فهرست مطالب
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز
سال پنجاه و سوم شماره 2 (پیاپی 111، تابستان 1402)
- تاریخ انتشار: 1402/06/01
- تعداد عناوین: 18
-
-
صفحات 1-16
گنبدهای کابلی یکی از انواع بسیار کارا و موثر سازه های کش بستی می باشند. پایداری گنبدهای کابلی مرسوم از طریق یک رینگ فشاری صلب بتنی در پیرامون تامین می شود که با اصل خود ایستایی سازه های کش بستی در تعارض است. در این پژوهش، ترکیب یک رینگ کش بستی به جای رینگ بتنی با گنبد کابلی از نوع Levy به عنوان یک سیستم کابل- دستکی (Cable-strut) ترکیبی جدید موردمطالعه قرار می گیرد. پس از معرفی هندسه سازه ترکیبی، فرم یابی آن از طریق روش چگالی نیرو به همراه برنامه نویسی خطی انجام شده و پس از بارگذاری و طراحی سازه موردنظر با استفاده از آیین نامه های موجود، رفتار خرابی اولیه آن از طریق مدل سازی در نرم افزار ABAQUS موردمطالعه قرار می گیرد. بر روی این سازه، تاثیر تغییر تراز نیروهای پیش تنش نیز بررسی می شود. همچنین رفتار خرابی سازه گنبدی بدون حضور رینگ کش بستی نیز انجام گردیده و پس از انجام تحلیل های دینامیکی روی دو سازه گنبد کابلی مرسوم و سازه ترکیبی، تاثیر وجود رینگ کش بستی و عملکرد ترکیبی آن با سازه گنبدی و نیز کفایت تحلیل های استاتیکی بررسی می گردند. در نهایت با استفاده از چند نمونه از ابزارهای محدودگر نیرو، رفتار خرابی سازه های موردمطالعه به صورت سه مرحله ای بهبود داده می شود. نتایج نشان می دهند که استفاده از رینگ کش بستی باعث افزایش ظرفیت باربری به اندازه 7/3 % و 34 % تحت دو حالت بارگذاری متقارن و نامتقارن می گردد. همچنین به کارگیری ابزارهای محدودگر نیرو طی سه مرحله مقاوم سازی، باعث افزایش ظرفیت باربری سازه به مقدار 21 % تا 34 % می گردد که این درصد افزایش، مستقل از نوع ابزار به کار گرفته شده می باشد.
کلیدواژگان: گنبد کابلی، رینگ کش بستی، سیستم کابل- دستکی ترکیبی، روش چگالی نیرو، مقاوم سازی، ابزار محدودگر نیرو -
صفحات 17-30
بررسی الگوهای تغییر اقلیم برای کشور ایران نشان دهنده کاهش میزان بارش و افزایش دما در اغلب حوضه های آبریز کشور است که منجر به افزایش شاخص های پایش تنش آبی در بلندمدت می گردد. علاوه بر تغییر اقلیم، برداشت قابل توجه آب در صنایع پرمصرفی نظیر صنعت فولاد باعث تشدید وضعیت تنش آبی در حوضه های آبریز مربوطه می شود. در این مقاله، یک مدل برای مهار تنش های آبی حوضه های آبریز کشور به وسیله مکان یابی مناسب صنایع بزرگی که دولت قصد احداث آن ها را دارد، ارایه می گردد. مدل پیشنهادی به گونه ای طراحی شده که نتایج حاصله نسبت به سناریوهای تغییر اقلیم مقاوم باشند. در بخش آب، پیش بینی حجم آب تجدیدپذیر از طریق تخمین میزان بارش و دما به وسیله زیرمقیاس سازی سناریوهای تغییر اقلیم برای حوضه های مختلف آبریز با گام جغرافیایی کوچک و تخمین تبخیر واقعی از رابطه تک پارامتری Fu، انجام می شود. تاثیر ظرفیت و مکان توسعه صنایع بزرگ بر تنش های آبی با استفاده از شاخص تنش آبی SDG 6.4.2، که به عنوان نمایه توسعه پایدار منابع آب معرفی شده است، مدل می شود. برنامه ریزی بلندمدت برای تعیین ظرفیت و مکان صنایع بزرگ توسط یک بهینه سازی چندهدفه با اهداف کمینه نمودن تنش های آبی و هزینه های توسعه صنایع بزرگ مدل می گردد. درنهایت، مدل پیشنهادی برای مهار تنش های آبی حوضه های آبریز کشور ایران با در نظر گرفتن پنج صنعت پرمصرف و سه سناریوی تغییر اقلیم استفاده شده است.
کلیدواژگان: تغییر اقلیم، تنش های آبی، آب تجدیدپذیر، هم بست آب و صنعت، Bodyko-type -
صفحات 31-43
بهسازی خاک های ضعیف در پروژه های عمرانی از جایگزینی آن ها با خاک مناسب مقرون به صرفه تر بوده و در سال های اخیر موردتوجه پژوهشگران قرار گرفته است. بهسازی و تسلیح با استفاده از الیاف با توزیع تصادفی روشی ساده، موثر و ارزان برای بهبود رفتارهای مقاومتی و تغییرشکلی خاک ها می باشد. در کاربرد الیاف برای بهسازی خاک می توان از الیاف بازیافتی بهره گرفت که در این صورت، علاوه بر کاهش هزینه ها، راهکاری برای دفع مواد زاید نیز مهیا می شود. در این پژوهش، رفتارهای مقاومتی و تغییرشکلی ماسه بابلسر تسلیح شده با الیاف پلیمری تایر بازیافتی با استفاده از مجموعه ای از آزمون های برش مستقیم موردمطالعه قرار گرفته است. الیاف پلیمری تایر بازیافتی از فرآوری و بازیافت تایرهای (لاستیک های) مستعمل اتومبیل حاصل می شود. در این مقاله، مخلوط های الیاف- ماسه با مقدار وزنی 2، 4 و 8% الیاف آماده شده و در تراکم های نسبی 35، 50، 65 و 80% در سه سربار عمودی 32، 57 و 107 کیلوپاسکال مورد آزمایش برش مستقیم قرار گرفته اند. نتایج تجربی حاصل نشان می دهد که ماسه مسلح شده با الیاف پلیمری تایر بازیافتی، در قیاس با ماسه مسلح نشده تمایل بیشتری به رفتار اتساعی نشان می دهد و همچنین مقاومت برشی بالاتری را تجربه می کند. ماسه مسلح شده با 8% الیاف، تا 25% افزایش مقاومت نشان می دهد. این روش بهسازی خاک ماسه ای در کاربری های متنوعی همچون سازه های حایل و خاکریزها تا پایدارسازی زیراساس راه ها و بستر پی ها قابل به کارگیری است.
