مهندسی عمران فردوسی
سال:1396 | دوره:30 | شماره:1 (پیاپی 19) |تعداد مقالات:8

سرریزهای کنگره ای از سازه های هیدرولیکی مهم در جهت تنظیم سطح آب و کنترل جریان در کانال ها، رودخانه ها و مخازن سدها به شمار می آید. نظر به اینکه در بعضی از سدها فضای کافی برای تعریض آنها به منظور افزایش دبی عبوری وجود ندارد لذا استفاده از سرریز کنگره ای یکی از بهترین راه حل های ممکن است. درصورتی که سیکل های سرریز کنگره ای خطی در مخازن سدها روی یک انحنا قرار بگیرد طول تاج آن افزایش می یابد و شرایط جریان ورودی بهبود می یابد و منجر به افزایش ضریب آبگذری می شود. پژوهش آزمایشگاهی حاضر، روند تغییرات ضریب آبگذری برای شیب های مختلف دیواره پایین دست سرریز را مورد بررسی قرار داده است. بدین منظور دو سرریز کنگره ای با زاویه دیواره جانبی 6 و 11.25 درجه و برای هر کدام چهار شیب دیواره پایین دست مورد آزمایش قرار گرفته است. بر اساس آزمایش ها و نتایج به دست آمده مشاهده شد شیب دیواره پایین دست سرریز باعث کاهش ضریب آبگذری می شود که دلایل آن در این مقاله به تفصیل آورده شده است. نتایج حاصل به صورت روند تغییرات ضریب آبگذری برحسب نسبت ارتفاع جریان به ارتفاع سرریز ارائه شده است، همچنین روند تغییرات ضریب آبگذری به شیب های مورد بررسی ارائه شده است. به منظور استفاده طراحان این نوع سرریزها، رابطه ای برای تخمین ضریب آبگذری برای هر یک از شیب های مورد بررسی، ارائه شده است.

در این مقاله بااستفاده از آنالیز برگشتی حاصل از نتایج ابزاردقیق و به کمک روش عددی، به برآورد پارامترهای تاثیرگذار در روند طراحی عملیات پیش بارگذاری با خاکریز به همراه زهکش های قائم (PVDs) پرداخته شده است. بهعنوان مطالعه موردی، پروژه انبار نفت ماهشهر واقع در بندر ماهشهر درنظر گرفته شده است. برای کنترل نتایج محاسبات و عملکرد مناسب خاکریزها از ابزارهایی دقیق نظیر نشست سنج ها و پیزومترها که در تمامی نقاط خاکریز نصب شده اند، بهره گرفته شده است. نتایج نشان می دهد که پارامتر های آزمایشگاهی در نظر گرفته شده برای محاسبات اولیه نشست تحکیمی خاک کمتر از مقادیر واقعی اندازه گیری شده درنظر گرفته شده است. درنهایت مقادیر نشست تخمینی مخزن نفت مربوط در قبل و پس از بهسازی خاک مورد مقایسه قرار گرفته است که نتیجه حاصل حاکی از عملکرد مناسب عملیات پیش بارگذاری خاک در پروژه حاضر می باشد.

عملکرد صفحات مستطلیلی به علت تصادفی بودن بارهای وارده، خواص مصالح، ابعاد و شرایط تکیه گاهی ممکن است تغییر کند. در این مقاله، احتمال خرابی صفحات فلزی مستطیلی نسبت به شرایط تکیه گاهی مختلف با استفاده از یک روش اولین مرتبه قابلیت اعتماد بر اساس طول گام منتاهی تحت تابع عملکرد جابجایی، ارزیابی شده است. متغیرهای تصادفی مانند مصالح، بار وارده و ابعاد صفحات به کمک توابع احتمال نرمال، لوگ-نرمال در تحلیل قابلیت اعتماد در نظر گرفته شده است. یک طول گام متناهی در روش پیشنهادی قابلیت اعتماد با استفاده از قاعده امتداد جستجوی Armijo توسعه داده شده که علاوه بر سادگی، کارایی و توانمندی بالایی را دارد. نتایج نشان می دهد که کاهش ابعاد صفحه موجب کاهش احتمال خرابی شده و صفحات با شرایط تکیه گاهی دو انتها آزاد نسبت به صفحات با شرایط مرزی گیردار احتمال خرابی بالاتری را نشان داده اند. حداقل ضخامت صفحات با شرایط تکیه گاهی ساده جهت عملکرد مطلوب بر اساس تحلیل قابلیت اعتماد در حدود 300/ (محیط صفحه)، نتیجه شده است.

