مهندسی عمران شریف
سال:1400 | دوره:37-2 | شماره:1/2 |تعداد مقالات:15

یکی از روش های امکان پذیر برای ارزیابی و بهبود عملکرد سازمان و پروژه، سنجش عملکرد با استفاده از سنجه هایی موسوم به شاخص های کلیدی عملکرد است. شاخص های کلیدی عملکرد، مجموعه یی از سنجه ها هستند که بر جنبه هایی از عملکرد تاکید دارند که برای موفقیت حال و آینده ی سازمان و پروژه های در دست اجرا، بیشترین اهمیت را دارند و شناسایی درست شاخص های مذکور و ویژگی های آن ها امری ضروری است. بنابراین، مسیله ی اساسی پژوهش حاضر، شناخت ویژگی های شاخص های کلیدی عملکرد درست و ارایه ی تعریف صحیحی از آن هاست. لذا، در پژوهش حاضر، مروری جامع بر تعاریف ارایه شده و تعیین ویژگی های لازم برای شاخص های کلیدی با عملکرد درست انجام شده است. در نتیجه، فهرستی از 50 ویژگی به همراه تعریف کامل هر کدام از آن ها و ذکر مثالی کاربردی از پروژه و یا سازمان در صنعت ساخت وساز ارایه شده است.

در رفتار اتصال های خارجی تیر به ستون تحت بارگذاری چرخه یی پرداخته شده است. در پژوهش حاضر، سه اتصال بتنی آزمایش شدند که یکی از آن ها به عنوان نمونه ی مرجع و در 2 اتصال دیگر، ناحیه ی مفصل خمیری تیر به ستون با ECC و CNT-ECC جایگزین شده است. پارامترهای اصلی درنظر گرفته شده، شامل: منحنی های هیسترزیس لنگر تغییرمکان نسبی، ظرفیت جذب انرژی و توزیع ترک ها بوده است. نمونه های آزمایشگاهی تحت بارگذاری چرخه یی در انتهای تیر با کنترل تغییرمکان قرار گرفتند. بارگذاری تا زمانی که کاهش بار به بیش از 30 الی 40 درصد بیشینه ی بار وارده می رسید، ادامه یافت. نتایج آمایشگاهی نشان می دهد که با استفاده از مصالح توانمند ذکر شده، شکل پذیری و جذب انرژی اتصال های خارجی تیر به ستون به صورت موثری بهبود می یابد.

در پژوهش حاضر، به منظور ارتقا رفتار لرزه یی دیوار برشی فولادی از پوشش بتن مسلح در یک طرف ورق فولادی دیوار استفاده شده است. پارامترهایی، از قبیل: شکل بازشو، موقعیت بازشو روی دیوار برشی مرکب و مساحت بازشو در تحلیل استاتیکی غیرخطی به کمک نرم افزار آباکوس در نظر گرفته شده اند. ابتدا مدل عددی با مدل آزمایشگاهی اعتبارسنجی شد که اختلاف 2٫ 3 و 2٫ 9 درصد بین مقادیر سختی کشسان و ظرفیت باربری در دو نمونه مشاهده شد. 16 مدل عددی المان محدود شبیه سازی شدند. نتایج تحلیل نشان داد که استفاده از پوشش بتنی می تواند مود تسلیم را از کمانش ورق فولادی به ترک خوردگی پوشش بتنی و افزایش ظرفیت باربری به میزان 13٪ تغییر دهد. بازشوی دایره یی شکل در بین سایر بازشوها، موجب عملکرد مناسب تر دیوار برشی و همچنین نسبت به بازشوی مستطیلی شکل، 5٪ ظرفیت باربری بیشتر به طور میانگین شده است. همچنین، با استفاده از بازشوی مربعی می توان بیشترین نسبت بازشو را بدون تداخل هندسی با سایر اعضا در دیوار برشی ایجاد کرد.

هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی عملکرد لرزه یی قاب های بتن مسلح غیرشکل پذیر با میان قاب آجری از جنس آجر سفال مجوف تقویت شده با کامپوزیت سیمانی مهندسی (ECC) تحت بارگذاری رفت و برگشتی درون صفحه است. پس از بررسی آزمایشگاهی خواص مکانیکی مصالح، سه نمونه قاب بتن مسلح یک دهانه ی یک طبقه با مقیاس $frac{1}{3}$ ساخته شد. نمونه ی اول، بدون میان قاب آزمایش شد (BF). نمونه ی دوم، با میان قاب آجری تقویت نشده آزمایش شد (0IF-E). نمونه ی سوم، با میان قاب آجری تقویت شده با کامپوزیت سیمانی مهندسی آزمایش شد (1− 20IF-DF-E). قاب با میان قاب آجری تقویت شده)1− 20IF-DF-E(به ترتیب مقاومت جانبی، سختی و جذب انرژی 2٫ 31، 1٫ 11 و 1٫ 37 برابر قاب با میان قاب آجری تقویت نشده (0IF-E) از خود نشان داد. در ادامه، منحنی های پوش هیسترزیس با یک مدل دوخطی تخمین زده شد. طبق نتایج به دست آمده، روش تقویت پیشنهادی نه فقط مقاومت جانبی و جذب انرژی قاب با میان قاب آجری را افزایش می دهد؛ بلکه عامل مقاومت افزون قاب را نیز افزایش می دهد و از مودهای شکست ترد میان قاب آجری جلوگیری به عمل می آورد.

