فهرست مطالب

نشریه مهندسی عمران
سال پنجاه و پنجم شماره 6 (شهریور 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/06/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • مسعود محسنی نیا، حسین صالح زاده* صفحات 1123-1136

    روش‏ های بهسازی متعددی برای بهبود مشخصات مکانیکی و فیزیکی خاک برای احداث سازه و مانند آن پیشنهاد شده ‏است. یکی از روش های بهسازی، استفاده از عناصر دوست دار محیط زیست مانند صمغ گیاهی فارسی به عنوان یک بایوپلیمرجدید هیدروکرولیدی تجدید‏پذیر است. در این راستا، در پژوهش آزمایشگاهی حاضر تاثیر اضافه کردن این صمغ به ماسه فیروزکوه 161 مورد بررسی قرار گرفت. مخلوط آب - صمغ فارسی در درصدهای مختلفی نسبت به وزن خاک خشک اضافه شد و نمونه ‏های ساخته شده تحت آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده قرار گرفت تا حالت های بهینه ترکیب شناسایی شود. علاوه بر متغیر بودن درصد های وزنی آب و صمغ اضافه شده به خاک، اثر مقدار وزنی خاک، اثر دمای گیرش (دمای اتاقک-گرمکن)، اثر مدت گیرش (7 تا 56 روز) بررسی شدند. برای تفسیر اثر افزودن صمغ فارسی، چندین آزمایش میکروسکوپ الکترونی روبشی برروی نمونه های خشک منتخب انجام گردید. نتایج به وضوح افزایش مقاومت فشاری محدود نشده نمونه های بهسازی‏ شده با صمغ فارسی تا 4 مگاپاسکال ناشی از وجود گروه‏ های فراوان کربوکسیل و هیدروکسیل در صمغ را نشان می دهد. نمونه های عمل‏ آوری شده در دمای اتاق با رطوبت نسبی 15% به دلیل خاصیت آب دوستی صمغ گیاهی و افزایش انعطاف پذیری پیوند های ایجاد شده، مقاومت کمتری نسبت به نمونه های مشابه عمل آوری شده در گرمکن را تجربه کردند.

