مهندسی عمران و نقشه برداری
سال:1390 | دوره:45 | شماره:5 |تعداد مقالات:11

در این تحقیق،‏ کاربرد برخی روش های بهره برداری زمان حقیقی بر روی سامانه تک مخزنی کارون 4،‏ به منظور کاهش کمبود مجموع نیازهای شرب،‏ صنعت و کشاورزی بررسی شده است. این روش ها شامل سیاست بهره برداری استاندارد (SOP)‎،‏ برنامه ریزی پویای تصادفی (SDP)‎ و انواع منحنی های فرمان بهره برداری با درجه های توانی مختلفی از آورد و حجم ذخیره مخزن می باشند. جهت رتبه بندی روش های مزبور از روش تصمیم گیری چندشاخصه الکتر  (ELECTRE I)‎ 1با ترکیب شاخص های تابع هدف و معیارهای عملکرد کارآیی مخزن (اعتمادپذیری،‏ برگشت پذیری و آسیب پذیری) استفاده شده است. این رتبه بندی در دو حالت مختلف با درنظر گرفتن: (1) معیارهای کارآیی و (2) تابع هدف و معیارهای کارآیی و با وزن های یکسان برای کلیه شاخصها صورت گرفته است. بدین طریق پس از مقایسات صورت گرفته منحنی های فرمان مطرح شده به عنوان سیاست مناسب در بهره برداری به هنگام برگزیده شده اند که با آزمون منحنی برگزیده برای سال های آماری خشک،‏ نرمال و مرطوب،‏ اعتبار این مدل ها اثبات شده است.

شناژها به منظور جلوگیری از حرکات پی ها نسبت به هم طراحی و اجرا می شوند. طبق مبحث نهم مقررات ملی ایران و نرپ شناژها به ترتیب برای 10 و 25 درصد بزرگترین نیروی محوری (کششی و فشاری) در هر یک از ستون های دوانتهای شناژ طراحی می شود. در این میان سوالی که به ذهن می رسد این است که اگر از شناژها که به شیوه آیین نامه های ایران و نرپ برای درصدی از بار محوری حداکثر ستون های اطراف خود طراحی شده اند، انتظار عملکرد باسکولی داشته و بخواهیم از دورانها و نشست های زیادی پی ها جلوگیری کنند به چه میزان می تواند صحیح باشد؟ عملکرد آنها برای جلوگیری از نشست های نسبی تا چه مرحله ای از بارگذاری موثر است و مفاصل پلاستیک در چه هنگام تشکیل می شود؟ و در نهایت برای جلوگیری از تشکیل مفاصل پلاستیک،‏ شناژها باید برای چه نیرویی طراحی شوند؟ در این تحقیق، 8 مدل پی منفرد به همراه کلاف رابط بینشان در نرم افزارANSYS ، تحت آنالیز غیرخطی قرار گرفته اند. به جهت درک بهتر و بیشتر پارامترهای موثر در طراحی شناژها،‏ تغییرات نیروی محوری حداکثر بین دو ستون (پای ستون) به نیروی طراحی شناژها و همچنین به نشست نسبی شناژ،‏ در سه حالت 1- بررسی فاصله افقی دو پی منفرد 2- بررسی تاثیر نوع خاک در تحلیل پی منفرد و 3- بررسی تاثیر بار ثقلی در تحلیل پی منفرد،‏ مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. مسلم است با تحلیل المان محدود مدلها و بررسی نشست های نسبی آنها می توان به ارزیابی عملکرد شناژها پرداخته و تا اندازه ای به موارد مطرح شده پاسخ گفت. در پایان نتایج نشان می دهد،‏ 37 تا 58 درصد حداکثر نیروی محوری ستونهای دو طرف شناژ لازم است تا میلگردهای شناژ در حد نهایی خود طراحی گردند،‏ این در حالی است که مبحث نهم مقررات ملی ایران 10 درصد و آیین نامه نرپ عدد 25 درصد را پیشنهاد می دهند.

