فهرست مطالب

نشریه مهندسی سازه و ساخت
سال دهم شماره 1 (پیاپی 66، فروردین 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/01/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • محمد وحیدی، آرمین عظیمی نژاد*، مریم فیروزی نظام آبادی، محمود هریسچیان صفحات 5-24
    سازه هایی نظیر پلها در طول عمر بهره برداری خود در معرض انواع خسارات ریز و کوچک قرار می گیرند. با توجه به اهمیت و نقش این دسته از سازه ها در حوزه حمل و نقل ، تشخیص به موقع خسارت در آنها از جایگاه ویژه ای برخوردار است. از این رو در این تحقیق یک روش نوین و کارآمد برای تشخیص و تخمین خسارات ریز و کوچک در پل ها ارایه گردیده است. روش ارایه شده بر مبنای ترکیب المان محدود طیفی و شاخص انرژی کرنشی مودال برای تشخیص موقعیت خسارت بوده و از تکنیک رگرسیون بردار پشتیبان جهت تخمین میزان شدت خسارت استفاده شده است. برای مدلسازی المان هشت گره ای جدید که دارای ویژگی های المان محدود طیفی می باشد در نرم افزارOpenSees تعریف گردید. سپس جهت مدلسازی خسارات ریز و کوچک به ترتیب از یک تیر یک دهانه و یک تیر دو دهانه فولادی با تکیه گاه های ارتجاعی استفاده شده است. جهت تشخیص خسارات در گام اول پس از تحلیل مودال سازه ها به محاسبه شاخص انرژی کرنشی مودال پرداخته تا موقعیت خسارات در سازه تشخیص داده شود. در گام دوم با استفاده از شاخص های انرژی کرنشی مودال محاسبه شده در گام قبل به آموزش شبکه های رگرسیون بردار پشتیبان برای تخمین میزان شدت خسارات پرداخته می شود. نتایج کاربرد روش دو مرحله ای ارایه شده نشان دهنده دقت مناسب و عملکرد مطلوب آن می باشد
    کلیدواژگان: تشخیص خسارت، المان محدود طیفی، شاخص خسارت انرژی کرنشی مودال، تیر فولادی، رگرسیون بردار پشتیبان
  • محمد شرکا، احسان الله اشتهاردیان*، سید وحید فقیهی، مجتبی عزیزی صفحات 25-42

    نداشتن درک صحیح از محصول نهایی پروژه ها، یکی از اصلی ترین علل افزایش هزینه نسبت به برنامه اولیه در صنعت ساخت وساز است که سرمنشا بسیاری از اختلافات بین ارکان اصلی پروژه هاست. استفاده از فناوری های نوین، کشورهای توسعه یافته را کمک کرده تا در کنترل هزینه پروژه ها پیشرو باشند. واقعیت مجازی یکی از فناوری های جدید سال های اخیر است که در بسیاری از صنایع از جمله صنعت ساخت وساز ورود کرده و در مدت زمانی کوتاه تاثیرات مثبت زیادی در حوزه های مختلف مدیریت پروژه از جمله مدیریت هزینه از خود به نمایش گذاشته است. باتوجه به قابلیت های کلیدی این فناوری در زمینه ایجاد درک صحیح از محصول نهایی به کمک تصویرسازی، و همچنین تاثیر پررنگ نازک کاری بر افزایش هزینه پروژه های ساختمانی به دلیل ایجاد تغییرات مکرر در حین اجرا، پژوهش حاضر محدود به بررسی تاثیر واقعیت مجازی بر کاهش هزینه در مرحله نازک کاری پروژه های مسکونی می باشد. برای دستیابی به اهداف پژوهش، نخست با مطالعه ادبیات پیشین، 39 عامل افزایش هزینه پروژه های ساختمانی استخراج شد که دوباره کاری، تغییرات طراحی در حین اجرا و نوسان قیمت مصالح تاثیر گذارترین عوامل بر افزایش هزینه نازک کاری پروژه ها شناخته شدند. سپس با استفاده از یک پرسشنامه، توسط 10 متخصص باتجربه اعتبارسنجی شد تا از درستی آنها در صنعت ساختمان ایران نیز اطمینان حاصل شود. در گام دوم، بستری جهت پیاده سازی واقعیت مجازی طراحی و ساخته شد تا ضمن ارایه تصویری صحیح از محصول پروژه، با ارایه اطلاعات مدیریتی، تجربه استفاده از این فناوری را به عوامل اصلی پروژه بدهد. سپس به کمک مصاحبه ای با سوالات بسته، میزان تاثیر واقعیت مجازی بر کاهش هر یک از عوامل افزایش هزینه پروژه های مسکونی سنجیده شد.

