فهرست مطالب

نشریه مهندسی عمران
سال پنجاه و چهارم شماره 8 (آبان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/07/17
  • تعداد عناوین: 20
|
  • علیرضا ماهپور*، مجتبی خدادادی، محمد شهرکی، فریدون مقدس نژاد صفحه 1

    خرابی رطوبتی یکی از خرابی های متداول روسازی آسفالتی است که بدلیل حضور آب و تاثیر آن بر ویژگی های مکانیکی مخلوط به وقوع می پیوندد. از جمله راهکارهایی که این رخداد را به تاخیر می اندازد، استفاده از مواد نانو به عنوان افزودنی می باشد. در این تحقیق با بکاربردن نانو TiO2، اثر استفاده از نانو مواد بر پتانسیل حساسیت رطوبتی مخلوط با استفاده از روش انرژی آزاد سطحی، آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم (ITS) و مدول برجهندگی(Mr) مورد بررسی قرار گرفت. نمونه-های آسفالتی از قیرخالص با درجه نفوذ 100/85 و قیر اصلاح شده حاوی 3 و 6% وزنی نانو TiO2 و مصالح سنگی گرانیت ساخته شد. نتایج بخش قیر بیان می کند که با اصلاح قیر بوسیله نانو TiO2، مولفه اسیدی انرژی آزاد سطحی کاهش و مولفه بازی آن افزایش می یابد و این باعث افزایش چسبندگی بین قیر و مصالح سنگی در حضور آب شده است. از طرف دیگر با افزایش مولفه غیرقطبی، انرژی آزاد پیوستگی قیر نیز افزایش می یابد. همچنین اضافه کردن نانو TiO2 نسبت مقاومت کشش غیرمستقیم (TSR) را 10% افزایش داده و کاهش این نسبت در طی سیکل های ذوب و یخبندان برای مخلوط های اصلاح شده، در قیاس با مخلوط های کنترلی کمتر بوده است. انرژی جداشدگی بین قیر-مصالح سنگی نیز با اصلاح قیر بوسیله نانو مواد، کاهش یافته و باعث افزایش مقاومت مصالح در برابر عریان شدگی شده است. نتایج مدول برجهندگی حاکی از آن است که اصلاح قیر با نانو TiO2 افزایش 12% در مدول برجهندگی داشته است. مشابه روند TSR، مقادیر RMR نیز برای مخلوط اصلاح شده در حدود 10% بیش تر شده است.

    کلیدواژگان: خرابی رطوبتی آسفالت، Nano-TiO2، چسبندگی و پیوستگی، مقاومت کششی غیرمستقیم، مدول برجهندگی
  • ابراهیم امامی، علی خیرالدین*، امید رضائی فر صفحه 2

    این مقاله به معرفی دستک های قوسی فلزی به عنوان روشی نوین در بهسازی لرزه ای قاب های بتن آرمه می پردازد. دراین راستا عواملی چون خروج از مرکزیت اولیه و نسبت پهنا به ضخامت مقاطع دستک های قوسی به عنوان دو عامل موثر بر رفتار چرخه ای آن ها مورد ارزیابی قرار می گیرد. یکسری بارگذاری چرخه ای روی چهار نمونه آزمایشگاهی با مقاطع مستطیلی تکی و دوبل با مساحت و طول اسمی یکسان ولی با خروج از مرکزیت های مختلف 1/0 و 2/0 طول اسمی انجام گرفت. نتایج آزمایشگاهی نشان دادند که نسبت های لاغری و پهنا به ضخامت نقش بسیار مهمی بر عملکرد چرخه ای در فشار و حتی کشش ایفا کرده و با کاهش پتانسیل کمانش و افزایش امکان پلاستیک شدن کامل مقطع، رفتار هیسترزیس مطلوب تری حاصل می گردد. بنابراین با کاهش50% هم زمان این دو نسبت، حداکثر مقاومت فشاری و کششی به ترتیب تا 59% و 27% و انرژی تلف شده و حداکثر نسبت میرایی ویسکوز به ترتیب تا 152% و 14% افزایش یافتند. همچنین دستک های قوسی در کشش و فشار از لحاظ مقاومت نهایی و سختی پلاستیک رفتار متفاوتی از خود نشان دادند که این تفاوت با کاهش خروج از مرکزیت اولیه آشکارتر گردید. با افزایش خروج از مرکزیت محوری اولیه، تاثیر مساحت مقطع بر افزایش مقاومت فشاری و به ویژه حداکثر مقاومت کششی کمتر شد. از طرفی با کاهش50% آن و علیرغم کاهش 59% مساحت مقطع، مقدار مقاومت و سختی پلاستیک نهایی در کشش به ترتیب تا 31/1و 5/3 برابر افزایش یافتند .همچنین نتایج این پژوهش برای تحقیقات بیشتر روی رفتار آزمایشگاهی اتصالات تیر-ستون بتن آرمه استفاده خواهد شد.

    کلیدواژگان: بهسازی لرزه ای، دستک های قوسی فلزی، عملکرد چرخه ای، کمانش جانبی، سختی الاستیک وتری
  • سید مهدی امیرفخریان، محمدرضا اصفهانی* صفحه 3

    وجود ترک در سازه های بتنی سبب می شود که در بسیاری از موارد معیار های متداول قادر به پیش بینی صحیح شکست آنها نباشند. با بهره گیری از علم مکانیک شکست و معیارهای موجود آن می توان رفتار شکست این گونه سازه ها را بدرستی پیش بینی کرد. در این پژوهش آزمایشگاهی با استفاده از روش های مکانیک شکست، پارامتر های شکست تیر خمشی ساخته شده از ماده مرکب سیمانی مهندسی شده (ECC) مورد بررسی قرار می گیرد. 6 نمونه تیر آزمایشگاهی شکافدار با ابعاد 100×100×350 میلی-متر براساس روش کار شکست (WFM) و 18 نمونه تیر آزمایشگاهی شکافدار با ابعاد 70×70×190، 70×140×380 و 70×280×760 میلی متر براساس روش اثر اندازه بازانت (SEM) ساخته و آزمایش شدند. مواد مورد استفاده برای تهیه ECC شامل الیاف پلی پروپیلن، سیمان، غبار کوره آهن، میکروسیلیس و پودرسنگ بودند. از دو نسبت الیاف (1 و 2 درصد) در مخلوط های مختلف استفاده شد.مشاهده شد که با افزایش الیاف از 1 درصد به 2 درصد مقدار مقاومت خمشی، انرژی شکست در روش WFM(GF)، انرژی شکست در روش SEM (Gf) و چقرمگی شکست (KIC) نمونه ها افزایش می یابند. از طرف دیگر، مقاومت فشاری، طول مشخصه (Lch) و عدد تردی نمونه ها با افزایش الیاف کاهش می یابند. همچنین قانون اثر اندازه بازانت در نمونه های مختلف ساخته شده از ECC مورد بحث و بررسی قرار گرفت.

    کلیدواژگان: ماده مرکب سیمانی مهندسی شده (ECC)، انرژی شکست، چقرمگی، کار شکست (WFM)، اثر اندازه بازانت (SEM)
  • کامبیز تکین*، روزبه درودی، سیامک درودی صفحه 4

    در سالهای اخیر؛ استفاده از میراگر جرمی تنظیم شده فعال برای کاهش پاسخ های لرزه ای ساختمان بیشتر مورد بررسی قرار گرفته اند. الگوریتم های LQR و PID دو روش مرسوم در کنترل سازه ها می باشند که برای بدست آوردن نیروی کنترلی میراگر جرمی تنظیم شده فعال به کار برده می شوند. هر دو روش ذکر شده نسبت به سیگنال ورودی (تحریک لرزه ای) به سیستم حساس می باشند. برای حل این مشکل در این بررسی این دو روش با کنترل گر فاری ترکیب کرده تا حساسیت آنها نسبت به سیگنال ورودی کاهش یابد. لذا در این مطالعه، کارآیی و اثربخشی سه روش برای تخمین نیروی کنترل میراگر جرمی تنظیم شده فعال بررسی شده است که شامل کنترل گر ترکیبی فازی-LQR، کنترل گر ترکیبی فازی-PID و کنترل کننده منطق فازی می باشند و ضمنا، از الگوریتم بهینه سازی مبتنی بر مبصر-معلم -دانش آموز (OTBLO) برای افزایش عملکرد FLC استفاده شده است. توابع عضویت فازی برای ورودی ها تنظیم شده و قوانین فازی برای یافتن نیروی کنترل مناسب برای کاهش پاسخ لرزه ای یک سازه استخراج شده است. در این مقاله پنج معیار کنترلی شامل حداکثر جابجایی، حداکثر شتاب، حداکثر جابجایی نسبی طبقات، نیروی برشی پایه و گشتاور پایه برای کارایی هرکدام از سیستم های کنترلی مورد بررسی قرار گرفته و همچنین پاسخ های تاریچه زمانی سازه نیز مورد نظر قرار گرفته است.

