فهرست مطالب

نشریه دانشکده فنی دانشگاه تهران
سال سی و هفتم شماره 2 (پیاپی 80، شهریور 1382)

  • تاریخ انتشار: 1382/06/01
  • تعداد عناوین: 12
|
  • علیرضا آزموده اردلان، مهدی مسیب زاده صفحه 177
    سطح مبنای ارتفاعی بصورت سنتی درکشور های مختلف جهان بر پایه مشاهدات تاید گیج بنا نهاد شده است. امروزه با پیشرفت در علم و تکنولوژی و به تبع آن افزایش دقت، مبنای ارتفاعینیازمند بازنگری است. چرا که با از بین رفتن مرزها(بعنوان مثالایجاد اروپای مشترک) و افزایش پروژه های همکاری بین دول (انتقال خطوط نفت و گاز) نیاز به مرتبط سازی شبکه های ارتفاعی کشور های مجاور دارد. بنابر این بحث سطوح مبنای ارتفاعی از مباحث داغ امروزه به شمار امده و تلاش های در جهت یافتن سطوح آبهای آزاد و ژئوئید می باشد. در حالت تئوریک سطح مبنای ارتفاعات مطلق، ژئوئید می باشد امادر عمل از سطح متوسط آبهای آزاد بعنوان سطح مبنای ارتفاعات مطلق استفاده میشود. به جدایی بین این دو سطح، توپوگرافی سطح دریا (sst) گفته می شود. در گذشته بوسیله بررسی عوامل تاثیر گذار بر روی ارتفاع سطح آب، این اختلاف محاسبه می گردید. این مقاله روشی نوین رابرای محاسبه توپوگرافی سطح دریا ارائه می دهد. این روش بر پایه مشاهدات تاید گیج، مختصات gps در ایستگاه هایتاید گیج و بسط پتانسیل به هارمونیک هایکروی تا درجه و مرتبه 360 استوار می باشد. این روش توسط آقای دکتراردلان و دیگران نیز مورد استفاده قرار گرفته است. در این روش جدایی بین سطح متوسط آب و ژئوئید درمقیاس پتانسیل محاسبه شده و سپس با استفاده از رابطهمیان پتانسیل و ارتفاع، به مقدار sst می رسیم. بعنوان بررسی عملی روش ابداعی، اطلاعات تاید گیج در چهار ایستگاه تاید گیج واقعی درخلیج فارس و دریای عمان مورد بررسی و میزان sst در این ایستگاه هاتعیین گردیده است. دقت نهایی sst در این چهار بندر حدود 3/5 سانتیمتر بدست آمده است.
    کلیدواژگان: توپوگرافی سطح دریا، جزر و مد، سطح متوسط آبهای آزاد، ژئوئید، آنالیز فوریه، مدل ژئو پتانسیل
  • مسعود تابش، روزبه جواهری صفحه 189
    تغذیه مصنوعی سفره های آب زیر زمینی یکی از روش های جبران اب های مصرف شده از سفره ها و یا پالایش آب های سطحی توسط بهترین فیلتر طبیعی یعنی خاک می باشد. یکی از مشکلات طرح های تغذیه مصنوعی پدیده کورشدگی است که بر اثر مواد معلق موجود در آب و متناسب با خصوصیات خاک حوضچه ها رخ می دهد. این مقاله حاوی نتایج یک طرح تحقیقاتی است که به بررسی اثار متقابل غلظت مواد معلق در آب، جنس پوشش سطح خاک حوضچه و عمق لایروبی بعد از رسوبگذاری در میزان نفوذپذیری حوضچه های تغذیه مصنوعی سفره های آب زیر زمینی می پردازد. در این تحقیق چهار غلظت مختلف مواد معلق در آب و سه نوع متفاوت پوشش خاک در حالات مختلف در 16 حوضچه در آبرفت های اطراف رودخانه کن در شمال غرب تهران مورد آزمایش نفوذ قرار گرفتند. بر طبق تنایج بدست آمده، فیلترشن دانه بندی شده در مرحله آبگیری حوضچه ها افت نفوذ کمتری نسبت به سایر گزینه ها داشته است. ازمایش نفوذ بر روی لایه رسوبی پس از رسوبگذاری نشان داد که استفاده ازفیلتر شن دانه بندی شده و ضایعات پنبه باعث نفوذ بیشتری خواهد شد. همچنین پوشش کمپوست (کود آلی بازیافتی) بهترین نتیجه را در احیاء نفوذ پذیری خاک پس از لایروبی داشته است.
