فهرست مطالب

نشریه مهندسی عمران
سال پنجاه و چهارم شماره 10 (دی 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/07/21
  • تعداد عناوین: 20
|
  • محمدمهدی احمدی*، محمدجواد ماشین چیان صفحه 1

    آزمایش نفوذ پیزوکن یکی از رایج ترین آزمایش های میدانی است که از آن، به منظور اندازه گیری فشار آب منفذی، شناسایی لایه بندی خاک و تخمین پارامترهای ژیوتکنیکی زمین استفاده می شود. بسته به نوع خاک که در محدوده رس تا ماسه قرار گرفته، شرایط زهکشی شده، زهکشی نشده و یا زهکشی جزیی می تواند در حین فرایند نفوذ رخ دهد. در خاک های لای دار و ترکیب رس- ماسه، وجود شرایط زهکشی جزیی در آزمون پیزوکن محتمل است، که اغلب در تفسیرهای آزمایش، از این موضوع صرف نظر می شود. در ادبیات فنی، بررسی تاثیر شرایط زهکشی بر نتایج آزمایش پیزوکن عمدتا به صورت آزمایشگاهی یافت می شود، و مطالعات عددی که بتواند مدل سازی قابل قبولی از پیچیدگی های این آزمون مانند اندرکنش خاک-مخروط، اندرکنش آب-خاک، تغییرشکل های بزرگ و اثر رفتار غیرخطی خاک را ارایه دهد، به ندرت انجام شده است. در این مقاله، به کمک نرم افزار المان محدود آباکوس و با استفاده از مدل رفتاری پیشرفته هایپوپلاستیک تغییرشکل های بزرگ و رفتار غیرخطی خاک در حین فرایند نفوذ مدل سازی و رفتار خاک ماسه ی اشباع فیروزکوه در شرایط زهکشی و درصد تراکم های مختلف تحلیل شد. سپس با استفاده از نتایج به دست آمده، محدوده تاثیر نفوذ مخروط بر خاک اطراف و محدوده شرایط زهکشی جزیی برای خاک ماسه ای فیروزکوه بررسی شد. همچنین نشان داده شد که شرایط زهکشی و درصد تراکم خاک تاثیر قابل ملاحظه ای بر روند تغییرات اضافه فشار آب منفذی در خاک اطراف مخروط دارد.

    کلیدواژگان: آزمایش نفوذ پیزوکن، زهکشی جزئی، مدل سازی عددی، نرم افزار آباکوس، مدل رفتاری هایپوپلاستیک
  • نیوشا هدایتی مرزونی، محمدرضا جلیلی قاضی زاده*، ایمان مصلحی، مهدی کمیلی صفحه 2

    شبکه های آبرسانی از جمله زیرساخت های حیاتی است که بهره برداری از آن ها همواره با چالش های متعددی همراه می باشد. در این شبکه ها، رخداد مشکلاتی مانند شکستگی لوله ها، بروز نشت و توزیع غیر یکنواخت فشار جزء معضلات محتمل تلقی می گردد. در مطالعه حاضر، ارایه برنامه ای مبتنی بر زمان جهت بهره برداری بهینه از تجهیزات کنترل فشار در شبکه آبرسانی مورد ارزیابی قرار گرفته است. برای این منظور، دو سناریو بهره برداری تعریف شده که در سناریو اول، استفاده از شیرهای فشارشکن به صورت مجزا (سناریو مجزا) و در سناریو دوم نیز بهره برداری همزمان از شیرهای فشارشکن و پمپ دور متغیر (سناریو ترکیبی) مورد مطالعه قرار گرفته است. برنامه بهره برداری بهینه با هدف دستیابی به مزایای مدیریت فشار بر پایه تامین کمینه نوسانات زمانی و مکانی فشار گره ای و با استفاده از الگوریتم ژنتیک به عنوان ابزار بهینه سازی تدوین شده است. در مرحله پایانی نیز، روش پیشنهادی مبتنی بر سناریوهای دوگانه، در بستر یک شبکه تیوریک و همچنین یک شبکه واقعی مورد صحت سنجی قرار گرفت و سناریو بهینه مدیریت فشار بر اساس محاسبه شاخص های ارزیابی هیدرولیک شبکه تعیین شد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که کارایی همزمان شیرهای فشارشکن با پمپ دور متغیر (سناریو ترکیبی) در قیاس با سناریو مجزا، از اثربخشی بیشتری در زمینه کاهش نوسانات فشار گره ای و همچنین افزایش درصد پوشش گره های با فشار مطلوب همراه است.

    کلیدواژگان: شبکه توزیع آب، مدیریت فشار، شیرهای فشارشکن، پمپ دور متغیر، الگوریتم ژنتیک
  • فرید احمدپور، مصطفی زین الدینی، محمد معتمدی*، رضا رشنوئی، سید امین حسینی صفحه 3

    مقاله حاضر به بررسی رفتار اتصالات T شکل دایره ای توخالی لوله ای فولادی تحت بار توامان آتش و خمش خارج از صفحه می پردازد. نویسندگان اولین مطالعه تجربی آزمایشگاهی را بر روی رفتار در دمای بالای اتصالات T شکل لوله ای فولادی ساده تحت لنگر خمشی خارج صفحه انجام دادند. در ابتدا خلاصه نتایج یک مطالعه آزمایشگاهی انجام شده بر روی سه نمونه اتصال T شکل فولادی گزارش می شود. یک نمونه در دمای محیط تحت خمش خارج از صفحه شبه استاتیکی افزایشی وارده به مهار و دو نمونه دیگر تحت خمش خارج از صفحه و آتش استاندارد ISO-834 مورد آزمایش قرار گرفتند. در ادامه به منظور بررسی تفصیلی اتصالات مذکور، رفتار خمش خارج از صفحه آن ها به کمک تحلیل اجزای محدود مکانیکی - حرارتی تحت آتش استاندارد شبیه سازی شد. پس از صحت سنجی مدل عددی از طریق مقایسه نتایج آن با نتایج مطالعات آزمایشگاهی، به منظور بررسی تاثیر پارامترهای هندسی و نرخ بارگذاری بر روی رفتار اتصالات، یک سری مطالعات پارامتری بر روی اتصالات T شکل در مقیاس کامل انجام شد. نتایج این مطالعات نشان داد که نرخ بار اعمالی به مهار و پارامتر هندسی نسبت قطر مهار به پایه، تاثیر پراهمیت تری نسبت به سایر پارامترهای هندسی بر روی رفتار اتصال تحت آتش داشته است. افزایش نسبت قطر مهار به پایه از 2/0 به 1، باعث کاهش 56 درصدی دوران پسماند اتصال و افزایش 23 درصدی دمای بحرانی اتصال گردید. با افزایش نرخ بار اعمالی به مهار از 2/0 به 1 نیز دوران پسماند 245 درصد افزایش و دمای بحرانی 37 درصد کاهش یافت.

    کلیدواژگان: اتصال T شکل فولادی لوله ای، خمش خارج از صفحه، تحلیل تنش - حرارت، مد خرابی، دمای بحرانی
  • میثم عفتی*، چکاوک عطرچیان، محمود داودی صفحه 4

    تغییرات احتمالی روی داده در الگو های ترافیکی در امتداد یک قطعه راه تابع عوامل بی شماری است. یکی از عوامل موثر بر حجم ترافیک، آب وهوا می باشد. لذا هدف اصلی این تحقیق، بررسی تاثیر پارامترهای آب وهوایی من جمله متغیرهای دید افقی، سرعت باد، بارش باران، عمق برف و درجه حرارت بر حجم ترافیک وسایل نقلیه سبک به تفکیک فصول مختلف سال در محور برون شهری لوشان- قزوین می باشد. در این پژوهش، آمار ترددشماری و هواشناسی در سه قطعه مجزی مورد آزمون واقع شده است. بمنظور تحلیل آماری بررسی وجود تفاوت میان گروه بندی های متفاوت آب وهوایی با تعداد وسیله نقلیه سبک عبوری، از آزمون های آماری یو- من ویتنی و یا کروسکال والیس استفاده شده است. بعلاوه جهت بررسی وجود ارتباط میان تلفیق دو متغیر آب وهوایی با حجم ترافیک به تفکیک در قطعات مورد مطالعه از آزمون تحلیل واریانس دوطرفه استفاده شده است. نتایج نشان داد که میزان تردد در تمامی قطعات با کاهش میزان دید، بطور متوسط حدود 18 درصد کاهش یافته است. افزایش میزان بارش باران نیز تنها در فصول گرم تر بهار و تابستان منجر به کاهش حجم ترافیک گشته است. نتایج تحلیل آماری بررسی اثر تلفیقی دو به دو متغیرهای هواشناسی بر میزان تردد نیز بطور کلی نشان داد که در قطعه کوهین- محمودآباد نمونه تلفیق دو حالت بارش و برف و برف همراه با وزش باد تاثیرگذار بوده است. خروجی های روش پیشنهادی ضمن آشکارسازی تغییرات تردد در آزادراه مورد مطالعه تحت شرایط آب وهوایی متفاوت، اطلاعات سودمندی را جهت مدیریت و برنامه ریزی حجم ترافیک و انجام امور پیشگیرانه در شرایط مشابه در اختیار متولیان مربوطه قرار می دهد.