    کلیدواژگان: بهسازی خاک ماسه ای، صمغ فارسی، بهسازی خاک، آزمایش مقاومت فشاری تک محوری، ماسه سیمانی&rlm، شده
  • مهیار روشنی، افشین مشکوه الدینی*، علی معصومی صفحات 1137-1158
    این پژوهش در برگیرنده نگرش تحلیلی بر موضوع آسیب پذیری سازه های دارای اسکلت مقاوم متشکل از سلول های چندگانه قاب خمشی بر اساس رویکرد تاب آوری لرزه ای است. بدین ترتیب، دو سازه 24 و 48 طبقه با اسکلت مقاوم قاب خمشی محیطی دسته شده طراحی شده اند. نتایج این پژوهش بر اساس تحلیل های دینامیکی فزاینده (IDA) و آنالیز شکنندگی تحت رکوردهای سه مولفه ای حوزه نزدیک با انواع اثرات جهت داری بدست آمده و ارزیابی شده است. نمودارهای شکنندگی سازه های مطالعاتی نیز مطابق با ضوابط FEMA برای شش سطح عملکرد پیاده سازی گردیده اند. سپس با تعیین ضرایب آسیب بر اساس دستورالعمل HAZUS 2005 و به کارگیری فرمولاسیون پیشنهادی تابع خسارت در گزارش MCEER-09-0009، شاخص نیرومندی تاب آوری لرزه ای سازه های مطالعاتی محاسبه گردید. بر طبق بررسی نتایج تحلیل های دینامیکی غیرخطی، ملاحظه شد که سازه های قاب خمشی محیطی دسته شده دارای ایمنی به نسبت مناسبی در برابر ایجاد وضعیت فروریزش تحت رکوردهای نیرومند حوزه نزدیک حاوی پالس سرعت می باشند. همچنین، بر پایه ارزیابی مقادیر احتمالاتی محاسبه شده برای رخداد حالات حدی نیز دریافت شد که سازه های مطالعاتی قاب خمشی محیطی دسته شده با نمود جامع تر رفتار غیرخطی هندسی، دچار روند تدریجی زوال مقاومت و کاهش سختی می گردند. مطابق با پردازش نمودارهای شکنندگی دانسته شد که به کارگیری ساختار مقاوم قاب خمشی محیطی دسته شده در ساختمان های بلند مرتبه می تواند قابلیت بالای پایداری دینامیکی را در مقابل روند تصاعدی گسترش خسارت ایجاد نماید.
    کلیدواژگان: سازه بلند مرتبه، قاب خمشی محیطی دسته شده، تاب آوری لرزه ای، نمودار شکنندگی، تحلیل دینامیکی فزاینده (IDA)
  • محمد محمدی هاشمی، بهرام ثقفیان*، محمود ذاکری نیری، محسن نجارچی صفحات 1159-1178
    رواناب را می توان به صورت ساده، حاصل رفتار حوضه در برابر رخداد بارش باران دانست. تحقیقات مختلفی به منظور استحصال روش مناسب در تعیین رفتار و تعیین دقیق ترین پاسخ از حوضه صورت پذیرفته است. در اکثر این تحقیقات، مدل های مورد استفاده، از جمله مدل های مبتنی بر موج سینماتیک، نیاز به داده های ورودی با جزییات زیاد همچون مشخصات پوشش، مقدار شیب، رطوبت پیشین و نفوذپذیری خاک در حوضه دارد. لذا در این تحقیق با هدف تسهیل در استخراج پاسخ هیدرولوژیک حوضه، یک مدل استخراج نمودار زمان-مساحت به روش بهینه سازی با بهره گیری از روش دکانولوشن و الگوریتم ژنتیک ارایه شد و نتایج آن در حوضه های تیوریک و واقعی مورد ارزیابی قرار گرفت. در مدل این تحقیق مجموعه رخداد های بارش و هیدروگراف مشاهداتی نظیر در قالب ماتریس به عنوان ورودی مدل فراخوانی شده سپس با اجرای دکانولوشن و بهره گیری از الگوریتم ژنتیک، مجموعه نمودارهای زمان-مساحت نظیر حاصل شد. نتایج نشان داد که دقت مدل این تحقیق در برآورد پاسخ یک حوضه تیوریک فرضی، 99 درصد بوده در حالی که روش مستقیم برابر 74 درصد بوده است. دقت مدل در برآورد پاسخ حوضه هندسی وی-شکل و حوضه واقعی والنات گالچ به مقدار میانگین 99 درصد رسید. از این رو با توجه به کارایی مدل معرفی شده این تحقیق در تعیین نمودار زمان-مساحت حوضه وی-شکل، پیش بینی می گردد می تواند در سایر حوضه ها مورد استفاده قرار گیرد.
    کلیدواژگان: زمانمساحت، الگوریتمژنتیک، بهینهسازی، بارش، رواناب
  • شهداد صفوی، شروین فقیهی راد*، حمید کاردان مقدم، سید محمدهادی مشکاتی، حسین شریفی منش، حیدر امیر سلیمانی صفحات 1179-1194

    در این پژوهش ارزیابی اثرات کمی احداث سد سیمره در ساختگاه کارستی این سازه بر نوسانات تراز آب زیرزمینی و آبدهی چشمه ها مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به اندازه گیری های 10 ساله در شبکه چاه های مشاهده ای و چشمه های این منطقه، مشخص گردید که ارتباط هیدرولیکی مستقیمی بین تراز آب مخزن سد و سطح آب چاه های مشاهده ای وجود دارد. نتایج نشان داد که اختلاف قابل توجهی در میزان تراز سطح آب چاه های یال شمالی نسبت به چاه های یال جنوبی به ویژه در تکیه گاه راست و چاه های تکیه گاه راست نسبت به تکیه گاه چپ به روشنی دیده می شود که به ترتیب شاهد و تاییدی مبنی بر وجود یک هسته آسماری با نفوذپذیری پایین در امتداد محور تاقدیس است و همچنین کارایی بیشتر پرده آب بند در جناح راست از دیگر دلایل این تفاوت می باشد. تغییرات آبدهی اغلب چشمه ها رابطه مستقیمی با تغییرات تراز آب مخزن دارد و همبستگی بالایی وجود دارد. تغییرات مجموع دبی کل چشمه های اندازه گیری شده در هر دو ساحل، روند مشابهی با تغییرات دبی چشمه های ساحل چپ دارد که این به دلیل دبی بیشتر چشمه های تکیه گاه چپ می باشد. نتایج نشان داد که با افزایش تراز آب مخزن به 660 متر، مقدار آبدهی خروجی چشمه های منطقه 1400 لیتر درثانیه رسیده و با کاهش تراز آب مخزن در سال بعدی این مقدار خروجی کاهش و مجددا با افزایش تراز به 704 متر، میزان آبدهی به 1800 لیتر در ثانیه افزایش داشته است.

