مهندسی عمران دانشگاه آزاد اسلامی
سال:1387 | دوره:1 | شماره:2 |تعداد مقالات:8

بیش از یک دهه است که روشهای بدون جزء (Meshless) مورد توجه ویژه ای در حل مسائل در مهندسی و علوم قرار گرفته اند. عمده تفاوت این روشها با روش اجزای محدود در توابع شکل آنها می باشد. در این میان، در روش اجزای پراکنده (Diffuse Element Method) از تقریب حداقل مربعات (LS) و در روش بدون جزء گالرکین (Element-Free Galerkin Method) از تقریب حداقل مربعات متحرک (MLS) جهت تشکیل توابع شکل استفاده می شود. برای مقایسه تحلیل انجام شده به این دو روش در یک محیط خاکی، مساله بوسینسک که دارای جواب تحلیلی است مورد توجه قرار گرفته است و جوابهای بدست آمده در حوزه تغییر شکل ها و تنشها مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج بر این واقعیت تاکید دارند که خطای روش اجزا پراکنده در هر دو حوزه مورد بررسی بیشتر از روش بدون جزء گالرکین می باشد. این خطا در حوزه تنشها به دلیل ثابت فرض شدن تابع وزنی در روش اجزای پراکنده به طور قابل ملاحظه ای بیشتر است.

در دهه های اخیر به موضوع ایمنی سدهای بتنی در برابر زلزله، توجه زیادی شده است. یکی از دلایل این امر، اقتصادی شدن طرح ها و همچنین بالا رفتن عمر سدهای موجود می باشد. بدین ترتیب در جامعه مهندسی علاقه وافری برای ایجاد و کاربرد یک فرایند قوی برای تحلیل غیر خطی و تا حد امکان، نزدیک به واقعیت سدهای بتنی تحت اثر بارهای مختلف بویژه بارهای دینامیکی حاصل از زلزله دیده می شود. در مقاله حاضر آنالیز دینامیکی غیر خطی سدهای بتنی وزنی با در نظر گرفتن اثر اندرکنش سد - دریاچه - فونداسیون انجام می شود. همچنین مدل ترک پخش شده (Smeared crack model) برای تحلیل غیر خطی سدهای بتنی وزنی و بررسی موقعیت و جهت ترک ها استفاده شده است. به منظور در نظر گرفتن اثر اندرکنش سد - دریاچه از روش المان محدود برای مدل سازی دریاچه استفاده شده و برای حل معادلات کوپله سد و دریاچه که به روش نوشته شده است، از روش Staggered displacement استفاده می شود. این روش برای آنالیز غیر خطی شکست سدهای بتنی مناسب می باشد. در این مطالعه به منظور در نظر گرفتن اثر جرم و میرایی هندسی فونداسیون در نتایج آنالیز دینامیکی غیر خطی سدهای بتنی وزنی از روش فونداسیون جرم دار با اعمال شرط مرزی جاذب انرژی در مرز انتهای دور فونداسیون استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که پروفیل های ترک ایجاد شده در سد در این روش در مقایسه با روش فونداسیون صلب و فونداسیون بدون جرم به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. به عبارت دیگر جرم و میرایی هندسی فونداسیون، پایداری دینامیکی سیستم سد - دریاچه - فونداسیون را تحت اثر زلزله افزایش می دهد.

با استفاده از یک فلوم دوبعدی به ابعاد 12 متر طول، 25 سانتیمتر پهنا و عمق ابتدائی 75 سانتیمتر و یک تانک با هد ثابت، یک جریان چگال پیوسته در آزمایشگاه در زیر آب ساکن و تمیز ایجاد شده و مورد بررسی قرار گرفت. به منظور ایجاد اختلاف چگالی از ذرات کائولن با قطر متوسط 20 میکرون استفاده شد. این چیدمان برای مطالعه پروفیلهای سرعت توسعه یافته و نیروهای درگ (نیروهای اصطکاکی کف) و ارتباط بین سرعتهای ماکزیمم و سرعت متوسط مورد استفاده قرار گرفت. برای اندازه گیری سرعتهای لحظه ای از سرعت سنج صوتی استفاده شد. نتایج بدست آمده در تحقیق نشان دادند می توان پروفیل سرعت بی بعد شده را بصورت مشابه، برای جریانهای چگال دو بعدی بدست آورده و پیشنهاد نمود. ضمنا اندازه گیری پروفیل سرعت و در نتیجه محاسبه سرعت متوسط جریان کمک نمود بتوان ضرایب اصطکاکی برای جریانهای چگال دو بعدی را بدست آورده و تغییرات آن با تغییر عدد رینولدز بدست آورده و با نتایج تحقیقات قبلی مقایسه نمود.