    کلیدواژگان: تغییرات فصلی، شاخص های آستانه ای، حجم ترافیک وسایل نقلیه سبک، آزادراه، تحلیل آماری
  • محمدجواد طاهری امیری*، میلاد همتیان، شروین روشن قلب صفحه 5

    تعمیر و نگهداری جهت اطمینان از ایمنی و سرویس دهی پل ها همواره امری ضروری بوده است. با افزایش تعداد پل ها، هزینه های تعمیر و نگهداری بخش بزرگی از هزینه های پل را به خود اختصاص داده و تاثیر قابل توجهی بر محیط زیست خواهد داشت. پل ها مانند هر سازه دیگر و شاید بیش از بسیاری از آنها تحت تاثیر محیط قرار دارند و از آنجا که جز سازه های پرهزینه و حساس محسوب می شوند، کوتاهی در نگهداری آنها اثرات مخربی به دنبال دارد. پل ها به منظور سرویس دهی مناسب در کل دوره ی عمرشان، به تعمیر و نگهداری مستمر نیاز دارند. از اینرو در این تحقیق مسیله نگهداری و تعمیرات پل-های شهری استان مازندران با در نظر گرفتن هزینه چرخه عمر و قابلیت اعتماد پلها مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور یک مدل برنامه ریزی ریاضی دو هدفه شامل حداقل سازی هزینه های نگهداری و تعمیرات و هزینه های کاربر و حداکثرسازی قابلیت اطمینان پل توسعه داده شده است. به منظور حل مسیله پیشنهادی یک الگوریتم بهینه سازی انبوه ذرات چند هدفه توسعه داده شده است. همچنین بر روی نرخ خرابی پل ها تحلیل حساسیت انجام گرفته است. نتایج نشان داده است که با افزایش نرخ خرابی، مجموع هزینه های چرخه عمر افزایش و قابلیت اطمینان پل کاهش یافته است که این امر نشان دهنده عملکرد درست الگوریتم پیشنهادی این تحقیق می باشد.

    کلیدواژگان: پل، تعمیر و نگهداری، هزینه چرخه عمر، قابلیت اطمینان، الگوریتم فراابتکاری
  • علی نبی زاده*، سعید محمدی جو، ستار بهرامی صفحه 6

    در سال های اخیر در سد های خاکی با هسته رسی با توجه به محدودیت های اجرایی، استفاده از سد های خاکی با هسته بتن آسفالتی رونق بیشتری پیدا کرده است. در این نوع سد ها مصالح آسفالتی هسته سد را تشکیل می دهند و مصالح دانه ای به عنوان فیلتر در اطراف هسته آسفالتی استفاده می شوند. بنابراین، بررسی رفتار در سطح تماس بین این مصالح از اهمیت بالایی برخوردار می باشد. در این مقاله با استفاده از آزمایش برش مستقیم بزرگ مقیاس و اعمال تنش های قایم 1 ،3 و 5 کیلوگرم بر سانتی متر مربع در دو حالت خشک و اشباع به بررسی رفتار مکانیکی در سطح تماس مصالح آسفالتی و فیلتر شنی پرداخته شده است و تاثیر پارامتر های تراکم مصالح، شکل دانه های شنی و نوع قیر مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد مقاومت برشی در سطح تماس مصالح با افزایش رطوبت، در مصالح گردگوشه به طور میانگین 18 درصد و در مصالح تیز گوشه به طور میانگین 10 درصد کاهش می یابد. تغییر شکل دانه های مصالح فیلتر به تیز گوشه مقاومت برشی سطح تماس را افزایش داد و نسبت تنش حداکثر به تنش پسماند در سطح تماس برای حالت خشک و اشباع با تراکم های نسبی متفاوت نشان داد این نسبت در تراکم های پایین افزایش بسیار ناچیزی دارد. تغییر نوع قیرمصرفی از B60 به B80 تفاوت ناچیزی درپارامترهای مقاومت برشی ایجاد می کند.

    کلیدواژگان: شن، هسته بتن آسفالتی، آزمایش برش مستقیم، قیر، تنش پسماند
  • علی اکبر رمضانیان پور، محمدمهدی زائری امیرانی، سید سجاد میرولد* صفحه 7

    در مطالعه حاضر مکانیزم رسوب گذاری نانو ذرات اکسید سیلیس (NS) بر روی نانو صفحات گرافن اکساید (GO) از طریق هیدرولیز Tetraortho silicate (TEOS) در محلول آب و الکل و عملکرد آن در ملات سیمانی مورد بررسی قرار گرفته است. در بخش اول این پژوهش نحوه برهم کنش های احتمالی مابین نانو ذرات، به کمک طیف سنج پرتوهای مریی (Uv-Vis) و میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) و در بخش دوم خصوصیات مکانیکی ماده کامپوزیت متشکل از نانو سیلیس و گرافن اکساید (NS&GO) توسط تکنیک شبیه سازی دینامیک مولکولی مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت کاربرد نانو ذرات به صورت منفرد و کامپوزیت بر خصوصیات مکانیکی ملات های حاوی پوزولان های طبیعی و فاقد آن مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است. بهبود دیسپرسیون ذرات نانوسیلیس بر روی صفحات گرافن اکساید بدون استفاده از سورفکتانت ها در تصاویر TEM قابل رویت است. همچنین نتایج شبیه سازی دینامیک مولکولی افزایش 75 درصدی مقدار تنش قابل تحمل و افزایش 250 درصدی مدول یانگ ماده کامپوزیت نسبت به نانوسیلیس منفرد را گزارش می دهد. مقاومت فشاری و کششی 28 روزه ملات های حاوی کامپوزیت نانو مواد نیز به ترتیب با افزایش 31% و 100% نسبت به طرح کنترل همراه بوده است. در یک نتیجه گیری کلی دیسپرسیون و توزیع مناسب نانوذرات، خاصیت هسته زایی نانوسیلیس، خاصیت پل زنی گرافن اکساید در کنار فعالیت بالای پوزولان زیولیت موجب عملکرد مناسب ملات ZNS&GO گردیده است.

    کلیدواژگان: کامپوزیت نانو مواد، خواص مکانیکی، فعالیت پوزولانی، خاصیت هسته زایی، شبیه سازی دینامیک مولکولی
  • محمدرضا باغبان گل پسند*، صفا پورجواد آدمی، غلامرضا باغبان گل پسند، سیف الدین موسی زاده صفحه 8

    حفر تونل های مکانیزه کم عمق در مناطق شهری و زمین های نرم منجر به ایجاد جا به جایی های افقی و عمودی در مصالح دربرگیرنده تونل شده و در نتیجه پدیده نشست زمین در اثر حفر تونل را در پی دارد که گاها می تواند اثرات نامطلوب و حتی مخربی بر ساختمان های سطحی و تاسیسات زیرسطحی داشته باشد. در تحقیق حاضر، نشست زمین در اثر حفر تونل مکانیزه خط دو مترو تبریز با استفاده از روش های نیمه تجربی، تحلیلی و عددی ارزیابی شده و تاثیر عوامل مختلف بر آن مورد بررسی قرار گرفته است. جهت انجام مطالعه بخشی از تونل انتخاب شده و ارزیابی نشست با استفاده از هر سه روش صورت گرفته و نتایج بدست آمده پس از مقایسه با نشست های واقعی (اندازه گیری شده حین حفر تونل) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند. نتایج حاصله نشان دهنده این است که در روش نیمه تجربی به خاطر ویژگیهای ذاتی این روش، مقادیر بالاتری برای نشست حاصل می شود اما روش های تحلیلی و بویژه عددی، بعلت بکارگیری پارامتر بیشتری از خاک و تونل، عموما نتایج منطقی و قابل اعتمادی را ارایه می نمایند. همچنین در این ارتباط و جهت تاکید روی قابلیت های ارزشمند روش های عددی (FLAC 2D)، تاثیر عوامل مختلف بر نشست زمین مورد بررسی قرار گرفته و مشخص گردید که با کاهش مدول الاستیسیته دوغاب، افزایش بار سطحی، کاهش مدول الاستیسیته خاک و افت سطح آب زیرزمینی، مقدار نشست زمین در اثر حفر تونل افزایش پیدا کرده است.

