فهرست مطالب

نشریه مهندسی عمران
سال پنجاه و چهارم شماره 9 (آذر 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/07/19
  • تعداد عناوین: 20
|
  • سارا کرمی، جهانگیر خزایی*، محمد شریفی پور، روح الله شریفی صفحه 1

    فرآیند رسوب زایی زیستی به عنوان یک روش بهسازی بیولوژیکی خاک به مجموعه ای از واکنش های بیوشیمیایی اشاره دارد که طی آن، رسوب تشکیل شده توسط باکتری ها موجب پیوند دانه های خاک و در نتیجه بهبود خواص آن می شود. نفوذ یکنواخت محلول رسوب زا و به تبع آن توزیع متناسب رسوبات تشکیل شده در حجم خاک است. در پژوهش حاضر پس از بهینه سازی شرایط رسوب زایی، تاثیر روش ساخت نمونه های آزمایش تک محوری در بهسازی بیولوژیکی خاک ریزدانه رسی کرمانشاه با دو باکتری Bacillus megaterium و Lysinibacillus boronitolerans مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاکی از آن است که روش ساخت نمونه (از نظر اضافه کردن مواد رسوب زا) بر میزان بهبود مقاومت فشاری نمونه ها تاثیر قابل توجهی دارد و بیشترین بهبود مقاومت تا 68/2 برابر برای باکتری Bacillus megaterium در روش جذب سطحی اتفاق افتاده است و به طور کلی افزودن مواد رسوب زا به خاک به روش جذب سطحی در جای گیری مناسب رسوب بین دانه های خاک، به نسبت روش اختلاط و تزریق، موثرتر عمل کرده است و در واقع به محلول ها اجازه داده شده که بین دانه های خاک به سمت کنج ها که محل اتصال دانه هاست حرکت کنند و در نتیجه منجر به تشکیل رسوب موثر در محل اتصال دانه ها شوند. همچنین تثبیت بیولوژیکی نمونه ی آزمایش تحکیم، تغییرات نسبت منافذ خاک را از 584/0 به 354/0 وشاخص فشردگی را از 077/0 به 038/0 کاهش داده است و افزودن مواد رسوب زا به نمونه ی آزمایش حدود اتربرگ موجب کاهش شاخص خمیری از 26 به 19 شده است.

    کلیدواژگان: بهسازی بیولوژیکی خاک، رسوب گذاری زیستی، مقاومت فشاری محصور نشده، پلاستیسیته خاک، ژئوتکنیک زیست محیطی
  • الهام قنبری، رضا ضیایی موید*، سید ابوالحسن نائینی صفحه 2

    ساخت نمونه های همگن دارای نسبت تخلخل یکسان در ارتفاع نمونه در آزمایش سه محوری استاتیکی و سیکلی بسیار مهم می باشد زیرا پارامتر نسبت تخلخل بر روی مقاومت نمونه های ماسه ای به ویژه مقاومت روانگرایی تاثیرگذار است. روش تراکم کاهش یافته توسعه یافته روش تراکم مرطوب است که برای ساخت نمونه همگن در خاک های ماسه با ریزدانه روش بسیار مناسبی می باشد. در این تحقیق روش تراکم کاهش یافته برای نمونه سازی در خاک ماسه لای دار کربناتی بوشهر مورداستفاده قرارگرفته و به منظور کنترل همگن بودن نمونه در لایه های مختلف از روش تزریق ژلاتین استفاده می شود. به منظور بررسی تاثیر لای بر کیفیت نمونه های ساخته شده ماسه ای با درصد لای 0 تا 40% درروش تراکم کاهش یافته و رسیدن به یک نمونه همگن تعدادی آزمایش تزریق ژلاتین در نمونه های ماسه لای دار کربناتی بوشهر انجام شده است. نتایج نشان می دهد که با استفاده از تراکم کاهش یافته نمونه سازی همگن در ماسه کربناتی بوشهر امکان پذیر است. با تغییر در درصد لای مقدار پارامتر درصد کاهش تراکم لایه اول (Un مناسب) تغییر می کند. پارامتر Un در درصد لای های کمتر (0، 10 و 20%) به 4 و 6% محدود می شود و در درصد لای بالاتر (30 و 40%) به مقدار 6 و 8% افزایش می یابد. می توان نتیجه گرفت که در درصد لای های کمتر، ذرات لای در بین حفرات ماسه جای می گیرند و این امر باعث می شود که لایه اول با درصد کاهش تراکم کمتری به تراکم هدف نزدیک شود.

    کلیدواژگان: ماسه لای دار کربناته، روش تزریق ژلاتین، تراکم کاهش یافته، درصد لای، نمونه همگن
  • غلامرضا نوری*، مرتضی کمالوند صفحه 3

    در این پژوهش با استفاده از روش اجزای محدود غیرخطی، رفتار اتصالات بتن آرمه تحت بارگذاری جانبی مطالعه می شود. این اتصالات بر پایه آیین نامه های پیشین و بدون ملاحظه ضوابط و جزییات لرزه ای حاضر در آیین نامه های جدید، طراحی شده و از ورق های FRP با اتصال خارجی برای تقویت آنها استفاده گردیده است. در مدل المان محدود پیشنهادی، علاوه بر اعمال مشخصه های رفتار غیرخطی بتن در کشش و فشار، مکانیزهای خرابی ورق های FRP و عملکرد چسبندگی و جدایش در ناحیه فصل مشترک بتن-FRP نیز شبیه سازی شده است. دقت مدل پیشنهادی با مقایسه نتایج عددی به صورت نمودار پوش حاصل از تحلیل سیکلی با داده های شش نمونه آزمایشگاهی پیشین صحت سنجی شد. مشاهده می شود که منحنی های پوش حاصل از این مدل سازی با دقت خوبی مقاومت و تغییرشکل ماکزیمم نمونه ها را پیش بینی می نماید. بر پایه مدل صحت سنجی شده، رفتار اتصالات خارجی دو بعدی، عملکرد سه بعدی اتصالات داخلی و خارجی با در نظر گرفتن اثر دال و تیر جانبی و همچنین تقویت اتصالات به صورت سه بعدی و کاربردی، با استفاده از ورق های FRP و با تمرکز بر نقش ناحیه فصل مشترک، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که دال و تیر عرضی در عملکرد اتصالات معیوب نقش مهمی دارد که می تواند تا بیش از 20 درصد مقاومت نمونه را افزایش دهد؛ همچنین در مدل های تقویت سه بعدی اتصالات، احتمال وقوع جدایش ورق FRP از حالت دو بعدی بیشتر است.

    کلیدواژگان: اتصالات قاب بتن آرمه، تحلیل اجزای محدود غیرخطی، ورق های FRP، بارگذاری سیکلی، چسبندگی فصل مشترک بتن و FRP
  • حمیدرضا احمدی*، علی مهدی اللهیاری، حسن مهدی اللهیاری صفحه 4

    شناسایی آسیب در سازه ها به ویژه در چند سال اخیر به شدت مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش روش جدیدی برای شناسایی آسیب در شاهتیرهای بتنی عرشه پلها ارایه گردیده است. سهولت کاربرد، دقت بالا و کاهش هزینه های پایش از پیش فرضهای در نظر گرفته شده برای ارایه روش جدید بوده است. در این تحقیق با بهره گیری از ابزارهای پردازش سیگنال و هوش مصنوعی ، ویژگی های حساس به خسارت به گونه ای استخراج شده اند که وجود آسیب، شدت و محل آن تنها با استفاده از سیگنال های پاسخ ارتعاش دریافتی از یک حسگر با دقت بسیار بالا و در حدود 99 درصد و درصد خطای کمتر از 1 تعیین گردند. بر اساس روش ارایه شده ابتدا با استفاده از تابع زمان - فرکانس مربعی، سیگنالهای پاسخ دریافتی از سازه با سناریو های مختلف که در حالات سالم و دارای آسیب با درصدهای متفاوت، مورد پردازش واقع شده، سپس با استفاده از این داده ها به عنوان ورودی به شبکه ی عصبی و تعیین خروجی های متناسب نسبت به آن، شبکه ی مورد نظر آموزش داده شده است. به منظور ارزیابی، صحت سنجی و اطمینان از عملکرد روش پیشنهادی، از مدل عددی تیر بتنی و همچنین مدل عددی پل شهید مدنی تبریز در حالت های عادی و نوفه دار استفاده شده است. نتایج محاسبات بیانگر دقت تشخیص بالای این روش و کمترین میزان خطا در تعیین میزان سلامت سازه و همچنین شناسایی موقعیت المان آسیب دیده می باشد.

