مهندسی عمران و نقشه برداری
سال:1389 | دوره:44 | شماره:5 |تعداد مقالات:13

سد مارون یکی از مرتفع ترین سدهای کشور می باشد. این سد در شهر بهبهان، واقع در استان خوزستان ساخته شده و به دلیل اهمیت بالای این سد، سیستم ابزار دقیق نسبتا جامعی در آن تعبیه شده است. در این سد از سلول های فشار کل جهت مطالعه تنش، از پیزومترها جهت بررسی فشار آب حفره ای، از انحراف سنج ها جهت کنترل تغییر شکل های سد و ابزار مختلف دیگری جهت مطالعه رفتار کلی سد استفاده شده است. در این مقاله مدلی سه بعدی از سد به کمک برنامه Flac3D که از روش تفاضل محدود در تحلیل ها استفاده می کند، ارائه گشته است. سپس این مدل با توجه به پارامترهای اولیه مصالح به کار رفته در سد تحلیل گشته و نتایج حاصل از این تحلیل با نتایج کسب شده از ابزار نصب شده در سد مارون مقایسه شده است و به کمک این مقایسه تحلیل برگشتی انجام شده و پارامترهای واقعی مصالح به کار رفته در مناطق مختلف سد تخمین زده شده است.

در این مقاله عملکرد قاب های خمشی فولادی در سازه های بلند در حوزه نزدیک به گسل مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور قاب های خمشی 15 و 20 طبقه فولادی با شکل پذیری های معمولی، متوسط و ویژه توسط ضوابط لرزه ای موجود در آیین نامه های 3 - 2800 و طرح و اجرای ساختمان های فولادی (مبحث دهم) طراحی شده است. تحلیل استاتیکی غیرخطی برای تعیین پارامترهای عملکردی و ظرفیت دورانی اتصالات، و تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی به جهت تعیین سطوح عملکرد و میزان تغییرشکل اعضای سازه ای، تحت اثر زمین لرزه های حوزه دور و نزدیک، بر روی مدل های طرح شده انجام شده است. ماکزیمم های تغییرمکان طبقات، دریفت طبقات، تغییرمکان بام و برش پایه به نمایش درآمده اند. همچنین رفتار قاب های خمشی با شکل پذیری های مختلف با یکدیگر مقایسه شده و مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج تحلیل ها حاکی از آن است که تحت اثر زمین لرزه های حوزه نزدیک با پالس سرعت، با افزایش ظرفیت مقاطع و اتصالات به منظور کاهش تغییرشکل های اعضا و اتصالات، عملکرد بهتری در رفتار قاب های خمشی فولادی بلند مشاهده می شود.

در این مقاله ستون های دوجداره فولادی که با بتن پر می شوند و از خانواده ستون های CFT به شمار می روند، مورد ارزیابی قرار گرفته است. ستون های CFDST مزایایی از قبیل عدم نیاز به قالب بندی برای بتن ریزی، حمل و مونتاژ سریع و حفاظت سطح بتن از آسیب دارند. در مطالعه حاضر رفتار این نوع جدید از ستون ها با استفاده از روش عناصر محدود بررسی شده است. برای اطمینان از درستی مدلسازی عناصر محدود، نتایج تحلیل های عددی ستون های (CFDST) با نتایج آزمایشگاهی موجود مقایسه شده و از درستی مدلسازی، اطمینان حاصل شده است. همچنین اثر عوامل مختلف موثر از جمله لاغری ستون، مشخصه های هندسی مقطع، مشخصه های مکانیکی- مقاومتی مصالح به کار رفته مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج تحقیق حاضر نشان می دهند که این ستون ها نسبت به ستون های CFT دارای شکل پذیری و ظرفیت تحمل بار بیشتری بوده و همچنین اثر تنش تسلیم جداره ها و مقاومت فشاری بتن بر رفتار این ستون ها قابل ملاحظه است و همچنین مشخص شد که نسبت به ستون های CFT سبک تر و اقتصادی تر هستند.

