دانشکده فنی دانشگاه تهران
سال:1382 | دوره:37 | شماره:2 (پیاپی 80) |تعداد مقالات:12

سطح مبنای ارتفاعی به صورت سنتی در کشورهای مختلف جهان بر پایه مشاهدات تایدگیج بنا نهاده شده است. امروزه با پیشرفت در علم و تکنولوژی و به تبع آن افزایش دقت، مبنای ارتفاعی نیازمند بازنگری است. چرا که با از بین رفتن مرزها (به عنوان مثال ایجاد اروپای مشترک) و افزایش پروژه های همکاری بین دول (انتقال خطوط نفت و گاز) نیاز به مرتبط سازی شبکه های ارتفاعی کشورهای مجاور دارد. بنابراین بحث سطوح مبنای ارتفاع از مباحث داغ امروزه به شمار آمده و تلاش های در جهت یافتن سطوح مبنای ارتفاعی و ارتباط بین آن ها صورت گرفته است. یکی از مشکلاتی که در استفاده از ارتفاعات مطلق وجود دارد، جدایی بین سطح متوسط آب های آزاد و ژئوئید می باشد. در حالت تئوریک سطح مبنای ارتفاعات مطلق، ژئوئید می باشد، اما در عمل از سطح متوسط آب های آزاد به عنوان سطح مبنای ارتفاعات مطلق استفاده می شود. به جدایی بین این دو سطح، توپوگرافی سطح دریا (SST) گفته می شود. در گذشته به وسیله بررسی عوامل تاثیرگذار بر روی ارتفاع سطح آب،این اختلاف محاسبه می گردید. این مقاله روشی نوین را برای محاسبه توپوگرافی سطح دریا ارایه می دهد. این روش بر پایه مشاهدات تایدگیج، مختصات GPS در ایستگاه های تایدگیج و بسط پتانسیل به هارمونیک های کروی تا درجه و مرتبه 360 استوار می باشد. این روش توسط آقای دکتر اردلان و دیگران نیز مورد استفاده قرار گرفته است. در این روش جدایی بین سطح متوسط آب و ژئوئید در مقیاس پتانسیل محاسبه شده و سپس با استفاده از رابطه میان پتانسیل و ارتفاع، به مقدار SST می رسیم. به عنوان بررسی عملی روش ابداعی، اطلاعات تایدگیج در چهار ایستگاه تایدگیج واقع در خلیج فارس و دریای عمان مورد بررسی و میزان SST در این ایستگاه ها تعیین گردیده است. دقت نهایی SST در این چهار بندر حدود 5/3 سانتیمتر به دست آمده است.

تغذیه مصنوعی سفره های آب زیرزمینی یکی از روش های جبران آب 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 آثار متقابل غلظت مواد معلق در آب، جنس پوشش سطح خاک حوضچه و عمق لایروبی بعد از رسوب گذاری در میزان نفوذ پذیری حوضچه های تغذیه مصنوعی سفره های آب زیرزمینی 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 نتایج به دست آمده، فیلتر شن دانه بندی شده در مرحله آبگیری حوضچه ها افت نفوذ کمتری نسبت به سایر گزینه ها داشته است. آزمایش نفوذ بر روی لایه رسوبی پس از رسوب گذاری نشان داد که استفاده از فیلتر شن دانه بندی شده و ضایعات پنبه باعث نفوذ بیشتری خواهد شد. همچنین پوشش کمپوست (کود آلی بازیافتی) بهترین نتیجه را در احیای نفوذ پذیری خاک پس از لایروبی داشته است.

مقاله حاضر روشی را جهت بهینه سازی شبکه های آبرسانی 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 به عنوان یک قید مد نظر قرار می دهد. با توجه به نوپا بودن مفهوم قابلیت اطمینان در شبکه های آبرسانی از آخرین تعریف پذیرفته شده جهانی یعنی نسبت به جریان قابل دسترس خروجی به کل تقاضا استفاده گردیده است. در این 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 درون یابی درجه دوم استفاده گردیده است. در پایان با ذکر دو مثال نمونه دقت و صحت نتایج حاصل از این روش به خصوص در شرایط بحرانی ارایه می گردد. بر طبق این نتایج متناسب با افزایش فاکتور قابلیت اطمینان، قیمت شبکه نیز افزایش می یابد.

