مهندسی عمران فردوسی
سال:1397 | دوره:31 | شماره:2 (پیاپی 22) |تعداد مقالات:9

در این پژوهش به بررسی نیاز لرزه ای سازه های مرکب RCS تحت زلزله های حوزه نزدیک گسل پرداخته شده است. به همین منظور تعداد 5 قاب خمشی مرکب RCS با شکل پذیری متوسط و در طبقات 4، 7، 10، 15 و 20 و 5 دهانه 5 و 7 متری طراحی شد و سپس تحلیل دینامیکی غیرخطی توسط نرم افزار OpenSees بر روی سازه ها انجام شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که جابجایی طبقات تحت زلزله های نزدیک گسل بیشتر از زلزله های حوزه دور می باشد به نحوی که با افزایش ارتفاع سازه، اختلاف میان آنها کاهش می یابد. سازه های بلند مرتبه دهانه 7 متری در طبقات تحتانی و فوقانی زاویه دریفت ناشی از دور از گسل بیشتر از زاویه دریفت نزدیک گسل است.

افزایش قابل ملاحظه فشار های آب منفذی هسته حین ساخت سدهای خاکی می تواند منجر به بروز پدیده ی شکست هیدرولیکی هنگام آبگیری سد گردد. لذا اطلاع کامل از الگوی ایجاد اضافه فشار آب حفره ای در هسته سد امری ضروری می باشد. در تحقیق حاضر با بکارگیری روش المان محدود در تحلیل همبسته سدهای خاکی، مقادیر فشار آب منفذی و تغییرمکان های ایجاد شده حین ساخت سد درونگر با استفاده از کد نگاشته شده در محیط فرترن برآورد گردیده و نتایج با داده های ابزاردقیق مقایسه شده اند. درنهایت با استفاده از آنالیز بازگشتی مقدار واقعی نفوذپذیری هسته ونسبت نفوذپذیری افقی به قائم مشخص شده است.

در این تحقیق، معادلات انتگرالی تضعیف شده جهت محاسبه فرکانس های طبیعی ارتعاش سازه های بلند دارای جرم و سختی متغیر در ارتفاع و تحت تاثیر نیروی محوری ارائه شده است. معادله دیفرانسیل حاکم بر ارتعاش آزاد یک تیر کنسول غیرمنشوری با سختی برشی و سختی خمشی و تحت تاثیر نیروی محوری، از طریق چهار مرتبه انتگرال گیری پی در پی به فرم تضعیف شده ی آن تبدیل شده است. با تقریب تابع مد شکل ارتعاش توسط یک سری توانی، معادله انتگرالی به یک دستگاه معادلات جبری خطی تبدیل شده است. در نهایت با محاسبه جواب غیر بدیهی دستگاه معادلات، فرکانس های طبیعی ارتعاش سازه بلند بدست آمده است. سازه مورد نظر در نرم افزار SAP-2000 مدل سازی شده و نتایج تحلیل به کمک روش ارائه شده، نتایج مدل سازی در نرم افزار و همچنین نتایج بدست آمده از روش های سایر محققین با یکدیگر مقایسه شده است.

یکی از روش هایی که اخیرا برای مقاوم سازی و بهسازی لرزه ای اعضای سازه های بنایی و بتنی متداول شده است، استفاده از انواع الیاف پلیمری (FRP) است. از جمله مسائل مهم در تقویت دیوارهای بنایی توسط FRP، جداشدگی ورقه های مذکور از سطح دیوار می باشد. در این تحقیق به بررسی تاثیر روش های آماده سازی سطح دیوار بر ظرفیت باربری و شکل پذیری دیوارهای بنایی تقویت شده با ورقه های FRP پرداخته شده است. برای اتصال صفحات تقویتی به سطح دیوار، از روش های نظیر سوراخ زنی، شیار زنی، آماده سازی سطحی و میخ گذاری استفاده شده است. در این تحقیق، 11 نمونه دیوار بنایی ساخته شده و تحت بارگذاری کشش قطری قرار گرفته اند. نتایج نشان می دهد که شکل پذیری نمونه های تقویتی نسبت به نمونه های بدون تقویت تا حدود 110 درصد افزایش یافته است.

استفاده از ستون های سنگی در افزایش ظرفیت باربری خاک های ضعیف یکی از روش های متداول در بهسازی خاک ها می باشد. در این تحقیق با استفاده از آزمایش های بزرگ مقیاس ظرفیت باربری ستونهای سنگی شناور در دو حالت مسلح و غیر مسلح مورد بررسی قرار گرفته است. ستونهای سنگی مورد استفاده در این تحقیق دارای قطر60 میلی متر با طول 200 و350 میلی متر و قطر80 میلی متر با طول 400 میلی متر بوده و در تسلیح آنها از ژئوتکستایل بافته نشده استفاده شده است. نتایج بیانگر آن است که افزایش قطر و طول ستون سنگی و همچنین استفاده از ژئوتکستایل به عنوان غلاف ستون سنگی باعث افزایش ظرفیت باربری ستون سنگی شده است. افزایش قطر ستون سنگی موثرتر از افزایش طول آن است درواقع بهتر است به جای استفاده از ستون سنگی با طول زیاد و قطر کم، از ستون سنگی با قطر زیاد و طول مناسب استفاده نمود (نسبت طول به قطر بیشتر از 5). با استفاده از غلاف ژئوتکستایل نسبت تمرکز تنش در ستون سنگی افزایش یافته و ظرفیت باربری افزایش پیدا میکند. مسلح نمودن ستون سنگی با قطر بیشتر، موثرتر از مسلح نمودن ستون سنگی با طول بیشتر است.