    کلیدواژگان: واقعیت مجازی، افزایش هزینه، نازک کاری، پروژه های مسکونی، صنعت ساخت
  • سعیده قائمی فرد، امین قنادی اصل* صفحات 43-75
    کنترل ارتعاش سازه های مهندسی ، تحت برخی از بار ها همانند زلزله و باد و... در دهه های ا خیر به طور گسترده مورد بررسی قرار گرفته است. موضوع کنترل ارتعاش ، در بسیاری از سازه ها مانند ساختمان های بلند ، پل ها ، توربین های بادی ، فنداسیون های دارای ارتعاش اضافی در صنعت و حتی سازه های معمولی به منظور حفظ نمودن رفتار یک سازه در محدوده مجاز استفاده می شود. در این مقاله ، برخی از مطالعات اخیر در زمینه کنترل بهینه سازه ها بررسی شده است سعی گردیده تا مروری جامع بر مقالات مطرح شده در زمینه طراحی بهینه سیستم های کنترل شناخته شده از جمله میراگر جرمی تنظیم شونده (فعال ، غیر فعال و نیمه فعال) ، میراگر ویسکو الاستیک و جدا سازی پایه (غیرفعال و نیمه فعال) ، میراگر ویسکوز مایع (غیر فعال و نیمه فعال) و تاندون فعال با توجه ویژه به مطالعات انجام شده در دهه های گذشته، انجام پذیرد. همچنین با توجه به قابلیت میراگر های اصطکاکی به دلیل سادگی، قابلیت اطمینان و حداکثر اتلاف انرژی، به عنوان یک دستگاه اتلاف انرژی، به ویژه برای تقویت لرزه ای سازه های مهندسی، مروری مختصر بر بهینه سازی میراگر های اصطکاکی انجام پذیرفته است.
    کلیدواژگان: کنترل سازه، بهینه سازی، الگوریتم های فرا ابتکاری، میراگر اصطکاکی، خطرلرزه ای
  • مهدی غیاثوندان، مهدی علیرضائی*، سید محمد میرحسینی، احسان الله ضیغمی صفحات 76-94
    یکی از روش های کاهش نیروی زلزله استفاده از سیستمهای قاب مهاربندی زانویی میباشد. در این روش، اعضای قطری مهاربند به عضو زانویی متصل می شود. وظیفه اعضای مهاربندی ایجاد سختی و وظیفه عضو زانویی ایجاد شکل پذیری همانند یک میراگر تسلیم-شونده می باشد. در این روش با ترکیب مهاربند های دروازه ای (Y شکل) با اعضای زانویی به نتایج جدیدی دست یافتیم. در این راستا سه نمونه قاب مهاربندی پیشنهادی در محل آزمایشگاه سازه تحت آزمایش تجربی مطابق پروتکل بارگذاری ATC-24 قرار گرفت که نتایج موید عملکرد مطلوب این سیستم لرزهای به همراه جذب انرژی و رفتار مناسب در پایداری این طرح می باشد و از ظرفیت خوبی در استهلاک انرژی برخوردار است و در جابجایی های کمتر قاب، المان زانویی سریعتر فرایند جذب انرژی را آغاز می نماید. استفاده از سیستم مهاربند زانویی به دلیل راحتی در تعویض می تواند جایگزین مناسبی برای سیستم مهاربندی باشد. رفتار منحنی های هیسترزیس تغییر شکل- نیرو نتایج مطلوبی حاصل می نماید که آزمایشات تجربی نشان داد که این سیستم دارای تعدیل نیروی فراوان خواهد بود. ترکیب قاب پیشنهادی چون سختی اولیه و مقاومت بالایی ندارند، بنابراین در زلزله های با شدت کم نیز عملکرد خوبی خواهند داشت. با بررسی مقادیر مختلف پاسخ های سازه ها، مکانیزم شکست سازه در محدوده قسمت پلاستیک سیستم مهاربند زانویی از شکل پذیری قابل قبولی برخوردار بودند. همچنین در این نوع مهاربند نشان داده شد که با حرکت کردن گره میانی به سمت گوشه قاب و افزایش خروج از مرکزیت این نقطه، سختی قاب کمتر شده و در نتیجه پریود ارتعاش طبیعی مهاربند افزایش و در پی آن جابجایی سیستم تحت بار ثابت افزایش می یابد. در جهت سنجش روش پیشنهادی با سیستم های رایج یک قاب با مهاربند قطری نیز در نرم افزار المان محدود آباکوس مدلسازی گردید که نتایج نشان دهنده رفتار خوب این سیستم است.
    کلیدواژگان: قاب مهاربند زانویی، قاب مهاربند دروازه ای (Yشکل)، منحنی هیسترزیس، مطالعات تجربی، سختی و شکل پذیری
  • رضا محمدعلی نژاد، میثم بیات*، بهرام نادی، سیروس پاکباز صفحات 95-113