تهیه نقشه های هم سرعت موج برشی و نقشه های هم عمق برای سرعت های موج برشی مختلف آبرفت 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 به انضمام نتایج حاصل از حفاری 26 حلقه گمانه مورد بررسی قرار گرفته و با نتایج به دست آمده از 95 آزمایش لرزه نگاری انکساری و 9 آزمایش درون چاهی انجام شده در گستره شهری تهران، تلفیق گردیده است. حاصل این مطالعات تهیه و ارایه 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 ها 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 ارایه گردیده است. از دیگر نتایج به دست آمده این بررسی ها می توان به مقایسه نتایج حاصل از انجام آزمون نفوذ استاندارد در گمانه های حفاری شده و سرعت موج برشی به دست آمده از کاوش های لرزه نگاری و ایجاد همبستگی بین عدد آزمون نفوذ استاندارد و سرعت موج برشی اشاره نمود. در این ارتباط، رابطه قبلی ارایه شده در مورد همبستگی سرعت موج برشی و عدد آزمون نفوذ استانداران مورد بازبینی مجدد قرار گرفته و برای انواع مختلف خاکهای ریزدانه جنوب تهران روابط جدیدی ارایه شده است.

چکیده: 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 رسوب گذاری در حلقه های پیچانرود، مورد استفاده قرار داد.در مدل تهیه شده ابتدا با حل معادلات انرژی، انتشار سرعت و مومنتم، پارامترهای 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 زیر 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 پارامترهای فرسایش پذیری در هر مقطع محاسبه و با استفاده از مدل موج پریودیک تغییر شکل آینده پلان پیش بینی می شود.

اجرای سد بتنی پشت بند دار لتیان در سال 1346 به پایان رسید. بر اساس نتایج دستگاههای ابزار دقیق سد تا سال 1349 در وضعیت مناسبی قرار داشته و جابه جایی آن در حد معقولی بوده است، برای اولین بار در مرداد ماه 1349 ترک هایی با امتداد قام در پشت بند 11/10سد ظاهر شدند. این ترک ها در هر دو دیواه اتاقک دریچه واقع شده اند و از لحاظ رقوم ارتفاعی از تراز تاج سد تا کف اتاک 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 می دهد که ترک ها دارای روند باز و بسته شدن نسبت به تغییرات فصلی دما می باشند. با توجه به این تغییرات منظم باز شدگی ترک با دمای محیط و با در نظر گرفتن محل وقوع ترک ها به نظر می رسد که تغییرات فصلی دما مولد ترک در بلوک 11/10 بوده است. در این مقاله، آنالیز اجزا، محدود ترک خوردگی و گسترش آن در پشت بند 11/10 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 بارهای استاتیکی انجام شده است.در ابتدای با انجام تحلیل انتقال حرارت، توزیع درجه حرارت در بدنه سد در فصول سرد و گرم سال به دست می آید. در ادامه، با اعمال ترکیبات مختلف بارهای استاتیکی بر بدنه سد، بارگذاری مولد ترک تعیین می گردد. در مرحله بعد تحلیل استاتیکی غیر خطی تحت اثر بارگذاری سیکلی حرارتی انجام می شود و بارها به ترتیبی که بر سد اعمال شده اند، بر مدل اعمال می شوند. نتایج تحلیل ها نشان می دهد که نتایج به دست 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. بنابراین با اعمال بارهای استاتیکی ترک ایجاد شده گسترش نخواهد یافت و سد به خطر نخواهد افتاد.

در این مقاله با استفاده از روش آنالیز حدی مرز بالا اثر تغییرات فشارآب حفره ای بر پایداری سه بعدی شیروانی ها مورد بررسی قرار می گیرد. پایداری شیروانی ها از مسایل دیرپای 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 از تعدادی بلوک صلب است که نسبت به یکدیگر حرکت انتقالی دارند. نتایج حاصل از تحقیق حاصل و مقایسه آن با نتایج دیگر محققان موید اهمیت تحلیل سه بعدی پایدار شیروانی در حالاتی است که تغییرات فشار آب در نظر گرفته می شود.

این مقاله به ارزیابی پتانسیل روانگرایی ناحیه ای از جنوب شرق تهران می پردازد. روش مورد استفاده جهت این ارزیابی با توجه به مقیاس مطالعه روش ساده شده سید و همکاران [1] (Seed et al) بوده است. در برآورده 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 به دست آمده است. ناحیه مورد مطالعه به نواحی کوچکتر تقسیم گردیده و لایه بندی خاک برای هر یک از این نواحی به دست آمده است. در ادامه ضریب اطمینان در مقابل روانگرایی در اعماق مختلف محاسبه گردیده و با استفاده از روش ایواساکی و همکاران[2] (Iwasaki et al)  شاخص پتانسیل روان گرایی تعیین شده و خطر روان گرایی مورد ارزیابی قرار گرفته است. با توجه به برآورد پتانسیل روانگرایی در هر شبکه در نواحی شمالی و جنوبی منطقه مورد بررسی پتانسیل روانگرایی صفر است و خطر روانگرایی این مناطق را تهدید نمی کند. در نواحی مرکزی محدوده مورد بررسی خطر روانگرایی کم است، ولی جهت احداث سازه های مهم بایستی مطالعات دقیق تر انجام پذیرد. در ناحیه ی شمال غربی و جنوب شرقی نیز خطر روانگرایی زیاد بوده و مطالعه دقیق در این مناطق برای انواع سازه ها لازم می باشد.