    کلیدواژگان: کنترل سازه، بهینه سازی مبتنی بر مبصر-معلم-دانش آموز، کنترل کننده فازی، الگوریتم PID، میراگر جرمی تنظیم شده فعال
  • فرشته امامی*، فربد آجری صفحه 5

    دیوار برشی فولادی یکی از سیستم های باربر جانبی است که در چهار دهه اخیر مورد توجه محققین و طراحان قرار گرفته است. یکی از معایب آن محدودیت ایجاد بازشو در آن است که می توان از دیوار برشی فولادی همبند، به عنوان راه حلی برای رفع این مشکل استفاده کرد. در سال های اخیر استفاده از ورق فولادی موجدار در دیوار برشی فولادی مورد توجه قرار گرفته است اما مطالعات محدودی در این زمینه در دیوار برشی همبند وجود دارد. بنابراین در این پژوهش، نمونه هایی از دیوار برشی فولادی همبند 3 ، 6 و 12 طبقه که نمادی از ساختمان های کوتاه و میان مرتبه هستند در نرم افزار آباکوس مدل شدند و تاثیر استفاده از ورق فولادی موجدار ذوزنقه ای با جهت گیری قایم و افقی، بر ظرفیت باربری، جذب انرژی، درجه همبندی، ضریب رفتار و شکل پذیری، تحت تحلیل بارافزون تا دریفت بام 4 درصد، بررسی شد؛ همچنین تاثیر افزایش مساحت مقطع و افزایش طول تیر همبندی، در هر سه ارتفاع، مورد ارزیابی قرارگرفت. نتایج نشان داد استفاده از ورق موجدار قایم و افقی موجب کاهش حداکثر برش پایه، درجه همبندی و جذب انرژی می شود. ضریب رفتار و شکل پذیری در نمونه موجدار قایم کاهش و در نمونه موجدار افقی افزایش می یابد. همچنین با افزایش طول یا مساحت مقطع تیر همبندی، ظرفیت باربری، ضریب رفتار، شکل پذیری و جذب انرژی کاهش و درجه همبندی در نمونه موجدار قایم کاهش و در نمونه موجدار افقی افزایش می یابد. درجه همبندی با افزایش تعداد طبقات، هم در حالت ورق صاف و هم موجدار افزایش می یابد.

    کلیدواژگان: دیوار برشی فولادی، ورق موجدار ذوزنقه ای، درجه همبندی، دیوار برشی همبند، تیر همبندی
  • حسین طوسی*، پردیس قشقایی صفحه 6

    مدیران پروژه معیار مناسبی برای انتخاب روش مناسب شناسایی ذینفعان از بین روش های مختلف موجود ندارند. هدف اصلی پژوهش حاضر ارایه روشی جامع برای شناسایی ذینفعان است تا به مدیران پروژه برای تصمیم گیری و انتخاب بین ابزارهای متنوع موجود کمک کند. اهمیت مساله شناسایی ذینفعان در پروژه های زیرساختی و پیچیده کشور بیشتر می شود. در این پژوهش با رویکرد نظام مند فراترکیب، تمامی مدل ها و روش های موجود شناسایی ذینفعان مورد بررسی قرار گرفت و اجزای مهم هر روش استخراج شد. سپس با ترکیب مولفه های مستخرج از روش ها و مدل های قبلی، به ارایه یک روش جامع برای شناسایی ذینفعان پروژه های بزرگ پرداخته شد. روش جامع ارایه شده در این پژوهش از بررسی 5 مولفه اصلی شامل ورودی های پروژه، عوامل محیطی پروژه، تعارضات موجود در پروژه، ابزارهای شناسایی ذینفعان و ابزارهای طبقه بندی ذینفعان تشکیل شده است. ساختار مولفه های تعریف شده برای روش شناسایی ذینفعان در این پژوهش، باعث تسهیل فرآیند شناسایی ذینفعان در پروژه ها می شود. در نهایت جهت ارزیابی و اعتبارسنجی نتایج این پژوهش، روش ارایه شده در بخشی از پروژه آزاد راه تهران- شمال (قطعه B2) پیاده سازی شد تا نتایج آن با ذینفعان شناسایی شده در بازه زمانی 2 سال ابتدای پروژه مقایسه شود. در حالیکه بدلیل اهمیت شناسایی ذینفعان در پروژه مورد مطالعه، انواع روش های متعارف شناسایی ذینفعان مورد استفاده قرار گرفته بود، بکارگیری روش جامع معرفی شده در این مقاله توانست منجر به شناسایی 45 ذینفع جدید علاوه بر 23 ذینفع شناسایی شده در پروژه شود.

    کلیدواژگان: روش شناسایی ذینفعان، مدیریت ذینفعان، مدیریت پروژه، پروژه های زیر ساختی، روش فراترکیب
  • عبدالرضا تنگ تکابی، محمدحسن رامشت*، علی گلصورت پهلویانی، توحید پور رستم صفحه 7

    سازه های دریایی با توجه به موقعیت خاص جغرافیایی و سهم مهمی که در اقتصاد کشور دارند جزء سازه های زیربنایی به شمار میروند، که تعمیر و مرمت این سازه ها در برابر خوردگی به منظور افزایش دوام و عمر بهره برداری از موضوعات اساسی به حساب می آید. مهمترین خسارت به سازه های بتنی دریایی در منطقه جزر و مد و در اثر خوردگی آرماتورها در بتن می باشد. این شرایط عمر مفید سازه های بتنی را کاهش می دهد. یکی از روش های موثر برای جلوگیری از خوردگی آرماتور و کاهش نفوذ یونهای کلر در سازه های بتنی در محیط های دریایی، بهبود کیفیت و خواص مکانیکی بتن با استفاده از میکروسیلیس می باشد، اگر چه تا کنون مطالعات گوناگونی در مورد این موضوع انجام گرفته است ولی این مقاله در نظر دارد، استفاده بهینه میکروسیلیس درکاهش خوردگی آرماتور در سازه های بتنی دریایی را بر روی خواص بتن سخت شده در 18 ماه و طی زمانهای مختلف بررسی نماید. در نمونه های آزمایشگاهی با نسبت آب به سیمان 34% و40% و فوق روان کننده محدوده 3% تا 6% و میکروسیلیس با درصدهای 7، 10 و 13 ساخته شده و پس از قرار گیری در معرض شرایط تهاجمی، آزمایش سرعت خوردگی ، اندازه گیری شده است. نتایج حاصله مبین آنست که، اثر مخلوط بتن حاوی 10% میکروسیلیس با نسبت آب به سیمان 34% دوام آرماتور در برابر خوردگی و عمر مفید سازه های دریایی را افزایش می دهد.

    کلیدواژگان: سازه های دریایی، خوردگی آرماتور، میکروسیلیس، بتن مسلح، عمر مفید
  • سید فتح الله ساجدی*، حسن جلیلی فر صفحه 8

    مقاله حاضر تاثیر جایگزینی درشت دانه های بتنی بازیافتی بر دوام بتن ها را و میزان مطلوبیت فنی- اقتصادی آن ها را بررسی نموده است. بتن ها در جایگزینی درشت دانه های بازیافتی شامل %0، %25، %50 و %100 ساخته شدند. برای بهبود کیفیت بتن های بازیافتی، پوزولان های میکروسیلیس، خاکستربادی و زیولیت طبیعی به صورت جداگانه با بخشی از سیمان جایگزین شدند. در مجموع 40 طرح اختلاط در قالب 1000 نمونه بتنی استاندارد ساخته شد. در بازه زمانی 28 روزه، آزمایش های مقاومت های فشاری و کششی دونیم شدن، ضریب ارتجاعی استاتیکی و سرعت انتشار امواج فراصوت و در بازه 180 روزه، آزمایش های جذب آب غوطه وری و مویینه، مقاومت ویژه الکتریکی، ضریب هدایت الکتریکی و نفوذ تسریع شده یون کلراید انجام شدند. نتایج نشان داد که حتی با وجود جایگزینی مواد پوزولانی، نتایج جذب آب در حالات غوطه وری و مویینه بتن های بازیافتی تحت تاثیر توسعه فضای متخلخل و مویینه ناشی از افزایش میزان جایگزینی درشت دانه های بازیافتی است. از منظر نتایج مربوط به مقاومت ویژه الکتریکی، ضریب هدایت الکتریکی و نفوذ تسریع شده یون کلراید، به دلیل تغییر در ساختار شیمیایی جریان منفذی موجود در بتن های بازیافتی، امکان دست یابی به بتن های بازیافتی با دوام مشابه با بتن معمولی وجود دارد. مطلوبیت (میزان صرفه همزمان اقتصادی و فنی بتن بازیافتی نسبت به بتن مرجع) بتن های بازیافتی از منظرهای فنی و اقتصادی و تاثیر متقابل این دو بررسی شد. در بین بتن های ساخته شده، بتن های با %25 درشت دانه بازیافتی حاوی %10 و %15 میکروسیلیس و %10 زیولیت طبیعی و بتن %50 بازیافتی حاوی %10 میکروسیلیس از مطلوبیت فنی- اقتصادی بیشتری نسبت به بتن مرجع برخوردار شدند.