آنالیز استاتیکی غیرخطی اغلب برای تعیین رفتار سازه در ناحیه غیرخطی استفاده می شود. این روش علاوه بر کارآیی و محاسنی که دارد، نقاط ضعفی هم دارد که ناشی از فرضیه های حاکم بر آن است که فرض می کند پاسخ سازه فقط توسط مود اصلی آن کنترل می شود و شکل این مود پس از ورود سازه به مرحله غیرخطی ثابت باقی می ماند که هر دوی این فرضیه ها تقریبی هستند، به خصوص در ساختمان های بلند که زمان تناوب طولانی دارند. به نظر می رسد که الگوهای بار ثابت مورد استفاده در این روش نمی توانند این تاثیرات را در نظر بگیرند. در این مقاله سعی می شود که با در نظر گرفتن الگوهای بار مختلف موجود در FEMA و همچنین معرفی روش MPA و در نظر گرفتن سه الگوی بار متناسب با سه موداول تغییر شکل سازه ها، اثرات مودهای بالاتر در مقایسه با روش های مرسوم آنالیز استاتیکی غیرخطی در FEMA در بالا بردن دقت پاسخ ها در مقایسه با آنالیز دینامیکی غیرخطی برای قاب های خمشی مورد بررسی قرار گیرند و برای بالابردن سرعت محاسبه در روش MPA یک روش میانگین گیری نمایی ارائه شده است.

در این تحقیق با استفاده از مدل سازی فیزیکی، تاثیر شیب اولیه سازه بر میزان سرریزی امواج نامنظم دریا از دیوارهای ساحلی توده سنگی شکل پذیر بررسی شده است. امواج تابیده شده به مدل سازه، نامنظم و طیف انرژی امواج به کار رفته JONSWAP بوده است (اجرا شده در فلوم موج مرکز تحقیقات حفاظت خاک و آبخیزداری وزارت جهاد کشاورزی). برای بررسی تاثیر شیب دیوارهای ساحلی، شیب های سازه ای 1:1.25، 1:2 و 1:2.5، مصالح لایه آرمور با دانه بندی D85/D15=1.82 و مقیاس مدل 1:20 در نظر گرفته شده است. در این تحقیق تعداد امواج تابیده شده به سازه 1000 موج بوده و در مجموع 57 آزمایش انجام شده است.نتایج به دست آمده از آزمایش ها پس از رسم نمودارها، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و تاثیر شیب اولیه سازه بر میزان سرریزی امواج بررسی شده است. نتایج بیانگر آن است که شیب اولیه تاثیر قابل توجهی بر میزان سرریزی از دیوارهای شکل پذیر ندارد، هر چند که با کاهش شیب اولیه سازه، دبی میانگین سرریزی امواج اندکی کاهش می یابد.

در این مقاله رفتار استاتیکی و لرزه ای یک سد خاکی (سد بیدواز) با هسته رسی مایل در پایان ساخت مورد بررسی و تحلیل عددی قرار می گیرد.تحلیل های عددی برای همان سد، ولی با فرض هسته قائم، تکرار شده است. مقایسه بین رفتار سد با هسته مایل و سد فرضی با هسته قائم در هر دو حالت قبل و بعد از زلزله انجام شده است. نتایج تحلیل به صورت مقایسه تغییرشکل ها، به ویژه در هسته سد ارائه خواهد شد. در مدلسازی عددی از مدل الاستوپلاستیک موهر- کولمب برای مصالح پوسته و هسته و از مدل الاستیک برای مصالح پی استفاده شده است. در این تحقیق با توجه به مطالعات لرزه خیزی انجام شده و انتخاب شتاب نگاشت مناسب، به ارزیابی و مقایسه تغییرشکل های دینامیکی سد با هسته رسی مایل و هسته رسی قائم پرداخته شده است. از نتایج به دست آمده از تحلیل استاتیکی می توان به بیشتر بودن مقادیر تغییر شکل و تنش در سد با هسته مایل در مقایسه با هسته قائم و فشار آب حفره ای در سد با هسته قائم در مقایسه با هسته مایل اشاره کرد. آنالیزهای حساسیت انجام شده برای زلزله با شتاب های متفاوت نشان از ایجاد تغییرشکل های زیاد و تمایل بیشتر به ناپایداری در سد با هسته مایل نسبت به سد با هسته قائم دارد.

