مهندسی عمران امیرکبیر (امیرکبیر)
سال:1388 | دوره:41 | شماره:1 |تعداد مقالات:13

سال هاست که از میراگر جرمی تنظیم شده به عنوان روشی موثر برای کاهش ارتعاشات ناشی از باد و زلزله در ساختمان های بلند استفاده می شود. در این مقاله عملکرد قاب های مهاربندی شده با میراگر جرمی تنظیم شده پشت بام مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور پاسخ لرزه ای خطی و غیرخطی شش ساختمان با مهاربند هم محور فولادی با 3، 5 و 10 طبقه تحت اثر زلزله های حوزه نزدیک و دور مطالعه شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد که استفاده از قاب میراگر پشت بام، پاسخ لرزه ای ساختمان های با پریود کوتاه را بیشتر از ساختمان های با پریود متوسط و بلند کاهش می دهد. استفاده از این قاب در ساختمان های سه طبقه سبب کاهش 16 تا 66 درصدی تغییر مکان بام در زلزله های مختلف شده است. بر اساس بررسی های انجام شده در این پژوهش، قاب میراگر جرمی تنظیم شده پشت بام در صورتی که از شتاب نگاشت ویژه ساختگاه مناسبی برای طراحی آن استفاده شود؛ سبب کاهش پاسخ لرزه ای تحت زلزله های حوزه نزدیک و دور خواهد شد.

آیین نامه های معتبر جهان نظیر IBC2000 و یا NEHRP2000 در چند سال اخیر توجه خاصی به ضریب اضافه مقاومت (Overstrength Factor) در سازه ها نموده اند. تاثیر این پارامتر در حفظ ایمنی سازه ها در برابر زلزله به وضوح آشکار است. این پارامتر به همراه ضریب قابلیت اعتماد/درجه نامعینی که کنترل کننده تامین اضافه مقاومت مورد نیاز سازه می باشد، از سال 1997 در آیین نامه های یاد شده مطرح گردید. تشریح پارامتر اضافه مقاومت و عوامل موثر بر آن، نقش آن در رفتار لرزه ای سازه ها، بیان کمی آن در قابهای خمشی فولادی از طریق انجام تحلیل های غیرخطی تحت بارگذاری جانبی استاتیکی افزاینده (Push Over) و همچنین تعیین مقدار این ضریب در نقطه عملکرد سازه (Performance Point) بخشهایی از این مقاله را تشکیل می دهند. همچنین این مطلب که «آیا مقدار اضافه مقاومت نامشخصی که طی طراحی در سازه ها ایجاد می شود، برای آنها کافی است و یا اینکه باید مقدار مشخصی اضافه مقاومت در سازه ها ایجاد شود تا سازه ها عملکرد مناسبی در رفتار غیرخطی داشته باشند» مورد بررسی قرار می گیرد. در این مقاله هشت قاب خمشی با تعداد طبقات و دهانه های مختلف در دو سیستم قاب خمشی فولادی معمولی و ویژه مورد ارزیابی قرار گرفته اند. این قابها بر اساس دو آیین نامه استاندارد 2800 ایران (ویرایش دوم) و IBC2000 آمریکا طراحی و میزان تامین اضافه مقاومت مورد نیاز سازه ها تعیین و بر اساس ضوابط هر دو آیین نامه مقایسه شده اند.

در این مقاله به بررسی لرزه ای اثر پارامترهای مختلف بر روی تغییر شکل دیوار خاک مسلح با ارتفاع 17 متر در شرایط کرنش های بزرگ (large strain) پرداخته شده است. با تغییر در خصوصیات مقاومتی (زاویه اصطکاک و چسبندگی) خاک بستر و تغییر در مشخصات مسلح کننده ها (طول و سختی)، روند تغییرات در مقادیر تغییر شکل افقی نما و قائم پای دیوار بررسی شده است.هدف از این بررسی ایجاد عملکرد هر چه بهتر این نوع دیوارها (با ارتفاع بلند) و موارد مشابه آن در شرایط لرزه ای است . آنالیز عددی به روش تفاضل محدود و توسط نرم افزار FLAC به صورت دو بعدی و در شرایط کرنش صفحه ای انجام شده است. مدل عددی در تراز پایه (پای فونداسیون) توسط یک موج هارمونیک با دامنه متغیر و فرکانس 3 هرتز به لرزه در می آید. نتایج به دست آمده حاکی از این است که با انتخاب خاک بستر با مقاومت برشی بالا و مسلح کننده های فلزی (تسمه) با طول مناسب بر اساس ارتفاع دیوار، تغییر شکل های دیوار به میزان قابل توجهی کاهش یافته و موجب عملکرد مناسب دیوار در شرایط لرزه ای می گردد.

