مهندسی عمران امیرکبیر (امیرکبیر)
سال:1398 | دوره:51 | شماره:4 |تعداد مقالات:20

معیارهای شدت زمین لرزه برای کمی سازی قدرت زلزله ها و ارزیابی پاسخ سازه ها به کار می روند. از آنجایی که این معیارهای شدت به عنوان رابطی بین نیاز لرزه ای و تحلیل خطر لرزه ای عمل می کنند، نقشی اساسی در مهندسی زلزله مبتنی بر عملکرد دارند. تحقیقات زیادی در زمینه تعیین معیار شدت بهینه برحسب کارایی و کفایت انجام شده است. اکثر این مطالعات بر سازه های متداول مثل ساختمان ها و پل ها متمرکز است و تعداد کمی از آنها در مورد خطوط لوله مدفون است. در مطالعه حاضر معیارهای شدت بهینه برای پیش بینی نیاز لرزه ای خطوط لوله فولادی مدفون پیوسته تحت زلزله های پالس گونه حوزه نزدیک مورد بررسی قرار گرفته است. سه لوله فولادی مدفون با قطر به ضخامت (D/t)، عمق دفن به قطر (H/D) و مقاومت مصالح و نیز مشخصات خاک مختلف تحت تحلیل دینامیکی فزآینده با استفاده از بیست رکورد زلزله قرار گرفتند. از روش اجزاء محدود برای مدل سازی استفاده شده که در طی آن برای مدلسازی خاک از فنرها و میراگرهای معادل و برای مدلسازی لوله از المان پوسته استفاده شده است. کرنش فشاری محوری حداکثر در بحرانی ترین مقطع لوله به عنوان پارامتر نیاز مهندسی برای لوله فولادی مدفون پیوسته انتخاب شده و سپس شانزده معیار شدت زمین لرزه بالقوه در نظر گرفته شده اند. در نهایت نتیجه گرفته شد که VSI[w1(PGD+RMSd)]^0. 5 و سپس حداکثر سرعت پایدار (SMV) معیارهای شدت مناسب برای مطالعه خطوط لوله فولادی مدفونی که در معرض زلزله های پالس گونه حوزه نزدیک قرار دارند، در چهارچوب مهندسی زلزله عمل کردی می باشند.

در مناطقی که فعالیت لرزه خیزی زیاد نیست، وزن برج و بار باد، دو بار مهم در طراحی برج خنک کننده هستند. البته تاثیر بار های حرارتی را نمی توان نادیده گرفت. بر اثر ایجاد ریزترک های ناشی از بارهای حرارتی، مقاومت نهایی برجهای خنک کننده در پایان بارگذاری باد کاهش پیدا می کند. در گذشته تاثیر این بار ها کمتر مورد توجه قرار می گرفتند اما امروزه امکان مدل کردن برج های خنک کننده و اعمال بار های حرارتی و تحلیل این برج ها با روش اجزاء محدود فراهم شده است. در این تحقیق برج خنک کننده نیروگاه شهید رجایی با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود ABAQUS مدل سازی شده است برای مدل کردن پوسته این برج از مدل Damage plasticity که قابلیت مدلسازی ترک را دارد، استفاده شده است. در این تحقیق اثرات دو بارگذاری مقایسه شده که در بارگذاری اول بار ثقلی، باد و حرارت و در بارگذاری دوم بار ثقلی و باد به برج اعمال شده است. بر اساس نتایج حاصله اختلاف تغییر مکان پوسته برج در جهت اعمال باد در دو بارگذاری برابر 6/4 درصد و اختلاف آسیب فشاری در دو بارگذاری حدود 3 درصد و اختلاف آسیب کششی حدود 10 درصد است. آسیب فشاری و کششی در حضور بارگذاری حرارتی در ناحیه بزرگتری گسترش یافته است. بیشترین تاثیر بارگذاری حرارتی بر روی مقدار لنگرخمشی پوسته در قسمت پشت به باد است که نسبت اختلاف لنگر خمشی در دو بارگذاری (1) و (2) بیش از 40 درصد بدست آمده است. همچنین برج در حضور بار های حرارتی با فشار باد کمتری به مقاومت نهایی خود رسید.