    کلیدواژگان: غلظت، مواد معلق، رسوب، پوشش خاک، نفوذ پذیری، حوضچه نفوذ، تغذیه مصنوعی
  • مسعود تابش، آرش کریم زاده صفحه 199
    مقاله حاضر روشی از جهت بهینه سازی شبکه های ابرسانی ارائه می دهد که علاوه بر قیود رایج در بهینه سازی شبکه ها قابلیت اطمینان گره ها و شبکه در شرایط بحرانی مثل شکست لوله ها و افزایش تقاضا در گره ها و... را نیز بعنوان یک قید مد نظر قرار میدهد. با توجه به نوپا بودن مفهوم قابلیت اطمینان در شبکه های آبرسانی از آخرین تعریف پذیرفته شده جهانی یعنی نسبت جریان قابل دسترس خروجی به کل تقاضا استفاده گردیده است. دراین تعریف طبیعت احتمالی شکست لوله ها نیز در نظر گرفته می شود. همچنین برای محاسبه میزان دقیق قابلیت اطمینان از روش تحلیل شبکه مبتنی بر فشار استفاده گردیده است. در این روش دبی خروجی در گره ها وابسته به مقدار فشار در آن گره بوده و نسبت به روش رایج تحلیل شبکه مبتنی بر ثابت بودن تقاضا در کل سیستم، نتایج بسیار واقعی تری را حاصل می نماید. برای بهینه سازی نیز از روش های توابع جریمه خارجی، گرادیان و درونیابی درجه دوم استفاده گردیده است. در پایان با ذکر دو مثال نمونه دقت و صحت نتایج حاصل از این روش بخصوص در شرایط بحرانی ارائه می گردد. بر طبق این نتایج متناسب با افزایش فاکتور قابلیت اطمینان، قیمت شبکه نیز افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: بهینه سازی، شبکه های توزیع آب شهری، قابلیت اطمینان، رابطه دبی - فشار
  • محمد کاظم جعفری، آرش رزمخواه، محمد کشاورز بخشایش صفحه 213
    تهیه نقشه های هم سرعت موج برشی و نقشه های هم عمق برای سرعت های موج برشی مختلف ابرفت های گستره تهران موضوع مقاله حاضر می باشد. در این راستا از تلفیق داده های لرزه نگاری و اطلاعات حاصل از بررسی های ژئوتکنیکی استفاده شده است. بدین منظور اطلاعات ژئوتکنیکی جمع آوری شده حدود 1000 حلقه گمانه بانضمام نتایج حاصل از حفاری 26 حلقه گمانه مورد بررسی قرار گرفته و با نتایج بدست آمده از 95 آزمایش و لرزه نگاری انکساری و 9 آزمایش درون چاهی انجام شده درگستره شهری تهران، تلفیق گردیده است. حاصل این مطالعات تهیه و ارائه نقشه های هم سرعت موج برشی و نقشه های هم عمق برای سرعت های مختلف امواج برشی بوده است. همچنین با تلفیق نتایج حاصل از داده های لرزه نگاری و یافته های منتج از اطلاعات ژئوتکنیکی جمع آوری شده و انجام آزمایش های درجا در گمانه های حفاری شده در جنوب تهران، جدول پیشنهادی جدیدی برای طبقه بندی خاک های تهران بر اساس سرعت موج برشی و اعداد حاصل از آزمون نفوذ استاندارد (spt) پیشنهاد و ارائه گردیده است. از دیگر نتایج بدست آمده این بررسی ها می توان به مقایسه نتایج حاصل از انجام آزمون نفوذ استاندارد در گمانه های حفاری شده و سرعت موج برشی بدست آمده از کاوش های لرزه نگاری و ایجاد همبستگی بین عدد آزمون نفوذ استاندارد و سرعت موج برشی اشاره نمود. در این رابطه، رابطه قبلی ارائه شده در مورد همبستگی سرعت موج برشی اشاره نمود. در این ارتباط، رابطه قبلی ارائه شده در مورد همبستگی سرعت موج برشی و عدد آزمون نفوذ استاندارد مورد بازبینی مجدد قرار گرفته و برای انواع مختلف خاک های ریز دانه جنوب تهران روابط جدیدی ارائه شده است.
