فهرست مطالب
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز
سال پنجاه و دوم شماره 2 (پیاپی 107، تابستان 1401)
- تاریخ انتشار: 1401/06/27
- تعداد عناوین: 15
-
-
صفحات 1-13
هدف از مطالعه حاضر، بررسی آزمایشگاهی تاثیر وجود مدافع سکویی مستغرق در پایداری موج شکن های شکل پذیر و تعیین فاصله بهینه مدافع از موج شکن، با تکیه بر عدد آسیب می باشد. آزمایش های تحقیق در فلوم (Flume) موج ساز 35 متری پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری انجام یافت و امواج اثرگذار بر موج شکن از نوع تصادفی با طیف جانسواپ (JONSWAP) در نظر گرفته شد. به وسیله روش فتوگرامتری (Photogrammetry) برد کوتاه و با ساخت مدل موج شکن، تغییر شکل سازه بر مبنای برداشت جابه جایی مصالح در نقاط شاخص انجام و تغییر پروفیل موج شکن ترسیم و مساحت فرسایش یافته و عدد آسیب، در 8 مقطع عرضی، در فواصل یکسان به دست آمد. بر مبنای آزمایش های انجام یافته، با تحلیل اثر تعداد امواج برخوردکننده به موج شکن، 3000 موج برای رسیدن به حالت پایدار، در نظر گرفته شد. به ازای رشد ارتفاع موج نسبی از 36/0 به 48/0 و از 48/0 به 6/0، عدد آسیب به ترتیب 12/39 و 44/44 درصد و به ازای رشد پریود موج نسبی از 6/0 به 8/0 و از 8/0 به یک، عدد آسیب به ترتیب 94/22 و 26/28 درصد افزایش می یابد. با به کارگیری مانع متصل جلوی سازه، عدد آسیب 701/0 و در فواصل 5، 10، 15 و 20 سانتی متری اعداد آسیب به ترتیب 679/0، 768/0، 826/0، 993/0 می گردد که فاصله 5 سانتی متری مدافع از موج شکن بیش ترین تاثیر و کم ترین عدد آسیب را نشان می دهد؛ به طوری که وجود مانع در این فاصله، باعث کاهش 15/39 درصدی عدد آسیب می شود. از این رو بر مبنای مطالعه آزمایشگاهی انجام یافته در این تحقیق، فاصله 5 سانتی متری مدافع مستغرق از موج شکن شکل پذیر توده سنگی به عنوان بهترین فاصله پیشنهاد می گردد.
کلیدواژگان: موج شکن توده سنگی، موج تصادفی، عدد آسیب، مانع مستغرق، فتوگرامتری -
صفحات 15-25
این مقاله نتایج حاصل از تحقیقات آزمایشگاهی بر روی مقاومت برشی ماسه سیمانته (Cemented Sand) و نیز تاثیر جایگزینی زیولیت به جای سیمان را ارایه می دهد. تعدادی آزمایش برش ساده مونوتونیک (Monotonic) بر روی نمونه های ماسه ای ترکیب شده با سیمان و نیز ماسه ترکیب شده با سیمان و زیولیت و در فواصل 7 و 90 روزه انجام گردید. این نمونه ها با درصد سیمان های 2، 4 و 6 درصد و همچنین با درصد جایگزینی های 0، 30، 45، 60 و 75 درصد زیولیت به جای سیمان ساخته شدند و تحت تنش های سربار 100، 150 و 200 کیلوپاسکال قرار گرفتند. برای دستیابی به این هدف از زیولیت معدنی، سیمان تیپ دو شاهرود و ماسه بابلسر استفاده شد. نتایج حاصله از آزمایش برش ساده مونوتونیک نشان می دهد که با افزایش درصد جایگزینی وزنی زیولیت به جای سیمان تا 30 درصد و در مدت عمل آوری 90 روزه، مقاومت برشی نمونه ها نسبت به نمونه های بدون زیولیت تقریبا تا 25 درصد افزایش می یابد.
کلیدواژگان: آزمایش برش ساده مونوتونیک، سیمان، زئولیت، مقاومت برشی -
صفحات 27-45
به دلیل اهمیت اثرات فروریزش، تمرکز اصلی این تحقیق بر تخمین قابلیت اطمینان فروریزش در سازه های پیچیده است که فرم صریح تابع شرایط حدی برای آن ها وجود ندارد، در این تحقیق، پارامترهای مربوط به منحنی ممان- چرخش اصلاح شده ایبارا (Ibarra)، مدینا (Medina) و کراوینکلر (Krawinkler) مربوط به مفاصل پلاستیک متمرکز در تیرها و ستون ها در سازه های قاب خمشی به عنوان عدم قطعیت های شناختی در نظر گرفته شده است. با توجه به عدم وجود تابع حالت حدی صریح در تعیین قابلیت اطمینان فروریزش سازه، ابتدا با استفاده از روش های شبیه سازی، 105 نمونه بر مبنای مشخصات آماری و توزیع احتمالاتی عدم قطعیت ها با در نظرگرفتن همبستگی بین آن ها، تولید می شود و با لحاظ کردن 44 شتاب نگاشت و استفاده از تحلیل های دینامیکی افزایشی (IDA) پاسخ فروریزش سازه برای نمونه های تولیدی به دست می آید و تابع حالت حدی ضمنی برای سازه ایجاد می شود. برای تولید تابع حالت حدی صریح از روش سطح پاسخ استفاده شده و سپس با به کارگیری روش های مرتبه اول، مرتبه دوم قابلیت اطمینان و روش مونت کارلو (Monte Carlo)، قابلیت اطمینان فروریزش سازه تخمین زده می شود. در مرحله بعد با استفاده از تابع حالت حدی ضمنی تولید شده، با به کارگیری شبکه های عصبی- فازی هیبرید شده با الگوریتم های فراابتکاری در ترکیب با روش مونت کارلو قابلیت اطمینان فروریزش سازه تخمین زده می شود. نتایج نشان می دهند که با استفاده از روش سطح پاسخ و هیبرید شبکه های عصبی- فازی با الگوریتم های فراابتکاری می توان قابلیت اطمینان فروریزش سازه را با خطای ناچیز و دقت قابل قبول تخمین زد.