    کلیدواژگان: بتن بازیافتی، درشت دانه بتنی بازیافتی، پوزولان، خواص مکانیکی و دوام، مطلوبیت فنی و اقتصادی
  • سید عباس حسینی*، منصور باقری صفحه 9

    سازه های بتنی در طی عمر خود تحت اثر عوامل محیطی دچار کاهش مقاومت و در نهایت زوال زود هنگام می شوند. خوردگی میلگردها به عنوان یکی از مهمترین عوامل تاثیر گذار در کاهش عملکرد سازه های بتنی شناخته شده است. ارزیابی وضعیت کنونی و همچنین پیش بینی عمر مفید سازه ها برای ارایه برنامه های تعمیر و نگهداری از اهمیت زیادی برخوردار است. در این تحقیق با در نظر گرفتن تابع شرایط حدی مقاومت برشی تیر بتن مسلح، مدل عمر برای سناریوهای مختلف نفوذ یون کلراید محاسبه می گردد. کاهش سطح مقطع میلگردهای طولی و عرضی، کاهش سطح مقطع تیر بتنی که به عنوان اثرات جانبی خوردگی میلگرد شناخته می شوند در ارزیابی مدل عمر در نظر گرفته شده اند. خواص تصادفی پارامترهای موثر در مقاومت برشی و همچنین یون کلراید برای ارزیابی احتمالاتی مدل عمر نیز در نظر گرفته شده است. در زمانهای بعد از شروع خوردگی بر اساس کاهش های صورت گرفته در پارامترهای موثر بر مقاومت برشی، با استفاده از روش نمونه برداری مونت کارلو از هر پارامتر بر اساس خواص تصادفی آن تعداد صدهزار مقدار برای هر متغیر تولید شد. با استفاده از مقادیر تولید شده مقاومت برشی در هر زمان محاسبه گردیده است. نتایج نشان می دهد که در نظر گرفتن اثر پوسته شدن بتن موجب تفاوت زیاد در مقادیر پیش بینی شده برای مقاومت برشی تیر بتنی می شود به طوریکه در حالت بحرانی در نظر گرفتن اثرات پوسته شدن بتن موجب کاهش 20 درصدی مقاومت برشی می شود و ارزیابی واقع بینانه تری از عمر باقیمانده سازه بدست خواهد آمد.

    کلیدواژگان: مدل عمر، زوال برشی، نفوذ یون کلر، تیر بتنی، خوردگی میلگرد
  • سجاد بایگی* صفحه 10

    یکی از مشکلات اساسی در سازه های بلند مقابله با نیروی جانبی و در نتیجه جابجایی زیاد ایجاد شده تحت اثر این نیروها به ویژه در طبقات بالای سازه و همچنین افزایش لنگر پای سازه می باشد. یکی از سیستم هایی که در سازه های بلند برای مقابله با این نیروها و جابجایی ایجاد شده به وسیله این نیروها مورد استفاده قرار می گیرد، استفاده از مهاربازویی است. در این سیستم هسته مرکزی به وسیله یک یا چند مهار بازویی به ستون های کناری متصل می شود. در این تحقیق به بررسی موقعیت بهینه مهارهای بازویی تحت بارگذاری همزمان مثلثی- متمرکز و بارگذاری باد با در نظر گرفتن چهار مهاربازویی در سازه و اثر تغییرات سختی المان های سازه بر روی کاهش لنگر پای سازه پرداخته شده است. همچنین بازدهی کاهش حداکثر لنگر ایجاد شده در سازه دارای مهارهای بازویی در مقایسه با سازه بدون مهار بازویی مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده آن است که با افزایش سختی مهارهای بازویی محل بهینه مهارهای بازویی به سمت پایین سازه جابجا خواهد شد و همچنین فاصله مهارهای بازویی از یکدیگر کاهش می یابد. محل بهینه مهارهای بازویی هنگامی که شدت بارگذاری باد افزایش یابد، به سمت بالای سازه جابجا خواهد شد. همچنین فاصله مهارهای بازویی در این حالت از یکدیگر افزایش خواهد یافت.

    کلیدواژگان: خرپای کمربندی، محل بهینه، سازه بلند، مهاربازویی، لنگر پای هسته
  • امیر مصطفی حاتمی، محمدرضا صبور*، مرتضی نیکروان صفحه 11

    اگرچه زباله سوزی به طور گسترده توسط بسیاری از محققان مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است، اما تعداد بسیار کمی تحلیل مروری هدفمند در این زمینه ارایه شده است. مقاله حاضر با استفاده از روش بیبلیومتریک و به کمک تحلیل شبکه اجتماعی با هدف ارزیابی روند تحقیقات و مشخص نمودن موضوعات پرکاربرد، به بررسی جامع تحقیقات حوزه «خاکستر زباله سوز» طی سال های 2000 تا 2020 پرداخته است. این تحقیق شامل بررسی نوع و توزیع انتشارات، حوزه موضوعات، معرفی مجلات علمی، موسسات و کشورهای پیشرو و در نهایت بررسی روند کلیدواژه های پرکاربرد در این زمینه است. نتایج نشان می دهد در میان 6179 انتشارات بررسی شده مرتبط با خاکستر زباله سوز، بیش از %57 آن ها متعلق به حوزه محیط زیست بوده و تعداد انتشارات در سال 2020 نزدیک به 5 برابر تعداد انتشارات در سال 2000 بوده است. کشور چین در میان کشورها، نقشی اساسی در انتشارات داشته و رتبه های بعدی متعلق به ژاپن و امریکا هستند. مجله «Waste Management» با مجموع 579 مقاله مرتبط با خاکستر زباله سوز پیشروترین مجله علمی این حوزه بوده و بیشترین رشد را مجله «Journal Of Cleaner Production» داشته است. کلیدواژه های «خاکستر بادی»، «فلزات سنگین» و «خاکستر زیرین» پرتکرارترین کلمات کلیدوی طی این 21 سال بوده اند. در سال های اخیر، کلمات مرتبط با حوزه تثبیت و جامدسازی جزو کلمات پرکاربرد و در حال رشد بوده اند، که رشد این دسته از تحقیقات را نشان می دهد. رشد چشمگیر کلمات حوزه های نوظهور «ارزیابی چرخه عمر» و «توسعه پایدار» و همچنین تحقیقات مرتبط با خاکستر زباله سوز که حاوی «XRD» و «SEM» باشند، نیز قابل مشاهده است.

    کلیدواژگان: خاکستر زباله سوز، بیبلیومتریک، خاکستر بادی، نرم افزار VOSviewer، مدیریت پسماند شهری
  • حمیدرضا نجفی، خشایار خاوریان، لعیا حسین رشیدی، محمد اربابی، امیر صمیمی* صفحه 12

    در این پژوهش برای اولین بار مدل های رگرسیون ایجاد بار در سطح شهرستان و به تفکیک ده گروه کالایی پرداخت شده است که می تواند در برنامه ریزی های کلان حمل ونقلی کشور راهگشا باشد. متغیر وابسته تناژ این مدل ها بار زمینی ایجاد شده برای 430 شهرستان (418 ناحیه) است. در این مدل ها از متغیرهای اشتغال، جمعیت کل، و متغیرهای دوتایی شهرستان ها استفاده شد. معنیداری بالای ضرایب، وجود رابطهی منطقی بین متغیر وابسته و توصیفی دلایل قرارگیری متغیرها در ساختار مدل است. ضریب برازش مدل ها بین 85/0 و 98/0 بدست آمده که مناسب ارزیابی می شود. متغیر جمعیت در اکثر گروه های کالایی به خصوص کالاهای مصرفی نهایی به خوبی قادر به توصیف بار جذب شده به شهرستان شناسایی شد. به دلیل نقش کلیدی تجارت خارجی در بنادر و نقاط مرزی، متغیر اشتغال به تنهایی و بدون در نظرگیری این عوامل سهم اندکی در توصیف تولید بار دارد. متغیرهای جمعیت شهری و روستایی با رشد هرم سنی جمعیت سال پایه و استفاده از سه عامل نرخ تولد، مرگ ومیر و مهاجرت پیش بینی شده است. تعداد شاغلین و سهم جمعیت فعال اقتصادی با چهار سناریوی نرخ بیکاری برآورد شده است. طبق نتایج به دست آمده، مقدار تولید و جذب بار کشور با نرخ بیکاری (حفظ وضع موجود) 5/12 درصد به ترتیب برابر 545 و 551 میلیون تن در سال 1400 و 668 و 660 میلیون تن در سال 1420 پیش بینی می شود. با نرخ بیکاری 25 درصدی، مقادیر یاد شده به ترتیب 6/8 و 2/2 درصد در سال 1400 و 4/9 و 4/2 درصد در سال 1420 کاهش یابد.