در این تحقیق یک مدل تئوریک از سازه های جداسازی شده جرمی مورد مطالعه قرار گرفته است. مدل مورد مطالعه مدلی یک طبقه با دو درجه آزادی است. در ابتدا معادلات دینامیکی مدل مورد بحث ارائه و فرم همگن معادلات حل شده و مقادیر مشخصه شامل ضرایب میرایی و فرکانس های ارتعاش طبیعی سازه تعیین شده اند. پس از آن معادلات دینامیکی سازه مورد نظر تحت اثر زلزله های مختلف تحلیل شده و نتایج آن با یکدیگر مقایسه شده اند. حاصل کار مبین آن است که در سازه های مورد بحث امکان ایجاد نسبت میرایی بالاتر از محدوده خاصی میسر نیست. همچنین نشان داده شد که استفاده از میراگر غیر خطی از حساسیت رفتار سازه نسبت به تغییرات ثابت میرایی می کاهد و از این طریق امکان طراحی بهینه سازه های فوق را فراهم می کند. علاوه بر آن نشان داده شد که میراگرهای کنترلی نسبت به سایر میرا گرها می توانند سطوح عملکردی بالاتری را برای سازه فراهم سازند.

روش جامع برای تحلیل انواع دال های دو طرفه، روش قاب معادل است. در این روش، با توجه به غیر منشوری بودن مقاطع دال- تیرها و ستون ها، جداولی برای محاسبه ضرایب سختی، انتقال و لنگرهای گیرداری وجود دارد که برای ابعاد خاصی از مقاطع دال- تیرها و ستون ها و تنها برای بارگذاری یکنواخت در طول مشخصی کاربرد دارند. مقادیر این جداول، تقریبی بوده و محاسبات وقت گیری برای تحلیل یک دال را می طلبد. هدف از این مطالعه، تحلیل دقیق دال های دو طرفه با استفاده از روش قاب معادل با در نظر گرفتن همه تغییرات سختی در همه اعضاء و با بهره گیری از معادلات شیب- افت در قالب یک نرم افزار تهیه شده است. درستی این نرم افزار در قالب یک مثال استخراج شده از ادبیات فنی تحقیق شد. سپس در مثال دوم، نتایج تحلیل های دستی، نرم افزار تهیه شده و روش اجزای محدود (مورد استفاده در نرم افزارهای پرکاربرد در مهندسی عمران) با هم مقایسه شدند که نشان دهنده اختلاف هایی در نتایج لنگرهای تکیه گاهی است.

در این تحقیق رفتار لرزه ای دیوارهای خاکی مسلح شده با ژئوگرید و به طور خاص تغییر شکل لرزه ای آنها با آزمایش های مدل فیزیکی توسط دستگاه میز لرزه مورد مطالعه قرار گرفته است. با وجود این که رفتار لرزه ای دیوارهای خاک مسلح به خوبی درک نشده، دیوارهای خاک مسلح رفتار مناسبی در زلزله های اخیر در جهان نشان داده اند. بنابراین مطالعه آنها ضرورت دارد. بدین منظور تعدادی آزمایش مدل فیزیکی در شرایط مختلف از نظر طول و نوع ژئوگرید، تراکم خاک و تاثیر عمق مدفون انجام شده است. با توجه به مطالعات انجام شده می توان نتیجه گرفت طول مسلح کننده ها و تراکم خاک از مهم ترین عوامل تغییر شکل لرزه ای هستند. در این آزمایش ها دیده شد که اصطکاک بین ژئوگرید و خاک نیز نقش مهمی در کنترل تغییر شکل دارد. همچنین در صورت طراحی صحیح، دیوار رفتار مناسب و شکل پذیر خواهد داشت.

به منظور جمع بندی و اظهار نظر روشن تر درباره رانش خاک در حالت فعال و توزیع و نقطه اثر آن در شرایط بارهای سیکلی، مطالعات همزمان مدل های عددی و آزمایشگاهی مورد نیاز است. بدین منظور در این مطالعه رفتار خاک تحت بارهای استاتیکی و سیکلی در حالت حرکت انتقالی دیوار به کمک برنامه کامپیوتری FLAC بررسی شده و برای کسب اطمینان از صحت مدل، نتایج حاصل با نتایج مدل آزمایشگاهی ساخته شده در آزمایشگاه مکانیک خاک دانشکده عمران محیط زیست دانشگاه صنعتی امیرکبیر مقایسه شده است، سپس تاثیر مقدار، محل اثر، نوع سربار، مشخصات مکانیکی خاک و همچنین شرایط دیوار بر مقدار رانش، شکل توزیع آن و نقطه اثر آن بررسی شده است. افرایش بار و اعمال نزدیک تر آن به دیوار و کاهش مشخصات مکانیکی خاک، منجر به افزایش برایند رانش جانبی شده و این مقدار در حالت سیکلی نسبت به حالت استاتیکی مشابه، بیشتر است.