کلیدواژگان: قابلیت اعتماد فروریزش، تابع شرایط حدی ضمنی، تابع شرایط حدی صریح، روش سطح پاسخ، شبکه عصبی فازی -
صفحات 47-56
با توجه به مشکل کمبود آب در کشور، پیشبینی بلندمدت مصرف آب شهری میتواند بهعنوان یک راهحل موثربرای سیاست گذاریهای مدیریت تقاضا و آبرسانی در شبکه توزیع آب شهری اتخاذشود. برای تحقق این امر لزوم تدوین مدلی که بتواند با دقت بالا،پیچیدگی و تاثیر عوامل مختلف بر میزان مصرف آب و عدم قطعیت هریک از این عوامل را نشان دهد، محسوس است. گسترش عدم قطعیت در طول بازه پیشبینی سبب شده است که علاوه بر روش های قطعی، روش های احتمالاتی از جمله شبکه بیزین (Bayesian network) نیزموردبررسی قرار گیرد. شبکه های بیزین با توجه به ساختار احتمالاتی، سهولت درنظرگرفتن عدم قطعیت در پیشبینی و نیز لحاظ نمودن روابط علی، برای پیشبینی مصرف آب شهری بسیار مطلوب است. در این مقاله با استفاده از شبکه بیزین، دو مدل برای پیشبینی بلندمدت مصرف آب شهرستان نیشابور ارایه شده است. همچنین کارایی مدلهای بیزین مزبور در مقایسه با تابع استون-گری و حساسیت مدلهای ارایه شده نسبت به ساختار شبکه ای و دسته بندی داده ها مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج بررسی های صورت گرفته نشان میدهد مدلهای پیشنهادی توانایی پیشبینی بلندمدت مصرف آب با دقت بالا را دارند.مقایسه انجام شده میان شبکه های بیزین و تابع استون-گری (Stone-Geary function) نشان دهنده بالاتر بودن دقت شبکه بیزین به میزان51 درصد نسبت به تابع استون-گری است،به طوری که درصد میانگین خطای مطلق برای مدل بیزین برابر با15/1و برای مدل استون-گری برابر با6/1به دست آمده است.همچنین تابع استون-گری حداکثر مقادیرپیش بینی شده برای مصرف سرانه آب را کمتر از مدلب یزین و حداقل مصرف را نیز بیشتر از مدل بیزین پیش بینی میکند.
کلیدواژگان: شبکه بیزین، پیش بینی بلندمدت مصرف آب شهری، عدم قطعیت، روش های احتمالاتی -
صفحات 57-63
خاک های ریزدانه معمولا دارای مقاومت و ظرفیت باربری کم و مشکلات تورمی هستند. یکی از راه های مقابله با مشکلات این نوع خاک ها، تثبیت خاک ریزدانه است. تثبیت خاک شامل فعالیت هایی است که درنتیجه آن ها مشخصات مهندسی خاک بهبودیافته و به ویژگی های موردنظر نزدیک می شود. این اقدامات باعث افزایش مقاومت، کاهش تورم، کاهش نفوذپذیری، افزایش کارایی و اثرات بسیار سودمند دیگر می شود. در این خصوص سیمان یکی از تثبیت کننده های مهم خاک رس می باشد. هدف این تحقیق، پژوهش در مورد روند اثر ماده پوزلانی میکروسیلیس بر مقاومت تک محوری و حدود اتربرگ و نفوذپذیری خاک تثبیت شده با سیمان می باشد. برای رسیدن به این هدف 38 نمونه با 10 طرح اختلاط مختلف ساخته شده و بر روی آنها آزمایشات آزمایشگاهی ازجمله تعیین مقاومت تک محوری، حدود اتربرگ و نفوذپذیری انجام شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که افزودن میکروسیلیس به خاک رس تثبیت شده با سیمان مقاومت تک محوری 7 و 28 روزه خاک را به صورت خطی افزایش می دهد. در مورد جایگزینی سیمان با میکروسیلیس نتایج نشان می دهد که مقاومت با بیشتر شدن مقدار میکروسیلیس و کاهش سیمان، کاهش می یابد به جز در طرح اختلاط مربوط به 3% سیمان با 2% میکروسیلیس که در آن مقاومت افزایش می یابد. همچنین، افزودن میکروسیلیس باعث افزایش خطی نشانه خمیری و کاهش نفوذپذیری به صورت خطی می گردد.