    کلیدواژگان: تهران، پهنه بندی، سرعت موج برشی، کاوش های ژئوفیزیکی، نقشه هم سرعت
  • نصرالله جواهری، مهدی حبیبی صفحه 227
    در این تحقیق با استفاده از روش حجم های محدود یک مدل ریاضی دو بعدی برای پیش بینی تغییرات مورفولوژی رودخانه توسعه داده شده است. نرم افزار تهیه شده را می توان برای محاسبه فرسایش کناری و رسوبگذاری در حلقه های پیچانرود، مورد استفاده قرار داد. در مدل تهیه شده ابتدا با حل معادلات انرژی، انتشار سرعت و مونتم، پارامتر های جریان نظیر توزیع سرعت های اصلی جریان، سرعت های ثانویه، توزیع تنش های اصلی، توزیع تنش های ثانویه و تنش برشی بحرانی محاسبه می گردد. سپس با محاسبه سرعت بحرانی و مقایسه آن با سرعت طولی جریان، میزان انتقال رسوب در جهت طولی، در هر ریز مقطع محاسبه می شود. با مقایسه نسبت تنش های برشی بستر محاسبه شده در دو جهت اصلی و محاسبه تبادل رسوب بین زیر مقطع ها بر اساس معادله پیوستگی، میزان رسوبات منتقل شده در جهت عرضی (یا فرسایش) تعیین می گردد. به این ترتیب پارامتر فرسایش پذیری در هر مقطع محاسبه و با استفاده از مدل موج پریودیک تغییر شکل اینده پلان پیش بینی می شود.
    کلیدواژگان: رسوب، جریان، فرسایش، پیچانرود، حجم محدود
  • محمد رحیمیان، آذین امینی صفحه 235
    اجرای سد بتنی پشت بندار لتیان در سال 1346 به پایان رسید. بر اساس نتایج دستگاه های ابزار دقیق سد تا سال 1349 در وضعیت مناسبی قرار داشته و جابجایی آن در حد معقولی بوده است. برای اولین بار در مرداد 1349 ترک هایی با امتداد قائم در پشت بند 11/10 سد ظاهر شدند. این ترک های در هر دو دیواره اتاقک دریچه واقع شده اند و از لحاظ رقوم ارتفاعی از تراز تاج سد تا کف اتاقک دریچه امتداد یافته اند. عملیات علاج بخشی این ترک ها در زمستان 1349 با تزریق اپوکسی انجام شد، ولی به علت از بین نرفتن علت اصلی مولد ترک این ترک ها مجددا در تابستان 1350 باز شدند. اندازه گیری روند بازشدگی ترک ها نشان میدهد که ترک ها دارای روند باز و بسته شدن نسبت به تغییرات فصلی دما می باشند. با توجه به این تغییرات منظم بازشدگی ترک با دمای محیط و با در نظر گرفتن محل وقوع ترک ها به نظر می رسد که تغیبرات فصلی دما مولد ترک در بلوک 11/10 بوده است. در این مقاله، آنالیز اجزاء محدود ترک خوردگی و گسترش آن در پشت بند 10/11 سد لتیان، با استفاده از مدل ترک پخشی و بر اساس مفاهیم مکانیک شکست غیر خطی، جهت بررسی مساله ترک خوردگی در آن تحت اثر اعمال بار های استاتیکی انجام شده است. در ابتدا با انجام تحلیل انتقال حرارت، توزیع درجه حرارت دربندنه سد در فصول سرد و گرم سال بدست می آید. در ادامه با اعمال ترکیبات مختلف بار های استاتیکی بر بدنه سد، بارگذاری مولد ترک تعیین می گردد. در مرحله بعد تحلیل استاتیکی غیر خطی تحت اثر بارگذاری سیکلی حرارتی انجام شود و بارها به ترتیبی که بر سد اعمال شده اند، بر مدل اعمال می شوند. نتایج تحلیل ها نشان می دهد که نتایج بدست آمده پس از اعمال چند سیکل بارگذاری حرارتی به صورت پایا درآمده و با افزایش سیکل های بارگذاری، اختلاف قابل توجهی در نتایج ایجاد نمی شود. بدین ترتیب با افزایش سیکل های بارگذاری الگوی ترک تغییر نمی کند. بنابر این با اعمال بار های استاتیکی ترک ایجاد شده گسترش نخواهد یافت و سد به خطر نخواهد افتاد.