امروزه گرمایش کره ی زمین به یک معضل جهانی تبدیل شده است، که عامل اصلی آن استفاده از سوخت های فسیلی است. از این رو به مسیله ی استفاده از انرژی های تجدیدپذیر بسیار توجه شده است. انرژی زمین گرمایی، یکی از منابع گسترده و تجدیدپذیر انرژی است که از خاک برداشت می شود. انرژی زمین گرمایی می تواند از طریق شمع های حرارتی برای گرمایش و سرمایش ساختمان ها از زمین استخراج شود. هدف از مطالعه ی حاضر، بررسی بازدهی انرژی شمع های حرارتی و میزان اثرگذاری پارامترهای مختلف در انرژی دریافتی از سیستم های اشاره شده است. بدین منظور به کمک نرم افزار اجزاء محدود کامسول، اثر پارامترهای: حرارتی خاک، تغییرات طول شمع ها، خصوصیات هندسی و نوع اجرای لوله ها در شمع در میزان انرژی دریافتی بررسی شده است. از نتایج پژوهش حاضر می توان به میزان انرژی دریافتی بر حسب هر متر طول شمع تحت تغییر پارامترهای مختلف اشاره کرد.

غالب مطالعات و معیارهایی که درخصوص ارزیابی وقوع فرسایش داخلی در خاک های مستعد ارایه شده است، در شرایط جریان های یک بعدی (رو به بالا یا رو به پایین) که در جهت عمود بر لایه های خاک اعمال شده، بوده است. در حالی که در طبیعت و حتی خاکریزهای مهندسی لزوما جهت جریان عمود بر جهت لایه ها نیست. از این رو در پژوهش حاضر، یک مدل فیزیکی ویژه با قابلیت مطالعه ی نمونه های تا اندازه ی شن و جهت های مختلف لایه ها و جریان، طراحی و ساخته شد. نتایج آزمایش هایی که بر روی خاک های با دانه بندی گسسته انجام شده است، نشان می دهد که مقادیر گرادیان های بحرانی در خاک های با لایه های عمود بیشتر از خاک های با لایه های موازی است. همچنین با افزایش زاویه ی جریان نسبت به جهت ثقل، به طور کلی مقدار گرادیان های بحرانی نیز افزایش می یابد. علاوه بر این، جهت جریان و جهت لایه ها در گسترش زمانی و مکانی فرسایش داخلی، کاملا موثر است.

شبکه های قطری از جمله سیستم های مقاوم جانبی هستند، که در سال های اخیر به کارایی آنها در ساختمان های بلند بسیار توجه شده است. در پژوهش حاضر به بررسی اثر اندرکنش ایستای خاک از طریق اعمال فنرهای معادل پرداخته و از بهینه یابی ابعادی برای غربال گری شبکه ی قطری استفاده شده است. در این راستا، یکی از الگوریتم های نوین و موثر فراابتکاری به نام بهینه یابی شاهین های شکاری برای مسیله ی مذکور با لحاظ شماره ی مقاطع به عنوان متغیرهای طرح گسسته، ویژه سازی شده است. سپس طرح های بهینه ی شبکه ی قطری نمونه با تابع هدف کاهشی وزن فولاد مصرفی تحت قیود تنش و تغییرمکان آیین نامه در برابر بارگذاری هم زمان ثقلی و باد در دو حالت تکیه گاه صلب و انعطاف پذیر به دست آمده اند. در نهایت، با بررسی مدل های حاصل طی تحلیل ظرفیتی، مقایسه ی شاخص های مختلف برای شبکه ی قطری ارایه شده است، که مزایا و ملزومات تاثیر انعطاف پذیری خاک را نه فقط از دیدگاه کاهش هزینه، بلکه طی برآورد شاخص های رفتاری مذکور نشان می دهند.

