مهندسی عمران و نقشه برداری
سال:1390 | دوره:45 | شماره:1 |تعداد مقالات:13

هدف از مطالعه حاضر،‏ بررسی رفتار مکانیکی {تنش - کرنش و تغییر حجم} خاک های دانه ای با توجه به فرآیندهای فیزیکی داخلی آنها در مقیاس ذره است. برای این منظور از مدل سازی دوبعدی آزمایش سه محوری فشاری زهکشی شده با روش المان های مجزا استفاده شده است. برنامه DEM-2D برای مدل سازی این آزمایش ها بر اساس فرمولاسیون روش المان های مجزا انتخاب شد. آزمایش های عددی در حالت دومحوری بر روی نمونه هایی با نسبت تخلخل ها و فشارهای همه جانبه مختلف در شرایط زهکشی شده انجام شده و نتایج حاصل از این تحلیل ها با نتایج حاصل از مطالعات آزمایشگاهی گذشته مقایسه شده است.

ضریب نفوذپذیری مشخصه ‏ای از بتن است که به وسیله آن می ‏توان میزان سهولت یا صعوبت عبور سیال از داخل بتن را به دست آورد. کاهش نفوذپذیری به عنوان کلید پایایی بتن شناخته شده است. در این مقاله،‏ میزان نفوذپذیری بتن با آزمایش تعیین ضریب نفوذپذیری بتن در مقابل گاز اکسیژن به روش Cembureau مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین نتایج به دست آمده از این آزمایش برای بررسی بهتر،‏ با نتایج حاصل از آزمایش های نفوذ آب و مقاومت الکتریکی مقایسه گردیده است. به این منظور،‏ از 4 طرح مخلوط استفاده گردید. این طرح ها شامل یک طرح شاهد و سه طرح حاوی دوده سیلیسی با درصدهای جایگزینی 5،‏ 10 و 12.5 بودند و نسبت آب به مواد سیمانی و عیار مواد سیمانی به ترتیب برابر با 0.4 و 400 کیلوگرم در مترمکعب نگاه داشته شد. مقایسه نتایج به دست آمده از انجام آزمایش ها نشان داد که اولا دوده سیلیسی مشخصات پایایی بتن را بهبود می بخشد و همچنین آنکه نتایج به دست آمده از نفوذ گاز با نتایج به دست آمده از آزمایش نفوذ آب همبستگی مناسبی دارد.

بارهای موضعی یکی از چندین نوع بارگذاری بوده که می تواند باعث بروز ناپایداری و گسیختگی تیرورق ها شود. عوامل مهم و موثر در ناپایداری از قبیل کمانش جان و بال و ایجاد لهیدگی در محل اتصال بال به جان باعث پیچیده شدن رفتار تیرورق ها می شود. روابط پیشنهاد شده کنونی بر اساس نتایج حاصل از آزمایش و به صورت نیمه تجربی بوده و خطای حداکثری در حدود 20 درصد داشته است. تحلیل به روش اجزای محدود نیز به همان دلایل ذکر شده همواره با مشکل و خطا همراه بوده است. در این پژوهش از شبکه های عصبی برای تخمین مقاومت نهایی تیرورق های تحت اثر بارهای موضعی استفاده شده است. برای آموزش شبکه،‏ نتایج آزمایش های موجود مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان می دهد که خطای حداکثر 11 درصد بوده که در مقایسه با سایر روش ها و موارد مشابه از دقت بالاتری برخوردار است.

تثبیت بسترهای سست و نیز لایه های زیراساس و اساس با افزودن مواد تثبیت کننده از فنون رایج راهسازی است. امروزه علاوه بر مواد تثبیت کننده متعارف سیمانی (آهک و سیمان) مواد شیمیایی و معدنی مختلفی جهت اصلاح خاک ها تولید و عرضه می شود که لازم است در هر پروژه میزان اثربخشی و نحوه کاربرد آنها مورد آزمایش قرار گیرد. در این تحقیق با انجام آزمایش های شناسایی،‏ حدود اتربرگ،‏ تراکم،‏pH ،‏ تورم،‏CBR ،‏ تک محوری و تصویر میکروسکوپ الکترونی اثر تثبیت کننده آهک و ماده ای یونی با نام تجاریRRP  و دو ماده پلیمری با عناوینZAM I  و ZAM II بر روی خاک بستر راه کرمان - زنگی آباد مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است.نتایج آزمایش تک محوری حاکی از آن بود که افزودن پلیمرها موجب افزایش سریع و بسیار زیاد مقاومت نمونه ها می شود،‏ اما پس از غوطه ور شدن،‏ این مقاومت به چند صدم مقدار اولیه کاهش می یابد. افزودن درصدهای مختلف RRP اثر قابل ملاحظه ای بر مقاومت این خاک نداشته،‏ و در تثبیت با آهک بیشترین مقاومت با افزودن 2% از این ماده به دست آمده است. بر اساس نتایج آزمایش تورم و تصویر میکروسکوپ الکترونی احتمال شکل گیری کانی های اترینگایت در جریان تثبیت با آهک ضعیف به نظر می رسد.