کاویتاسیون مهمترین مشکلی است که به سبب سرعت های زیاد جریان در مجراهای تخلیه کننده تحتانی سدها ممکن است رخ دهد. طراحان معمولا از طریق هوادهی مناسب جریان از ایجاد کاویتاسیون جلوگیری می کنند. سد سفیدرود در شمال کشور سالهاست که به علت وجود سرعتهای در حدود 30 متر بر ثانیه و ایجاد فشارهای منفی در نقاطی از تخلیه کننده های تحتانی خود، متحمل آسیبهای شدیدی شده است. در این تحقیق از طریق دینامیک سیالات محاسباتی در قالب روش حجم محدود بکار رفته در نرم افزار فلوئنت، مدل سازی جریان در این مجراها انجام شده است. از مدل حجم سیال (VOF) در حالت سه بعدی شامل جریان دوفازی آب و هوا استفاده شده، که برای در نظر گرفتن آشفتگیهای جریان نیز مدل بکار گرفته شده است. برای رفع مشکل کاویتاسیون، از یک سیستم هوا دهی شامل پله (Ramp) در کف و دیواره مجرا با شیب مناسب و نیز تعبیه شیار هواده در دیواره استفاده شده که باعث فرستادن هوا به نزدیکی کف و دیواره ها خواهد شد. پارامترهای جریان از قبیل سرعت، فشار و شاخص کاویتاسیون بررسی شده است. برای تایید نتایج مدل، مقایسه ای با نتایج حاصل از مدل هیدرولیکی اجرا شده از تخلیه کننده تحتانی سد سفید رود در موسسه تحقیقات آب تهران انجام شده است.

از دیدگاه مدیریت پایدار منابع آب، هدف اصلی طرح های توسعه، استفاده کم هزینه تر و پایدارتر از این منابع است به صورتی که جهت فعالیت ها به سوی استفاده کارآمدتر از منابع آب موجود و افزایش تعادل بین منابع و مصارف آب باشد. حوزه آبریز کارون و دز به دلیل ویژگی های منحصر به فرد خود از حیث منبع آب و تولید انرژی، همواره مورد توجه صاحب نظران بوده و جنبه های گوناگون طرح های توسعه منابع آب در این حوزه به چالش کشیده شده است. در این مقاله ضمن شبیه سازی منابع و مصارف بلندمدت این حوزه با استفاده از مدل شبیه سازی WEAP، منافع حاصل از به کارگیری سناریوهای مختلف مدیریت تقاضا که می تواند شامل تمهیداتی از قبیل افزایش راندمان آبیاری، تعیین الگوی کشت بهینه، کاهش ضایعات کشاورزی و فعالیت های آموزشی باشد، محاسبه و کمی شده است. نتایج این بررسی نشان می دهد که در صورت عدم توجه به سیاست های مدیریت تقاضا، تحقق تمامی نیازهای آبی منطقه در شرایط توسعه امکان پذیر نیست، در حالیکه با اهتمام ویژه به این امر، علاوه بر افزایش توان توسعه ای درون و برون حوزه ای و بالا رفتن شاخص های کیفیت آب، منافع مالی قابل توجهی نیز عاید کشور خواهد شد.

