. همچنین بر پایه آنالیز نتایج به دست آمده از آزمایش های فشاری و خمش سه نقطه ای، روابط تحلیلی برای تخمین مقاومت فشاری و کششی مصالح خشتی مسلح شده با الیاف خرما (با مقدار الیاف 0 تا 1%) پیشنهاد می شود.

    کلیدواژگان: خشت، الیاف خرما، مقاومت کششی، مقاومت فشاری، شکل پذیری
  • محمدجواد ذوقی*، محمدرضا دوستی، محمدحسین ربیعی گسک، مهدی ایوبی صفحه 15

    پساب صنایع نوشابه سازی دارای مقادیر بالای ترکیبات آلی است که روش های تصفیه زیستی در این زمینه بسیار متداول است. با اعمال روش های کارآمد جهت تصفیه پساب صنایع نوشابهسازی، می توان زمینه مصرف پساب تصفیه شده را در جاهای دیگر فراهم نمود. هدف کلی از تحقیق حاضر بررسی کارایی فرآیند لجن فعال با هوادهی گسترده و برگشت لجن جهت کاهش میزان COD پساب صنایع نوشابه سازی است. جهت ارزیابی در ابتدا از یک مخزن 20 لیتری به صورت کاملا بی هوازی استفاده شده که پساب ساختگی از آن به پایلوت منتقل شده است. میزان بارگذاری آلی از مقدار kg COD/m3.day 1.03 تا kgCOD/m3.day 1.93 افزایش یافته است و در این تحقیق جهت سنجش میزان آلودگی پساب صنایع نوشابه سازی از پارامتر COD استفاده شده و سیکل کاری 24 ساعت بوده است. همچنین پارامترهای زمان ماند هیدرولیکی، دما و pH نیز مورد اندازه گیری قرار گرفتند. نتایج حاصل شده از فرآیند مذکور نشان داد که با بارگذاری آلی نهایی به میزان kg COD/m3.day 1.93 راندمان حذف برابر 90 درصد گردید، که بخشی از راندمان حذف (20 تا 30 درصد) مرتبط با مخزن بی هوازی استفاده شده در ابتدا پایلوت است. با بررسی زمان ماندهای هیدرولیکی 6، 12، 18 و 24 ساعت، بیشترین راندمان در زمان ماند 24 ساعت به دست آمده و در روند تحقیق میزان pH بین 7 تا 9 و دما در محدوده مزوفیلیک قرار داشته است. لذا می توان نتیجه گرفت که فرآیند لجن فعال با هوادهی گسترده و برگشت لجن در تصفیه پساب صنایع نوشابه سازی با بار آلی متوسط موثر است.

    کلیدواژگان: تصفیه بیولوژیک، تصفیه فاضلاب، لجن فعال، هوادهی گسترده، پساب صنایع نوشابه سازی
  • امیر نجفی زاده، امیرعلی زاد*، مریم یزدی صفحه 16

    کی از روش های پایدارسازی خاکریزها اجرای دیوارهای سپرگونه مهارشده است که یکی از متداول ترین روش های مهار این نوع دیوارها، به کارگیری صفحات مهاریست. دیوارهای پشت به پشت خاک مسلح (BBMSE) یکی از انواع دیوارهای خاک مسلح اصطلاحا" با هندسه پیچیده هستند که باتوجه به کاربردشان کمتر مورد مطالعات تحقیقاتی قرار گرفته اند و تاکنون تحقیقات جامعی درخصوص بررسی و تحلیل رفتار دیوارهای سپرگونه پشت به پشت مهارشده با صفحات مهاری تحت بار پی های سطحی و همچنین رفتار و اندرکنش دو دیوار با یکدیگر و تداخل اثر سطوح لغزشی دو دیوار و سطوح گسیختگی برشی خاک زیر پی سطحی صورت نگرفته است. ازآنجاکه اثر اندرکنش گوه لغزشی دو دیوار پشت به پشت با یکدیگر و گوه گسیختگی برشی خاک زیر پی سطحی به شدت بر ظرفیت باربری پی و پایداری دیوارهای مجاور اثرگذار است، لذا دراین پژوهش به وسیله مدل سازی فیزیکی اثر فاصله افقی دو دیوار و ابعاد پاشنه بارگذاری (مدل پی سطحی) بر پایداری، ظرفیت باربری و شکل گسیختگی خاک زیر پاشنه بارگذاری و دیوارها مورد بررسی و تحلیل قرارگرفته اند. به منظور مشاهده شکل، فرم و چگونگی تداخل منحنی های گسیختگی بحرانی خاکریز پشت دیوارها از تکنیک سرعت سنجی تصویری ذرات (PIV) استفاده شده است. نتایج نشان می دهند که فاصله حدی اثرگذاری دو دیوار سپرگونه پشت به پشت مهار شده با مهارهای صفحه ای برهم حدود 130-120 سانتی متر، معادل 30-20 سانتی متر فاصله پشت به پشت مهارهای صفحه ای آنهاست. همچنین ابعاد پاشنه بارگذاری بر ظرفیت باربری و تداخل سطوح گسیختگی برشی خاک زیر پاشنه بارگذاری و سطوح گسیختگی لغزشی بحرانی دیوارها اثرگذار خواهد بود.