    کلیدواژگان: تونلزنی مکانیزه، نشست زمین، روشهای نیمه تجربی و تحلیلی، روش عددی تفاضل محدود، نشست های واقعی
  • محمدرضا سیفی اسگ شهر* صفحه 9

    اخیرا میراگرهای ویسکوز غیرخطی به صورت گسترده ای برای بهبود عملکرد لرزه ای سازه ها مورد استفاده قرار گرفته اند. این میراگرها انرژی جنبشی ناشی از زلزله را با تولید نیروی میرایی مستهلک می کنند. طراحی این میراگرها به گونه ای است که نیروی ایجاد شده در آنها متناسب با سرعت است. مدل ماکسول متداول ترین مدل برای مدلسازی رفتار میراگرهای ویسکوز غیرخطی می باشد. در این مدل ضریب میرایی، توان سرعت و سختی محوری میراگر پارامترهای کلیدی محسوب می شوند. در اکثر مطالعات گذشته، عدم قطعیت موجود در پارامترهای درگیر در رفتار میراگر ویسکوز نادیده گرفته شده است؛ در حالی که می تواند تاثیر قابل توجهی بر روی پاسخ لرزه ای سازه ها داشته باشد. در این مطالعه ابتدا تحلیل قابلیت اعتماد یک قاب برشی مجهز شده به میراگر ویسکوز غیرخطی با استفاده از روش نمونه گیری مونت کارلو انجام شده است. نتایج نشان می دهد که افزایش دریفت بیشینه از 0/015 به 0/02 منجر به کاهش 72 درصدی احتمال انهدام شده است. سپس تحلیل حساسیت مبتنی بر قابلیت اعتماد قاب مورد مطالعه به منظور تعیین موثرترین متغیر تصادفی بر روی قابلیت اعتماد قاب انجام شده است. نتایج نشان می دهد که توان سرعت موثرترین متغیر تصادفی در قابلیت اعتماد قاب می باشد. همچنین نتایج دلالت بر آن دارند که میزان اهمیت متغیرهای تصادفی بستگی به تابع حالت حدی مورد استفاده در تحلیل قابلیت اعتماد دارد. برای نمونه مقدار اهمیت متغیر تصادفی ضریب میرایی نسبت به توان سرعت به ازای دریفت بیشینه 0/015 و 0/025 به ترتیب 59 و 9/5 درصد کمتر است.

    کلیدواژگان: میراگر ویسکوز غیرخطی، قاب برشی، قابلیت اعتماد، تحلیل حساسیت، نمونه گیری مونت کارلو
  • احمد طاهری، بابک خورسندی*، محمدرضا علوی مقدم صفحه 10

    هدف این مطالعه بررسی تحلیلی تاثیر تغییرات اکسیدهای نیتروژن (NOx)، ترکیبات آلی فرار (VOC) و دمای محیط بر آلودگی ازن (O3) در شهر تهران می باشد. در این راستا برای آلاینده های NOx و O3 از داده های غلظت ساعتی در شش ماهه نخست سال های 96 تا 98، آلاینده VOC از داده های غلظت میانگین دوهفته ای در مرداد ماه سال 1394 و 1398 و دما از داده های 30 دقیقه ای هواشناسی استفاده شده است. ابتدا تغییرات روزانه غلظت آلاینده ها به همراه شاخص متناظر آن ها مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه نقش تغییرات غلظت نیتروژن اکسید (NO) و نیتروژن دی اکسید (NO2) بر غلظت O3 با استفاده از تحلیل آماری بررسی شد. بررسی روند تغییرات روزانه O3 با NO و NO2، ارتباطی معنی دار با ضریب همبستگی (R2) به ترتیب برابر با 83/0 و 8/0 نشان داد. نتایج نشان داد که علی رغم افزایش روزهای ناسالم از منظر O3 از سال 96 تا 98، تغییرات مشابهی در NO و NO2 مشاهده نشده است. سپس مشخص شد گروه BTEX از مجموع VOC، 3/17 درصد در مرداد سال 98 نسبت به مرداد سال 94 به صورت میانگین افزایش داشته است. همچنین با بررسی تغییرات دما در ساعات روز (ساعت 7 تا 19) در بازه شش ماهه اول سال های 96 تا 98 مشخص گردید 30 روز با بیشترین غلظت O3 روزانه، دماهای بالاتری را در سال 98 نسبت به سال 97 و در سال 97 نسبت به سال 96 تجربه کرده اند. لذا افزایش غلظت VOC و دما را می توان یکی از عوامل موثر در روند افزایشی غلظت O3 دانست.

    کلیدواژگان: آلودگی هوا، ازن، اکسیدهای نیتروژن، ترکیبات آلی فرار، تهران
  • سید معین مسروری سعادت، احسان جهانی* صفحه 11

    دقت در بتن ریزی، تراکم بتن و همچنین ظاهر بتن به عنوان یک متریال اکسپوز همواره از دغدغه های طراحان و مجریان پروژه های عمرانی محسوب می شود. بتن های خودمتراکم با خاصیت تراکم وزنی همواره می تواند از گزینه های پیش روی طراحان باشد. تنوع در مواد مورد استفاده در بتن های خودمتراکم از جمله مواد بازیافتی، با خاصیت پوزولانی و پرکنندگی در جهت رسیدن به اهداف ریولوژی و مکانیکی، از چالش هایی است که طراحان با آن روبرو هستند. همچنین دقت در تعیین نسبت های اختلاط و نتایج حاصل از آن بسیار زمان بر و پرهزینه می باشد. علوم کامپیوتر با بهره گیری از محاسبات نرم و شبکه های عصبی الهام گرفته از ساختار بیولوژیکی مغز انسان، سعی در افزایش سرعت، دقت و همچنین کاهش هزینه به جهت جلوگیری از آزمایشات مخرب می پردازد. در این پژوهش با کمک دو شبکه ANN و LSTM با بهره گیری از 320 نمونه بتن خودمتراکم با پراکندگی و جامعیت مصالح رایج مورد استفاده در آن توسط محققیق مختلف، سعی در پیش بینی مقاومت فشاری 28 روزه بتن خودتراکم، بررسی عملکرد و افزایش دقت توسط 6 الگوریتم آموزشی مختلف شده است. در مجموع حدودا 200 تکرار آموزش بر روی 320 نمونه بتن خودتراکم با 14 ویژگی انجام شد، که با مقایسه بهترین نتایج حاصل از الگوریتم های آموزشی، بهترین عملکرد با ریشه میانگین مربعات خطای 97/4 و ضریب همبستگی 9484/0 در آزمایش، برای شبکه ANN با الگوریتم آموزشی Beyesian Regularization گزارش شد، که نشان دهنده ی دقت بالای آن شبکه می باشد.

    کلیدواژگان: بتن خودتراکم، پیش بینی مقاومت فشاری، شبکه عصبیANN، شبکه عصبیLSTM، محاسبات نرم
  • فاطمه ظهیری، علی خیرالدین، مجید قلهکی* صفحه 12

    امروزه استفاده از دیوارهای برشی بتن آرمه به عنوان سیستم سازه ای باربر جانبی به علت عملکرد مطلوب در شکل پذیری، مورد استقبال طراحان قرار گرفته است. با این حال ایجاد بازشو در دیوار برشی بتن آرمه به دلیل مسایل معماری که امری اجتناب ناپذیر است، سبب کاهش مقاومت، سختی و شکل پذیری دیوار برشی می شود که جهت جبران این ضعف ها موضوع مقاوم سازی دیوار برشی بتن آرمه مطرح می گردد. در مقاله حاضر ابتدا یک نمونه آزمایشگاهی دیواربرشی بتن آرمه بدون بازشو در نرم افزار ABAQUS مورد صحت سنجی قرار گرفت. پس از صحت سنجی نمونه مورد نظر به ارزیابی رفتار چرخه ای دیوار برشی بتن آرمه دارای بازشو مقاوم سازی شده با هشت طرح مختلف به صورت افقی، عمودی، مورب و ترکیبی توسط ورق های مسلح شده با الیاف کربن (CFRP) در نرم افزار اجزا محدود ABAQUS پرداخته شده است. جهت تحلیل استاتیکی غیرخطی، نمونه ها تحت بارگذاری جانبی چرخه ای قرار گرفته و پارامترهای مختلفی از قبیل سختی، تغییرمکان و شکل پذیری مورد بررسی و مقایسه واقع شده اند. نتایج به صورت منحنی های ظرفیت (نیرو-تغییر مکان)، شکل پذیری، کانتور خرابی فشاری و کششی ارایه گردید. همانطور که نتایج نشان می دهد مقاوم سازی دیوارهای برشی بتن آرمه دارای بازشو باعث افزایش مقاومت خمشی، برشی و شکل پذیری می گردد. نتایج نشان داد که نمونه RCSW8 به مقدار 12% نسبت به نمونه مرجع ظرفیت باربری افزایش پیدا کرده است. سختی نمونه RCSW8 به میزان 15% افزایش یافته و شکل پذیری بهبود یافته است.