کلیدواژگان: خاک رس، تثبیت خاک، سیمان، میکروسیلیس، حدود اتربرگ -
صفحات 65-78در ایران اطلاعات و تجربیاتی فراوان و ارزشمندی در مدیریت ساخت پروژه ها روزانه به دست می آید. متاسفانه این تجربیات در ذهن افراد پروژه می مانند و جهت یادگیری دیگران مستند و چاپ نمی شوند. با این نگاه، در این مقاله عوامل تاخیر و اثر آن ها روی افزایش زمان و هزینه در یک پروژه واقعی (سد نعمت آباد) در صنعت سدسازی کشور بررسی می شوند. این پروژه با سه قرارداد ساخت متفاوت دارای تجربیات ارزشمندی است. میزان تاخیر به وجود آمده و علل آن با بررسی اسناد و مدارک و مصاحبه حضوری با عوامل درگیر در پروژه تحلیل می شوند. درس های گرفته شده از علت عدم موفقیت ها در برنامه ریزی و کنترل پروژه جهت کمک به مهندسان فعال در مدیریت پروژه های سدسازی ارایه می شوند. جهت تجزیه وتحلیل داده ها از آمار توصیفی و استنباطی استفاده می شود. نتایج نشان می دهند که کارفرما، قوانین و مقررات و پیمانکاران تاثیر قابل توجه برافزایش زمان و هزینه سد نعمت آباد داشته اما مشاور و عامل های دیگر تاثیر قابل توجه برافزایش های مذکور نداشته اند.کلیدواژگان: افزایش زمان و هزینه، تاخیر، پروژه های سدسازی، مطالعه موردی
-
صفحات 79-88سن بالای لوله ها، فرسودگی آن ها و عدم وجود منابع مالی لازم برای نوسازی شبکه های توزیع آب باعث شده است که میزان نشت از شبکه به طور چشم گیر افزایش یابد. مدیریت فشار یکی از کاراترین و مقرون به صرفه ترین روش های کاهش نشت می باشد. در این تحقیق، هدف ارایه مدلی مبتنی بر بیشینه سازی قابلیت اطمینان شبکه با اعمال برنامه زمان بندی بهینه تنظیم شیرهای کنترل جریان و پمپ ها در ساعت های مختلف شبانه روز است که منجر به مدیریت فشار و کاهش نشت در شبکه ها می شود. بهینه سازی در محیط متلب و با به کارگیری الگوریتم دسته ذرات در ترکیب با مدل شبیه ساز هیدرولیکی شبکه انجام شده است. برای صحت سنجی روش پیشنهادی از یک شبکه نمونه و برای نشان دادن کارایی روش پیشنهادی از شبکه توزیع آب اهر استفاده شده است. مقایسه نتایج نشت ساعتی در یک وضعیت یکسان برای شبکه نمونه در این تحقیق و تحقیقات قبلی صحت عملکرد مدل پیشنهادی را تصدیق می کند، به طوری که انطباق خیلی خوبی بین نتایج این مقاله با تحقیقات قبلی وجود دارد. همچنین با به کارگیری برنامه زمان بندی بهینه شیرها و پمپ ها در شبکه توزیع آب اهر قابلیت اطمینان فشار گرهی شبکه به طور متوسط در حدود 33 درصد افزایش و نشت شبکه در حدود 25 درصد کاهش یافته است که نشان دهنده توانایی مدل پیشنهادی در بهبود کارایی شبکه ها می باشد.کلیدواژگان: برنامه زمان بندی، شبکه توزیع آب، قابلیت اطمینان فشار گرهی، نشت، EPANET، Matlab
-
صفحات 89-105
طراحی دیوارهای حایل به مقدار فشار محرک اعمالی از طرف خاک ریز پشت دیوار بستگی دارد. لذا تخمین مقدار این فشار یک عامل اساسی در امر طراحی می باشد. در تحقیق حاضر به منظور ارزیابی فشار محرک خاک، ده آزمایش فیزیکی در مقیاس آزمایشگاهی بر روی یک دیوار حایل صلب در حال حرکت انتقالی تحت اثر سربارهای یکنواخت و خاک ریز تک لایه و دولایه انجام شده است. برای بررسی رفتار خاک از فشارسنج های مسطح دایره ای و روش سرعت سنجی تصویری بهره گرفته شده است. نتایج نشان می دهد که با شروع حرکت انتقالی محرک دیوار مقادیر فشار جانبی خاک به تدریج کاهش می یابند و در شرایط محرک به کم ترین مقدار خود می رسند. در جابه جایی های بزرگ تر از جابه جایی لازم برای حصول وضعیت محرک، پس از کاهش مقدار فشار در پای دیوار مجددا سیر صعودی مقادیر ثبت شده به دلیل از بین رفتن قوس های موضعی ملاحظه می گردد. همچنین توزیع فشار جانبی محرک در ارتفاع دیوار برخلاف تیوری رانکین (Rankine's Theory) غیرخطی می باشد. همچنین مقادیر فشار ثبت شده در پای دیوار به ازای سربارهای برابر با 0 تا 2/1 کیلونیوتن بر مترمربع در خاک تک لایه در وضعیت سکون 65 تا 72 درصد رابطه جکی و در وضعیت محرک انتقالی 52 تا 69 درصد رابطه رانکین می باشد. این مقادیر در خاک ریز دولایه به ترتیب 73 تا 76 درصد و 32 تا 40 درصد می باشند. به علاوه در حین حرکت انتقالی دیوار در وضعیت محرک، تمایز بین ناحیه ثابت و ناحیه گسیختگی به تدریج وضوح بیشتری می یابد.