    کلیدواژگان: مطالعه آزمایشگاهی، دیوارهای حائل پشت به پشت، مهارهای صفحه ای، اندرکنش پی سطحی و دیوارهای حائل، سرعت سنجی تصویری ذرات(PIV)
  • فریبرز معصومی*، سینا معصوم زاده، نگین ظفری، سارا اسفندمز صفحه 17

    بهینه سازی طراحی شبکه های جمع آوری و انتقال فاضلاب شهری به دلیل هزینه های بسیار بالای اجرای این زیرساخت ها همواره مورد توجه محققین و کارشناسان بوده است. تعدد متغیرهای تصمیم و پیچیده بودن قیودات حاکم بر مساله، استفاده از روش های ریاضیاتی را در بهینه سازی این سیستم ها با دشواری-های زیادی همراه کرده و این امر استفاده از الگوریتم های فراکاوشی را در حل این مسایل ضروری ساخته است. الگوریتم جهش تصادفی قورباغه یکی از الگوریتم-های فراکاوشی جدید است که قابلیت خود را در حل تعداد زیادی از مسایل بهینه سازی نشان داده است. در این تحقیق، قابلیت الگوریتم جهش تصادفی قورباغه در حل مساله طراحی بهینه شبکه های فاضلاب شهری مورد بررسی قرار گرفته است. قطر لوله ها به عنوان متغیرهای تصمیم گسسته و عمق کارگذاری لوله ها به عنوان متغیرهای تصمیم پیوسته، همزمان در این تحقیق به عنوان مجهولات مساله مطرح بوده اند. همچنین سه شبکه فاضلاب با 13، 41 و 65 متغیر تصمیم (به صورت ترکیبی از تعداد لوله ها و تعداد گره ها) به عنوان مطالعه موردی انتخاب شده است. رعایت قیودات متعدد فنی، اجرایی و هیدرولیکی نیز با تعریف توابع جریمه مناسب کنترل شده است. نتایج نشان داد که نتایج بدست آمده از الگوریتم جهش تصادفی قورباغه در مقایسه با بهترین پاسخ بدست آمده از الگوریتم- های ژنتیک، هوش تجمعی ذرات و رقابت زیست طبیعی در مسایل اول و سوم به ترتیب منجر به کاهش هزینه به میزان 43/0 و 2/3 درصد شده و در مسیله دوم نیز در مقایسه با دیگر روش ها، با کمترین میزان تعداد فراخوانی تابع هدف به تابع هدفی برابر دست یافته است.

    کلیدواژگان: الگوریتم فراکاوشی، بهینه سازی، حداقل سازی هزینه، شبکه فاضلاب شهری، الگوریتم جهش تصادفی قورباغه
  • کیانوش صمیمی*، مهیار پاکان، امیرحسین فیروزبخت صفحه 18

    اخیرا، در روسازی های بتنی فرودگاه ها و آزادراه ها، استفاده از الیاف در بتن برای کاهش ترک ها و افزایش فاصله درز اتصالات دال های بتنی رواج یافته است. اما، رفتار دوامی آنها در برابر حملات باران های اسیدی کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است. هدف این مقاله بررسی عملکرد مکانیکی و دوامی بتن تقویت شده با الیاف پلی الفین و پلی پروپیلن حاوی 15% مواد پوزولانی (پومیس یا متاکایولن) به جای سیمان پرتلند تیپ دو می باشد. در این راستا مقاومت فشاری و خمشی جهت بررسی رفتار مکانیکی طرح اختلاط های مورد مطالعه در سنین مختلف اندازه گیری شدند. از سوی دیگر، مقاومت شیمیایی در برابر حملات باران های اسیدی شبیه سازی شده از طریق بررسی عینی، اندازه گیری افت وزنی و مطالعات ریزساختاری از طریق آنالیز سی تی اسکن و آزمایش SEM صورت گرفت. بر اساس نتایج بدست آمده، افزودن هر دو الیاف مذکور در بتن باعث کاهش مقاومت فشاری در مقایسه با مقدار متناظر در بتن شاهد شد. ولی بر عکس افزایش مقاومت خمشی را در پی داشت، که این اثر با افزودن مواد پوزولانی به مراتب چشمگیرتر گردید. با این وجود، بتن معمولی و الیافی حاوی مواد پوزولانی عملکرد منفی ای در برابر حملات باران اسیدی از خود نشان دادند. بر اساس نتایج سی تی اسکن و آنالیز SEM، بتن های حاوی مواد پوزولانی دارای ساختار متخلخلی هستند. همچنین به دلیل واکنش های آهک زدایی ناشی از حملات اسیدی نسبت کلسیم به سیلیسیم در آن ها به مراتب کمتر از نمونه شاهد می باشد.

