فهرست مطالب

نشریه مهندسی سازه و ساخت
سال دهم شماره 4 (پیاپی 69، تیر 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/04/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • محمودرضا کی منش*، امیرمحمد پروینی صفحات 5-22

    شبکه اتوبوسرانی تندرو یکی از مهم ترین شیوه های حمل و نقل همگانی در برخی از کلان شهرهای دنیا است. از این رو بسیاری از مدیران و برنامه ریزان شهری به دنبال توسعه آن هستند؛ زیرا این شیوه به نسبت شیوه های ریلی بسیار منعطف تر بوده و می تواند تعداد مسافران قابل توجهی را جا به جا نماید.بدین جهت، در پژوهش جاری به طراحی شبکه اتوبوسرانی تندرو با لحاظ کردن تقاضای سفر پرداخته می شود. در مطالعه حاضر از یک مدل برنامه ریزی ریاضی دوتایی غیر خطی استفاده می گردد که هدف آن بیشینه کردن تقاضای پوشش داده شده و کمینه کردن هزینه ساخت است. به منظور محاسبه تقاضای سفر پوشش داده شده و همچنین حل مدل ارایه شده، یک روش جدید که خاص این مطالعه است، پیشنهاد می گردد. برای محاسبه تقاضای سفر پوشش داده شده با استفاده از روش دوایر هم مرکز و فاصله مرکز ثقل سفرهای پوشش داده شده در نواحی مبدا و مقصد از ایستگاه شروع و پایان سفر، تعداد سفرهای پوشش داده شده محاسبه می گردد. بر اساس نتایج خطوط تمایل سفر، کاربری های عمده تولید و جذب سفر و همچنین شکل و یکپارچگی شبکه، برای شهر کرج، 5 کریدور مختلف اتوبوس تندرو در نظر گرفته می شود که نتایج طراحی شبکه حاکی از آن است این کریدورها جمعا 244/6 هزار سفر را معادل 28/7 درصد کل سفرهای یک ساعت اوج صبح شهر کرج در سال 1410 را پوشش می دهند. هزینه ساخت این کریدورها در کل برابر با 282/5 میلیون دلار برآورد می گردد.

    کلیدواژگان: اتوبوس تندرو، طراحی شبکه، مدل برنامه ریزی ریاضی، پوشش تقاضای سفر، طراحی کریدور
  • مرتضی قلیزاده، سینا فرد مرادی نیا* صفحات 23-45
    مطالعات اخیر به وضوح نشان دهنده این حقیقت بوده اند که داشتن انگیزه با افزایش بهره وری نیروی انسانی ارتباط مستقیم دارد. از همین رو توجه به عوامل انگیزشی کارکنان و نیازهای مختلف آنها یکی از مهمترین عوامل موثر بر بهره وری و بهبود عملکرد پروژه های سازمانی به شمار می رود. در معدود تحقیقات انجام شده بر روی بهره وری نیروی کار با روش پویایی سیستم، انگیزش منابع انسانی به عنوان یک متغیر کلیدی و تاثیر عوامل مختلف بر تغییر انگیزه و اثر آن بر بهره وری زمانی پروژه های ساخت کمتر مورد توجه قرار گرفته است. از همین رو هدف مقاله حاضر بررسی اثر تغییر انگیزه و عوامل موثر بر آن بر بهره وری زمانی پروژه های ساختمانی با رویکرد پویایی سیستم می باشد. بدین منظور پس از شناسایی پارامترهای موثر بر انگیزش منابع انسانی از منابع کتابخانه ای و جمع آوری داده ها با استفاده از مطالعات پیمایشی با ابزار پرسشنامه و مصاحبه، اقدام به مدلسازی کیفی و حلقه های علت و معلولی بین پارامترها در نرم افزار Vensim گردید. همچنین با مدلسازی کمی، روابط بین پارامترها تعیین شد. در ادامه با تعریف سنایوهای مختلف مبتنی بر تغییر پارامترهای موثر بر انگیزش نیروی انسانی و بهره وری زمانی پروژه ها، اقدام به پیاده سازی مدل در یک پروژه واقعی (ساختمان اداری-تجاری) گردید. نتایج نشان داد با افزایش 50% انگیزه نیروی انسانی در پروژه، نرخ صحیح انجام کار تا 3 برابر نیز افزایش یافته و پروژه در زمان 690 روز و 30 روز کمتر از زمان تعیین شده به پایان می رسد. همچنین نتایج نشان داد که کاهش 50% حقوق سبب افزایش تاخیر تا حدود یک سال در تکمیل پروژه و افزایش 20% تاخیر در پرداخت حقوق منجر به افزایش تکمیل پروژه تا 4 ماه و افزایش پارامتر نسبت حقوق به کار تا 2 برابر سبب کاهش 5 ماه از تکمیل پروژه خواهد شد.
    کلیدواژگان: انگیزه، نیروی انسانی، بهره وری، پروژه های ساختمانی، پویایی سیستم ها(SD)
  • سعیدرضا صباغ یزدی*، عین الله میرزازاده صفحات 46-66