    کلیدواژگان: مکانیک شکست غیر خطی، روش ترک پخشی، فرایند شکست، ضریب انتقال برش
  • اورنگ فرزانه، جواد نخعی، فرج الله عسکری صفحه 245
    در این مقاله با استفاده از روش آنالیز حدی مرز بالا اثر تغییرات فشار اب حفره ای بر پایداری سه بعدی شیروانی ها مورد بررسی قرار می گیرد. پایداری شیروانی ها از مسایل دیر پای مهندسی خاک و پی بوده و تغییرات فشار آب حفره ای از عوامل بسیار مهم در این ارتباط است. این تغییرات اغلب دارای تبعات منفی بر پایداری شیروانی ها می باشد و سبب کاهش ضریب اطمینان پایداری می گردد. مکانیسم مورد استفاده در این تحقیق متشکل ازتعدادی بلوک صلب است که نسبت به یکدیگر حرکت انتقالی دارند. نتایج حاصل از تحقیق حاضر و مقایسه آن با نتایج دیگر محققان موئد اهمیت تحلیل سه بعدی پایداری شیروانی در حالاتی است که تغییرات فشار آب در نظر گرفته می شود.
    کلیدواژگان: فشار آب حفرهای، پایداری شیروانی ها، تحلیل سه بعدی، آنالیز حدی مرز بالا
  • فرج الله عسکری، مجید کسایی صفحه 257
    این مقاله به ارزیابی پتانسیل روانگرایی ناحیه ای از جنبو شرق تهران می پردازد. روش مورد استفاده جهت این ارزیابی با توجه به مقیاس مطالعه روش ساده شده سید و همکاران (seed et al) {1} بوده است. در برآورد شتاب حداکثر سطح زمین ابتدا شتاب سنگ بستر بر اساس دوره بازگشت 475 و عمر مفید 50 ساله برای زمین لرزه ای به بزرگای 5/7 محاسبه و شتاب سطح زمین بر اساس شتاب سنگ بستر و لحاظ اثر شرایط ساختگاهی بدست آمده است. ناحیه مورد مطالعه به نواحی کوچکتر تقسیم گردیده و لایه بندی خاک برای هریک از این نواحی بدست آمده است. در ادامه ضریب اطمینان در مقابل روانگرایی در اعماق مختلف محاسبه گردیده و با استفاده از روش ایواساکی و همکاران (wasaki et al){2} شاخص پتانسیل روانگرایی تعیین شده و خطر روانگرایی مورد ارزیابی قرار گرفته است. با توجه به برآورد پتانسیل روانگرایی در هر شبکه درنواحی شمالی و جنوبی منطقه مورد بررسی پتانسیل روان گرایی صفر است و خطر روانگرایی این مناطق را تهدید نمی کند. در نواحی مرکز محدود مورد بررسی خطر روانگرایی کم است ولی جهت احداث سازه های مهم بایستی مطالعات دقیق تر انجام پذیرد. در ناحیه شمال غربی و جنوب شرقی نیز خطر روانگرایی زیاد بوده و مطالعه دقیق در این مناطق برای انواع سازه ها لازم می باشد.