    کلیدواژگان: آنالیز سی تی اسکن، پومیس، حملات اسیدی، ریزساختار، متاکائولن
  • حامد مخدومی، رضا رهگذر*، محسن محمدی زاده، امیر ساعدی داریان، کامبیز نرماشیری صفحه 19

    فولاد به دلیل استحکام بالا و سرعت در اجرا یکی از پرمصرف ترین مصالح در سازه ها می باشد. از مهم ترین معایب و ضعف های فولاد، آسیب ناشی از خوردگی و مقاومت کم در آتش سوزی ها می باشد. وقتی دمای فولاد از حدی بالاتر برود، مقاومت آن به طور چشمگیری کاهش می یابد؛ بنابراین، در این مقاله به بررسی عملکرد اعضاء فولادی فشاری قوطی شکل دارای حفره و در دماهای مختلف پرداخته شده است. بدین ترتیب که عیب نمونه ها به صورت حفره و سوراخ در نظر گرفته شده و اعضاء فشاری با جانمایی های مختلف سوراخ در 6 حالت و اعمال حرارت در 5 حالت مختلف 20، 100، 250، 500 و 700 مورد بررسی قرارگرفته و نمودارهای بار-جابجایی هریک از نمونه ها تحت بارگذاری محوری ارایه شده است. در ادامه جهت بهبود رفتار این اعضاء آسیب دیده از دو عامل مذکور، محل سوراخ با استفاده از ورق فولادی تقویت و مقاوم سازی شده و در دو حالت دمایی 20 و 700 درجه سانتی گراد بارگذاری محوری شده است. نتایج نشان می دهد که: با افزایش دما ظرفیت باربری اعضاء تقویت نشده، کاهش یافته و این میزان کاهش برای نمونه های بدون سوراخ تا حدود 15 درصد و برای نمونه های دارای سوراخ بسته به نوع سوراخ تا حدود 35 درصد رسیده است. همچنین در ستون های فولادی تقویت شده به وسیله ورق های فولادی، ظرفیت باربری در حدود 5 الی 15 درصد (بسته به نوع سوراخ) افزایش داشته است.

    کلیدواژگان: عضو فشاری فولادی، سوراخ، آتش، ظرفیت باربری، مقاوم سازی
  • علی میرهاشمی، سعید صبحی*، پویان ایار، افشار یوسفی عباسعلیلو صفحه 20

    امروزه آزمایش خمش نیم دایره ای به عنوان یک روش مرسوم در بررسی رفتار شکست مخلوط آسفالتی مورد استفاده قرار می گیرد. این آزمایش مطابق آیین نامه ها دارای شرایط خاص آزمایشگاهی از جمله ابعاد هندسی نمونه، دمای آزمایش و نرخ بارگذاری مشخصی می باشند که در آزمایشگاه ها و موسسات تحقیقاتی با ایجاد شرایط یکسان رعایت می شوند. ولی در کنار فراهم سازی شرایط یکسان آزمایش، شکل و نوع تکیه گاه ها مورد استفاده در آزمایش کمتر مورد توجه قرار گرفته و دارای نوع و شکل یکپارچه ای نمی باشند که ممکن است این امر موجب تفاوت در نتایج آزمایشگاهی گردد. لذا در این پژوهش تاثیر 5 نوع تکیه گاه مختلف بر روی پارامترهای مهم مکانیک شکست مخلوط آسفالتی با در نظر گرفتن ضریب تغییرات مورد بررسی قرار گرفت. نرخ بارگذاری مورد استفاده برابر 5 میلی متر بر دقیقه در نظر گرفته شد و نمونه های آسفالتی ساخته شده تحت بارگذاری استاتیکی یکنواخت مود І خالص قرار گرفت. نتایج آزمایش نشان داد انتخاب نوع تکیه گاه تاثیر مستقیمی بر روی پارامترهای مکانیک شکست دارد و انتخاب تکیه گاه اشتباه ممکن است خطای قابل توجهی وارد نتایج آزمایش کند و همچنین وجود اصطکاک در بین نمونه و تکیه گاه موجب پراکندگی بیشتر نتایج آزمایشگاهی شده و میزان تکرارپذیری نتایج را کاهش دهد. بدین منظور پیشنهاد می شود تکیه گاه های صلب که آزادی حرکت ندارند و دارای اصطکاک زیادی با نمونه هستند، در حد امکان مورد استفاده قرار نگیرند. در این تحقیق مطابق نتایج با در نظر گرفتن شرایط آزمایشگاهی خاص (هندسی نمونه، دمای آزمایشگاهی و نرخ بارگذاری مشخص) تکیه گاه شماره1 به عنوان مناسب ترین تکیه گاه با تکرارپذیری بالای نتایج انتخاب شد

    کلیدواژگان: آزمایش خمش نیم دایره ای، تکیه گاه بار-جابجایی، مکانیک شکست، مخلوط آسفالتی، ضریب تغییرات
|
  • Behzad Mehdikhani * Page 1

    The purpose of this paper is to study some properties of building materials made with plaster (commercial - CGP and recycled - RGP)and waste (red - RC, and chinese - PW ceramics)using Press pressure. The brick is made with a solid mass composition containing 50 wt% of cohesive material and 50 wt% of waste material and is proportional to the amount of dry water / dry powder (0.22). According to these findings, there are various industrial waste materials such as plaster recycling, as well as materials from red (RC)and chinese waste (PW)waste. In this study, specimens were cast before using a single - core inquiry (10 kN)before obtaining a uniaxial compressive strength (10 kN). After treatment and characterization of specimens, the stress and flexural strength, porosity and microstructure of samples were investigated. The results of the compressive strength were in the range of 12MPa to 35MPa. The ratio of solid water / mass and the applied force applied to the uniaxial compressive stress before getting caught in reducing the porosity of specimens had a significant effect on their mechanical properties. The results show that this increase of waste material will cause a better quality of brick building materials.