کلیدواژگان: بهسازی خاک، ماسه بابلسر، الیاف پلیمری تایر بازیافتی، مقاومت برشی، آزمون برش مستقیم -
صفحات 44-49میراگرهای فولادی، براساس رفتار پلاستیک فولاد، توانایی اتلاف انرژی زیادی دارند. انواع مختلف این میراگر در ده های اخیر معرفی شده اند که هرکدام ویژگی ها و ساختار منحصربه فردی دارند. در این مقاله، عملکرد میراگرهای لوله در لوله و هم مرکز تحت بار چرخ ه ای در اتلاف انرژی مطالعه می شود، سپس برای افزایش توانایی این نوع میراگرها در اتلاف انرژی، دو نوع میراگر لوله ای با ساختار هندسی اصلاح شده بررسی می شوند (میراگرهای لوله ای هم مرکز و میراگرهای لوله در لوله). نتایج مطالعه آزمایشگاهی نشان می دهد که میراگرهای لوله ای، رفتار انعطاف پذیری نشان می دهند و توانایی زیادی برای اتلاف انرژی دارند. همچنین رفتار سخت شوندگی سینماتیک و رفتار چرخه ای پایدار در میراگرهای لوله ای آزمایش شده تحت بارهای چرخه ای مشاهده گردید. در ادامه آزمایش، از روش اجزای محدود و نرم افزار Abaqus برای مطالعه رفتار دو میراگر مدنظر استفاده گردیده است. در نتایج تحلیل اجزای محدود مشاهده گردید که قابلیت اتلاف انرژی را در مقایسه با میراگرهای لوله ای ساده به ترتیب به اندازه 41/3 و 21/3 برابر افزایش می دهند.کلیدواژگان: میراگر لوله ای، آزمایش، بارگذاری، میراگر لوله ای هم مرکز، تغییرشکل میراگر لوله در لوله، اتلاف انرژی
-
صفحات 50-60مدل های شبکه توزیع آب دارای انواع عدم قطعیت ها در داده ها، پارامترها، ساختار مدل می باشند که معمولا در هنگام مدل سازی به صورت قطعی در نظر گرفته می شوند و این مسیله می تواند دقت مدل ها در تصمیم گیری ها را با مشکل مواجه کند. در این مقاله، با پهنه بندی احتمالاتی کارایی هیدرولیکی شبکه توزیع آب با اعمال عدم قطعیت هم زمان پارامترها سعی شده است که این مشکل تا حدودی حل شود. برای این منظور ابتدا مقادیر قطعی پارامترها در سال های مختلف در طول دوره طرح برآورد شده و سپس با استفاده از توزیع نرمال برای ضرایب هیزن ویلیامز (Hazen-Williams) لوله ها و مصارف گره ها و توزیع ریسک برای قطر لوله ها، مقادیر غیرقطعی آن ها محاسبه گردیده است. با اعمال مقادیر غیرقطعی به مدل شبیه ساز شبکه سطوح کارایی شبکه به صورت احتمالاتی تعیین شده است. مدل سازی در محیط MATLAB و با لینک با شبیه ساز شبکه (EPANET) انجام شده است. مدل سازی عدم قطعیت پارامترها با روش مونت کارلو در دو حالت ضریب تغییرات 10 و 20 درصد و کارایی هیدرولیکی شبکه با ارزیابی شاخص قابلیت اطمینان فشار گرهی شبکه (NPRI) (NPRI)(Network Pressure Reliability Index) انجام شده است. روش پیشنهادی بر روی شبکه توزیع آب کلیبر پیاده سازی شده است. نتایج نشان می دهد که در هر دو حالت، بالاترین سطوح عملکرد شبکه با احتمال وقوع زیاد در سال های اولیه دوره طرح در ساعت های حداکثر مصرف و در سال های انتهای دوره طرح در ساعت های متوسط مصرف اتفاق می افتد. همچنین بررسی روند تغییرات سالانه سطوح عملکرد شبکه نشان می دهد که در حالت ضریب تغییرات 10 درصد، بهترین سرویس دهی شبکه در سال 23 با احتمال 55 درصد عملکرد قابل قبول و در حالت ضریب تغییرات 20 درصد، بهترین سرویس دهی شبکه در سال 20 با احتمال 46 درصد عملکرد قابل قبول اتفاق می افتد. درمجموع پهنه بندی احتمالاتی کارایی هیدرولیکی شبکه بازخورد دقیقی از سرویس دهی شبکه به دست می آورد که می تواند در تصمیم گیری در جهت اعمال برنامه ریزی مدیریت بهره برداری یا بازسازی و نوسازی شبکه موثر باشد.کلیدواژگان: پهنه بندی، کارایی هیدرولیکی، شبکه توزیع آب کلیبر، عدم قطعیت، مونت کارلو، NPRI، EPANET، Matlab
-
صفحات 61-75
از نقایص تثبیت خاک با آهک می توان به کاهش مقاومت در اثر اشباع شدن و رفتار نامطلوب ترد آن اشاره نمود. که آن ها را می توان به ترتیب با استفاده از سیمان در کنار آهک (باتارد) (Bastard mortar) و نیز تسلیح باتارد به کمک الیاف برطرف نمود. در پژوهش حاضر نمونه هایی با درصد الیاف مختلف جهت آزمایش مقاومت فشاری تک محوری، به منظور بررسی تاثیر سن، درجه حرارت عمل آوری و میزان الیاف به عنوان تعدادی از عوامل تاثیرگذار بر پارامترهای ژیوتکنیکی باتارد مسلح، ساخته شد. این نمونه ها در سنین و دماهای مختلف، عمل آوری و تست شده و پارامترهای متعددی از آن ها نظیر: مقاومت فشاری تک محوری، مدول الاستیسیته (Modulus of elasticity) و... محاسبه گردید. نتایج نشان داد که واکنش های پوزولانی، سن و درجه حرارت عمل آوری نقش موثری در بالا بردن پارامترهای مقاومتی نمونه ها داشته و وجود الیاف نیز نقش مهمی در شکل پذیر کردن رفتار نمونه ها دارند به طور مثال کرنش گسیختگی در نمونه های سه روزه مسلح با %5/2 الیاف، 75/1 برابر نمونه های سه روزه فاقد الیاف مشاهده شد. مدول الاستیسیته نمونه هایی که 21 روز و در دمای oC60 عمل آوری شده اند بیش از 3 برابر مقدار متناظر در نمونه های 14 روزه عمل آوری شده در دمای oC30 است.