اتصالات ویژه پیش ساخته شامل راس هرمی یکی از نوآوری ها در زمینه اتصالات فولادی پیش ساخته می باشد که برای دقت در نصب و سرعت اجرا پیشنهاد شده است. در این مقاله به بررسی اندرکنش بین اتصال فرم سازه ای پیش ساخته مدولار فلزی و قسمت هرمی شکل پرداخته می شود. برای این منظور قسمت هرمی شکل با ابعاد مختلف در نرم افزار آباکوس که صحت سنجی آن توسط نتایج یک نمونه آزمایشگاهی صورت گرفته است مدل سازی می شود و تحت بارگذاری تناوبی بر اساس آیین نامه ATC-24 قرار می گیرد. نتایج نشان می دهد که تمامی نمونه ها قادر به تحمل دوران بیشتر از 0.01 رادیان در قسمت خطی و حداقل 0.06 رادیان بدون کاهش در مقدار نیروی قابل تحمل می باشند که نشان دهنده ظرفیت دورانی بالای این اتصال می باشد و همچنین بیانگر آن است که این فرم سازه ای جزء قاب های خمشی با شکل پذیری ویژه محسوب می گردد. بیشترین ظرفیت جذب انرژی مربوط به نمونه ای می باشد که قسمت هرمی شکل برروی صفحه اتصال ستون پایین و یک مقطع قوطی شکل برروی صفحه اتصال ستون بالا قرار داشته باشد. عدم استفاده از تکیه گاه جانبی در تیر، می تواند سبب پیچش در تیر و کاهش 42 درصدی مقاومت اتصال گردد.

مشاهده متن تحقیقات زیادی در تکنیک شناسایی خسارت در سازه ها بااستفاده از بهینه سازی تک هدفه انجام گردیده است. اخیرا، کاربرد روش های بهینه سازی چندهدفه موردتوجه محققان قرار گرفته است. از این رو، در این پژوهش با استفاده از الگوریتم های نوین بهینه سازی تکاملی چندهدفه و بیان توابع هدف سختی و شکل مودی به منظور شناسایی خسارت در تیر دوسرساده و در تیر دوسرگیردار پرداخته شده است. نتایج حاصل از تیر دوسرگیردار با نتایج تجربی دیگر محققان مقایسه گردیده است. نتایج نشان می دهد که روش پیشنهاد شده منجر به عملکرد مطلوب در موقعیت یابی و کیفیت سنجی خسارت می گردد.