کلیدواژگان: دیوار حائل، حرکت انتقالی، فشار محرک خاک، پدیده قوس، سربار یکنواخت، سرعت سنجی تصویری -
صفحات 107-120یکی از روش های بهسازی لرزه ای در سازه های بتن آرمه، استفاده از مهاربندهای فولادی می باشد. در این پژوهش چهار سازه بتن آرمه با دو پلان متفاوت در دو حالت 10 و 15 طبقه موردبررسی قرار می گیرند. سازه های موردنظر به صورت هم زمان دارای نامنظمی هندسی در پلان و همچنین نامنظمی در ارتفاع از نوع طبقه نرم می باشند. رفتار لرزه ای سازه های دارای ترکیبی از انواع نامنظمی ها به صورت هم زمان کم تر در گذشته موردتوجه قرار گرفته است که در این تحقیق موردمطالعه قرار می گیرد. با توجه به پیچیدگی رفتار سازه های نامنظم در برابر زلزله و همچنین الزام آیین نامه ای، در طراحی و ارزیابی مدل های اولیه از تحلیل های استاتیکی خطی، دینامیکی خطی، استاتیکی غیرخطی و دینامیکی غیرخطی استفاده شده است و نتایج حاصل از روش های مختلف تحلیل در پیش بینی پاسخ لرزه ای سازه های اولیه و همچنین سازه های بهسازی شده مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفته است. مقایسه نتایج به دست آمده از سازه های اولیه و سازه های تقویت شده، حاکی از آن است که استفاده از هر دو نوع مهاربند فولادی زیگزاگی و ضربدری موجب ارتقای قابل توجه عملکرد لرزه ای سازه ها شده است که البته در حالت استفاده از مهاربندهای زیگزاگی عملکرد لرزه ای مناسب تری در سازه بهسازی شده مشاهده گردید. مقایسه نتایج آنالیزهای خطی و غیرخطی روشن نمود اگرچه روش های خطی تا حدودی در پیش بینی حداکثر تغییر مکان در بام سازه موفق عمل می نمایند، تغییر مکان طبقات میانی سازه ها و همچنین الگوی تغییر شکل سازه را ممکن است به صورت صحیح پیش بینی ننمایند.کلیدواژگان: ارزیابی عملکرد لرزه ای، سازه بتن آرمه، نامنظمی در پلان و ارتفاع، مهاربند فولادی، تحلیل های غیرخطی
-
صفحات 121-128تاثیر دما در خواص نفوذپذیری خاک های رسی متراکم یکی از پارامترهای اساسی در طراحی لایه های عایق مهندسی است که در معرض شیرابه ها هستند. در این تحقیق اثر دما بر ضریب نفوذپذیری رس متراکم منطقه نازلوی ارومیه و عایق های رسی ژیوسینتتیک (Geosynthetic) و همچنین تاثیر میزان تنش موثر و دانسیته بر نرخ تغییر ضریب نفوذپذیری نمونه های رسی بررسی شده است. دستگاه تعیین ضریب نفوذپذیری سه محوری با دیواره انعطاف پذیر برای اندازه گیری ضریب نفوذپذیری نمونه ها تحت تاثیر دما مورداستفاده قرار گرفته است. با افزایش دما ویسکوزیته (Viscosity) محلول کاهش یافته و اثرات دمایی ساختار خاک را تغییر می دهد و تولید حفرات بزرگ تر بین ذرات رس می کند و باعث ایجاد تغییر در سطح مقطع موثر جریان شده و آب جذب شده تبدیل به آب آزاد می شود و در نتیجه باعث افزایش ضریب نفوذپذیری خاک رسی می شود. با افزایش دما از 23 به 50 درجه سانتی گراد ضریب نفوذپذیری خاک رسی تقریبا 3/2 برابر می شود. افزایش تنش موثر از kPa30 به kPa65 باعث می شود ضریب نفوذپذیری نمونه های رسی، تقریبا به اندازه 4/0 نمونه هایی شود که تحت تنش موثر kPa30 قرار داشتند. با کاهش دانسیته خاک رسی از 9/1 گرم بر سانتی متر مکعب به 5/1 گرم بر سانتی متر مکعب بسته به میزان دمای آزمایش، ضریب نفوذپذیری 2 تا 3 برابر می شود. برخلاف خاک های رسی، در عایق های رسی ژیوسینتتیک افزایش دما تاثیر اندکی (در حدود 20%) در ضریب نفوذپذیری این لایه ها داشته و زمانی که این لایه ها در معرض افزایش دما قرار گیرند به عملکرد خوب خود به عنوان یک مانع هیدرولیکی ادامه می دهند.کلیدواژگان: ضریب نفوذپذیری، دما، رس متراکم، عایق رسی- ژئوسینتتیک، تنش موثر، دانسیته
-
صفحات 129-138مقاوم سازی سازه های بتن آرمه از قبیل پل ها، تیرهای بتن آرمه و... در سازه های آسیب دیده و یا دارای ضعف طراحی یا اجرا مطرح می باشد. یکی از روش های مقاوم سازی سازه های بتن آرمه استفاده از FRP به صورت نصب در نزدیک سطح (NSM) می باشد. از سوی دیگر با توجه به ظرفیت کششی بالای الیاف کربن و برای استفاده بهتر از این ظرفیت، استفاده ازFRP پیش تنیده در مقاوم سازی سازه های بتن آرمه به صورت وسیعی مورد تحقیق قرارگرفته است. در تحقیق حاضر مقاوم سازی تیرهای بتن آرمه با CFRP پیش تنیده و با استفاده از روش NSM مورد بررسی آزمایشگاهی قرارگرفته است. به این منظور 3 عدد تیر بتن مسلح دو سر ساده ساخته شدند. از این تعداد، یک تیر تقویت نشده (کنترل)، یک تیر به صورت NSM با FRP معمولی، یک تیر به صورت NSM با FRP پیش تنیده ساخته شد. همچنین تیر کنترل آسیب دیده، مقاوم سازی شده و همه نمونه ها تحت آزمایش خمش سه نقطه ای قرار گرفتند. نتایج آزمایش ها حاکی از آن است که اعمال پیش تنیدگی در نمونه های تقویت شده باعث تعویق لحظه ی ترک خوردگی بتن و درنتیجه افزایش محسوس مقدار بار متناظر با لحظه ی ایجاد اولین ترک در تیرهای بتنی می گردد. همچنین تیرهای پیش تنیده، بار ترک خوردگی و بار تسلیم بیشتری را در مقایسه با نمونه ی تقویت شده ی غیر پیش تنیده تحمل کردند. تیرهای تقویت شده ی پیش تنیده در مقایسه با نمونه ی غیر پیش تنیده دارای ظرفیت باربری نهایی بیشتری بوده و شکست آن ها متناظر با خیزهای کوچک تری است.کلیدواژگان: تیر بتن مسلح، مقاوم سازی، مصالح CFRP، روش NSM، پیش تنیدگی
-