در مطالعه حاضر،‏ تاثیر تغییرات مکانی حرکت زمین لرزه بر پاسخ احتمالی سد خاکی مسجد سلیمان مورد بررسی قرار گرفته است. زمین لرزه ورودی به صورت احتمالاتی و در ده حالت مختلف،‏ با لحاظ کردن دو اثر عبور موج و عدم انسجام شبیه سازی شده است. همچنین،‏ تحلیل ارتعاش تصادفی بدنه سد با استفاده از مدل اجزای محدود دو بعدی در حالت فونداسیون صلب،‏ جهت برآورد پاسخ سد مورد استفاده قرار گرفته است. نحوه توزیع تنش های sx،‏ sy ،‏ txy ،‏ کرنش برشی gxy و همچنین مقادیر حداکثر این پاسخ ها مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج تحقیق نشان می دهد با غیر یکنواخت تر شدن محرک ورودی،‏ تمامی پاسخ های سد شامل تنش ها،‏ کرنشها و جابجایی در جهت بالادست- پائین دست سد افزایش چشمگیری می یابند بطوریکه بسته به حالات مختلف تحلیل و نوع پاسخ،‏ این افزایش از حدود 50% تا 180% تغییر می کند. همچنین پاسخ های سد به تعداد دسته بندی S(f)‎ حساس می باشد ولی به تابع انسجام بکار رفته حساسیت چندانی ندارد.

در کار حاضر حل حجم محدود معادلات آب های کم عمق برای محاسبه مولفه های سرعت دو بعدی و پارامترهای آشفتگی متوسط گیری شده در عمق استفاده شده و با ترکیب این پارامترها با روابط تجربی مناسب،‏ عمق آبشستگی در بسترهای رسی و ماسه ای اطراف پایه های پل با مقطع دایره ای محاسبه شده است. گسسته سازی معادلات جریان با استفاده از روش رئوس مثلثی همپوشان حجم محدود انجام گرفته است تا جریان اطراف پایه با هر هندسه دلخواه براحتی حل عددی شود. جهت مدل سازی آشفتگی جریان در اطراف پایه از مدل آشفتگی k- e برای جریان با سطح آزاد استفاده شده است. با تلفیق پارامترهای محاسبه شده توسط مدل عددی جریان و آشفتگی با روابط تجربی روش آزمایشگاهی SRICOS نحوه شکل گیری آبشستگی اطراف پایه در مسیر جریان و تغییرات تراز بستر مدل می شود. در کار حاضر کیفیت نتایج حاصل از این استراتژی مدل سازی آبشستگی اطراف پایه با مقطع دایره ای برای برخی آزمون های آزمایشگاهی با نتایج در دسترس آبشستگی در بسترهای رسی و ماسه ای اطراف پایه با مقطع دایره ای روی بسترهای رسی و ماسه ای مورد ارزیابی قرار گرفته است.

در این مطالعه عوامل موثر بر گونه های رفتار تابع زمان مصالح،‏ از جمله خزش،‏ جمع شدگی،‏ تغییرات مدول الاستیسیته بتن و همچنین پدیده سستی فولادهای پیش تنیدگی بر عملکرد عرشه پل های پیش تنیده طره ای در بازه زمانی 35 ساله مورد بررسی قرار داده شده اند. به این منظور،‏ مدل اجزا محدود تفصیلی یک پل سه دهانه از انواع متداول پل های طره ای تهیه شده و آثار ساخت مرحله ای،‏ رفتار تابع زمان مصالح،‏ اعمال مرحله ای نیروهای پیش تنیدگی و انواع افت های کوتاه مدت و بلندمدت در نیروهای پیش تنیدگی،‏ از طریق روش تحلیل استاتیکی غیرخطی مورد مطالعه قرار گرفته اند. بر اساس نتایج مطالعات کمی تفصیلی و نحوه تغییرات تنش ها و تغییر مکان ها در بازه زمانی فوق الذکر،‏ عوامل موثر بر عملکرد عرشه پلِ مورد بررسی شناسائی شده و ضمن تشریح ویژگی های رفتاری تابع زمان سازه عرشه،‏ توصیه های طراحی و اصلاحی در زمینه میزان پیش تنیدگی اولیه به منظور ساخت و همچنین میزان تاندون های پیوستگی لازم به نیت بهسازی اینگونه پل ها جهت بهبود رفتار بلندمدت عرشه پل ارائه گردیده است.