    درک رفتار گروه شمع مجاور شیروانی عامل مهمی در طراحی سازه های مجاور شیروانی است. در خصوص ظرفیت باربری قایم و ضریب راندمان گروه شمع مجاور شیروانی تحت بارگذاری قایم تحقیقات بسیار کمی صورت پذیرفته است؛ لذا مطالعه در خصوص رفتار گروه شمع مجاور شیروانی تحت بارگذاری محوری از اهمیت خاصی برخوردار است. هدف از این تحقیق بررسی و مقایسه ظرفیت باربری و ضریب راندمان گروه شمع قایم تحت بارگذاری محوری در مجاورت شیروانی ماسه ای در دو حالت آزاد بودن و مقید بودن جابجایی افقی سرشمع به کمک آزمایش های مدل فیزیکی می باشد. همچنین در این تحقیق، نیروی افقی اعمال شده به گروه شمع با حرکت جانبی آزاد به کمک نرم افزار FLAC3D موردبررسی قرار می گیرد. به این منظور یک سری آزمایش های مدل فیزیکی بر روی گروه های شمع 2×2 ،1×2، 1×3 و 3×3 مجاور شیروانی ماسه ای خشک که در مقابل جابجایی افقی سرشمع مقید گردیده بود، انجام گرفته و نتایج حاصل با تحقیقات قبلی که در آن جابجایی افقی سرشمع آزاد بوده است، مقایسه گردیده است. نتایج حاصل از آزمایش های مدل فیزیکی نشان می دهد، ظرفیت باربری و ضریب راندمان گروه شمع به عواملی همانند فاصله شمع ها، تعداد شمع ها و نحوه قرارگیری گروه شمع خطی نسبت به راس شیروانی بستگی دارد. همچنین نتایج آزمایش های مدل فیزیکی نشان می دهد، ظرفیت باربری و ضریب راندمان گروه شمع با حرکت جانبی آزاد دارای مقادیر بیشتری نسبت به گروه شمع فاقد حرکت جانبی می باشد. نتایج آنالیز عددی نشان می دهد نیروی جانبی اعمال شده به گروه شمع با افزایش فاصله شمع ها کاهش می یابد و نسبت نیروی افقی به نیروی محوری در گروه شمع خطی با افزایش تعداد شمع ها کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: گروه شمع، شیروانی، ضریب راندمان، ماسه، ظرفیت باربری
  • عباس خواجه، علیرضا کیانی*، محمود سراجی، هادی دشتی صفحات 114-132
    امروزه به دلیل مسایل اقتصادی موجود، بهینه سازی و استفاده حداکثری از مصالح به شدت مورد توجه می باشد. به دلیل گسترده بودن پارامترها استفاده از روش های ریاضی منطقی و عقلانی نیست. به همین دلیل روش های فرا ابتکاری گسترش یافته اند. در زمینه سازه ها نیز بهینه سازی وزن با استفاده از روش های گوناگون علاقه مندان زیادی دارد. به دلیل اهمیت سازه های خرپایی در این مقاله بهینه سازی سازه های خرپایی شکل با استفاده از الگوریتم ترکیبی شاهین هریس و ژنتیک انجام شده است. الگوریتم شاهین هریس یکی از جدیدترین الگوریتم ها در زمینه بهینه سازی می باشد که برگرفته از رفتار طبیعی حیوانات می باشد. در الگوریتم شاهین هریس از روند جهش که متعلق به الگوریتم ژنتیک می باشد استفاده شده است تا از به دام افتادن جواب ها در بهینه محلی جلوگیری کند. بهینه سازی مورد نظر مقید می باشد به همین دلیل قیود مورد نظر تنش و جابجایی انتخاب شده است. قیدهای مورد نظر باعث می شوند که جواب-های بدست آمده در محدوده مجاز قرار گیرند و در صورتی که از حد مجاز تجاوز کنند جریمه شوند. چهار سازه خرپایی شکل، 10 عضوی، 25 عضوی، 72 عضوی و 200 عضوی برای بهینه سازی انتخاب شده است. پیاده کردن الگوریتم ترکیبی شاهین-ژنتیک در نرم افزار متلب انجام و نتایج بدست آمده از الگوریتم ترکیبی شاهین با سایر منابع موجود مقایسه شده است. بررسی انجام شده نشان می دهد که الگوریتم ترکیبی شاهین-ژنتیک دارای سرعت همگرایی بیشتر و نیز جواب های بهتر در مقایسه با الگوریتم شاهین می باشد. همچنین این ترکیب دارای جواب های بهتری در مقایسه با سایر الگوریتم ها نیز می باشد.
    کلیدواژگان: بهینه سازی، خرپا، الگوریتم شاهین، وزن، الگوریتم ترکیبی
  • مهزاد اسمعیلی فلک*، رضا سرخانی بنماران صفحات 133-149
    روش های غیردایمی بهسازی خاک، همواره جزء دغدغه های مهندسین ژیوتکنیک بوده است. امروزه استفاده از روش هایی همچون میخکوبی و مهارکوبی جزء روش های متداول در کشور ایران است، در حالی که در کشورهای پیشرفته از روش های نوینی همچون انجماد مصنوعی خاک نیز استفاده می شود. دلیل گسترش روزافزون استفاده از روش انجماد مصنوعی زمین علاوه بر مزایای فنی، اقتصادی و زیست محیطی، قابلیت استفاده از آن در تمامی شرایط مرزی و تمامی انواع خاک ها است. با توجه به مطالعه ناچیز آزمایشگاهی بر روی رفتار رس منجمد، در این مقاله پس از انجام آزمایش های اولیه، بالغ بر 130 آزمایش سه محوری تحکیم نیافته زهکشی نشده بر روی نمونه های رسی تهیه شده از ساختگاه دریاچه شورابیل (واقع در شهرستان اردبیل)، انجام شده است. در این آزمایش های سه محوری تاثیر انجماد، کاهش دما، افزایش سرعت بارگذاری و افزایش فشار محدود کننده بر رفتار تنش - کرنش نمونه های رسی اشباع به طور کامل بررسی شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهند که کاهش دما به طور قابل ملاحظه ای مقامت برشی و مدول الاستیسیته نمونه های رسی منجمد را افزایش می دهد. همچنین به دلیل حضور ماتریس یخ در ساختار رس منجمد، سرعت بارگذاری تا حدود زیادی بر مقاومت برشی رس منجمد تاثیرگذار است، به طوری که منجر به افزایش مقاومت برشی و مدول الاستیسیته نمونه ها می گردد. همچنین تمامی نمونه ها رفتار سخت شوندگی کرنشی از خود نشان داده و در هیچ کدام از نمونه ها گسیختگی ترد مشاهده نمی شود. بنابراین استفاده از روش انجماد مصنوعی زمین در خاک های رسی قابل استفاده است.
    کلیدواژگان: بهسازی خاک، رس منجمد، آزمایش سه محوری، رفتار تنش-کرنش، انجماد مصنوعی زمین
  • سارا علی زاده، هادی دشتی* صفحات 150-171
    در سال های اخیر، استفاده از سیستم مهاربند فولادی در سازه های بتن مسلح گسترش یافته است. سیستم مهاربندی می تواند به طور موثر جهت بهسازی سازه های بتنی موجود نیز استفاده شود. لحاظ نمودن اندرکنش خاک - سازه در آنالیز سازه نسبت به حالتی که خاک زیر سازه صلب در نظر گرفته شود موجب تغییر در رفتار سازه هنگام تحریک لرزه ای می شود. مطالعه حاضر حاصل نگرش واقع بینانه به مساله اثرات خاک بررفتار لرزه ای سازه های بتنی با مهاربند فولادی می باشد. در این تحقیق با در نظر گرفتن سازه بتنی 6 طبقه، بهسازی شده با مهاربند ضربدری بر روی سه نوع خاک C، D وE مطابق آیین نامه ASCE7-16 ، تحت رکوردهای زلزله مناسب به بررسی اثر اندرکنش خاک - سازه پرداخته شده است. در مدل سازی، برای سازه رفتار غیرخطی و برای خاک رفتار خطی و غیرخطی فرض شده و تحلیل دینامیکی غیرخطی اندرکنش خاک - سازه با استفاده از روش مستقیم و مدلسازی هندسی دوبعدی در نرم افزار اپنسیس انجام شده و پاسخ سازه با در نظر گرفتن دو حالت پایه صلب و پایه انعطاف پذیر مقایسه گردیده است. نتایج نشان می دهد درنظر گرفتن اندرکنش خاک و سازه در مدل های بهسازی شده به وسیله مهاربند فولادی بسته به نوع خاک باعث افزایش زمان تناوب در برخی موارد تا حدود 72 % و کاهش برش پایه تا حدود 49% نسبت به حالت بستر صلب در سازه می گردد.
    کلیدواژگان: سازه بتنی، مهاربند فولادی، اندرکنش خاک-سازه، لرزه ای، اپنسیس
  • شیوا حسینی رامندی، حامد کاشانی* صفحات 172-189