پیش بینی دبی جریان در کانال های مرکب یکی از مهمترین مسائل مهندسی هیدرولیک است. از مهمترین پارامترهای جریان در کانال های مرکب نیز می توان به تنش برشی ظاهری اشاره کرد که در اثر اختلاف سرعت جریان در کانال اصلی و سیلاب دشت ها در محل اتصال کانال اصلی به سیلاب دشت ها به وجود می آید. تنش برشی ظاهری باعث ایجاد آشفتگی و گردابه های سه بعدی در مرز کانال اصلی و سیلاب دشت ها و نیز کاهش دبی کل جریان می گردد. در این پژوهش، دبی جریان در کانال های مرکب مستقیم با استفاده از روش های تجربی، روش دسته بندی گروهی داده ها و شبکه عصبی چندلایه مد ل سازی و پیش بینی شد. پارامترهای بی بعد مورد استفاده بدین منظور عبارتند از عمق نسبی جریان، شعاع هیدرولیکی نسبی، مساحت نسبی و زبری نسبی. نتایج نشان داد که روش دسته بندی گروهی داده ها با ضریب تبیین 91/0 و ریشه میانگین مربعات خطای 057/0 دارای مناسب ترین عملکرد در تخمین دبی جریان در کانال های مرکب است. بررسی ساختار روش دسته بندی گروهی داده های توسعه داده شده نشان می دهد که عمق نسبی جریان و مساحت نسبی تأثیر بیشتری را در مدل سازی ظرفیت کانال های مرکب دارند. بررسی عملکرد مدل شبکه عصبی چند لایه توسعه داده شده نشان می دهد که این مدل با ضریب تبیین 82/0 و ریشه مربعات خطای 065/0 دارای دقت بیشتری نسبت به روش های تجربی است. تحلیل حساسیت شبکه عصبی چند لایه نشان داد که پارامترهای شیب طولی، عمق و مساحت نسبی تأثیر بیشتری در دقت پیش بینی جریان دارند که این نکته ساختار بدست آمده از روش دسته بندی گروهی داده ها را تأیید می نماید.

بررسی مشخصات و مدل های رفتاری خاک جهت طراحی بهتر و عملکرد کاراتر پروژه های عمرانی از اهمیت زیادی برخوردار است. در این مقاله توانایی و قابلیت مدل رفتاری منظری و دافالیاس که یک مدل پیشرفته در زمینه مدل رفتاری خاک است جهت پیش بینی رفتار برشی ِیک خاک ماسه ی کربناته با دانه های شکننده، ارزیابی می گردد. پارامترهای خاک مورد نظر و چگونگی تأثیر آن ها بر نمایش رفتار خاک بررسی می شود. با مقایسه نمودارهای تنش کرنش حاصل از آزمایش سه محوری و مدل در نمونه های سست و متراکم، مشاهده شد که نتایج حاصل از مدل رفتاری با نتایج آزمایشگاهی تطابق خوبی دارد، ولی با بررسی نمودارهای کرنش حجمی در برابر کرنش محوری مشاهده می شود خروجی های مدل رفتاری منظری و دافالیاس در مقایسه با نتایج آزمایش دقت کافی را ندارد، با این وجود، مدل رفتاری مذکور روند تغییرات را به طور مناسب پیش بینی می کند. این مدل رفتاری در تنش های همه جانبه زیاد، نتایج بهتری در مقایسه با تنش های همه جانبه کم در بررسی کرنش حجمی نمونه ها دارد. به نظر می رسد دلیل اصلی ضعف مدل رفتاری در پیش بینی پاسخ حجمی خاک مورد نظر، قابلیت خردشوندگی دانه های خاک باشد که مدل آن را در نظر نمی گیرد.