    کلیدواژگان: دیوار برشی بتن آرمه، رفتار چرخه ای، مقاوم سازی، کامپوزیت CFRP، اجزا محدود
  • یزدان شمس ملکی* صفحه 13

    در این مقاله اثرات نامنظمی در جهات اولیه بارگذاری های لرزه ای بر پاسخ های تاریخچه-زمانی غیر-خطی سد شهدا مطالعه شده است. حداکثر مقطع عرضی سد، در شرایط تراز نرمال دریاچه آن، توسط روش اجزای محدود دو بعدی شبیه سازی شده است. رکورد شتاب زلزله نزدیک-گسل طبس به عنوان بارگذاری دینامیکی به مدل های عددی اعمال شده است. سه الگوی اصلی بارگذاری جهتی افقی، قایم و مایل برای بررسی اثرات جهات اولیه انتشار حرکات لرزه ای درنظرگرفته شده است. در هر مورد پاسخ های لرزه ای نسبت به مورد مرجع بارگذاری در جهت افقی بالادست به پایین دست مخزن مقایسه شده است. برای مدلسازی مصالح بدنه و پی سد به ترتیب از مدل رفتاری خاک سخت شونده با کرنش کوچک HS-small و مدل ارتجاعی-خمیری کامل مور-کولمب استفاده شده است. اهمیت و ضرورت انجام این تحقیق در تقریب محافظه کارانه شبیه سازی شرایط بارگذاری سه بعدی در تحلیل های عددی دو بعدی است. تا بحال در اغلب مدلهای دو بعدی، راستای اولیه حرکات لرزه ای ورودی فقط در جهات افقی یا قایم بوده است، که در این تحقیق سعی شده که این الگو با حالات ممکن دیگر بارگذاری جهتی، مقایسه شود. نتایج مطالعه حاضر نشان می دهد که حالت بارگذاری لرزه ای با جهت انتشار اولیه مایل، با زاویه 45 درجه، بیشترین اثر بر پاسخ های لرزه ای سد نسبت به حالات بارگذاری افقی یا قایم را ایجاد می کند.

    کلیدواژگان: نامنظمی حرکات ورودی، بارگذاری لرزه ای، سد خاکی، تحلیل غیر-خطی، مدل رفتاری
  • مهناز عباسی، مسعود تابش*، هانیه صفرپور، سید احمدرضا شاهنگیان صفحه 14

    اگرچه افزایش شهرنشینی و روند رو به رشد جمعیت، سیاست گذاران را به سمت اقداماتی در حوزه مدیریت مصرف آب شهری سوق داده است، اما اتخاذ چنین سیاست هایی می تواند تبعات مثبت و منفی گسترده ای را بر جنبه های مختلف سیستم آب شهری به همراه داشته باشد. در طی سال های اخیر به دنبال افزایش بحران آب در استان اصفهان، مدیریت فشار به منظور کاهش دسترسی به آب به عنوان سیاست جدید مدیریت تقاضای آب در شهرهای مختلف این استان اعمال شده است. در این راستا، مطالعه حاضر دیدگاه نوینی را با رویکرد چرخه حیات برای بررسی اثرات محیط زیستی ناشی از اعمال چنین سیاستی با فرض درصدهای مختلف کمبود آب در دسترس طی سال های 1397 تا 1415، ارایه و در شهر جدید بهارستان (استان اصفهان) بررسی کرده است. سیاهه نویسی چرخه حیات برای فرآیندهایی از جمله خرابی شبکه و مصرف انرژی ایستگاه پمپاژ براساس شرایط منطقه مورد مطالعه انجام شده و با استفاده از نرم افزار SimaPro ارزیابی چرخه حیات صورت گرفته است. نتایج نشان می دهد که بخش قابل توجهی از اثرات محیط زیستی در شبکه تامین و توزیع آب مربوط به خرابی های شبکه است که نسبت به مصرف انرژی، تاثیرات بسیاری در اکثر گروه های میانی و پایانی اثرات محیط زیستی دارد، به طوری که اثرات پایانی محیط زیستی خرابی های شبکه به صورت میانگین 2/2 برابر سیستم پمپاژ است. با اجرای سیاست مدیریت فشار می توان اثرات محیط زیستی شبکه توزیع آب و سیستم پمپاژ را کاهش داد. با اعمال مدیریت فشار در سناریوها با بازه زمانی یکسان، اثرات محیط زیستی پایانی به ترتیب به میزان 14/7 درصد (کوتاه مدت) و 20/2 درصد (بلندمدت) کاهش یافته است.

    کلیدواژگان: مدیریت فشار، شبکه توزیع آب، سیستم پمپاژ، ارزیابی چرخه حیات، اثرات محیط زیستی
  • میثم پورعباس بیلندی*، محمدمحسن توفیق، وحید توفیق صفحه 15

    تولید سیمان به دلیل مصرف مقادیر زیاد سوخت های فسیلی و انتشار میزان بالای گازهای گلخانه ای پیامدهای زیست محیطی فراوانی به دنبال دارد. این امر محققان را وادار به پژوهش و معرفی دسته جدیدی از چسباننده ها با کارایی بیشتر و آلایندگی بسیار کمتر نسبت به سیمان پرتلند تحت عنوان سیمان های ژیوپلیمری یا سیمان های سبز نموده است. در این پژوهش تاثیر استفاده از دو نوع حلال قلیایی متفاوت: هیدروکسید سدیم و کاربید کلسیم پسماند، برای تثبیت ژیوپلیمری خاک رسی CL مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا ترکیبات شیمیایی خاک، پودر شیشه، کاربید کلسیم پسماند و هیدروکسید سدیم توسط آزمایش XRF تعیین گردید. سپس رفتار مکانیکی نمونه های مختلف تثبیت شده ژیوپلیمری، نمونه های خاکی تثبیت نشده و نمونه های تثبیت شده با سیمان پرتلند معمولی توسط آزمایش مقاومت فشاری تک محوری مورد مطالعه قرار گرفته است. در این پژوهش تاثیر پارامترهایی همچون نوع و غلظت حلال قلیایی، زمان عمل آوری (7، 28 و 91 روز) و دماهای عمل آوری اولیه متفاوت (25°C و70°C) بر مقاومت فشاری و کرنش گسیختگی نمونه ها مورد بررسی قرار گرفته است. جهت مطالعه تغییرات ریزساختاری نمونه ها از تصاویر SEM و آنالیز EDX بهره گرفته شده است. نتایج تحقیق حاکی از تثبیت موثر ژیوپلیمری خاک با استفاده از هر دو نوع حلال قلیایی بوده است. البته با توجه مزایای کاربید کلسیم پسماند شامل: هزینه تهیه بسیار کم، بازیافتی بودن و همچنین راندمان بالاتر در فرآیند تثبیت، استفاده از این حلال قلیایی از دیدگاه اقتصادی، زیست محیطی و فنی ارجحیت بیشتری دارد.

    کلیدواژگان: پودر شیشه، کاربید کلسیم پسماند، هیدروکسید سدیم، حلال قلیایی، ژئوپلیمر
  • فریدون امیدی نسب* صفحه 16

    استفاده از بتن در صنعت رو به گسترش است. بتن کامپوزیتی خودتراکم به عنوان کامپوزیت سیمانی با کارایی و چسبندگی بالا شناخته می شود. این کامپوزیت دارای قابلیت روانی و کارایی زیادی می باشد به طوری که استفاده از این بتن علاوه بر کاهش زمان ساخت، به کاهش هزینه نیز می انجامد. کامپوزیت های خودتراکم بدون نیاز به ویبره در قالب جای می گیرند و از کوچکترین درزی عبور می کنند. در این مطالعه اثرات افزودن میکروسیلیس، خاکستر بادی و پوزولان GGBFS بر خصوصیات مکانیکی کامپوزیت سیمانی خودتراکم در 8 طرح اختلاط بررسی شد. در ساخت نمونه ها از 3 افزودنی جایگزین سیمان به میزان 10 درصد در طرح اختلاط های مختلف مورد استفاده قرار گرفت. در آزمایش مقاومت فشاری نمونه دارای 10 درصد میکروسیلیس افزایش مقاومت به میزان 4/5 درصد بیشتر از نمونه مرجع داشت که نتایج آزمایش ها بیان کننده آن بود افزودن میکروسیلیس موجب افزایش مقاومت و جذب آب در نمونه ها می شود. این در حالی هست که این پوزولان موجب کاهش روانی بتن خودتراکم می شود. از طرف دیگر در طرح اختلاط های دارای خاکستر بادی، میزان مقاومت کاهش پیدا می کرد ولی برای سرباره تغییراتی به صورت چشمگیر مشاهده نشد. در مجموع آزمایش های دیگری همچون مقاومت کششی، مقاومت خمشی، جذب آب، مویینگی، امواج پالس آلتراسونیک و مقاومت ضربه ای بر روی طرح اختلاط ها انجام گرفت.