    کلیدواژگان: سد، سیمره، مخزن، آب، زیرزمینی
  • حامد علی مددی، سید شهاب امامزاده* صفحات 1195-1218
    در این مقاله عملکرد قاب های مهاربندی واگرا با تیر پیوند قایم در برابر خرابی پیش رونده بر اساس دستورالعمل GSA و روش مسیر جایگزین بررسی شده است. بدین منظور سه قاب 5، 10 و 15 طبقه مورد بررسی قرار گرفته اند که عملکرد آن ها به روش تحلیل دینامیکی غیرخطی با نرم افزار SAP2000 برآورد گردید. با حذف ستون میانی در قاب های موردمطالعه، برای هر سه قاب، مشاهده شد که جابجایی ها منظم و عملکرد مناسبی را در خرابی پیش رونده دارند. اما با حذف ستون گوشه در قاب پنج طبقه فروریزش رخ داد و برای قاب 10 طبقه نیز افزایش حدود 3 برابری جابجایی کف طبقات مشاهده شد. اما برای قاب 15 طبقه رفتار قاب تحت خرابی پیش رونده بسیار مناسب است. درواقع حذف ستون گوشه در قاب ها نسبت به حذف ستون میانی، حالت بحرانی تری را به وجود می آورد. در سناریوی حذف ستون میانی در قاب 5 طبقه، حداکثر جابجایی قایم در طبقه آخر برابر 21/9 سانتی متر، در قاب 10 طبقه برابر 37/6 سانتی متر و در قاب 15 طبقه برابر 25/4 سانتی متر به دست آمد. جهت مقایسه، در سناریوی حذف ستون گوشه در قاب 5 طبقه، حداکثر جابجایی قایم در طبقه آخر به علت فروریزش نامشخص، در قاب 10 طبقه برابر 88/21 سانتی متر و در قاب 15 طبقه برابر 65/7 سانتی متر به دست آمد. نتایج نشان داد که با افزایش ارتفاع سیستم سازه ای، رفتار آن در برابر خرابی پیش رونده بهبود می یابد.
    کلیدواژگان: خرابی پیشرونده، مسیر جایگزین، سیستم دوگانه قاب خمشی با مهاربندی واگرا، تیرپیوند قائم، دستورالعمل GSA
  • محسن ده ودار*، محمدمهدی حسینی صفحات 1219-1236

    پلاستیک ویسکوزیته، نقطه واروی، میزان صافاب دوغاب، زمان بندش و استحکام تراکمی سیمان از جمله پارامترهای مورد نیاز جهت یک عملیات موفقیت آمیز در سیمانکاری چاه هستند. در این پژوهش تاثیر پوشای حجم دهنده (بنتونایت و سدیم سیلیکات)، کنترل کننده صافاب (FLC)، شتاب دهنده بندش (کلسیم کلرید و سدیم کلرید) و کندکننده های بندش (کلسیم لیگنوسولفونات و کربوکسی متیل هیدروکسی اتیل سلولز) در قالب 25 آزمایش مورد مطالعه قرار گرفته است. در بررسی نتایج، با افزایش مقدار بنتونایت تا 6 % وزنی سیمان، مقدار صافاب را از cc380 بهcc 89 رساند در حالی که سدیم سیلیکات تا cc180 کاهش داد. با افزایش از 0% تا 6 %، کلسیم کلرید نسبت به سدیم کلرید اثر بیشتری بر زمان بندش سیمان دارد. در درصدهای بالای (30 %)، کلسیم کلرید، برای عملیات های سیمانکاری نتایج غیر قابل قبولی ارایه داد. افزایش کلسیم لیگنوسولفونات، زمان نیم بندش را با شیب ثابت و CMHEC به صورت غیر خطی افزایش دادند. با افزایش 1 % CMHEC به دوغاب سیمان مقدار صافاب از cc72 به cc42 کاهش پیدا کرده است در حالی که این کاهش برای کلسیم لیگنوسولفونات برابر با cc7 بوده است. با افزایش 1 % CMHEC به سیمان مقاومت تراکمی سیمان از psi2400 تا psi1730 کاهش پیدا کرد در حالی که برای کلسیم لیگنوسولفونات از psi2400 تا psi1120 کاهش یافت. اضافه نمودن FLC به آب لازم برای ساخت سیمان موجب تاخیر در زمان بندش و کاهش یافتن استحکام اولیه سیمان در hr24 اول شد.