    با توجه به اینکه، در چند دهه اخیر بحث مهندسی زلزله در جهت شناخت بیشتر زلزله ها و تاثیرات مخرب آن ها بر سازه های ساخته شده در مناطق لرزه خیز پیشرفت چشم گیری داشته که منجر به تغییرات در آیین نامه های طراحی ساختمان در برابر زلزله گردیده است. در بعضی موارد سازه های طراحی شده بر اساس ویرایش های اولیه آیین نامه ها و استاندارد های لرزه ای در مقایسه با سازه های که با ویرایش های جدیدتر طراحی شده اند دارای مقاومت لرزه ای کمتر از حد مورد انتظار هستند. در نتیجه سازه های ساخته شده نیاز به مقاوم سازی دارند. در این مقاله بررسی کاهش خسارت لرزه ای قاب خمشی 6 طبقه معمولی فولادی با اضافه کردن دیوارهای پرکننده الوار چند لایه متقاطع مورد بررسی قرارگرفته شده است. سیستم مذکور با نرم افزار ABAQUS مدل سازی شده است. برای مدل سازی تیر و ستون فولادی با مشخصات فولادباتنش تسلیم 350 مگاپاسکال از المان S4R ، پنل های قایم الوار چند لایه متقاطع با المان C3D8R طبق آیین-نامه NDS2018 در نرم افزار مدل سازی شده است. مدل سازی تماس بین پنل قایم الوار چند لایه متقاطع با قاب فولادی با اختصاص رفتار از نوع Hard Contact در جهت عمود بر صفحات در تماس با هم و نوع Tangential در راستای مماسی دو صفحه با ضریب اصطکاک انجام شد. هم چنان فاصله بین قاب وپنل الوار چند لایه متقاطع جهت تغییرشکل براکت ها درهنگام زلزله درنظرگرفته شده است تانیروی زلزله را درطول لرزش بیشتر میرا نماید. رفتار قاب به کمک تحلیل دینامیکی افزایشی بررسی شده است. نتایج نشان داد که دیوار های پرکننده الوار چند لایه متقاطع نقش عمده درکاهش جابجایی نسبی بین طبقات وکاهش انواع خسارت سازه ای دارد. هم چنان نتایج نشان داد که با اضافه کردن دیوار های پرکننده الوار چند لایه متقاطع احتمال فروریزش سازه درخسارت های مختلف کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: تحلیل دینامیکی افزایشی، سازه ترکیبی چوب -فولاد، قاب خمشی فولادی، الوارلایه متقاطع (CLT)، منحنی شکنندگی، انواع خسارت سازه ای
  • عباسعلی زمانی*، صادق اعتدالی صفحات 67-86
    هدف از مقاله حاضر، ارایه فرمول های جدید برای تنظیم بهینه پارامترهای میراگر جرمی تنظیم شده (TMD) با بهره گیری از روش برنامه ریزی ژنتیک (GP) و باهدف کاربرد آن در کنترل سازه های در معرض زلزله است. برای این منظور، ابتدا مسیله تنظیم بهینه پارامترهای TMD در یک سازه اصلی تحت تحریک شتاب پایه از نوع اغتشاش سفید تبیین شده است. سپس پارامترهای بهینه TMD با استفاده از الگوریتم بهینه سازی مبتنی بر آموزش و یادگیری (TLBO) و برای طیف وسیعی از نسبت های جرمی TMD و نسبت میرایی سازه تعیین گردیدند. پایگاه داده های حاصل برای استخراج فرمول هایی مبتنی بر روشGP مورد استفاده قرار گرفتند. کارایی فرمول-های پیشنهادی برای کاربردهای کنترل لرزه ای سازه ها با تنظیم بهینه پارامترهای TMD برای دو سازه 10 و 40 طبقه و مقایسه آن ها با نتایج به دست آمده از الگوریتم TLBO ارزیابی شد. پاسخ های لرزه ای سازه های موردمطالعه تحت تاثیر چهار زلزله معروف شامل زلزله ال سنترو، هاچینو، نورثریج و کوبه نشان داد که تنظیم بهینه پارامترهای TMD به کمک فرمول های پیشنهادی، ضمن حذف هزینه محاسباتی ناشی از به کارگیری الگوریتم های فرا اکتشافی، عملکرد مطلوبی را در کاهش جابجایی و شتاب مطلق طبقات فراهم می نمایند و با ارایه یک تنظیم بهینه ساده و سریع، می توانند برای کاربردهای کنترل لرزه ای سازه ها به کار آیند. TMD تنظیم شده به کمک TLBO، کاهشی در حدود 03/18 و 72/6 درصد را در بیشینه جابجایی و شتاب طبقات سازه 10 طبقه به طور متوسط برای همه زلزله ها فراهم نموده، لیکن TMD تنظیم شده به کمک فرمول های پیشنهادی، به ترتیب سبب کاهش 47/18 و 23/11 درصد در پاسخ های مذکور شد. نتایج سازه 40 طبقه نشان داد که این کاهش ها به ترتیب برابر 46/9 و 98/0 درصد برای TMD تنظیم شده به کمک TLBO بود، درحالی که کاهش 58/11 و 1/5 درصد برای TMD تنظیم شده به کمک فرمول های پیشنهادی در پاسخ بیشینه جابجایی و شتاب طبقات به دست آمد.
    کلیدواژگان: کنترل لرزه ای سازه ها، میراگرهای جرمی تنظیم شده، طرح بهینه، الگوریتم بهینه سازی مبتنی بر آموزش و یادگیری، روش برنامه ریزی ژنتیک، فرمول های طراحی بهینه
  • میلاد مصرآبادی، علیرضا اردکانی*، علی لشگری صفحات 87-106
    در پژوهش حاضر تاثیر رکوردهای حوزه نزدیک پالس دار و بدون پالس بر جابه جایی و نیروی محوری میخ، در دیوار میخ کوبی شده مورد بررسی قرار گرفته است. رکوردهای حوزه نزدیک پالس دار تحت عوامل فیزیکی مانند اثر جهت پذیری پیش رونده ، جابه جایی ماندگار ، اثر فرادیواره و... ایجاد می شوند که دارای یک پالس با دامنه بزرگ و با زمان تناوب متوسط تا بلند است که عمده انرژی ناشی از گسیختگی گسل را در بر می گیرد. برای بررسی اثرات رکوردهای حوزه نزدیک توسط روش اجزاء محدود و با استفاده از مدل رفتاری HSS به دلیل درنظرگرفتن اثر کرنش های کوچک و میرایی هیسترسیس، استفاده شده است. در این پژوهش از بانک لرزه ای سانگ و رودریگز در سال 2015 مشتمل بر 62 رکورد حوزه نزدیک پالس دار و بدون پالس مورداستفاده قرار گرفته است. نتایج به دست آمده نشان دادند که دیوار های میخ کوبی شده عملکرد مناسبی در برابر بارهای لرزه ای دارند و رکوردهای پالس دار تاثیر مستقیمی بر نیروی محوری و جابه جایی دیوار میخ کوبی شده دارد، همچنین نیروی محوری میخ ها و جابه جایی ها در رکوردهای پالس دار همبستگی مناسبی با پارامتر PGV (بیشینه سرعت زمین)، نیروی محوری میخ ها در رکوردهای بدون پالس با پارامتر I_a (شدت آریاس) و جابه جایی بدون پالس با پارامتر لرزه ای PGV دارا بود.
    کلیدواژگان: دیوار میخ کوبی شده، زلزله حوزه نزدیک، جابه جایی، مدل رفتاری سخت شونده کرنش کوچک، رکورد های پالس دار و بدون پالس
  • علی افضلی فرد، کاظم شاکری*، وحید جهانگیری صفحات 107-132
    تاب آوری لرزه ای یک سازه به صورت توانایی سیستم در حفظ عملکرد و قابلیت بازگشت سریع سیستم آسیب دیده به عملکرد مورد انتظار تعریف می شود. در این نگرش عملکرد سیستم از طریق یک متغیر تصمیم گیری منحصر به فرد تحت عنوان "تاب آوری" که شامل ترکیبی از چندین متغیر (خسارت های اقتصادی، تلفات جانی، زمان بازسازی و...) می باشد ارزیابی می شود. در مطالعه حاضر، روشی جهت محاسبه منحنی هزینه-زمان بازسازی پس از وقوع آسیب و تاب آوری لرزه ای مورد انتظار سازه های ساختمانی ارایه شده است. در روش پیشنهادی میزان کاهش در عملکرد سازه متناسب با خسارت های اقتصادی مستقیم وارد به سازه و اجزای غیرسازه ای درنظر گرفته می شود. هزینه و زمان بازسازی المان های سازه ای و غیر سازه ای با استفاده از داده های کتابخانه ای FEMA-P58 استخراج شده و زمان بازسازی کل سازه براساس ترتیب انجام عملیات بازسازی پیشنهادی در دستورالعمل REDi محاسبه می شود. در این روش منحنی هزینه-زمان برای بازسازی المان های مختلف آسیب دیده و همچنین میزان پیشرفت بازسازی سیستم در بازه های زمانی مختلف (مسیر بازسازی) قابل محاسبه می باشد. شیوه پیشنهادی در نرم افزار متلب برنامه نویسی شده و بر روی یک ساختمان 9 طبقه با سیستم قاب خمشی فولادی در دو حالت با اتصالات Post-Northridge و Per-Northridge اعمال شده و هزینه بازسازی ، زمان بازسازی و تاب آوری لرزه ای موردانتظار در دو حالت باهم مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که روش پیشنهادی قابلیت محاسبه کمی و مقایسه تاب آوری لرزه ای ساختمان ها با سیستم های سازه ای مختلف را به طور موثری فراهم می سازد. زمان بازسازی کل محاسبه شده مطابق شیوه REDi، اختلافی در حدود 50 الی 80 درصد با زمان بازسازی کل ارایه شده توسط FEMA-P58 دارد و می بایست در محاسبه منحنی هزینه-زمان و تاب آوری سیستم های مختلف مورد توجه جدی قرار گیرد. همچنین مشاهده می شود استفاده از اتصالات Post-Northridge در مقایسه با اتصالات Pre-Northridge موجب کاهش 37% در هزینه های بازسازی و 22% در مدت زمان بازسازی شده و در نتیجه باعث افزایش تاب آوری لرزه ای سازه می شود.
    کلیدواژگان: تاب آوری لرزه ای، FEMA-P58، REDi، زمان بازسازی، هزینه بازسازی، مورد انتظار
  • علی قربانی* صفحات 133-149
    خاکستر بادی از استخراج گازهای خروجی کوره های آتش با سوخت زغال و سیلت، غیر پلاستیک و ریز می باشد که ترکیبی متفاوت بر اساس سوخت زغال طبیعی است. خاکستر بادی جزو مصالح زاید در نیروگاه های حرارتی می باشد. استفاده از مواد زاید مانند خاکستر بادی در صنعت بتن راه حل جایگزین و ارزشمندی برای ایجاد یک محیط دوستدار محیط زیست ارایه می‏دهد. با این حال، کار آزمایشگاهی زمان بر و پرهزینه می باشد و استفاده از تکنیک های محاسبات نرم می تواند روند پیش بینی خواص مقاومتی بتن را تسریع بخشد. در این مطالعه با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی (ANN) به پیش بینی مقاومت فشاری بتن های با عملکرد بالا بر پایه خاکستر بادی پرداخته شده است. تعداد 471 داده آزمایشگاهی از منابع مطالعاتی معتبر استخراج شد و پارامترهایی مانند مقدار سیمان، مقدار خاکستر بادی، مقدار آب، میزان فوق روان کننده، مقادیر ریز دانه و درشت دانه و سن نمونه آزمایشگاهی به عنوان پارامترهای ورودی و مقاومت فشاری نمونه بتنی به عنوان پارامتر خروجی در نظر گرفته شدند. از میان شبکه ها با تعداد نرون های مختلف، شبکه ای به عنوان شبکه بهینه انتخاب گردید که دارای بهترین مقادیر ضریب همبستگی حاصل از داده های آموزش، ارزیابی و آزمایش بوده و همچنین کمترین مقدار میانگین مربعات خطاها (MSE) را داشته باشد که در این مطالعه، شبکه با تعداد 6 عدد نورون بهترین نتایج پیش بینی را ارایه کرد . همچنین میزان تاثیر هر یک از پارامترها در بازه های عددی مختلف بر مقاومت فشاری بتن مورد بررسی قرار گرفته و ارایه گردید و مشخص شد که سن نمونه، مقدار سیمان، خاکستر بادی و آب دارای بیشترین اهمیت نسبی می باشند.
    کلیدواژگان: مقاومت فشاری بتن، خاکستر بادی، شبکه عصبی مصنوعی، بتن، متلب
  • اشکان قلی پور نوروزی، رسول اجل لوئیان*، میثم بیات صفحات 150-173