    کلیدواژگان: حمل ونقل بار، مدل های تولید و جذب بار، مدل رگرسیون، لجستیک، پیش بینی جمعیت
  • محسن کرامتی*، فاطمه صباغزاده، امین رامش صفحه 13

    تولید روزافزون پسماندهای لیگنوسلولزی و سوزاندن بخشی از آن ها توسط کشاورزان سبب نگرانی های زیست محیطی شده است. استفاده مجدد از این الیاف ها جهت بهسازی خاک های سست می تواند از این قبیل از مشکلات بکاهد. لازم به ذکر است استفاده از الیاف طبیعی به دلیل سازگاری با محیط زیست و نیز تحقق اهداف ژیوتکنیک پایدار بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق به ارزیابی اثر تسلیح الیاف طبیعی ساقه برنج بر رفتار مکانیکی خاک های ریزدانه رسی تثبیت شده با سیمان پرداخته شده است. مطالعه اثر درصد های مختلف اختلاط این الیاف بر روی مقاومت فشاری خاک رسی تثبیت شده با مقادیر مختلف سیمان با انجام آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده و نیز بررسی اثر الیاف فوق و سیمان بر نتایج آزمایش تراکم استاندارد، اساس تحقیقات آزمایشگاهی این پروژه را تشکیل داده اند. در این مقاله سعی شده است تا با استفاده از سیمان به عنوان یک افزودنی در کنار الیاف ساقه برنج، چسبندگی مورد نیاز ایجاد شده تا مقاومت فشاری نمونه ها افزایش یابد. نتایج آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده نمونه های عمل آوری نشده حاوی مقادیر وزنی مختلف الیاف (25%/0 و %1) و سیمان(%4، %8 و %12) نشان داده است که در یک مقدار ثابت سیمان، افزایش مقدار الیاف سبب افزایش مقاومت فشاری تا %148 و همچنین در مقدار الیاف یکسان، افزایش مقدار سیمان سبب افزایش مقاومت فشاری تا %183 شده است.

    کلیدواژگان: خاک رسی، مقاومت فشاری محدود نشده، سیمان، الیاف ساقه برنج، عمل آوری
  • علیرضا احمدی باروق، علیرضا نگهدار*، میرمهدی سیدرحیمی نیارق صفحه 14

    در ساخت و سازهای زیرزمینی شهری در مناطق سردسیر، اغلب خاک های منجمد مشاهده می شود. همچنین انجماد مصنوعی خاک به عنوان یکی از تکنیک های بهسازی خاک به شمار می آید، همچنین در مناطق ساحلی که بیشتر خاک آن از نوع ماسه بد دانه بندی شده است و در مقابل رطوبت و در معرض دمای پایین می باشد، لازم است تا تاثیر عوامل مختلف بر مدت زمان لازم انجماد برای رسیدن خاک مورد نظر به مقاومت کافی نیز مورد مطالعه قرار گیرد. در این مطالعه از ماسه حاشیه دریاچه شورابیل شهر اردبیل استفاده شده است که در فصول سرد سال در معرض یخ زدگی قرار می گیرد. از دو اندازه مختلف ماسه، شامل اندازهmm 25/0 وmm 15/0که با نسبت های مشخص با خاک رس مخلوط می شود استفاده شده است. در این پژوهش، از آزمایش فشاری تک محوره برای بررسی مقاومت فشاری محصور نشده 40 ترکیب در 3 مدت زمان انجماد مختلف استفاده شده است. با افزایش سن انجماد، تنش تحت تاثیر وجود رس، مقادیر متقاوتی را نشان می دهد، به طوری که نمونه با درصد کم رس، با افزایش سن انجماد، رشد بیشتری نداشته و از یک مقدار آن ثابت می ماند و نمونه با %50 رس در مدت انجماد 24 ساعت و رطوبت %15 تنشی برابر با kpa 5/208 را تحمل نموده و در مدت انجماد 72 ساعت، kpa 8/283 ، در حالی که این اعداد برای نمونه با %10 رس و رطوبت مشابه برابر باkpa 4/265 و kpa 8/283 می باشد. با کوچک تر شدن اندازه ماسه مصرفی، مقاومت تا حدود36% در برخی نمونه ها کاهش می یابد اما هم چنان روال آزمایش حفظ می شود.

    کلیدواژگان: خاک منجمد، مقاومت فشاری، خاک رس، رطوبت، خاک ماسه ای
  • مصطفی حاجاتی، سید محمد متولی امامی* صفحه 15

    بررسی خسارت های ناشی از زلزله های گذشته، مانند زلزله ی کرمانشاه، موید این مطلب است که ساختمان های دارای میان قاب، که بر روی زمین های نرم احداث شده بودند ، آسیب های بیشتری را تجربه کردند. یکی از دلایل این خسارت، نادیده گرفتن اثرات میان قاب بر رفتار سازه علی رغم توصیه ی آیین نامه های لرزه ای می باشد. از این رو در این تحقیق به بررسی و مقایسه اثر وجود یا عدم وجود میان قاب های مصالح بنایی بر عملکرد لرزه ای سازه های با قاب خمشی فولادی با در نظرگیری اثرات اندرکنش خاک - سازه پرداخته شده است. در این راستا، تحلیل های دینامیکی غیرخطی افزاینده بر روی قاب های دوبعدی با 3، 6، 9، 12، 15 و 20 طبقه و سه دهانه انجام شد. بدین منظور 21 عدد شتاب نگاشت دور از گسل مطابق با پیشنهاد FEMA-P695 انتخاب و تحلیل های مزبور در نرم افزار SeismoStruct انجام گردید. همچنین اثرات اندرکنش خاک-سازه بر روی دو بستر صلب و انعطاف پذیر در نظر گرفته شد. سپس ارزیابی احتمالاتی با به دست آرودن منحنی های شکنندگی لرزه ای مدل های مورد مطالعه برای سه سطح عملکردی بهره برداری بی وقفه، ایمنی جانی و آستانه فروریزش انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش تعداد طبقات، وجود میان قاب باعث کاهش آسیب پذیری سازه می شود. همچنین در نظر گیری اندرکنش خاک-سازه در قاب های میان پر کوتاه مرتبه در خلاف جهت اطمینان بوده و باعث برآورد محافظه کارانه از ظرفیت سازه می شود. با افزایش ارتفاع سازه در نظرگیری اندرکنش خاک-سازه در جهت اطمینان بوده و در قاب های میان پر بلند مرتبه در نظر گیری و یا عدم در نظرگیری SSI در برآورد خسارت قاب های میان پر تاثیر کمتری دارد

    کلیدواژگان: قاب خمشی فولادی، تحلیل دینامیکی غیر خطی افزاینده، قاب های میان پر، منحنی های شکنندگی، اندرکنش خاک &ndash، سازه
  • میلاد رحیم پور، مسعود رابطی مقدم*، منصور پرویزی، محمد صدقی اصل، جعفر فاضلی صفحه 16

    مسیله نشت آب از پی و تکیه گاه ها از چالش های اساسی در ارتباط با طراحی و احداث سدها می باشد. از جمله مهم ترین پارامتردر طراحی سد در بررسی مسیله نشت، تعیین نفوذپذیری ساختگاه سد به ویژه در ساختگاه های سنگی می باشد. در این پژوهش ابتدا نفوذپذیری ساختگاه سد بتن غلتکی هایقر، واقع در استان فارس، که در دهانه دره ژرف و پر پیچ و خم هایقر قرار دارد، از طریق آزمایش های وسیع لوژان قبل و پس از اجرای پرده تزریق تعیین شد. سپس با استفاده از نرم افزار اجزا محدود سه بعدی PLAXIS 3D، توپوگرافی ساختگاه به صورت سه بعدی مدل سازی گردید و آنالیز سه بعدی نشت سد انجام گرفت. میزان کارایی پرده ترزیق اجرا شده به کمک تحلیل های عددی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقادیر دبی نشت کل در ساختگاه سد هایقر بدون پرده تزریق 01075/0 متر مکعب بر ثانیه بوده که پس از احداث پرده تزریق به 3-10×305/2 متر مکعب بر ثانیه رسیده است که نشانگر کاهش حدود 80 درصدی دبی نشت در اثر احداث پرده تزریق می باشد. نتایج مطالعه پارامتری نشان داد که با افزایش عمق پرده آب بند دبی نشت کاهش می یابد و با افزایش ارتفاع آب بالادست، میزان دبی نشت از کل ساختگاه به صورت خطی افزایش می یابد.