    کلیدواژگان: کامپوزیت سیمانی خودتراکم، Micro Silica Fume، fly ash، GGBFS، خصوصیات مکانیکی
  • محمدحسین تقوی پارسا*، علی آهنی صفحه 17

    قابلیت بهره بردای از پل در حین و پس از زلزله با توجه به نقش کلیدی این سازه ها بسیار حایز اهمیت است. بررسی اثرات زلزله های حوزه نزدیک به گسل درک بهتری از رفتار سازه پل را می دهد. از طرفی با توجه به نوع سازه می توان پل ها را به پل های معمولی، کابلی و متحرک تقسیم کرد. پل تاشو نوعی از پل متحرک است که قابلیت باز و بسته شدن را دارد. در این پژوهش عملکرد لرزه ای پل متحرک تاشو هورن آلمان مورد بررسی قرار می گیرد. پل مذکور دارای دهانه ای به طول 40 متر و سه دهانه با قابلیت باز و بسته شدن هست. مدل هندسی پل در نرم افزار اجزا محدود آباکوس که قابلیت تحلیل غیر خطی را دارد تهیه شده است. در نهایت جهت انجام تحلیل تاریخچه زمانی مطابق با ضوابط نشریه 463، 5 شتاب نگاشت قوی حوزه نزدیک، بم، ناقان، رودبار و منجیل، سرپل ذهاب و ورزقان که در کشور ایران رخ داده است، انتخاب شده است. بیشینه مقدار عددی پاسخ شتاب، جابه جایی قایم، برش پایه و دریفت برجک در زلزله ورزقان، با توجه به اینکه دوره تناوب غالب این زلزله به دوره تناوب پل نزدیک است، بیشتر بوده، که منجر به آثار تخریبی بیشتر این زلزله در سازه پل نسبت به سایر زلزله ها گردیده است. دریفت قابل توجه برجک مورب در راستای عمود بر عرشه از نتایج شایان اهمیت بوده که باعث تغییر شکل پسماند 2/0 و 35 سانتی متری در ناحیه اتصالی برجک ها به عرشه و به ترتیب در راستای طول دهانه پل و عمود بر عرشه پل شده است.

    کلیدواژگان: تحلیل تاریخچه زمانی، پل تاشو، تحلیل لرزه ای، زلزله های حوزه نزدیک، طیف پاسخ
  • آرمین منیر عباسی*، آزیتا خیام باشی صفحه 18

    در ایران سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور رسالت طبقه بندی و تشخیص صلاحیت پیمانکاران را بر عهده داشته و از معیارهایی برای ارزیابی توانایی و شایستگی پیمانکاران استفاده می نماید. از جمله عوامل ارزیابی بهره وری یک پروژه، زمان بوده و تاثیر عملکرد پیمانکار بر این شاخص غیر قابل انکار است. بنابراین در این پژوهش مدلی برای رتبه بندی پیمانکاران با رویکرد کاهش تاخیرات پروژه های عمرانی ارایه شده است. در این مدل علاوه بر معیارهای آیین نامه تشخیص صلاحیت پیمانکاران سازمان برنامه و بودجه، با توجه به تحقیقات گسترده در مطالعات پیشین و نظر کارشناسان ذیربط، با استفاده از روش FMEA چهار معیار دیگر به عنوان معیارهای موثر در رخداد تاخیر و شدت آن جهت انتخاب پیمانکار شناسایی شد. هشت معیار از طریق روش الگوریتم ژنتیک مدل سازی شد به طوری که مستندات موجود شرکت های پیمانکاری در سازمان معاونت عمران شهری شهرداری اصفهان جمع آوری و به عنوان داده های ورودی مدل در نظر گرفته شد و پس از تحلیل آنها با مدل و مقایسه امتیاز صلاحیت بدست آمده با امتیاز موجود هر شرکت، مدل نهایی استخراج گردید. متغیر متوسط درصد تاخیرات غیرمجاز به مدت قرارداد شدت همبستگی 712/0 با رابطه امتیاز صلاحیت پیشنهادی نشان داد. در نهایت با محاسبه امتیاز صلاحیت و رتبه بندی در مدل پیشنهادی، جابجایی تعدادی از شرکت ها و افت از موقعیت قبلی به دلیل داشتن تاخیرات غیرمجاز دیده شد به طوری که گاهی حتی به تغییر رتبه شرکت نیز منجر می گردید. در مقایسه امتیاز صلاحیت دو مدل، تغییر شیب از 3/1درصد به 9/8درصد هم دیده شد که حاکی از تاثیر معیارهای پیشنهادی بر امتیاز صلاحیت بود.

    کلیدواژگان: رتبه بندی پیمانکاران، کاهش تاخیرات، مدل سازی، سازمان برنامه و بودجه، الگوریتم ژنتیک
  • عباس قاسمی*، محمد محمودی، شهریار طاووسی تفرشی صفحه 19

    صدمات وارده به ترانسفورماتورهای الکتریکی در زمین لرزه های قدرتمند گذشته، منجر به خسارات اقتصادی غیرقابل جبران و شدیدی شده است. ارزیابی عملکرد لرزه ای با بررسی آسیب وارده به کارکرد مناسب ترانسفورماتور، همراه است. در مطالعه حاضر سازه های ترانسفورماتور جداسازی شده به منظور ارزیابی متغیرهایی که بر عملکرد لرزه ای و ویژگی های دینامیکی ترانسفورماتور تاثیر گذار می باشند، مدل سازی و مورد بررسی قرار گرفتند. براساس مبانی احتمالاتی و پارامترهای کلیدی تاثیرگذار بر عملکرد لرزه ای ترانسفورماتورها، قابلیت پذیرش عملکرد لرزه ای سازه های ترانسفورماتور الکتریکی جداسازی شده برای طیف وسیعی از پارامترها مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفتند. جهت دستیابی به اهداف مورد نظر در این مطالعه، اثر حرکات پالس گونه نزدیک گسل در جهات افقی و قایم، ظرفیت جابجایی سیستم جداسازی لرزه ای، حالت های حدی بوشینگ های الکتریکی و جزییات طراحی سیستم جداسازی بر عملکرد لرزه ای لحاظ گردیدند. نتایج این مطالعه نشان می دهد که سیستم های جداسازی لرزه ای سه بعدی در مقایسه با سیستم جداسازی لرزه ای افقی موثرتر عمل می نماید. عملکرد لرزه ای سیستم های جداسازی لرزه ای سه بعدی به ازای تمامی پارامترهای مورد مطالعه، بهبود یافته و احتمال شکست به حداقل تقلیل خواهد یافت. هنگامی که حد شتاب عرضی بوشینگ معادل 2g لحاظ گردد، تفاوت عملکرد جداسازی لرزه ای افقی در مقایسه با حالت فاقد جداسازی شده قابل توجه نمی باشد. با این حال، زمانی که حد شتاب عرضی بوشنگ معادل با 1g باشد، عملکرد لرزه ای سیستم های مذکور به صورت ملموسی تفاوت خواهند داشت.

    کلیدواژگان: ترانسفورماتورالکتریکی، جداسازی سه بعدی، عملکرد لرزه ای، حرکات پالس گونه، منحنی های شکنندگی
  • هاله مشگین قلم، مهرداد امامی تبریزی*، محمدرضا چناقلو صفحه 20

    طبقه بندی نوع زمین ساختگاه بمنظور طراحی ساختمان ها در برابر زلزله تابعی از وضعیت لایه های خاکی و سنگی زمین منطقه است که مطابق آیین نامه های معتبر مربوطه، خود تابعی از پارامترهای مکانیکی و دینامیکی خاک می باشد. بطوریکه این پارامترها بر اساس متوسط سرعت موج برشی، متوسط عدد نفوذ استاندارد و متوسط مقاومت برشی زهکشی نشده در خاکهای چسبنده در لایه های مختلف خاک تا عمق 30 متری از تراز پایه تعیین می گردند. با توجه به عدم قطعیتهای موجود در پارامتر های مذکور و نیز در نظر گرفتن این مساله که مقادیر این پارامتر ها در توده ی واقعی با مقادیر حاصل از آزمایش های آزمایشگاهی به دلیل خطاهای موجود متفاوت است، لذا تعیین دقیق پارامتر های مذکور مستلزم به کارگیری روش های آماری و احتمالاتی می باشد. با توجه به پیچیدگیهای محاسباتی روش های آماری و احتمالاتی، در این تحقیق از سیستم استنتاج فازی جهت تصمیم گیری در انتخاب نوع زمین، استفاده گردیده است که قادر به در نظرگیری عدم قطعیتها بدون نیاز به محاسبات پیچیده ی ریاضی می باشد. بدین منظور، پس از تعیین پارامتر های موثر در تعیین نوع خاک، توابع عضویت مثلثی برای آنها انتخاب و در نهایت سیستم استنتاج فازی طراحی می شود. با توجه به نتایج، ملاحظه می شود که مدل پیشنهادی در مرز های بین دو نوع طبقه متوالی خاک، پاسخ دقیق تری نسبت به استاندارد ارایه می دهد. همچنین زمانی که مقادیر پارامترهای موثر در انتخاب نوع زمین به دور از مرزهای بین طبقات متوالی خاک قرار می گیرند، سیستم استنتاج فازی و استاندارد 2800 جوابهای یکسانی ارایه می دهند.