    کلیدواژگان: روانگرایی، پهنه بندی، مخاطرات لرزه ای، روش ساده شده
  • جمشید فرجودی، آرام سروشیان صفحه 269
    سال هاست که پاسخ حاصل از انتگرال گیری گام به گام مدل های دینامیکی غیر خطی دچار مشکلات عدم همگرایی هستند. علت این معضل، در ادبیات فنی به دقت توضیح داده نشده است. در این مقاله به منظور توضیح هر چه بهتر علت بروز عدم همگرایی پاسخ های حاصل ازانتگرال گیری گام به گام مدل های دینامیکی غیر خطی، طی انجام چندین اثبات ریاضی به بررسی دقیق این پدیده نامطلوب پرداخته شده است. نتیجه حاصل بیانگر این واقعیت است که با توجه به لحاظ کردن تقریبی رفتار غیر خطی مدل های دینامیکی در طی تحلیل های گام به گام، همواره امکان بروز مشکل عدم همگرایی وجود دارد. این معضل ذاتا از نوعی ناسازگاری نتیجه می شود، و از نظر کمی ممکن است در حد ناپایداری باشد.
    کلیدواژگان: انتگرال گیری مستقیم، مدل های دینامیکی غیر خطی، همگرایی، رفتار تکه تکه خطی
  • بهروز گتمیری صفحه 283
    مدارک مستند فراوانی بر اساس مطالعات دفتری و مشاهدات میدانی وجود دارد که نشان می دهد محیط خاکی زیرین سازه ها و پدیده اندرکنش خاک و سازه در هنگام وقوع زلزله نیروهای لرزه ای وارد به سازه را افزایش داده بطوری که این افزایش در موارد زیادی به خرابی و فروریزش سازه منجر شده است. در این مقاله سعی شده است اثرات رفتار غیر خطی خاک بر پاسخ دینامیکی سازه های بلند با در نظر گرفتن اندرکنش دینامیکی خاک و سازه توضیح داده شود ضرورت انجام اینکار بدلیل تاثیراتی است که در برآورد نیروهای طراحی لرزه ای وارده بر سازه ها و در نتیجه تعیین اندازه های مقاطع سازه ای دارد به این منظور مدلهای گوناگون سیستمهای اندرکنش خاک و سازه با پارامترهای هندسی و رفتاری و همچنین محیطهای لرزه ای متفاوت در نظر گرفته شده و تحلیل اندرکنش دینامیکی آنها بروش تفکیک زیر سازه ها انجام گرفته است. با استفاده از نتایح تحلیلها روند تغییرات شتاب پاسخ طیفی سازه نسبت به پارامترهای حاکم بر مساله از قبیل سختی نسبی سازه به خاک و سطح شتاب ورودی برآورد شده و نتایج بدست آمده با نتایج حاصل از روش های متداول تحلیل دینامیک سازه ها مقایسه گردیده است. نتایح حاصل از مطالعات فوق به صورت کمی نشان می دهد که رفتار غیر خطی خاک زیرین سازه ها به ویژه برای ساختمانهای بلند قرار گرفته بر خاک نرم می تواند پاسخ دینامیکی سازه ها را به میزان قابل توجهی افزایش دهد طوری که در برخی موارد این افزایش به حدی زیاد است که برای برآورد نیروهای طراحی لرزه ای وارده به سازه نیاز به انجام تحلیلهای اندر کنش دینامیکی خاکی و سازه بوده و اکتفا به نایج حاصل از تحلیلهای متداول دینامیکی سازه ها منجر به طرح نا ایمن سازه می گردد.