    کلیدواژگان: سد بتن غلتکی هایقر، نشت، آزمایش لوژان، پرده آب بند، PLAXIS 3D
  • علی قنبری*، ساسان امیرافشاری، علی اسدی نیا صفحه 17

    در طراحی پی های رادیه شمع، تعیین سهم باربری کلاهک از بار کل حایز اهمیت است. در این مقاله با استفاده از مد لسازی عددی سه بعدی که توسط نرم افزار المان محدود آباکوس انجام می شود، با در نظرگرفتن اثرات متقابل شمع ها و کلاهک، به بررسی عوامل موثر و میزان تاثیر آنها بر سهم باربری کلاهک پرداخته شده است. علاوه بر این، یک رابطه جدید برای تعیین سهم باربری کلاهک مستقر بر خاک دانه ای، برای گروه شمع های با تعداد کمتر از 9 در 9 ارایه شده است. جهت صحت سنجی نرم افزار، مطالعات آزمایشگاهی بارگذاری گروه شمع مورد استفاده قرار گرفت که تطابق قابل قبولی بین نتایج مدلسازی عددی و نتایج حاصل از مطالعات آزمایشگاهی وجود دارد. نتایج حاصل از تحلیل های عددی نشان می دهند که فاصله شمع-ها از یکدیگر، قطر شمع ها، زاویه اصطکاک داخلی خاک و تعداد شمع ها در گروه، از جمله مهمترین و تاثیرگذارترین پارامترها در تعیین سهم کلاهک از باربری هستند. نتایج به دست نشان داد که سهم باربری کلاهک از بار کل وارد بر پی، بین 15 تا 42 درصد است. این تحقیق نشان می دهد که هرچه نسبت فاصله شمع ها از یکدیگر بیشتر یا قطر شمع ها کوچکتر شود، با ثابت بودن سایر پارامترها، سهم باربری کلاهک افزایش می یابد، اما با ثابت بودن نسبت فاصله به قطر برای یک تعداد شمع مشخص، هرچه زاویه اصطکاک داخلی خاک بزرگتر باشد، سهم باربری کلاهک بیشتر می شود. همچنین با کاهش تعداد شمع ها در گروه و ثابت بودن زاویه اصطکاک داخلی خاک، سهم باربری کلاهک افزایش خواهد یافت.

    کلیدواژگان: سهم باربری کلاهک، خاک دانه ای، رادیه شمع، المان محدود، آباکوس
  • پریا دیناروند، علیرضا رشنو* صفحه 18

    با توجه به جایگاه ویژه ی بتن سبک در صنعت ساخت وساز جهان، تولید بتن سبک با کیفیت و مبتنی بر مواد بدیع، به یکی از جنبه های اساسی این صنعت رو به رشد تبدیل شده است. القای رسوب کلسیت میکروبی به عنوان یک استراتژی نوین و دوست دار محیط زیست شناخته شده است. اگرچه هدف اصلی توسعه بتن بیولوژیکی ترمیم ترک بوده است، با این حال تحقق این هدف نه تنها باید بدون تاثیر منفی بر خصوصیات مکانیکی و دوام بتن باشد، بلکه می توان با شناخت پارامترهای موثر، به بتن بیولوژیکی با خواص مهندسی ایده آل دست یافت که این نوع بتن را از بتن های معمولی متمایز می کند. در این مطالعه با هدف تولید بتن سبک با دوام و مقاومت مطلوب، از تکنیک استفاده از باکتری در بتن بهره گرفته شده است. منافذ بتن، محیط قلیایی، عدم دسترسی به مواد مغذی و اکسیژن کافی، از چالش های اساسی کاربرد مواد معدنی زیستی در بتن هستند. به همین منظور از افزودنی هوازا به عنوان یک رویکرد حفاظتی جهت افزایش بقای باکتری استفاده شده است. نتایج حاصل از آزمایش های انجام شده نشان داد که، رسوب کلسیم کربنات ناشی از فعالیت متابولیک میکروارگانیسم ها منجر به افزایش خواص مکانیکی و بهبود ویژگی های دوام بتن شده است. هم چنین افزودنی هوازا به عنوان فاکتوری موثر در حفظ زیست پذیری و بهبود عملکرد باکتری نقش اساسی داشته است. استفاده از باکتری در بتن منجر به افزایش 19/8% مقاومت فشاری و 63/9% مقاومت الکتریکی شده است. هم چنین حداکثر کاهش جذب آب و کاهش نفوذ یون کلر در نمونه ی بیولوژیکی به ترتیب 62/7% و 40/7% بوده است.

    کلیدواژگان: بتن سبک بیولوژیکی، بتن هوادار، باکتری، دوام، محیط عمل آوری
  • عباس حق اللهی*، علی اصغر صفوی صفحه 19

    کمانش خمشی یکی از حالات حدی کمانش در ستونهایی است که دست کم یک محور تقارن دارند. بخاطر فقدان حل دقیق معادله دیفرانسیل تغییرشکل در ستون-های غیرمنشوری، تعیین بار بحرانی آنها با روش های عددی و تقریبی صورت می گرفت که منجر به جواب های تقریبی می شد. هدف این تحقیق بررسی تحلیلی کمانش خمشی درون صفحه و مقید در برابر حرکت جانبی برای سازه های صنعتی یک دهانه است که به قاب های شیب دار موسوم هستند و از اعضای با جان شیب دار ساخته شده اند. در سازه های مدنظر تکیه گاه های پای ستون ها، تماما مفصلی یا گیردار است و فرض اویلر- برنولی برای رفتار اعضا در نظر گرفته شده است. ابتدا معادله دیفرانسیل ستون تغییرشکل یافته و دیاگرام آزادهای مناسب مدنظر قرار گرفت، سپس از معادلات تعادل و دیفرانسیل به طور همزمان در انرژی ارتجاعی خمشی استفاده گردید. با برابری کار خارجی و انرژی ارتجاعی خمشی، معادله مشخصه کمانش (برای تعیین بار بحرانی) حاصل و شرایط رسم نمودار فراهم شد. نمودارهای طراحی برای تعیین ضریب طول موثر (محور قایم دستگاه مختصات) بر حسب نسبت طول تیر مورب به ارتفاع ستون (محور افقی) رسم شدند. با افزایش فزاینده ی مقادیر روی محور افقی دستگاه مختصات، سختی خمشی تیرها بسیار کم و سختی اتصال آنها به سر ستونها مشابه اتصال مفصلی میشود. نهایتا چند مثال با روش پیشنهادی و روش های تقریبی حل و مقایسه شد. در روش پیشنهادی تنها با داشتن دو پارامتر هندسی ساده از قاب شیبدار، سپس با کمک منحنی مربوط و با محاسباتی کوتاه میتوان ضریب طول موثر را تعیین کرد. نتایج تحلیلی و استفاده آسان از نمودارها از مزایای این مطالعه است

    کلیدواژگان: ستون های با مقطع متغیر، کمانش مقید، معادله دیفرانسیل، روش انرژی، معادله مشخصه
  • مهدی ایزدپناه*، علیرضا حبیبی، هومن صفاری صفحه 20

    تحلیل استاتیکی خطی یکی از پرکاربردترین روش های موجود و پیشنهاد شده توسط آیین نامه ها برای تحلیل سازه ها در برابر زلزله است. روش های متفاوتی جهت تعیین الگوی بارجانبی استاتیکی ارایه شده است. علی رغم سادگی روش های موجود، دقت این روش ها بویژه در مورد سازه هایی که اثر مودهای ارتعاشی بالاتر در آنها حایز اهمیت است، مطلوب نیست. در این مقاله یک روش جدید جهت اصلاح الگوی بارگذاری در تحلیل استاتیکی خطی ارایه شده است. در روش پیشنهادی ابتدا پاسخ میانگین سازه از تحلیل دینامیکی تحت چند رکورد زلزله محاسبه می گردد. سپس الگوی استاتیکی متناظر با این پاسخ از طریق محاسباتی مبتنی بر دینامیک سازه ها بسط می یابد. در پایان جهت کاربردی نمودن این ایده، با استفاده از یک جامعه آماری، رابطه و گرافی جهت محاسبه الگوی بارگذاری در سایر ساختمان ها بدست می آید. با توجه به استخراج این روش بر اساس پاسخ سازه تحت تحلیل تاریخچه زمانی خطی، نشان داده می شود که این روش دقت مناسبی در تخمین پاسخ سازه در برابر نیروی زلزله دارد. علاوه بر این دارای سادگی و کارآیی روش های سنتی نیز می باشد. روش توسعه یافته در تحقیق برای تعدادی سازه با دوره تناوب مختلف مورد ارزیابی قرار می گیرد. نتایج حاصل از این بررسی نشان می دهد که روش پیشنهادی در محاسبه پاسخ سازه در مقایسه با روش تحلیل استاتیکی معادل استاندارد 2800 و دستورالعمل FEMA-356 از دقت بالاتری برخوردار است و می تواند جهت تعیین یک الگوی بارجانبی مناسب در آیین نامه های لرزه ای پیشنهاد گردد.