    کلیدواژگان: شناسایی آسیب، شبکه ی عصبی، توابع زمان-فرکانس مربعی، شاه تیر بتنی، پل
  • شیوا رجاییان، حامد کتابچی*، تقی عبادی صفحه 5

    با توجه به نقش آب در توسعه اجتماعی اقتصادی کشورها و همچنین مشکلات کمی و کیفی منابع آب که باعث ایجاد بحران می گردند، روی آوردن به رویکردی جامع در این زمینه ضرورت می یابد. بر این اساس استفاده از مدیریت یکپارچه منابع آب در برنامه ریزی و سیاست گذاری های منابع آب مورد توجه قرار گرفته است. حسابداری آب به وسیله فراهم آوری مجموعه اطلاعات مورد نیاز به منظور ارزیابی یکپارچه منابع آب مورد استفاده قرار می گیرد. در میان انواع چارچوب های حسابداری آب، سیستم حسابداری زیست محیطی و اقتصادی برای آب یک ابزار مفید بوده که با سیستم اطلاعاتی و پشتیبانی از مدیریت یکپارچه منابع آب می تواند در تصمیم گیری های آگاهانه در موارد مختلف مانند تخصیص منابع آب به طور کارآمد، درک اثرات مدیریت آب بر همه کاربران، بهبود بهره وری آب و غیره به سیاست گذاران کمک کند. در این مطالعه، با استفاده از سیستم حسابداری اشاره شده، حساب های آب مربوط به محدوده مطالعاتی هشتگرد در سال های 1385 و 1395 ایجاد شده و سپس با تولید نشانگرهای منابع آبی، اقتصادی و همچنین اجتماعی، ارزیابی سیستم منابع آب منطقه هشتگرد انجام شده است. نتایج ارزیابی، نشان دهنده وضعیت نامساعد منابع آب محدوده مطالعاتی است به این صورت که بخش کشاورزی با 5/95 درصد مصرف آب بیشترین تاثیر را در بالا بودن مقادیر نشانگرهای تنش آبی نسبی و شدت مصرف آب دارد و علی رغم افزایش مصرف آب، بهره وری اقتصادی در این بخش کاهش یافته است. علاوه بر این با وجود کمبود آب در این منطقه و مقدار کم سرانه آب تجدیدپذیر همچنان مصرف آب رو به افزایش است.

    کلیدواژگان: ارزیابی منابع آب، حسابداری آب، مدیریت یکپارچه، مصرف آب، SEEA-Water
  • فاطمه شهاب الدین، مهدی دهستانی*، حسین یوسف پور صفحه 6

    ارزیابی آسیب پذیری پل ها در برابر خطر سیلاب جهت اتخاذ سیاست های مناسب در تعمیر و تقویت آن ها ضروری است. هدف از مطالعه ی حاضر، ارایه ی یک الگوی نظام مند جهت بررسی رفتار پایه پل ها در برابر خطر سیلاب و حساسیت سنجی رفتار پل ها به پارامتر های سازه ای، ژیوتکنیکی و هیدرولیکی می باشد. یک مدل اجزای محدود غیرخطی سه بعدی با درنظر گرفتن خصوصیات مصالح و تعامل سازه با خاک و آب توسعه داده شده و پارامترهای آن با داده های به دست آمده از آزمایش بارگذاری جانبی یک تک شمع بتنی مدفون در خاک و یک نمونه تک پایه بتنی تحت بار محوری و جانبی صحت سنجی گردید. پس از همگرایی لازم بین نتایج آزمایشگاهی و عددی، مدل یک پایه پل موجود به صورت تحلیلی ساخته شده و رفتار سازه در برابر خطر سیلاب در شرایط متفاوت سازه ای، ژیوتکنیکی و هیدرولیکی بررسی گردید. نتایج نشان دهنده ی مناسب بودن الگوی انتخاب شده برای بررسی رفتار پایه های پل در برابر خطر سیلاب بوده و توانایی این رویکرد را برای شبیه سازی طیف وسیعی از سناریوهای مرتبط با سیلاب برای پل ها نشان می دهد. همچنین مشاهده گردید که رفتار پایه پل ها در برابر بار سیلاب، به پارامترهای ژیوتکنیکی و هیدرولیکی، نسبت به پارامتر های سازه ای حساسیت بیشتری داشته است؛ به گونه ای که با تغییر نوع خاک از دانه ای متوسط به دانه ای سست، جابجایی جانبی سازه 87/1 برابر شده است. همچنین با افزایش شیب طولی کف بستر از 004/0 به 005/0 و کاهش ضریب زبری از 025/0 به 021/0، جابجایی جانبی سازه به ترتیب به میزان 57/2 و 55/6 برابر مقدار اولیه آن تغییر خواهد یافت.

    کلیدواژگان: پل، بتن مسلح، سیلاب، آبشستگی، روش اجزای محدود
  • همت رحیمی، جواد اسفندیاری*، مهرزاد تحملی رودسری صفحه 7

    با توجه به اینکه برخی از ساختمان های بتن مسلح موجود مقاومت مناسبی در برابر بارهای لرزه ای ندارند، لازم است روشی مناسب و اقتصادی جهت مقاوم سازی این ساختمان ها به کار رود. در مقاله حاضر، بررسی آزمایشگاهی تاثیر استفاده از میراگر با شکاف غیر یکنواخت (NSD) در قاب های خمشی بتنی انجام شده است. در تحقیق حاضر 2 مدل شامل قاب ساده و قاب دارای میراگر مورد بررسی قرار گرفت. قاب خمشی بتنی مرجع در مقیاس 1 : 3 مدل سازی شده است، طول تیر و ستون ها به ترتیب 45/1 و 1 متر، ابعاد مقاطع تیر و ستون ها نیز 150 در150میلی متر انتخاب شد. آرماتور گذاری قاب بتنی به گونه ای انجام شد تا در قاب شرایط مقاومت در برابر گشتاور میانی فراهم شود.نتایج نشان داد که در محل اتصال تیر به ستون ترک های عمیق ایجاد شده و سازه دچار خرابی می شود. همچنین در محل اتصال ستون به فونداسیون سازه دچار تغییر شکل های غیر برگشت پذیر و خرابی عمده شده است. بررسی تاثیر میراگر NSD بر تغییر شکل و خرابی نشان داد که میراگر با جذب تغییر شکل های ماندگار می تواند منجر به کاهش خرابی در قاب بتنی شود. به دلیل ظرفیت بالای تحمل تغییر شکل های پلاستیک، دچار کمانش می شود و در محل اتصال، قاب دچار ترک خوردگی می شود. مقدار ماکزیمم افزایش نیروی باربری قاب دارای میراگر بیش از سه برابر بیشتر از قاب بدون میراگر است. نتایج نشان داد که تنش ها و تغییرشکل های پلاستیک در محل میراگر تمرکز پیدا کرده است و عملکرد قاب تقریبا خطی و بدون خرابی است.

    کلیدواژگان: اجزا محدود، میراگر فلزی، قاب خمشی بتنی، محل قرارگیری میراگر، میراگر
  • مجتبی مغربی*، سیده فاطمه خداترس صفحه 8

    تحویل به موقع مصالح و تجهیزات به طبقات یک پروژه ی ساختمانی مرتفع، یکی از چالش های اساسی مدیران پروژه ها است. به منظور حل این چالش، برای حمل و نقل عمودی مصالح، از ابزارهایی مانند بالابر و جرثقیل استفاده می شود. شیوه ی حرکت بالابر بین طبقات ساختمان به طور مستقیم روی زمان اتمام پروژه تاثیرگذار است. بنابراین ارایه یک برنامه زمان بندی بهینه برای حمل ونقل عمودی در یک پروژه بلندمرتبه سازی می تواند منجر به استفاده مناسب از زمان و جلوگیری از ایجاد تاخیر در پروژه گردد. در این مقاله یک مدل ریاضی با درنظر داشتن اولویت فعالیت در شیفت روز و همچنین برآورده سازی بیشترین مقدار تقاضا در دو شیفت متوالی، با هدف کمینه کردن زمان فعالیت بالابر ارایه می شود. مدل پیشنهادی تلاش می کند تقاضای طبقات را تا حد امکان برآورده کند و اگر میزان تقاضا به قدری باشد که امکان رفع تقاضا در مدت زمان دو شیفت متوالی وجود نداشته باشد، با در نظر گرفتن جریمه، بهترین شیوه جابجایی بالابر را بدست می دهد. در نهایت روش پیشنهادی روی یک نمونه داده واقعی مرتبط با یک پروژه بلندمرتبه سازی اعتبارسنجی شده است. مدل پیشنهادی علاوه بر بررسی نمونه ی واقعی نسبت به مدل های معرفی شده در پژوهش های مشابه، برنامه زمان بندی بهینه جابجایی مصالح را برای هر شیفت کاری ارایه می نماید.

