فهرست مطالب
نشریه مهندسی عمران فردوسی
سال بیست و سوم شماره 1 (پاییز و زمستان 1390)
- تاریخ انتشار: 1391/03/03
- تعداد عناوین: 9
-
- پژوهشی
-
صفحه 1در این مقاله، با بهره گرفتن از روش های عددی و نتیجه های آزمایشگاهی، رفتار تیرهای خمشی بتن مسلح تقویت شده با ورق هایFRP مورد بررسی قرار می گیرد. در تحلیل عددی، از الگو آسیب دیدگی مومسان بتن برای شبیه سازی رفتار غیر خطی بتن و نرم شوندگی کرنش آن استفاده می شود. در بخش آزمایشگاهی 8 عدد تیر بتن مسلح تقویت شده با ورق های FRP به ابعاد مقطع 150 و 200 میلی متر و طول 2300 میلی متر در آزمایشگاه ساخته و آزمایش شدند. رفتار خمشی این تیرها و 4 نمونه تیر آزمایشی دیگر پژوهشگران (در مجموع 12 نمونه) به کمک نرم افزار توانمند اجزای محدود ABAQUS که از توانایی کاربرد الگوی آسیب دیدگی مومسان بتن برخوردار است، تحلیل شدند. مقایسه بین نتیجه های تحلیل های عددی و آزمایشگاهی نشان می دهد که تحلیل عددی انجام شده با دقت بالایی می تواند نمودار بار- جابه جایی، بار بیشینه، توزیع کرنش و حالت شکست تیرهای بتنی تقویت شده با FRP را پیش بینی می کند. برای تعیین اثر عامل های مختلف بر نتیجه های حاصل از تحلیل عددی و همچنین برای تعیین شرایط بهینه الگو سازی عددی، تحلیل حساسیتی بر روی بعضی از نمونه ها انجام شده است. بر اساس تحلیل حساسیت انجام شده، از مهمترین عامل های اثرگذار الگو درتحلیل عددی، کارمایه، شکست می باشد که نقش تعیین کننده ای در پیش بینی شکست های ناشی از جدا شدگی FRP ایفا می کند.
کلیدواژگان: بتن مسلح، تحلیل حساسیت، تقویت خمشی، الگوی آسیب دیدگی مومسان بتن، مکانیک شکست، frp -
صفحه 15استفاده از مواد و مصالح مختلف در بهبود خصوصیات رفتاری قیرها همواره مدنظر محققان بسیاری بوده است تا بدین ترتیب بتوانند عمر روسازی های آسفالتی را افزایش دهند. در این مقاله از سه نوع اصلاح کننده جدید شامل کربنات کلسیم رسوبی و دو نوع نانورس استفاده می شود. قیر اصلاح شده در درصدهای وزنی مختلف و در شرایط مختلف پیرشدگی کوتاه مدت و درازمدت تحت آزمون های مختلف رئولوژیکی قرار گرفتند تا تاثیر نوع و مقدار اصلاح کننده بر بهبود مشخصات رئولوژیکی و پیرشدگی مورد ارزیابی قرار گیرد. ترکیب قیر و نانورس با به کارگیری یک فرایند ترمودینامیکی و به روش سعی و خطا انجام می شود و سازگاری نانورس با قیر و ساختار ترکیبی آن نیز با به کارگیری تکنیک پراش اشعه ایکس مورد کنکاش قرار می گیرد. نتایج این تحقیق به وضوح نشان دهنده بهبود رفتار رئولوژیکی قیر و افزایش مقاومت در برابر پدیده پیرشدگی در درازمدت و کوتاه مدت است که تابعی از نوع و مقدار اصلاح کننده است.
کلیدواژگان: قیر اصلاح شده، کربنات کلسیم رسوبی، نانورس، مشخصات رئولوژیکی -
صفحه 27در سازه های بتنی پیش ساخته صفحه ای، طراحی ها با فرض صلب بودن اتصالات انجام می گیرد. ولی، در بارهای لرزه ای اتصالات وارد محدوده غیر خطی- غیر کشسان می شوند و باید رفتار واقعی سازه با در نظرگرفتن اتصالات غیر کشسان بررسی شود. در این مقاله سه گونه اتصال معمول در سازه های صفحه ای بررسی و با کمک برنامه غیر خطی ANSYS و به کارگیری پوش منحنی های تناوبی، الگوسازی شده اند. نتیجه ها نشان می دهد که الگوی رفتاری فنر غیرخطی بسیار نزدیک به رفتار واقعی اتصال می باشد و با حالت صلب تفاوت دارد. الگوی غیر خطی در اتصالات زوج دیوار های برشی پیش ساخته بتنی، که سامانه مقاوم در برابر بارهای جانبی زلزله هستند، به کار رفت و تحلیل های متفاوت انجام شد. براساس تحلیل های انجام شده نیروهای به وجود آمده در اتصالات و تغییر شکل های سازه، با فرض اتصال صلب متفاوت است و با الگو سازی اتصالات به صورت واقعی، نتیجه های دیگری به دست می آیند. نیروهای داخلی در اتصال با فرض غیر خطی بودن رفتار، کمتر از حالت صلب می شود و تغییر شکل های سازه نیز بیشتر است. نتیجه ها نشان می دهد که کاهش نیروهای داخلی در حدود 7/6 برابر و افزایش تغییر شکل ها در حدود 4 برابر می باشد.