سال هاست که پاسخ های 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 هرچه بهتر علت بروز عدم همگرایی پاسخ های حاصل از انتگرال 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.

مدارک مستند فراوانی بر اساس مطالعات دفتری و مشاهدات میدانی وجود دارد که نشان می دهند محیط خاکی زیرین سازه ها و پدیده اندرکنش خاک و سازه، در هنگام وقوع زلزله، نیروهای لرزه ای وارد به سازه را افزایش داده به طوری که این افزایش، در موارد زیادی به خرابی و فروریزش سازه ها 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 این کار به دلیل 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 مدل های گوناگون سیستم های اندرکنش خاک و سازه با پارامترهای هندسی و رفتاری و همچنین محیط های لرزه ای متفاوت در نظر گرفته شده و تحلیل اندرکنش دینامیکی آن ها به روش تفکیک زیرسازه ها انجام گرفته است. با استفاده از نتایج تحلیل ها، 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 به دست آمده با نتایج حاصل از روش های متداول تحلیل دینامیکی سازه ها مقایسه گردیده است. نتایج حاصل از مطالعات فوق به صورت کمی نشان می دهد که رفتار غیر خطی خاک زیرین سازه ها، به ویژه برای ساختمان های 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 تحلیل های اندرکنش دینامیکی خاک و سازه بوده و اکتفا به نتایج حاصل از تحلیل های متداول دینامیکی سازه ها منجر به طرح ناایمن سازه می گردد.

تحقیقاتی که تا به حال بر روی اتصالات بتنی انجام شده، اکثرا محدود به تعدادی آزمایشات پراکنده با پارامترهای متغیر بوده است. بنابراین نیاز به یک مطالعه تقریبا جامع بر روی نحوه تاثیر پارامترهای 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 اجزا، محدود تحلیل شده است. پارامترهایی 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، و 1% و 4% برای ستون) میزان فولاد عرضی (به مقدار) و جزییات مختف فولادگذاری عرضی (9 جزییات). در بررسی هایی که در این مقاله ارایه شده است، نقش و تاثیر هر کدام از پارامترهای مذکور در میزان لنگر نهایی، داور 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 ـ مقاوم، نیمه صلب ـ مقاوم، صلب ـ نیمه مقاوم و نیمه صلب ـ نیمه مقاوم طبقه بندی شدند.

در مخلوط های آسفالت گرم تاثیر شکل و بافت سطحی دانه های بخش ریزدانه مصالح سنگی بر پایداری مخلوط در برابر تغییر شکل های دایمی بسیار تعیین کننده است. به علت سهولت تهیه و ارزانی در قیاس با ماسه شکسته، در اجرای روسازی های آسفالتی اغلب تمایل به استفاده از هرچه بیشتر از ماسه طبیعی وجود دارد که در شرایط ضعف نظارت کارگاهی بعضا بدون شستن کامل به مصرف می رسد. هدف از این تحقیق بررسی تاثیر مصرف ماسه طبیعی به ویژه به صورت نشسته بر خواص بتن آسفالتی و نیز ارزیابی کفایت روش جاری طرح و کنترل مخلوط های آسفالتی بود. در این تحقیقی در تهیه مخلوط های آسفالتی 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 ریزدانه متفاوت تهیه شد. مصالح سنگی ریزدانه که ویژگی های شکل و بافت سطحی دانه های آن ها به کمک روش استاندارد آزمایشگاهی تعیین گردید، عبارت بودند از یک نوع ماسه شکسته، یک نوع ماسه طبیعی با منشاء رودخانه ای و یک نوع ماسه مرکب از مخلوط ماسه شکسته و ماسه طبیعی. نتایج حاصل از آزمایش 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 آسفالتی برخوردار 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 طبیعی به خصوص به صورت نشسته موجب تقلیل ظرفیب باربر و جذب انرژی آسفالت شده و خطر بروز تغییر شکل های دایمی و قیرزدگی در رویه های آسفالتی را تشدید می کند.