صفحات 139-150با توجه به این که سری های زمانی هیدروکلیماتولوژیکی دارای سه جزء اصلی خودهمبسته، فصلانه و تصادفی می باشند و رفتار مدلهایی که تاکنون ارایه شده اند، نسبت به این اجزاء متفاوت بوده است، در این مقاله از داده های ماهانه بارش و رواناب حوضه Murrumbidgee استرالیا و داده های کمینه دمای ماهانه شهر تبریز برای ایجاد و ارزیابی مدل ترکیبی موجک- شبکه عصبی استفاده شده است. با توجه به این که توانایی مدل غیرخطی و خودهمبسته شبکه عصبی مصنوعی (ANN) (Artificial Neural Network) در مدلسازی یک گام بعد فرآیند های هیدروکلیماتولوژیکی (Hydro-Climatological) اثبات شده است، در این مقاله توانایی مدل ANN با انتشار برگشتی خطا و همچنین ترکیب مدل ANN و تبدیل موجک (WANN) در مدل سازی فصلانه فرآیند های هیدروکلیماتولوژیکی برای پیش بینی چندگام بعد با به کارگیری کم ترین ورودی بررسی شده است. به همین منظور ابتدا از مدل ANN و سپس از مدل WANN برای پیش بینی یک تا دوازده گام بعد استفاده شده است. در انتها کارایی همه مدل ها با استفاده از معیارهای ارزیابی بررسی شده و مدل ها با یکدیگر مقایسه شده اند. نتایج مدل سازی بیانگر این است که استفاده از تبدیل موجک به عنوان پیش پردازش داده ها موجب شده با کمترین ورودی، دقت نتایج مدل سازی در همه گام های پیش بینی به صورت مطلوبی افزایش یابد. برای سری زمانی رواناب موردمطالعه به دلیل ویژگی خودهمبسته ضعیف و حالت فصلانه چندتناوبه قابل توجه، مدل ANN نتایج ضعیفی را ارایه داد ولی استفاده از تبدیل موجک به عنوان پیش پردازش داده ها باعث بهبود نتایج در همه گام های پیش بینی نسبت به مدل ANN شد (تا 749%) و همچنین با افزایش مقیاس زمانی تجزیه به دلیل افزایش زیر سری ها و کنترل بهتر حالت فصلانه نتایج مناسب تری برای همه گام های پیش بینی حاصل شد. برای سری زمانی دما به دلیل ویژگی خودهمبسته قوی و حالت فصلانه تک تناوبه قابل توجه، مدل ANN نتایج نسبتا مناسبی را ارایه داد ولی استفاده از تبدیل موجک به عنوان پیش پردازش داده ها باعث بهبود نتایج در همه گام های پیش بینی نسبت به مدل ANN شد (تا 18%) ولی عملا تغییر مقیاس تجزیه، تفاوت چندانی را ایجاد نکرد.کلیدواژگان: مدلسازی فصلانه چندگامه، ANN، WANN، رواناب حوضه Murrumbidgee، کمینه دمای تبریز
-
صفحات 151-161برای پوشش فضاهای بزرگ و عمومی، سازه های بسیاری با فرم های ابتکاری با عنوان "فرم آزاد" طراحی شده اند و از طریق تعامل بین ملاحظات فنی سازه ها و حس هنری طراحان ایجاد شده اند. فرم های آزاد افقی از خلاقیت و نوآوری را برای طراحان فراهم کرده اند، لذا امروزه کاربرد این نوع سازه ها افزایش یافته است. ناپایداری یک مسیله مهم و محدودکننده میزان بارگذاری و تغییرشکل سازه های با دهانه وسیع و تعداد اعضای زیاد است که نقش اساسی در طراحی سازه های فرم آزاد دارد. در این پژوهش رفتار پایداری سازه های فضاکار فرم آزاد سه گنبدی تک لایه با نوانش (Novational) مثلثی موردمطالعه قرار می گیرد. جهت صحت سنجی مدل سازی عناصر محدود در نرم افزار ABAQUS، نتایج نمونه های آزمایشگاهی و عددی با نتایج مدل عناصر محدود مورد مقایسه قرار گرفته است. مدل های این مطالعه پس از تاشه پردازی و بارگذاری، طراحی و سپس جهت تحلیل پایداری با در نظر گرفتن غیرخطی های هندسی و مصالح به نرم افزار ABAQUS منتقل شده و تحت تحلیل استاتیکی غیرخطی قرار گرفته اند. در مدل هایی که در تحلیل پایداری آن ها ناپایداری نقطه دوشاخگی مشاهده شد، جهت به دست آوردن مسیر صحیح تعادل از اعمال ناکاملی هندسی اولیه با روش مود ناکاملی انطباق پذیر تعمیم یافته به عنوان یک روش مناسب استفاده شده است. نتایج تحلیل پایداری مدل های موردبررسی در این پژوهش نشان می دهند که مودهای پایین کمانش تاثیر اندکی در کاهش بار حدی دارند، همچنین در تمامی مدل ها مکانیزم خرابی از نوع خرابی کلی و بارگذاری نامتوازن در جهت محور y بحرانی ترین الگوی بارگذاری می باشد.کلیدواژگان: سازه فضاکار، فرم آزاد، سه گنبدی، تحلیل پایداری، ناکاملی هندسی، مود ناکاملی انطباق پذیر تعمیم یافته
-
صفحات 163-178
در این پژوهش، از چهار روش پیشنهادی مبتنی بر نتایج آزمایش نفوذ مخروط، CPT، (Cone Penetration Test) و همچنین با دو روش پیشنهادی بر پایه نتایج آزمایش نفوذ استاندارد، SPT، (Standard Penetration Test) به منظور تخمین ظرفیت باربری پنج شمع درجاریز بتن مسلح استفاده شده است. شمع های مذکور در پروژه بندر شهید رجایی در غرب شهر بندرعباس، جنوب ایران و شمال خلیج فارس، اجرا شده است. نتایج تخمین ظرفیت باربری با استفاده از آزمایش های صحرایی CPT و SPT در مقایسه با نتایج حاصل آزمایش های انجام شده استاتیکی در محل بر روی شمع های واقعی، موردبحث و بررسی قرار گرفته است. برای به دست آوردن ظرفیت باربری شمع ها با استفاده از داده های CPT و SPT از نرم افزار Unipile استفاده شده است. برای داده های CPT از چهار روش اشمارتمن- تاتینگهام (Schmertmann و Nottingham)، برنگن- درویتر (Beringen و De Ruiter)، بوستامانته- جیانسلی (Bustamante و Gianeselli) و اسلامی- فلنیوس (Eslami و Fellenius) و همچنین برای داده های SPT، از دو روش مایرهوف (Meyerhof) و اونیل- ریس (O'Neill و Reese) برای تخمین ظرفیت باربری شمع ها استفاده شده است. به منظور مقایسه نتایج به دست آمده از تحلیل های آماری مختلفی همچون بهترین خط برازش یافته، میانگین هندسی و انحراف معیار، میزان احتمالات تجمعی، میزان دقت 20% اخذشده از هیستوگرام (Histogram) و نمودار توزیع نرمال، استفاده شده است. با اولویت بندی هر روش در هر تلاش آماری و درنهایت با جمع بندی کل اولویت بندی ها، بهترین روش تخمین ظرفیت باربری شمع ها با استفاده از داده های نفوذ مخروط، روش اشمارتمن- تاتینگهام و با استفاده از داده های نفوذ استاندارد، روش مایرهوف حاصل شده است.