    مقاومت برشی خاک، تحت تاثیر عوامل مختلفی چون دانه بندی، تراکم نسبی مصالح، سطح تنش نرمال، سرعت بارگذاری و عوامل دیگر است. در صورت قرارگیری خاک و مصالح دیگر در مجاورت هم، مساله ی اندرکنش مطرح می گردد. چنین شرایطی در سد خاکی با هسته ی بتن آسفالتی مشاهده می شود که در آن، تعیین رفتار مکانیکی مصالح فصل مشترک از اهمیت زیادی برخوردار است. در این تحقیق، یک بررسی آزمایشگاهی برای تعیین رفتار فصل مشترک مصالح خاکی فیلتر و بتن آسفالتی هسته، با استفاده از دستگاه برش مستقیم بزرگ مقیاس انجام شده است. بدین منظور، نمونه های حاوی مصالح خاکی GC و GP در تراکم نسبی یکسان، تحت سرعت های بارگذاری مختلف مورد آزمایش قرار گرفته و پارامترهای مقاومتی مشخص شده اند. از سوی دیگر، با توجه به تاثیر تراکم نسبی مصالح بر پارامترهای مقاومتی، نمونه های حاوی مصالح خاکی GP در دو تراکم نسبی متوسط و بالا، در سرعت های بارگذاری مختلف آزمایش شده و پارامترهای موردنظر تعیین گردیده اند. بر اساس نتایج حاصل، در مصالح GC سطح تماس، در سرعت های بارگذاری پایین، کاهش نسبت اندرکنش و در سرعت های بالا، افزایش نسبت اندرکنش مشاهده شده است. میزان افزایش و کاهش نسبت اندرکنش، معادل 36/2 درصد بوده است. در مصالح GP سطح تماس، با افزایش سرعت بارگذاری، نسبت اندرکنش، افزایشی معادل 3/2 درصد داشته است. همچنین، در سرعت بارگذاری ثابت، افزایش تراکم نسبی مصالح خاکی GP در سطح تماس، از سطح متوسط به بالا، منجر به کاهش نسبت اندرکنش شده است. از طرفی، افزایش سرعت بارگذاری در مصالح با تراکم نسبی متوسط و بالا، به ترتیب، افزایش و کاهش نسبت اندرکنش را به دنبال داشته است.