    Keywords: Plaster, ceramic, wastage, Recycle, Materials
  • MohmmadHossein Taghavi Parsa *, Mojtaba Tabatabaeian Page 2

    Nowadays, explosion phenomenon has been considered by structural engineers due to the increase of terrorist attacks and unforeseen events. Therefore, the calculation of the final dynamic loads resulting from these loadings should be considered as a criterion in order to design structures and protect military buildings. In this investigation, the behavior of pumice hybrid-fiber reinforced concrete slabs under blast loading was assessed. To evaluate the performance of pumice hybrid-fiber reinforced concrete, contact explosion test on slabs with dimensions 100×100×10 cm was conducted. Six slabs including one unreinforced concrete slab and five fiber reinforced concrete slabs were prepared. Also, C4 explosive material was used to investigate different failure modes of slabs. The results showed that the addition of various types of fibers improved the behavior of slabs. The results showed that the addition of various types of fibers improved the behavior of slabs .Also, it is concluded that replacement of cement and steel fibers with pumice and polyolefin fibers, respectively, led to a slight increment in number and extent of cracks, however, the costs were significantly decreased.

    Keywords: Concrete Slab, hybrid fiber, Pumice, Blast Loading, Failure mode
  • Fereydoon Omidinasab *, Abas Eskandari Page 3

    Given that one of the most concrete and concrete construction materials with suitable compressive strength, ductility, tensile and flexural strength is low. For this purpose, in the past few years by adding fiber to fiber reinforced concrete and concrete construction, greatly improve the weaknesses. The purpose of this study is to investigate the effect of different fibers on the flexural behavior of reinforced concrete beams made with natural and recycled aggregates. In this research, 12 samples of reinforced concrete beams in two groups (6 beams made of natural aggregate and 6 beams made of recycled aggregate) were made in real scale with dimensions of 150×50×20 centimeters, which The reinforcement details of all the beams were the same and three types of steel fibers, polypropylene and Kortta were used separately and hybrid in the construction of the beams. Four-point flexural strength test was performed on the samples. Fracture mode, fracture behavior as well as absorbed energy parameters, ductility and final load capacity of beams made with natural and recycled aggregates were investigated. The results showed that the addition of hybrid fibers had a greater effect on improving the above parameters than separate fibers and also the flexural behavior of recycled samples with hybrid fibers could be closer to natural samples with separate fibers.

    Keywords: Separate fibers, Hybrid fibers, Flexural behavior, Reinforced Concrete Beam, Recycled aggregate
  • Fazel Seddighi, Ghasem Pachideh, Seyyedeh Behnoush Salim Bahrami *, Ferdos Ahmadi, Seyyed Jamaleddin Mousavi Mashhadi Page 4

    Low compressive and tensile strength, high water absorption of the AAC leading to excessive absorption of the mortar’s water as well as low impact resistance, are the technical and executive drawbacks of using the ACC in the construction projects. To address these issues, in this paper, it has been attempted to replace cement with Nano-Graphene (NG) at ratios of 0.2, 0.4 and 0.8% and study mechanical properties of the modified NG-incorporated AAC, using the compressive and tensile strength tests (cylindrical specimens with diameter and height of 10 and 20cm, respectively), impact resistance and water absorption tests (cubic specimens with size of 15cm) as well as SEM and XRD tests. Based on the results, replacement of cement with NG, could enhance the compressive, tensile strength and impact resistance by 45, 81 and 130% compared to the control specimen. Moreover, it was observed that inclusion of the NG reduced the water absorption up to 61%. Finally, the SEM results revealed that incorporation of the NG strengthened the bonds between the compounds and the particles were downsized by 30%.

    Keywords: Autoclaved Aerated Concrete, Nanographene, Compressive, Tensile Strength, WaterAbsorption, Impact, SEM, XRD
  • Babak Golchin *, Bahman Nori, Ramin Meshkabadi Page 5

    One of the conventional recycling methods of asphalt mixture is the reuse of reclaimed asphalt with cement as a method for treatment of the base layer and its replacement in pavement layers. In this research, cold recycled asphalt mixture with using emulsified asphalt binder has been investigated through response surface method. In this regard, the technical and economical aspects of fabricated samples of recycled cold asphalt mixtures using crushed asphalt materials, cationic emulsified binder and Portland cement (type II) were investigated. Marshal strength and flow, bulk specific gravity and air voids of mixture were determined by experiments. By performing analysis of variance on the proposed models and determining the effective parameters, mathematical equations between independent and dependent parameters were developed and the effect of the parameters was investigated. Finally, an optimum mix design, which has 60% desirability, was suggested for cold recycled asphalt. Results showed that emulsified binder and cement content have significant effect on the marshal strength. Also, water exhibit a significant effect on the flow of asphalt mixtures.