    کلیدواژگان: طبقه بندی نوع زمین، استاندارد 2800، عدم قطعیت، روشهای احتمالاتی، سیستم استنتاج فازی
|
  • Mohammad Mehdi Ahmadi *, Mohammad Javad Mashin Chian Page 1

    The piezocone penetration test is commonly used to measure pore water pressure, identify a soil’s profile and estimate its material properties. Depending on the soil type, ranging from clay to sand, undrained, partially drained, or drained conditions may occur during cone penetration. In silt and sand–clay mixtures, the piezocone penetration is characterized by partially drained conditions, which are often neglected in data interpretation. The effect of drainage on piezocone measurements has been mainly studied experimentally. Numerical analyses are rare because taking into account large soil deformations, soil–water and soil–structure interactions, and nonlinear soil behavior are still challenging tasks. In this paper, using advanced hypoplastic constitutive model and ABAQUS finite element software large deformations and nonlinear behavior of soil during penetration was modeled and behavior of firoozkooh saturated sandy soil in different drainage conditions and relative densities was analyzed. Then, using the obtained results, the range of influence of cone penetration on the surrounding soil and the range of partial drainage conditions for Firoozkooh sandy soil were investigated. It was also shown that drainage condition and density had a significant effect on the affected soil area and the trend of changes in excess pore water pressure.

    Keywords: Piezocone Test, Partial Drainage, Numerical modeling, ABAQUS Software, Hypoplastic constitutive model
  • Niuosha Hedaiaty Marzouny, Mohammadreza Jalili Ghazizadeh *, Iman Moslehi, Mahdi Komeily Page 2

    Water supply networks are considered as critical infrastructures in urban systems, the use of which has always been associated with many challenges. In these networks, the problems such as pipe breaks, water leakages and, non-uniform distribution of nodal pressures are considered as frequent challenges. In this study, a time-based scheduling approach for the use of pressure control equipment in the water network has been presented. In this regard, two operational scenarios consisting of simultaneous use of individual pressure reducing valves in the first scenario (individual scenario) and the hybrid use of pressure reducing valves with a variable speed pump in the second scenario (hybrid scenario) have been investigated. In this case, Operational programs have been developed with the aim of achieving the benefits of pressure management based on providing minimum temporal and spatial pressure variations, using a genetic algorithm as an optimization tool. Finally, the proposed strategies based on dual scenarios were validated in the context of a theoretical network as well as a real network. The optimal scenario was determined by calculating the hydraulic evaluation indicators of the network. The results show that the simultaneous use of pressure reducing valves with a variable speed pump (hybrid scenario), has been more effective in reducing pressure variations and increasing desired pressure coverage, in comparison with the individual scenario.

    Keywords: Water distribution networks, Pressure management, Pressure reducing valves, variable speed pump, genetic algorithm
  • Farid Ahmadpour, Mostafa Zeinedini, Mohammad Motamedi *, Reza Rashnooie, S.Amin Hosseini Page 3

    The behaviour of steel circular hollow section (CHS) T-joints under combined fire load and out-of-plane bending (OPB) is investigated. A review of the literature indicates that the subject has not been previously considered by researchers. The authors carried out the first laboratory experimental study on OPB behaviour of simple steel tubular T-joints under standard fire. The results of an experimental and numerical study performed on three small-scale steel tubular T-joint specimens is reported. One specimen was tested at ambient temperature under quasi-static incremental OPB moment in the brace and the other two specimens were tested under OPB moment plus exposure to ISO-834 standard fire.In order to have a deeper insight into the strength and failure mechanism of steel tubular T-joints under fire, their OPB behaviour was also studied using a coupled mechanical-thermal finite element modelling. The numerical model was validated against the experimental results and reasonable agreements were achieved. A parametric study was then performed on the OPB fire behaviour of full-scale steel tubular T-joints. The results showed that the superimposed OPB ratio in the brace and the diameter ratio parameter had more pronounced effects on the fire response of the joint as compared to other geometric and loading parameters. Increasing the the diameter ratio parameter from 0.2 to 1, reduced the joint’s residual rotation by 56 % and increased the critical temperature by 23 %. By increasing OPB ratio from 0.2 to 1, the residual rotation increased by 245 % and the critical temperature decreased by 37%.

    Keywords: Steel tubular T-joint, Out of Plane Bending (OPB), Thermal-stress analysis, Failure mode, Critical temperature
  • Meysam Effati *, Chakavak Atrchian, Mahmud Davudi Page 4

    Weather conditions are one of the most effective factors on traffic volume. So the main purpose of this study is to identify the effect of variables related to seasonal changes in climate parameters included visibility (m), wind speed (m/s), rainfall (mm), snow depth (cm) and temperature (℃) on of Lowshan- Qazvin freeway light-vehicle traffic volume. In this research, traffic and meteorology data is evaluated on three separate sections. In order to examine the existence of differences between the different climatic groups and the number of Light vehicles, U-Mann-Whitney or Kruskal-Wallis statistical tests were employed. In addition, in the proposed research method, two-way analysis of variance test was used to statistically analyze the relationship between the combination of two climatic variables with traffic volume in the studied sections. The results showed that the amount of traffic in all parts decreased by an average of about 18% with a decrease in visibility. Also increasing rainfall only in warmer seasons of spring and summer has led to a decrease in traffic volume. The results of statistical analysis of the combined effect of two-way meteorological variables on the amount of traffic in general showed that in the Kouhin-Mahmoudabad nemune section combination of rainfall and snow and snow with wind speed has affected the number of vehicles. The outputs of the proposed method, while revealing changes in freeway traffic volume under different climatic conditions, provides useful information to the relevant authorities for management and planning of traffic volume.

    Keywords: Seasonal Changes, Threshold Indices, Light-Vehicle Traffic Volume, Freeway, statistical analysis
  • Mohammad Javad Taheri Amiri *, Milad Hematian, Shervin Roshanghalb Page 5

    Maintenances are necessary to ensure the safety and serviceability of existing bridges. With the increasing number of existing bridges, maintenances cost a large proportion of financial fund and have significant impact on environment. Bridges like any other structure and perhaps more than most of them are affected by environment. Because they belong to sensitive and high costly structures, failure to maintain them will have devastating effects. Bridges are needed continuous maintenance in order to service properly during its life cycle. Therefore, in this study, the issue of maintenance and repair of urban bridges in Mazandaran province has been studied with regard to life cycle cost and reliability of bridges. To do this end, a mathematical programming model which is include minimizing maintenance and user costs as well as maximizing system reliability. In order to solve the proposed model, a multi-objective particle swarm optimization algorithm is developed. Also, a sensitive analysis is done on failure rate. Results show that increasing in this parameter cause to increasing cost and decreasing reliability, This indicates that the proposed algorithm is working properly and the results of this research can be trusted.

    Keywords: Bridge, Repair, maintenance, Life Cycle Cost, Reliability, Metaheurestic algorith
  • Ali Nabizadeh *, Saeed Mohammadijou, Sattar Bahrami Page 6

    In recent years, the use of embankment dams with asphalt concrete cores has become more popular in comparing with clay core dams owing to its implementation restrictions. Because in this type of dams, asphalt materials form the core of the dam and granular materials are used as a filter around the asphalt core. Therefore, investigation of behavior at the contact surface between these materials is of great importance. In this research, using large-scale direct shear experiment and applying vertical stresses of 1, 3 and 5 kg /〖cm〗^2 in both dry and saturated states, the mechanical behavior at the contact surface of asphalt materials and gravel filters has been investigated. The effect of parameters such as material density, gravel grain shape and bitumen type has been investigated. The results showed that the shear strength at the contact surface of the materials decreases with increasing the moisture content. Changing the shape of the filter material grains to the angular increased the shear strength of the contact surface and the ratio of maximum stress to residual stress at the contact surface for dry and saturated states with different relative densities showed that this ratio increased very little at low densities

    Keywords: Gravel, Asphalt concrete core, Direct Shear Test, Bitumen, Residual stress
  • Aliakbar Ramezanianpor, Mohammad Mahdi Zaeri Amirani, Sajjad Mirvalad * Page 7

    In this study the sedimentation of nano silica (NS) on graphene oxide (GO) sheets using tetra Ortho silicate (TEOS) hydrolysis in water/alcohol solution and its performance in cement mortar has been investigated. First, the possible interaction between nanoparticles using UV-Vis spectroscopy and electron microscopy (TEM) spectrum is examined. Then, the mechanical properties of the composite material consisting of nano silica and graphene oxide (NS&GO) production was investigated by the Molecular Dynamics Simulation method. The application of nanoparticles on mechanical properties of mortars with and without natural pozzolans has been studied in both individual and composite forms. The dispersion of NS particles on GO sheets can be seen using TEM images through chemical pretreatment and without using surfactants. The results obtained from Molecular Dynamics Simulation indicate a 75% increase in the amount of tolerable stress and a 250% increase in the Young’s modulus of the composite material relative to single NS particles. The 28 days compressive and tensile strength of mortars containing composite nano materials also increased by 31% and 100%, respectively, compared to the control design. Proper dispersion and distribution of nanoparticles, nano silica nucleation property, graphene oxide stepping properties and high zeolite pozzolanic activity have improved the mechanical properties of mortars.