کلیدواژگان: اتصال غیرخطی، اتصال صلب، زوج دیوار برشی پیش ساخته، بار لرزه ای، تغییر شکل ها، نیروهای داخلی -
صفحه 47امروزه روش های مختلفی برای ارزیابی معیارهای موجود در بهسازی ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرد. در این میان روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) با توجه به رویکرد آن از جایگاه ویژه ای برخوردار است. با توجه به میزان لرزه خیزی مناطق وسیعی از کشور و وجود تعداد قابل توجه سازه های مصالح بنایی غیرمسلح، کاربرد این روش در مورد انتخاب گزینه برتر بهسازی ساختمان های مصالح بنایی غیرمسلح با رویکرد یک طبقه بسط داده شده است. پارامترهای موثر در ارزیابی گزینه های بهسازی لرزه ای ساختمان های مصالح بنایی غیر مسلح طبقه بندی و اولویت گذاری شده و گزینه های مرتبط با تقویت این گونه ساختمان ها در مقایسه با یکدیگر مورد ارزیابی قرارگرفته اند. نتایج بررسی بیانگر برتری تقویت سازه با استفاده از شاتکریت دیوارهای مصالح بنایی در مقایسه با سایر گزینه های پیشنهاد شده می باشد.
کلیدواژگان: تحلیل سلسله مراتبی، ساختمان مصالح بنایی غیر مسلح، گزینه های بهسازی لرزه ای -
صفحه 65در این تحقیق از الگوریتم بهینه سازی جامعه مورچه ها و مکانیزم تظریف تطبیقی قطعی در حل مسایل بهینه سازی استفاده می شود. با توجه به اینکه بسیاری از مسائل واقعی پیوسته می باشند، به کار گیری الگوریتم گسسته جامعه مورچه ها در حل آنها نیازمند به گسسته سازی متغیرهای تصمیم مساله می باشد. چگونگی گسسته سازی بر روی همگرائی و کیفیت جوابها تاثیر می گذارد. در این تحقیق مکانیزمی به نام تظریف تطبیقی قطعی، به منظور بهبود عملکرد الگوریتم مورچه ها و رسیدن به جواب هایی در حد جواب های بهینه مطلق، ارائه شده است. مکانیزم مورد نظر روشی تکراری است که در آن فضای جستجو مساله در هر تکرار، به اطراف جواب های بهینه حاصل شده در تکرارهای قبلی محدود می شود. در این مقاله کاربرد مکانیزم فوق در نمونه هایی از مسائل پیچیده ریاضی و مساله بهره برداری بهینه از سدها مورد بررسی قرار گرفته و با نتایج حاصل از مدل سازی مساله در نرم افزار LINGO و سایر روش های موجود مقایسه شده است. مقایسه نتایج نشاندهنده آنست که مکانیزم به کار گرفته شده تاثیر زیادی در بهبود جواب های مساله داشته وتوانایی پیدا کردن جواب هائی نزدیک به جواب بهینه مطلق را با هزینه محاسباتی کم دارا می باشد.
کلیدواژگان: الگوریتم بهینه سازی جامعه مورچه ها، مکانیزم تطبیقی قطعی، بهره برداری، بهینه از مخازن سدها -
صفحه 85جابه جایی ذره های رسوب ناشی از تغییر الگوی جریان، آبشستگی نامیده می شود. این پدیده یکی از دلیل های پایدار نبودن پل ها و در نهایت خراب شدن آن ها به شمار می رود. از این رو ارائه روش هایی برای مهار و کاهش آبشستگی اهمیت دارد. به کارگیری تجهیزاتی مانند طوق و شکاف بر روی پایه برای فراهم ساختن پایداری پل ها می تواند از راهکارهای مناسب برای رسیدن به این هدف باشد. در این پژوهش، نخست کارکرد دو گونه طوق مربعی و دایره ای روی یک الگوی تک پایه استوانه ای بررسی شد. سپس با ایجاد شکاف روی پایه و ترکیب طوق و شکاف اثر با هم این دو روش در کاهش میزان آبشستگی مورد توجه قرار گرفت. نتیجه ها نشان داد، طوق مربعی نسبت به گونه دایره ای در کاهش عمق آبشستگی کارکرد بهتری دارد. به کارگیری ترکیبی از طوق و شکاف روی پایه سبب شد عمق آبشستگی به میزان بیشتری کاهش یابد، به گونه ای که در این حالت (ترکیب طوق مربعی با W/D=2-5 و شکاف) توانست عمق آبشستگی را تا80% کاهش دهد.