    هدف این مطالعه ایجاد مدل ترکیبی برای تخمین قیمت مسکن در شهر تهران است. تخمین قیمت مسکن از جنبه های متعدد مهم است. قیمت تخمینی مسکن بر نحوه ی برنامه ریزی، طراحی و ساخت مسکن تاثیر می گذارد. با آگاهی از قیمت تخمینی مسکن، سرمایه گذاران و سازندگان مسکن می توانند میزان سود یا ضرر خود را تخمین بزنند و با ریسک کمتری سرمایه گذاری کنند. کاهش ریسک سرمایه گذاری در مسکن باعث ایجاد فرصت های شغلی بیشتر، رشد اقتصادی و کاهش معضل های اقتصادی و اجتماعی ناشی از کمبود مسکن با کیفیت و قیمت مناسب می شود. عوامل متعددی مانند قیمت دوره ی قبل مسکن، تغییرات جمعیت، هزینه ی ساخت مسکن و تغییرات فصل تاثیر معناداری بر قیمت مسکن دارند. در این پژوهش، ابتدا عوامل کلان و اقتصاد خرد که بر قیمت مسکن تاثیر می گذارند بررسی و داده های مربوطه جمع آوری شد. در مرحله بعدی، داده ها غربال گری و آماده سازی شد. سپس، از داده ها برای توسعه مدل های رگرسیون و مدل های سری زمانی شامل میانگین متحرک خودهمبسته ی یکپارچه (آریما) و اتورگرسیون برداری استفاده شد. با استفاده از مدل رگرسیون می توان قیمت مسکن در سال های مختلف را بر اساس مجموعه ای از متغیرهای مستقل محاسبه کرد. مدل آریما خروجی مدل رگرسیون را دریافت می‎کند و قیمت مسکن را در سال های بعد تخمین می زند. از طرف دیگر، مدل اتورگرسیون برداری نیز می‎تواند به صورت مستقل برای تخمین قیمت مسکن استفاده شود. برای مقایسه عملکرد مدل ها، میزان خطای آن ها به دو روش درصد میانگین مطلق خطا و خطای استاندارد نسبی اندازه گیری شد. براساس این اندازه گیری، میزان خطای مدل اتورگرسیون برداری از ترکیب مدل رگرسیون و آریما کمتر است زیرا در مدل اتورگرسیون برداری، تاثیر متغیرهای مستقل به طور مستقیم در مدل اعمال شده است. مدل های ساخته شده در این پژوهش به سیاست گذاران، سرمایه گذاران، توسعه دهندگان، خریداران مسکن و موسسات مالی کمک می کند تا قیمت مسکن را تخمین بزنند و آگاهانه در خصوص سرمایه‎گذاری در مسکن تصمیم بگیرند.