کلیدواژگان: باتارد مسلح، سن عمل آوری، الیاف لاستیک بازیافتی، مقاومت فشاری تک محوری، مدول الاستیسیته -
صفحات 76-83ارزیابی عملکرد لرزه ای بناهای تاریخی نقش کلیدی در حفاظت و ایمنی میراث معماری ایفا می کند و امکان طراحی و برنامه ریزی روش های حفاظتی را فراهم می کند. امروزه از روش ها و دستورالعمل های مختلفی جهت ارزیابی لرزه ای بناهای موجود استفاده می شود، اما استفاده از آن ها برای بناهای تاریخی مشکلاتی به همراه دارد. روابط مکانیکی ساده شده ای (محاسبات دستی) که کشور ایتالیا در دستورالعمل های این کشور برای ارزیابی و کاهش خطر لرزه ای بناهای تاریخی ارایه داده است روشی آسان، سریع و کاربردی جهت ارزیابی لرزه ای بناهای تاریخی است. در این مطالعه پژوهشی ارزیابی لرزه ای خانه تاریخی کلانتر با استفاده از روش موجود در آیین نامه ایتالیا برای بناهای تاریخی انجام شده است و راستی آزمایی نتایج با استفاده از تحلیل عددی بنا در نرم افزار 3Muri انجام شده است. نتایج نشان داد این بنا در حالت حد نهایی ((SLU) Ultimate Limit State) ایمنی کافی در برابر شرایط لرزه ای منطقه را ندارد، اما در حالت حد آسیب پذیری ((SLU) Damage Limit State) ایمنی مناسبی دارد. نتایج هر دو روش ارزیابی با همدیگر هم خوانی داشتند، اما مقادیر شاخص ایمنی و مقاومت برشی حاصل از محاسبات دستی کمتر از مقادیر به دست آمده از طریق تحلیل عددی بودند، که محافظه کاری روش اول را نشان می دهند. به طورکلی می توان روش تحلیل مطابق روابط مکانیکی ارایه شده در دستورالعمل ایتالیا را به عنوان روشی سریع، آسان، کم هزینه و کاربردی جهت بررسی اولیه وضعیت ایمنی لرزه ای بناهای تاریخی معرفی کرد.کلیدواژگان: ارزیابی لرزه ای، خانه کلانتر، بناهای تاریخی، دستورالعمل ایتالیا، 3Muri
-
صفحات 84-95مطالعه حاضر به تاثیر اندرکنش خاک و سازه بر روی رفتار لرزه ای قاب های جداسازی شده پایه تحت زلزله های حوزه نزدیک و دور پرداخته است. برای این منظور، نتایج تحلیل های دینامیکی غیرخطی قاب های یک، چهار و هشت طبقه جداسازی شده پایه، با قاب های متناظر پایه ثابت، مقایسه شدند. طبق نتایج می توان گفت که شتاب طبقات در سازه های دارای جداساز پایه، به شدت کاهش می یابد و در برخی حالات به حدود 20 درصد حالت پایه ثابت و حتی کم تر نیز می رسد. ملحوظ کردن اثر اندرکنش خاک و سازه در قاب های یک و چهار طبقه دارای جداساز پایه، تاثیر چندانی روی تغییرمکان جانبی طبقات ندارد اما در قاب 8 طبقه روی بستر نرم تحت زلزله های حوزه نزدیک، تا حدود 80 درصد بیشتر است. همچنین نشان داده شد که برای قاب های دارای جداساز پایه، جذب انرژی در تیرها و ستون ها تا 100 درصد در مقایسه با قاب های بدون جداساز کاهش می یابد. در این حالت، در نظر گرفتن اثر اندرکنش خاک و سازه تاثیر چندان زیادی در نتایج جذب انرژی قاب های جداشده در پایه ندارد. درمجموع با توجه به نتایج شتاب و تغییرمکان طبقات می توان گفت استفاده از جداساز لرزه ای پایه، برای قاب هشت طبقه مطلوب نیست.کلیدواژگان: جداساز لرزه ای، اندرکنش خاک و سازه، خاک نرم، حوزه نزدیک، شتاب طبقات، تغییرمکان طبقات
-
صفحات 96-107در طبیعت به علت تاثیر شرایط توپوگرافی محلی، رودخانه ها اغلب دارای شکل نامنظم و غیر منشوری هستند. در کانال های مرکب غیرمنشوری به دلیل تاثیر تغییر شکل مقطع در طول کانال، ساختار جریان پیچیده تر از کانال های مرکب منشوری است. به همین دلیل بررسی ویژگی های جریان در چنین کانال هایی امری مهم بوده و می تواند به محققان در درک بهتر رفتار جریان در رودخانه ها به ویژه در مواقع سیلابی کمک کند. در پژوهش حاضر رفتار جریان در کانال مرکب با سیلاب دشت های مورب مایل به صورت تجربی بررسی شده است. آزمایش ها در سه عمق نسبی 2/0، 3/0 و 4/0 و برای دو زاویه اریب 31/11 و 81/3 درجه انجام شده است. نیمرخ طولی سطح آب، توزیع عرضی سرعت جریان و تنش برشی مرزی در طول ناحیه اریب اندازه گیری و گزارش شده است. نتایج حاصله بیانگر آن است که توزیع عرضی سرعت و تنش برشی مرزی در کانال های مرکب مورب با سیلاب دشت های مایل به صورت نامتقارن و غیریکنواخت است. همچنین سرعت جریان و تنش برشی مرزی در سیلاب دشت واگرا همواره بیشتر از مقدار نظیر آن در سیلاب دشت همگرا است. با افزایش زاویه اریب سیلاب دشت ها از81/3 به 31/11 درجه، تنش برشی مرزی و سرعت جریان در سیلاب دشت ها و کانال اصلی افزایش می یابند لیکن نوسانات سطح آب کمتر می شود.کلیدواژگان: کانال مرکب غیرمنشوری، سیلاب دشت های مورب، سیلاب دشت های شیب دار، توزیع سرعت، تنش برشی مرزی
-
صفحات 108-118
در حالت کلی، یافتن نقاط بحرانی با استفاده از روش های مختلف پیش بینی و استفاده از رویکردهای پیشگیرانه برای بازسازی زیرساختها، باعث کاهش هزینه ها می شود. در این تحقیق با محاسبه هزینه های مستقیم، دو سناریوی "تعمیر بهنگام" و "تعمیر پس از گسترش خرابی" برای تعمیر لوله های شبکه فاضلاب پیشنهاد شده است. به منظور ارزیابی این دو سناریو از اطلاعات شبکه فاضلاب منطقه دو اصفهان و حوادث رخ داده در سال های 1393 تا 1396 در این منطقه، به عنوان مطالعه موردی، استفاده شده است. بدین منظور، با توجه به شکست های پیش بینی شده در این منطقه، اولویت بندی تعمیرات لوله ها با محاسبه هزینه های مستقیم نوسازی آنها تعیین و عملکرد دو سناریوی پیشنهادی، ارزیابی شده است. در این تحقیق از نتایج پیش بینی شکست لوله ها با استفاده از روش برنامه ریزی ژنتیک استفاده شده است. نتایج نشان داد که هزینه تعمیر بهنگام (سناریوی اول) به علاوه هزینه ویدیومتری ((CCTV) Closed- Circuit-Television) لوله های آسیب دیده در سال های 1394 و 1395 و 1396 به ترتیب 3،267،691،765 و 2،511،871،958 و 1،392،675،650 ریال و در سناریوی دوم به ترتیب برابر 60،976،153،796 و 44،541،415،016 و 25،309،472،262 ریال بود. همچنین، هزینه بازرسی بخش های آسیب دیده شبکه به روش ویدیومتری، در سال های 1394 و 1395 و 1396 نیز به ترتیب 281،547،850 و 202،630،600 و 112،412،600 ریال بود. مقایسه هزینه ها نشان دهنده آن است که با پیش بینی شکست لوله ها، مقادیر هزینه ها در سناریوی اول برای سال های 1394 و 1395 و 1396 به ترتیب 6/94 و 3/94 و 4/94 درصد نسبت به سناریوی دوم کاهش می یابد. همچنین در صورت پیش بینی شکست و حذف هزینه بازرسی در سناریوی اول، هزینه ها برای سال های 1394، 1395 و 1396 به ترتیب 61/8، 06/8 و 07/8 درصد کاهش می یابد. به عبارت دیگر، بررسی نتایج نشان می دهد که با انجام تعمیرات بهنگام (سناریوی اول) از وقوع حوادث ناگهانی و خسارات ناشی از آن جلوگیری می شود و هزینه ها به شکل قابل ملاحظه ای کاهش می یابد.