    کلیدواژگان: سیمانکاری چاه نفت، طراحی دوغاب سیمان، استحکام تراکمی، خواص روانه شناسی، افزایه های سیمانکاری
  • رضا فرخ زاد*، فرنام گروه ای صفحات 1237-1262
    در بتن خودتراکم الیافی، از یک سو الیاف و از سوی دیگر خواصی مانند قابلیت پرکنندگی، سبب ایجاد مخلوطی همگن می گردد. در این پژوهش 10 طرح اختلاط مورد بررسی و آزمایش قرار گرفته که یک طرح آن برای نمونه شاهد و 9 طرح دیگر شامل درصد های حجمی 0.25 ، 0.5 ، 0.75 الیاف هایی از نوع فولادی ، ماکروسنتتیک تک رشته ای (MEX 100) و کربن پلیمری تقویت شده (CFRP) می باشد.در این تحقیق رفتار ریولوژی بتن تازه خود تراکم به کمک آزمایش ریومتر و همچنین آزمایش های متداول تعیین خواص خودتراکمی بتن تازه که شامل آزمایش های جریان اسلامپ ، حلقه J ، جعبه L ، جعبه U ، قیف V می شود بررسی گردید. در ادامه نیز مدل رفتاری بتن سخت شده بر اساس آزمایش های تعیین خواص مکانیکی (مقاومت فشاری، مدول الاستیسیته) تحلیل شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که افزودن الیاف به بتن تازه سبب کاهش خواص خود تراکمی و ریولوژیکی بتن می گردد و همچنین با افزایش درصد های حجمی الیاف این تاثیر بیشتر نمایان می گردد بطوری که زیادترین تاثیر را می توان در طرح های حاوی الیاف CFRP مشاهده کرد. نتایج مربوط به خواص مکانیکی بتن سخت شده نیز نشان دهنده آن است که افزودن الیاف ها با مقادیر پایین به بتن خودتراکم سبب بهبود برخی از این خواص می گردد ولی استفاده از مقادیر بالای الیاف سبب افزایش شکل پذیری و در نتیجه کاهش مقادیر مقاومت فشاری و مدول الاستیسیته در بتن های خود تراکم می گردد.
    کلیدواژگان: بتن خودتراکم، الیاف، رفتار رئولوژی، رئومتر، خواص مکانیکی
  • علی خطیبی، محمد امیری*، مهدی فقیهی صفحات 1263-1284

    تعیین اراضی مناسب برای گسترش شهرها، یکی از تصمیم گیری های مهم و پیچیده ی مدیران شهری است. متاسفانه در معیار های توسعه شهری به پارامتر های ژیوتکنیکی توجه نمی شده که این پارامتر در توسعه شهر های ساحلی حایذ اهمیت است. براین اساس ، هدف اصلی مقاله حاضر ، بررسی توسعه فیزیکی شهر بندرعباس با نگرش ویژه به معیار های ژیوتکنیکی است. رهیافت اصلی پژوهش حاضر، تعیین اراضی مناسب برای توسعه ی فیزیکی شهر بندرعباس است که برای دستیابی به آن، از مولفه های تاثیرگذار مشتمل بر سه معیار ژیولوژیکی (6 زیرمعیار)، ژیوتکنیکی (13 زیرمعیار) و محیط زیستی (4 زیرمعیار) استفاده گردید. برای وزن-دهی معیارها از روش تحلیل شبکه ای (ANP) استفاده شد. پس از ایجاد لایه های اطلاعاتی، برای رویهم گذاری معیارها از عملگرهای فازی AND، OR، SUM، Product، گامای 9/0، گامای 7/0 و گامای 5/0 استفاده شد. از رگرسیون حداقل مربعات در انتخاب بهترین عملگر برای نشان دادن اراضی مناسب جهت توسعه شهری استفاده شد و خوشه بندی محلات با روش K-Mean انجام شده است. نتایج نشان داد که وزن معیارهای ژیوتکنیکی، محیط زیستی و ژیولوژیکی به ترتیب 584/0، 280/0 و 135/0 بود. بر اساس نتایج حاصل شده معیار های ژیوتکنیکی در بحث توسعه شهری دارای بیشترین وزن است که اکثر مطالعات مورد توجه قرار نگرفته است. نتایج رگرسیون OLS نشان داد که از میان عملگرهای فازی، عملگر جمع جبری SUM بیشترین همبستگی را با معیارهای پژوهش داشت و بهترین نقشه را برای تعیین اراضی توسعه شهری ارایه نمود.