    کلیدواژگان: بالابر، زمان بحرانی، حمل و نقل عمودی، مدل ریاضی، بهینه سازی
  • کیومرث قلندری شمامی، میثم عفتی*، سید محمد میرعبدالعظیمی صفحه 9

    یکی از روش های مورد استفاده در زمینه بهبود خواص مخلوط های آسفالتی، استفاده از مواد افزودنی به مخلوط های آسفالتی است. از افزودنی های مورد استفاده که در سال های اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته اند می توان به مواد نانو اشاره کرد که به دلیل ویژگی های منحصر به فردی که دارند بسیار مورد استقبال قرار گرفته اند. در این پژوهش به بررسی اثر نانوگرافن بر مشخصات عملکردی مخلوط های آسفالتی گرم پرداخته شده است. به این منظور قیر در درصد های 1/0، 3/0 و 5/0 درصد وزنی قیر، اصلاح و با انجام آزمایش های درجه نفوذ، نقطه نرمی و ریومتر برش دینامیکی، مقدار نانوگرافن 5/0 درصد انتخاب شد. سپس به منظور بررسی مشخصات عملکردی مخلوط ها آزمایش های بار محوری مکرر، مدول برجهندگی، خستگی به روش کشش غیر مستقیم انجام گرفت. همچنین به منظور بررسی حساسیت رطوبتی مخلوط ها آزمایش های کشش غیر مستقیم بر روی نمونه ها در دو حالت خشک و مرطوب صورت گرفت. نتایج نشان از کاهش تغییر شکل نهایی، افزایش سختی در دماهای 5، 25 و 40 به ترتیب به مقدار 15، 36 و 54 درصد بود. همچنین در برخی از نمونه ها عمر خستگی مخلوط های آسفالتی اصلاح شده در برابر مخلوط های متداول تا 55 درصد بهبود یافت. افزایش شاخص TSR در آزمایش کشش غیر مستقیم نشان از بهبود عملکرد نمونه های اصلاح شده نسبت به نمونه های متداول و کاهش حساسیت آنها در برابر رطوبت بود تا جایی که مقاومت کششی غیرمستقیم نمونه های اصلاح شده در حالت خشک و مرطوب نسبت به نمونه های متداول به ترتیب حدود 23 درصد و 38 درصد افزایش داشته است.

    کلیدواژگان: مخلوط آسفالتی گرم، شیارشدگی، خستگی، حساسیت رطوبتی، نانوگرافن
  • محمد رمضانی، حمید میرزاحسین*، امیرعباس رصافی صفحه 10

    تقاضای روز افزون استفاده از خودروی شخصی در ترکیب با رشد نامتوازن و متراکم کاربری ها در شمال کلان شهر تهران سبب گشته تا جایگاه های عرضه ی سوخت (پمپ بنزین ها) همواره با صف تقاضا روبرو باشند. از طرفی قیمت گزاف زمین در این مناطق احداث جایگاه جدید را مقرون به صرفه نمی سازد. در این مقاله، داده کاربران پمپ بنزین های شمال شهر تهران با روش رجحان بیان شده جمع آوری و با استفاده از نرم افزار تحلیل آماری SPSS تحلیل گردید و از نتایج آن جهت تعریف خصوصیات عامل ها و قوانین تعاملی در نرم افزار مدلسازی عامل-مبنای NetLogo استفاده شده است. در این شرایط، وجود یک خط عبور سریع (با پنج سناریوی مختلف قیمت گذاری) در کنار یک خط معمولی شبیه سازی شد. نتایج نشان داد که اگرچه با اتکا به روش آماری مبتنی بر رجحان بیان شده تعدیل طول صف شلوغ متناسب با افزایش قیمت (سناریوهای 4 و 5) با استقبال بیشتری همراه است اما مدل عامل-مبنا نشان می دهد که محبوبیت سناریوهای ارزان قیمت (سناریوهای 1 و 2) یعنی تعدیل طول صف شلوغ متناسب با کاهش تدریجی قیمت براساس رفتار تعاملی افراد بیشتر موردتوجه کاربران است. این موضوع نشان دهنده آن است که پاسخ های روش رجحان بیان شده در مواردی که رفتارهای تعاملی متوجه کاربران است نمی تواند مورداطمینان باشد. همچنین باتوجه به عدم توازن عرضه و تقاضای ناشی از بافت منطقه از قبیل در دسترس بودن زمین بدون کاربری مشخص و ملاحظه قیمت اراضی، ایجاد یک خط عبور-سریع قیمت گذاری شده راهکاری موثر در تعدیل طول صف و کاهش زمان انتظار است.

    کلیدواژگان: مدیریت تقاضا، مدلسازی عامل-مبنا، صف سوخت گیری، رجحان بیان شده، قیمت اراضی
  • فرامرز مودی*، سالار لشگری، پوریا دشتی صفحه 11

    با توجه به اهمیت روزافزون سازه های ساحلی و وجود شرایط محیطی سخت و خورنده در محیط های ساحلی، تعمیر و نگهداری این سازه ها از اهمیتی بالایی برخوردار شده است. یکی از راه های تعمیر و نگهداری این قبیل سازه ها اجرای لایه پوششی محافظ از ملات های پوششی است. درحالی که ملات های پایه سیمانی به عنوان رایج ترین مصالح برای تعمیر و نگهداری سازه های آسیب دیده شناخته می شوند، در سال های اخیر با توجه به اهمیت آثار زیست محیطی و همچنین در راستای کاهش انرژی مصرفی، استفاده از مواد جایگزین سیمان و ملات های ژیوپلیمری مورد توجه قرار گرفته اند.در تحقیق پیش رو خواص مکانیکی و دوام 6 طرح ملات، شامل 4 طرح ملات پایه سیمانی با جایگزینی سرباره کوره آهن گدازی و دوده سیلیس و 2 طرح ملات ژیوپلیمری با پایه سرباره کوره آهن گدازی و دوده سیلیس که در محیط شبیه سازی شده خلیج فارس عمل آوری شده اند، مقایسه شده است. در این راستا جهت مقایسه خواص مکانیکی از آزمایشات مقاومت فشاری، مقاومت چسبندگی کششی و جمع شدگی و جهت ارزیابی دوام از آزمایشات جذب آب مویینه، نفوذ آب تحت فشار و مهاجرت تسریع شده یون های کلراید در سنین مختلف استفاده گردید. نتایج بدست آمده نشان می دهد که ملات های پایه سیمانی 3 جزیی که دارای مقادیر بیشتری از مواد جایگزین سیمان هستند، می توانند گزینه بهتری نسبت به ملات های پایه سیمانی 2 جزیی و ملات های تعمیراتی ژیوپلیمری برای تعمیر سازه های بتنی آسیب دیده در مناطق ساحلی باشند. در بین سایر مخلوط ها نیز مخلوط ژیوپلیمری با فعال ساز قلیایی پتاسیم هیدروکسید و مخلوط پایه سیمانی با جایگزین 7/5 درصد وزنی دوده سیلیس می توانند به عنوان گزینه های مناسب جهت ترمیم سازه های آسیب دیده معرفی گردند.

    کلیدواژگان: دوام، شرایط محیطی خلیج فارس، ملات پوششی پایه سیمانی، مواد جایگزین سیمان، ملات ژئوپلیمری
  • هادی دشتی*، مبین همتیان صفحه 12

    چکیدهدر حوزه سازه های مدفون یا زیرزمینی، پدافند غیر عامل در واقع همان تلاش برای طراحی، بهسازی و جانمایی مناسب این نوع سازه ها است. مدل سازی عددی و کامپیوتری یکی از بهترین روش هایی است که می توان از آن برای تحلیل مسایل استفاده نمود . در این تحقیق با استفاده از نتایج گذشته صحت نتایج مدلسازی بارگذاری انفجار سطحی مورد ارزیابی قرار گرفته و پس از اطمینان از این مدلسازی، به بررسی سازه مدفون در خاک های متفاوت و سیستم لایه ای پرداخته شده است. در مدلسازی اثر اندرکنش خاک و سازه لحاظ شده و تحلیل به صورت غیرخطی با استفاده از نرم افزار آباکوس انجام گرفته است، سازه در خاک به صورت تک لایه، دو لایه و سه لایه با عمق دفن 8 متر از سطح زمین مدفون شده و به بررسی و مقایسه تغییر مکان و تنش پرداخته شده است. خاک های مورد استفاده در این تحقیق ماسه نرم، ماسه سخت و خاک رس می باشد. نتایج به دست آمده نشان می دهد که، بیشترین جابجایی مربوط به شرایط قرارگیری لایه اول ماسه نرم،لایه دوم ماسه سخت و لایه سوم خاک رس، و کمترین مقدار جابجایی در شرایط خاک تک لایه، حالت ماسه نرم می باشد. همچنین تغییر در جنس و تعداد لایه ها گاهی تا 100 درصد کاهش برای تنش های حاصل و تا 19 درصد برای جابجایی در سازه مدفون را به همراه دارد. این مساله ضرورت تاثیر لایه بندی خاک را در طراحی سازه های مدفون نشان می دهد.

