مهندسی عمران شریف
سال:1395 | دوره:32-2 | شماره:1/1 |تعداد مقالات:15

گذشت زمان و بارهای تصادفی از مواردی هستند که سلامت سازه را مورد تهدید قرار می دهند. تشخیص آسیب احتمالی سازه، نقش مهمی در کاهش میزان خسارت های اقتصادی و اجتماعی ایفاء می کند. در این نوشتار، روشی برای تعیین موقعیت و شدت آسیب به وجودآمده در اتصالات قاب های خمشی با بهره گیری از ویژگی های مودال سازه ارائه شده است. در این روش با استفاده از پردازش شتاب پاسخ ارتعاش آزاد سازه به کمک تبدیل هیلبرت- هوآنگ، بسامدهای طبیعی و شکل های مودی سازه تخمین زده شده و با مقایسه انحناء شکل های مودی محاسباتی در وضعیت های مختلف سازه، اقدام به شناسایی آسیب در سازه شده است. صحت روش ارائه شده بر روی یک قاب خمشی 7 طبقه بتنی و یک قاب خمشی 5 طبقه فولادی مورد بررسی قرار گرفته و نتایج نشان داده است که با توجه به استفاده از تعداد معدودی از مودهای سازه، روش ارائه شده بسیارکارآمد است و بنابراین در پایش سلامت سازه های واقعی موثر خواهد بود.

سازه های زیرزمینی به عنوان شریان های حیاتی، نقش به سزایی در مدیریت بحران پس از رخداد زلزله ایفا می کنند. زلزله ایجادشده بر اثر برخورد با تونل، امواج تفرقی ایجاد می کند که این امواج در بسیاری از موارد تخریب ها را در سازه های مجاور تونل افزایش می دهند. برای بررسی اثر تفرق زلزله در حوزه دور، تونل دو قلوی متروی شهر شیراز و سازه های مجاور آن در نظر گرفته شده است. در این نوشتار، یک شبکه عصبی مناسب جهت برآورد میزان تفرق امواج زلزله در حوزه دور ایجاد و مورد آموزش قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که شبکه عصبی دقت قابل قبولی نسبت به مدل سازی های ایجادشده با نرم افزارهای اجزاء محدود دارد. همچنین یک آنالیز حساسیت بر روی پارامترهای ورودی صورت گرفته و میزان تاثیر هر یک از پارامترها تعیین شده است.

در این پژوهش رفتار دیوارهای تقویت شده از بلوک های بتن سبک اتوکلاوشده (AAC) با استفاده از آزمایش قطری مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بر روی 6 نمونه مقاومت برشی ملات ویژه، بیان گر بالاتربودن مقاومت برشی ملات در مقایسه با رده AAC مورد استفاده بوده است و در آزمایش بارگذاری قطری، 9 نمونه با ابعاد 1200´1200´250 میلی متر که شامل 3 نمونه دیوار شاهد و 3 نمونه تقویت شده با الیاف بسپاری و مقاوم سازی شده به صورت ضربدری و با عرض های مختلف 100 و 200 میلی متر بوده اند، موجب افزایش جذب انرژی به ترتیب 12.9 و 21 برابر شده اند، و 3 نمونه دیگر نیز دیوارهای تسلیح شده با میلگرد بوده اند که مقاومت کشش قطری آن ها %32 و مقدار جذب انرژی شان 28.2 برابر افزایش یافته است.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

