مهندسی عمران فردوسی
سال:1388 | دوره:21 | شماره:1 |تعداد مقالات:10

در هنگام ایجاد ترک نرمی سازه افزایش می یابد. افزایش نرمی باعث زیاد شدن تغییر مکان ها خواهد شد. در این مقاله، یک جزء سه پهلو دارای ترک میانی رابطه سازی خواهد شد. اساس رابطه سازی این جزء بر روی افزایش نرمی ناشی از ترک خوردگی گذاشته شده است. برای رابطه سازی، ابتدا رابطه میان نرخ رهایی انرژی و ضریب شدت تنش در مکانیک شکست استفاده می شود و مقدار انرژی ناشی از ترک خوردگی حساب می شود. در ادامه، درایه های ماتریس نرمی اضافی ناشی از ترک خوردگی، در یک دستگاه مستقل نیرویی، به دست می آید. ماتریس مزبور، به نرمی پیش از ترک خوردگی افزوده می شود. با بهره جویی از ماتریس های مبدل نیرویی و نرمی، ماتریس سختی جزء ترک خورده برای مساله مستوی حساب می گردد. ماتریس سختی به دست آمده از این روش، میزان کاهش سختی ناشی از ترک خوردگی را در ماتریس سختی جزء سالم وارد کرده است.

هدف اصلی مطالعه حاضر، شناسایی پتانسیل های ترانزیت هوایی کشور در بخش پروازهای عبوری و برآورد میزان تقاضای انحراف یافته از مسیرهای هوایی کشور به سایر مسیرهای جایگزین می باشد. پس از تعیین محدوده مورد مطالعه و ناحیه بندی آن، سه پایگاه اطلاعاتی ویژه به منظور انجام بررسی های آماری ایجاد شد. نمونه های آماری گردآوری شده در این پایگاه ها، عمدتا مربوط به بازه زمانی 20 الی 27 ماه می سال 2002 میلادی است. دلیل اصلی انتخاب بازه زمانی یک هفته ای، دوره تکرر پروازهای منظم در سطح جهان می باشد. 11 زوج ناحیه مختلف به عنوان پتانسیل کشور در ترانزیت هوایی شناسایی شد. نتایج نشان دادند که علی رغم کوتاهی مسیرهای هوایی کشور در بین زوج نواحی موثر شناسایی شده، کمتر از چهل درصد از پروازهای قابل عبور، وارد این مسیرها شده و مابقی جذب مسیرهای موازی و به ویژه آسمان جنوب خلیج فارس می شوند. پس از تشکیل جداول دسته بندی شده متقاطع، نقش خطوط هواپیمایی مختلف بر اساس سهم پتانسیل های آشکار از مجموع کل پتانسیل مربوط به هر یک از آنها در آسمان کشور ارزیابی شد. همچنین در این پژوهش تحلیل آماری داده های گروه بندی شده با استفاده از مدل های لگاریتم - خطی انجام شد و با استفاده از این مدل ها، فرضیه صفر اثرات متقابل ترکیبی بررسی شد. نتایج برازش این مدل ها بر جداول دسته بندی شده متقاطع، به وضوح نقش موثر متغیر دسته بندی شده شرکت های هواپیمایی مختلف را در بازار ترانزیت هوایی کشور نشان می دهد. در مرحله بعدی، با استفاده از آزمون آماری «t» یک طرفه گروه بندی شرکت های هواپیمایی مختلف بر اساس درآمدهای ارزی از دست رفته کشور انجام شد. در ادامه، در این رویکرد، اولویت بندی مسیرهای هوایی بین المللی کشور، از نظر حجم تردد عبوری و توزیع زمانی تقاضای موجود در هر یک از آنها تعیین شد. همچنین با توجه به اختلاف برآورد شده موجود مابین پتانسیل های آشکار در آسمان کشور با کل پتانسیل موجود، شامل پتانسیل های آشکار و پنهان، راه کارهایی به منظور تبدیل سطح پنهان پتانسیل به سطح آشکار ارائه گردید.