    Keywords: composite nano materials, Mechanical Properties, pozzolanic activities, nucleation property, Molecular Dynamics Simulation
  • Mohammad-Reza Baghban Golpasand *, Safa Pourjavad, Gholamreza Baghban Golpasand, Sayfoddin Moosazadeh Page 8

    Mechanized shallow tunnelling in urban areas and soft grounds leads to horizontal and vertical displacements at the host materials of the tunnel and causes the ground settlement due to tunnelling which can have undesirable and even destructive impacts on surface structures and subsurface Facilities. In the present study, ground settlement induced by the mechanized excavation of Tabriz Metro tunnel, Line 2, is considered as a case study using semi-experimental, analytical and numerical methods, and the impact of different factors will be investigated. For this purpose, a section of the studied tunnel was selected for evaluating the settlement via mentioned three methods, and the results were analyzed and compared with the real settlements, measured during the tunnel excavation. The results show that the semi-empirical method releases relatively higher values of settlement because of intrinsic and fundamental specifications of the method while the analytical and, especially, numerical methods generally provide logical and reliable outcomes because of the utilization of more parameters of tunnel and host soil such as geotechnical characteristics of host soil and geometrical properties of the tunnel. In this regard, to emphasize the valuable capabilities of numerical methods, the effect of several factors on the amount of settlement was studied via FLAC 2D software. The outcomes showed that the ground settlement increases when the elasticity modulus of grout and the elasticity modulus of soil decrease as well as when the surface load increases and the groundwater level is dropped.

    Keywords: Mechanized Tunneling, Ground Settlement, Semi-empirical, Analytical Methods, Numerical Finite Difference Method, Real Settlements
  • Mohammadreza Seify Asghshahr * Page 9

    Recently, nonlinear viscous dampers have been widely used to improve the seismic performance of structures. These dampers dissipate the kinetic energy caused by the earthquake by producing a damping force. These dampers are designed in such a way that the force is proportional to the velocity. The Maxwell model is the most common model for modeling the behavior of nonlinear viscous dampers. In this model, the damping coefficient, the velocity exponent and the axial stiffness of the dampers are the key parameters. In most previous studies, the uncertainty of the underlying parameters in behaviour of viscous dampers has been ignored while it can has a significant effect on the seismic response of structures. In this study, first, the reliability analysis of a shear frame equipped with a nonlinear viscous damper was performed using the Monte Carlo sampling method. The results show that increasing the maximum drift from 0.015 to 0.02 reduces the probability of failure by 72%. Then, reliability-based sensitivity analysis of the studied frame was performed in order to determine the most effective random variable on the reliability of the frame. The results show that the velocity exponent is the most effective random variable on the reliability of the frame. Also, results indicate that importance of random variables depends on the used limit state function in the reliability analysis. For example, the imporatance value of the damping coefficient is 59% and 9.5% less than the velocity exponent with respect to the maximum drift of 0.015 and 0.025, respectively.

    Keywords: Nonlinear Viscous Damper, shear frame, Reliability, Sensitivity analysis, Monte Carlo Sampling
  • Ahmad Taheri, Babak Khorsandi *, Mohammadreza Alavi Moghaddam Page 10

    The aim of this study is to evaluate the effect of nitrogen oxides, volatile organic compounds, and ambient temperature on ozone concentration in the city of Tehran. In this regard, the hourly concentration for ozone and nitrogen oxides for the first half of 1396-98 were used. Also the 2-weeks averaged data for BTEX monitored by passive sampling method and 30-minutes averaged temperature data monitored at Mehrabad airport were used. First, daily variations of ozone and nitrogen oxides with their corresponding indexes were analyzed. Then, the role of nitrogen oxide and nitrogen dioxide on ozone concentration were investigated by statistical analysis. The results show a meaningful relationship between ozone and both nitrogen oxide and nitrogen dioxide with the coefficient of determinations of 0.83 and 0.8, respectively. Although an apparent increasing trend in ozone concentrations has been observed in recent years, however, no similar trends are detected for nitrogen oxide and nitrogen dioxide. The limited available data for BTEX, shows a 17.3% increase from 1394 to 1398. The daytime temperature analysis for the 30 days with the highest ozone concentrations showed an increasing trend from 1396 to 1398. Therefore, it can be concluded that the increasing trends of BTEX concentrations and ambient temperature were probably responsible for the increasing trend of ozone concentration in the study period.

    Keywords: Air pollution, Ozone, Nitrogen oxides, Volatile Organic Compounds, Tehran
  • Seyyed Moein Masrori Saadat, Ehsan Jahani * Page 11

    Accuracy in pouring concrete, concrete density and also the appearance of concrete as an exposed material is always a concern of designers and executors of construction projects. Self-compacting concrete with weight compression properties can always be one of the options available to designers. The variety of materials used in self-compacting concrete, including recycled materials, with pozzolanic properties and fillers to achieve rheological and mechanical goals, is one of the challenges that designers face. Also, accurate determination of mixing ratios and their results is very time consuming and costly. Using soft computing and neural networks inspired by the biological structure of the human brain, computer science seeks to increase speed, accuracy, and cost reduction to prevent malicious experiments. In this study, with the help of ANN and LSTM networks, using 320 samples of self-compacting concrete with dispersion and comprehensiveness of common materials used in it by various researchers, tried to predict 28-day compressive strength of self-compacting concrete, evaluate performance and increase accuracy by 6 different training algorithms. In total, about 200 repetitions of training were performed on 320 samples of self-compacting concrete with 14 characteristics, which by comparing the best results obtained from training algorithms, best performance with root mean square error of 4.97 and correlation coefficient of 0.9484 in the test, for the network. ANN was reported with the Beyesian Regularization training algorithm, which indicates the high accuracy of that network.

    Keywords: Self-Compacting Concrete, Compressive strength prediction, ANN neural network, LSTM neural network, soft compacting
  • Fatemeh Zahiri, Ali Kheyroddin, Majid Gholhaki * Page 12

    In recent years, reinforced concrete (RC) shear walls have been welcomed by structural designers with regard to their desirable seismic performance in terms of ductility. Most of the time, creating an opening in the RC shear wall due to the architectural issues, which is inevitable, results in reducing the strength, ductility and stiffness of the wall.For this reason, the issue of retrofitting the RC shear walls is developed to solve these weaknesses. In this paper, an RC shear wall with opening was retrofitted with eight different schemes of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) sheets in ABAQUS software which were:1-vertical and horizontal CFRP sheets around the opening in RCSW1 sample, 2-horizontal CFRP sheets to increase the shear capacity in RCSW2 sample, 3- vertical and oblique CFRP sheets to prevent diagonal cracks in RCSW3 sample,4-horizontal and vertical sheets in corners of the opening in RCSW4 sample,5-horizontal and oblique CFRP sheets to reduce diagonal cracks and the strain at the foot of the wall in RCSW5 sample, 6-vertical CFRP sheets to increase flexural capacity in RCSW6 sample,7-vertical, horizontal and diagonal CFRP sheets in RCSW7 sample, and 8- horizontal and vertical CFRP sheets in whole of the wall to increase flexural and shear capacity and improve ductility in RCSW8 sample. All samples were subjected to cyclic lateral loading.Various parameters such as stiffness, displacement, ductility and failure were selected to evaluate the results.Results showed that the RCSW8 in comparison to the control sample had a 12% increase in the bearing capacity.

    Keywords: RC shear wall, cyclic behavior, Retrofitting, composite, finite element
  • Yazdan Shams Maleki * Page 13

    In this paper, the irregularity effects in the initial directions of the seismic loading on the nonlinear time-history responses of the Shohada dam have been investigated. The maximum cross-section of the dam has been simulated by the 2D finite element method under the normal lake level conditions. The near-fault acceleration record of the Tabas earthquake has been applied as dynamic input motion to the two-dimensional numerical models. Numerical analysis has been conducted in the Newmark explicit time integration scheme framework. The main three patterns of horizontal, vertical, and oblique directional seismic loading are considered to investigate the effects of the initial directions of seismic motion propagation. In each case, the seismic responses are compared to the conventional seismic loading responses in the horizontal direction from the upstream (reservoir) to the downstream of the dam. The hardening soil model with small strain (HS-small) and Mohr-Coulomb model was used to model the dam's body and the foundation materials. In most 2D simulations, the initial direction of the input seismic movements has been only in one or two dimensions and in the horizontal or vertical orientation. This study has attempted to compare these traditional seismic loading patterns with other possible states in 2D numerical models. The present study results show that the seismic loading mode with the initial direction of inclination of 45 degrees has the worst and most significant effect on the seismic response of the dam compared to the traditional method of horizontal loading.