    Keywords: Cold recycled asphalt, RAP, Mix design, Response Surface Method, Design Expert
  • Abolfazl Baniasadi Moghadam, Hossain Ebrahimi *, Abbas Khasheie, Abolfazl Akbarpour Page 6

    One of the solutions to deal with improper temporal and spatial distribution of water resources problems is the optimal use of dam reservoirs. Reservoir systems analyze, properly, manages and properly utilizes water resources and tries to design water resources systems in such a way that specific purpose such as hydropower generation, drinking water supply and agriculture, control of destructive floods, according to a set of Implement the constraints optimally. For this purpose, in this study, the objective function of minimizing the total power of the difference between the demand of agriculture and release has been used to solve the problem of optimizing the operation of the Amirkabir reservoir. The purpose of this study was to evaluate the performance of single-objective versions of algorithms such as multi-verse optimizer and genetic algorithm, as well as the performance of a combination of these two algorithms (MVGA). The results of the study of meta-heuristic algorithms indicated that among the multi-verse, genetic algorithm and MVGA algorithm, the MVGA algorithm similar to GA has a lower number of iterations with objective function values of 24.29 and 24.22, respectively, better than the MVO algorithm with objective function values 29.14. The results of this study showed that to increase the efficiency of one algorithm, it can be combined with another algorithm. In this study, the combination of genetic algorithm with multi-world algorithm has improved the performance of multi-world algorithm by 16.64%.

    Keywords: Multi-objective Algorithm, genetic algorithm, Multiverse Algorithm, Hybrid Algorithm, Performance Criteria
  • Reza Ziaei Moayed *, Elahe Khavaninzadeh Page 7

    The study of cyclic behavior of sandy soils during seismic load application has been one of the most important geotechnical issues in previous decades and is still one of the most geotechnical challenging seismic aspects among researchers. In the earthquake state, the soil is under initial constant normal stress and the shear stresses due to the earthquake on the sample change direction regularly, and as a result, the directions of cyclic changing the main effective stresses the soil sample is accessible. In this research, cyclic simple shear responses for different combinations of clean silicate sandy soil and non-plastic fine content of silt have been evaluated in order to understand such soils. The experiments were performed at cyclic stress ratios of 0.15 (CSR = 0.15) and confine pressures of 50, 100 and 150 KPa. Constant volume cyclic Simple shear tests on clean sand samples have shown that by increasing the non-plastic fines content to 30% by weight of the sample, the shear strain decreases and then the shear strain increases but the shear strain of the sand with 40% silt is less than the clean sand. The results showed that the liquefaction resistance of clean sand soil under the same conditions is higher than the silty sand soil. Also, with increasing confine pressure, the soil liquefaction resistance increases in all silt percentages.

    Keywords: cyclic behavior, simple shear apparatus, non-plastic fine content, volume constant test, shear strain
  • Vahid Gorbanpoor, Mehrdad EMAMI Tabrizi *, Hassan Afshin Page 8

    Granular materials used today in many engineering projects such as rockfill dams and railway have a wide variety of shapes. This shape variation ranges from very sharp to perfectly rounded.  The shape of the aggregates affects the mechanical properties of the grain, including fracture strength and internal friction angle. As a result, the mechanical behavior of the mass of granular materials depends on the shape of the grains. In order to investigate the effect of this property, different types of grains in the shapes of spheres, cylinders, cubes and pyramids, which include a wide range of shapes of natural aggregates, were made artificially in the size range of 1.5 to 2.0 cm. Small-scale uniaxial compressibility tests were performed on each of the grain shapes under the same conditions including initial porosity ratio and maximum stress and after each experiment, the stress-strain behavior and the amount of breakage were obtained using Hardin breakage factor. Then, the results evaluated using an analytical model proposed by McDowell et al. based on the law of conservation of energy. This model has 7 parameters which depend on the initial conditions of the grains, material, shape, size and fracture strength of the grains. Comparison and evaluation of the results indicates the ability of the analytical model in predicting the compressibility behavior of pyramidal grains. As the grains become angular, the compressibility and breakage of the materials increase. Also, with increasing the fracture surface energy of material, the effect of shape on compressibility decreases.

    Keywords: Uniaxial compressibility, Shape effect, Weibull theory, Fractal theory, Grains
  • Vahid Karimi, Abbas Babazadeh * Page 9

    The Traffic assignment problem in the transport networks is formulated as a convex optimization problem using simplifier assumptions. Link based, path based and bush based algorithms have been presented to solve this problem, among which the link based algorithm have found more applications thanks to their low memory requirements. The link based algorithm of Frank-Wolf (FW) is yet amongst the most popular assignment algorithms, because of its simplicity as well as high convergence speed during the initial iterations. However, the low convergence rate of this algorithm near the optimal solution has driven many studies that focus on modifying the FW search direction, resulted in newer link based algorithms. Among them are conjugate direction algorithms which are more effective and simply implementable. These algorithms include PARTAN, conjugate FW (CFW) and bi-conjugate FW (BFW). This paper uses the Chicago Regional and Sioux-Falls test networks to make direct comparisons among these algorithms with respect to the CPU time and iteration number needed to reach various accurate solutions. The results for Chicago show that, compared with the FW algorithm, the three algorithms CFW, PARTAN increase the convergence speed to the relative error of 10-5 (i.e. a stable solution) by about 89, 72 and 63%, respectively, while only the BFW can reach to a 10-6 relative error. Comparing the results from Sioux-Fall with those of Chicago demonstrate that the performance of the conjugate directions Algorithms improves as network size decreases.