در این تحقیق یک روش جدید عددی انتگرال گیری زمانی برای حل معادله دیفرانسیل حرکت پیشنهاد می شود. با افزایش مرتبه تغییرات شتاب در هر گام زمانی نسبت به روش های کلاسیک،‏ یک روش جدید انتگرال گیری با دقت بالا و بدون شرط پایدار معرفی شده است. در سازه های چند درجه آزادی برای میرا کردن اثر مدهای مصنوعی از پاسخ سازه بایستی از یک الگوریتم انتگرال گیری با میرایی عددی استفاده شود. در روش پیشنهادی مدهای غیر واقعی و مصنوعی از پاسخ سازه فیلتر می شود. همچنین معادله تعادل به صورت دقیق هم در ابتدا و هم در انتهای گام زمانی ارضا می شود. مرتبه همگرائی روش پیشنهادی عدد دو می باشد. برای ارزیابی دقت روش پیشنهادی،‏ اتلاف و پراکندگی عددی اندازه گیری شده و با سایر روش های کلاسیک مقایسه شده است.

سکوی اسپار،‏ نمونه ای از یک سازه حجیم است که برای استخراج مواد نفتی در اعماق زیاد بسیار مناسب می باشد. با توجه به ابعاد بزرگ این سکو ،‏ روابط موریسون به منظور برآورد نیروهای وارد بر سازه و همچنین تحلیل های دینامیکی صادق نیست،‏ بر این اساس در این مقاله،‏ نیروی موج وارد بر سکوی اسپار و همچنین ضرائب هیدرودینامیکی میرایی و جرم اضافه،‏ در شش درجه آزادی به وسیله تئوری تفرق محاسبه شده است. موج برخوردی،‏ خطی و هارمونیک در نظر گرفته شده است و روش عددی که به منظور حل توابع پتانسیل امواج تفرق و تابش استفاده شده است،‏ روش عددی تفاضل محدود می باشد. نتایج به دست آمده نشان داد که مدل تهیه شده با دقت خوبی قادر به برآورد نیروی امواج و ضرائب هیدرودینامیکی برای سکوی اسپار با در نظر گرفتن پدیده تفرق می باشد.

در این پژوهش اثر پارامتر حالت در مدل های رفتاری الاستو پلاستیک در بهبود پیش بینی رفتار ماسه ها با استفاده از برنامه کامپیوتری DIANA-SWANDYNE II نشان داده شده است. برای این کار از نتایج آزمایشات سانتریفوژ با مقیاس 50g که در پروژه VELACS انجام شده،‏ استفاده شده است. رفتار مکانیکی مدل سانتریفوژ در حین بارگذاری زلزله با استفاده از مدل رفتاری Pastor & Zienkiewicz Mark III و اصلاح آن با در نظر گرفتن پارامتر حالت لحظه ای تعیین و با مقادیر واقعی اندازه گیری شده در آزمایشگاه مقایسه شده اند. نتایج به دست آمده نشان می دهد که استفاده از پارامتر حالت لحظه ای می تواند اثر قابل توجهی را در بهبود پیش بینی تغییر شکل،‏ فشار آب حفره ای و نیز شتاب حاصل از زلزله داشته باشد.

یکی از روش های متداول مقاوم سازی ساختمان های بتن مسلح،‏ اضافه کردن میانقاب های بتنی درجا است. در زمان مقاوم سازی این ساختمان ها،‏ قرار گرفتن بازشو های در و یا پنجره در محل میانقاب ،‏ اجتناب نا پذیر خواهد بود. در این مقاله ابتدا میانقاب های دارای بازشویی که تحت بارگذاری چرخه ای آزمایش شده بودند،‏ به کمک برنامه کامپیوتری PERFORM-3D مدل می شوند. پس از تایید المان استفاده شده و خصوصیات رفتاری در نظر گرفته شده برای آن،‏ اثر این نوع میانقاب ها بر رفتار قاب های خمشی بتن مسلح بررسی شده است. نتایج این بررسی ها نشان می دهد که افزودن میانقاب به قاب های بتنی،‏ سختی و مقاومت آنها را بطور قابل ملاحظه ای افزایش می دهد. همچنین مشخص شده است که حالات مختلف قرارگیری بازشو ها در نحوه رفتار قاب ها،‏ اثرات قابل توجهی دارد. یکی از قاب ها،‏ که شامل میانقاب هایی است که بازشوی آنها در وسط دهانه و در کل ارتفاع طبقه قرار دارد،‏ نسبت به سایر قاب ها که دارای میانقاب هایی با طول مشابه هستند ولی بازشو های آنها در کنار ستون قرار دارد،‏ سختی،‏ مقاومت و شکل پذیری بهتری نشان داده است.