تاثیر مکش در رفتار تحکیمی خاک از آن جهت که نقشی تعیین کننده در مدل های رفتاری دارد، همواره مورد توجه پژوهشگران این زمینه بوده است. در این پژوهش به بررسی تاثیر ساختار اولیه نمونه های خاک رسی رمبنده در رفتار تحکیمی آنها در شرایط غیراشباع و اشباع پرداخته شده است. نمونه های خاک با توجه به منحنی تراکم با شرایط اولیه متفاوت (مکش، تخلخل، وزن مخصوص خشک و رطوبت) ساخته شده اند. برای بررسی رفتار تغییر حجم خاک رمبنده، نمونه ها در شرایط ادئومتریک تا میزان تنش مشخصی بارگذاری شده اند. با حفظ مقدار تنش، تغییرات حجم در اثر اشباع اندازه گیری شده است. با افزایش درجه اشباع و پس از فروپاشی نمونه، بارگذاری و افزایش مرحله به مرحله ادامه یافته است. براساس نتایج، تفاوت رفتار نمونه های مختلف خاک غیراشباع به علت تغییرات شرایط اولیه، بعد از فروپاشی حجمی نسبت به خاک اشباع در منحنی تحکیم نرمال بررسی شده است. نتایج نشان داده است که شرایط اولیه نمونه های خاک، تاثیر قابل توجهی در رفتار تحکیمی آنها در حالت اشباع ندارد و نمونه های خاک با شرایط اولیه متفاوت بعد از فروپاشی، رفتار تحکیمی مشابه از خود نشان می دهند. خط تحکیم نرمال اشباع نمونه ها با شرایط اولیه متفاوت، خطی واحد به دست آمده است. این نتیجه موجب تسهیل در پیش بینی تغییرشکل خاک های رمبنده در اثر اشباع شدن خواهد شد.

پاسخ دینامیکی دیوار ساحلی سپری مهارشده یی که لایه مستعد روان گرایی بخش مدفون دیوار را در بر گرفته است، به طور عددی تحلیل، علل بروز ناپایداری شناسایی، و اثربخشی بهسازی مناطق مختلف پی در کاهش جابه جایی دیوار و تغییر مد گسیختگی بررسی شده است. پس از تشخیص منطقه بهسازی مناسب، به مطالعه تاثیر طول این ناحیه پرداخته و کمینه و بیشینه طول موثر عملیات بهسازی معرفی شده است. تحلیل با نرم افزار DIANA و مدل رفتاری توهاتا-یایی انجام شده است. ناحیه جلوی ریشه دیوار در سمت دریا، مستعدترین منطقه برای شروع روان گرایی است. تراکم این منطقه جابه جایی ها را کاهش می دهد، اما از مد گسیختگی پای دیوار جلوگیری نمی کند. بهسازی خاک پشت دیوار از وقوع این مد پیشگیری می کند و جابه جایی ها را به طور قابل ملاحظه یی کاهش می دهد. کمینه طول موثر برای بهسازی برابر مجموع طول گوه گسیختگی در لایه سست و ناحیه مرزی بین خاک سست و متراکم است.

در این مطالعه از یک پلیمر رسانا به نام پلی آنیلین که بر روی سطح کربن فعال سنتز شده است، به عنوان یک جاذب برای حذف کروم (+6) از محلول های آبی استفاده شده است. آزمایش ها در حالت ناپیوسته با متغیرهایی از قبیل: مقدار غلظت اولیه کروم (+6)، مقدار جاذب، زمان تعادل جذب، مقدار pH اولیه محلول، و دما انجام شده است. زمان تعادل جذب برابر 45 دقیقه به دست آمده است، ولی برای حصول اطمینان، زمان جذب در آزمایش ها 1 ساعت منظور شده است. بیشینه جذب کروم (+6) برای رساندن محلول اولیه با غلظت 15 (ppm) به زیر 2 (ppm) در دمای 40 درجه سانتی گراد، با pH اولیه محلول کوچک تر از 5 توسط 10 (g/lit) جاذب پلی آنیلین کربن فعال حاصل شده است. عملیات بازیابی نیز توسط نیتریک اسید و سود انجام شده است، که از طریق نیتریک اسید 2M، %83 بازیابی کروم (+6) به دست آمده است. با توجه به نتایج به دست آمده جاذب پلی آنیلین کربن فعال می تواند به طور موثر برای حذف کروم از پساب مورد استفاده قرار گیرد.