قاب مهاربندی کمانش تاب نوع ویژه ای از قاب های فولادی مهاربندی هم محور است که در آن مهاربندها در برابر فشار کمانش نمی کنند و در نتیجه اتلاف انرژی مطلوبی از خود نشان می دهد. لیکن هنگام وقوع زلزله های بزرگ، سختی پایین این مهاربندها بعد از تسلیم سبب تغییرمکان های دائمی بزرگ در قاب می شود. هدف تحقیق حاضر، ارزیابی رفتار لرزه ای یک سیستم نوین سازه ای موسوم به قاب فولادی مقید شده با مهاربندهای کمانش تاب هسته مرکب و مقایسه آن با رفتار قاب مهاربندی کمانش تاب متداول می باشد. بدین منظور، از سه روش تحلیل استاتیکی غیرخطی، تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی و تحلیل دینامیکی افزایشی روی انواع مدل های قاب مهاربندی کمانش تاب متداول و مرکب دارای طبقات مختلف استفاده می شود. مقادیر متوسط ضریب رفتار در قاب های فولادی مقید شده با مهاربند کمانش تاب مرکب برای روش های طراحی حالت حد نهایی و تنش مجاز به ترتیب برابر 2/10 و 7/14 بدست می آید. برای انجام تحلیل های تاریخچه زمانی، هفت زوج شتاب نگاشت از زلزله های گذشته در سطوح خطر مختلف مورد استفاده قرار می گیرد. نتایج تحلیل ها حاکی از این است که قاب های فولادی مرکب از بهبود عملکرد قابل توجهی در ضریب رفتار و نیز کاهش چشمگیر در مقدار جابه جایی پسماند بام نسبت به قاب های مهاربندی کمانش تاب متداول برخوردار هستند. به علاوه، با توجه به ارتفاع قاب و شدت زلزله، تغییر مکان جانبی نسبی درون طبقه در قاب های مرکب می تواند کاهش قابل ملاحظه ای داشته باشد.

خاصیت بازگشت پذیری آلیاژهای هوشمند حافظه دار (SMAهای) فوق الاستیک، ویژگی منحصر به فردی است که از آن می توان در ساخت و تقویت اجزای بتن مسلح استفاده کرد. اجزای بتنی تقویت شده با این آلیاژها، قابلیت شکل پذیری و جذب انرژی بالاتری نسبت به تیرهای بتن مسلح معمولی دارند و هم چنین در چرخه های متوالی بارگذاری و باربرداری، خسارت کم تری نسبت به تیرهای بتن مسلح رایج متحمل می شوند. هدف از پژوهش پیش رو، بررسی آزمایشگاهی رفتار تیرهای بتن مسلح تقویت شده با آلیاژهای هوشمند حافظه دار به روش تقویت خمشی نصب در نزدیک سطح (NSM-SMA) و مقایسه ی آن ها با تیرهای بتن مسلح معمولی و نیز تیرهای بتن مسلح تقویت شده با روشNSM-FRP است. برای دست یابی به اهداف پژوهش، 11 تیر بتن مسلح به ابعاد مقطع 200×150 میلی متر و طول 1150 میلی متر ساخته شد. از میان این تیرها، 3 نمونه بدون تقویت بودند، 4 نمونه به وسیله روش NSM-SMA تقویت شدند و 4 نمونه با میلگردهای GFRP و با روش NSM-FRP مورد تقویت قرار گرفتند. نمونه ها به صورت دو سر ساده تحت آزمایش خمش سه نقطه ای و بارگذاری های استاتیکی و بارگذاری-باربرداری قرار گرفتند و عوامل متعددی از جمله مقاومت، میزان جذب انرژی، قابلیت بازیابی تغییر شکل و توانایی بستن عرض ترک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد تیرهای بتن مسلح تقویت شده با روش NSM-SMA تحت بار استاتیکی، تغییر مکان وسط دهانه و جذب انرژی بالاتری نسبت به سایر تیرها دارند. هم چنین تحت بارگذاری-باربرداری، تیرهای تقویت شده با روش NSM-SMA خسارت کم تری نسبت به سایر تیرها داشتند.