    Keywords: Irregular input motions, seismic loading, Earth Dam, Nonlinear Analysis, Constitutive Model
  • Mahnaz Abbasi, Massoud Tabesh *, Haniye Safarpour, Seyyed Ahmadreza Shahangian Page 14

    As the population and urbanization increase, policymakers consider urban water management more often; however, these policies can positively and negatively affect the urban water system. In recent years, following the increase in the water crisis in Isfahan province, pressure management has been applied to reduce access to water as a new water demand management policy in different cities of this province. The present study investigates the environmental effects of such policy in the new city of Baharestan (Isfahan province) during the 2018-2036 period, using a life cycle approach and different percentages of available water shortages. SimaPro software is used to conduct the life cycle assessment for processes such as network failure and energy consumption at the pumping station. The life cycle assessment is performed based on the conditions of the study area. The results show that significant part of the environmental effects in the water supply and distribution network is caused by network failures, which, compared to energy consumption, have many effects on most midpoint and endpoint environmental effects. So that the endpoint environmental effects of network failures are, on average, 2.2 times greater than that of pumping systems. The water distribution network and pumping system can minimize their environmental impact by implementing a pressure management policy. With pressure management, the endpoint environmental effects in both short-term and long-term scenarios are reduced by 14.7% and 20.2%, respectively.

    Keywords: Pressure management, Water Distribution Network, Pumping System, Life Cycle Assessment (LCA), environmental effects
  • Meysam Pourabbas Bilondi *, Mohammad Mohsen Toufigh, Vahid Toufigh Page 15

    Nowadays, the ordinary Portland cement (OPC) industry causes to extensive environmental consequences due to consuming huge amounts of fossil fuels. This necessitated researchers to introduce a novel group of binders called “Geopolymer cements” or “Green cements” with higher performance and lower pollution compared to the OPC. Thus, in this research, the effect of using two types of alkaline activators such as sodium hydroxide (NaOH) and calcium carbide residue (CCR), for stabilization of clay soil (CL) has been investigated. Initially, the chemical compositions of soil, recycled glass powder, calcium carbide residue, and sodium hydroxide were obtained via X-ray fluorescence (XRF) test. Then, the mechanical behavior of different unstabilized, geopolymer-stabilized, and OPC-stabilized samples has studied using unconfined compressive strength (UCS) test. The effects of several parameters such as the type and concentration of alkaline activators, the curing times (7, 28, and 91 days), and the initial synthesis temperature (25 and 70 ˚C) on the UCS and failure strain of samples have been assessed. Moreover, in order to studying the microstructure of samples, the scanning electron microscope (SEM) images and energy dispersive X-ray (EDX) analysis of selected samples have been used. Results showed the effective stabilization of soil geopolymer, using both alkaline activators. However, the CCR will be more appropriate if environmental and economic problems considered.

    Keywords: alkaline activator, Calcium carbide residue, Sodium hydroxide, Recycled glass powder, Geopolymer
  • Fereydoon Omidinasab * Page 16

    The use of concrete in industry is expanding. Self-compacting composite concrete is known as a cement composite with high performance and adhesion. This composite has a lot of psychological capabilities and efficiency, so that the use of this concrete, in addition to reducing construction time, also reduces costs. Self-compacting composites fit into the mold without the need for vibration and pass through the smallest seam. In this study, the effects of adding microsilica, fly ash and GGBFS pozzolan on the mechanical properties of self-compacting cement composite were investigated in 8 mixing designs. In making samples, 3 alternative cement additives at the rate of 10% were used in different mixing designs. In the compressive strength test, the sample with 10% microsilica increased the resistance by 5.4% more than the reference sample, which showed that the addition of microsilica increases the strength and water absorption in the samples. However, these pozzolans reduce the flow of self-compacting concrete. On the other hand, in the design of air ash mixtures, the resistance was reduced, but no significant changes were observed for slag. In total, other experiments such as tensile strength, flexural strength, water absorption, capillary, ultrasonic pulse velocity and impact resistance were performed on the mixing design.

    Keywords: Self-compacting cementitious composites, Micro Silica Fume, fly ash, GGBFS, Mechanical Properties
  • Mohmmad Hossein Taghavi Parsa *, Ali Ahani Page 17

    Bridges are structures with great importance, and any interruption could cause financial damage and even life-endangering people's life. Based on the type of structure, bridges can be divided into conventional, cable, and movable bridges. Space limitations in urban areas and the establishment of the cities around the rivers attracted designers and engineers to these types of bridges. Considering the importance of the foldable bridges, seismic behavior of the bridge under subjection to near-fault ground motions has been investigated in this paper. Inheriting impulse effects in near-field contents is the main difference with far-field records. The total length of the bridge is 40 meters and consists of three movable spans, which are 3.65, 2.7 and 3.65 meters long. To study the seismic behavior of the bridge, at first modal analysis has been performed in ABAQUS built model and then under subjection to near-fault ground motions, which has been matched according to issue No.463 seismic time history analysis performed. The acceleration response, base shear, and vertical deflection of the bridge induced by perpendicular horizontal excitations were calculated and extracted. The destructive effect of the Varzeghan earthquake is more than other earthquakes, and the numerical value of acceleration response, vertical displacement, base shear, and tower drift is considerably higher than other earthquakes. The connection zone of the tower to the deck is vulnerable to seismic loads, and plastic hinges have been formed.

    Keywords: time history analysis, Movable Folding Bridge, Near Field Ground Motion, Response Spectrum, Seismic Analysis
  • Azita Khayambashi Page 18

    The Management and Planning Organization is responsible for classifying of contractors and uses criteria to assess the ability and competence of contractors. One of the factors evaluating the productivity of a project is time and the impact of the contractor's performance on this index is undeniable. In this study, a model for ranking contractors with the approach of reduction in delays in construction projects is presented. In this model, in addition to the criteria of the Regulations for Competence of Contractors of the Plan and Budget Organization, according to extensive research in previous studies and the opinion of relevant experts, using the FMEA method, four other criteria are identified as effective criteria for delay and severity to select a contractor. Eight criteria were modeled through genetic algorithm method so that the existing documents of contracting companies in the Isfahan Municipality Deputy for Urban Development were collected and considered as model input data. After analyzing them with the model and comparing the qualification score with the existing score The Company, the final model was extracted.Finally, by calculating the qualification score and ranking in the proposed model, the relocation of a number of companies and the decline from the previous position was seen due to unauthorized delays, so that sometimes it even led to a change in the company's rating. Comparing the qualification score of the two models, a change in slope from 1.3% to 8.9% was also seen, which indicated the effect of the proposed criteria on the qualification score.

    Keywords: Contractor ranking, Reduction in delays, Modeling, Planning, Budget organization, genetic algorithm
  • Abbas Ghasemi *, Mohammad Mahmoudi, Shahriar Tavousi Tafreshi Page 19

    Damage sustained of electrical transformers in past strong earthquakes led to irrecoverable and severe economic losses of them. The seismic performance evaluation is associated with the loss of proper functioning of the transformer. This study deals with modeling existing isolated electrical transformer structures to evaluate the effects of variables that may affect the seismic performance and dynamic characteristics. The results probabilistically determine the seismic performance acceptability of study isolated electrical transformer structures based on the impact of key structural response parameters on the seismic performance of the transformer. Analyses of systems for a wide range of parameters are performed. The effects of horizontal and vertical near-fault pulse-like ground motions, the displacement capacity of the seismic isolation system, limit states of electrical bushings, and details of the isolation system design are considered. Also, the probability of failure of the transformer under the near-fault excitations with pulse-like characteristics is investigated. The results of this study demonstrate that three-dimensional seismic isolation systems can improve the seismic performance for a wide range of parameters and can be further effective compared with only horizontal seismic isolation and offer the lowest probabilities of failure for all cases of transformer and isolation system parameters.

    Keywords: Electrical transformer, Three-dimensional isolation, Failure performance evaluation, near-fault pulse-like ground motions, Fragility Curves
  • Haleh Meshginghalam, Mehrdad EMAMI Tabrizi *, Mohammad Reza Chenaghlou Page 20

    Classification of soil is a function of the geological conditions of the region, which according to the 2800 earthquake standard, is itself a function of average shear wave velocity, average standard penetration number and average undrained shear strength in cohesive soils in different layers to a depth of 30 meters from the surface. Due to the uncertainties in the mentioned parameters and also considering that the values of these parameters in the real material are not the same as the values obtained from the experimental tests, so for this and determination of these parameters requires the use of statistical and probabilistic methods. Due to the computational complexity of statistical and probabilistic methods, in this research, a fuzzy inference system has been used to the decision of the choice of soil type, which can consider uncertainties without the need for complex mathematical calculations. For this purpose, after determining the effective parameters in determining the soil type, triangular membership functions were selected for them and finally, a fuzzy inference system was designed. A comparison of the results of this study with the results of field research shows the efficiency of the proposed fuzzy inference system.

    Keywords: Soil type classification, 2800 Standard, Uncertainty, Statistical, Probabilistic methods, Fuzzy inference system