    کلیدواژگان: سد خاکی، هسته ی بتن آسفالتی، فصل مشترک، برش مستقیم، سرعت بارگذاری، تراکم نسبی
  • فاطمه ارکوازی، عباس قاسمی*، حمزه شکیب صفحات 174-197

    میراگر ویسکوز سوپر الاستیک (SVD) در واقع یک سیستم دوگانه غیر فعال می باشد که از ترکیب میراگرویسکو الاستیک و آلیاژ حافظه دار (SMA) به صورت موازی تشکیل شده است. این میراگر در واقع یکی از به روزترین میراگر ها در استهلاک انرژی می باشد که با افزایش خاصیت ارتجاعی و ظرفیت اتلاف انرژی بالا به عنوان یک میراگر کاربردی مطرح شده است. در این مقاله سعی گردید میزان خسارت لرزه ای قاب های فولادی خمشی مجهز به میراگر ویسکوز سوپرالاستیک در مقایسه با سیستم قاب خمشی ویژه فولادی و قاب مهاربندی کمانش ناپذیر مورد ارزیابی قرار گیرد. تحلیل غیرخطی دینامیکی افزاینده (IDA) سازه ها توسط نرم افزار Opensees انجام گردید. در این تحقیق قاب های 5 و 9 طبقه در سه حالت قاب خمشی ویژه، قاب مهاربندی کمانش ناپذیر و قاب خمشی مجهز به میراگر ویسکوز سوپر الاستیک مورد تحلیل و ارزیابی خسارت لرزه ای قرار گرفتند. نتایج نشان می دهد نرخ فراگذشت سالیانه به ازاء حداکثر جابجایی نسبی ماندگار (MRD) معادل %2/0و %5/0در قاب های 9 طبقه برای سازه های دارای بادبند کمانش تاب (BRB) و میراگر ویسکوز سوپر الاستیک (SMA) به طور قابل توجهی کمتر از قا ب های خمشی ویژه دارای مقطع کاهش یافته (RBS) می باشد و عملکرد لرزه ای سازه های مذکور با استفاده از بادبند BRB و میراگر SMA ارتقاء می یابد. مقادیر احتمال شکست ناشی از جابجایی ماندگار در سازه هایSMA ، BRB و RBS در قاب 9 طبقه به ترتیب 45/1، 75/1 و05/1 برابر مقادیر احتمال متناظر در قاب های 5 طبقه می باشد.