    Keywords: traffic assignment, .Link based algorithms, Frank-Wolf Algorithm, PARTAN Algorithm, Conjugate direction algorithms
  • Yashar Hodaipour, Adel Ferdousi * Page 10

    Using steel braces is regarded as one of the significant methods for retrofitting and seismic rehabilitating of reinforced concrete frames. Thanks to its easy implementation, economic considerations and appropriate seismic retrofitting performance against lateral forces, this system has received more attention from researchers in comparison with other seismic resistant systems. In this type of structural system, the connection properties are of high significance and they can play a significant role on the obtained results including ductility, resistance, stiffness, etc. The detailed behavior and performance of this type of connection have received less attention from researcher; hence, it is regarded as an under-researched issue. In the present study, we addressed this research gap; we made an effort to comprehensively explore and investigate this issue. ABAQUS finite element software was applied for modeling and numerical analysis; a total of 8 models were analyzed and investigated which were categorized into 3 different groups with respect to the type of steel brace connection to the reinforced concrete frame. These connections include steel bolts and plates, steel jacket and steel box which were modeled and discussed under different conditions within each group. Nonlinear analysis of samples indicated that the connection of steel bracing to the concrete frame by penetrating bolts in concrete and steel plates led to significant enhancement of stiffness, resistance and ductility. Furthermore, these reinforcements have maximum energy dissipation, minimum concrete frame cracking and steel consumption reduction in joints.

    Keywords: Building Retrofitting, Connections, Reinforced Concrete Frame, Steel Jacket, finite element method
  • Kamran Rahgooy, Saeed Mirakhorli, Amin Bahmanpour * Page 11

    The presence of petroleum products (crude oil pollutions) in clay with low limit liquid (CL) due to physical and chemical processes causes changes in the stress-strain curve, wedge rupture, plastic zone and, strain energy compared to unpolluted soil. These changes often reduce the safety factor against failure, increase the plastic zone, and Decreased soil slope stability. So far, the effect of crude oil pollution on soil shear strength parameters has been tested by direct shear test and the modulus of subgrade reaction has been tested by plate loading test for different types of clay and sandy soils. In this study, the effect of changes in crude oil pollution in the range of 0 to 16% (0-4%-8%-12%-16%) on clay soil slope stability has been done by numerical modeling of finite element method in ABAQUS software. The height of the clay slopes is 10 m, 13 m and, 16 m and, the slope angle of the slope is 53 degrees. The results of this study show that increasing crude oil pollution reduces slope stability. It is predicted that with the increase of crude oil pollution in the range of 0 to 16%, the safety factor of clay slope stability will decrease by 72%. Also, increasing only 4% of crude oil pollution in clay soil slope (12% to 16% of crude oil pollution), causes a 2 to 3 times increase in horizontal displacement and a 3 to 4 times increase in vertical displacement.

    Keywords: Clay Soil, Finite Element method, Crude oil pollution, SRM method, Slope Soil
  • Mohammadjavad Hamidia *, Fazel Nejabati Page 12

    Robust estimation of fundamental elastic period of the buildings is essential for obtaining realistic seismic base shear. Seismic design codes provide a variety of equations to calculate the fundamental elastic period of vibration for steel moment frame buildings. The empirical equations are mainly based on the building height and does not take into account the effects of irregularity and soil-structure interaction. In this paper, an empirical predictive equation is developed to estimate the fundamental elastic period of steel moment frames. The predictive equation includes parameters that represent irregularity effects and soil-structure interaction . The database used in this study consists architectural and geotechnical data for 45 building cases. The proposed predictive equation shows satisfactory accuracy. The predicted results are then compared to the values obtained from Iranian 2800 seismic design code, ASCE7-16 and UBC-97. The proposed predictive equation is also verified by 10 fundamental elastic periods obtained from analytical models. The fundamental elastic period obtained using the predictive equations are specifically more accurate for mid- and high-rise buildings compared to seismic design codes. The values obtained from seismic codes are well below the realistic values for the buildings.

    Keywords: Fundamental elastic period, Steel moment frames, Irregularity, Soil-structure interaction, 2800 seismic design code
  • Keivan Entezari, MohammadSadegh Marefat *, Abdolah Hosseini Page 13

    One of the most widely used techniques in the rehabilitation of concrete structures is the application of post-installed adhesive anchors in concrete. The main purpose of this study is to evaluate the efficiency and safety of post-installed adhesive anchors under domestic Iranian workshop conditions. This study focuses on the effects of parameters such as adhesives used in Iran, embedment depth, edge distance, and either single or group behavior of post-installed anchors on both reinforced and plain concrete members. The design procedure is in accordance with ACI 318-19 guidelines. For this purpose, eight tension and eight shear tests were performed on post-installed adhesive anchors in reinforced and plain concrete members to evaluate the types of failure and the factors affecting its behavior. The results show that by increasing embedment depth and distance from the edge of the concrete member, respectively, both tensile and shear capacities increase. In group installation, by reducing the rebar spacing, the nominal bond strength between adhesive and concrete decreases due to the initiation of cracks between two rebars. Finally, the comparison of experimental results with ACI 318-19 equations showed that the code predicts the tensile and shear failure capacities with safety factors of at least 1.5 and 2, respectively.