    کلیدواژگان: تحلیل استاتیکی خطی، الگوی بارجانبی، مودهای ارتعاشی بالاتر، تحلیل دینامیکی، آیین نامه های لرزه ای
|
  • Alireza Mahpour *, Mojtaba Khodadadi, Moammad Shahraki, Fereydoun Moghadas Nejad Page 1

    Moisture damage is one of the forms of asphalt pavement distress that occurs due to the presence of water and its effect on the mechanical properties of the asphalt mixture. Using nanomaterial as additives is one of the solutions that delays this event and increases the durability of the mixture. In this study, the effect of nanomaterial (nano-TiO2) on the moisture susceptibility of asphalt mixtures was investigated using surface free energy method, indirect tensile strength test (ITS) and resilient modulus (Mr). Asphalt samples were fabricated by neat bitumen with a penetration grade of 85/100 and Siliceous aggregate. The bitumen was modified with 3and 6% (weight of bitumen) of Nano-TiO2. The results of the bitumen section indicate that by modifying the bitumen with Nano-TiO2, the acidic component of surface free energy decreases and its basic component increases. On the other hand, as the non-polar component increases, the bitumen's free energy would be increased. The addition of nano-TiO2 to the asphalt mixture also increased the TSR. TSR reduction through the different freezing-thaw cycles for the modified mixtures was less compared to the control mixtures. The separation energy between bitumen-rock materials is also reduced by modifying the bitumen with this nanomaterial. Therefore, it improves the stripping resistance of the asphalt mixture. In addition, the results of resilient modulus indicate that bitumen modification with Nano-TiO2 increased the Mr values. Similar to changes in the TSR, the RMR value has been increased for the modified HMA and it increased the hot mix asphalt durability.

    Keywords: moisture damage, Nano-TiO2, Cohesion, Adhesion, Indirect tensile strength, and Resilient modulus
  • Ebrahim Emami, Omid Rezaifar Page 2

    This paper introduces arched steel haunches (ASHs) as a novel technique in the seismic retrofitting of RC frames. In this regard, parameters such as ASH initial eccentricity and width-to-thickness ratio are evaluated as two factors affecting on their cyclic behavior. A series of cyclic loading tests were performed on four specimens with single and double rectangular cross-sections and with the same nominal area and length, but with different eccentricities of 0.1 and 0.2 nominal length. Experimental results showed that the slenderness and width-to-thickness ratios play a significant role on the cyclic performance in compression and even tension, and by reducing the buckling potential and the cross-section reaching to the fully plastic state, a more desirable hysteretic behavior is achieved. Therefore, with 50% reduction of these ratios simultaneously, the maximum compressive and tensile strength enhanced up to 59% and 27%, respectively, and the dissipated energy and the maximum viscosity damping ratio increased up to 152% and 14%, respectively. Also, the arched haunches showed different behavior in tension and compression for ultimate strength and plastic stiffness, which with decreasing the initial eccentricity became more apparent. With increasing the initial eccentricity, the cross-sectional area effect on increase of compressive strength and especially maximum tensile strength decreased. In addition, by reducing it by 50% and despite 59% reduction in cross-sectional area, the ultimate tensile plastic strength and stiffness increased up to 1.31 and 3.5 times, respectively. In addition, the obtained results will be used for further research on experimental behavior of RC beam-column joints.

    Keywords: Seismic retrofitting, arched steel haunches, Cyclic Performance, overall buckling, chord elastic stiffness
  • Seyed Mahdi Amirfakhrian Page 3

    Due to existence of cracks in concrete structures, the conventional strength criteria may not be able to predict their failure. It has been shown that the theories of fracture mechanics can predict the behavior of these structures, appropriately. In this experimental and analytical study, by using fracture mechanics theories, fracture parameters of flexural different specimens made of Engineered Cementitious Composites (ECC) are investigated. 24 flexural specimens with notch at their mid-length were manufactured and tested. Six of these specimens with the dimensions of 350×100×100 mm were conducted under Work of Fracture test Method (WFM) and other 18 specimens with the dimensions of 190×70×70 mm, 380×140×70 mm and 760×280×70 mm were studied under Size Effect test Method (SEM). The materials used for ECC included polypropylene fibers, cement, iron furnace slag, silica fume and stone powder. Two ratios of fibers (1 and 2%) were used in different mixtures of ECC. It was observed that by increasing fibers from 1% to 2%, the amount of flexural strength, fracture energy and failure toughness (KIC) of the specimens increased. On the other hand, compressive strength, characteristic length (Lch) and brittleness number of specimens decreased. The Bazant size effect law was also discussed for the ECC specimens.

    Keywords: Engineered Cementitious Composite (ECC), Fracture Energy, Toughness, Work of Fracture Method (WFM), Size Effect Method (SEM)
  • Kambiz Takin *, Roozbeh Doroudi, Siyamak Doroudi Page 4

    The application of active tuned mass damper (ATMD) has been considered to control the seismic responses of the building in recent years. LQR and PID are two common methods in classical structural control. Both methods are sensitive to the input signal (seismic excitation). Therefore, in this study, the efficiency and effectiveness of three approaches are investigated to estimate the control force of ATMD; (1) fuzzy-LQR, (2) fuzzy-PID, and (3) fuzzy logic controller. The first and second one are the combination of linear quadratic regulator (LQR), and proportional–integral–derivative (PID) with fuzzy logic controller (FLC). The Observer-Teacher-Learner-Based Optimization algorithm (OTBLO) is utilized to enhance the performance of FLC. The fuzzy membership functions for inputs are tuned and fuzzy rules are extracted to find out proper control force to reduce the peak seismic response of a structure. In this study, five control criteria including maximum displacement, maximum acceleration, maximum Inter story drift, base shear force and base moment for the performance of each control system are evaluated. The results show that, although three optimized controllers can effectively reduce the peak seismic response of the building, the performance of fuzzy logic controller is slightly better than two other hybrid controllers to reduce seismic responses.

    Keywords: Structural Control, Observer-Teacher-Learner-Based Optimization, Fuzzy Logic Controller, PID, ATMD
  • Fereshteh Emami *, Farbod Ajori Page 5

    Though steel shear walls have proven effective, they are limited due to the opening on their bay. To address this, coupled shear walls can be used. Consequently, there has been widespread use of corrugated sheets in the steel shear walls for low- and mid-rise buildings. However, there are limited studies on coupled shear walls. Hence, as a symbol of low- and mid-rise buildings, this study utilized Abaqus software to model samples of coupled steel shear wall 3-, 6-, and 12-story buildings. Under push over-analysis of up to 4% roof drift, the study investigated how trapezoidal corrugated steel plate with vertical and horizontal waves impact four key factors: bearing capacity, energy dissipation, degree of coupling, and behavior coefficient, and ductility ratio of the coupled steel shear wall. In the models, the study assessed the effect of increasing both the cross-sectional area of coupling beam and coupling beam's length. The results demonstrate that vertical and horizontal corrugated sheets cause a reduction of three factors: the base shear, degree of coupling, and energy dissipation. Besides, behaviour coefficient and ductility ratio decreases in the vertical corrugated sample and increases in horizontal corrugated sample. Furthermore, increasing the beam's length or cross-sectional area causes a decrease in four factors: the bearing capacity, coefficient of behaviour, ductility, and energy dissipation ratio. The degree of coupling decreases in the vertical corrugated samples and increases with the horizontal wave. Moreover, the degree of coupling increases in both cases of flat and corrugated steel sheets, increasing the number of stories.

    Keywords: Steel Plate Shear Wall, Trapezoidally corrugated steel plate, DEGREE OF COUPLING, Coupled shear wall, Coupling Beam
  • Hossein Toosi *, Pardis Ghashghaee* Page 6

    Several methods have been proposed to identify the projects’ stakeholders. However, project managers are still confronting severe challenges in selecting an appropriate stakeholders’ identification method while meeting their expectations in the project. This research is mainly aimed to present a comprehensive method to identify stakeholders in the infrastructure projects of the country by applying the Meta Synthesis Method in part B2 of the Tehran-North Highway project. In this study, a systematic investigation was initially carried out regarding the management of stakeholders. Then, using the Meta Synthesis Method, all the stakeholder identification models were examined and the important components were extracted. By combining the different extracted components, a comprehensive method was proposed as a thorough and functional strategy for the managers to identify the key stakeholders in the infrastructure projects. This model consists of five main components including the project inputs, environmental factors of the project, projects’ contradictions, tools for stakeholders’ identification, and tools for stakeholders’ classification, which simplify the stakeholders’ identification process in projects. Ultimately, to evaluate the presented method, semi-structured interviews were conducted with the senior executive managers of part B2 of the Tehran-North Highway project. The obtained data of interviews were codified by axial coding and the coded data were then analyzed. The results reveal that utilizing the proposed method in the target project of this study leads to the identification of 45 more stakeholders in addition to the 23 stakeholders previously identified based on conventional methods.