کلیدواژگان: ظرفیت باربری، شمع های بتنی درجاریز، آزمایش بارگذاری استاتیکی شمع، آزمایش نفوذ مخروط (CPT)، آزمایش نفوذ استاندارد (SPT) -
صفحات 179-188کلر و شکل های مختلف آن اکسیدهای قدرتمندی هستند، که اکثر جانداران بیماری زا را که برای زندگی انسان و حیوان مضر هستند، از بین می برد. سیستم های تماسی کلر با برقراری زمان تماس مناسب، واکنش های شیمیایی را برای غیرفعال سازی موجودات بیماری زا فراهم می کند و درنتیجه آب را ضدعفونی می کند. این مخازن معمولا محفظه های باز هستند که توسط یک سری از بافل ها (Baffle) تقسیم شده اند. در واقع بافل ها یا دیواره های داخلی مخزن برای به حداقل رساندن پدیده اتصال کوتاه و اختلاط بهتر کمک می کنند. از لحاظ تاریخی بررسی مخازن تماسی کلر توسط روابط تجربی، مطالعات مدل فیزیکی یا مطالعات ردیاب پس از ساخت مخزن تماسی بوده است. ساخت نمونه های آزمایشگاهی و مطالعات مربوط به ماده ردیاب بسیار زمان بر و پرهزینه می باشد. در سال های اخیر مدل های دینامیک سیالات محاسباتی برای بررسی جریان و فرآیندهای انتقال املاح در مخازن تماسی به کار برده شده است؛ که بهترین روش برای طراحی مخازن تماسی قبل از ساخت می باشد. در این پژوهش به شبیه سازی سه بعدی مخزن ضدعفونی تماسی CT-1، بررسی پیکربندی آرایش جدید بافل ها در مخزن MS4-C و هم چنین به بررسی اثر تعداد بافل ها بر روی کارایی هیدرولیکی مخازن تماسی در پنج حالت با استفاده از نرم افزار کامسول COMSOL Multiphysics 5.3a پرداخته می شود. نتایج نشان داد؛ آرایش جدید بافلها در مخزن MS4-C موجب بهبود در کارایی هیدرولیکی مخزن تماسی می شود و همچنین افزایش تعداد بافل ها در محدوده 9 تا 11 بافل موجب بهبود در کارایی هیدرولیکی مخزن تماسی CT-1 شده و بیشتر از 11 بافل روند منفی بر کارایی هیدرولیکی مخزن تماسی داشته است.کلیدواژگان: کلر، مخازن تماسی، بافل، پیکربندی، کارایی هیدرولیکی
-
Pages 1-13
Numerous studies have been conducted on the performance of breakwaters. Armor layer stability and structural porosity, height, and size on reshaping rubbed mound breakwaters have been frequently studied. Sayao and Da Silva (2016) analyzed the relationships of breakwater parameters, e.g., wall slope, crest width, and height, with the behavior of incident waves. It is crucial to evaluate the stability and damage parameter of breakwaters. Research has shown that characteristic variables are important in the damage estimation of breakwaters to improve accuracy and reduce tests (Janardhan et al., 2015). Submerged breakwaters reduce wave energy and can be an effective alternative to protect the existing breakwaters (Bungin, 2021). The present study aimed to explore the effects of a submerged obstacle in the seaward (and its position) on the stability of a rubble mound breakwater based on the damage parameter. Tests were carried out in the absence and presence of a submerged obstacle at a distance of 0-20 cm with 5-cm intervals (seaward) to evaluate the effect of the distance on the breakwater damage parameter.
Keywords: Rubble mound breakwater, Random wave, Damage parameter, Submerged obstacle, Photogrammetry -
Pages 15-25
Using a simple shear test, it is possible to investigate the behavior and recognition of soil resistive parameters. Cementation is one of the subsets of soil remediation that falls into the category of physical and chemical remediation that binds soil particles together and prevents the breakdown of the soil skeleton and increases shear strength (Consoli, 2009; Finn, 2002). The behavior of soil resistance parameters is investigated using simple shear tests. Shear stresses in the soil can be divided into static and dynamic (Li et al, 2016). One of the best ways to reduce cement consumption and production is to use pozzolanic materials, especially natural pozzolans, and replace them with cement. Pozzolans are widely used in the cement and concrete industry (Rahgozar et al, 2018). Micro-silica, perlite, methakaolin and zeolite are the most well-known natural pozzolans. Since the cost of producing pozzolans other than zeolite is almost high, their use would not be economical on a large scale. Zeolite mainly contains silica, and aluminum oxide, which reacts with calcium oxide and thereby increases the strength of the resulting compound. The addition of zeolite improves the spatial structure properties of the zeolite, as well as reduces the porosity of the resulting mixture (El Mir and Nehme, 2017). This paper presents the results of laboratory investigations on the shear strength of cemented sand and the effect of zeolite replacement on cement. To achieve this purpose, mineral zeolite, Shahroud cement, and Babolsar sand were used.