    کلیدواژگان: لایه بندی خاک، انفجار، سازه مدفون، مدلسازی عددی، اندرکنش خاک-سازه
  • نوید سیاه پلو*، سید عبدالنبی رضوی، جواد مسلم زاده صفحه 13

    آیین نامه های لرزه ای، پیش گام در ارایه ضوابط لرزه ای در رفتار غیرخطی سازه ها هستند لیکن معمولا توجه کمتری به دو پدیده اصلی می شود. اول پدیده ضربه سازه های مجاور است که این پدیده می تواند عامل رفتارهای غیرخطی شدید باشد و آیین نامه ها معمولا برای پیشگیری از اثرات آن بر سازه های مجاور، یک درز انقطاع بین دو سازه پیشنهاد می کنند اما در صورت نیاز به بررسی اثر ضربه ساختمان های مجاور با درز انقطاع پیشنهاد شده یا اجرا شده، پیشنهادی ارایه نشده است و دوم، اثرات توالی لرزه ای است. در این مقاله جهت بررسی ضربه ساختمان های خمشی فولادی مجاور یکدیگر در اثر زلزله های متوالی دور و نزدیک گسل از شش زوج قاب فولادی با ارتفاع های متفاوت، با و بدون اختلاف ارتفاع در طبقه همکف استفاده شده است. این قاب ها با استفاده از تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی تحت اثر 24 رکورد زلزله متوالی حوزه دور و نزدیک گسل در قالب سه دسته ترکیب زلزله سکانسی که با توجه به ویرایش چهارم استاندارد 2800 مقیاس شده اند مورد ارزیابی قرار گرفته اند. نتایج حاصل از تحقیق نشان داد که درز آیین نامه مانع از برخورد قاب های مجاور به یکدیگر نگردیده و نیاز به بازنگری داشته ولی به نسبت قاب های در تماس که در اکثر موارد ضربه قاب ها به یکدیگر منجر به فروریزش سازه گردیده، حالت مناسب تری بوده و باعث کاهش خسارات می گردد. نیروی ضربه رفتار قاب های مجاور برخوردکننده را به نسبت رفتارهای مورد انتظار قاب ها در حالت بدون ضربه (قاب های جدا از هم) تغییر داده و پاسخ های متفاوتی را از خود نشان می دهند.

    کلیدواژگان: درز انقطاع، المان گپ، زلزله سکانسی، حوزه دور از گسل، حوزه نزدیک گسل
  • حمید توپچی نژاد*، محمد پاپی صفحه 14

    شبیه سازی پدیده ی برخورد بین اجسام یکی از مسایلی است که همواره در علوم مهندسی مورد توجه بوده است. مدل های بسیاری جهت شبیه سازی این پدیده توسط محققین مختلف ارایه شده است. مدل کلوین-وویت یکی از مدل های مطرح در این زمینه است که به دلیل خطی بودن، مدل ساده ای بوده و از طرفی دقت مناسبی جهت شبیه سازی پدیده برخورد را در بسیاری از موارد دارد. یکی از نقاط ضعف در مدل اولیه کلوین-وویت ایجاد یک نیروی ضربه منفی قبل از جداشدن دو جسم می باشد که خلاف واقعیت بوده و توضیح فیزیکی روشنی برای آن وجود ندارد. البته این نقیصه در مدل های اصلاح شده ای که بعدها توسط محققین دیگر ارایه شد رفع گردید. در این تحقیق با اصلاح رابطه تخمین انرژی مستهلک شده و تعریف ضریبی به نام آلفا حین برخورد دو جسم، ضمن تنظیم انرژی مستهلک شده بین فاز برخورد و جدایش، دقت مدل کلوین-وویت نیز افزایش یافته است. در پایان توانایی مدل جدید در شبیه سازی پدیده برخورد در تخمین انرژی مستهلک شده حین برخورد، تاریخچه زمانی نیروی برخورد و مقدار بیشینه نیروی برخورد نسبت به سایر مدل های ویسکوالاستیک خطی سنجیده شده است. با استفاده از مدل کلوین-وویت جدید ارایه شده می توان پدیده برخورد بین دو جسم را با دقت مناسب تری شبیه سازی نمود.

    کلیدواژگان: برخورد اجسام، ضربه زدن سازه ها، مدل کلوین-وویت، استهلاک انرژی، مدل ویسکوالاستیک خطی
  • سعیده کوهستانی، بیژن سیاف زاده، عبدالرضا سروقد مقدم، مهدی شریفی* صفحه 15

    آسیب پذیری کارخانه های صنعتی به حوادث طبیعی، نگرانی های جهانی را به دلیل ناتوانی عمومی کشورها در پیش بینی میزان تاثیرات و آمادگی برای پیامدهای ناشی از وقوع این دسته از رویدادها، ایجاد کرده است. در این راستا بررسی اثرات لرزه ای بر روی تجهیزات کارخانه ها، یک مسیله ی استراتژیک می باشد. یکی از تجهیزاتی که در عمده کارخانه های صنایع نفت و گاز موجود می باشد مشعل است. مشعل ها دودکش هایی هستند که در آن گازهای اضافی قابل اشتعال قبل از آنکه مشکلی برای تاسیسات به وجود آورند سوزانده می شود. ارزیابی لرزه ای مناسب این دسته از تجهیزات در گذشته مغفول مانده و بررسی دقیق عملکرد لرزه ای این تجهیز می تواند در ارزیابی خسارت های احتمالی وارد بر آنها در زلزله های آینده موثر باشد و نقاط ضعف اجزا این دسته از سازه ها را مشخص کند. در این پژوهش رفتار لرزه ای احتمالاتی دو نمونه از مشعل طراحی و ساخته شده مورد بررسی قرار می گیرد و با استفاده از روش تحلیل دینامیکی افزایشی منحنی شکنندگی و ضریب رفتار آنها استخراج می گردد. نتایج حاصل نشان می دهد در شدت های لرزه ای متعارف مقدار نیاز لرزه ای وارد به سازه اصلی قابل ملاحظه نمی باشند اما در محدوده شدت های نادر احتمال بروز خسارت شدید بر روی مشعل ها وجود دارد. همچنین در مطالعات موردی مذکور عملکرد لرزه ای دکل 4 وجهی نسبت به دکل 3 وجهی مناسب تر بوده هرچند که در مورد ضریب رفتار این دسته از سازه ها به نظر ارزیابی های لرزه ای بیشتری لازم می باشد.

    کلیدواژگان: ارزیابی لرزه ای، تحلیل دینامیکی افزایشی، منحنی های شکنندگی، ضریب رفتار، دکل خرپایی
  • سید ابراهیم نزل آبادی، رضا مکنون*، سید محمدرضا علوی مقدم صفحه 16

    هدف از مقاله حاضر، بررسی تحولات نگرش در قوانین و مقررات ایران از انقلاب مشروطه تا کنون، برای نیل به مدیریت یکپارچه در آب و فاضلاب شهری است. در این دوران، 8 قانون مرتبط با این حوزه در مجلس شورای ملی و 10 قانون در مجلس شورای اسلامی تصویب شده است. با توجه به نتایج به دست آمده، دو بخش منابع آب و جمع آوری فاضلاب بیشتر از سایر بخش ها مورد توجه قرار گرفته است. بخش تصفیه فاضلاب نیز کم ترین فراوانی را دارا است. هم چنین عمده نگرش قوانین این حوزه و راهکارهای ارایه شده در آن از نوع «سیاسی» بوده است. علاوه بر این، در قبل از انقلاب، هیچ قانونی با رویکرد «پیش گیرانه و حفاظتی» وجود نداشته و هیچ یک از قوانین، به ارایه راهکار «آموزشی - ترویجی» نپرداخته است. اما در برخی قوانین بعد از انقلاب، این رویکرد و راهکار مهم و تاثیرگذار مورد توجه قرار گرفته است. هم چنین نخستین متولیان توزیع آب و تصفیه آن در کشور، به ترتیب بر عهده شهرداری و وزارت بهداری بوده است. از طرفی تاسیس وزارت نیرو در سال 1353 موجب شد عمده مسیولیت های مرتبط با این بخش بر عهده آن قرار گیرد. در سال های اول پس از انقلاب نیز همچنان وزارت نیرو عهده دار مسیولیت ها در این حوزه بوده و ساختار جدیدی ایجاد نگردیده است. حدود یک دهه بعد، تشکیل شرکت مادر تخصصی آب و فاضلاب کشور در راس و شرکت های استانی در ذیل آن، نقطه عطفی در این حوزه در کشور ایجاد نمود که تا امروز نیز ماهیت آن حفظ شده است.