    Keywords: Stakeholders Identification Method, Stakeholders Management, Project Management, Infrastructure Projects, Meta-Synthesis Method
  • Abdolreza Tangtakabi, Mohammad Hassan Ramesht *, Ali Golsoorat Pahlaviani, Towhid Pourrostam Page 7

    Marine structures are considered as infrastructural structures due to their special geographical location and their important share in the country's economy. The most important damage to marine concrete structures in the tidal zone is due to corrosion of reinforcements in concrete. These conditions reduce the useful life of concrete structures.One of the effective methods to prevent corrosion of reinforcement and reduce the penetration of chlorine ions in concrete structures in marine environments is to improve the quality and mechanical properties of concrete using microsilica, although various studies have been conducted on this subject. However, this paper intends to investigate the optimal use of microsilica in reducing reinforcement corrosion in marine concrete structures on the properties of hardened concrete in 18 months and at different times.In the Sample laboratory, with a ratio of water to cement, 34% ,40% and super plasticizer ranges from 3% to 6%, and the microsilica with the percentages 7,10,13, made, and after the exposed conditions on aggressive, etc. testing corrosion rate, Has been measured.The results show that. the effect of concrete mix containing 10% Silica fume with the ratio of water to cement 34% the durability of the reinforcement against corrosion and Service life marine structures increases.

    Keywords: marine structures, reinforcement corrosion, microsilica, reinforcement steel concrete, Service life
  • Seyed Fathollah Sajedi *, Hasan Jalilifar Page 8

    The present paper investigates the effect of replacement of recycled concrete aggregates (RCA’s) on the mechanical properties and durability of RC’s and their technical and economic desirability. Concretes made to replace RA’s including 25%, 50% and 100% were made. To improve the quality of RC’s, micro-silica, fly ash and natural zeolite pozzolans were replaced separately with partial of cement. A total of 40 mixing designs were made in the form of 1000 standard concrete specimens. In a period of 28 days, tests of compressive strength, splitting tensile strength, static elasticity modulus and ultra-pulse velocity (UPV) and in a period of 180 days, tests of immersion water absorption (IWA), capillary water absorption (CWA), electrical resistivity, electrical conductivity and rapid chloride penetration (RCPT) was applied to the specimens. It was concluded that even with the replacement of pozzolanic materials, the results of IWA and CWA conditions in RC’s are affected by the development of porous and capillary space due to increased replacement of RCA’s. From viewpoint of the results related to electrical resistivity, electrical conductivity and RCPT, due to changes in the chemical structure of the pore flow in RC’s, it is possible to achieve RC’s with similar durability to ordinary concrete. The desirability of RC’s made from both technical and economic perspectives and their interaction were examined. Among the concretes made, 25% RC’s containing 10% and 15% micro-silica and 10% natural zeolite and 50% RC containing 10% micro-silica showed more technical and economic desirability than reference concrete.

    Keywords: Recycled concrete, Recycled coarse aggregate, Pozzolan, mechanical properties, durability, Technical-economic desirability
  • Seyed Abbas Hosseini *, Mansour Bagheri Page 9

    Concrete structures undergo a reduction in strength and ultimately premature deterioration during their life due to environmental factors. Corrosion of reinforcement is known as one of the most important factors in reducing the performance of concrete structures. Assessing the current condition as well as predicting the remaining useful life of structures is very important for providing maintenance plans. In this research, considering the limit-state function of the shear strength of reinforced concrete beams, the life model is calculated under different scenarios of chloride ion penetration. Reduction of the cross-section of longitudinal and transverse rebars, reduction of the cross-section of the concrete beam, and reduction of mechanical properties of concrete and rebar, which are known as side effects of rebar corrosion, have been considered in evaluating the life model. Stochastic properties of effective parameters in shear strength, as well as chloride ions, are also considered for the probabilistic evaluation of the life model. The Monte Carlo sampling method was used to generate the input values of the models. The results show that considering the effect of concrete scaling causes a large difference in the predicted values for shear strength of concrete beams so that in the critical case, considering the effects of concrete scaling reduces the shear strength by 20% and a more realistic estimate of the remaining life of the structure will be obtained.

    Keywords: Life model, Shear failure, chloride ingress, concrete beam, reinforcement corrosion
  • Sajjad Baygi * Page 10

    In this paper, the optimum position of Outriggers in a structure for minimizing the base moment under lateral loads is investigated. To do so, the base moment and top story displacement are formulated. Then, a Matlab code is employed to find the optimum positions of the Outriggers. Different kinds of lateral loads including concentrated, uniform, triangular and a combination of such loads are taken into account. Moreover, the effects of the variation of structural elements such as column, Outriggers and core on the base moment and top story displacement are examined. The outcomes indicated that the optimum points of Outriggers get closer when the flexural rigidity of Outriggers increases. Furthermore, it is shown that the greatest decrease in the base moment occurs in a specific range which depends on the structure parameters such as axial rigidity of columns, distance of columns, flexural rigidity of Outriggers and height of structure. The results show that when the wind load intensity increases, Optimum position of Outriggers will move to the top of the structure.

    Keywords: Belt Truss, Optimum Location, high-rise building, Outrigger, base moment
  • Amir Mostafa Hatami, Mohammadreza Sabour *, Morteza Nikravan Page 11

    Even though incineration has been extensively studied by many researchers, a few bibliometric analyzes have been presented in this area. This bibliometric paper aims to value the research trend and identify the most used topics in the field of "incinerator ash" during the years 2000 to 2020 by social network analysis comprehensively. This research includes examining document type, distribution of journals, the activity of institutes and countries, language, and keywords. The results show that among the 6,179 publications surveyed related to incinerators, more than 57% of them belong to the field of environment and the number of publications in 2020 was almost four times larger than the ones in 2000. “China” has played a key role in publishing among the countries, followed by Japan and the United States. “Waste Management” was the leading scientific journal in the field with a total of 579 articles related to incinerators, and the “Journal of Cleaner Production” had the most growth. The keywords “fly ash”, “heavy metals” and “bottom ash” have been the most frequently used keywords in 21 years. In recent years, words related to stabilization and solidification have been among the most widely used words, which shows the growth of this category of research. The significant growth of the words in the newfound fields of “life cycle assessment”, “sustainable development” and laboratory incineration-related research containing “XRD” and “SEM” can also be seen. The paper results provide a better comprehension of recent research and can also affect forthcoming research in this field.

    Keywords: Incineration ash, Bibliometric, fly ash, VOSviewer, Municipal solid waste
  • Hamidreza Najafi, Khashayar Khavarian, Laya Hossein Rashidi, Mohammad Arbabi, Amir Samimi * Page 12

    In this research, linear regression models are developed for Iran’s inland freight production & attraction over a 20-year horizon until 2041. The dependent variables of these models are the total road and railway freight transported to/from 418 counties across the country in each of the 10 commodity groups. In these models, general population and employment variables are implemented together with binary variable of significant industrial and borderland counties to explain variations in the response variable. To calibrate these models, independent variables with a causal relationship to freight generation are chosen such that the highest coefficient significance level is achieved. Regarding the models’ goodness of fit, R-square statistic of the calibrated models stands between 0.85 and 0.98 which is appropriate considering the limited variables employed. To predict independent variables over the study horizon, age profile of the base year is developed in a 25-year timeline starting from 2016, using time-varying birth rates and constant mortality and migration rates. Then assuming four unemployment scenarios, employment of each county is projected using the last predicted populations. According to the models’ estimation, the total freight produced/attracted is expected to reach 545/551 million tons in 2021 and 668/660 million tons in 2041 with a 12.5 percent unemployment rate. Furthermore, with unemployment rate rising to 25 percent, the total produced/attracted freight is expected to fall 8.6/2.2 percent in 2021 and 9.4/2.4 percent in 2041.

    Keywords: Freight Transport, Freight Production, Attraction Models, Regression Model, Logistics, Population Prediction
  • Mohsen Keramati *, Fatemeh Sabbaqzade, Amin Ramesh Page 13

    Increased production of lignocellulosic waste and its incineration by farmers have raised bio-environmental concerns. Reusing these fibers to change the mechanical properties of loose soil can reduce these problems. It should be noted that the use of natural fibers has received more attention due to its compatibility with the environment and the realization of sustainable geotechnical goals. The reinforcement effect of rice straw fibers on the mechanical behavior of clayey soils stabilized with cement has been investigated. Studying the effect of different percentages of mixing these fibers on the compressive strength of clayey soils stabilized with different amounts of cement through performing unconfined compressive strength test and evaluation of the effect of the so-called fibers on the results of standard compaction test form the basis of laboratory research in this project. cement can be used as an additive along with fiber reinforcement to create the required cohesion to increase the compressive strength of the sample. The results of unconfined compressive strength on the uncured samples stabilized with different amounts of cement (4%, 8% and, 12%), and reinforced with different amounts of rice straw fibers (0.25% and, 1%) show that at a constant content of cement, increasing the fiber percentage can increase the compressive strength up to 148% and also, at a constant content of fibers, increasing the cement percentage can increase the compressive strength up to 183%.