Keywords: Monotonic Simple Shear Test, Cement, Zeolite, Shear Strength -
Pages 27-45
Earthquakes are catastrophic natural phenomena that occasionally lead to the collapse of structures. Considering the importance of collapse impacts, the present study primarily focuses on estimating the reliability of collapse probability for complicated structures for which no explicit limit state functions exist. Different simulation methods are used for combining uncertainties, including the Monte Carlo, Latin Hypercube Sampling, and the importance of sampling approaches. Simulation methods require several samples to cover the probabilistic distribution of uncertainties. To deal with this problem, the response surface method (RSM) and artificial neural networks (ANNs) integrated with the simulation method have been proposed for reducing the computation effort (Beheshti-Aval et al., 2015; Khojastehfar et al., 2015). Common methods applied to evaluate reliability include 1) reliability-based methods, involving the first-order reliability method (FORM) and second-order reliability method (SORM) and 2) Monte Carlo simulation methods (Nowak and Collins, 2000).
Keywords: Collapse Reliability, Explicit Limit State Function, Implicit Limit State Function, Response surface method, Neuro-fuzzy network -
Pages 47-56
According to the water scarcity in recent decades in Iran, long-term prediction of domestic water consumption is a beneficial approach in order to manage water demand and water supply in water distribution systems. Therefore, it is necessary to develop a model which is capable of demonstrating the complexity, uncertainties, and influences of various parameters on water consumption with high accuracy. The increment of uncertainties in the forecasting period leads to apply probability methods such as Bayesian belief networks in addition to deterministic methods. This paper presents two Bayesian networks to predict long-term water demand in Neyshabour city. Furthermore, the efficiency of those models is compared to the Stone-Geary function; moreover, their sensitivity to the network structure and data categories is evaluated.
Keywords: Bayesian belief network, long-term prediction of domestic water demand, uncertainty, Probability methods -
Pages 57-63
IntroductionSoil stabilization is one of the important issues related to the improvement of poor soils in geotechnical engineering. Today, due to high costs and technical and safety problems in implementation, the use of environmentally friendly and appropriate materials to reduce costs and increase efficiency and safety, is one of the basic needs. In this regard, the use of pozzolans can meet the above expectations. Cement soil stabilization is one of the most common methods of soil improvement, which is presented as an effective method for improving loose soils, especially road construction projects, as well as a suitable solution to improve the physical and engineering properties of soil and reduce costs.Since the presence of soft clays can cause high deformation, low resistance and severe scouring ability, therefore, the presence of this type of soil can damage or destroy a structure (Cong et al. 2014, Do et al. 2016), based on this, various methods such as replacement with suitable materials, various improvement methods to deal with the problems caused by the existence of this type of soil have been presented. Chemical modification using conventional additives such as lime and cement is one of the common solutions for the stabilization of such soils (Ahmed, 2015). In general, the process of soil improvement after interaction with the additive depends on the characteristics of the components and environmental conditions.
Keywords: Clay, Soil stabilization, Cement, Microsilica, Atterberg limits -
Pages 65-78In construction projects, a huge amount of daily data is created. However, such valuable data are not documented, analyzed and interpreted so that the construction community can learn from the experience of previous projects. Project experiences generally remain in the minds of the personnel, and when they leave the project, such a project experience is lost. This paper examines and analyzes the causes of the delay and their impact on the cost of the project in the construction of a dam project (Nemat-Abad dam) in Iran. This project with three different contracts and contractors has a great experience and valuable data. The extent and reasons for the delay are analyzed based on the involvement of project personnel in designed interviews. Lessons learned from failure in project planning and control are provided. The paper is for those who are interested in dam projects. Delay is known as one of the most important problems of the construction industry in Iran. Although there is advanced literature on delays in construction projects, little work has been conducted to address the impact of delays on dam projects. The term delay is used in this paper in the sense of Hosseinian (2016) to refer to the difference between the planned completion time and the actual completion time of the project. Identifying the causes of delay helps the project manager learn from the mistakes of previous projects.Keywords: Cost, time overruns, delay, Dam projects, Case study
-
Pages 79-88Control of water leakage in Water Distribution Networks (WDNs) is important to save drinking water consumption. Pressure management is one of the solutions that directly affected the water leakage and reliability of the WDNs. The leakage rate depended on the nodal pressure, high-pressure increases the leakage rate and failure in the network, and low pressure decreases water supply reliability in WDNs. However, it is necessary to be preserved sufficient pressure throughout the network to ensure that consumer demands are fully provided at all times. Pressure management is one of the effective and cheapest methods for leakage reduction and reliability addition in WDNs. The aim of this paper is to develop a methodology based on maximizing the network reliability by applying an optimized scheduling program for setting flow control valves (FCVs) and pumps at different times of the day, leading to pressure management and leakage reduction in the networks. For this purpose, the particle swarm optimization (PSO) algorithm is used to find the optimal setting of FCVs and pumps. The aim of the optimization algorithm is to maximize the network reliability of the WDN. For this purpose, the network pressure reliability index (NPRI) is used which is proposed by Dini and Tabesh (2017). Also, to determine the optimal location of the valves, the valve selection index (SI) is used which is proposed by Ali (2015). The methodology is verified by an example network (Jowitt and Xu, 1990). Also, it is applied to an example network and Ahar WDN.Keywords: water distribution network, Scheduling program, Network pressure reliability index, leakage, EPANET, Matlab
-
Pages 89-105
In the current study, a series of physical model tests was conducted to evaluate active earth pressure behind a translating rigid retaining wall under a uniform surcharge. Experimental results were compared with the predictions from proposed formulations to estimate the magnitude and distribution of lateral pressures in the failure zone behind a translating rigid wall under a uniform surcharge. The effect of arching is also investigated in single and two-layer soils through small-scale physical modeling and different surcharge combinations.