انسان موجودی اجتماعی است که بسیاری از فعالیت هایش در همکاری با سایر افراد و به صورت گروهی انجام می شود. انجام این فعالیت ها هم به مکان و هم به زمان وابسته می باشند. بنابراین برای تمامی عملکردها و سایر مواردی که در چرخه مدیریت بهینه فعالیت های گروهی بشری و چگونگی همکاری بین آنها بکار گرفته می شوند، باید هر دو جنبه مکان و زمان را با هم در نظر داشت. در این پژوهش تلاش شده که با مدلسازی مکانی – زمانی فعالیت های گروهی بشری راهی برای افزایش راندمان انجام فعالیت های دسته جمعی انسانها ارایه نماید. بدین منظور تئوری هاگرستراند را به عنوان مبنای مدلسازی در نظر گرفته و آن را با استفاده از برنامه ریزی ابتکاری گسترش داده و در پایان، مدلی جدید برای مدلسازی فعالیت های گروهی بشری در بستر مکان و زمان ارایه کرده است. مدل پیشنهادی قابل پیده سازی در سیستمهای اطلاعات مکانی بوده و باعث حل مسایل چند بعدی در فضای متناسب خود می شود. برای مشخص شدن کارایی مدل، فعالیت های دو گروه زنده یاابی و آواربرداری از گروه های کاری امداد و نجات زلزله به دو صورت معمولی و در قالب مدل، شبیه سازی و ارزیابی شد. میانگین نتایج، بهبود 18.83 درصد کارایی گروه ها در صورت استفاده از مدل را نشان می دهند.

هدف تحقیق حاضر، بررسی اثرات کاهش سختی و مقاومت و باریک شدگی چرخه های هیسترزیس در تحلیلهای استاتیکی غیر خطی می باشد. یکی از معایب تحلیل استاتیکی غیرخطی آن است که تغییرات رفتار غیرخطی اجزای سازه، که به دلیل حرکات رفت و برگشتی به وجود می آید، به طور تقریبی در تحلیل حاضر می شود. زیرا در این روش فقط یک چهارم چرخه کامل هیسترزیس منظور می شود. برای بررسی تاثیر این مساله در نتایج تحلیل از سه قاب بتنی با شکل پذیری متوسط که از ساختمانهای منظم بتن مسلح انتخاب شده اند، استفاده می شود. برای انجام تحلیل استاتیکی غیر خطی از روشهای ذکر شده و مفاصل پلاستیک موجود در دستورالعمل FEMA-356 استفاده شده است. در روش یاد شده در این دستورالعمل از ضریبی برای منظور کردن اثرات کاهش سختی و مقاومت استفاده شده است که این ضریب برای سازه های بتن مسلح با شکل پذیری متوسط برابر یک در نظر گرفته می شود در این طرح برای به دست آوردن ضریب مورد نظر از تحلیل دینامیکی غیرخطی استفاده شده است.همچنین از چرخه های هیسترزیس کلاف، تاکدا و چرخه ای که اثرات کاهش شدید مقاومت، سختی و باریک شدگی را لحاظ کند استفاده شده است. با مقایسه نتایج مقدار این ضریب، %25 بیشتر از عددی است که در دستورالعمل FEMA-356 برآورده شده است.