    کلیدواژگان: میراگر ویسکوز سوپرالاستیک، تحلیل دینامیکی افزاینده، منحنی شکنندگی، قاب خمشی ویژه فولادی، عملکرد لرزه ای
  • سینا خضری، حسین ابراهیمی*، بابک امین نژاد صفحات 198-211

    دریاچه ارومیه بزرگترین دریاچه کشور و دومین دریاچه شور در دنیا محسوب می شود. اجرای طرح های توسعه مدیرریتی و کشاورزی بر منابع آب حوضه آبریز دریاچه ارومیه و اکوسیستم آن تاثیر می گذارد؛ که نیازمند مطالعه و تحقیق می باشد. برآورد نیاز زیست محیطی دریاچه و لحاظ نمودن آن در بهره برداری از طرح های توسعه حوضه آبریز، می تواند منجر به حفاظت از عملکردهای اکولوژیک و هیدرولوژیک آن گردد. در مقاله حاضر از ابزاری برنامه ریزی جامع و یکپارچه منابع آب WEAP جهت بررسی پاسخگویی به تامین نیاز زیست محیطی دریاچه استفاده شد. به منظور تحقق این هدف ابتدا در یک دوره 13 ساله (2020-2007) شبیه سازی اولیه صورت گرفت، سپس در راستای هدف تحقیق در بازه زمانی 30 ساله (2050-2021) سناریوسازی شد. مدل ساخته شده با شاخص های آماری برازش رگرسیونی (R2)، شاخص نش-ساتکلیف (NSE)، مقدار مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE) مورد ارزیابی قرار گرفت؛ که مقادیر آن ها به ترتیب برابر 99/0، 78/0، 871/0 مترمکعب برثانیه برآورد شد؛ که میزان خطای قابل قبولی از مدل را نشان می دهند. نتایج نشان داد: حجم آب متوسط ماهیانه ورودی به منطقه مدل سازی در ماه های گرم تابستان نسبت به ماه های دیگر کاهش چشم گیری داشته است، علت این امر کاهش رواناب های سطحی و زیرزمینی، توسعه کشاورزی و افزایش جمعیت، کاهش راندمان مصرف آب و کاهش جریانات بازگشتی کشاورزی، توسعه طرح های نابسامان مدیریتی، کاهش بارندگی ها و بالا بودن میزان تبخیر در فصول گرم می باشد؛ که نیازمند مدیریت صحیح و تدوین برنامه های توسعه ای استراتژیک با چشم انداز حفاظت از محیط زیست و علی الخصوص حفظ و احیاء دریاچه ارومیه می باشد.

    کلیدواژگان: دریاچه ارومیه، مدل WEAP، جریان زیست محیی، شاخص نش، ساتکلیف
  • محمدمهدی رشیدی، سید حمیدرضا کارگر*، سعید روشنی صفحات 212-232

    در تحقیق حاضر، تاثیر الیاف بازیافتی شیشه بر رفتار و خصوصیات مکانیکی بتن بررسی شد. تحقیق با روش مطالعه آزمایشگاهی انجام شد. نمونه های مکعبی و نمونه های استوانه ای مختلفی در آزمایشگاه ساخته شد در همه طرح های اختلاط نسبت آب به سیمان 35/0 و نسبت ماسه به سیمانی 1 در نظر گفته شد. ابتدا یک نمونه مرجع بدون الیاف و استفاده از افزدونی تهیه شد و تحت آزمایش های مختلف قرار گرفت. با بررسی نمونه ها پس از انجام آزمایش، مشاهده شد که شکست در نمونه های فاقد الیاف بازیافتی و ضایعات شیشه به صورت ترد رخ داده است؛ اما شکست در نمونه های تقویت شده با الیاف بازیافتی و ضایعات شیشه به صورت تدریجی است. در این شرایط در نمونه های ساخته شده به روش اسپری، مدول گسیختگی و جابجایی نمونه ها تا لحظه ی شکست، مقادیر بسیار بیشتری نسبت به نمونه های ساخته شده در روش پیش مخلوط داشته است. با افزایش سن نمونه ها از 7 روز به 90 روز، مدول گسیختگی ویژه سیمان کاهش یافته است؛ این در حالی است که روند مشخصی در تغییرات مدول گسیختگی ویژه ی اثر پوزولانیک در طول زمان دیده نمی شود. با توجه به نتایج بدست آمده ملاحظه می شود که با گذشت زمان از 7 به 28 روز، مقاومت فشاری ویژه ی سیمان و همچنین مقاومت فشاری ویژه ی اثر پوزولانیک افزایش یافته است. با گذشت زمان از 7 به 28 روز، مقاومت فشاری ویژه سیمان و همچنین مقاومت فشاری ویژه اثر پوزولانیک افزایش یافته است.

    کلیدواژگان: بتن، الیاف بازیافتی، ضایعات شیشه، مقاومت فشاری، مقاومت خمشی
  • کمیل مومنی* صفحات 233-252
    تعیین مقاومت واقعی بتن در یک ساختار موجود آسان نیست، چرا که به سابقه ی نوع عمل آوری، کیفیت تراکم بتن و شیوه بتن ریزی بستگی دارد. آزمایش مغزه موثرترین و قابل اطمینان ترین راه برای سنجش خواص بتن در سازه است. مغزه ها نتایج قابل اطمینان و مفیدی را ارایه می دهند، چرا که آنها بطور مکانیکی تا مرحله تخریب آزمایش می شوند. در بخش هایی از بتن مسلح که دارای تراکم میلگرد می باشد، وجود میلگرد در نمونه های کر گیری شده شاید غیر قابل اجتناب باشد. در اکثر آیین نامه ها وجود میلگرد را نادیده گرفته و سایر عوامل را بر روی نتایج آزمایش مغزه موثر دانسته و تنها به بحث پیرامون آنها پرداخته و پیشنهاد به نادیده گرفتن مغزه های با میلگرد کرده اند. لذا هدف این تحقیق بررسی تاثیر حضور میلگرد بر روی مقاومت مغزه های بتنی می باشد. در این راستا، متغیر هایی نظیر نسبت طول به قطر مغزه ، قطر مغزه، قطر میلگرد، تعداد میلگرد ، نحوه آرایش میلگردها، فاصله محور میلگرد از انتهای نزدیک ترین سطح مغزه، شرایط نگهداری و نسبت آب به سیمان (تراز مقاومت بتن) در نظر گرفته شد. در این پژوهش ابتدا تعدادی نمونه بتنی حاوی میلگرد با استفاده از کر گیری و مغزه گیری مورد آزمایش قرار گرفت نمونه ای آزمایش شده با استفاده از مطالعات عددی با استفاده از نرم افزار ANSYS صحت سنجی گردید سپس به منظور تعیین مقاومت فشاری و همچنین تعیین پارامترهای تاثیرگذار روی رفتار مغزه های بتن استوانه ای حاوی میلگرد، حدود 200 نمونه مغزه استوانه ای با استفاده از نرم افزار ANSYS مورد مطالعه قرارگرفت و نتایج حاصل از این نمونه ها ازجمله مقاومت فشاری و مکانیزم شکست مورد بررسی و مقایسه قرارگرفته شد. وجود میلگرد در مغزه ها در روند تغییرات تنش و کرنش مغزه بتنی و میلگردهای داخل آن نقش مهمی ایفاء کند.
    کلیدواژگان: مغزه، آزمایش مغزه، مقاومت، میلگرد فولادی، نرم افزار ANSYS
|
  • MahmoudReza Keymanesh *, Amirmohammad Parvini Pages 5-22