کاربرد المان های مهاری (کش ها) در ساختمان های تاریخی از گذشته رایج بوده است و برای تامین پایداری قوس ها، حد فاصل پای قوس اجرا می شود. بازبینی المان کش از نظر نیروی موجود برای بررسی نیاز به تعویض آن با یک المان جدید در فرایند کنترل سلامت سازه، امری ضروری است. در این پژوهش ضمن بررسی ویژگی دینامیکی کش ها، تاثیر شرایط تکیه گاهی، طول تیر کش، سختی محوری و خمشی و نیروی محوری در بسامد ارتعاشی آن ارزیابی و گراف های کاربردی برای برآورد نیروی محوری موجود تیر متناظر با شرایط تکیه گاهی مختلف تهیه شده است. از طرفی برای شرایط تکیه گاهی نامعلوم، نیروی محوری و سختی خمشی حاصل از روش تحلیلی با مقادیر آزمایشگاهی مندرج در برخی تحقیقات مرجع مقایسه شده است. نتایج به دست آمده، نشان دهنده تاثیر پارامترهای مذکور در بسامد اصلی تیر است. از طرفی نیروی محوری فشاری و کششی حاصل از روش تحلیلی با نتایج آزمایشگاهی پژوهش های مشابه مرجع تطابق خوبی را نشان داده است. همچنین با افزایش نیروی محوری فشاری، سختی خمشی دو انتهای تیر از شرایط گیرداری کامل فاصله می گیرد. به علاوه رابطه پیشنهادی نیومارک می تواند تقریب قابل قبولی از نیروی محوری موجود در تیر کش را ارائه کند.

این نوشتار به تحلیل داده های به دست آمده از آزمایش بارگذاری انجام شده بر روی 30 پایه سنگریزه یی کوبشی اجراشده با مقیاس واقعی در ایالت های مختلف آمریکا و 12 پایه با مقیاس متوسط در ایران پرداخته است. پارامترهای مورد مطالعه شامل: قطر پایه، طول پایه، نسبت لاغری پایه، مدول ارتجاعی زمین، مدول ارتجاعی پایه، تنش و نشست بالای پایه در حد طراحی، و مدول سختی پایه هستند. نتایج تحلیل نشان می دهند که میانگین نشست بالای پایه ها می تواند مبنای نسبتا خوبی برای تخمین مدول سختی و طراحی اولیه این پایه ها باشد. در این پژوهش، با احتساب پارامترهای موثر در تخمین نشست بالای پایه و براساس رگرسیون انجام شده بر روی داده های موجود، معادله یی به دست آمده است که انطباق بسیار خوبی را بین نتایج محاسبه شده و نتایج واقعی نشان می دهد.

وجود محدودیت منابع و روابط پیش نیازی بین بعضی از فعالیت ها در یک پروژه، زمان بندی پروژه را به یک مساله دشوار تبدیل کرده است. در این نوشتار، الگوریتم ژنتیک توسعه یافته یی برای حل مساله زمان بندی پروژه در حالت چندگانه (MRCPSP) با هدف کمینه ساختن زمان پروژه، تحت محدودیت های پیش نیازی و منابع پیشنهاد شده است. جهت حل این مساله، روش نمایش کلید تصادفی و روش نمایش فهرست حالات اجرایی مربوط، برای کدگذاری استفاده و به منظور رمزگشایی نیز از روش تولید زمان بندی سری چندحالته کمک گرفته شده است. در این مطالعه، تابع تناسب جدیدی جهت کاهش زمان محاسبات برنامه ارائه شده است. همچنین عمل گر جهش جدیدی جهت بهبود کیفیت راه حل ها پیشنهاد شده است. مجموعه های پایه و شناخته شده کتابخانه مسائل زمان بندی پروژه ها (PSBLIB)، جهت آزمایش الگوریتم ژنتیک پیشنهادی به کار گرفته شده اند، و نتایج محاسباتی حاصل از آن و مقایسه های انجام شده، کارآمدی الگوریتم پیشنهادی را نشان می دهد.

حفاری های عمیق جهت ساخت وساز، جزء لاینفک شهرسازی محسوب می شوند. حفاری عمیق، لازمه احداث تونل ها و پارکینگ های زیرزمینی و سازه هایی از این قبیل است. معمولا نیروها در محل حفاری توسط انواع دیوارهای آب بند در جهت قائم و افقی مهار می شوند. سپر فولادی، نوعی دیواره آب بند است که سطح آب در اطراف آن در تعیین عمق حفاری نقش اساسی دارد. نشت آب در خاک باعث کاهش پایداری خاک اطراف سپری می شود و درنهایت، سبب ایجاد بالازدگی یا جوشش در کف محل حفاری می شود. در این پژوهش با استفاده از نرم افزار FLAC-2d مبتنی بر روش تفاضل محدود صریح، اثر عوامل مختلف در مکانیزم وقوع گسیختگی و ضریب اطمینان در برابر جوشش در مجاورت سپری فولادی مورد بررسی قرار گرفته است. مقایسه نتایج حاصل از مدل با نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد که FLAC می تواند براساس آنالیز تنش، پدیده جوشش را به طور مناسبی مدل سازی کند.