استفاده از مصالح بنایی و خشتی در اجرای ساختمان ها از قرون گذشته در ایران رواج داشته است و تاکنون در بسیاری از شهرها و تقریبا اکثر مناطق روستایی و مناطق گرم و خشک ساختمان های بنایی و خشتی قسمت اعظم ساختمان های این مناطق را شامل می شوند. با توجه به آسیب پذیر بودن این ساختمان ها در طی زلزله های گذشته و قرار گرفتن بسیاری روستاها در نواحی لرزه خیز، اهمیت مطالعه رفتار و عملکرد این نوع ساختمان ها در برابر زلزله به شکل آشکار مشخص است. در این مقاله روش های بررسی آسیب پذیری این سازه ها موجود در کشور و روش های مقاوم سازی و بهسازی این نوع سازه ها بیان می شود.

از آن جا که خصوصیات زلزله هم به لحاظ دامنه و هم محتوای فرکانسی برای ساختگاه ها در فواصل نزدیک به چشمه لرزه زا و دور از آن متفاوت است و از طرفی استاندارد 2800 ایران اثرات حوزه نزدیک گسل را در بارگذاری لحاظ ننموده، لذا لزوم مطالعه و مقایسه چنین اثراتی روی سازه ها ضروری است. هدف از این کار پژوهشی، ارزیابی عملکرد سازه های بتنی مسلح با قاب مقاوم خمشی واقع بر خاک نوع در برابر زلزله های نزدیک و دور از گسل و مقایسه آن، با استفاده از طیف های طرح ویژه ساختگاه به دست آمده برای دو ساختگاه نزدیک و دور از گسل مورد مطالعه می باشد. در این مقاله، از طیف های طرح ویژه ساختگاه حاصل از انجام تحلیل خطر لرزه ای برای دو ساختگاه، جهت دستیابی به نقطه عملکرد یک سازه 6 طبقه با قاب خمشی بتنی ویژه استفاده شده و نتایج حاصله با پارامترهای نظیر به دست آمده از طیف آیین نامه 2800 مورد مقایسه قرار گرفته است. یادآور می شود که پدیده جهت داری زلزله به عنوان یک پارامتر مهم در طیف های فوق الذکر در نظر گرفته شده است. همچنین در این مقاله از شتابنگاشت های ثبت شده برای فواصل نزدیک به گسل مانند زلزله بم جهت بررسی پاسخ سیستم های بتنی مسلح با قاب خمشی ویژه به این نوع زلزله ها استفاده شده است. ارزیابی اثرات بخش سرعت ثابت طیف های استاندارد 2800 ایران روی نقطه عملکرد، ارزیابی سازگاری شتابنگاشت های انتخاب شده با آن ها و مقایسه اثرات عملکردی طیف های دور ازگسل با استاندارد ایران از نتایج این کار پژوهشی می باشد.

تحقیق حاضر با هدف ارائه الگویی به پیش بینی تفاضای آب کشاورزی در شهرستان بروجرد (استان لرستان) می پردازد. نظر بر این است تا تاثیر متغیرهای اقتصادی در تصمیم گیری تخصیص آب آبیاری بررسی شود. جهت اعمال تاثیر متغیرهای اقتصادی از مدل مطلوبیت مورد انتظار استفاده شده است. در این بررسی تابع سطح زیر کشت با در نظر گرفتن متغیرهای اقتصادی در یک مدل اقتصاد سنجی برآورد شده است. با پیش بینی سطح زیر کشت در دو سال پایانی دوره مطالعاتی توسط تابع برآورد شده و با در دست داشتن نیاز آبی محصول به پیش بینی تقاضای آب محصول پرداخته شده است. مقدار تقاضای آب پیش بینی شده محصول گندم در سالهای 1383 و 1384 به ترتیب 188100 و 216600 متر مکعب در سال و مقدار تقاضای آب پیش بینی شده محصول چغندرقند برای همین سالها به ترتیب 327980 و 420670 متر مکعب در سال برآورد شده است. در حالیکه مقادیر واقعی تقاضای آب در دو سال مزبور برای گندم 119700 و 142500 متر مکعب در سال و در خصوص چغندرقند 313720 و 406410 متر مکعب در سال بوده است.