در این مقاله مساله اندرکنش خاک-سازه برای یک دیسک صلب مدفون متقارن محوری در یک محیط نیمه بینهایت ایزوتروپ جانبی تحت بار قائم مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات تعادل دینامیکی حاکم بر مساله در دستگاه مختصات استوانه ای (r, q, z) بصورت یک سری معادلات درگیر می باشد. با استفاده از دو تابع پتانسیل برای مسائل الاستودینامیک این معادلات بطور کامل مجزا سازی می شوند. با استفاده از تبدیل هنکل در امتداد شعاعی و اعمال شرایط مرزی به معادلات انتگرالی دوگانه می رسیم. برای حل عددی و تحلیلی،‏ معادلات انتگرالی دوگانه به معادله انتگرالی فردهلم نوع دوم تبدیل خواهد شد. در انتها نتایج بصورت گرافیکی ارائه می شود. نتایج برای محیط های ایزوتروپ با استفاده از نتایج بدست آمده برای محیط های ایزوتروپ جانبی استخراج شده و با نتایج موجود برای محیط های ایزوتروپ مقایسه می گردد.

سدها سازه های عظیم و پرهزینه ای هستند در نتیجه تامین ایمنی آنها اهمیت زیادی دارد. تاکنون روش های زیادی،‏ از جمله روش های اجزا مرزی و یا ترکیب اجزا مرزی با اجزا محدود،‏ برای تحلیل سدهای بتنی ارائه شده است. استفاده از روش های مذکور پیچیدگی خاص خود را دارند. بنابراین در این مقاله به منظور ساده سازی مساله،‏ برنامه کامپیوتری سامان دهی شده است و اندرکنش سد-سنگ پی مورد بررسی قرار گرفته است. در این برنامه،‏ بدنه سد و سنگ پی به صورت سه بعدی مدل شده و با اجزا محدود تقسیم بندی شده اند. در ادامه،‏ پاسخ سد قوسی Morrow Point برای نسبت های مختلف مدول الاستیسیته سنگ پی به سد برای حالت مخزن خالی مورد مطالعه قرار گرفته است. همچنین پاسخ سد مذکور برای حالت های مختلف سنگ پی ارائه شده است. علاوه براین،‏ برنامه مذکور قادر به استفاده از روش استخراج حلال میرایی می باشد. بنابراین،‏ تاثیر روش استخراج حلال میرایی بر پاسخ دینامیکی سدهای بتنی قوسی مورد بررسی قرار گرفته است.

این مقاله یک مدل اجزا محدود را برای تحلیل آزمایش نفوذ پیزوکن (PCPT)‎ در خاک متخلخل غیراشباع ارائه می دهد. لزوم بررسی این آزمایش بخاطر وجود نوعی از خاک های غیراشباع می باشد که دارای ترکیب هیدرات گاز می باشند. این ترکیب در بستر اقیانوس ها و در قسمت فلات قاره ای یافت می شود و تحت شرایط خاصی از فشار و دما پایدار می باشد. با توجه به اینکه پس از ناپایداری این ترکیب،‏ نمی توان با تئوری های موجود برای خاک اشباع رفتار خاک را بدرستی مدل سازی کرد،‏ از برنامه q-Stock (گتمیری-1997) و با اعمال تغییراتی در این مدل،‏ استفاده شده است. رفتار خاک الاستیک غیرخطی در نظر گرفته شده و عملیات نفوذ پیزوکن در دو مرحله انجام شده است. اندرکنش فازهای مختلف موجود در خاک غیراشباع در حضور تغییرات درجه حرارت بصورت کاملا کوپله در نظر گرفته شده است،‏ بطوریکه کلیه خصوصیات مکانیکی و هیدرولیکی محیط وابسته به دما می باشد. اطلاعات اولیه این مدل سازی از آزمایش های میدانی انجام شده در خلیج گینه بدست آمده است. نتایج این تحقیق حاکی از توانایی کیفی مدل عددی مذکور در پیش بینی رفتار رسوبات دریایی دارای هیدرات گاز می باشد و با داشتن داده های میدانی کافی می توان از آن در کاربردهای واقعی استفاده نمود.