یکی از روش های پیشنهادی برای کاهش وزن سازه ها، معرفی فضاهای خالی در سازه است. این موضوع ایده ی اولیه شکل گیری بهینه سازی توپولوژی است. یکی از مشکلاتی که در مسائل بهینه سازی توپولوژی با المان های چهارضلعی مشاهده می شود، مسئله ی ایجاد پدیده ی شطرنجی است. به طورکلی گسسته سازی که تخمین بهتری از دامنه پیوسته ارائه دهد، ایجاد پدیده ی شطرنجی را کاهش می دهد. یک راهکار برای جلوگیری از پدیده ی شطرنجی در مسائل بهینه سازی توپولوژی استفاده از المان های چندضلعی است. در این مقاله، دو مثال با دامنه طراحی محدب و غیر محدب برای بررسی کاربرد المان های چندضلعی غیریکنواخت در بهینه سازی توپولوژی چندهدفه تحلیل شده و نتایج نشان دهنده کاهش زمان محاسبات و بهبود نمودار پارتو با المان غیریکنواخت می باشند.

بتن خودتراکم از بتن های نوین پر کاربرد در دو دهه اخیر می باشد. هدف از پژوهش حاضر، ارائه روشی جدید برای ارائه نسبتهای بهینه و مناسب مصالح مصرفی بتن خودتراکم می باشد، بطوریکه ضمن حداقل نمودن هزینه ساخت یک متر مکعب بتن، مقاومت فشاری حداکثر نیز حاصل گردد. روش پیشنهادی یک روش تحلیلی می باشد. در این روش با استفاده از مفاهیم بهینه سازی نظیر تابع لاگرانژین و شرایط کان – تاکر و معرفی رابطه خاصی برای مقاومت فشاری بتن، بدون نیاز به محاسبات رایانه ای و براساس یک روش کاملا تحلیلی نسبتهای بهینه ای برای طرح اختلاط بتن ارائه می گردد. روش پیشنهادی یک روش عمومی می باشد و برای انواع بتن کاربرد دارد، ولیکن به منظور معرفی آن، برای بتن خودتراکم با مقاومت بالای حاوی خاکستر بادی مورد استفاده قرار گرفته است. بدین منظور در ابتدا مدل بهینه سازی طرح اختلاط بتن که تاثیر نتایج آزمایشگاهی در آن لحاظ گردیده است توسعه داده می شود. سپس با استفاده از یک آلگوریتم بهینه سازی تحلیلی، طرح اختلاط بهینه بتن با مقاومت مورد نظر بدست می آید. نتیجه بهینه سازی مشخص نمود که با استفاده از روش پیشنهادی می توان نسبتهای بهینه ای برای طرح اختلاط بتن های خودتراکم با مقاومت بالا ارائه نمود به نحوی که با حداقل مقادیر آب و مواد سیمانی تولید گردیده و هزینه تولید بتن نیز کمترین مقدار را داشته باشد.

در این پژوهش تاثیر الگوی بارگذاری گسترده جانبی مستطیلی، مثلثی و ذوزنقه ای بر موقعیت بهینه مهار بازویی و کمربند خرپایی با استفاده از معیار انرژی مورد بررسی قرار گرفته است. اثر سیستم مهار بازویی، کمربند خرپایی بر هسته مهاربندی به صورت فنر پیچشی در محل قرارگیری مهاربازویی و کمربند خرپایی درنظر گرفته شده است. محل بهینه ی فنر، با ماکزیمم شدن انرژی جذب شده توسط فنر بدست می آید. موقعیت بهینه ی مهار بازویی و کمربند خرپایی تحت تاثیر سه نوع الگوی بارگذاری جانبی برای سازه ای با یک، دو، سه و چهار مهار بازویی و کمربند خرپایی محاسبه شده است. نتایج حاصله با استفاده از روش پیشنهادی با نتایج بدست آمده از آنالیز کامپیوتری، برای یک ساختمان بلند 60 طبقه مقایسه شده است. نتایج بدست آمده بیانگر دقت قابل قبول روش پیشنهادی می باشد که به تخمین خوبی از پاسخ سازه واقعی منجر می گردد.

بتن سبک به واسطه ویژگی های خاص خود ازجمله سبک سازی سازه ها حائز اهمیت می باشد. این مقاله تاثیر میکروسیلیس و نانوسیلیس را روی خواص مکانیکی بتن الیافی حاوی سبکدانه اسکوریا مورد ارزیابی قرار می دهد. میکروسلیس و نانوسیلیس در مقادیر مختلف جایگزین وزنی سیمان شده است. مقدار مصرف الیاف فولادی و پلی پروپیلن با نسبت های حجمی و طول به قطر مختلف، متفاوت می باشد. در این مطالعه هفده طرح مختلف تحت آزمایش های مقاومت مکانیکی و جذب آب و وزن مخصوص قرار گرفتند که نتایج به دست آمده درصد جایگزینی بهینه میکروسیلیس و نانوسیلیس را به ترتیب 10 و 3 درصد و تاثیر الیاف فولادی را بهتر از الیاف پلی پروپیلن بر خواص مکانیکی بتن سبک نشان می دهد.