Keywords: Retaining wall, Translation, Active earth pressure, Arching effect, Uniform surcharge, PIV -
Pages 107-120One of the seismic retrofitting methods in concrete structures is the use of steel bracing. The present paper attempts to investigate the seismic response of 4 reinforced concrete structures with 10 and 15 stories and two different plans. The structural models are geometrically irregular in plan and they also have vertical structural irregularities due to the soft story. In this study, the seismic response predicted using different linear and nonlinear analysis methods are compared for the case of structures with combinations of irregularities in plan and height. The effect of combinations of irregularities has not been studied in the past and is not considered in current seismic design provisions.Keywords: Seismic performance assessment, Reinforced concrete structure, Plan, elevation irregularities, Steel brace, Non-linear analyses
-
Pages 121-128In most studies, the increase in hydraulic conductivity with temperature has been considered due to the decrease in the viscosity of fluid (Habibagahi, 1977; Cho et al., 1999; Delage et al., 2011). However, the changes in hydraulic conductivity with temperature are not only influenced by the changes in water properties, but also by the thermal effect on soil-water interaction at the microstructure level (Towhata et al., 1993; Romero et al., 2001; Villar and Lloret, 2004). In the present study, results of temperature effects on the hydraulic conductivity of compacted clay from the Nazlou region of Urmia City (Iran), and geosynthetic clay liner (GCL) are presented. In this research, experiments were conducted by flexible-wall triaxial permeability apparatus. In order to increase the temperature of the permeability cell to a desired level, a heater and a temperature sensor were used. Results showed that by increasing the temperature, the viscosity of fluid decreases, the soil pore size increases, cross-section of effective flow increases and hence, the soil hydraulic conductivity increases. Increasing the effective stress causes the rate of increase in soil permeability due to temperature to decrease. Results showed that temperature increase does not have a significant effect on the hydraulic conductivity increase of geosynthetic clay liners.Keywords: Hydraulic conductivity, Temperature, Compacted clay, GCL, Effective stress, Density
-
Pages 129-138In the present paper, results of experimental investigations on the flexural strengthening of reinforced concrete beams using prestressed carbon-fiber-reinforced polymer (CFRP) laminates with near-surface mounted (NSM) method are presented and compared with the results of non-prestressed and non-strengthened specimens. Flexural strength tests of concrete using simple beams with center-point loading are conducted and crack propagation, mid-span load-deflection curves, ductility coefficient, energy absorption capability, and failure modes are discussed.Keywords: Reinforced concrete beam, Strengthening, Carbon-fiber-reinforced polymer (CFRP), Near-surface mounted (NSM) method, Prestressing
-
Pages 139-150In the present paper, the ability of the Artificial Neural Network (ANN) and combined wavelet-neural network (WANN) model were investigated for multistep modeling of hydroclimatic processes with the least input. For this purpose, the ANN model and then the WANN model were used to predict one to twelve steps in advance. Finally, the efficiencies of all models were examined using the evaluation criteria, and all models were compared with each other.Keywords: Seasonal multistep modeling, ANN, WANN, Murrumbidgee catchment runoff, Tabriz minimum temperature
-
Pages 151-161Free form surfaces are referred to as a combination of double-curved surfaces, which are not necessarily a combination of common geometric shapes such as cubic, spherical and elliptic shapes or a combination of them (Tian, 2004). Two types of instability occur in space structures: limit point instability and bifurcation point instability. The structures that exhibit bifurcation point instability, have more sensitivity to geometric imperfection (in particular the type of node deviation) than limit point instability. Therefore, it is necessary to investigate the sensitivity to imperfection in these structures, particularly single layer dome structures. So far, no research has been conducted on triple domes free form space structures. Therefore, in the present paper, the numerical finite element method is used to analyze and study the instability behavior of triple domes free form single-layer space structure. In this research, the approximate-perturbed method and the method of generalized conformable imperfection mode were used to implement imperfection.Keywords: Free-form, generalized conformable imperfection mode, triple domes, Geometric imperfection, Space structure
-
Pages 163-178
In marine environments such as beaches and ports, typically, the type of soil layers are soft, thus using piles to retrofit (strengthen) the soil in this area is essential for constructing different structures such as the quay walls. Bored concrete piles are commonly used in these marine areas; consequently, determining the final bearing capacity of this type of pile is necessary for the safe design of deep foundations. Whereas, the exact prediction of the ultimate bearing capacity of the piles is always a challenge for engineering designers who can achieve it by using various approaches, for instance, pile load tests, dynamic analysis, static analysis, and in situ testing. The cone penetration test (CPTu) is the most effective in situ technique for describing soil characteristics. The CPTu is an efficient, simple, fast, reliable, and economical test that can provide continuous data of subsurface soil properties. Besides, the standard Penetration Test (SPT) is one of the most common and economical field tests used during the structures' ground investigations. Not only is it used for main applications in soil characterization, but also SPT N-Value is widely used for the design of structural foundations and other underground structures, especially for the bearing capacity of the piles.
Keywords: Bearing capacity, Marine condition, Reinforcement Concrete piles, Static Loading Test, Cone Penetration Test (CPTu), Standard Penetration Test (SPT) -
Pages 179-188Chlorine contact tanks are commonly used to disinfect drinking water before distribution. These tanks are usually open compartments that are divided by a series of baffles. The separation of the compartments helps to control the flow of water through the tanks and improves the process of disinfection of the chlorine. The main purpose of chlorine contact tanks provides a suitable residence time for both micro-organisms and disinfectants to achieve the desired degree of inactive germs (Angeloudis, 2014).In this study, the simulation of the 3D model of the CT-1 contact memory model using the ComsolMultiphysics 5.3a software is presented. The experimental model of this tank is located at the Hyder Lab of the Water and Environmental Research Center at Cardiff University of England (Fig. 1) (Angeloudis, 2014).Keywords: Chlorine, Contact Tanks, Baffles, Configuration, Hydraulic performance
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.