کلیدواژگان: آبشستگی، طوق، شکاف، ترکیب طوق و شکاف، پایه پل -
صفحه 97ابداع بتن خود متراکم تحول عظیمی در صنعت بتن در دو دهه گذشته می باشد. در مقایسه با بتن سنتی، این نوع بتن نیازی به لرزاندن ندارد و می تواند بتنی بافشردگی کافی و سطحی صاف و بدون حفره ایجاد نماید. از آنجا که به دلیل ابعاد و شرایط خاص لایه های تعمیری بتنی، متراکم نمودن این لایه ها بسیار دشوار می باشد، و به دلیل تاثیر مستقیم میزان تراکم بر چسبندگی بین لایه تعمیری و بتن قدیم، می توان ازبتن خود متراکم که نیازی به عوامل خارجی تراکم کردن ندارد، به گستردگی در کارهای تعمیری در سازه های مختلف استفاده نمود. در این مقاله بررسی میزان چسبندگی بتن و ملات خود متراکم به عنوان لایه تعمیری با بستربتنی دارای شرایط سطوحی مختلف ارائه گردیده است. این بررسی ها با به کارگیری روش های «پیچش» و «انتقال اصطکاک» انجام و پیش بینی نتایج با استفاده از منطق فازی نیز ارائه شده است. نتایج به دست آمده بیانگر آنست که شرایط سطحی بتن بستر، نسبت سنگدانه به خمیره در لایه تعمیری، مقاومت فشاری لایه تعمیری، بتن یا ملات بودن لایه تعمیری و اشباع یا خشک بودن بتن بستر بر چسبندگی بین لایه تعمیری و بستر بتنی تاثیر می گذارد. همچنین مشاهده گردید که برای پیش بینی مقدار چسبندگی، می توان از منطق فازی استفاده نموده ونسبت به روش های آماری نتایج دقیق تری به دست آورد.
کلیدواژگان: چسبندگی بتن و ملات تعمیری خود متراکم، روش پیچش، روش انتقال اصطکاک، منطق فازی - یادداشت پژوهشی
-
صفحه 111مطالعات بسیاری در زمینه اثر جدا از هم ضریب اصطکاک یا عمق بافت بر روی تصادف ها در راه انجام شد، ولی تاکنون پژوهشگران اثرهای این دو متغیر را با هم نسنجیده اند. در این پژوهش اندرکنش اصطکاک و عمق بافت رویه آسفالتی و نرخ تصادف های، در سی مقطع آزادراهی بررسی شده است. در این راستا آمار و داده ها تصادف ها جمع آوری و برای اندازه گیری ضریب اصطکاک دستگاهی طراحی و ساخته شد. با تحلیل رگرسیون غیر خطی روی آمار و داده ها یک الگوی نمایی ترکیبی به دست داده اند. نتیجه های الگوسازی نشان می دهد که برخلاف رابطه موجود میان ضریب اصطکاک و عمق بافت روسازی، هر یک از آن ها اثرهای مستقلی دارند که می تواند کاهش چشمگیری در نرخ تصادف های آزادراهی ایجاد کند.