    کلیدواژگان: تحلیل شبکه، رگرسیون حداقل مربعات، توابع فازی، ژئوتکنیک، بندرعباس
  • تورج تقی خانی*، صادق کرد صفحات 1285-1302
    در این مطالعه با استفاده از الگوریتم ژنتیک به مکان‏یابی بهینه حسگر پرداخته می‏شود که نقش کلیدی در پایش سلامت سازه های بزرگ مقیاس دارد. مسیله مکان‏یابی بهینه حسگر در دسته مسایل جایگشت قرار می‏گیرد که تعریف عملگر تقاطع در این دست مسایل چالش بر انگیز می‏باشد. در این مطالعه یک عملگر تقاطع ترکیبی جدید جهت یافتن مکان بهینه سنسورها پیشنهاد شده و دو استراتژی مختلف برای انتخاب اعضا برای تشکیل جمعیت نسل بعد، مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین از روش کدگذاری دو ساختاری به جای روش متداول کدگذاری باینری برای ایجاد کروموزم‏ اعضای جمعیت استفاده شده است. تابع هدف و برازندگی بر اساس ماتریس معیار اطمینان مودال (MAC) بدست آمده از شکل مودهای شناسایی شده و شکل مودهای تحلیلی، تعریف شده است. کارایی روش پیشنهاد شده برروی یک سازه بلند مرتبه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می‏دهند که شکل مودهای شناسایی شده به وسیله آرایش بهینه بدست آمده از روش پیشنهادی کاملا بر شکل مودهای تحلیلی مدل اجزای محدود منطبق می‏باشند. همچنین مقایسه میان مکان های حسگر به دست آمده توسط عملگرهای متداول و عملگر پیشنهادی نشان می دهد که عملگر تقاطع ترکیبی پیشنهادی نسبت به سایر عملگرها هم به لحاظ سرعت همگرایی و هم به لحاظ دقت، کارکرد بهتری دارا می‏باشد.
    کلیدواژگان: مکان یابی بهینه حسگر، عملگر تقاطع، الگوریتم ژنتیک، معیار اطمینان مودال، سازه بلند مرتبه
  • کوروش غلامی، رضا رفیعی دهخوارقانی* صفحات 1303-1320
    استفاده از موانع موج یکی از روش های موثر برای کاهش اثر امواج لرزه ای است. این موانع دارای هندسه های منفاوت بوده و در آرایش های متناوب قرار می-گیرند. با توجه به پیچیدگی رفتار موانع موج و گستردگی آنها، تحقیقات گسترده ای در سال های اخیر برای یافتن موانع موج موثر صورت گرفته است. در این مطالعه یک مانع موج جدید برای کاهش انتشار امواج سطحی پیشنهاد می شود بطوریکه بر خلاف روند معمول طراحی از خاک دست نخورده در مرکز مانع و یک لایه فوم به عنوان مصالح نرم در دو طرف آن استفاده می شود. در ابتدا با استفاده از مفاهیم فیزیک حالت جامد و تیوری های مربوط به ساختارهای متناوب مانند تیوری بلاخ-فلوکه و با استفاده از نرم افزار اجزا محدود COMSOL، مانع موج در یک شبکه متناوب نامحدود بررسی شده و سپس با تغییر بردار موج در ناحیه اول بریلوین و به دست آوردن فرکانس های ویژه، نمودار پراکندگی رسم می شود. با رسم نمودار پراکندگی، شکاف باند متناظر با این سلول واحد به دست می آید. از آنجا که در واقعیت امکان ساخت شبکه نامحدود از موانع موج وجود ندارد، یک شبکه محدود از موانع موج مدلسازی شده و نتایج آن با حالت ایده آل شبکه بینهایت مقایسه می شود. رفتار شبکه محدود هم در حوزه فرکانس و هم در حوزه زمان بررسی شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهند که مانع موج متشکل از خاک و فوم با ارتفاع چهار متر، توانایی بسیار خوبی در کاهش امواج در شبکه های نامحدود و محدود دارند و شکاف باند به دست آمده بین Hz75/12 تا Hz 61/17 است.
    کلیدواژگان: مانع موج، امواج سطحی، شبکه متناوب، تئوری بلاخ-فلوکه، روش اجزا محدود
|
  • Masoud Mohseninia, Hosein Salehzadeh * Pages 1123-1136