    Keywords: Clayey soils, Unconfined Compression Strength, Rice fiber, Cement, curing
  • Alireza Ahmadi Barough, Alireza Negahdar *, Mirmahdi Seyedrahimi-Niaraq Page 14

    Artificial ground freezing is known as one of the soil improvement methods. We also know that moTo investigate the effect of soil particle size, two different sand sizes, including 0.25 mm and 0.15 mm, were used. Which is mixed with clay in certain proportions. In this study, to evaluate the compressive strength, a uniaxial compression test with 10 different soil compositions and 4% different moisture has been used. 40 compounds were examined at 3 different freezing times. At the output of the test results, the axial stress-strain curves generally show the strain softening state. The resistance of the samples is approximately the same, in a shorter period of time. With increasing age of freezing, stress due to the presence of clay shows different values. So that with increasing the age of freezing, the sample with a low percentage of clay did not increase stress tolerance. And after a constant value, it does not increase. For example, at a freezing age of 24 hours and a moisture level of 15%, a sample containing 50% clay withstands stress of up to 208.5 kPa., Whereas these varieties, for soil with 10% clay and the same humidity, is equals to 265.4 kPa (24 hours of freezing time) and to 283.8 kPa (72 hours of freezing time). The strength significantly decreases to about 36%, but the test routine is still maintained and does not change. Finally, it can be said that samples with 30% clay have the highest shear strength in most cases.

    Keywords: Frozen soil, Compression strength, Clay soil, Moisture, Sandy Soil
  • Mostafa Hajati, Sayed Mohammad Motovali Emami * Page 15

    Evaluation of the damages caused by past earthquakes confirms that the infilled-frame buildings, which were built on soft soil, can be damaged more than expected values in design performance level. In-fact the lack of attention to the effects of infilled-frames on the behavior of the structure despite the recommendation of seismic regulations is a very important subject. However, according to the observed damages, the improvement of these regulations is undeniable. Therefore, in this study, to investigate the effect of the presence or absence of infill panels on the behavior of steel moment frames, by considering the effects of soil-structure interaction is examined. In this regard, incremental nonlinear dynamic analyzes were performed on two-dimensional frames with three, six, nine, twelve, fifteen and twenty floors. For this purpose, 21 far field ground motion accelerations were selected according to the FEMA-P695. Nonlinear time histoy analyses were performed in SeismoStruct software. Then, using statistical relationships, the seismic fragility curves of the studied models were extracted and compared for three performance levels, ie, IO, LS and CP. It should be noted that the seismic demand parameter was selected in the form of maximum relative displacement. The results show that with increasing the number of floors, the presence of infill reduces the vulnerability of the structure and vice versa, considering the effect of soil-structure interaction increases the vulnerability of the structure.

    Keywords: Steel Moment Frame, Incremental nonlinear dynamic analysis, Infilled frames, Fragility Curves, Soil-structure interaction
  • Milad Rahimpour, Masoud Rabeti Moghadam *, Mansour Parvizi, Mohammad Sedghi Asl, Jafar Fazeli Page 16

    The issue of water seepage from foundations and abutments is one of the main challenges related to the design and construction of dams. One of the most important parameters in dam design in the study of seepage is to determine the permeability of the dam site, especially in rock formations. In this study, first, the permeability of Haigher roller compacted concrete dam site, located in Fars province, was determined through extensive Lugeon tests before and after the grout curtain. Then, using PLAXIS 3D FEM software, the site topography was modeled in three dimensions and three-dimensional dam seepage analysis was performed. The efficiency of the grout curtain was evaluated using numerical analysis. The results show that the total seepage discharge in the Haigher dam construction site without grout curtain is 1.075 * 10-2 and after the construction of the grout curtain is reduced to 2.305 * 10-3 m3/s, which indicates a reduction of about 80% seepage discharge due to construction of grout curtain. The results of the parametric study showed that with increasing the depth of the grout curtain, the seepage flow decreases and with increasing the upstream water level, the seepage flow rate from the dam increases linearly.

    Keywords: Haigher RCC Dam, Seepage, Lugeon test, Grout curtain, PLAXIS 3D
  • Ali Ghanbari *, Sasan Amirafshari, Ali Asadinia Page 17

    Piled raft foundations are an effective and economical system in case of high-rise buildings and are a suitable alternative to conventional deep foundations. In this type of foundation, raft is in direct contact with the soil and hence it carries a significant portion of load. Regarding to the design of piled raft foundation, one of the uncertain issues is to determine the proportion of load sharing of the raft and piles. In this paper, Finite element analyses were carried out by developing three-dimensional models in ABAQUSE and with considering interaction effects for a piled raft foundation, the effective factors and their impact on load percentage carried by raft are investigated. In addition, a new equation for determining the load percentage carried by cap in granular soil is proposed for a group of piles for an alignment of less than 9×9 piles. The developed model is validated with available experimental results. The results of numerical analysis show that the distance of the piles from each other, the diameter of the piles, the internal friction angle of the soil and the number of piles in the pile group are among the most important and effective parameters in determining the load percentage carried by cap. In the current study, from the numerical analysis, it has been concluded that, the load percentage carried by cap, is 15% to 42%.

    Keywords: Cap, Granular soil, Piled raft, finite element, ABAQUSE
  • Paria Dinarvand, Alireza Rashno * Page 18

    Today, the production of lightweight concrete is developing. Microbial calcite precipitation induction is known as a new environmentally friendly strategy. Although the main goal of developing the biological concrete has been cracked healing, achieving this goal not only must be without negative effects on the mechanical properties and durability of concrete but also through knowing and testing the key effective parameters, a biological concrete with the ideal engineering properties can be obtained that is distinguished among the other typical kinds of concrete. In this study, to produce lightweight concrete with desirable durability and resistance, the technique of using bacteria in concrete has been enjoyed. Small concrete pores, an alkaline environment, inaccessibility to nutrients, and enough oxygen are the basic challenges of using biological minerals in concrete. Therefore, the air-entrained has been used as a protective approach to enhance bacteria durability and preserve colonies. The results of the tests conducted show that Calcium carbonate precipitation resulting from the metabolic activity of microorganisms has resulted in the increase of mechanical properties and improved durability of lightweight concrete. Also, air-entrained as an effective factor has had a fundamental role in preserving durability and improving bacteria performance. The use of bacteria in concrete has led to an increase of 19.8% in compressive strength and 63.9% in electrical resistance. Also, the maximum reduction of water absorption and reduction of chloride ion penetration in the biological sample was 62.7% and 40.7%, respectively.

    Keywords: Biological lightweight concrete, air-entrained concrete, Bacteria, Durability, Curing Environment
  • Abbas Haqollahi *, Aliasghar Safavi Page 19

    Flexural buckling is one of the buckling limit states in columns, which have at least one symmetric axis. Due to the lack of analytical solution for the differential equation of deformation of a non-prismatic column, its flexural buckling load has been determined by numerical methods, resulting in approximate solutions. This research aims at the analytical evaluation of non-sway in-plane flexural buckling of one-bay industrial structures known as gabled frames with web-tapered members. All the two bases of the columns were hinged or fixed and the members followed Euler-Bernoulli beam theory. First, the differential equation of the deflected column and the suitable free body diagrams were considered. The equilibrium and differential equations were simultaneously used in the elastic flexural energy. By equating the external work on the structure with its internal elastic flexural energy, the characteristic equation (for critical load) is achieved and required graphs can be drawn. Design graphs are plotted for effective length coefficient. In each Cartesian coordinate system the vertical axis belongs to the values of effective length coefficient and the horizontal axis belongs to the values of "s/l" (the oblique beam length divided by the column length). Finally, some examples are solved with the proposed and approximate methods. In proposed method the effective length coefficient can be determined only with having two geometrical parameters of a gabled frame, using the relevant graph and short calculations. Accurate results and simple use of the drawn graphs are among the benefits of the introduced method.

    Keywords: Tapered columns, Non-sway flexural buckling, Energy method, Differential Equation, Characteristic Equation
  • Mehdi Izadpanah *, Alireza Habibi, Hooman Saffari Page 20

    One of the most widely used among the existing methods proposed by the codes for the seismic analysis of structures is linear static analysis. Several methods have been presented for determining the static lateral load pattern. In spite of the simplicity of the existing procedures, their accuracy is not desirable, especially for structures in which the influences of higher modes are significant. In this study, a new method is developed to improve the lateral load pattern in linear static analysis. To achieve the proposed lateral load distribution, firstly, the average response of structure subjected to some earthquakes is acquired. Then, regarding the dynamic of structures, the static lateral load pattern compatible with the average response is developed. Eventually, to derive a straightforward and hands on lateral load distribution, using a statistical study, some relations coupled with a graph are developed. Since the proposed method is developed based on the structural responses resulting from linear dynamic analysis (time-history analysis), it is shown that the suggested way despite its simplicity and efficiency, presents appropriate accuracy in predicting the response of the structures subjected to seismic excitations. The developed method is evaluated for a set of structures with different fundamental periods. Results show that the method gives higher accuracy in comparison with the static method of Iranian standard 2800 and FEMA 356. Also the developed procedure can be considered as an appropriate technique for determining lateral load distribution in seismic codes.

    Keywords: Linear static analysis, Lateral Load Pattern, higher modes effect, Dynamic analysis, seismic codes