    کلیدواژگان: تخمین، قیمت مسکن، رگرسیون، آریما، اتورگرسیون برداری
  • محسن فروزانفر، بهنود برمایه ور* صفحات 190-210
    در عصر حاضر، کسب و کارهای نوپا (استارت آپ ها) یکی از موثرترین عوامل پیشرفت اقتصادی جوامع توسعه یافته به شمار می روند. از طرفی وجود برخی کاستی ها شکل گیری و پیشبرد این کسب و کارها را با چالش های بزرگی مواجه کرده است. ازاینرو، تحقیق حاضر از طریق واکاوی مبانی نظری در مورد مراحل شکل گیری استارت آپ ها، شناسایی عوامل مختلف تاثیرگذار محیطی در توسعه کسب و کارهای نوپای استارتاپی در حوزه ساخت و کاوش بکارگیری علم مدیریت پروژه در این زمینه انجام شده است. هدف اصلی این پژوهش، تبیین مدل مفهومی پیاده سازی استارت آپ ها با استفاده از رویکرد مدیریت پروژه مبتنی بر استاندارد PMBOK با تاکید بر صنعت ساخت ایران است. پژوهش حاضر، از نظر هدف، کاربردی و از نظر ماهیت و نحوه انجام توصیفی- تحلیلی بوده که با استفاده از روش تحلیل کیفی و راهبرد نظریه داده بنیاد انجام شده است. در این راستا، بیست نفر متخصص در حوزه استارت آپ های ساخت به صورت هدفمند انتخاب شدند که پس از مطالعه مبانی نظری و انجام مصاحبه های نیمه ساختاریافته، داده ها در سه مرحله کدگذاری باز، محوری و گزینشی مورد تحلیل قرار گرفتند. پس از بررسی روایی و پایایی آنها، مدل نهایی تبیین گردید و در نهایت به تایید ده متخصص و کارشناس در حوزه ساخت رسید. یافته های تحقیق نشان می دهد که می توان شکل گیری استارت آپ را یک پروژه، که منابع و داده اولیه آن، ایده اولیه و خروجی آن، محصول نوآورانه یا خدمات جدید و توسعه استارت آپ باشد، در نظر گرفت. درواقع، مدل مفهومی ارایه شده، با بهره گیری از تفکر پروژه بنیان و نیز بکارگیری رویکرد مدیریت پروژه محور به طور کل و استاندارد مذکور به طور اخص می تواند در پیشبرد موثر کسب و کارهای نوپا در قالب استارت آپ pre-seed, seed, scale up, expansion, IPO)) در حوزه صنعت ساخت، در راستای تاب آوری و دستیابی به تعالی مدنظر، به فعالان این عرصه در بسترهای کاری پویا، رقابتی و پیچیده امروزی کمک شایانی کند.
    کلیدواژگان: استارت آپ، مدیریت پروژه، استانداردPMBOK، کسب و کارهای نوپا، صنعت ساخت
  • علیرضا پورموید*، کرامت ملک زاده فرد صفحات 211-229

    در این مقاله، برای اولین بار تحلیل غیرخطی ناپایداری دینامیکی سازه انحنادار نسبتا ضخیم معادل چندلایه مرکب بال هواپیما انجام شده است. برای این منظور سازه بال هواپیما به صورت تیر یکسر گیردار انحنادار نسبتا ضخیم در نظر گرفته شده و با استفاده از تیوری برشی مرتبه اول مدل سازی انجام شده است. از روابط غیرخطی کرنش های بزرگ ون کارمن در مولفه های کرنش در محیط منحنی الخط استفاده شده است. یکی از پیچیده ترین مودهای ناپایداری، تحریک محوری محیطی تیر انحنادار تحت بار دینامیکی هارمونیک با وجود مقدار ثابت استاتیکی می باشد. این بارهای استاتیکی (مثبت یا منفی) و ضریب بار هارمونیک دینامیکی رابطه معناداری با بار کمانش استاتیکی دارد. با در نظر گرفتن بار محوری دینامیکی، معادلات دینامیکی حاکم بر سیستم و معادلات شرایط مرزی به کمک اصل همیلتون و روش حساب تغییرات به دست آمده و برای حل آن ها از روش عددی تربیع دیفرانسیلی تعمیم یافته استفاده شده است. همچنین در این مقاله برای اولین بار، با حل دسته معادلات غیرخطی جبری نهایی، ناحیه پایداری تیر انحنادار نسبتا ضخیم به صورت تغییرات فرکانس تحریک برحسب بار دینامیکی تعیین شده است. برای تعیین اثرات پارامترهای مختلف بر فرکانس های طبیعی، بار بحرانی کمانش و محدوده پایداری تیر، حالت های مختلفی شامل انواع مدل های سینماتیکی خطی و غیرخطی، مقادیر متفاوت بار استاتیکی، نسبت طول به ضخامت تیر و شعاع انحنا به همراه انواع تیرهای چندلایه کامپوزیت تخت و انحنادار مورد توجه قرار گرفته اند. به عنوان یکی از مهم ترین دستاوردهای حاصل، نتایج نشان می دهند که در نظر گرفتن ترکیب های متفاوتی از الیاف، میزان خمیدگی و همین طور غیرخطی بودن هندسی ماده حایز اهمیت بوده و تاثیر فراوانی بر پاسخ های پیش بینی شده برای ناحیه ناپایداری دینامیکی خواهد داشت..