پیش بینی و تخمین بار رسوب رودخانه ها، در مدیریت رودخانه ها و مخازن سد ها در پروژه های آبی از اهمیت بالایی برخوردار است. با توجه به پیچیدگی پدیده رسوب و عدم توانایی تعیین دقیق معادلات حاکم، به خاطر وجود پارامتر های مختلف و تاثیر تغییرات مکانی و زمانی شرایط هیدرولوژیکی حوضه آبریز و مشکلات ناشی از تعیین تاثیرات آنها، محققان به استفاده از مدل های جعبه سیاه، نظیر شبکه های عصبی مصنوعی، روی آورده اند. در این مقاله در مورد کارایی این شبکه ها در تخمین و پیش بینی بار معلق رودخانه ها، مطالعاتی انجام گرفته است. در شبکه های ایجاد شده، در انواع تقسیم بندی مجموعه داده ها، انواع ترکیبات ورودی شبکه، تعداد لایه های شبکه، تعداد نورون های لایه های ورودی و مخفی شبکه و ... تحقیقاتی انجام گرفته است. در مدل های طراحی شده با دادن سری زمانی دبی جریان و غلظت بار معلق در زمان های قبل، می توان غلظت بار معلق در زمان آینده را پیش بینی نمود. برای افزایش کارایی مدل ها، از تکنیک توقف زودهنگام (Early Stopping) استفاده شده و در نهایت برای ارزیابی نتایج، مقایسه ای با روش مرسوم منحنی سنجه رسوب نیز انجام گرفته است. نتایج، نشان دهنده برتری مدل های شبکه عصبی بوده است.

روش وینکلر، یکی از روش های معمول و شناخته شده در طراحی شالوده ها و روسازی جاده ها می باشد و امروزه با وجود مدل های رفتاری پیشرفته، این روش هنوز هم رایج ترین مدل مورد استفاده در بین طراحان است. اما مساله اساسی در استفاده از این روش، تعیین مقدار عددی ضریب عکس العمل بستر (ks) می باشد و از آن جایی که این ضریب از عوامل متعددی متاثر می گردد، تخمین مقدار آن یکی از مسائل پیچیده و خطاآمیز در مکانیک خاک، محسوب می شود. روش های گوناگونی به منظور تخمین مقدارks ، از زمان پیدایش این مدل تاکنون، توسط محققین معرفی شده است. در این تحقیق، دقت و صحت روش های متفاوت تعیین ضریب عکس العمل بستر در پیش بینی مقادیر نشست از طریق مقایسه با مقادیر متناظر حاصل از مدل های رفتاری پیشرفته، توسط نرم افزار های Safe وPlaxis  بررسی می شود و مشخصات ژئوتکنیکی محوطه ای واقع بر روی مارن تبریز به عنوان اطلاعات پایه انتخاب شده است. نتایج، حاکی از آن است که مدل خاک نرم، مدل رفتاری حاکم بر مارن تبریز می باشد و روش Vesic از بین روابط تعیین ضریب عکس العمل، منجر به خطای قابل قبولی در تخمین نشست، نسبت به مدل خاک نرم گردیده است. به منظور کاهش تقریب نتایج به حداقل، در روابط تعیین ks، پیشنهاد می شود از ضریب الاستیسیته معادل که دربر گیرنده مشخصات هندسی و مکانیکی لایه های زیرین باشد، استفاده گردد.

بتن با مقاومت و کیفیت بالا به عنوان یک ماده اقتصادی و موثر در تکنولوژی بتن ، رشد قابل توجهی در صنعت ساختمان داشته است . اجزا سازنده بتن و اندرکنش بین آن ، نقش تعیین کننده ای در تبیین خواص مکانیکی بر عهده دارد؛ لذا با شناخت صحیح این ارتباط می توان به انتخاب مناسب نوع و مقدار مصالح ، جهت ساخت بتن با رفتاری مناسب در مقابل نیرو های وارده، دست یافت . یکی از روش های موثر در تعیین رفتار دقیق تیر های بتن آرمه از مرحله صفر بارگذاری تا مرحله انهدام و محاسبه بار های ترک خوردگی، تسلیم و مقاومت نهائی، استفاده از روش المان های محدود غیرخطی می باشد. مزیت این روش آن است که می توان رفتار تیر را در کلیه مراحل بارگذاری و نقاط تیر، مورد بررسی قرار داد. در این روش، هندسه تیر توسط یک سری المان چهار گرهی معرفی شده و به کمک آنالیز غیرخطی مقادیر کرنش، تنش و تغییر مکان ها در نقاط مختلف تیر تعیین می شود. در این مقاله سعی شده است به کمک روش المان های محدود، رفتار تیرهای بتن آرمه با بتن مقاومت بالا که قبلا در آزمایشگاه مورد آزمایش قرار گرفته است، بررسی شده و پارامترهای موثر بر رفتار این گونه تیرها تعیین شود. نتایج به دست آمده از مطالعات پارامتریک نشان می دهد که نتایج آنالیز غیرخطی انطباق خوبی با اطلاعات آزمایشگاهی موجود دارد.