    کلیدواژگان: تحولات نگرش، مدیریت یکپارچه، آب و فاضلاب شهری، قوانین، ایران
  • سید فتح الله ساجدی*، سیدحمید هاشمی صفحه 17

    یکی از راه های بهسازی تولید سیمان، جایگزینی بخشی از آن با مواد افزودنی ارزان قیمت و در دسترس است که پوزولان های طبیعی و مصنوعی از جمله این مواد هستند. با توجه به اهمیت کاربرد ملات های سیمانی در ساخت سازه های بنایی و هم چنین تاثیر استفاده از سرباره بر خواص این نوع ملات ها، تاثیر سرباره تولیدی از کارخانه فولاد اهواز که به دلیل تفاوت قابل توجه در ترکیبات شیمیایی آن نسبت به سرباره های متداول در دنیا یک سرباره خاص است، بر خواص ریولوژی، مکانیکی و دوامی ملات ها بررسی شده است. در این تحقیق، تاثیر استفاده از پودر سرباره کارخانه فولاد اهواز در ساخت ملات های سیمان- سرباره ای بررسی شد. پودر این سرباره در درصدهای 20 تا 70 با افزایش های ده درصدی، جایگزین بخشی از سیمان شد و نمونه ها در سنین 28، 56، 91 و120 روزه تحت آزمایش قرار گرفتند. آزمایش-های میز جریان، مقاومت های فشاری، خمشی، و الکتریکی، و همین طور دو آزمایش عمق نفوذ و جذب آب انجام شدند. نتایج نشان داد که پودر سرباره در سنین 28 و56 روزه بر خواص مکانیکی نمونه ها اثر زیادی نداشت، اما در سن 120روزه مقاومت های فشاری و خمشی نمونه های حاوی %20و %30 پودر سرباره، نسبت به نمونه مرجع افزایش داشتند؛ از منظرهای فنی و اقتصادی، %30 به عنوان درصد بهینه جایگزینی پیشنهاد می شود. جذب آب در سن 120 روزه در نمونه های حاوی %20 و %30 سرباره، به ترتیب %30 و %61 و عمق نفوذ آب %25 و %33، نسبت به نمونه مرجع افزایش نشان دادند؛ اما مقاومت الکتریکی به اتدازه %11 و %23 کاهش یافتند.

    کلیدواژگان: سرباره، ملات سیمان- سرباره ای، روانی، خواص مکانیکی، دوام
  • علیرضا عسکری، پوریا حاجی کریمی*، مهرداد احسانی، فریدون مقدس نژاد صفحه 18

    شیارشدگی یکی از خرابی های مهم عملکردی در روسازی های آسفالتی است. توسعه مدل های پیش بینی به منظور جلوگیری و کنترل آسیب های ناشی از این خرابی در سیستم مدیریت روسازی ضروری است. در این مطالعه با کمک الگوریتم شبکه عصبی مصنوعی، مدل هایی برای پیش بینی مقدار خرابی شیارشدگی با استفاده از پایگاه داده برنامه بلند مدت روسازی (LTPP) توسعه داده شده است. این مدل ها برای اقلیم های آب و هوایی سرد و مرطوب، گرم و خشک و سرد و خشک ارایه شده اند. از آنجا که دقت مناسب در عین سادگی جزء مهمترین ویژگی های یک مدل پیش بینی به شمار می رود، با استفاده از روش بهینه سازی چند هدفه NSGA ІІ-MLP متغیرهایی که میزان اهمیت بیشتری در پیش بینی خرابی شیارشدگی دارند، مشخص و به عنوان ورودی مدل درنظر گرفته شدند. سپس با استفاده از متغیر های ترافیکی، آب و هوایی و سازه ای انتخاب شده توسط الگو ریتم ژنتیک، مدل های پیش بینی خرابی شیارشدگی ساخته شده اند. مقدار ضریب تعیین و میانگین مربعات خطا برای مدل ساخته شده در مناطق سرد و مرطوب ومدل مشترک مناطق گرم و خشک و سرد و خشک به ترتیب برابر 96/0، 05/2، 94/0 و 45/3 می باشد. همچنین با انجام تحلیل حساسیت، متغیر هایی که بیشترین اثرگذاری را بر خرابی شیارشدگی در اقلیم سرد و مرطوب دارند، به ترتیب اهمیت سن و اختلاف دمای حداکثر و حداقل روزانه با تاثیر مستقیم و ضخامت روسازی با تاثیر معکوس مشخص گردید. همچنین در اقلیم گرم و سرد خشک به ترتیب متغیر های بار ترافیکی و نفوذ پذیری قیر با تاثیر مستقیم و ضخامت روسازی با تاثیر معکوس بر خرابی از بیش ترین اهمیت برخورداراند.

    کلیدواژگان: شیارشدگی، روسازی انعطاف پذیر، شبکه عصبی مصنوعی، بهینه سازی چندهدفه، الگوریتم ژنتیک
  • محمدحسین تقوی پارسا*، سعید احمدی صفحه 19

    استان سیستان و بلوچستان در جنوب شرقی ایران قرار دارد و از اقلیمی خشک و نامساعدی برخوردار است. به علت تغییرات زیست محیطی از جمله خشک شدن دریاچه هامون و همچنین وقوع بادهای موسوم به 120 روزه، شرایط مناسبی جهت فرسایش بادی خاک منطقه و وقوع طوفان های گردوخاک و نیز حرکت تپه‎های ماسه‎ای با سرعت زیاد فراهم شده است. یکی از روش های جلوگیری از این امر استفاده از بادشکن های طبیعی است. بادشکن ها به عنوان مانعی تعریف می‎شوند که سرعت باد را کاهش داده و معمولا در آنها از پوشش‎های گیاهی به عنوان مانع استفاده می‎شود. کارکرد بادشکن‎ها کاهش سرعت باد، تغییر جهت و زاویه باد در اطراف منطقه بادشکن است با استفاده از مکان یابی و احداث بادشکن‎ها تا حدود زیادی می توان از جابه جایی تپه‎های روان جلوگیری نمود. هدف از این تحقیق تعیین گونه‎های گیاهی مناسب استان جهت احداث بادشکن طبیعی و انتخاب نمونه بهینه با استفاده از روش مبتنی بر فاصله است. همچنین با بررسی های صورت گرفته میزان کاهش سرعت باد قبل و بعد از بادشکن و فاصله مناسب احداث آن از یک منطقه خاص تعیین گردید. در نهایت مشخص گردید که درختان چش و کرت، بنه، گز، تاغ و بادام کوهی جهت کاشت در این منطقه گونه های مناسبی هستند. همچنین با استفاده از روش DBA تعیین گردید که درخت چش و کرت جهت احداث بادشکن از سایر گونه‎ ها بهینه ‎تر است.

    کلیدواژگان: ماسه&lrm، روان، طوفان، بادشکن طبیعی، سیستان و بلوچستان، روش DBA
  • حدیث سعیدی نژاد، فریدون امیدی نسب*، مجتبی حسینی صفحه 20

    امروزه تقابل بسیار نزدیک سازه و معماری، منجر به ابداع سیستم های سازه ای نوینی از جمله سیستم سازه ای دیاگرید و هگزاگرید شده است این سیستم ها به علت کارایی سازه ای و پتانسیل زیباشناختی ارایه شده توسط پیکربندی هندسی منحصر به فرد آن ها مورد توجه بسیاری از معماران و مهندسان سازه قرار گرفته است. سیستم سازهای هگزاگرید از شکلپذیری بالا و سیستم سازهای دیاگرید از سختی بسیار بالایی برخوردار است. استفاده از یک سیستم مناسب سازه ای که بتواند علاوه بر ارضا سه نیاز سختی، مقاومت و شکل پذیری در طراحی سازه، معماری قابل توجهی داشته باشد از مهمترین اصول در زمینه سازه های بلندمرتبه است؛ لذا در این پژوهش ترکیب دو سیستم دیاگرید و هگزاگرید در ارتفاع سازه به منظور بهره بردن از مزایای آن ها در کنار هم پیشنهاد داده شده است. بدین منظور 4 سازه دیاگرید، هگزاگرید، سازه ترکیبی دیاگرید-هگزاگرید و سازه ترکیبی هگزاگرید-دیاگرید با استفاده از نرم افزار ETABS به روش دینامیکی خطی تحلیل و طراحی شده است، سپس عملکرد لرزه ای آن ها با استفاده از تحلیل استاتیکی غیرخطی و با نرم افزار PERFORM 3D از نظر پارامترهای تغییرمکان جانبی، سختی، شکل پذیری، مقاومت جانبی و ضریب رفتار بررسی شد. مقایسه نتایج تحلیل سازه ها نشان می دهد که سازه ترکیبی دیاگرید-هگزاگرید عملکرد مطلوب تری در برابر نیروهای جانبی نسبت به دو سیستم دیاگرید و هگزاگرید دارد.