    کلیدواژگان: سازه بال هواپیما، ناپایداری دینامیکی، تیرهای کامپوزیتی، اصل همیلتون، بار بحرانی کمانش
  • جلال ذوالفقاری، محمد گل محمدی*، مجید یعقوبی صفحات 230-253
    سیستم خرپای متناوب، یکی از انواع سیستم های مهاربند جانبی در سازه های فولادی به حساب می آید. در این سیستم، نیروهای جانبی از طریق دیافراگم صلب کف بین خرپاهای دو طبقه مجاور انتقال می یابد. ستون های سیستم خرپای متناوب تنها در دیواره های بیرونی جای گرفته و ستون های میانی حذف می گردند. از این رو، فضای باز بزرگ بدون ستون قابل دستیابی است که از نظر معماری مناسب می باشد. در بخش میانی خرپا، باز شویی به ارتفاع طبقه قرار می گیرد. در این مقاله با استفاده از نرم افزار ایتبس اثر مشخصه های هندسی خرپای متناوب نظیر نسبت طول بازشوی میانی به کناری، نوع و چینش خرپاهای کناری در عملکرد لرزه ای بررسی می گردد. برای این منظور، ابتدا توانایی مدل تحلیلی در تخمین نتایج آزمایشگاهی موجود اعتبارسنجی شد. ملاحظه گردید که پاسخ تحلیلی، تطابق خوبی با نتایج مدل آزمایشگاهی دارد. در ادامه، با بررسی چندین مدل مختلف اثر طول دهانه بازشوی میانی خرپا روی پارامتر های لرزه ای سیستم خرپای متناوب بررسی گردید. نتایج نشان داد که نسبت طول دهانه باز شوی میانی خرپا به طول دهانه های کناری، در عملکرد لرزه ای اهمیت زیادی دارد؛ به طوری که این نسبت می تواند تاثیر مستقیم بر روی شکل پذیری و سختی سازه داشته باشد. نهایتا، روی بهترین نسبت دهانه بدست آمده مبتنی بر بهترین سطح عملکرد لرزه ای، اثر نوع خرپای به کار رفته در دهانه های کناری ارزیابی گردید. در این مقاله، سه نوع سازه کوتاه، متوسط و بلندمرتبه به کار گرفته شده است.
    کلیدواژگان: خرپای متناوب، دهانه میانی، شکل پذیری، سختی، ضریب رفتار
|
  • Mohammad Vahidi, Armin Aziminejad *, Maryam Firoozi Nezamabadi, Mahmoud Heristchian Pages 5-24
    Bridges are exposed to various micro and small damages during their service life. Due to the importance and role of these structures in transportation on roads, timely detection of damages in them has a special place. This research presents an innovative and efficient method for diagnosing and estimating micro and small damages to bridges. The proposed method is based on the combination of spectral finite element and modal strain energy-based damage index to determine the location of damages in the first step. Then the support vector regression technique is used to estimate the severity of damages in the second step. A new eight-node element with spectral finite element characteristics is defined in OpenSees software. Then, micro and small damages are modeled in a single-span beam and a double-span steel beam with spring supports. In the first step, after modal analysis of the structures, the modal strain energy-based damage index is calculated to determine the location of the damages. In the second step, using the modal strain energy-based damage indices calculated in the previous step, the support vector regression networks are trained to estimate the severity of the damages. The results show very high accuracy and optimal performance of the proposed method.
    Keywords: Damage detection, Spectral finite element, Modal strain energy index, steel beam, Support vector regression
  • Mohammad Shoraka, Ehsan Eshtehardian *, Vahid Faghihi, Mojtaba Azizi Pages 25-42

    Lack of correct understanding of the final product of projects is one of the most important causes of cost overrun in the construction industry, which is the source of many differences between the main elements of projects. The use of new technologies has helped developed countries control the cost of projects. Virtual reality is one of the latest technologies which has entered many industries such as the construction industry in recent years and has positive effects in different areas of project management such as cost management. According to the critical capabilities of these projects in the field of creating a correct understanding of the final product, as well as the strong influence of the finishing on increasing the cost of construction projects, the present study is limited to investigating the effect of virtual reality on cost reduction in the finishing stage of residential projects. Firstly, to achieve the study's objectives, 39 causes of increasing the cost of construction projects were extracted by studying the previous literature. Rework, design changes during execution, and fluctuations in material prices were identified as the most influential factors in growing joinery projects' costs. Then, ten experienced experts validated the accuracy of the results using a questionnaire. Second, a platform was designed to implement virtual reality to provide a correct image of the project product and management information. Then, by an interview, the effect of virtual reality on reducing the cost of finishing residential projects was measured. Finally, by merging the first and second steps of the research, the results showed that virtual reality through reduction of design changes during implementation, rework, and mistakes in virtual reality design have a significant impact on reducing project costs. Also, 25 factors that have not impacted this technology and five other factors that have experienced minimal impact were separated.

    Keywords: Virtual Reality, Finishing Cost, Cost Overrun, Residential Projects, Construction Industry
  • Saeedeh Ghaemifard, Amin Ghannadiasl * Pages 43-75
    In recent decades , the vibration control of the structures subject to some loads , such as winds and earthquakes , etc . , has been widely expressed. Vibration control, which intends to keep the behavior of a structure within a permissible limit , is utilized in several structures , like bridges , tall buildings , wind turbines , foundations with additional vibrations in industry , and even ordinary structures. In this paper , some of the recent studies on optimal control of the structures are reviewed. In other words , a comprehensive review of articles on the optimal design of different known control systems of each category i.e. , Tuned Mass Dampers (Active , Passive , and Semi - active) , Viscoelastic Dampers and Base Isolation (Passive and Semi - active) , Fluid Viscous Dampers (Passive and Semi - active) and the active Tendons , with special attention to studies performed in the past decades, are presented. Also , due to simplicity , reliability , and maximum energy dissipation of the friction dampers as an energy dissipation device , especially for seismic amplification of the engineering structures , a brief overview of the optimization of the friction dampers is discussed.
    Keywords: structural control, optimization, meta-heuristic algorithms, Friction damper, Seismic hazard
  • Mehdi Ghiasvandan, Mehdi Alirezaei *, Mohammad Mirhosseini, Ehsanollah Zeighami Pages 76-94
    One way to reduce seismic force is to use knee bracing systems. In this method, the diagonal limbs of the brace are connected to the knee joint. The duty of the brace is to create stiffness and the duty of knee member is to create ductility like a yielding damper. In this method, some novel results are achieved by combining Y type bracing with the knee members. In this regard, three samples of the proposed frame were tested in the laboratory of structure based on the ATC24 loading protocol. The results show that this seismic system has a good performance in energy absorption and stability. At lower frame displacements, the knee element begins the absorb energy process faster. The use of a knee bracing system can be a good alternative to the brace system due to its ease of replacement. The behavior of the hysteresis (force-displacement) curves obtained from the experimental tests show good results in force balancing. Moreover, due to relatively lower initial stiffness and strength, the proposed frame will perform well in low-intensity earthquakes. It was observed that the failure mechanism of the structure has an acceptable ductility in the plastic part of the system. In addition, it was shown that by moving the middle node towards the corner of the frame and increasing the eccentricity of this point, the stiffness of the frame decreases and as a result, the natural vibration period and system displacement increases under constant load.
    Keywords: knee, Bracing, frame, Hysteresis, curve, experimental
  • Reza Mohammad-Alinejad, Meysam Bayat *, Bahram Nadi, Mohammad Siroos Pakbaz Pages 95-113