در قسمت های مختلف تیرورق ها، ممکن است بار های بزرگی وجود داشته باشند که در نظر نگرفتن اثرات موضعی آنها در طراحی، می تواند منجر به خرابی تیرورق گردد. این گونه بار ها را که در یک محدوده کوچک بر تیر اثر می کنند، بار های موضعی(patch loading)  می نامند. بار های موضعی یکی از چندین نوع بارگذاری است که می تواند باعث بروز ناپایداری در جان تیرورق شود؛ هر چند با پیش بینی یک جفت سخت کننده فشاری عرضی (قائم) در محل اعمال این گونه بار ها، می توان از بروز این ناپایداری جلوگیری کرد؛ ولی در بعضی سازه ها نظیر پل، نمی توان در تمام طول تیر، سخت کننده تعبیه کرد. یکی از راه های تقویت این گونه تیرورق ها، استفاده از سخت کننده های طولی (افقی) است. در این مقاله، روش های تعیین مقاومت نهایی تیرورق ها تحت اثر بار های موضعی، بررسی و مدلی برای تحلیل اجزای محدود آنها به کمک نرم افزار ANSYS ارائه شده، که با نتایج آزمایش های موجود، سازگاری مناسبی دارد. در پژوهش حاضر، تیرورق های تقویت شده با سخت کننده های طولی نیز مدل سازی و تحلیل گردیده است. در ادامه، با استفاده از نتایج حاصل از تحلیل، روابطی برای تعیین مقاومت نهایی این نوع تیرورق ها پیشنهاد گردیده که با نتایج آزمایش های در دسترس، تطابق خوبی دارد. افزون بر این موقعیت بهینه سخت کننده طولی برای بیشترین افزایش در مقاومت نهایی تیرورق تعیین و رابطه ای نیز برای آن ارائه شده که در مقایسه با نتایج تحلیل، از دقت قابل قبولی برخوردار است.

معمولی ترین روش تعیین پارامتر های مقاومت برشی، تست های آزمایشگاهی و استفاده از معیار موهر - کولمب می باشد. اما تست های آزمایشگاهی، محدودیت هایی از قبیل مشکلات تهیه نمونه های دست نخورده، محدودیت اندازه نمونه ها، مدل نمودن تنش های واقعی در محل برای شرایط آزمایشگاهی و عدم پیوستگی اطلاعات و اندازه گیری ها در عمق را به همراه دارند. با توجه به دقت، تکرارپذیری و اندازه گیری پیوسته آزمایشCPT و CPTu در تعیین مشخصات خاک، استفاده از نتایج این آزمایش در تعیین پارامتر های مقاومت برشی در مهندسی ژئوتکنیک مطرح می باشد. در خاک های رسی، بیشتر تحقیقات در تعیین مقاومت زه کشی نشده خاک، متمرکز بود ه ؛ در حالی که غالب ظرفیت باربری درازمدت در طراحی ژئوتکنیکی مورد نظر است؛ لذا در تحقیق حاضر، روش جدیدی در خصوص ارائه مدلی برای تعیین c و j در حالت زه کشی شده برای انواع مختلف خاک ها با استفاده از تمامی خروجی های qc،fs  و u به دست آمده از آزمایش هایCPT  و CPTu پیشنهاد شده است. مدل تحلیلی از ترکیب تئوری ظرفیت باربری و رابطه تنش برشی در هنگام گسیختگی و تحلیل هم زمان این دو، ارائه شده است. علاوه بر این، در تئوری ظرفیت باربری به جای ظرفیت باربری کل qt از ظرفیت باربری موثر qE استفاده شده و تنش برشی نیز به مقاومت جداری fs ربط داده شده است. در مدل تحلیلی پیشنهادی، خروجی های qc، fs وu  به دست آمده، از تست های CPT یا CPTu استفاده می شود. با ارزیابی و مقایسه نتایج مدل ارائه شده با روش های تحلیلی جاری و نتایج آزمایشگاهی برای 5 سایت، نشان می دهد که نتایج مدل پیشنهادی، تطابق خوبی با نتایج آزمایشگاهی داشته و با استفاده همزمان از هر سه کمیت خروجی آزمایش نفوذ مخروط، می تواند پارامتر های مقاومت برشی را ضمن در نظر گرفتن متغییر های بیشتر و با دقت بهتری پیش بینی نماید.