کنترل کیفیت آماری روشی برای نظارت بر فرایند در جهت شناسایی علل اصلی تغییرات و انجام اقدامات اصلاحی می باشد. نمودارهای کنترل و کارایی فرایند دو ابزار کاربردی مهم برای کنترل کیفیت آماری محسوب می شوند. در بسیاری از سیستم های واقعی که همواره اطلاعات دقیق و قطعی در دسترس نبوده و اطلاعات به صورت مبهم و فازی وجود دارد، روش های فازی با استفاده از عبارات زبانی مناسب و اعداد فازی می توانند بررسی دقیق تری از وضعیت فرایند تولید داشته باشند. در این تحقیق نمودارهای کنترل فازی با استفاده از قوانین فازی بسط داده شده و سپس شاخص کارایی واقعی فرایند ( ) جهت ارزیابی دقت، صحت و عملکرد فرایند تولید در حالت فازی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده از بررسی کیفیت کنتورهای آب خانگی در شرکت آب و فاضلاب شهری استان آذربایجان غربی نشان داد که استفاده از قوانین فازی در مقایسه با حالت داده های غیرفازی، گزینه های تصمیم گیری بیشتری را در اختیار تصمیم-گیرندگان قرار داده و تقسیم بندی دقیق تری از کیفیت تولیدات را ارائه می کند. همچنین شاخص فازی کارایی واقعی فرایند با در نظر گرفتن میانگین، مقدار هدف و واریانس فرایند بطور همزمان، می تواند یک تحلیل دقیق تر از فرایند ارائه دهد. مقادیر شاخص واقعی فرایند در شرکت مورد مطالعه کمتر از یک بدست آمده است که شرایط فرایند تولید را نامساعد نشان می دهد.

اگر یک دیوار با ارتفاع بلند به چند دیوار با ارتفاع کوتاه تر تقسیم شود به آن دیوار پله ای( تراس بندی شده) اطلاق می شود. در دیوارهای خاک مسلح زمانی که اجرای دیوار با ارتفاع زیاد مورد نظر باشد به دلیل بالا رفتن هزینه ها بحث اجرای دیوار پله ای می تواند مفید واقع شود. بدین منظور مدل سازی در مقیاس آزمایشگاهی بر روی دیوار خاک مسلح انجام شد تا عملکرد آن ها در هندسه های مختلف مورد مطالعه و ارزیابی قرار گیرد. در این پژوهش تأثیر پارامترهای عرض پله (فاصله افقی پله ها) و تعداد پله ها بر عملکرد دیوار پله ای نسبت به دیوار قائم مورد بررسی قرارگرفته است. در این راستا جمعاً 12 مدل دیوار در مقیاس آزمایشگاهی ساخته شد و عملکرد آن ها تحت بارگذاری استاتیکی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در دیوار پله ای با افزایش عرض پله و افزایش تعداد پله ها تغییرشکل های افقی رویه دیوار و نشست پی نواری مستقر بر خاک بالادست دیوار، نسبت به دیوار قائم کاهش و ظرفیت باربری پی نواری افزایش می یابد. با افزایش عرض پله، تغییرمکان افقی رویه دیوار به خصوص در قسمت بالایی دیوار به طور قابل توجهی کاهش می یابد به طوری که مناسب ترین حالت برای اندرکنش دیوار بالایی و پایینی ازلحاظ عملکرد در حالت خاص چهار لایه تسلیح و دیوار یک پله ای، برای شرایط نسبت عرض پله به ارتفاع دیوار برابر 35/0 می باشد.