    کلیدواژگان: ساختمان بلند مرتبه، سیستم سازه ای، سیستم دیاگرید، سیستم هگزاگرید، نیرو جانبی
|
  • Sara Karami, Jahangir Khazaei *, Mohammad Sharifipour, Ruhollah Sharifi Page 1

    The process of biomineralization as a method of biological soil improvement refers to a set of biochemical reactions in which the sediment formed by bacteria causes the grains of soil to graft and thus improve its properties. In the present study, after optimizing the precipitation conditions, the effect of the sample making method on the biological improvement of Kermanshah clay fine-grained soil with two bacteria Bacillus megaterium and Lysinibacillus boronitolerans was studied. The results show that the method of sample making (in terms of adding biocementation solutions) has a significant effect on the improvement of compressive strength of samples. The maximum improvement of soil compressive strength (up to 2.68) occurred for Bacillus megaterium in adsorption method. In general, the addition of solution to the soil by adsorption method has been more effective in the proper placement of sediment between soil grains than the mixing and injection method. It has been more effective and in fact the solutions have been allowed to move between the soil grains to the corners where the grains join, thus resulting in the formation of effective sediment at the grains joint. Also, biological stabilization of the consolidation test sample reduced the soil void ratio change from 0.584 to 0.354 and the compression index from 0.077 to 0.038. The addition of biocementation solutions to the sample of atterberg limits test sample reduced the plasticity index from 26 to 19.

    Keywords: biological Soil improvement, biomineralization, Unconfined Compression Strength, soil plasticity, environmental geotechnics
  • Elham Ghanbari, Reza Ziaie Moayed *, Seyed Abolhasan Naeini Page 2

    Because of the impact of void ratio parameter on liquefaction and static strength of sandy soils, preparation of samples which are homogenous in their heights in monotonic and cyclic triaxial tests is an important issue. Undercompaction method is an extended preparation method of wet tamping that is a suitable procedure to make homogenous sandy soil with fines. In this research, undercompaction method is used in order to prepare samples of carbonated silty sand from Boushehr Port and a method called injection of gelatin solution is used to control the homogeneity of samples. In order to investigate the effect of silt content on homogeneity of prepared samples, Boushehr carbonated sand is mixed with silt percent of 0 to 40%, and gelatin solution is injected in the samples. Results show that samples prepared with undercompaction method are homogenous, also variation of silt content, changes the parameter of reduced compation percent of first layer (Un). In silt percent 0 to 20%, Un parameter limited to 4 and 6%, and in silt percent of 30 to 40%, Un parameter is obtained 6 and 8%. It can be concluded that in lesser percent of silt, intergranular voids of sandy soil are filled with silt particles, thus first layer is compacted close to the desired density, and the final compacted sample is more homogenous than the samples with higher percent of silt.

    Keywords: Carbonated silty sand, gelatin solution injection, undercompation method, silt percent, homogenous sample
  • Gholamreza Nouri *, Morteza Kamalvand Page 3

    In this research, a numerical study has been performed on the seismic behavior of the deficient RC beam-column joints (with non-seismic detailing), and the seismic rehabilitation of these joints by using FRP composite laminates. At first, based on previous experimental studies, a series of RC joint specimen were considered to verification the proposed numerical model. These series of specimens include six RC interior joint specimens with non-seismic detailing and retrofitted with FRP laminates under cyclic loading. Comparison between the load-displacement curves obtained from numerical model with corresponding experimental data show that the proposed model is capable to high accurately predict the response of RC joints under cyclic loading. Then, based on the verified model, the performance of two dimensional (2-D) deficient and strengthened exterior RC joint, three dimensional (3-D) interior and exterior RC joints with considering the effect of slab and beam perpendicular to the plane of frame and also strengthening of (3-D) RC joints with focusing on the behavior of the FRP to concrete interface is evaluated. It was observed that the failure mode of the retrofitted RC exterior specimens, unlike the deficient specimens, is the formation of the plastic hinge in the beam section. In addition, it is seen that the slab and the lateral beam have a significant effect on the performance of deficient joints, which can increase the resistance of the 3-D specimens by more than 20%; also, in 3D strengthened joints, the possibility debonding of FRP laminates from concrete is higher than the 2-D model.

    Keywords: RC beam-column joints, Nonlinear finite element, FRP laminate, Cyclic loading, bond effects FRP-Concrete interface
  • Hamid Reza Ahmadi *, Ali Mahdi Allahyari, Hassan Mahdi Allahyari Page 4

    Damage detection in structures has received much attention, especially in recent years. Due to the importance of bridges, the identification of damage in this type of structure is very significant. In this research, a new method for identifying damage in concrete girders of bridge decks is presented. Ease of use, high accuracy, and reduction of monitoring costs have been considered defaults for presenting the new method. In this research, using signal processing tools and artificial intelligence, damage-sensitive features have been extracted in such a way that the damage with its severity and location is determined with very high accuracy (about 99%) and error percentage less than 1. In fact, damage can be detected with such accuracy only by using vibration response signals received from a sensor. According to the proposed method, the response signals received from the structure in healthy and damaged conditions are processed using the time-frequency function. Then the processing results are defined as inputs to the neural network, and the appropriate outputs are determined. In other words, the neural network is trained. To evaluate, validate and ensure the performance of the method, the numerical model of concrete beams and the numerical model of Shahid Madani Bridge in Tabriz in normal and noisy conditions have been used. The results of the calculations show the high diagnostic accuracy of this method and the least amount of error in determining the health of the structure as well as identifying the location of the damaged element.

    Keywords: damage detection, Neural Network, Square Time-Frequency Distribution, Concrete Girder, Bridge
  • Shiva Rajaeian, Hamed Ketabchi *, Taghi Ebadi Page 5

    Considering the role of water in the socio-economic development of countries as well as the quantitative and qualitative problems of water resources that cause crises, it is necessary to take a comprehensive approach in this field. Accordingly, the use of integrated water resources management in planning and policy-making of water resources has been considered. Water accounting is used to provide an integrated assessment of water resources by provision of needed data set. Among the various water accounting frameworks, the system of environmental-economic accounting for water is a suitable tool that, with its information system and support for integrated water resources management, can help policy-makers to make informed decisions in various fields, such as water allocation, improving water efficiency, and so on. In this study, by using the mentioned framework, water accounts related to Hashtgerd study area in 2006 and 2016 were compiled. Then, by production of water resources, economic and social indicators, the assessment of water resources system in the area has been conducted. The results indicate the critical status of water resources in the study area in such a way that the agricultural sector with 95.5% of water consumption has the greatest impact on the high values of relative water stress and water consumption intensity and although water consumption has increased, economic water productivity in this sector has declined. In addition, despite the state of water scarcity and the low per capita amount of renewable water resources, water consumption is still increasing.

    Keywords: Integrated Management, Water consumption, Water recourse assessment, Water accounting, SEEA-Water
  • Fateme Shahaboddin, Mehdi Dehestani *, Hossein Yousefpour Page 6

    Evaluating the vulnerability of bridges to flooding is essential for risk-informed planning of their maintenance. This paper aims to develop a systematic model for investigating the behavior of bridges at the time of flooding, in which structural, geotechnical, and hydraulic parameters are considered. A three-dimensional finite element model of reinforced concrete bridge piers was developed, in which the material nonlinearity and the interactions between the pier and the surrounding soil and the flood water were considered. The parameters used in the model were validated based on experimental data from a single pile and a reinforced concrete column under axial and lateral loading. The validated modeling approach was then used to simulate an existing bridge pier, for which the structural, geotechnical, and hydraulic parameters were varied to evaluate the effective parameters. The results showed that the presented modeling approach is capable of providing reliable predictions of the performance of bridge piers at the time of flooding, which makes it suitable for practical vulnerability assessment of bridges. Moreover, it was observed that the behavior of the bridge piers against floods was more sensitive to geotechnical and hydraulic parameters than structural parameters, to the level that by changing the soil type from medium sand to loose sand, the lateral displacement of the structure is 1.87 times. Also, by increasing the longitudinal slope from 0.004 to 0.005 and decreasing the roughness coefficient from 0.025 to 0.021, the lateral displacement of the structure will change to 2.57 and 6.55 times its initial value, respectively.

    Keywords: Bridge, Reinforced concrete, Flood, Scour, finite element method
  • Hemat Rahimi, Javad Esfandiari *, Mehrzad Tahamouliroudsari Page 7

    One of the most widely used structural systems in existing buildings are reinforced concrete moment resisting frames that offer high ductility and acceptable strength when lateral loads are applied. In the present paper, a laboratory and numerical study of the effect of using non-uniform gap (NSD) dampers in concrete frames has been performed. In the present study, 2 models including a simple frame and a frame with a damper were examined. The reference concrete flexural frame is modeled in a 1: 3 scale, the lengths of beams and columns in the laboratory sample were 1.45 and 1 m, respectively, and the dimensions of beam and column sections were 150 by 150 mm. Reinforcement of the concrete frame was done in such a way as to provide medium torque resistance conditions in the frame. Displacement control loading was used. To study the behavior of the studied samples, force-displacement diagrams of the models were extracted. The results showed that deep cracks were created at the junction of the beam to the column and the structure was damaged. Also, at the junction of the column with the foundation of the structure, it has undergone irreversible deformations and major damage. The study of the effect of NSD damper on deformation and failure showed that the damper can reduce the damage in the concrete frame by absorbing permanent deformation. The results showed that the stresses and deformations of the plastic are concentrated in the damper and the frame performance is almost linear and without damage.