    Understanding the behavior of the pile group near the slope is an important factor in designing a structure adjacent to the slope. There are very little research on the vertical capacity and efficiency coefficients of pile group near slope, so the study about the behavior of pile group adjacent of the slope is very important. The purpose of this study is to investigate and compare the bearing capacity and efficiency coefficient of vertical pile group under axial loading in the near sandy slopes in two modes of free horizontal movement and no free horizontal pile movement by testing the physical model of pile group. Also in the this study, horizontal force applied to the pile group with free lateral movement is investigated with the FLAC3D software. For this purpose, a series of experiments were performed on the physical model of 2 × 2, 2 × 1, 3 × 1 and 3×3 pile groups adjacent to the dry sandy slope without horizontal displacement and the results were obtained with previous research of other researchers in which the lateral displacement of the pile group has been free, compared. The results of the physical model tests show that the bearing capacity and efficiency coefficient of the pile group is dependent on the pile distance, the pile group configuration, and the liner pile-group direction relative to the slope direction. Also, the results of the physical model tests show that the bearing capacity and efficiency coefficient of the pile group with free lateral movement have higher values than the pile group without lateral movement. Numerical analysis results show that the lateral force applied to the pile group decreases by increasing the spacing of the piles, and the ratio of horizontal force to axial force in the linear pile group decreases with increasing number of piles.

    Keywords: Pile group, Slope, Efficiency coefficient, Sand, Bearing Capacity
  • Abbas Khajeh, Alireza Kiani *, Mahmood Seraji, Hadi Dashti Pages 114-132
    Today, due to existing economic issues, optimization and maximum use of materials are highly regarded. Due to the wide range of parameters, the use of mathematical methods is not logical. For this reason, meta-heuristic methods have expanded. In the field of structures, weight optimization using various methods is of great interest. Due to the importance of truss, in this paper, the optimization of truss has been done using a hybrid algorithm of harris hawks and genetics. The harris hawks algorithm is one of the newest algorithms in the field of optimization, which is derived from the natural behavior of animals. In the harris hawks algorithm, the mutation process, which belongs to the genetic algorithm, is used. The optimization is constrained; therefore the constraints of stress and displacement have been selected. Four trusses, planer 10-bar truss, spatial 25‑ bar truss, spatial 72‑ bar space truss and planner 200 bar truss have been selected for optimization. The implementation of harris hawks algorithm has been done in MATLAB software. The results obtained from harris hawks-genetic algorithm are compared with other available sources. The study shows the acceptable performance of this hybrid algorithm for truss. The harris hawks-genetic hybrid algorithm has faster convergence speed.
    Keywords: optimization, Truss, Harris hawks, Weight, Hybrid algorithm
  • Mahzad Esmaeili Falak *, Reza Sarkhani Benemaran Pages 133-149
    Temporary soil improvement methods have always been a concern of geotechnical engineers. Today, the use of methods such as nailing and anchorage is one of the common methods in Iran, while in developed countries, new methods such as artificial ground freezing are also used. The reason for the increasing use of artificial ground freezing, in addition to technical, economic and environmental benefits, is its ability to be used in all boundary conditions and all types of soils. Due to the insignificant laboratory study on the behavior of frozen clay, in this paper, after conducting initial experiments, over 130 unconsolidated-undrained triaxial experiments have been performed on clay samples prepared from the Shurabil Lake site (located in Ardabil). In these triaxial experiments, the effect of freezing, temperature decrease, strain rate increase and confining pressure increase on stress-strain behavior of saturated clay samples has been completely investigated. The results of this study show that decreasing the temperature significantly increases the shear strength and modulus of elasticity of frozen clay samples. Also, due to the presence of ice matrix in the structure of frozen clay, the effect of strain rate is to a large extent, which leads to an increase in shear strength and modulus of elasticity of the samples. Also, all samples showed strain hardening behavior and none of the samples showed brittle rupture. Therefore, the use of artificial ground freezing method in clay soils can be used.
    Keywords: Soil Improvement, Frozen clay, stress-strain behavior, Triaxial test, Artificial Ground Freezing
  • Sara Alizadeh, Hadi Dashti * Pages 150-171
    In recent years, the use of steel bracing system in reinforced concrete structures has expanded. The bracing system can also be used effectively to improve existing concrete structures. Considering the soil -structure interaction in the analysis of the structure compared to the case where the soil of the substructure is considered rigid causes a change in the behavior of the structure during seismic excitation. The present study is the result of a realistic approach to the problem of soil effects on the seismic behavior of concrete structures with steel bracing. In this research, considering the 6-story concrete structure, improved with X-bracing on three types of soil C, D and E according to ASCE7-16 standard, under appropriate earthquake records, the effect of soil-structure interaction has been investigated. In modeling, nonlinear behavior is assumed for structure and linear and nonlinear behavior is assumed for soil and nonlinear dynamic analysis of soil -structure interaction is performed using direct method and two-dimensional geometric modeling in Opensees software and the response of structure by considering two The rigid base and the flexible base are compared. The results show that considering the soil -structure interaction in models improved by steel bracing according to the type of soil, increases the period in some cases up to about 72% and reduces the base shear to about 49% compared to the rigid bed in the structure.
    Keywords: concrete structure, Steel Bracing, Soil-structure interaction, Seismic, OpenSees
  • Shiva Hoseini Ramandi, Hamed Kashani * Pages 172-189