کلیدواژگان: مدیریت دارایی، شبکه جمع آوری فاضلاب، شکست، هزینه مستقیم، اولویت بندی تعمیر شبکه -
صفحات 119-135
فرسایش ناشی از باد در سطح خاک، سبب ایجاد گرد و غبار و تهدید سلامت انسان و محیط زیست می گردد. علی رغم تحقیقات متعدد انجام شده بر فرآیند ایجاد پوسته زیستی به واسطه رسوب کلسیت (Calcite) ناشی از فعالیت باکتری در خاک های درشت دانه، مطالعات کافی به منظور استفاده از این روش در بهسازی خاک های ریزدانه سیلتی از نوع شور و قلیایی صورت نگرفته است. در مطالعه حاضر از باکتری اسپورسارسینا پاستیوری (Sporosarcina pasteurii) جهت ایجاد پوسته زیستی بر روی خاک سیلتی منطقه کویر میقان به منظور جلوگیری از پدیده گرد و غبار استفاده شده است. نمونه های خاک با مقادیر متفاوت باکتری (از نظر غلظت و میزان باکتری بر سطح) آماده شدند. نمونه های آماده شده پس از طی روزهای عمل آوری متفاوت در دستگاه تونل باد ساخته شده در راستای این مطالعه قرار گرفتند. پس از اتمام آزمایش تونل باد میزان فرسایش سطحی نمونه ها اندازه گیری شد. جهت بررسی بیشتر، آزمایش های ذوب و یخ، آب شستگی، نفوذ مخروط، هدایت الکتریکی، pH و آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی (Scanning Electron Microscope (SEM)) و پراش اشعه ایکس (X-Ray Diffraction (XRD)) نیز بر روی نمونه ها انجام شده است. جهت مقایسه تثبیت با باکتری و تثبیت کننده های متداول، نمونه هایی با شرایط مشابه از سیمان و آهک آماده شده و فرسایش سطحی ناشی از باد در آن ها اندازه گیری شده است. نتایج این مطالعه نشان داد که ایجاد پوسته سطحی به روش MICP (Microbial Induced Calcium Carbonate Precipitation)، فرآیندی موثر جهت کنترل گرد و غبار ناشی از فرسایش بادی در منطقه می باشد. با استفاده از فرآیند پوسته زیستی در نمونه های 28 روزه، 95 درصد افزایش در مقاومت سطحی و 8/89 درصد کاهش در میزان فرسایش بادی مشاهده شده است.
کلیدواژگان: پوسته زیستی، سیلت، قلیایی، تونل باد، فرسایش سطحی، دوام، ریزساختار -
صفحات 136-146
باتوجه به نقش موثر الگوهای فصلی در تولید پسماند از روش هوش مصنوعی برای مدلسازی تولید پسماند شهر تبریز استفاده شد. ازآنجایی که استفاده از یک روش پیش پردازش که توانایی استخراج این الگوها را داشته باشد، موجب بهبود نتایج مدلسازی می شود، از تبدیل موجک که توانایی آنالیز چند مقیاسی سری های زمانی را دارد، در این مطالعه استفاده گردید. بدین ترتیب، داده های آماری مربوط به جمعیت، درآمد- هزینه خانوار، دما به عنوان پارامتر هواشناسی و داده های مربوط به میزان تولید پسماند برای مدل سازی مورداستفاده قرار گرفت. در مطالعه حاضر برای پیش بینی میزان پسماند تولیدی در شهر تبریز از مدل های ANN (Artificial Neural Network) و LSSVM (Least Squares Support Vectore Machine) با روش پیش پردازش موجکی داده ها و رویکرد تغییر اقلیم استفاده شده است. نتایج به دست آمده حاکی از برتری مطلق نتایج موجک- هوش مصنوعی در مقایسه با ANN و LSSVM تنها و نیز روش رگرسیون خطی چندمتغیره میباشد. از بین دو مدل مبتنی بر هوش مصنوعی ANN عملکرد بهتری نسبت به LSSVM از خود نشان داد. بنابراین مدل WT-ANN به عنوان مدل برتر انتخاب گردید. دلیل عملکرد ضعیف روش رگرسیون خطی چند متغیره، وجود روابط غیرخطی و پیچیده بین ورودیها و هدف بود که MLR توان مدلسازی مناسب آن را نداشت. از سوی دیگر استفاده از موجک با قدرت تفکیک فصلی داده ها منجر به اختصاص ضریب وزنی بالا برای فصلهایی با تولید پسماند بیشتر گردید که درنهایت حداکثر پسماند تولیدی در سال در ماه های مرداد و اسفند و حداقل تولید در بهمن و فروردین گزارش شد.