    The bus rapid transit (BRT) network is an important public transportation system in some metropolises across the world. Hence, many urban managers and planners seek to develop BRT networks as they are more much flexible than railway transportation networks and can transport huge numbers of passengers. This paper designed a BRT network based on the travel demand using a binary nonlinear mathematical programming model with the aim of maximizing the covered demand and minimizing the construction cost. To calculate the covered travel demand and solve the model, a novel methodology which is exclusive to this study was proposed. To obtain the covered travel demand, the number of covered travels was calculated using the concentric circle method and the center of mass distances of the covered trips in the origins and destinations from the travel start and end stations. Based on the trip demand lines, major production and attraction land-uses, and network shape and integration, five BRT corridors were considered for the city of Karaj, Iran. The network design results suggest that the corridors would cover a total of 244,600 trips (28.7% of the total morning peak-hour trips in 2031). The corridors were estimated to have a total construction cost of 282.5 million USD.

    Keywords: BRT, network design, Mathematical Programming Model, Travel demand cover, Corridor design
  • Morteza Gholizadeh, Sina Fard Moradinia * Pages 23-45
    Recent studies have clearly demonstrated this fact motivation is directly linked to increased productivity in human resources. Therefore paying attention to employees' motivational factors and their needs is important to ensuring productivity and performance improvement of organizational projects. In a few researches the motivation of human resources and the effect of different factors on the change of motivation and its effect on the time productivity of construction projects have received less attention. Therefore, the aim of this article is to investigate the effect of change of motivation and the factors affecting it on the time efficiency of construction projects with the approach of system dynamics. For this purpose, after identifying the effective parameters on the motivation of human resources, from sampling data using survey studies with questionnaires and interviews, library sources and collecting information. the qualitative modeling and effect loops between parameters were performed with the Vensim software package. Also, the relationships between parameters were determined with the quantitative modeling. In the following, the model was implemented to the real project by defining different scenarios based on changing the effective parameters on the motivation of manpower and the time efficiency of office-commercial building project. The results showed that if there is a 50% increase in manpower motivation in the project, the correct rate of work is increased up to 3 times and the project takes 690 days and 30 days. The results also show that a 50% reduction in salary increases the delay in completing the project by about one year and a 20% delay in payment of salaries leads to an increase in project completion of up to 4 months and an increase in the ratio parameter. Wages will be reduced by up to 2 times 5 months after the completion of the project.
    Keywords: Motivation, Manpower, Productivity, Construction projects, System Dynamics(SD)
  • Saeed-Reza Sabbagh-Yazdi *, Ainullah Mirzazadah Pages 46-66

    Considering that in recent decades, the discussion of earthquake engineering for better understanding of earthquakes and their destructive effects on structures built in seismic areas has made significant progress, which has led to changes in building design regulations against earthquakes. In some cases, structures designed based on initial revisions of seismic codes and standards have lower seismic resistance than structures designed with newer revisions. As a result, constructed structures need to be retrofitted. In this paper, the reduction of seismic damage of six-stories steel moment frames having CLT infill walls has been investigated. The system is modeled with ABAQUS software. The S4R element has been used to model steel beams and columns with a yield strength of 350 MPa. Cross-sectional vertical panels with C3D8 R element according to NDS 2018 are modeled elastically in the software. Contact modeling was performed between the vertical panel with the steel frame by assigning the behavior of the Hard Contact type in the direction perpendicular to the plates in contact with each other and the Tangential type in the direction of the tangent of the two plates with friction coefficient. Also, the gap between the steel frame and the CLT is crossed to deform the brackets during an earthquake to dissipate the earthquake energy during the vibration. Frame behavior has been investigated using incremental dynamic analysis. The results showed that CLT infill walls play a major role in reducing maximum inter-story drift and various structural damages. The results also showed that the addition of CLT infill walls reduces the possibility of the collapse of the structure at various damages.