ظرفیت حمل(Ca) یکی از پارامترهای لازم در طراحی و بزرگ مقیاس کردن ستون های فلوتاسیون است که بر اساس جرم جامد کنسانتره به ازای واحد زمان در واحدی از سطح مقطع ستون تعیین می شود. مدل های تخمین ظرفیت حمل حباب برای یک فرآیند فلوتاسیون، به طور معمول با استفاده از یک بیان تجربی مبتنی بر اندازه و دانسیته ذرات کانی قابل شناور با درنظر گرفتن چندین فرض در دامنه محدودی از داده ها حاصل می شود. در تعیین ظرفیت حمل بایستی تأثیر متغیرهای عملیاتی نظیر ابعاد ذرات، نرخ جامد پالپ، قطر حباب، نرخ جریان هوا، محتوای جامد پالپ، مقدار کف ساز و ارتفاع کف در نظر گرفته شود. در این مطالعه، تأثیر این عوامل بر ظرفیت حمل حباب ها در فلوتاسیون ستونی مورد بررسی قرار گرفت. نمونه مورد استفاده در این مطالعه از کنسانتره مدار رافر واحد فلوتاسیون مس سونگون تهیه شد. نتایج نشان داد که با افزایش نرخ جریان پالپ تا cm/s 4/1، با راه یابی بیشتر ذرات جامد به ستون سطح بیشتری از حباب ها پوشیده شده و Ca افزایشی می یابد ولی در در نرخ های بالاتر ظرفیت حمل کاهش می یابد. در سرعت های پایین پالپ ورودی، افزایش میزان کف ساز منجر به ظرفیت حمل بالاتر شد ولی در نرخ های پالپ بالاتر از cm/s 2/1، حداکثر ظرفیت حمل (g/min. cm2 54/2) در غلظت کف ساز ppm 45 به دست آمد. با کاهش ارتفاع کف و افزایش درصد جامد (تا 30 درصد)، Ca افزایش یافت. همچنین نتایج بررسی آزمایش ها با ذرات با دانه بندی مختلف نشان داد که پالپ ورودی با ابعاد 63-44 میکرون از بالاترین ظرفیت حمل برخوردار است.

ارزیابی دقیق رفتار یک سازه با روش تحلیلی، بایستی توانایی تخمین مناسبی از سختی اولیه سازه، بیشینه ظرفیت و شکل پذیری های محلی و کلی را داشته باشد. در این پژوهش به منظور شبیه سازی رفتار غیرخطی سازه های بتنی مسلح تحت بارگذاری یکنواخت، یک المان تیرستونی فیبری با روش کنترل جابجایی مبتنی بر روش طول قوس خطی شده توسعه داده شده است. فرمول بندی این المان بر مبنای ترکیب تئوری تیر اویلر-برنولی و تیموشنکو به همراه اثرات اندرکنشی محوری، خمشی و برشی در دامنه هر المان پیاده سازی شده است. در جریان حل غیرخطی، سطح مقطع هر المان در نقاط گوسی، با مجموعه فیبرهای گسسته با رفتار تک محوری معادل می شود. همچنین به منظور درنظرگرفتن تغییرشکل برشی المان، رویکرد ترک پخشی چهارجهته و تئوری میدان فشاری اصلاح شده (MCFT) در قالب تحلیل غیرخطی برشی به روش الگوریتم کنترل تغییرمکان مستقیم در زیربرنامه اصلی مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش مبنای فرمول بندی عددی پیکربندی مرجع، پیکربندی گام قبل و پیکربندی تغییرشکل نیافته اولیه به صورت همزمان در نظر گرفته شده است و رویکرد تحلیلی الگوریتم، توانایی تغییر فرمولاسیون لاگرانژی به روز شده به لاگرانژی کل منطبق با الگوریتم حاکم بر مساله را نیز دارد. المان فیبری توسعه داده شده توسط آزمایش های تجربی متعددی مورد اعتبارسنجی شده و ارزیابی روش تحلیلی ارائه شده مورد آزمون قرار گرفته است. روش ارائه شده با فرضیات صورت گرفته، در سازه های با مودهای ترکیبی حاکم خمشی-برشی تقریب نسبتا مناسب و روند همگرایی قابل قبول با سرعت پردازش تحلیلی بالا را در مسائل را نتیجه می دهد.