مشاهده متن بتن پلاستیک، بتنی با مقاومت کمتر، شکل پذیری بالاتر و نفوذپذیری کمتر از بتن معمولی، یکی از روش های موثر برای کنترل تراوش سازه های آبی احداث شده روی پی های آبرفتی تغییر شکل پذیر می باشد. با توجه به تفاوت های رفتاری بتن پلاستیک نسبت به بتن های معمولی، اکثر مدل های رفتاری پیشنهادشده برای بتن های معمولی، توانایی بسیار محدودی در شبیه سازی رفتار تغییرشکلی مصالح بتن پلاستیک دارند و در اکثر موارد مدل ساده مورکولمب را برای این مصالح درنظر می گیرند. از این رو تعیین یک مدل رفتاری مناسبی که بتواند رفتار تنش-کرنش و کرنش حجمی-محوری مصالح بتن پلاستیک را به طور مناسبی پیش بینی نماید ضروری می باشد. در این مطالعه با استفاده از یک سری نتایج آزمون های سه محوری زهکشی شده بر روی مصالح بتن پلاستیک، رفتار مصالح با یک مدل الاستوپلاستیک که ویژگی های رفتاری سخت شوندگی و نرم شوندگی کرنشی مصالح در آن درنظر گرفته می شود بااستفاده از برنامه تفاضل محدود FLAC2D شبیه سازی شدهاست. بدین منظور با پیشنهاد توابع اصطکاک، چسبندگی و اتساع بسیج شده ویژه ای برای مدل رفتاری مذکور، سطح تسلیم و پتانسیل آن به گونه ای اصلاح شده است که قابلیت مناسبی در شبیه-سازی رفتار تنش-کرنش و کرنش محوری-حجمی بتن پلاستیک را در شرایط بارگذاری آزمون سه محوری زهکشی شده داشته باشد. نتایج این شبیه سازی نشان می دهد، مدل رفتاری اصلاح شده کارایی بسیار مناسبی را در شبیه سازی رفتار مصالح بتن پلاستیک دارد.

بررسی ظرفیت باربری جانبی شمع های تحت بارجانبی در مجاورت زمین های شیب دار و همچنین زمین های مسطح ازجمله موضوعات موردبحث در زمینه مهندسی شالوده های عمیق در دهه های اخیر می باشد. برآورد میزان سختی جانبی لایه های خاک، یا به شکل دیگر ضریب واکنش بستر جانبی، چالشی قدیمی در زمینه تشکیل منحنی های p-y تجربی (آزمایشگاهی) و تئوری بوده است. در این مقاله به کمک تحلیل های عددی صورت گرفته در نرم افزار تفاضل محدود سه بعدی FLAC3D اقدام به برآورد سختی جانبی خاک تابع عمق z در طول شمع های بتنی در عمق های مختلف در زمین های شیب دار و مسطح و در انواع خاک های چسبنده، اصطکاکی (دانه ای) و مختلط از نوع c - شده است. به منظور برآورد سختی جانبی خاک در عمق های مختلف به کمک این روش عددی، منحنی های p-y در عمق های مختلف در طول شمع بتنی با مقطع دایروی تحت بارگذاری جانبی استاتیکی تا حد تسلیم خاک استخراج شده است. از چندجمله ای درجه ششم برای تقریب رابطه مابین سختی جانبی خاک و پارامترهای بدون بعد مشخصه های هندسی و مقاومتی خاک، شمع و فصل مشترک شمع-خاک استفاده شده است که برای مولفه چسبندگی خاک به چندجمله ای درجه چهار کاهش یافته است. در پایان مقاله به منظور صحت سنجی روش عددی استخراج منحنی های p-y در این تحقیق، تعدادی آزمایش های معتبر بارگذاری جانبی شمع باروش تحقیق حاضر، مورد بررسی قرار گرفته اند و منحنی های بار- تغییرمکان سر شمع برای آنها محاسبه شده است. نتایج صحت سنجی، توافق خوبی مابین نتایج آزمایش ها و روش عددی تحقیق حاضر به دست می دهد.

در این تحقیق حل بسته اندرکنش سد و مخزن بااحتساب اثر ویسکوزیته سیال مخزن و جذب انرژی توسط رسوبات کف مخزن تحت بارهای هارمونیک ارائه می گردد. بدین منظور معادلات حاکم بر محیط مخزن و سد در محدوده فرکانس حل و با تغییر پارامترهای مختلف، پاسخ فشار هیدرودینامیکی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که درنظر گرفتن لزجت سیال باعث پیچیده تر شدن روابط می شود، پاسخ ها به مقدار لزجت، میزان ضریب جذب کف مخزن، پریود تحریک و نیز پریود طبیعی سیستم سد-مخزن وابسته است، با افزایش مدول الاستیسیته سد، تغییر مکان تاج سد و فشار هیدرودینامیک مخزن کاهش می یابد.