کلیدواژگان: پسماند، تبریز، ANN، LSSVM، جمعیت، درآمد- هزینه خانوار، موجک -
صفحات 147-156محاسبه حداکثر ظرفیت باربری پی با روش آنالیز حدی، حد بالای ظرفیت باربری دقیق پی را مشخص می کند. در این تحقیق ضریب چسبندگی Nc یک پی نواری واقع بر یک لایه ی منفرد خاک منتهی به سنگ بستر محاسبه شده است. بدین منظور از قضیه ی حد بالای آنالیز حدی ادغام شده با روش المان محدود استفاده شده است. رفتار خاک پلاستیک کامل فرض شده و معیار تسلیم در نظر گرفته شده مدل مور کولمب می باشد. بدین ترتیب با دو پارامتر چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی می توان توده خاک را توصیف نمود. البته در اینجا فرض شده که چسبندگی خاک در عمق ثابت نبوده و به صورت خطی افزایش می یابد و در نهایت ظرفیت باربری از یک فرایند بهینه سازی حاصل شده و بدین منظور از برنامه ریزی خطی استفاده می گردد. بدین ترتیب معیار مور کلمب در فضای تنش بایستی خطی-سازی شود. ضریب Nc به پارامترهای مختلفی ازجمله زاویه اصطکاک داخلی خاک (φ)، نسبت عمق لایه خاک به عرض پی (h/b) و فاکتور تغییر چسبندگی در عمق (ρ) بستگی دارد. به منظور تصدیق نتایج به دست آمده، جواب های حاصل در حالت چسبندگی ثابت با نتایج سایر محققین مقایسه شده است. تاثیر پارامترهای ذکرشده بر روی ضریب Nc در گراف های جداگانه رسم شده و در نهایت چارت های طراحی محاسبه شده موردبحث قرار گرفته است.کلیدواژگان: ظرفیت باربری، آنالیز حدی، برنامه ریزی خطی، حد بالا، المان محدود
-
صفحات 157-167بهسازی زیستی خاک، روشی جدید، پایدار و تجدیدپذیر می باشد. این فرایند، عملکرد مناسبی در افزایش ظرفیت باربری و نفوذپذیری، کاهش نشست، افزایش سختی و کاهش نفوذپذیری خاک به دلیل پدیده انسداد زیستی ایجاد می کند. همچنین استفاده از ریزشمع ها در بهسازی خاک، بیش از نیم قرن موردتوجه بوده است. با توجه به تحقیقات متعدد در خصوص رفتار ریزشمع ها و نوپا بودن بهسازی زیستی و در راستای شیوه های پایدار و دوست دار محیط زیست، ایده استفاده هم زمان از ریزشمع های زیستی به وجود آمد. در این پژوهش، بهسازی خاک ماسه ای کم تراکم با استفاده از ریزشمع های زیستی، ریزشمع ها با تزریق دوغاب سیمانی و بدون تزریق تحت بارگذاری صفحه موردبررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش ها نشان از افزایش 97 درصدی ظرفیت باربری در خاک مسلح شده با یک ریزشمع زیستی نسبت به خاک غیرمسلح داشت. این میزان افزایش ظرفیت باربری در حالت تزریق سیمانی و بدون تزریق به ترتیب 126 و 55 درصد بود. در خصوص بررسی تاثیر تعداد ریزشمع زیستی در حالت یک، سه و پنج ریزشمع، افزایش ظرفیت باربری به ترتیب 97 و 151 و 191 درصد نسبت به خاک غیرمسلح مشاهده شد. همچنین تاثیر افزایش طول ریزشمع از 14 به 20 سانتی متر ظرفیت باربری در حالات بدون تزریق، تزریق زیستی و سیمانی ریزشمع نسبت به حالت خاک غیرمسلح به ترتیب 22 و 33 و 5/26 درصد افزایش را نشان داد. از مقایسه متغیرها در حالات مختلف این حقیقت روشن شد که با توجه به نتایج، ریزشمع زیستی می تواند گزینه مناسبی در جایگزینی ریزشمع ها با دوغاب سیمانی باشد.کلیدواژگان: ریزشمع زیستی، ترسیب زیستی، روش تجدیدپذیر، بهسازی زیستی خاک
-
صفحات 180-188آب اثر کلیدی در رفاه و سلامت جامعه، نقش تعیین کننده در رشد جوامع و یکی از مهم ترین منابع طبیعی است. در سال های اخیر مشکل کمیابی منابع آب در اثر افزایش روزافزون جمعیت در جهان و افزایش رقابت برای دستیابی به منابع آب که منجر به افزایش هزینه استفاده از آب می شود، تشدید شده است. بنابراین، استفاده از این منبع حیاتی مستلزم مدیریت صحیح است. پژوهش حاضر با عنوان پیش بینی و مدل سازی الگوی مصرف آب شهری در شهر تبریز با هدف بررسی و تحلیل الگوی مصرف آب شهری با استفاده سیستم اطلاعات جغرافیایی، GIS (Geographic Information System)، انجام شده است. داده های این پژوهش از داده های موقعیت مکانی مشترکان و میزان مصرف آب ثبت شده آن ها که از اداره آب و فاضلاب شهر تبریز گردآوری شده، انجام شده است. هدف از این پژوهش، پیش بینی و مدل سازی مصرف آب با توجه به مصرف سالیانه آب در سطح شهر تبریز و همچنین برآورد میزان مصرف آب در سطوح مناطق ده گانه تبریز می باشد. نتایج تحقیق نشان داد که روند مصرف آب در سال های 1395، 1396 و 1397 دارای روند افزایشی بوده است. نقشه پیش بینی الگوی مصرف آب در سال 1403 نیز نشان می دهد که بر اساس آن بیشترین میزان مصرف آب به 1960000 متر مکعب خواهد رسید. مقایسه نتایج نقشه پیش بینی آب حاصل از روش CA-Markov (Markov Chain) با نقشه جمعیت، تعداد طبقات ساختمان ها و نوع کاربری نشان داد که در مناطق مسکونی میزان مصرف آب شهری در رتبه بالایی قرار دارد. با در اختیار گذاشتن نتایج حاصله از این پژوهش به مدیران و برنامه ریزان شهری این امکان داده می شود که در مدیریت مصرف آب در سطح شهر و سازمان ها بهتر و دقیق تر تصمیم گیری کنند.کلیدواژگان: پیش بینی الگوی مصرف آب، سیستم اطلاعات جغرافیایی، تحلیل الگوی مصرف، مدل سازی، تبریز، CA-Markov
-
صفحات 189-200در این پژوهش، تاثیرگذاری پوشش های FRP (Fiber Reinforced Polymer) بر روی مقاومت نهایی و تغییر شکل اتصالات لوله ای X شکل تحت بارگذاری محوری فشاری بررسی شده است. برای این هدف، ابتدا نتایج حاصل از مدل های المان محدود با نتایج آزمایشگاهی اعتبارسنجی شد. به منظور بررسی متغیرهای مختلف در مقاوم سازی اتصالات لوله ای X شکل با FRP ازجمله جنس، طول، زاویه دورگیری و تعداد لایه ها، 75 اتصال در حالت های تقویت شده و تقویت نشده ایجاد و تحلیل شدند تا رفتار استاتیکی غیرخطی آن ها موردمطالعه قرار گیرد. در این مدل ها، تماس بین لایه های FRP و اعضای فلزی در نظر گرفته شده است، همچنین پروفیل جوش در محل تقاطع عضو اصلی با عضوهای فرعی مدل سازی شده است. نتایج نشان داد که نحوه قرارگیری این پوشش ها روی اتصال و اندازه طول آن ها روی عضو اصلی، تاثیر محسوسی بر روی بهبود عملکرد اتصال دارند. همچنین این پوشش ها می توانند مقاومت نهایی اتصال را تا 125 درصد افزایش و جابه جایی ها را تا 84 درصد کاهش دهند.کلیدواژگان: اتصال لوله ای X شکل، بار محوری فشاری، پوشش های FRP، روش المان محدود، مقاومت نهایی
-