سرریز پله ای توریسنگی، سازه محیط زیست پسند و هیدرولیکی ساده ای است که جهت استهلاک انرژی جریان در سدهای مختلف و یا جهت کنترل فرسایش پایین دست سازه های مختلف مورد استفاده قرار میگیرد. در این تحقیق با استفاده از روش آزمایشگاهی و مدل فیزیکی، مولفه های مختلفی که بر روی افت انرژی جریان عبوری از روی سرریزهای پله ای توریسنگی (گابیونی) موثر میباشند، مطالعه و با تحقیقات دیگر دانشمندان نیز مقایسات لازم صورت گرفته شده است. جریان عبوری از سرریز توری-سنگی هم به صورت درونگذر و هم به صورت روگذر (هر دو به طور همزمان) صورت گرفت و مقدار انرژی تلف شده در طول سازه بر اساس رابطه انرژی محاسبه گردید. در این تحقیق از ذرات کاملا یکنواخت با سه قطر متوسط (d50) 10، 25 و 40 میلی متر استفاده شده است. ارتفاع و عرض مدل های فیزیکی ساخته شده از سرریز پلکانی توریسنگی ثابت و به ترتیب 60 و 40 سانتیمتر، با پله های 3، 6 و 12 تایی و ارتفاع پله ها 5، 10 و 20 سانتی متری و شیب سرریزها 1: 1، 1: 2 و 1: 3 (2و3 افقی، 1 قائم) می باشد. نتایج نشان داد که در سرریزهای پله ای توریسنگی شیب نمای پایین دست سرریز تاثیر ناچیزی بر افت انرژی جریان دارد. هم چنین با بیشتر شدن تعداد پله های سازه (برای h/l ثابت) افت انرژی کاهش مییابد. قطر متوسط ذرات 10 میلیمتر به ازای و قطر متوسط ذرات 40 میلیمتر به ازای دارای بیشترین افت انرژی نسبی میباشند.

ارزیابی آسیب پذیری و بهسازی لرزه ای پل ها به عنوان شریان های حیاتی از اهمیت زیادی برخوردار است. در سال های اخیر روش های طراحی بر اساس عملکرد در پل ها مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در این مقاله پس از بررسی روش های پیشنهادی جهت ارزیابی عملکرد لرزه ای پل ها، ابتدا مدلی آزمایشگاهی از پایه های قوطی شکل یک پل فولادی به منظور اعتبار سنجی مورد تحلیل قرار گرفته و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. سپس بر اساس مشخصات یک پل واقعی، تعدادی مدل پل برای انجام مطالعات پارامتری طراحی شده است. پل مذکور از نوع پیوسته و از لحاظ زیرسازه دارای قاب های فولادی خمشی در راستای طولی است. در ادامه ضمن ارزیابی سطوح عملکردی پل ها، نتایج به دست آمده با شاخص های خرابی مقایسه شده و اختلاف مشخصات سازه ای در هر سطح عملکردی با شاخص های خرابی نشان داده شده است. برای تحلیل مدل ها از روش تحلیل استاتیکی غیرخطی و به منظور بررسی خسارات از شاخص های سختی موثر، انرژی و پارک-آنگ استفاده شده است. از جمله نتایج به دست آمده می توان به عدم وابستگی شاخص ها به تغییرات هندسه سازه ها، تطبیق زیاد نتایج شاخص خرابی پارک-آنگ با شاخص انرژی به دلیل استفاده از مفهوم مشترک انرژی و نتایج دقیق تر شاخص خرابی انرژی در سطوح عملکردی مختلف اشاره نمود.

پل های کابلی از جمله شریان های حیاتی با اهمیت زیاد هستند که همه ساله هزینه های بالایی صرف تعمیر و نگهداری آنها می شود. پایش سلامت این پل ها می تواند از خسارت های مالی و جانی نامطلوب بکاهد. در این مقاله یک روش پایش سلامت پل های کابلی بر اساس پردازش سیگنال و خوشه بندی داده ها ارائه شده است. از آنجا که دقت روش پردازش سیگنال می تواند به شدت بر دقت شناسایی خسارت تاثیر گذار باشد، در بخش اول مقاله، ابتدا مقایسه ای شده است بین کارایی روش محبوب FDD و دو روش جدیدتر AFDD و TDD که تعدادی از ضعف های این روش را برطرف کرده اند، و در نهایت روشی که کارامدتر می باشد انتخاب شده است. از میان این روشها، روش FDD با موفقیت در بسیاری از روشهای مبتنی بر پردازش سیگنال به کار رفته است ولی روشهای جدیدتر AFDD و TDD هنوز به اندازه FDD مورد مطالعه قرار نگرفته اند. در بخش دوم با بهره گیری از شبکه عصبی رقابتی برای خوشه بندی فرکانسها، یک شاخص خسارت جدید با محاسبه فاصله اقلیدسی مراکز خوشه ها ارائه شده است. نتایج نشان می دهد که روش ارائه شده می تواند با دقت مناسبی حالت های سالم و آسیب را از یکدیگر تفکیک کند.