بررسی رفتار غیرخطی اعضای لوله ای شکل تحت تاثیر بار جانبی که به صورت دینامیکی وارد شود، موضوع مقاله حاضر است. با بررسی منحنی های نیرو – تغییر مکان فرضی که توسط روشهای عددی به دست آمده مشخص شد که پارامترهای مختلف از جمله ضخامت، پیش بارگذاری محوری و شرایط انتهایی تاثیر بسزایی بر ظرفیت باقیمانده عضو لوله ای تحت اثر ضربه جانبی دارد. بر این اساس روش مناسبی برای محاسبه ظرفیت باقیمانده عضو لوله ای شکل ارایه شده و نتایج در قالب یک نمودار با روشهای پیشین مقایسه شده است. تفاوت نتایج تحلیل شبه استاتیکی تحقیقات گذشته در این زمینه با نتایج دینامیکی در این تحقیق مقایسه و برای سنجش دقت مدل پیشنهادی، نتایج به دست امده با نتایج موجود در مقالات و آزمایشات عملی در این زمینه مورد مقایسه قرار گرفته است.

در این تحقیق، با استفاده از روش های عددی به بررسی ظرفیت باربری نوک شمع های درجاریز در خاک های لایه ای و تعیین فاصله عددی مطمئن قرارگیری نوک شمع برای ایجاد ظرفیت باربری کامل در شرایط ماسه بر روی رس پرداخته شده است. ابتدا به توضیح مختصر مدل سازی ظرفیت باربری نوک شمع درجاریز در خاک همگن، مدل رفتاری انتخاب شده برای خاک و پارامترهای مدل رفتاری و سپس به مدل سازی ظرفیت باربری نوک شمع در خاک لایه ای پرداخته شده است. آنالیزهای عددی انجام شده نشان می دهد مقدار فاصله ای که در آن ظرفیت باربری نوک شمع تحت تاثیر خاک رسی قرار می گیرد به نسبت حداکثر ظرفیت باربری نوک شمع در خاک رسی همگن به حداکثر ظرفیت باربری نوک شمع در خاک ماسه ای همگن بستگی دارد. در پایان نتایج به دست آمده در آنالیزهای عددی با مقادیر تجربی پیشنهاد شده توسط محققین دیگر مقایسه شده است.

در طرحهای صنعتی نظیر صنایع نفت، نیروگاهها و طرحهای زیربنایی که به گونه ای بارز از تحولات فن آوری تاثیر می پذیرند استفاده از روشها و ساختارهای نوین مدیریت، اجتناب ناپذیر است. مدیران پروژه ها باید با بهره گیری از آخرین دستاوردهای علمی در این زمینه، از کاربرد روشهای ناکارآمد سنتی رهایی یافته تا بتوانند به وسیله روشهای جدید، پروژه های اجرایی خود را در محدوده زمان و بودجه مشخص با کیفیت مطلوب انجام دهند. در کشور ایران نیز به دلیل روند رو به رشد سرمایه گذاری در طرحهای بزرگ به ویژه صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، بکارگیری و بهبود روشها و ساختارهای نوین مدیریت پروژه به منظور دستیابی به اهداف برنامه های توسعه اقتصادی–اجتماعی لازم است. در این تحقیق، ابتدا به صورت کوتاه 3 روش متداول اجرای پروژه (مدیریت اجرا، طراحی–قرارداد–ساخت، طرح و ساخت) معرفی و سپس به منظور آشنایی با سلایق و نحوه تفکر کارفرمایان ایرانی در خصوص روشهای مذکور، از ده کارفرما با سابقه اجرایی هر سه روش نظرخواهی گردیده و پس از تجزیه و تحلیل نظرات ایشان بر اساس روش AHP، در نهایت میزان مقبولیت هر یک از روشها از نظر کارفرمایان ارایه گردیده است.

در طراحی سازه ها بررسی پایداری ورق های نازک تحت فشار همواره در از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده است. با توجه به مشکلات حاکم بر حل دقیق معادلات دیفرانسیل مربوط به تحلیل پایداری ورق ها، از روش های حل عددی استفاده می شود. یکی از روش های عددی روش نوار محدود اسپلاین می باشد. انواع تکیه گاه هی داخلی الاستیک را می توان با استفاده از مدل فنر الاستیک در این روش اعمال نمود. در این مقاله با استفاده از روش نوار محدود اسپلاین و همچنین معادلات پایداری صفحات برنامه ای کامپیوتری تنظیم شد که، توانایی مدل کردن انواع تکیه گاه الاستیک و حل مساله پایداری این صفحات را دارد. کمانش موضعی صفحات ارتوتروپیک بر روی انواع تکیه گاه های داخلی الاستیک بررسی و صحت و دقت روش با روش های دیگر مقایسه می شود. در این روش همانند سایر روش های نوار محدود، از میزان هم گرایی مطلوبی برخوردار است. تاثیر پارامترهای موثر بر روی ضریب کمانش موضعی ورق مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. با استفاده از نتایج به دست آمده، می توان محل مناسبی را برای قرار دادن نوع خاصی از تکیه گاه الاستیک با سختی مشخص، جهت رسیدن به مقادیر بالاتری از ضرایب کمانش و افزایش پایداری ورق برای بارگذاری داخل صفحه پیشنهاد نمود.