    Various improvement methods have been proposed to improve the mechanical and physical characteristics of soil for the construction and the other similar matters. One of the improvement methods is using of the environmentally-friendly elements such as Persian herbal gum as a renewable hydrocolloid biopolymer. Regarding this, in the present laboratory study, the effect of adding this gum to the Firouzkooh sand (No 161) was investigated. Persian gum-water mixture was added in different percentages relative to the weight of dry soil, and the created samples were subjected to unconfined compressive strength test to identify the optimal conditions of the composition. In spite of the variability of the weight percentages of water and gum added to the soil, the effect of the weight of the soil, curing temperature (room or oven temperature), and curing time (7 to 56 days) were investigated. To interpret the effect of Persian gum addition, several scanning electron microscope tests were performed on selected dry samples. The results clearly revealed an increase in the unconfined compressive strength of the samples improved with Persian gum up to 4 MPa due to the presence of many carboxyl and hydroxyl groups in the gum. Samples cured at room temperature with relative humidity of 15% displayed lower unconfined compressive strength than similar samples cured in an oven temperature due to the hydrophilic properties of herbal gum and increased flexibility of the created bonds.

    Keywords: Sandy soil improvement, Persian gum, Firouzkooh sand, uniaxial compressive strength, Bio-cemented sand
  • Mahyar Roshani, Ali Massumi Pages 1137-1158
    This research includes an analytical approach on the subject of vulnerability of structures with resistant skeleton consisting of multiple cells of moment frames, based on the seismic resilience approach. There are two considered studied structures consisting of a 24- and a 48-story bundled framed tube resistant skeleton. The results of this study have been obtained and evaluated through performing incremental dynamic analyses (IDA) and statistical evaluations of structural fragility curves. The seismic fragility analysis has been applied with respect to the assigned FEMA provisions in order to calculate the probability for the structure to exceed six performance levels. Then, by determining the damage coefficients according to the HAZUS 2005 instructions and applying the proposed formulation of the damage function in the report MCEER-09-0009, the seismic resilience strength index of the studied structures was calculated.Based on the results of nonlinear dynamic analyses, it was observed that the bundled framed tube structural systems have relatively good safety and resilience against collapse mode under strong near-field records containing velocity pulses. Also, based on the evaluation of the probabilistic values calculated for the occurrence of the assigned limit states, it was known that the studied bundled framed tube structures handle the gradual processes of stiffness deterioration and strength degradation, with a more comprehensive formation of the geometric nonlinear behavior. In accordance with the processed results of the fragility curves, it was known that the application of bundled framed tube structures in high-rise buildings can produce a high capability of dynamic stability .
    Keywords: High-Rise Buildings, Bundled Tube Structure, Seismic Resilience, Fragility curve, Incremental dynamic analysis
  • Mohammad Mohammadi Hashemi, Bahram Saghafian *, Mahmoud Zakeri Niri, Mohsen Najarchi Pages 1159-1178
    Runoff production is due to watershed response to rainfall event. Various researches have been performed in order to accurately determine the watershed response. In most response models, as in kinematic wave-based models, require detailed input data such as cover characteristics, slope, initial moisture, and soil infiltration properties. In this study, a time-area histogram extraction technique was presented via genetic algorithm optimization and deconvolution methods and results were evaluated in theoretical and real watersheds. In the model presented, a set of rainfall-runoff events in matrix form were called as inputs while the corresponding time-area diagrams were extracted. The results showed that the accuracy of the model in estimating the response of a theoretical watershed was 99%, while similar accuracy in direct approach was 74%. The accuracy of the model in estimating the response of the V-shaped geometric watershed and the real Walnut Gulch watershed reached an average of 99%. Therefore, the model introduced in this research is effective in determining the time-area diagram of the V-shaped watershed and may be used in other basins.
    Keywords: Timearea, Geneticalgorithm, optimization, Rainfall runoff, Watershed
  • Shahdad Safavi, Shervin Faghihirad *, Hamid Kardan Moghaddam, Seyed MohammadHadi Meshkati, Hossein Sharifimanesh, Heydar Amirsoliymani Pages 1179-1194