شبکه های حمل و نقل در مقابل وقوع بحران های طبیعی گسترده به شدت آسیب پذیر هستند، به طوری که با مسدود شدن یا کاهش ظرفیت عبوری اعضای موثر شبکه حمل و نقل، مانند پل ها و تونل هایی که مسیر موازی یا جایگزین ندارند، شاخص ارزیابی شبکه، کاهش چشم گیری می یابد. میزان کاهش شاخص ارزیابی شبکه پس از بروز بحران، بستگی به سطح پایداری و استحکام اعضای شبکه دارد. با توجه به محدودیت منابع مالی، نیروی انسانی و زمان از یک سو و هزینه های هنگفت تحمیلی به شبکه حمل و نقل به سبب انسداد یا کاهش ظرفیت معابر از سوی دیگر، سرمایه گذاری (مقاوم سازی) بر روی اعضای شبکه حمل و نقل به منظور افزایش پایداری شبکه حمل و نقل بر اساس یک طرح بهینه اولویت بندی شده بسیار حائز اهمیت است. در این مقاله از توابع توزیع احتمالاتی برای تبیین پایداری اعضای شبکه حمل و نقل استفاده شده و با انجام تحلیل ریسک (به کمک روش های شبیه سازی و برنامه ریزی پویا) الگوی سرمایه گذاری بهینه بر روی اعضای شبکه حمل و نقل آسیب پذیر به منظور ارتقای عملکرد شبکه پس از بروز بحران و کاهش ریسک شبکه ارایه می شود.

در قرن گذشته، فرمول های زیادی برای تعیین ضریب زبری مانینگ در کانال های ساده و مرکب با زبری غیر یکنواخت ارایه شده است. چنانچه با استفاده از این فرمول ها در یک کانال، تغییرات تراز سطح آب به صورت تابعی از دبی ترسیم شود، بسیاری از این فرمول ها در مرز مشترک کانال اصلی و قسمت سیلاب گیر، ناپیوستگی از خود نشان می دهند که این ناپیوستگی ها در سایر پارامترهای هیدرولیکی، نظیر: انرژی های مخصوص، سرعت های متوسط و غیره، وجود ندارد. این ناپیوستگی ها ناشی از دو عامل اصلی: ضریب زبری مانینگ و عامل حاصل ضرب سطح مقطع جریان در شعاع هیدرولیکی به توان دو سوم (AR2/3) می باشد. در این مقاله، بررسی تعداد 26 فرمول روابط ضریب زبری معادل مانینگ (ne)، در کانال های مرکب با زبری های غیر یکنواخت، نشان می دهد که اکثر این فرمول ها را به علت عدم پیوستگی در کانال های مرکب نمی توان به کار برد و تنها سه فرمول، دارای شرایط هیدرولیکی قابل قبول است. به منظور رفع عدم ایجاد پیوستگی ناشی از عامل دوم، تکنیکی برای حل این مساله پیشنهاد شده که با استفاده از این تکنیک با تغییر تعدادی از پارامترهای هندسی یک کانال ذوزنقه ای مرکب دیاگرام های دبی - اشل ترسیم شده است. نتایج، نشان می دهد با افزایش نسبت مساحت سیلاب گیر به کانال اصلی، اختلاف بین متغیرهای هیدرولیکی در مرز بین آن دو افزایش می یابد. همچنین نتایج حاصل نشان می دهد تغییرات شیب جانبی جداره های کانال اصلی و سیلاب گیر، تاثیر عمده ای در تغییرات دبی ایجاد نمی کند، به خصوص زمانی که تراز سطح آب بالاتر از سطح سیلاب گیر قرار گیرد.

از آنجا که تثبیت با آهک برای خاک های دارای دانه بندی وسیع در اندازه ماسه و کوچک تر از آن به کار می رود، تاثیر درصد رس بر عددCBR ، که به عنوان معیاری برای طراحی خاک ریز ها مورد استفاده قرار می گیرد، بررسی شده است. آهک با بخش رسی این مصالح ترکیب شده و مخلوط سیمانی از مصالح ریزدانه و درشت دانه را همانند یک مخلوط بتنی به وجود می آورد و تغییرات درصد رس و آهک می تواند به تغییرات درصد مواد سیمانی شده و در نتیجه تغییرات مقاومت مخلوط بیانجامد. با ساخت تعدادی نمونه ماسه رس دار تثبیت شده با آهک، پس از ارزیابی مقاومت CBR نمونه ها مشخص شده است که در صورت قرارگیری درصد رس در یک بازه مشخص موسوم به «درصد رس بهینه «(OCC) مقاومت نمونه ها بیشترین تغییر را دارا خواهد بود. همچنین درصد آهک بهینه برای تثبیت این دسته مصالح در محدوده 7 تا 8 درصد است.