کوی فرشته از جمله مناطقی در شمال شرق شهر تبریز می باشد که نشست متقارن و نامتقارن در ساختمان های احداث شده در آن به دلایل ژیوتکنیکی و ضعف طراحی ایجاد شده است. اگر نشست سازه از محدوده غیرمجاز آیین نامه ها فراتر رود، می بایست به وسیله عملیات اصلاح نشست، تصحیح گردد. در این مطالعه، روش جک زنی به دلیل مزایای آن، به منظور اصلاح نشست سه سازه 8، 6 و 4 طبقه بتنی مورد بررسی قرار گرفته است. در این روش، اعمال نیرو توسط جک ها تا حدی ادامه پیدا می کند که میزان نشست غیریکنواخت پی به کمترین مقدار ممکن کاهش یابد. شمع هایی که در عملیات اصلاح نشست برای تامین نیروی عکس العمل جک استفاده می شوند، در طول انجام عملیات جک زنی دچار جابه جایی قایم در خلاف جهت نیروی اعمالی توسط جک ها بر پی خواهند شد. بروز این نشست باعث تراکم خاک زیر نوک شمع می شود و احتمال جابه جایی سازه بعد از اصلاح نشست را کاهش می دهد.

هدف از مطالعه ی حاضر، ارزیابی حذف رنگ زای راکتیو آبی 19 با استفاده از فرایند انعقاد الکتروشیمیایی توسط الکترودهای آهن و آلومینیوم است. پارامترهای اصلی بررسی شده در پژوهش حاضر، شامل: فاصله ی الکترود، نوع آرایش الکترود، جنس الکترود آند (آهن و آلومینیوم)، پوشش دار کردن الکترود آلومینیوم با نانوذرات زینک اکسید به روش لایه نشانی تبخیر فیزیکی است. برای ارزیابی عملکرد پوشش از سیستم ولتامتری چرخه یی با سرعت اسکن و بازه های ولتاژ متفاوت استفاده شده است. در بهینه ترین حالت در حذف آلاینده ی سنتزی، شامل: فاصله ی الکترود 3 سانتی متر، آرایش الکترود تک قطبی موازی، استفاده از جفت الکترود آند آهن و کاتد آلومینیوم با پوشش نانوذرات ZnO، مدت زمان 32٫ 66 دقیقه، چگالی جریان 14٫ 34 میلی آمپر بر سانتی مترمربع و pH اولیه ی 4، درصد حذف رنگ به میزان 93٫ 8 تعیین شد. استفاده از پوشش نانوذرات زینک اکسید به روش لایه نشانی تبخیر فیزیکی نیز باعث بهبود %173/12 جریان الکتریکی شده است.

وقوع تصادفات در شبکه های شهری موجب کاهش ظرفیت و افزایش زمان تاخیر در معابر می شود. سیستم های پیشرفته ی اطلاعاتی مسافر (ATIS)، این امکان را فراهم می آورند که رانندگان قبل از رسیدن به محل تصادف از وقوع آن مطلع شوند و با کاهش عدم قطعیت درباره ی ظرفیت معابر مسیرهای بهتری را برای رسیدن به مقصد خود انتخاب کنند. قیمت گذاری شلوغی به عنوان یک سیاست کنترل ترافیک در سالیان اخیر مورد توجه قرار گرفته است. مطالعات پیشین نشان داده اند که تنظیم صحیح این سیاست مستلزم در نظرگیری تغییرات جریان در شبکه (تحلیل پویا) بوده و عملکرد آن در شرایط عدم قطعیت متاثر از میزان دسترسی رانندگان به اطلاعات است. در این مقاله، ضمن معرفی یک مدل تخصیص ترافیک پویا با قابلیت در نظرگیری عوارض تردد، یک مدل قیمت گذاری پویای شلوغی به همراه الگوریتم حل آن ارایه می شود. مسیله برای شبکه ی شهر سوفالز حل می شود. نتایج نشان می دهند که در شرایط وجود عدم قطعیت زیاد، اطلاع رسانی اولویت بیشتری نسبت به سیاست قیمت گذاری دارد. همچنین تحلیل حساسیت هایی نیز روی پارامترهای عدم قطعیت و شدت تصادف انجام می شود.