    Keywords: Post-installed adhesive anchor, tensile, shear behavior, Embedment depth, bond failure, Safety factor
  • Hossein Mohammadi, Abolfazl Eslamihassanabadi *, Reza Morshed Page 14

    The relatively low compressive strength and negligible tensile resistance aligned with inadequate ductility are considered as major drawbacks of earthen buildings leading to their vulnerability against the gravity and lateral loading including seismic-induced forces. In this study, the possibility of using palm fibers as a natural reinforcement in order to improve the mechanical properties of adobe bricks including compressive strength, tensile strength and ductility are evaluated. To this end, adobe bricks with dimensions of 200 × 200 × 50 mm3 are made by adding palm fibers of 0, 0.25, 0.5, 0.75, and 1% of soil weight. Compressive properties are determined using cubic samples with dimensions of 50 × 50 × 50 mm3 cut from the full-scale adobe bricks while the ductility factor is obtained using the compressive stress-strain curves. To evaluate the tensile strength of specimens, three point flexural tests are conducted on prismatic specimens of 50 × 50 × 200 mm3 cut from the full-scale adobe bricks. The obtained results indicated adding 0.25% palm fibers can add the compressive strength of adobe bricks by 50% and adding 1% palm fiber can twice the tensile strength. Further, based on the analysis of the results obtained from the compressive and three-point bending tests, analytical expressions are proposed to estimate the compressive and tensile strengths of adobe bricks reinforced by palm fiber (from 0 to 1%).

    Keywords: Adobe, palm fibers, Compressive Strength, Tensile Strength, Ductility
  • MohamadJavad Zoqi *, MohammadReza Doosti, MohammadHoseyn Rabee Gasak, Mehdi Ayobi Page 15

    The effluent of the beverage industry has high amounts of organic compounds, and biological treatment methods are very common in this field. By applying efficient methods to treat the effluent of the beverage industry, it is possible to provide the ground for the consumption of treated effluent in other places. The general purpose of the present study is to evaluate the efficiency of the activated sludge process with extensive aeration and sludge return for wastewater treatment of the beverage industry. The present study lasted for 60 days. After making a laboratory pilot, for evaluation, first the pilot was fed with sugar and then synthetic effluent was prepared and transferred to the pilot. The organic load has increased from 1.03 kgCOD/m3.d to 1.93 kgCOD/m3.d. In this study, the COD parameter was used to measure the effluent pollution of the beverage industry and the working cycle was 24 hours. The results of the mentioned process showed that with the final organic loading at the rate of 1.93 kgCOD/m3.d, the removal efficiency was equal to 90%. By examining the hydraulic retention times of 6, 12, 18 and 24 hours, the highest efficiency in the retention time of 24 hours was obtained and in the research process, the pH was between 7 and 9 and the temperature was in the mesophilic range. Therefore, it can be concluded that the process of activated sludge with extensive aeration and sludge return is effective in treating the effluent of beverage industries with medium organic load.

    Keywords: Biological Treatment, Wastewater treatment, Activated Sludge, Extensive Aeration, Beverage Effluent
  • Amir Najafizadeh, AmirAli Zad *, Maryam Yazdi Page 16

    One of the methods of stabilizing embankments is the implementation of anchored walls, which is one of the common methods of restraining types of walls is the use of anchor plates. Also, Back to Back Mechanically Stabilized earth walls is one of the types of so-called mechanically stabilized earth walls with complex geometry, whereas their use has been less the subject of research. So far, no special research has been done to investigate and analyze the behavior of anchored back-to-back sheet-pile walls with anchor plates under a load of shallow foundations and the behavior and interaction of two walls with each other and the interaction of sliding surfaces of two walls and sliding surfaces of shear failure of subsurface soil. Since the effect of the interaction of two back-to-back walls with each other and the loading plate(shallow foundation model) with two walls due to the interference of their failure surfaces, strongly affects the load-bearing capacity and stability of walls, so in this article by physical modeling, The effect of horizontal distance between two walls, dimensions of loading plate on stability, load-bearing capacity and soil failure model under foundations and walls have been investigated and analyzed. In order to survey the shape, form and how the critical failure curves of the embankment behind the walls intersect, the Particles Image Velocimetry technique has been used. The results show that the effective distance between the two back-to-back anchor plates walls is about 130-120 cm, equivalent to 20-30 cm distance of their anchor plate.