در این مقاله به تحلیل دقیق و عمیق یک نیم فضا با رفتار همسان جانبی (ایزوتروپ جانبی) تحت اثر تغییرمکان خمشی صفحه مدور صلب مستقر بر روی سطح نیم فضا پرداخته می شود. بدین منظور معادلات حاکم بر سیستم در مختصات استوانه ای بیان شده و برای مجزاسازی از یک دسته توابع پتانسیل اسکالر استفاده می شود. همچنین برای حل معادلات حاکم از سری فوریه و تبدیل هنکل استفاده شده و معادلات نهایی در فضای تبدیل یافته حل می شوند. برای تعیین ثابت های جواب،‏ شرایط مرزی تنش و تغییرمکان به صورت معادلات انتگرالی دوگانه نوشته شده و سپس معادلات انتگرالی دوگانه به صورت تحلیلی حل می شوند. با حل معادله انتگرالی،‏ توابع پتانسیل،‏ توابع تغییرمکان و تنش و نیروی تماسی برای دوران خمشی صفحه به صورت تحلیلی تعیین می شوند. با برآورد عددی و انطباق نتایج در حالت ساده تر مربوط به محیط همسان (ایزوتروپ)،‏ صحت و دقت نتایج اثبات می شود.

در سال های اخیر،‏ استفاده از آنالیز موجک برای حل عددی معادلات دیفرانسیل،‏ مورد توجه قرار گرفته است. با توجه به خصوصیت بسیار مهم تعامد و فشردگی محمل در توابع موجک دبیچس،‏ این توابع می توانند گزینه مناسبی برای تقریب زدن حل مسائل در تکینگی ها باشند و دقت مناسب و همگرایی را در حل این گونه مسائل تضمین نمایند. در این مقاله،‏ نحوه استفاده از توابع موجک دبیچس برای حل عددی معادله دیفرانسیل تیر برنولی فرمول بندی شده است. این روند،‏ به محاسبه مشتقات و انتگرال های توابع مقیاس دبیچس که به عنوان توابع شکل استفاده می شوند،‏ نیاز دارد. به دلیل ماهیت نقطه به نقطه و همچنین نوسانات شدید این توابع،‏ استفاده از روش های مرسوم محاسبه عددی مشتق و انتگرال،‏ ممکن نیست و دقت لازم را ندارند. برای این منظور از تکنیک های مناسب استفاده شده است. در نهایت دقت بالای این روش توسط دو مثال بررسی شده است. این مثال ها نشان می دهندکه المان تیر موجک- پایه دارای دقت محاسباتی بسیار بالایی برای تیرهایی با بارگذاری های مختلف،‏ تغییر در مقطع و شرایط مرزی متفاوت می باشد.

در جریان اجرای زوج تونل بزرگراه رسالت سیستم ابزار دقیق و رفتارسنجی نسبتا کاملی پیاده شده و داده های آن پردازش شده است. این پروژه از معدود پروژه های تونل شهری با ابعاد دهانه بزرگ (16 متر) و روباره کم (6 تا 30 متر) است که به علت بزرگی دهانه ها،‏ حفاری هر کدام از تونل ها در چندین مرحله صورت گرفته است. با توجه به اینکه اندازه گیری پارامترهای ژئوتکنیکی آبرفت درشت دانه تهران به ویژه ضریب چسبندگی ناشی از سیمانتاسیون،‏ ضریب فشار جانبی خاک در حال سکون  k0و تا حدی مدول ارتجاعی E از طریق آزمایش های آزمایشگاهی رایج مکانیک خاک و آزمون های برجا در خاک تهران مشکل و بعضا غیر ممکن است یکی از بهترین روش های ارزیابی این پارامترها در مقیاس توده زمین انجام تحلیل برگشتی بر اساس نتایج ابزار دقیق است. در این مقاله با مدل سازی مراحل حفاری زوج تونل رسالت با نرم افزار عددی بر مبنای اجزا محدود و انجام تحلیل برگشتی به تخمین مجموعه پارامترهای محتمل زمین پرداخته شده است.