    In this study, the quantitative effects of the construction of Seymareh Dam in the Karst site of this structure on the fluctuations of groundwater level and discharge of springs have been investigated. According to 10-year measurements, it was found that there is a direct hydraulic relationship between the water surface of the dam reservoir and the water level of observation wells. The results revealed that a significant difference in the amount of water level of the North Edge wells compared to the South Edge wells, especially in the right abutment and the right abutment wells compared to the left abutment can be clearly seen, respectively, the evidence and confirmation of an Asmari core with Low permeability is along the axis of the anticline and also more efficiency of the sealing curtain on the right side is another reason for this difference. Changes in the total discharge of the total springs measured on both banks (right and left) have a similar trend to the changes in the discharge of the left bank springs, which is due to the more discharge of the left abutment springs. The results showed that with increasing the water level of the reservoir to 660 meters, the amount of discharge of springs in the region reached 1400 liters per second and with decreasing the level of reservoir water in the next year this amount decreased and again with increasing level to 704 meters, the amount of discharge to 1800 Liters per second has increased.

    Keywords: Seymareh, Dam, Reservoir, Ground, Water
  • Hamed Alimadadi, Seyed Shahab Emamzadeh * Pages 1195-1218
    In this article, the performance of Eccentrically Braced Frames with Vertical Shear Links against progressive collapse has been investigated based on GSA guidelines and the alternative path method. For this purpose, three frames of 5, 10, and 15 floors have been investigated, and their performance was estimated by the method of nonlinear dynamic analysis with SAP2000 software. By removing the middle column for all three frames, it was observed that the displacements are regular and perform well in progressive collapse. However, with the removal of the corner column, the five-story frame collapsed, and for the 10-story frame, an increase of about 3 times the floor displacement was observed. But for the 15-story frame, the behavior of the frame under progressive collapse is very suitable. The removal of the corner column in the frames creates a more critical condition than the removal of the middle column. In the scenario of removing the middle column, the maximum vertical displacement on the last floor of the 5-story frame was equal to 9.21cm, in the 10-story frame it was equal to 6.37cm and in the 15-story frame, it was equal to 4.25cm. For comparison, in the scenario of removing the corner column, the maximum vertical displacement obtained on the last floor of the 5-story frame was unknown due to collapse, and in the 10-story frame it was equal to 21.88cm and in the 15-story frame, it was equal to 7.65cm. Results show that as structure height
    Keywords: Progressive Collapse, Alternative Path Method, MRF-EBF dual systems, Vertical Link Beam, GSA Code
  • MOHSEN DEHVEDAR *, MohammadMahdi Hosseini Pages 1219-1236

    Plastic viscosity (PV), yield point (YP), fluid loss volume, thickening time, and compressive strength of cement are the main parameters that are necessary for a successful operation. In this study, 25 tests were done to design different slurries and find the effect of various additives, including extenders (bentonite and sodium silicate), accelerators (calcium chloride and sodium chloride), retarders (calcium lignosulfonate and CMHEC), and fluid loss controller (FLC). Calcium chloride provides acceptable results up to 6% by the weight of cement. For more than 6%, it provides unpredictable results. The sodium chloride in high concentrations (30%) acts as a retarder. Calcium lignosulfonate slows down thickening timeless than CMHEC, while CMHEC can retard the slurry more and increase the closing time. The ratio of the increase in slurry setting time to the increase in calcium lignosulfonate is almost linear while for CMHEC this is not the case and this increase increases nonlinearly. addition of FLC on cement water causes water to be retained in the slurry system and this causes the increase of this additive in the slurry to increase the setting time of cement and reduce its short-term strength (24 hours).

    Keywords: Oil Well cementing, cement slurry design, Compressive Strength, rheology, Cement additives
  • Reza Farokhzad *, Farnam Gervehiee Pages 1237-1262
    Self-compacting concrete (SCC) containing fibers is a continuous compound, in which the fibers are dispersed throughout the concrete matrix and reduce shrinkage and microcracks. Furthermore, SCC properties such as filling capability and high efficiency produce a homogeneous mixture that could remove many problems of the conventional concrete. In this study, 10 mix designs were examined and tested, one of which was considered for the control sample and the other 9 designs included 0.25, 0.5, and 0.75 v/v% of steel, single-strand macrosynthetic (MEX 100), and carbon fiber reinforced polymer (CFRP) fibers. The rheological behavior of fresh SCC was investigated by the rheometer test as well as common tests used to determine the properties of fresh SCC, including slump flow, J-ring, L-box, U-box, and V-funnel tests. Then, the behavioral model of the hardened concrete was analyzed by tests determining mechanical properties such as compressive strength and modulus of elasticity. The results indicated adding fibers to fresh concrete reduced self-compacting and rheological properties of concrete; this effect became more visible with increasing the volume percentage of fibers, so that the greatest effect was observed in the design containing CFRP fibers. Results of mechanical properties of hardened concrete showed adding low volumes of fibers to SCCs improved some of these properties. However, using high volumes of fibers increased ductility and, thus, reduced compressive strength and modulus of elasticity in SCCs.
    Keywords: Self-Compacting Concrete, Novel fibers, Rheological behavior, Rheometer, Mechanical Properties
  • Ali Khatibi, Mohammad Amiri *, Mahdi Faghihi Pages 1263-1284