حوضچه های ترسیب یکی از سازه های مهندسی ضروری جهت ته نشینی ذرات رسوب بوده و در تجهیزات آب و فاضلاب، به منظور جلوگیری از خسارات ذرات رسوب، به طور معمول مورد استفاده قرار می گیرد. هدف از این تحقیق ارائه مدل عددی یک بعدی جهت شبیه سازی جریان و رسوب در حوضچه ترسیب مستطیلی می باشد. معادلات حاکم معادلات متوسط گیری شده در عمق جریان و انتقال رسوب بوده و برای حل عددی، روش تفاضل محدود بکار رفته است. مدل را می توان برای جریان غیرماندگار و ذرات غیریکنواخت مورد استفاده قرار داده و می توان اطلاعات مهمی مانند راندمان حذف، ضخامت و توزیع اندازه ذره گل و لای را پیشبینی کرد. مقایسه نتایج مدل عددی پیشنهادی با نتایج سایر پژوهشگران، دقت قابل قبول مدل پیشنهادی را بیان کرده به گونه ای که در تمامی موارد مورد بررسی میزان خطا کمتر از 3% بود. نتایج آنالیز حساسیت نشان داد که بیش از 50 درصد رسوبات معلق در 5 متر اول حوضچه رسوب می کند؛ از اینرو افزایش در ابعاد حوضچه ترسیب مستطیلی بهترین راه برای بهبود عملکرد حوضچه نیست. در واقع افزایش راندمان حذف را می توان با کاهش عمق حوضچه ترسیب، افزایش مساحت سطح مقطع جریان و کاهش میزان جریان سرریزی بدست آورد.

گسیختگی مراکز دفن زباله در سال های اخیر سبب اهمیّت بررسی رفتار زباله ها گردیده است. زباله ها به عنوان اصلی ترین عنصر تشکیل دهنده در لندفیل ها دارای عملکرد پیچیده ای می باشند. در این تحقیق با استفاده از نتایج انجام آزمایش های برش مستقیم بزرگ مقیاس در ابعاد 150*300*300 میلی متر بر روی زباله های با سنین تازه و سه ماهه، 2 مدل جهت پیش بینی رفتار زباله ها ارائه شده است. هدف از این تحقیق نیز پیش بینی رفتار تنش– کرنش زباله های جامد شهری تحت اثر افزایش سن برای لندفیل کهریزک تهران به عنوان نمونه ای از لندفیل های کشورهای در حال توسعه با استفاده از مدل های ساختاری می باشد. این مدل ها عبارتند از: مدل هیپربولیک و روش مبتنی بر الگوریتم ژنتیک به نام رگرسیون چند جمله ای تکاملی (EPR). در این سری آزمایش ها فرآیند افزایش سن تا 3 ماهگی، به صورت مصنوعی در آزمایشگاه به نمونه ها اعمال شده است و از سه تنش قائم 20، 50 و 100 کیلو پاسکال، همچنین سه نرخ کرنش برشی 8/0، 8 و 19 میلی متر بر دقیقه برای نمونه های با سنین مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج این تحقیق علاوه بر ارزیابی رفتار زباله ها تحت اثر افزایش سن و پوسیدگی، نشان دهنده ی تطابق بالای برازش تابع هیپربولیک و EPR با آزمایش های انجام شده توسط دستگاه برش مستقیم می باشد. این مطالعه در نهایت مزیّت مدل EPR نسبت به مدل هیپربولیک، در دقّت بالاتر برای تمامی آزمایش های انجام شده را نشان می دهد.