در این مقاله قابلیت اصلاح ماسه کربناته محصول جزیره کیش با استفاده از یک دوغاب شیمیایی بررسی می گردد. ویژگی اصلی این خاک نسبت به منافذ بالای داخل دانه ها و حالت خردشدگی آنها در حین بارگذاری می باشد. فرآیند اصلاح خاک یاد شده با استفاده از تزریق دوغاب سیلیکات سدیم همراه با افزدودنیهایی مانند فرم آمید و آلومینات سدیم صورت گرفت. نمونه ها با دانسیته های نسبی اولیه مختلف ساخته و تزریق شدند. مقاومت تک محوری بیشینه، مدول مماسی اولیه و کرنش لحظه گسیختگی در نسبت آب به سیلیکات سدیم برابر 0.5 حاصل گردید. مقاومت تک محوری و مدول مماسی اولیه با گذشت زمان افزایش یافت ولی تغییرات کرنش لحظه گسیختگی، تابع نسبت آب به سیلیکات سدیم و مقادیر افزودنیها بود. فرمامید باعث افزایش و آلومینات سدیم باعث کاهش مقاومت تک محوری و مدول الاستیسیته مماسی اولیه می گردند. علاوه بر این افزایش اندازه دانه ها باعث کاهش مقاومت تک محوری خاک تزریق شده می گردد. دانه بندی یکنواخت منجر به رفتار تنش – کرنش ترد و دانه بندی گسترده منجر به رفتار تنش – کرانش نرم می گردد. وجود املاحی مانند سولفاتها و کلرایدهای محلول در آب باعث کاهش مقاومت تک محوری و افزایش مدول مماسی اولیه خاک تزریق شده می گردد.

پدیده آب لغزی (Hydroplaning) در مناطقی با میزان بارندگی زیاد، باعث کاهش ایمنی در راه ها گردیده است. ایجاد یک لایه آسفالت متخلخل با فضای خالی بالای حدود 18 درصد، می تواند آب را از روی راه دور و به صورت زه کش از جاده خارج نماید. از طرفی وجود این لایه می تواند عامل کاهش آلودگی صدا گردد. پایین بودن استحکام، پایداری، خصوصیات مکانیکی و بالا بودن میزان تغییر شکل دایمی، از محدودیت های استفاده از آسفالت متخلخل به شمار می آید. در این پژوهش تاثیر پلیمرهای SBR, APP بر روی تغییر شکل دایم آسفالت متخلخل مورد ارزیابی قرار می گیرد.گزینش بهترین دانه بندی برای ایجاد فضای خالی بالای 18 درصد و طرح اختلاط آسفالت با استفاده از روش کانتابرو از کارهای مهم این پژوهش بود. نتایج آزمایش ها نشان داد ند که افزودن پلیمر باعث افزایش وزن مخصوص، افزایش درصد فضای خالی آسفالت و تقویت، استحکام و پایداری آسفالت متخلخل خواهد شد. در زمان آزمایش خزش آشکر گردید که آسفالت متخلخل با قیر اصلاح شده پلیمری، کمترین تغییر شکل اولیه و همچنین تغییر شکل دایم را نسبت به نمونه ساخته شده با قیر خالص داشته است. افزودن پلیمر باعث افزایش مقادیر بازگشت ویسکوالاستیک، افزایش مدول سفتی در تمامی دماها و تنشهای اعمالی و همچنین تغییر شکل خزشی کمتری در آسفالت متخلخل شده است.