کلیدواژگان: مقاومت لغزشی روسازی، ضریب اصطکاک روسازی، عمق بافت، تصادف های آزاد راهی، نرخ تصادف -
صفحه 123شیارافتادگی روسازی های آسفالتی با افزایش تردد وسایل نقلیه سنگین به ویژه در ناحیه های گرمسیر، مشکلات زیادی ایجاد می کند. مخلوط های آسفالتی گرم با مصالح سنگی درشت (Large Stone Asphalt Mix (LSAM)) نسبت به مخلوط های معمول(سنتی)، سختی، مقاومت برشی و در نتیجه در برابر شیارافتادگی، مقاومت بیشتری دارند. بنابراین استفاده از این مخلوط ها در لایه های ضخیم روسازی های آسفالتی ناحیه های گرم می تواند به عنوان یک گزینه مناسب طرح اختلاط، درنظر گرفته شود. مخلوط آسفالتی با مصالح سنگی درشت، مخلوطی است که بیشترین اندازه اسمی مصالح سنگی آن 63- 25 میلیمتر باشد. برای طرح اختلاط این مخلوط ها روش اصلاح شده طرح اختلاط مارشال، بنابه استاندارد ASTM-D5581 به کار می رود. در این پژوهش آزمایشگاهی تلاش شده که مقاومت شیارافتادگی مخلوط های آسفالتی با مصالح سنگی درشت مورد ارزیابی قرار بگیرد و با مخلوط های آسفالتی معمول مقایسه شود. برای این هدف، چهار گونه مخلوط آسفالتی گرم با مصالح سنگی درشت با دانه بندی های متفاوت و یک گونه مخلوط آسفالتی معمول، طراحی شد. سپس نمونه های شیارافتادگی برای هر یک از مخلوط های آسفالتی با مصالح سنگی درشت با چهار مقدار متفاوت قیر و نیز برای مخلوط معمول با مقدار قیر بهینه تهیه شدند و با استفاده از دستگاه شیارافتادگی ویل تراک با 12000 سیکل رفت و برگشتی چرخ بارگذاری و در دمای 60 درجه سانتیگراد مقدار عمق شیارافتادگی آن ها تعیین گردید. داده های حاصل از آزمایش های طرح اختلاط و شیارافتادگی با کمک نرم افزار SPSS Ver.11.5 تحلیل شدند و به این ترتیب، اثر عامل های گوناگونی مانند درصد قیر، درصد فضای خالی مخلوط آسفالتی و گونه دانه بندی بر روی مقاومت شیارافتادگی مخلوط های آسفالتی گرم با مصالح سنگی درشت، مورد بررسی قرار گرفت. در پایان نیز برای تخمین مقدار عمق شیارافتادگی مخلوط های آسفالتی گرم با مصالح سنگی درشت، یک الگوی ریاضی ارایه شد.
کلیدواژگان: مخلوط آسفالتی با مصالح سنگی درشت، دانه بندی، طرح اختلاط مارشال، شیار افتادگی، ویل تراک، تراکم غلتکی
-
Page 1In this paper, using numerical methods and test results, the behavior of reinforced concrete beams strengthened with Fiber-Reinforced Polymers (FRP) is investigated. In the numerical analysis, the concrete damaged plasticity model is used for considering the nonlinear behavior and strain softening of concrete. The ABAQUS finite element program is utilized for the analysis of 12 flexural beams strengthened with FRP sheets. Comparison between the test results and values obtained from the analysis shows that the numerical method can accurately predict the load-deflection, failure load, strain distribution and failure mode of the strengthened beams. In order to evaluate the effect of different parameters on the numerical results, a sensitivity analysis was carried out. Based on the sensitivity analysis, it was found the concrete fracture energy is an important parameter in the prediction of the behavior of the strengthened beams.
-
Page 15Modified bituminous materials can bring real benefits to highway maintenance/construction, in terms of better and longer lasting roads, and savings in total road life castings. This paper present the effect of there novel modifier as Precipitated Calcium Carbonate (PCC) and two type of nanoclay on rheological properties of bitumen binder. Various blends of modifier and bitumen were selected and empirical rheological test were conducted on short term and long term aging condition. Nanocomposite morphology of bitumen and nanoclay was also investigated by using XRD technique to achieve the best structure. The result show that depends of type, properties and content of modifier, aging resistance improve.
-
Page 27Large panel precast structures are analyzed based on the connection rigidity. However, the connections undergo nonlinear and inelastic response, when subjected to seismic loads. Thus, to study the actual behavior of structure, the connection nonlinearity should be implemented in the joints. In this paper, three conventional connection types are modeled based on the envelope of their cyclic responses using ANSYS program. The results reveal that the behaviors of modeled connections are very close to experimental results. The nonlinearity of connection is modeled in the coupled-precast shear walls, as a lateral load resisting elements, and several analyses are preformed. The results show, when the nonlinear behavior of connection are considered the forces in the connections are smaller up to 6.7 times and the displacements are greater up to 4 times in comparison with those for rigid connection state, respectively.
-
Page 47Nowadays, distinctive methods are used in evaluation of the criteria in order to making decision. Among them the analytic hierarchy process (AHP) is one of the most efficient. Due to the seismicity of the vast majority part of the country and also the existence of the large number of the unreinforced masonry buildings, the application of the AHP method in order to reach to the best alternative of the strengthening of these buildings are developed. The effective parameters in the evaluation alternatives are classified and suitable alternatives for the rehabilitation are evaluated. The results illustrate the preference of the strengthening the masonry walls with the shotcrete, compared to the other alternatives.