    Determining suitable lands for urban development is one of the most important and complex decisions of city managers. The main approach of the present study is to determine suitable lands for physical development of Bandar Abbas, to achieve which, one of the effective components including geological criteria (6 sub criteria), geotechnical (13 sub criteria) and environmental (4 sub criteria) Was used. ANP method was used to weight the criteria. After creating the information layers, fuzzy operators AND, OR, SUM, Product, gamma 0.9, gamma 0.7 and gamma 0.5 were used to superimpose the criteria. OLS was used to select the best operator to show suitable lands for urban development and clustering of neighborhoods was done by K-mean method. The results showed that the weights of geotechnical, environmental and geological criteria were 0.584, 0.280 and 0.135, respectively. The results of OLS showed that among the fuzzy operators, the SUM algebraic operator had the highest correlation with the research criteria and provided the best map for determining urban development lands. The results of K-mean method showed 4 clusters for urban development of Bandar Abbas. In the first cluster, 53.6% (30.5 km2) of the lands located in the eastern and northeastern regions of Bandar Abbas, are quite suitable for the physical development of the city. Is; 30.7% (17.5 km2) of suitable land is located in the northwestern part; About 13.1 percent (7.5 km2) of unsuitable lands and 2.4 percent (1.4 km2) of completely unsuitable lands.

    Keywords: Network Analysis, OLS, Fuzzy Functions, Geotechnics, Bandar Abbas
  • Touraj Taghikhany *, Sadeq Kord Pages 1285-1302
    In this study, optimal sensor placement (OSP) which plays a key role in the health monitoring of large-scale structures, is investigated using the genetic algorithm. The OSP problem is among permutation problems that it's challenging to define the crossover operator in this kind of problems. In this study, a new hybrid crossover operator is proposed to find the optimal location for sensors, and two different strategies are investigated for selecting members to form the next generation population. Also, the two-structure coding method has been used instead of the typical binary coding method to create the chromosomes of the population members. The objective function and fitness is defined based on the modal assurance criterion (MAC) matrix that is calculated with identified mode shapes and analytical mode shapes. The efficiency of the proposed method was investigated on a high-rise structure. The results show that the mode shapes identified by the optimal placement obtained from the proposed method are identical to the analytical mode shapes of the finite element model. Also, the comparison between the sensor locations obtained by conventional operators and the proposed operator shows that the proposed hybrid crossover operator outperforms other operators in terms of accuracy and convergence speed.
    Keywords: Optimal sensor placement, Crossover operator, genetic algorithm, modal assurance criterion, Tall Building
  • Kourosh Gholami, Reza Rafiee-Dehkharghani * Pages 1303-1320
    Using wave barriers is one of the effective measures for seismic wave attenuation. The barriers have different geometries and are arranged in periodic configurations. Considering the complex barrier behaviors and their miscellaneous characteristics, many research is conducted in recent years to find effective barriers. This paper proposes a new unit cell as a wave barrier to reduce the propagation of surface waves. Unlike the common practice in which harder and heavier materials are placed in the center and soil around it, the suggested unit cell consists of undisturbed soil as a core and a foam layer on both sides as a soft coating material. Firstly, a unit cell is considered in an infinite periodic lattice using solid-state physics concepts and periodic theories and is modeled using COMSOL Multiphysics FEM software. The dispersion curve can be obtained by changing the wave vector in the first irreducible Brillouin zone and calculating the corresponding eigenfrequencies. Then, the bandgaps are defined in the dispersion curves. Following that, because constructing an infinite lattice is impractical, a finite lattice of the unit cell is simulated to explore the unit cell efficiency in a more realistic setting. The time and frequency domain analyses are carried out using the finite lattices. The findings reveal that the proposed soil-foam unit cell with a height of four meters can effectively reduce the waves in the bandgap range in infinite and finite lattices. The obtained bandgap range is between 12.75 to 17.61 Hz.
    Keywords: Wave barrier, Surface waves, Periodic lattice, Bloch-Floquet theory, finite element method