روش بدون شبکه حداقل مربعات گسسته کارایی مناسب خود را برای حل معادلات دیفرانسیلی مشتقات جزیی حاکم بر مسائل مهندسی نشان داده است. این روش بر پایه کمینه کردن تابعک حداقل مربعاتی استوار است. تابعک حداقل مربعاتی به صورت مجموع وزن داری از باقیمانده ی معادله دیفرانسیلی و شرایط مرزی حاکم تعریف شده است. معمولا از تابع تخمین حداقل مربعات متحرک (MLS)، برای ساختن توابع شکل در روش بدون شبکه حداقل مربعات گسسته استفاده می شود. هرچند با استفاده از این نوع تابع تخمین سازگاری مورد نیاز توابع تخمین ارضا می شود، اما روش در صورت تجمع و نزدیکی بیش از اندازه گره ها کارآیی مناسب خود را از دست می دهد. در این مطالعه مشکل مطرح شده، با استفاده از تابع تخمین نوینی که حداقل مربعات متحرک نگاشتی (MMLS) نامیده شده است، برطرف شده است. در این روش خوشه های گرهی مجتمع به یک آرایش گرهی استاندارد نگاشت می یابند؛ سپس تابع تخمین و مشتقات آن با در نظر گرفتن ملاحظاتی محاسبه می شوند. کارایی روش تخمین پیشنهادی MMLS برای برطرف کردن مشکل تابع تخمین MLS با تخمین توابع ریاضیاتی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده قابلیت روش پیشنهادی MMLS را جهت رفع مشکل نشان داده اند. تابع تخمین پیشنهادی در روش بدون حداقل مربعات گسسته مختلط استفاده شده و برای حل معادلات غیر خطی برگرز به کار گرفته شده است. نتایج بدست آمده کارایی و دقت بالای روش پیشنهادی را نشان می دهند.

بدلیل وجود عدم قطعیت در تعیین پارامترهای ژئوتکنیکی، لازم است تا مسائل و بطور کلی پروژه های با اهمیت زیاد از دیدگاه احتمالاتی مورد مطالعه قرار گیرند. با توجه به اهمیت پایداری محل تقاطع غیرهم سطح تونل های شهری و بعبارتی اثر ساخت تونل جدید متقاطع غیرهم سطح بر تونل موجود، در این مطالعه محل عبور خط 6 متروی تهران از بالای خط 7 تحلیل گردید. بر این اساس، از نرم افزار FLAC3D جهت مدلسازی عددی مسئله مورد نظر و از روش مونت کارلو برای تولید اعداد تصادفی و اختصاص توزیع های احتمالاتی متغیرهای ژئوتکنیکی استفاده شد. برای هر مجموعه ی اعداد تصادفی، جابجایی ها در چهار نقطه از تونل موجود ثبت شده و توزیع احتمالاتی مناسب هریک از آنها با توجه به مقادیر میانه، میانگین و چولگی اختصاص داده شد. با استفاده از این توزیع ها می توان در مورد احتمال وقوع جابجایی هایی بیشتر یا کمتر از مقداری خاص در هر نقطه و بطور کلی میزان ریسک موجود، قضاوت مهندسی انجام داد. نتایج نشان داد که علی رغم اینکه متغیرهای ورودی از توزیع نرمال تبعیت می کنند، پارامترهای خروجی توزیع متقارنی ندارند و از توزیع نرمال تبعیت نمی کنند. همچنین جابجایی های به دست آمده از تحلیل با استفاده از روش قطعی با مقادیر میانگین به دست آمده از تحلیل های احتمالاتی یکسان نیست. به ازای کلیه پارامترهای تصادفی، احتمال وقوع جابجایی های بزرگتر از مقدار میانگین در کف و سمت راست تونل موجود به دلیل حفاری تونل جدید به ترتیب 56 % و 5/55 % است.