صفحات 201-217سیستم لوله ای یکی از سیستم های سازه ای مناسب برای برج ها و ساختمان هایی با ارتفاع بالاست که خود دارای انواع مختلفی می باشد. هدف از این مطالعه به دست آوردن یکی از ویژگی های مهم دینامیکی یعنی بسامد طبیعی (ω) برای تعدادی از ساختمان های بلند با سیستم لوله ای، لوله ای هرمی است که یک روش تقریبی بوده و فرمول های مربوطه جدید با استفاده از روش پیشنهادی و معادله های دیفرانسیل محاسبه بسامد طبیعی ساختمان های بلند هرمی با سیستم لوله در لوله و لوله دسته بندی شده و سازه لوله ای هرمی انجام می شود. به این منظور، تعداد 12 مدل با 2 سیستم سازه ای لوله در لوله و لوله دسته بندی شده و با 3 زاویه هرمی صفر، 23/1 و 45/2 درجه (انحراف از امتداد قایم) موردبررسی قرار گرفته و مدل ها به دو صورت عددی و روش تحلیلی مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفته شدند. نتایج این مطالعه حاکی از آن است که با استفاده از روش تحلیلی معادلات دیفرانسیل بسامد طبیعی، به درستی محاسبه می شود و انطباق خوبی با نتایج عددی دارد، سازگاری بهتری با سازه های بدون زاویه هرمی و با ارتفاع بیشتر دارد و مقدار خطای محاسباتی حاصله بسیار کم می باشد. همچنین در این روش تحلیلی، کم ترین خطا برای سیستم های لوله ای دسته بندی شده و بیشترین خطا برای سیستم لوله در لوله به دست آورده شد.کلیدواژگان: بسامد طبیعی، سختی خمشی متغیر، ساختمان لوله ای هرمی، تیر طره ای هرمی
-
Pages 1-16
Tensegrity systems have been used as a class of light space structures in the various forms including flat modular systems, barrel vaults and cable domes. Conventional cable domes achieve their stability through a concrete compression ring, which is inconsistent with the self-support characteristic of tensegrity systems. The previous evidences also showed that the presence of a rigid support system such as a concrete ring around the space structure especially subjected to seismic loads may cause more structural damages in boundary region of structure. In this research, the combination of a Levy-type cable dome with a tensegrity ring created by the semi-regular modules is considered, which leads to a new hybrid cable-strut system. Form-finding of the studied structures is carried out using the force density method. After designing the hybrid structure, its initial collapse behavior is evaluated by the numerical finite elements method. In this regard, static and dynamic analyses are performed on both the hybrid structure and the cable dome attached to rigid supports to evaluate the effect of the tensegrity ring on the cable dome behavior and also the adequacy of static analyses to estimate capacity of the structures. After estimating the initial behavior and the collapse mechanism type of the studied structures, their behavior, are improved by equipping a number of critical struts with Force-limiting devices.
Keywords: Cable dome, Tensegrity ring, Hybrid cable-strut system, Force density method, Retrofitting, Force limiting device -
Pages 17-30
The Earth’s climate has been changing since began drastically. Global warming and change in precipitation pattern are consequence of climate change. Climate change and over-withdrawal of water for industrial purposes has increase water stresses around the world. Long-term water stresses may cause disasters. Hence it is necessary to control water stress. This paper proposes a model to manage water stress of different catchments by proper locating of large industries considering climate change.
Keywords: Budyko-type, Climate Change, Renewable Water, Sustainable development, Water-Industry Nexus -
Pages 31-43
In recent years soil reinforcement and improvement techniques have gained widespread applications in different aspects of geotechnical engineering. It is apparent that reinforcing/stabilizing a weak/problematic soil is more economical than replacing it with select fills. A contemporary method of soil reinforcement/ improvement is the application of fibers-natural or synthetic (polymeric) with random distribution within the soil (Hejazi et al. 2012). More recently, there has been a trend in utilization of recycled fibers for soil reinforcement/improvement purposes (Valipour et al. 2021). This treatment dwells on the application of Recycled Tire Polymer Fibers (RTPFs) for enhancing the shear strength of Babolsar sand.
Keywords: Soil improvement, Babolsar Sand, Recycled Tire Polymer Fiber (RTPF), Shear Strength, Direct shear test -
Pages 44-49In the 1970, Popov et al. Developed plans to make plastic joints in frames with eccentric bracing to increase energy dissipation (Roeder and Egor, 1978), and since the late 1980s, the use of steel dampers has been common in countries such as Japan and Indonesia. Has been. Different types of steel dampers have been used since then, for example ADAS, X-shaped and honeycomb dampers are some of the steel dampers that are still under development and research studies have been done on them (Askariani et al. 2020).Keywords: Tube dampers, Concentric tube dampers, Tube-in-tube dampers deformation, Energy dissipation, analysis, damper analysis
-
Pages 50-60Generally, the modeling of the Water Distribution Networks (WDNs) is done by the conventional methods that cause the outputs of the network are normally deterministic value by assuming certain inputs and parameters. But, in real ones, there are many uncertainties in model parameters. which causes, the results obtained by the conventional methods may not be satisfactory in practice, Therefore, the variation of key parameters in WDNs such as pipe roughness and diameter and also nodal demand can change nodal pressure and pipe flow that affected the performance of the network. However, by understanding the parameter uncertainties and how the uncertainties affect the accuracy of the model, the decision-makers can make the best decision that can prevent the WDNs from the unreliable events.Keywords: EPANET, Hydraulic performance, Kaleybar WDN, Matlab, monte carlo simulation, NPRI, uncertainty
-
Pages 61-75
Current research has tried to study the effects of curing ages, curing temperature and Recycled Tire Polymer Fibers (RTPF) content on geotechnical properties of RLCC, such as unconfined compressive strength (UCS), secant modulus (Es), strain frailure ( and deformability index (. The UCS test is a criterion to estimate the geotechnical parameters of RLCC samples in the presented research.