-
Page 65Ant Colony Optimisation (ACO) algorithm and adaptive refinement mechanism are used in this paper for solution of optimization problems. Many of the real engineering problems are، however، of continuous nature and finding their solution by discrete ant based algorithms requires discretisation of the decision variables in which affected the convergence and performance of the algorithm. In this paper an adaptive refinement mechanism is suggested to improve the performance of ant algorithms in solving continuous optimization problems. The proposed mechanism is an iterative method in which the search space of the problem at each iteration is limited to a small range around the optimal solution obtained in previous iteration. The application of the proposed mechanism to solve some benchmark function optimization problems and reservoir operation problem is considered and the results are presented. Compression of the results indicate the efficiency and effectiveness of the proposed method to improve the performance of the ant algorithms for continuous optimization problems.
-
Page 85Scoure is the removal of particle sediment which results variation of flow pattern. Local scour is considered as one of the reasons of instability and ultimately failure of bridges.Therefore, proposing some controlling methods to reduce this phenomenon is essential. In the study, effects of two types of squar and circular collar on a single cylindrical model have been investigated. In the next step by providing a slot through the pier and combination of collar and slot was used to investigate the scouring reduction. The results showed that use of both collar, specically below bed level decreased the scour depth. Square collar was more effective than circular in decreasing the scour depth. Combination of slot and collar on the pier could further reduce the scouring depth in which a square collar with W/D=2.5 in the bed with a slot near the bed reduce scouring depth up to 80 percent consequence
-
Page 97Invention of the self-compacting concrete has caused dramatic changes in the concrete industry within the past twenty years. Compared with the ordinary concrete, self-compacting concrete does not need any compaction and by itself can produce concrete with sufficient compaction and smooth surfaces with no voids or honeycombing. Since the compaction has great influence on the adhesion of the concrete repair layers and due to the fact that the compaction of any repair layer is a very difficult task, it seems that SCC can be used with wide spread application as concrete repair materials. In this paper results of studies on the adhesion of self-compacting concrete applied to different concrete surfaces are presented. These studies are undertaken by the use of “twist-off” and “friction-transfer” methods and the prediction of the results by fuzzy logic, is also presented. The results tend to show that surface conditions of the substrate, aggregate to cement ratio of the repair layer, compressive strength of the repair layer, nature of the repair layer (concrete or mortar) and the degree of the moisture of the substrate concrete affect the adhesion along the repair/concrete interface. It is also realized that compared with statistical methods, fuzzy logic can be used for the prediction of the adhesion, with higher accuracy.
-
Page 111Many studies have been conducted focusing on the effects of friction coefficient or texture depth on the highway accident risk. However, combined effects of these parameters have not been still addressed. In this research the interaction between friction coefficient, texture depth and accident rate in 30 freeway sections were examined. The accident data were gathered and an apparatus was designed to measure friction coefficient. A nonlinear regression analysis was performed and a combined exponential model was obtained. The results indicated that despite cross correlation between friction coefficient and texture depth, thess parameters have some independent effects on accident rates which can be used to decrease freeway accidents significantly.
-
Page 123Rutting of hot mix asphalt pavements due to increased number of heavy vehicles, especially in tropical regions, causes several performance problems. Large Stone Asphalt mixtures have more stiffness and shear resistance and so more rutting resistance compared to conventional mixtures. Hence, using these mixtures in thick layers of hot mix asphalt pavements at tropical regions could be an appropriate option for asphalt mix design. Large Stone Asphalt Mix (LSAM) is a mixture with the nominal maximum aggregate size between 25 and 63 mm. Modified Marshall mix design method according to ASTM-D5581 is used to design these mixtures. In this laboratory research, the rutting resistance of LSAM mixtures is evaluated and compared to conventional HMA mixtures. Large Stone Asphalt mixtures were designed with four different aggregate gradations as well as a conventional dense graded mixture. Rutting test specimens prepared at four different asphalt contents for Large Stone Asphalt mixtures and at optimum asphalt content for the conventional mixture. The rut depth of specimens at 60°C determined using Hamburg wheel tracking device after 12000 loading cycles. The data obtained from mix design and rutting tests analyzed using SPSS statistic software and the effects of various parameters such as asphalt content, air voids of compacted asphalt mixture and gradation on the rutting resistance of Large Stone Asphalt mixtures were evaluated. At the end, a mathematical model presented for predicting the rut depth of Large Stone Asphalt mixtures.
©2000-2024 magiran.com All Rights Reserved.