ساختمان های بتنی که در سال های قبل از 1340 ساخته شده اند،‏ با استفاده از میلگرد ساده مسلح شده اند. از آنجا که میلگرد ساده پیوستگی مناسبی با بتن ایجاد نمی کند،‏ رفتار اینگونه ساختمان ها بویژه در برابر بارهای لرزه ای،‏ مورد شک و تردید است. اگر چه تعدادی آزمایش در مورد این نوع تیرها وجود دارد،‏ ولی مدل فیزیکی و مکانیک رفتار آن مبهم است و در مراجع معتبر و شناخته شده سخن زیادی از آن به میان نیامده است. تغییر مکان های تیرهای مسلح به میلگرد ساده از سه مولفه اساسی خمش،‏ لغزش و برش تشکیل شده است. در این مقاله سعی شده است یک مدل مبتنی بر مفصل پلاستیک برای رفتار خمشی و نیز از یک مدل برای لغزش میلگرد ساده در بتن ارائه و توسعه داده شود. با توجه به نتایج آزمایشگاهی بر روی سه نمونه تیر،‏ مدل تئوریک با نتایج آزمایشگاهی مقایسه و تائید شده است. بر اساس نتایج به دست آمده سختی موثر تیرهای بتنی مسلح به میلگرد ساده برابر 0.22 سختی مقطع ترک نخورده می باشد. همچنین میزان شکل پذیری این نوع اعضا در حدود 4.5 است. این خواص به نسبت فولاد طولی،‏ نسبت ابعاد مقطع و آرایش فولادگذاری عضو وابسته است که در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفته است.

در برخی موارد پرش های هیدرولیکی بر روی پله های منفی درون حوضچه های آرامش سدها ایجاد می شوند. در مقاله حاضر به بررسی هیدرولیکی و هیدرودینامیکی پرش هیدرولیکی بر روی پله منفی پرداخته شده است. برای انجام آزمایش ها از کانالی به عرض 0.47 m، و طول 6 m استفاده شده است. ارتفاع پله های مورد استفاده در انجام آزمایش ها 2.5, 4, 7 cm بود. پارامترهای متغیر در مطالعات هیدرولیکی عبارتند از: 1. عدد فرود جریان بالا دست 2. نسبت عمق ثانویه پرش به عمق ابتدایی پرش 3. نسبت ارتفاع پله به عمق ابتدایی پرش. با تغییر شرایط جریان خروجی از زیر دریچه،‏ ارتفاع پله و عمق پایاب شکل های مختلفی از پرش هیدرولیکی بر روی پله ایجاد می شود. در مطالعات هیدرولیکی نمودارهایی برای تعیین نوع پرش تشکیل شده بر روی پله ارایه شده است و در ادامه این مطالعات بررسی در مورد مقادیر ضریب تصحیح کننده فشار انجام شده است. برای انجام مطالعات هیدرودینامیکی از دستگاه PIV استفاده شده است. این دستگاه توانایی برداشت همزمان میدان جریان را دارد. انجام مطالعات هیدرودینامیکی که شامل بررسی میدان جریان متوسط جریان و بررسی پارامترهای آشفتگی میدان جریان می باشد به دلیل محدودیت های استفاده از دستگاه PIV تنها برای دو پرش مواج و یک پرش نوع A انجام شده است.

در این مقاله سعی در به کارگیری تبدیل موجک در حل معادله خطی اسکالر موج تحت شرایط مرزی واقعی (مسائل اندرکنش خاک و سازه) بوده است. وجود قدرت تحلیل تحت دقت های متفاوت (وضوح متفاوت)،‏ قدرت تشخیص رفتارهای محلی و وجود الگوریتم های وفقی در ذات روش (برخلاف روش های عددی مرسوم مانند روش اجزاء محدود و روش تفاوت های محدود) با الگوریتم های سریع (تبدیل اپراتور مشتق به ماتریس های نواری) و در نتیجه افزایش سرعت محاسبات در عین حفظ دقت مورد نظر از مزیت بزرگ حل در فضای تبدیل یافته موجک است.

جمع آوری داده ها یکی از زمانبرترین و پرهزینه ترین فعالیت های مربوط به علوم زمینی است. یکپارچه سازی مجموعه داده ها کمک بسیاری در کاهش هزینه جمع آوری داده ها می نماید. لذا توسعه الگوریتم تناظریابی به منظور یکپارچه سازی داده ها،‏ بهنگام سازی و افزایش دقت آنها ضروری است. هدف در این تحقیق طراحی و توسعه یک سیستم نیمه اتوماتیک جهت انجام تناظریابی بین دو مجموعه داده برداری است. الگوریتم طراحی شده،‏ عملکرد مغز انسان را در برخورد با یک مساله تناظریابی شبیه سازی می کند. نتایج اولیه آزمون سیستم امیدوار کننده می باشد. تعیین میزان دقت سیستم و کارایی دقیق آن نیازمند تحقیقات بیشتری است.