ترک خوردگی لایه آسفالتی یکی از مودهای شایع خرابی در یک سیستم روسازی است. عوامل مختلفی در ایجاد و گسترش ترک ها نقش دارند که مهم ترین آنها بار ترافیکی و اثرات دمایی است. در این نوشتار یک رویه آسفالتی چندلایه که شامل یک ترک انعکاسی است، زیر جریان ترافیک (عبور چرخ های جلو و عقب یک خودرو در حال حرکت به سمت ترک انعکاسی) به صورت عددی مورد تحلیل قرار گرفته و پارامترهای شکست لایه آسفالتی شامل ضرایب شدت تنش مودهای کششی و برشی و همچنین ترم تنش T با مدل سازی اجزاء محدود محاسبه شده است. تاثیر فاصله چرخ های عقب و جلو خودرو از محل ترک، ضخامت لایه های آسفالتی، ضریب ارتجاعی لایه روکش و نیز طول ترک انعکاسی ایجادشده در لایه در مقادیر پارامترهای شکست مورد بررسی قرار گرفته است. فاصله قرارگیری خودروی متحرک نسبت به ترک انعکاسی و نیز طول ترک، موثرترین پارامترها در مقدار و علامت پارامترهای شکست هستند.

در فواصل نزدیک گسل با توجه به اینکه تعداد رکوردهای واقعی اندک است و زلزله های حوزه نزدیک، ویژگی های متفاوتی نسبت به زلزله های حوزه دور دارند، استفاده از روش های شبیه سازی رکورد می تواند مفید باشد. یکی از روش های شبیه سازی لرزش های بسامد بالا، روش شبیه سازی احتمالی است. این روش با فرض چشمه نقطه یی و براساس گسل محدود ارائه شده و از آنجا که روش گسل محدود، هندسه شکست و اثر جهت پذیری را در نظر می گیرد، در این پژوهش برای چند زلزله ایران که رکورد حوزه نزدیک داشته اند، مورد استفاده قرار گرفته است. پس از شبیه سازی زلزله ها و محاسبه پارامتر افت تنش، که عدم قطعیت زیادی دارد، به منظور بررسی اثر پالس جهت پذیری به بررسی پارامترهای تاثیرگذار در رکوردهای حوزه نزدیک پرداخته شده است.

بررسی تاثیر پارامترهای مختلف در رفتار سازه، همواره مورد توجه پژوهشگران بوده است. اما بررسی هم زمان این پارامترها نیاز به تحلیل آماری مناسب دارد. در این نوشتار، تاثیر هم زمان نسبت ابعاد ستون ها، آرماتور طولی، خاموت ها و ضریب محصورشدگی بتن در رفتار غیرخطی یک ساختمان قاب خمشی بتن آرمه 5 طبقه، تحت جابه جایی رفت و برگشتی با استفاده از نرم افزار غیرخطی IDARC تحلیل و با استفاده از روش سطح پاسخ مدل سازی شده است. نتایج نشان می دهد که بررسی جداگانه عوامل، به دلیل حذف اثرات متقابل، نتیجه مطلوبی به دست نمی دهد. در محدوده رفتار خطی، شاخص خرابی تابعی از نسبت ابعاد ستون، آرماتور طولی، و ضریب محصورشدگی است. اما در محدوده رفتار غیرخطی، فقط تابعی از آرماتور طولی و نسبت ابعاد ستون است. نسبت ابعاد ستون، آرماتور طولی و ضریب محصورشدگی در میزان تغییرات سختی جانبی سازه تاثیرگذارند، ولی فاصله خاموت ها تاثیری در آن ندارد. روابط به دست آمده، قابلیت تخمین شاخص خرابی را به طراح سازه می دهد.