    Keywords: Physical Modelling, Back-to-Back walls, Plate anchors, Interaction of Shallow foundation, retaining wall, Particle Image Velocimetry (PIV)
  • Fariborz Masoumi *, Sina Masoumzadeh, Negin Zafari, Saea Esfandmaz Page 17

    The optimal design and construction of sewage networks have always been considered by researchers and experts due to the very high costs of implementing this infrastructure. Being consisted of various variables and subjected to complex constraints, conventional mathematical optimization procedures are unlikely to be able to solve sewage network optimization problems. Thus, utilizing meta-heuristic optimization algorithms is a must to tackle these problems. The shuffled frog leaping algorithm (SFLA) is one of the new meta-heuristic algorithms which has shown its ability to solve a large number of optimization problems. In this research, the capability of the SFLA in solving the problem of optimal design of sewage networks has been investigated. The diameter of the pipes as discrete decision variables and the depth of pipe placement as continuous decision variables were simultaneously considered in this study as the unknowns. To this end, three sewage networks with 13, 41, and 65 decision variables have been selected as case studies. Various technical, operational, and hydraulic constraints are controlled by defining appropriate penalty functions. The results showed that for case studies 1 and 3, the SFLA decreased the minimum construction costs derived by GA, PSO, and SCE algorithms by 0.43 and 3.2 percent respectively, and for the second case study, with the less number of function evaluations, SFLA has reached the equal objective function compared to other algorithms.

    Keywords: Metaheuristic algorithm, optimization, Cost minimization, Urban Sewage Networks, Shuffled frog leaping algorithm
  • Kianoosh Samimi *, Mahyar Pakan, Amirhossein Firoozbakht Page 18

    Using fibers to reduce cracks and increase the joint spacing of concrete slabs has become popular in the concrete pavements of airports and freeways recently. However, their durability behavior against acid rain has been less studied. The purpose of this paper is to investigate the mechanical performance and durability of concrete reinforced with polyolefin and polypropylene fibers containing 15% of pozzolanic materials (pumice or metakaolin) instead of Portland type II cement. In this regard, compressive and flexural strength were measured to investigate the mechanical behavior of the studied mixtures at different ages. On the other hand, chemical resistance against acid rain simulated was investigated through the visual examination and weight loss, and also microstructural analysis was performed by SEM analysis and CT scan testing. Based on these results, the addition of both of these fibers in concrete reduces the compressive strength of concretes compared to the similar content in the control concrete. On the contrary, fibers increased the flexural strength, which became much more significant with the addition of pozzolanic materials. However, ordinary and fibrous concrete containing pozzolanic materials showed a weak performance against acid rain. Based on the results of CT scan and SEM analysis, concretes containing pozzolanic materials have a porous structure. Besides, the ratio of calcium to silicon in them is much lower than the control concrete due to decalcification reactions caused by acid attacks.

    Keywords: Acid attack, CT scan analysis, Metakaolin, Microstructure, Pumice
  • Hamed Makhdoumi, Reza Rahgozar *, Mohsen Mohammadizadeh, Amir Saedi Daryan, Kambiz Narmashiri Page 19

    Steel is one of the most widely used materials in structures due to its high strength and speed of execution. One of the most important disadvantages of steel is corrosion damage and low fire resistance. When the temperature of the steel exceeds a certain value, its strength decreases to a great extent; therefore, in this paper, the performance of canned steel specimens with corrosion and at different temperatures has been investigated. Thus, the corrosion weakness is considered as a perforation and the columns with different positions of the perforation in 6 states and the application of heat in 5 different states 20, 100, 250, 500, and 700 are examined and the load-displacement diagrams of each column under axial loading are presented. Then, in order to improve the behavior of the damaged specimens by the two mentioned factors, the perforation location has been reinforced and reinforced using a steel sheet and axial loading has been done in two-temperature states of 20 and 700 ° C. The results show that: with increasing temperature, the bearing capacity of unreinforced columns has decreased and this reduction has reached up to about 15% for perforated specimens and up to about 35% for perforated specimens according to the type of perforation. Also, in steel columns reinforced with steel sheets, the bearing capacity has increased by about 5 to 15 percent (depending on the perforation).

    Keywords: Steel compression members, perforation, Fire, Bearing Capacity, Retrofit
  • Ali Mirhashemi, Saeid Sobhi *, Pooyan Ayar, Afshar Yusefi Page 20

    Today, the semi-circular bending (SCB) test has become a common method and used in studying the mechanical behavior of asphalt mixtures. According to the regulations, this test has specified laboratory conditions such as sample geometry, test temperature and a certain loading rate. However, in addition to providing these conditions for SCB testing, the shape and type of supports used in the experiment are less considered and they do not have an integrated type and shape, which may cause differences in laboratory results. Therefore, in this study, the effects of 5 different support configurations on important parameters of fracture mechanics at intermediate temperatures was investigated by considering the coefficient of variation (CV). The used loading rate was selected 5 mm/min in which the asphalt samples were subjected to uniform static loading under mode I. The experimental results showed that the selection of support type has a direct influence on the fracture mechanic parameters, while the selection of the wrong support type may cause significant error in the test results. Nevertheless, the friction between the sample and the support causes more dispersion in the test results and could reduce its repeatability. For this purpose, it could be recommended not to use rigid supports that have considerable friction with the sample. Finally, considering specific laboratory conditions for the SCB test (i.e., sample geometry, test temperature and specific loading rate), support No. 1 was selected as the most suitable support with high repeatability of the results.

    Keywords: Semi-Circular Bending (SCB) test, Support Configurations, Fracture mechanics, Asphalt mixtures, Coefficient of Variation (CV)