    کلیدواژگان: غیر خطی، سختی نسبی، سطح شتاب، اندرکنش دینامیکی، پاسخ طیفی، تفکیک زیر سازه ها
  • داود مستوفی نژاد، جعفر سبحانی صفحه 295
    تحقیقاتی که تا به حال بر روی اتصالات بتنی انجام شده، اکثرا محدود به تعدادی آزمایشات پراکنده با پارامتر های متغیر بوده است. بنابر این نیاز به یک مطالعه تقریبا جامع بر روی نحوه تاثیر پارامتر های مختلف طراحی، در رفتار اتصالات احساس می شود. در مقاله حاضر برای نیل به این منظور، 432 اتصال خارجی بتن آرمه با استفاده از روش اجزاء محدود تحلیل شده است. پارامتر هایی که در این بررسی مد نظر قرار گرفته اند. عبارتند از: درصد فولاد طولی تیر و ستون متصل به اتصال (1% و 2% برای تیر، 1% و 4% برای ستون)، میزان فولاد عرضی (سه مقدار)، و جزئیات مختلف فولاد گذاری عرضی (9 جزئیات). در بررسی هایی که در این مقاله ارائه شده است، نقش و تاثیر هر کدام از پارامتر های مذکور در میزان لنگر نهایی، دوران نهایی و میزان عملکرد اتصالات، مورد مطالعه قرار گرفته است. با بررسی هایی که بر روی رفتار اتصالات انجام شد، اتصالات مورد بررسی در چهار رده اتصالات صلب – مقاوم، نیمه صلب – مقاوم، صلب – نیمه مقاوم و نیمه صلب – مقاوم طبقه بندی شدند.
    کلیدواژگان: اتصالات تیر - ستون خارجی، لنگر مقاوم نهایی، دوران نهایی، عملکرد اتصالات، بتن آرمه
  • مهدی محمدی، یونس نیازی صفحه 311
    در مخلوط های اسفالت گرم تاثیر شکل و بافت سطحی دانه های بخش ریزدانه مصالح سنگی بر پایداری مخلوط در برابر تغییر شکل های دائمی بسیار تعیین کننده است. بعلت سهولت تهیه و ارزانی در مقیاس با ماسه شکسته در اجرای روسازی هایآسفالتی اغلب تمایل به استفاده هر چه بیشتر از ماسه طبیعی وجود دارد که در شرایط ضعف نظارت کارگاهی بعضا بدون شستن کامل بمصرف می رسد. هدف از این تحقیق بررسی تاثیرات مصرف ماسه طبیعی بویژه بصورت نشسته بر خواص بتن آسفالتی و نیز ارزیابی کفایت روش جاری طرح و کنترل مخلوط های اسفالتی بود. در این تحقیق در تهیه مخلوط های اسفالتی چهار نوع مخلوط مصالح سنگی با دانه بندی یکسان و یک نوع قیر خالص 70/60 مورد استفاده قرار گرفت. مخلوط های مصالح سنگی با استفاده از مصالح سنگی درشت دانه ثابت و مصالح ریز دانه متفاوت تهیه شد. مصالح سنگی ریزدانه که ویژگی های شکل و بافت سطحی دانه های آنها به کمک روش استاندارد ازمایشگاهی تعیین گردید، عبارت بودند از یک نوع ماسه شکسته، یک نوع ماسه طبیعی یا منشا رودخانه ای، و یک نوع ماسه مرکب از مخلوط ماسه شکسته و ماسه طبیعی. نتایج حاصل از ازمایش های طرح مخلوط به روش مارشال نشان می دهد که این روش طرح از حساسیت لازم برای نشان دادن حد مجاز مصرف ماسه طبیعی در مخلوط اسفالتی برخودار نبوده و انجام آزمایش های تکمیلی دیگر در این ارتباط ضرورت دارد. نتایج حاصل از آزمایش های طرح مخلوط و نیز آزمایش فشاری محدود نشده نشان می دهد که مصرف ماسه طبیعیبخصوص بصورت نشستهموجب تقلیل ظرفیت باربری و جذب انرژی آسفالت شده و خطر بروز شکل های دائمی و قیر زدگی در رویه های اسفالتی را تشدید می کند.
    کلیدواژگان: ماسه شکسته، ماسه طبیعی، شاخص شکل و بافت، طرح مخلوط اسفالتی