    Keywords: Incremental dynamic analysis (IDA), Steel-Timber Hybrid Structure, Steel moment frame, CLT (Cross Laminated Timber), Fragility curves, Types of structural damages
  • Abbas-Ali Zamani *, Sadegh Etedali Pages 67-86
    The purpose of this paper is to propose new formulas for optimal tuning of tuned mass damper (TMD) parameters using the genetic programming (GP) method with the aim of its application in seismic-excited structures. For this purpose, the optimal TMD parameters in the main structure under white-noise base acceleration are determined using the teaching-learning-based optimization (TLBO) algorithm for a wide range of TMD mass ratios and structural damping ratios. The outcome database is then applied to derive formulas based on the GP technique. The proposed formulas have high accuracy and efficiency while eliminating computational costs. Considering two 10-story and 40-story structures, the efficiency of the proposed formulas is then evaluated for seismic control applications of structures. For this purpose, their results are compared with those given by the TLBO algorithm. The numerical studies show that the optimal tuning of TMD parameters using the proposed formulas, while eliminating the computational cost due to the use of meta-heuristic optimization algorithms, provides better performance in reducing the floor displacement and absolute acceleration of the studied structures. Consequently, they can be efficient for seismic control applications of structures by presenting a simple and fast optimal tuning. The TMD tuned using the TLBO results in a reduction of 18.03%, 6.72% in the maximum displacement and acceleration of the 10-story structure, while the TMD adjusted using the proposed formulas gives a reduction of 18.47% and 11.23% in the above-mentioned responses. The results given for the 40-story structure show a reduction of 9.46% and 0.98% for the TMD tuned by the TLBO, while it is found a reduction of 11.58% and 5.1%% in the maximum displacement and acceleration for the TMD tuned by the suggested formulas.
    Keywords: Seismic control of structures, Tuned Mass Dampers, Optimal design. Teaching-learning-based optimization, Genetic programming method, Optimal designing formulas
  • Milad Mesrabadi, Alireza Ardakani *, Ali Lashgari Pages 87-106
    In this study, the effect of pulse like and non-pulsed near field records on the displacement and axial force of the nail in the soil nail wall has been investigated. Pulse liked records are created under physical factors such as the effect of Forward directivity, Fling Step, the effect Hanging wall, etc., A pulse has a large amplitude with medium to long period, which contains most of the energy due to fault rupture. It has been used to investigate the effects of near-field records by the finite element method and by using the HSS behavioral model due to considering the effect of small strains and hysteresis damping. In this research, Song and Rodrigues seismic bank in 2015 including 62 pulsed and non-pulsed near field records has been used. The obtained results showed that the soil nailed walls have good performance against seismic loads. pulsed records have a direct effect on the axial force and displacement of the nailed wall, also the axial force of the nails and displacements in the pulsed records have a good correlation with the PGV (peak ground velocity) parameter, the axial force of the nails in the non-pulsed records with the parameter It had Ia (Arias intensity) and non-pulse displacement with seismic parameter PGV.
    Keywords: Soil nailed wall, Near field motion, Displacement, Hardening soil with small strain material model, Pulse like, non pulse record
  • Ali Afzalifard, KAZEM SHAKERI *, Vahid Jahangiri Pages 107-132
    Seismic resilience of a structure is defined as the ability of the system to maintain its functionality and to quickly return the damaged system to the required functionality. In this approach, system performance is evaluated through a unique decision variable called "resilience" which includes a combination of several variables (economic losses, casualties, reconstruction time, etc.). In the present study, a method for calculating the expected seismic resistance of buildings is presented. In the proposed method, it is assumed that the amount of reduction in the performance of the system is proportional to the direct economic damage to the structural and non-structural elements. The recovery cost and time of the structural and non-structural elements are calculated using FEMA-P58 library data and the reconstruction time of the whole building is calculated based on the order of the proposed reconstruction operations in the REDi instruction. The proposed method is applied to 9-storey buildings with Per-Northridge and Post-Northridge steel moment frames and expected recovery cost, expected recovery time and the expected seismic resilience for the two buildings are compared. The total recovery time according to REDi method is very different from the total recovery time provided by FEMA P58 and should be seriously considered in calculating the cost-time curve and resilience of different systems. It is also observed that using Post-Northridge connections in comparison with Pre-Northridge connections, significantly reduces the recovery costs and time, and thus increases seismic resilience.
    Keywords: seismic resilience, FEMA P58, REDi, recovery time, Recovery Cost, Expected
  • Ali Ghorbani * Pages 133-149
    The fly ash obtained from the extraction of exhaust gases from coal and silt furnaces, is non-plastic and fine, which is a different combination based on natural coal fuel. Fly ash is one of the waste materials in thermal power plants. The use of waste materials such as fly ash in the concrete industry offers an alternative and valuable solution to create an environmentally friendly environment. However, experimental work is time-consuming and expensive, and the use of soft computing techniques can speed up the process of predicting concrete's resistance properties. In this study, artificial neural network (ANN) was used to predict the compressive strength of fly ash-based high-performance concrete. A number of 471 experimental data were extracted from valid sources and parameters such as cement, fly ash, water, superplasticizer, fine and coarse aggregate and age of the samples were considered as input parameters and compressive strength of samples was considered as output parameters. Among the networks with different number of neurons, a network which has the best correlation coefficient values obtained from training, evaluation and testing data and also has the lowest mean square error (MSE) value was selected as the optimal network. In this study, the network with the number of 6 neurons provided the best results. Also, the effect of each parameter in different numerical ranges on the compressive strength of concrete was investigated and presented, and it was found that the age of the samples and the amount of cement, fly ash and water have the greatest relative importance.
    Keywords: compressive strength of concrete, Fly ash, Artificial Neural Network, Concrete, MATLAB
  • Ashkan Gholipoor Noroozi, Rasou Ajalloeian *, Meysam Bayat Pages 150-173

    Soil shear strength is affected by various factors such as grading, compaction percent of materials, vertical load level, shear rate and other factors. When placing soil and other material in the vicinity , the interaction problem is discussed . Such conditions are observed in embankment dams with asphalt concrete cores, in which determining the mechanical performance of the interfacing materials has great importance. In this research, a laboratory study has been conducted to characterize the interface behavior of soil materials of filter and asphalt concrete in the core, through direct shear test. For this purpose, specimens containing soil materials from classes GC and GP at the same relative density were tested under different shear rates and the strength parameters were determined. On the other hand, for considering the impact of the relative density of the materials on strength characteristics, specimens containing materials from GP class at both medium and high relative densities were tested at different shear rates and the desired parameters were determined. Based on the results, in GC interface materials, the interaction ratio has diminished at small shear rates and increased at elevated shear rates. The amount of increase and decrease of the interaction ratio was equal to 2.36 percent. In GP interface materials, the ratio of interaction has increased by 2.3% with a higher shear rate. Also, for constant shear rates, increasing the compaction percent of materials from GP class in the interface, from medium to high level, has resulted to reduced interaction ratio. Increasing the shear rate in materials with moderate and high relative density also followed, respectively, the increase and decrease of the interaction ratio .