    Keywords: finite element, Metal damper, concrete bending frame, Damper Location, NSD damper
  • Mojtaba Maghrebi *, Seyede Fateme Khodatars Page 8

    Timely delivery of materials and equipment to the floors of a high-rise construction project is one of the main challenges for project managers. To solve this challenge, tools such as lifts and cranes are used to transport materials vertically. For the reasons explained in the text of the article, the lift is a more suitable option for the vertical movement of materials in high-rise buildings. The way the lift moves between the floors of the building and the amount of material moved by the lift in each round directly affect the completion time of the project. Therefore, providing an optimal schedule for vertical transportation of materials in a high-rise project can lead to proper use of time and prevent delays in the project. In this paper, a mathematical model with the priority of activity in the day shift and also meeting the maximum amount of demand in two consecutive shifts, to minimize the time of lifting activity is presented.The proposed model tries to meet the demand of the classes as much as possible, and if the demand is so high that it is not possible to meet the demand during two consecutive shifts, considering the fine, it gives the best way to move the lift. Finally, the proposed method is validated on a real data sample related to a high-rise project. The proposed model, in addition to examining the actual sample compared to the models introduced in similar studies, provides an optimal material handling schedule for each work shift.

    Keywords: lift, Critical time, Vertical transportation, Mathematical model, optimization
  • Kiumars Ghalandari Shamami, Meysam Effati *, Seyed Mohammad Mirabdolazimi Page 9

    One of the methods to improve the properties of asphalt mixtures is using additives. One of the additives that have received a lot of attention in recent years is nanomaterials, which have been very popular due to their unique characteristics. In this study, the effects of nanographene on the performance characteristics of hot asphalt mixtures have been investigated. For this purpose, bitumen was modified in 0.1%, 0.3%, and 0.5% (by weight of bitumen) and by performing bitumen tests, the optimal amount of nanographene selected was 0.5%. Then, in order to evaluate the performance characteristics of the mixtures, repeated axial load tests (RLA), indirect tensile strength modulus (ITSM), and indirect tensile fatigue test (ITF) were performed. Besides, in order to evaluate the moisture sensitivity of the mixtures, indirect and compressive tensile tests were performed on the samples in both dry and wet conditions. The results showed a decrease in the final deformation, an increase in stiffness at temperatures of 5, 25, and 40 by 15, 36, and 54%, respectively. Also, in some samples, the fatigue life of modified asphalt mixtures was improved by up to 55% compared to conventional mixtures. Increasing the TSR index in the indirect tensile test indicates an improvement in the performance of the modified sample compared to conventional samples and a decrease in their sensitivity against moisture, to the extent that the indirect tensile strength of the modified sample in dry and wet conditions compared to conventional samples Increased by 23% and 38% respectively.

    Keywords: Hot Mix Asphalt, Rutting, Fatigue, Moisture sensitivity, Nano-graphene
  • Mohammad Ramezani, Hamid Mirzahossein *, Amir Abbas Rassafi Page 10

    The increasing demand for private cars and the unbalanced and dense growth of land-uses in the north of Tehran metropolis have caused fuel supply stations (gas stations) to always face the demand queue. On the other hand, the exorbitant price of land in these areas does not make the construction of a new location cost-effective. Demand management policies such as increasing the cost of using the facility are the possible solution to solve such problems. In this paper, the gas station users' data in the north of Tehran were collected using the stated preference method and analyzed using SPSS statistical analysis software to define the agent features and build agent-based modeling. The survey results were used to define the characteristics of factors and interactive rules in NetLogo simulation software. Then, the existence of a fast-passing line (with five different pricing scenarios) was simulated compared to the normal condition. The results showed that although the price increase scenarios (scenarios 4 and 5) are more welcome by relying on the statistically-based stated preference method, the agent-based simulation shows the popularity of cheap scenarios (scenarios 1 and 2) based on the interactive behavior of people are more valid. This indicates that the stated preference method's responses cannot be reassured in cases where interactive behaviors exist. Also, due to the imbalance of supply and demand due to the region's context, creating a tolled high-speed passing line is an effective solution to adjust the queue length and reduce waiting time.

    Keywords: Demand Management, Agent-Base Modeling, Refueling Queue, Stated Preference, Land Price
  • Faramarz Moodi *, Salar Lashgari, Pooria Dashti Page 11

    Due to the importance of coastal structures and the existence of destructive environmental conditions near the shores, the maintenance of these structures is more important. One of the ways to maintain such structures is to apply a protective coating layer of mortar. In recent years, due to the importance of environmental impacts and also in order to reduce energy consumption, geopolymer mortars have been considered as an appropriate alternative. Geopolymers are inorganic aluminosilicate compounds in which instead of cement, a matrix of aluminosilicate materials, which is activated by alkaline activators, plays the role of cement paste in the mortar.In this research, mechanical properties and durability of 6 mortar mix designs, including 4 cement-based mortar mixtures containing supplementary cementitious materials and 2 geopolymer mortar combinations with slag and silica fume that cured in the simulated Persian Gulf environment has been compared. To compare the mechanical properties, compressive strength, tensile strength, and drying shrinkage tests were conducted. Also, the capillary water absorption, water penetration under pressure, and rapid chloride migration tests are performed to evaluate the durability.The results of this study display that ternary cement-based mortar that has higher amounts of SCMs is a better choice than binary cement-based mortars and geopolymer repair mortars for repairing damaged concrete structures in coastal areas. Among other mixtures, the geopolymer mixture with potassium hydroxide as an alkaline activator and the cement-based mixture with a replacement of 7.5% by weight of silica fume can be introduced as suitable materials for repairing marine structures.

    Keywords: Durability, Persian Gulf simulated environment, Chloride ions attack, Supplementary cementitious materials, Geopolymer mortar
  • Hadi Dashti *, Mobin Hematyan Page 12

    In the field of buried or underground structures, passive defense is in fact the same effort to design, improve and place these types of structures properly. Numerical and computer modeling is one of the best methods that can be used to analyze problems. In this research, using the previous results, the accuracy of surface explosion loading modeling results has been evaluated, and after ensuring this modeling, the structures buried in different soils and the layered system have been investigated. In modeling the effect of soil-structure interaction is considered and the analysis is performed non-linearly using Abacus software. The structure is buried in the soil as a single layer, two layers and three layers with a burial depth of 8 meters above the ground and a comparison of displacement and stress is discussed. The soils used in this research are soft sand, hard sand and clay. The results show that the highest displacement is related to the conditions of placement of the first layer of soft sand, the second layer of hard sand and the third layer of clay, and the lowest amount of displacement is related to the conditions one layer of soft sandy soil. Also, changes in the material and number of layers sometimes lead to a reduction of up to 100% in the resulting stresses and up to 19% in the displacement in the buried structure. This issue shows the necessity of the effect of soil layering in the design of buried structures.

    Keywords: Soil Layering, Explosion, Buried Structure, Numerical modeling, Soil-structure interaction
  • Navid Siahpolo *, Seyed Abdonnabi Razavi, Javad Moslemzadeh Page 13

    Seismic codes are a pioneer in providing seismic criteria in the nonlinear behavior of structures, but usually less attention is paid to the two main phenomena. The first is the phenomenon of impact of adjacent structures, which can cause severe nonlinear behaviors, and regulations usually suggest a discontinuous joint between two structures to prevent its effects on adjacent structures, but if necessary, the impact of pounding with a discontinuous joint is investigated. Or implemented, no proposal is presented, and the second is the effects of seismic sequencing. In this paper, in order to investigate the impact of adjacent steel moment structures due to successive earthquakes near and far fault, six pairs of steel frames with different heights, with and without height difference on the ground floor have been used. These frames have been evaluated using nonlinear time history analysis under the effect of 24 consecutive earthquakes in the near and far faults in the form of three sequential seismic composition scales that have been scaled according to the fourth edition of the 2800 standard. The results of the study showed that the joint seam did not prevent adjacent frames from colliding with each other and needed to be reviewed, but compared to the frames in contact, which in most cases hit the frames together led to the collapse of the structure, is more appropriate and reduces damage. Impact force changes the behavior of adjacent colliding frames relative to the expected behaviors of the frames without impact and exhibits different responses.