سکوهای دریایی از سازه های حیاتی کشورهای نفت خیز محسوب می شوند، که معمولا تحت تاثیر بارهای دینامیکی شدید امواج دریا قرار دارند. بنابراین کنترل ارتعاش های سکوهای دریایی برای افزایش بهره وری و جلوگیری از خرابی زودرس احتمالی ناشی از خستگی، اهمیت خاصی دارد. در مطالعه ی حاضر، به ارزیابی رفتار سکوی نفتی رسالت واقع در خلیج فارس تحت ارتعاش های ناشی از دو موج با دوره های بازگشت 50 و 100 سال پرداخته شده و سپس به منظور کنترل آن از میراگرهای جرمی هماهنگ شده ی غیرفعال و فعال استفاده شده است. برای محاسبه ی نیروی کنترل از الگوریتم هوشمند فازی و برای بهینه یابی توان عملگر از الگوریتم جستجوی هارمونی استفاده شده است. همچنین اندرکنش بین سازه و سیال، جرم افزوده و اشباع عملگر در نظر گرفته شده است. نتایج به دست آمده، نشان دهنده ی عملکرد مناسب سیستم کنترلی پیشنهادی است، که مقادیر بیشینه و نرم شتاب عرشه ی سکو را به ترتیب به مقادیر 20 و 50 درصد در طول زمان کاهش داده است.

با توجه به افزایش استفاده از مسلح کننده های ژیوسینتتیکی در مسلح سازی خاک، امروزه بررسی رفتار فصل مشترک خاک ژیوسینتتیک، موردتوجه پژوهشگران قرار گرفته است. مطالعه ی حاضر، با هدف تعیین پارامترهای اندرکنش خاک حاوی دانه های ژیوفوم با مسلح کننده های ژیوسینتتیکی با استفاده از دستگاه برش مستقیم بزرگ مقیاس انجام شده است. خاک استفاده شده، مخلوط ماسه ی 161 فیروزکوه و دانه های ژیوفوم با درصدهای اختلاط 0٫ 2، 0٫ 4 و 0٫ 6 درصد وزنی خاک بوده است. مسلح کننده های استفاده شده در پژوهش حاضر، ژیوگرید، ژیوتکستایل و ژیوکامپوزیت بوده اند تا نتایج به دست آمده، قابل تحلیل و مقایسه ی بیشتری باشند. براساس نتایج به دست آمده در مخلوط های ماسه ژیوفوم مسلح شده با ژیوسینتتیک، بیشترین ظرفیت باربری و همچنین بالاترین ضریب اندرکنش برای نمونه های مسلح شده با ژیوگرید و پس از آن، به ترتیب در نمونه های مسلح شده با ژیوکامپوزیت و ژیوتکستایل به دست آمده است.

در پژوهش حاضر، مسیله ی جانمایی تسهیلات کارگاهی به عنوان یک مدل بهینه سازی چندهدفه بررسی شده است. توابع هدف مدل، شامل بیشینه سازی سطح ایمنی احداث تسهیلات، کمینه سازی هزینه ی احداث تسهیلات و کمینه سازی ریسک ناشی از احداث تسهیلات است. با توجه به این که مسیله ی جانمایی تسهیلات از رده ی مسایل NP-hard است، به منظور حل نمودارهای عددی در دنیای واقعی از الگوریتم های فراابتکاری NSGAII و MOGWO استفاده می شود. مطابق با نتایج محاسباتی می توان مشاهده کرد که جبهه ی پارتویی تولید شده توسط الگوریتم های مذکور در مثال های عددی در ابعاد کوچک به مقدار بسیار زیادی بر جبهه ی پارتویی بهینه منطبق است، که این موضوع نشان از کارایی الگوریتم ها دارد. همچنین در مقایسه ی عملکرد الگوریتم ها در ابعاد متوسط و بزرگ نیز مشخص شده است که الگوریتم MOGWO، عملکرد بهتری نسبت به الگوریتم NSGAII دارد و جهت حل نمودارهای عددی در ابعاد واقعی، مناسب است.

ارایه ی یک مدل هوشمند بین مشخصات هندسی سازه، سطح عملکرد طراحی و ضریب رفتار در قاب های فولادی با مهاربندی واگرا تحت اثر زلزله های حوزه ی نزدیک، هدف نوشتار حاضر است. بدین منظور، یک بانک داده ی وسیع متشکل از 12960 داده با تنوع 3، 6، 9، 12، 15 و 20 طبقه ی دوبعدی، 3 تیپ سختی ستون و 3 درجه ی لاغری مهاربندی طراحی و در برابر 20 زلزله ی حوزه ی نزدیک با آثار جهت پذیری پیش رونده برای 4 سطح عملکردی مختلف تحلیل شدند. جهت تولید مدل سیستم عصبی فازی تطبیقی، با بهره گیری از روش های دسته بندی تفریقی و خوشه بندی فازی (FCM)، 6769 داده جهت آموزش سیستم استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان دهنده ی دقت بیشتر FCM نسبت به روش دیگر است. جهت اعتبارسنجی و آزمون مدل هوشمند پیشنهادی، معیارهای محاسبه ی خطا جهت 2257 داده ی آزمون استفاده شدند. نتایج حاصل از بررسی همبستگی مدل، نشان دهنده ی وجود دقت بسیار بالا در مدل هوشمند شنهادی است.