    Keywords: embankment dam, Asphalt concrete, Interface element, direct shear apparatus, shear rate, Relative Density
  • Fatemeh Arkavazi, Abbas Ghasemi *, Hamzeh Shakib Pages 174-197

    The superelastic viscous damper (SVD) relies on shape memory alloy (SMA) cables for re-centering capability and employs a viscoelastic (VE) damper that consists of two layers of a high damped (HD) blended butyl elastomer compound to augment its energy dissipation capacity. An analytical model of a five-story and nine-story steel special moment frames building with the installed SVDs and BRBs are developed to determine the dynamic response of the structure. Nonlinear response history analyses are conducted to evaluate the behavior of controlled and uncontrolled buildings under 44 ground motion records. All the buildings are subjected to incremental dynamic analysis (IDA), so the effects of SMA on seismic performance of the buildings would be investigated through seismic concepts. Based on the results, utilizing SMA connections in smart buildings not only could keep interstory drift control performance almost similar to conventional buildings but also could substantially reduce economic loss with significant control of unwanted residual deformations in structural fuses due to their unique ability of induced recentering behavior in structural performance. The results probabilistically determine the seismic performance acceptability of studied smart buildings based on the impact of key structural response parameters (i.e., maximum interstory drift, residual interstory drift, and energy dissipation) on the seismic performance of the structure.

    Keywords: Superelastic Viscous Damper, Incremental Dynamic Analysis, Fragility curves, Steel Special Moment Frames, Seismic Performance
  • Sina Khezri, Hossein Ebrahimi *, Babak Aminnezhad Pages 198-211

    Lake Urmia is the largest lake in the country and the second saltiest lake in the world. The implementation of administrative and agricultural development plans affects the water resources of the Urmia Lake catchment and its ecosystem; which requires study and research. Estimating the environmental needs of the lake and taking it into account in the development plans of the watershed can lead to the protection of its ecological and hydrological functions. In this article, WEAP, a comprehensive and integrated planning tool for water resources, was used to investigate the response to meeting the environmental needs of the lake. In order to realize this goal, initial simulation was done in a period of 13 years (2007-2020), then in line with the goal of the research, a scenario was created in a period of 30 years (2021-2050). The built model was evaluated with statistical indices of regression fit (R2), Nash-Sutcliffe index (NSE), root mean square error (RMSE); whose values ​​were better estimated as 0.99, 0.78, 0.871 cubic meters per second; which show the acceptable error rate of the model. The results showed: the average monthly volume of water entering the modeling area in the hot summer months compared to other months has significantly decreased, the reason for this is the decrease in surface and underground runoff, the development of agriculture and the increase in population, the decrease in water consumption efficiency and the decrease in agricultural return flows. The development of unorganized management plans, the reduction of rainfall and the high rate of evaporation in hot seasons; which requires proper management and formulation of strategic development plans with the perspective of environmental protection and especially preservation and restoration of Lake Urmia.

    Keywords: Lake Urmia, WEAP model, Ecological Flow, Nash, Sutcliffe index
  • Mohamadmehdi Rashidi, Seyed hamidreza Karegar *, Said Roshani Pages 212-232

    In the present study, the effect of recycled glass fibers on the behavior and mechanical properties of concrete was investigated. The research was conducted by laboratory study method. Various cubic and cylindrical samples were made in the laboratory. In all mixing designs, the water to cement ratio was 0.35 and the sand to cement ratio was 1. First, a reference sample without fibers and additives was prepared and subjected to various tests. Examination of the samples after the experiment showed that failure occurred in the samples without recycled fibers and brittle glass waste; But failure in samples reinforced with recycled fibers and glass waste is gradual. Under these conditions, in samples made by spray method, the modulus of rupture and displacement of samples to the moment of failure, had much higher values ​​than samples made in the pre-mixed method. As the age of the samples increased from 7 days to 90 days, the modulus of specific rupture of the cement decreased; However, there is no definite trend in changes in the specific rupture modulus of the pozzolanic effect over time. According to the results, it can be seen that over time from 7 to 28 days, the specific compressive strength of cement and also the specific compressive strength of the pozzolanic effect has increased. Over time from 7 to 28 days, the specific compressive strength of cement as well as the specific compressive strength of the pozzolanic effect has increased.

    Keywords: Concrete, recycled fibers, glass waste, Compressive strength, Flexural Strength
  • Komeil Momeni * Pages 233-252
    It is difficult to determine the real strength of concrete in an existing structure because it depends on curing type record, concrete compaction quality, and pouring of concrete method. A core test is the most effective and reliable way to measure the concrete characteristics of the structure. The cores provide reliable and useful results because they are mechanically tested up to the destruction stage. The use of rebar in the concrete core samples tested in the parts of the reinforced concrete that have bar compaction is unavoidable. In most codes, using rebar is ignored, and the other factors are considered adequate on core test results; it has just been discussed and suggested to ignore the cores, including rebar. Therefore, this research aims to survey about the effect of using bars on the strength of concrete cores. In this regard, variables such as length to diameter (L/D) ratio of core, core diameter, the diameter of steel bar, number of steel bars, steel bars’ order, the configuration method of rebar, the distance of bar axis from the nearer end of the core, the moisture condition and water to cement ratio (concrete strength level) are considered. In the first step, concrete samples, including rebar, were tested with a concrete core. The examined samples were validated using numerical studies and ANSYS software; then about 200 cylindrical core samples using this software were studied in order to determine the pressure drag and also the effective parameters on the behavior of cylindrical concrete core containing rebar, and the results including the pressure drag and collapse mechanism were investigated and compared. Using rebar in the cores plays an important role in the stress and strain variation of the concrete core and the bars inside
    Keywords: Core, Core test, Strength, Correction factor, Steel rebar, ANSYS Software