Keywords: Reinforced Lime-Cement-Concrete (RLCC), Curing age, Recycled Tire Polymer Fibers (RTPF), Uniaxial Compressive Strength (UCS), Modulus of elasticity -
Pages 76-83The importance of seismic vulnerability of historic buildings in Tabriz and the high seismic risk in this region, such as the recent Turkmenchay earthquake in 2019 (5.5 magnitude earthquake), justifies the study of seismic vulnerability of historical buildings based on a principled method specific to historical buildings. Since there is no guideline in Iran to assess the seismic vulnerability of historic buildings, therefore, the present study has aimed to evaluate the seismic vulnerability assessment of the Kalantar historic house in Ultimate Limit State (SLU) and Damage Limit State (SLD) based on the Level1 and Level3 of Italian guidelines for historical monuments (DPCM, 2005), by emphasizing on the reliability and the limits of the simplified mechanical model (Level 1). The first level of evaluation (LV1), is oriented to highlight, on a regional scale, critical situations in terms of seismic vulnerability and to provide a classification of risk and a priority list for further investigations aimed at the conservation of the architectural heritage. Adopting a force-based approach, this level relies on a simplified structural model that requires integrating a limited number of geometrical and mechanical parameters with qualitative data derived from visual tests, construction features, and stratigraphic surveys. The LV3 is based on the global structural response of the building in order to define the values of acceleration leading the structure to each limit-state. In this case, the displacement-based approach is adopted, for which the global behavior is governed by the in-plane capacity of the walls discretized in panels where the nonlinear response is concentrated. The seismic safety is evaluated for each level by an index summarizing the comparison between the expected seismic demand and the seismic capacity. It is worth noting that LV1 and LV3 are based on simple and accurate global models, respectively, which are both represented by the combined effect of floor diaphragms and the in-plane response of structural walls, so, it may be concluded that they are directly comparable.Keywords: seismic assessment, Kalantar house, historical buildings, Italian guideline, 3M
-
Pages 84-95The present paper investigates the effect of soil-structure interaction on the seismic behavior of base-isolated frames under near and far-fault earthquakes. For this purpose, the nonlinear time history results of 1, 4 and 8-story base-isolated frames are compared with corresponding fixed base ones. ABAQUS finite element software is used for numerical modeling on which time history analyzes are performed.Keywords: seismic isolation, Soil-structure interaction, Soft soil, near field, floor acceleration, floor displacement
-
Pages 96-107During a flood, water flows out of the main channel and enters the floodplains. In nature, due to the influence of local topographic conditions, rivers have often irregular and non-prismatic shape. In non-prismatic compound channels, because of the effect of changing in cross-sectional area along the channel, the flow structure is more complex than prismatic compound channels. Therefore, it is important to study the flow characteristics in such channels and it can help researcher to better understand the flow behavior in rivers, especially during floods. In the present study, the flow characteristics in a compound channel with inclined and skew floodplains has been investigated experimentally. The experiments were performed at three relative depths of 0.2, 0.3 and 0.4 and for two skew angles of 11.31° and 3.81°. The water surface profile, lateral distributions of velocity and boundary shear stress along the skew part of the flume have been measured and reported. The results of experiments indicate that the lateral distributions of velocity and boundary shear stress in skewed compound channels with inclined floodplains are non-uniform and asymmetric. Also, the flow velocity and boundary shear stress in diverging floodplain are always higher than its value in converging floodplain. By increasing the skew angle of the floodplains from 3.81 to 11.31 degrees, the boundary shear stress and flow velocity in the main channel and on the floodplains increase.Keywords: Non-prismatic compound channel, Skewed floodplains, Inclined floodplains, Velocity distribution, Boundary shear stress
-
Pages 108-118
Generally, using predictive methods for finding critical points and repairing the damage pipes based on these approaches is less costly than renewal them after occurring failure. In this study, by calculating direct costs, two scenarios of “on time repair” (first scenario) and “repair after failure” (second scenario) are proposed to repair the wastewater network pipe. As a case study, part of Isfahan wastewater network (region 2) and its failure data during 1393 to 1396 are considered and the obtained results are presented and compared.
Keywords: Asset management, wastewater network, Failure, direct cost, Prioritization, repair pipe -
Pages 119-135Introduction
In the present paper, results of a study on the use of Bacillus pasteurii to reduce wind and water erosion in alkaline silty soils are presented (Kim et al., 2014). The treated soil specimens were prepared in different periods and different concentrations and amounts of bacteria on different surfaces and were exposed to a wind tunnel constructed and calibrated for the present study and their surface erosion was measured. For further analysis of the samples, melting and freezing tests, cone penetration, electrical conductivity, pH and SEM, XRD, and EDS analyzes were also performed on the treated and untreated specimens. The results of this study showed that the use of MICP as a surface crust is an effective and environmentally friendly process to control dust caused by wind erosion in the Meighan Wetland.
Methodology2.1. Experimental study The treated soil specimens were prepared in different periods and different concentrations and amounts of bacteria on different surfaces and were exposed to a wind tunnel constructed and calibrated for the present study and their surface erosion was measured. For further analysis of the samples, water erosion test (Gao et al., 2020), freeze and thawing test (Qi et al., 2006), cone penetration, electrical conductivity, pH and SEM, XRD, and EDS analyzes were also performed on the treated and untreated specimens. To compare the stabilization method with bacteria and conventional stabilizers, surface stabilized samples were prepared by spray method (Ivanov & Stabnikov, 2016) of cement and lime and exposed to wind tunnels and surface erosion was measured.
Results and discussion3.1. Effect of bacteria on reducing wind erosion The results of this study showed that the use of MICP as a surface crust is an effective and environmentally friendly process to control dust caused by wind erosion in the Meighan Wetland. With this method, the surface resistance of 28-day-old samples can be increased up to 95% and the rate of wind erosion can be reduced to 89.8%. 3.2. Effect of bacteria on water erosion The formation of biological crust in a scouring cycle by 98.59% has reduced the surface scouring, which can indicate the stability of this crust against water erosion in the study area. 3.3. Effect of bacteria on freeze and thawing cycles Freeze and thawing cycles do not cause surface crust loss and increase wind erosion in bacterial-modified soil samples.
ConclusionsThe use of bacteria to improve the soil and create a biological crust by spraying has shown a significant effect on the rate of erosion of samples exposed to wind and this method can be used in fine-grained soils of Meighan area and soils with similar conditions to prevent surface erosion. This method increases the surface resistance of the soil against melting and freezing, scouring, and penetration of the cone. Soil bacterial stabilization in the study area is more suitable than cement and lime stabilizers in terms of reducing erosion and reducing pollution.
Keywords: Biocrust, Silt, alkali, Wind tunnel, surface erosion, Durability, Microstructure -
Pages 136-146
Numerous parameters affect the solid waste production rate, including weather-climate parameters and parameters related to people's economical-social and cultural conditions, format, and detail of the city population, lifestyle, etc. In studying the effects of the mentioned criteria on the waste production rate, classic methods cannot analyze the time-based changes in parameters and the dynamic changes in solid waste production rate. On the other hand, the lack of precise data, an overall plan on solid waste management increases the need for a dynamic method. Linear regression is not a decent method in this research because of the seldom linear relation between parameters. A method, including modern estimation methods and models, is needed to omit the mentioned errors. ANN and LSSVM are for modeling in this research. Considering the significant part of seasonal patterns, using a preprocessing method that can extract such patterns can improve modeling; therefore, using the WT-ANN method can help.