    Keywords: Discontinuity joint, Gap element, Sequential earthquake, near-fault, Far-fault
  • Hamid Toopchi-Nezhad *, Mohammad Papi Page 14

    The effective simulation of collision between two adjacent structures has always been of interest in structural engineering. Several analytical models have been proposed by different scholars to simulate this phenomenon. The Kelvin-Voigt Model is one of the popular ones due to its linearity, and ease of application. In this study, a parameter (coefficient α) is introduced in the original Kelvin-Voigt Model to calculate the energy dissipation both in compression and restitution (separation) phases of the contact. Besides, the accuracy of the modified model has been improved by presenting a new equation for the estimation of damped energy. Furthermore, the tensile force is eliminated in the restitution phase. The effectiveness of the proposed modified model in the simulation of the collision was examined by comparing the results with those of the original model, as well as previous experimental studies. The mean relative error between the selected coefficient of restitution before the collision and the coefficient of restitution after the collision that was evaluated by different models were compared. The modified model proposed in this study showed the least error values among all of the other models. This indicated the ability of the model to estimate the damped energy with better accuracy. The results of this research study indicate that the proposed modified Kelvin-Voight Model is effective in the simulation of collision between two structures.

    Keywords: Collision of Bodies, Pounding of Structures, Kelvin-Voigt Model, Damping Energy, Linear Viscoelastic Model
  • Saeedeh Koohestani, Bijan Sayyafzadeh, Abdolreza Sarvghad Moghadam, Mahdi Sharifi * Page 15

    The vulnerability of industrial plants to natural hazards has made world worries because of countries general disability about the prediction of the level of effects and preparedness for the consequences of these types of events. For this purpose, seismic assessment of plant equipment is a strategic issue. One of the most equipment that is used in most oil & gas plants is stack flares. Stack flares are a type of stacks that are used for burning additional flammable gases before causing any other problem for other plant facilities. Proper seismic assessment of this type of equipment has been missed in the past and its exact performance evaluation can be effective in determining probable damages in future earthquakes and distinguishing the weakness of components of this type of structure. In this study probabilistic seismic behavior of two designed and constructed stack flares are investigated and using incremental dynamic analysis their fragility curve and behavior factor are calculated. Results show that in ordinary intensities, the seismic demand of these structures is not considerable but in range of rare intensities, extreme damages are probable. Also, in the above case studies, the performance of 4 side stack with respect to 3 side stack was more proper, and seems more assessment is needed on the suggested behavior factor by codes.

    Keywords: seismic assessment, Incremental dynamic analysis, Fragility curve, behavior factor, Truss tower
  • Seyed Ebrahim Nazlabadi, Reza Maknoon *, Mohammad Reza Alavi Moghaddam Page 16

    The main purpose of this study is to investigate the attitude changes of integrated management of urban water/wastewater in the Iran's parliamentary laws since the Constitutional Revolution. During this period, the National Parliament and the Islamic Parliament have ratified eight and ten laws regarding this field, respectively. According to the obtained results, water resources and wastewater collection have been considered more than other sections of the cycle and wastewater treatment sector has had the lowest frequency. In this regard, the main attitude of the laws and the presented solutions have been "political". In addition, before the Islamic Revolution, there were no laws with a "preventive and protective" approach and none of the laws provided an "educational-promotional" solution. However, after the Islamic Revolution, this important and effective approach has been considered in some laws. The initial national authorities for water distribution and treatment were the Municipality and the Ministry of Health, respectively; however, the major responsibilities of this sector were left to the Ministry of Energy since its establishment in 1974. In the first years after the Islamic Revolution, the Ministry of Energy was still responsible for this field and no new authority had been created. About a decade later, the holding of National Water and Wastewater Company formed as the head of authority and the provincial companies were created as its subsets, which was the milestone of integrated urban water and wastewater management in the country; the original nature of this authority has been preserved so far since its formation.

    Keywords: Attitude Change, Integrated Management, Urban Water, Wastewater, Laws, Iran
  • Seyed Fathollah Sajedi *, Seyed Hamid Hashemi Page 17

    One way to improve cement production is to replace some of it with inexpensive and available additives. Considering the importance of using cement mortars in the construction of masonry structures, the effect of slag produced by Ahwaz Steel Plant, which is a special slag due to significant differences in its chemical composition compared to common slags in the world. The rheological, mechanical and durability properties of mortars were studied. The effect of using slag powder from Ahwaz Steel Plant on the production of cement-slag mortars was investigated. The powder of this slag was replaced with a part of cement at 20% to 70% with 10% increases and the specimens were tested at the ages of 28, 56, 91 and 120 days. Flow table, compressive, flexural, and electrical strength as well as two penetration depth and water absorption tests were performed. The results showed that slag powder at 28 and 56 days of age did not have much effect on the mechanical properties of the specimens, but at 120 days of age the compressive and flexural strengths of specimens containing 20% and 30% of slag powder increased compared to the reference sample; From a technical and economic point of view, 30% is suggested as the optimal replacement percentage. Water absorption at 120 days of age in specimens containing 20% and 30% slag increased by 30% and 61% and water penetration depth of 25% and 33%, respectively, compared to the reference specimen; but the electrical resistance decreased by 11% and 23%, respectively.

    Keywords: Slag, Cement-slag mortar, Consistency, Mechanical Properties, Durability
  • Alireza Askari, Pouria Hajikarimi *, Mehrdad Ehsani, Fereidoon Moghadas Nejad Page 18

    Rutting is one of the major deteriorations of asphalt pavement significantly impact on road safety and service quality. Forecasting models are necessary to prevent and control the damage caused by this deterioration in the pavement management system. In this study, using the artificial neural network algorithm, models have been developed to predict the amount of rutting deterioration using the long-term pavement performance (LTPP) database. These models have been developed for wet freeze, dry freeze, and dry no freeze climates. Since proper accuracy and simplicity are the most important features of a prediction model, using the NSGA ІІ-MLP multi-objective optimization method, the more important variables in predicting rutting deterioration are identified and selected as the model input. Then, using traffic, climatic and structural variables selected from the genetic algorithm, rutting deterioration prediction models were developed. The coefficient of determination and the mean squared error for the model made in the wet freeze zone and the common model of dry freeze and dry no freeze zones are equal to 0. 96, 2.05, 0.94 and 3.45, respectively. Also, by performing sensitivity analysis, the effect of input data of each model on rutting deterioration was determined. Among the variables that have the greatest impact on rutting deterioration are the cumulative maximum and minimum daily temperature difference per year, pavement age, asphalt layer thickness, annual equivalent single axle loads, and bitumen penetration.

    Keywords: Rutting, flexible pavement, artificial neural network, Multi-objective optimization, genetic algorithm
  • Mohmmad Hossein Taghavi Parsa *, Saeed Ahmadi Page 19

    Sistan and Baluchestan province is located in the southeast of Iran and has a dry and unfavorable climate. The drying up of Lake Hamoon, as well as the 120-day winds, have provided suitable conditions for wind erosion and the occurrence of dust storms, which cause sand dunes to move at high speeds. By locating and constructing windbreaks, the movement of flowing hills can be largely prevented. The purpose of this study is to determine the suitable plant species of the province for the construction of windbreaks and select the optimal sample using the distance-based method. It is important to find the best option for use as a natural windbreak that, in addition to adapting to the climate of the region, has the best response and also does not lead to high costs. In this study, the rate of decrease in wind speed before and after the windbreak and the appropriate distance of its construction from an area were determined by studies. Finally, it was found that Chesh and Kurt, coriander, turmeric, hawthorn and almond trees are suitable for planting in this area. The distance-based method (DBA) defines good values of traits in a process by defining the optimal state. Using this method, it was found that the eye and plum tree is more suitable for constructing windbreaks than other species.

    Keywords: Flowing sand, storm, natural windbreak, Sistan, Baluchestan, DBA method
  • Hadis Saeidi Nezhad, Fereydoon Omidinasab *, Mojtaba Hosseini Page 20

    Nowadays, the close confrontation between structure and architecture has led to the invention of new structural systems, such as structural system of Diagrid and Hexagrid. These systems have attracted the attention of many architects and structural engineers due to their structural efficiency and architectural aesthetic potential provided by their unique geometric configuration. Hexagrid structural system has high ductility, and Diagrid structural system has high stiffness. One of the most important principles in the field of high-rise structures is the use of an appropriate structural system that have a significant architecture, in addition to satisfying the three requirements of stiffness, resistance, and ductility in the design of the structure. Therefore, in this thesis, the combination of two systems of Diagrid and Hexagrid at the height of the structure in order to take advantage of their benefits is proposed. For this purpose, four structures of Diagrid, Hexagrid, Diagrid-Hexagrid compound structure and Hexagrid-Diagrid compound structure were analyzed and designed using linear dynamic method with ETABS software. Then, their seismic performance was evaluated with PERFORM 3D software using non-linear static analysis in terms of lateral displacement, stiffness, ductility, lateral resistance and behavior factor. Comparison of the structural analysis results shows that Diagrid-Hexagrid compound structure has a more favorable performance against lateral forces than the two systems of Diagrid and Hexagrid.

    Keywords: tall buildings, Structural systems, Diagrid system, Hexagrid system, Lateral Force