    This study explores multiple mathematical models for estimating house prices in Tehran, Iran. Estimation of house prices is vital from various perspectives. Estimated prices can be used in the planning, design, and construction of residential building projects. Based on the estimated future prices of residential units, investors and constructors can conduct an investment analysis and mitigate the risk of the financial failure of residential projects. Reducing the investment risk of residential projects can lead to jobs creation and economic growth. Several factors such as previous house prices, population changes, house construction costs, and seasonal effects can significantly affect house prices. In this research, first, the macro and microeconomic factors that affect house prices were reviewed, and relevant data were collected. The next step was data preparation and pre-processing. Then, the data was used to train several models using regression and time series analysis models, namely Autoregressive Integrated Moving Average and Vector Autoregression. The current house prices can be estimated using the regression model based on a set of independent variables such as the age of the building. The ARIMA model receives the output of the regression model and estimate house price in the subsequent year. Alternatively, the Vector Autoregression model can be used independently to estimate future prices. To compare the performance of the models, their error was measured by two methods Mean Absolute Percentage Error and Relative Standard Error. The error of the Autoregression model is less than the combination of regression and ARIMA models because in the Autoregression model, the effect of independent variables is directly applied in the model. The models developed in this research can help decision-makers, investors, developers, homebuyers, and financial institutes obtain appropriately estimated prices and make informed decisions in construction projects.

    Keywords: Estimation, House Price, Regression, ARIMA, Vector Autoregression
  • Mohsen Forouzanfar, Behnod Barmayehvar * Pages 190-210
    Nowadays, start-ups are one of the most effective factors in the economic development of developed societies. On the other hand, the existence of some shortcomings has made the formation and promotion of these businesses face great challenges. Therefore, the present study has been done by analyzing the theoretical foundations of the stages of formation of startups, identifying various environmental factors in the development of startup start-up businesses in the field of construction and exploring the application of project management science in this field. The main purpose of this study is to explain the conceptual model of startup implementation using a project management approach based on the PMBOK standard with emphasis on the Iranian construction industry. The present study is applied in terms of purpose and descriptive-analytical in nature and method, which has been done using qualitative analysis method and strategy of data foundation theory. In this regard, twenty experts in the field of construction startups were purposefully selected. After studying the theoretical foundations and conducting semi-structured interviews, the data were analyzed in three stages of open, axial and selective coding. After reviewing their validity and reliability, the final model was explained and finally approved by ten experts in the field of construction. Research findings show that startup formation can be considered a project whose primary sources and data, initial idea and output, innovative product or new service and startup development. In fact, the proposed conceptual model, using the project-based thinking and also the project-based project management approach in general and the standard in particular, can effectively promote start-up businesses (pre-seed, seed, scale up, expansion, IPO) in the construction industry; in line with resilience and achieving the desired excellence, in order to help the activists in this field in today's dynamic, competitive and complex work contexts.
    Keywords: Startup, project management, PMBOK Standard, Startup businesses, Construction Industry
  • Alireza Pourmoayed *, Keramat Malakzadehfard Pages 211-229

    In this paper, for the first time, a nonlinear analysis of the dynamic instability of a relatively thick curved structure equivalent to a composite wing layer is performed. For this purpose, the wing structure of the aircraft is considered as a relatively thick curved beam and modelling has been done using first-order shear theory. Van Carmen's large non-linear strain relationships have been used in strain components in a curved line environment. One of the most complex instability modes is axial excitation of the curved beam under a harmonic dynamic load despite a static constant value. These static loads (positive or negative) and dynamic harmonic load coefficient have a significant relationship with static buckling load. Considering the dynamic axial load, the dynamic equations governing the system and the equations of the boundary conditions are obtained using the Hamilton principle and the method of calculating the changes, and to solve them, the generalized numerical differential squaring method is used. Also in this paper, for the first time, by solving the final algebraic nonlinear equations, the stability region of a relatively thick curved beam is determined as changes in the excitation frequency in terms of dynamic load. To determine the effects of different parameters on natural frequencies, critical buckling load and beam stability range, different modes including different linear and nonlinear kinematic models, different values of static load, length to beam thickness ratio and radius of curvature along with beam types Flat and curved composite layers have been considered. As one of the most important results, the results show that considering different combinations of fibbers, the amount of curvature as well as the geometric nonlinearity of the material is important and will have a great impact on the predicted responses for the dynamic instability region.

    Keywords: Aircraft wing structure, Dynamic Instability, Composite beams, Hamilton Principle, Critical buckling load
  • Jalal Zolfaghari, Mohammad Golmohammadi *, Majid Yaghoobi Pages 230-253
    Staggered truss system is one of the types of lateral bracing systems in steel structures. In this system, lateral forces are transmitted through the rigid floor diaphragm between adjacent trusses. The columns of the staggered truss system are placed only in the outer walls and the middle columns are removed. Hence, a large open space without columns is achievable, which is architecturally appropriate. In this paper, the effect of geometric characteristics of staggered truss systems such as the ratio of the opening length, the type and arrangement of the side trusses in seismic performance is investigated using ETABS software. For this purpose, the ability of the analytical model was first validated to estimate the available experimental results. It was observed that the analytical result is in good agreement with the results of the Experimental model. Then, by examining several different models, the effect of the length of the middle opening was investigated on the seismic parameters of the Staggered truss system. The results showed that the ratio of the length of the middle opening is very important in seismic performance; So that this ratio can have a direct effect on the ductility and stiffness of the structure. Finally, the effect of truss type used in side openings was evaluated on the best span ratio based on the best level of seismic performance. In this paper, three types of structures are used: short, medium and high.
    Keywords: Staggered truss, Ductility, stiffness, Behavior factor, Pushover