Keywords: Solid waste, Tabriz, ANN, SVM, LSSVM, Population, Household income-expenditure, Wavelet -
Pages 147-156Calculating the ultimate bearing capacity of a foundation by limit analysis allows determining the exact upper bound of bearing capacity of the foundation. In the present study, the cohesion coefficient (Nc) of a strip foundation on a single layer of soil overlaying bedrock was calculated. For this purpose, the upper bound of limit analysis combined with finite element method (FEM) was used. The soil behavior was assumed to be plastic and the Mohr-Coulomb failure criterion was used which allows description of soil mass by two parameters of cohesion and internal friction angle. It was assumed that the soil cohesion is not constant with depth and rather increases linearly. Finally, the bearing capacity was obtained using an optimized procedure (i.e., linear programming). In this regard, the Mohr-Coulomb criterion should be linearized in a stress condition. The cohesion depends on different parameters such as friction angle (φ), the ratio of soil depth to foundation width (b/h), and the cohesion variation with depth (ρ). To validate the results, obtained constant cohesion values were compared with those obtained by other researchers. The effect of the parameters on N_c was separately plotted and the calculated design charts were discussed.Keywords: Limit analysis, Linear programming, Bearing capacity, Upper bound, Finite element
-
Pages 157-167Recently, industrial development and high growth of constructions have increased the need to pay attention to the improvement of construction sites. Meanwhile, soil biological improvement as a new, low cost and environmentally friendly method has been considered by many researchers. On the other hand, the use of micro piles by cement or chemical grout injection as one of the methods of soil improvement has been proposed since almost the middle of the twentieth century. Of course, one of the disadvantages of micro piles is the use of cement or chemical grouts, which have both limited resources and environmental pollution. The use of biological micro piles is one of the new and economical solutions to solve these problems.Keywords: MICP, Bio micro piles, Biological solution, Biological improvement of sandy soil, Microorganism
-
Pages 168-178Plastic hinge properties play a crucial role in predicting the nonlinear response of structural elements. The plastic hinge region of reinforced concrete normal beams has been previously studied experimentally and analytically. The main objective of this research is to evaluate the behavior of the plastic hinge region of reinforced concrete deep beams and its comparison with normal beams through finite element simulation. To do so, ten beams contain six deep beams, and four normal beams, under concentrated and uniformly distributed loading, are investigated. Lengths in the plastic hinge region involving curvature localization, rebar yielding, and concrete crushing zones are studied. The results indicate that the curvature localization zone is not suitable for the prediction of plastic hinge length in reinforced concrete deep beams. Based on the results it can be stated that in simply supported normal beams the concrete crushing zone is focused on the middle span, but in simply supported deep beams by creating a compression strut between loading place and support, the concrete crushing zone spreads along the compression trajectory. The rebar yielding zone of simply supported beams increases as the loading type is changed from the concentrated load at the middle to the uniformly distributed load.Keywords: Plastic hinge, RC deep beam, Nonlinear strain, Reinforced concrete, Finite Element Analysis
-
Pages 180-188Considering its key effect on the welfare and health of society, water plays a crucial role in the growth of communities and is one of the most important natural resources. In recent years, the problem of scarcity of water resources has been exacerbated by the growing population worldwide and increased competition for access to water resources, which leads to increased costs of water use. Therefore, the use of this vital resource requires proper management. The present study was entitled Predicting and Modeling the Urban Water Consumption Pattern in Tabriz to Investigate and Analyze the Urban Water Consumption Pattern Using Geographic Information System (GIS).Keywords: Water Consumption Pattern Prediction, GIS, Consumption Pattern Analysis, Modeling, CA-Markov, Tabriz
-
Pages 189-200Tubular structures are made of hollow steel members with circular cross-sections and connecting them is one of the major challenges in their design. So far, some techniques to improve the performance of tubular connections have been proposed. Most of these methods can only be used for structures during the fabrication, but there are only a few techniques that can be applied during both fabrication and operation. Due to the successful experience of using composite materials for the repair and retrofitting of structures, special attention has now been paid to examining the efficacy of these materials in offshore structures.In this research, the effect of CFRP and GFRP wraps on the ultimate strength and deformation of tubular X-joints under compressive load is investigated. For this purpose, the results of the finite element (FE) models were validated with several available experimental tests. After that, the nonlinear static behavior of tubular X-joints strengthened with FRP was studied. In these FE models, the contact between the FRP layers and the steel members (chord, weld, and braces) was considered. Also, the weld profile in the brace/chord intersection was modeled.Keywords: Tubular X-joint, Axial compression, FRP wraps, finite element method, Ultimate strength
-
Pages 201-217The research on tall buildings has been increased due to the demands of suitable spaces. The use of pyramidal architecture in tall structures has several benefits including the ability to lighten the adjacent buildings and prevention from the closure of the view in urban spaces. However, the seismic behavior of pyramidal tube structures requires a closer examination of their design and probable behavior under lateral loads. One of the most important parameters in the pyramidal tapered buildings is the calculation of natural frequency of the vibrating structures (ω). In this study we have proposed new equations and methods for the mentioned calculations which has been compared with software calculations. Many researchers have calculated the free vibration of structures using different methods. One formula to obtain the natural frequency of tube structures is obtained from the fourth-order differential equation (Wang, 1996). An approximate solution in order to analyze the free vibration of tall tube-in-tube buildings have been proposed by different researchers (Lee, 2007; Lee and Bang, 2008; Lee and Tovar, 2014). The modeling of tall building using a beam with varying stiffness and mass subject to the variable axial force caused by simple weight was presented by Mohammadnejad (2015). Free vibration analysis using differential equation has been evaluated by Bozdogan (2009) and Bozdogan (2013). The first natural frequency of tall buildings with a system combined of framed tube, shear core, and belt truss has been calculated under axial force (Kamgar and Rahgozar, 2014; 2015; 2018). A new and simple method of determining the natural frequency of tube structures with tube-in-tube wall has been presented. The novelty of this method refers to the mathematical computation process which is much simpler and shorter. The effect of structure’s weight on the natural frequency of structure has been considered by variable axial force. Tall building is modeled by a beam with variable stiffness and mass along the height of the building. Therefore, the partial differential equation with variable coefficients is used which have been presented by Mohammadnejad and Haji-Kazemi (2018). Furthermore, there is no regular research on the vibrational frequency calculation of pyramidal tube systems, especially by mathematical methods, or a small number of studies have been done most of which have been done on 90-degree structures with tube systems.Keywords: Natural frequency, Variable Flexural Stiffness, Pyramid Tube Building, Pyramidal Beam
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.