یکی از عوامل اصلی در طراحی دیوارهای حائل، تعیین رانش وارد بر آنها است. در این مقاله برای مطالعه رانش سکون خاک به دیوارهای حائل صلب، مجموعه خاک و دیوار توسط برنامه FLAC دو بعدی مدل سازی می شود. مدل عددی از لحاظ مشخصات هندسی و مکانیکی، با توجه به مدل فیزیکی ساخته شده در آزمایشگاه، تهیه شده و برای کنترل درستی عملکرد آن، نتایج مدل عددی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه می شود. سپس سربارهای سیکلی با دامنه و فرکانس های مختلف در فواصل متفاوت از دیوار، بر خاک ماسه خشک پشت دیوار اعمال می شود و شکل توزیع رانش وارد بر دیوار، مقدار نیروی برآیند و نقطه اثر آن مورد بررسی قرار می گیرد. تاثیر عوامل مختلف خاک و بارگذاری نیز بر رانش سیکلی مطالعه شده است. نتایج مدل نشان می دهد که توزیع رانش خاک به دیوار حائل تحت اثر سربار، غیر خطی است و مقدار رانش در حالت اعمال بار سیکلی در مقایسه با بار استاتیکی، به طور قابل ملاحظه ای افزایش پیدا می کند.

جریان حول اجسام، موضوعی است که سال ها مورد علاقه پژوهشگران مختلف بوده است. شکل مقطع پایه پلها روی جریان حول آن، نحوه تشکیل گردابه ها و شکست آنها در منطقه سکون و به تبع آن بر نیروهای نوسانی وارد به پایه اثرگذار است. در رابطه با دستیابی به شکل مناسب پایه که بتواند وقوع پدیده شکست گردابه را محدود کند، تحقیقات کمی انجام شده است. در پژوهش حاضر، از نرم افزار FLUENT، در حالت دوبعدی برای شبیه سازی جریان استفاده شده و میزان اثرگذاری شکل پایه روی الگوی شکل گیری جریان، بزرگی گردابه ها و پارامترهای شکست گردابه از جمله ضریب درگ و ضریب لیفت با در نظر گرفتن عدد رینولدز 105×2، بررسی شده است. جهت نزدیک شدن به شرایط جریان در عمل، اصابت مایل جریان به پایه نیز مورد بررسی قرار گرفته است. جهت تایید نتایج مدل عددی از یک مدل آزمایشگاهی استفاده شده و به صورت مشاهداتی، شکل جریان با نتایج مدل عددی مقایسه گردید. نتیجه ای که از این پژوهش به دست آمده نشان می دهد که شکل پایه مستطیلی با یک لبه گردشده و یک لبه تیزگوشه در حالتی که سمت گردشده پایه مقابل جریان قرار گیرد، در هر دو حالت اصابت مستقیم و مایل جریان، بهترین عملکرد را داشته و کمترین میزان نیروها را به پایه پل وارد می کند.

آمار و احتمال وقوع بیماری سرطان پوست با عوامل متعددی ارتباط دارد که بیشترین این عوامل توزیع مکانی غیر یکنواخت دارند. از سویی دیگر بیماری سرطان یک پدیده احتمالی است و حتی در شرایط مناسب آن نیز به طور حتم پیش نمی آید. در نتیجه مدل های زمین آماری گزینه مناسبی برای تحلیل مکانی این گونه بیماری ها هستند. در این تحقیق، یک مدل زمین آماری برای شبیه سازی گسترش مکانی بیماری طراحی و توسعه داده شده است. رابطه مکان- آماری ارائه شده، بیانگر عوامل مهم ایجاد بیماری به همراه درجه اهمیت آنها است. مدل توسعه داده شده می تواند به عنوان یک ابزار شبیه سازی وقوع بیماری و ابزار کمک به تصمیم گیری توسط مدیران مربوطه، به کار رود. به عبارتی دیگر، می توان با تغییر هر یک از عوامل و یا تغییر همزمان تعدادی از آنها به میزان دلخواه، نتیجه این گونه تغییرات را در میزان وقوع و توزیع مکانی بیماری ملاحظه و بررسی کرد.