مهندسی سازه و ساخت
سال:1394 | دوره:2 | شماره:2 |تعداد مقالات:7

خداوند عزوجل را سپاسگزاریم که توفیق داد تا سومین شماره نشریه علمی-پژوهشی «مهندسی سازه و ساخت» را تقدیم اساتید، محققان، اندیشمندان، دانشجویان و فعالان حوزه مهندسی سازه و ساخت نمائیم.

تحلیل دینامیکی سیستم سه بعدی سد- مخزن یکی از موضوعات مهم در زمینه اندرکنش آب و سازه می باشد. روش دقیق برای حل این مساله استفاده از المان های نیمه بینهایت سه بعدی سیال در انتهای دور مخزن می باشد که هزینه محاسباتی و مشکلات برنامه نویسی فراوانی را به همراه دارد. المان های نیمه بینهایت در محدوده فرکانس فرمول بندی شده و از این رو می توان برای تحلیل در محدود فرکانس از آن ها بهره جست. در این مطالعه روشی برای تحلیل دینامیکی سیستم سد-مخزن که تنها به برنامه نویسی محیط اجزای محدود مساله نیاز دارد، ارائه شده است که به نام روش عدد موج به آن اشاره می شود. در این روش شرط عدد موج در مرز انقطاعی یا قسمت بالادست ناحیه مخزن که در فاصله کوتاهی از بالادست بدنه سد قرار دارد، اعمال می شود. در ابتدا به توضیح روش پرداخته و سپس پاسخ سد قوسی Morrow Point با در نظر گرفتن اندرکنش سد-مخزن با این روش بدست می آید و نتایج با پاسخ دقیق مقایسه می شود. بر پایه این مطالعه نتیجه می شود که این روش می تواند به عنوان یک روش جایگزین برای تحلیل دینامیکی سیستم سد-مخزن در مقابل روش های مشکل گذشته، مورد استفاده قرار گیرد.

امروزه با پیچیده شدن فرآیند تصمیم گیری و دخالت عوامل مختلف، نیاز به تصمیم گیری هایی که تمام عوامل موثر در مساله را مدنظر قرار دهند، بیش از پیش نمایان شده است. از این رو محققان داخلی و خارجی، به سمت تصمیم گیری های چند معیاره رغبت نشان داده اند. ما نیز در این تحقیق، از روش های تصمیم گیری چند معیاره شامل روش های تحلیل سلسله مراتبی، مجموع ساده وزنی و تاپسیس (تکنیک رتبه بندی پیشنهادها با توجه به شباهت به راه حل ایده آل)، برای حل مساله انتخاب سیستم بهینه ساختمانی استفاده کرده ایم. سیستم هایی که در این مساله مورد ارزیابی قرار گرفته اند عبارتند از: سیستم قاب سبک فولادی سرد نورد شده، سیستم قالب عایق ماندگار، سیستم تری دی پانل و سیستم پیش ساخته بتنی. داده های مورد نیاز با استفاده از پرسشنامه در سطح نمونه (150 نفر) بررسی شد. پرسشنامه ها در میان خبرگان انبوه سازی، مراکز دانشگاهی و کنفرانس ها توزیع گردید. بنا بر نتایج تحقیق، استفاده از روش های مختلف تصمیم گیری، نتایج نسبتا مشابهی را به همراه خواهد داشت؛ به گونه ای که با استفاده از هر سه روش تصمیم گیری چند معیاره، سیستم پیش ساخته بتنی در رتبه اول و سیستم قاب سبک فولادی سرد نورد شده در رتبه دوم قرار گرفتند. همچنین سیستم پیش ساخته بتنی، از لحاظ معیارهای اجرایی و اقتصادی، در رتبه اول قرار گرفت و سیستم قاب سبک فولادی سرد نورد شده، از لحاظ معیار زیست محیطی رتبه اول را به خود اختصاص داد.

مخازن بتنی یکی از سازه های مهم در نگهداری سیالات به منظور ذخیره سازی و استفاده در شبکه های انتقال سایلات می باشند. این مخازن مستطیلی معمولا دارای اشکال ثابتی بوده و با توجه به میزان دبی ورودی، شرایط زمین ساختگاه، نوع بار استاتیکی و دینامیکی طراحی و محاسبه می گردند. در این تحقیق بر اساس آنالیزهای انجام شده در ابتدا المان های جداره های مخزن تیپ شده و سپس میزان دامنه ضخامت پوسته و سطح مقطع میلگرد مصرفی حداقل و حداکثر در هر یک از المان ها بر اساس میزان تنش حداکثری مشخص شده اند. در مرحله بعد برپایه آنالیز مخزن و به کمک الگوریتم رابط پارامتریک شناسایی سیستم سازه ها اطلاعات مربوطه با کد الگوریتم اجتماع ذرات که یک الگوریتم جستجوی اجتماعی می باشد ترکیب شده تا میزان ضخامت بهینه مقاطع المان های پوسته مخزن به همراه میزان بهینه سطح مقطع میلگردهای مصرفی مشخص شوند. با توجه به مدل های خطی ریاضی بسیار پیچیده برای جانمایی صحیح و زوایای مربوط به زنجیره ای از غلاف های تقویتی پیرامونی که باعث بهسازی لرزه ای سازه می شوند، یک رابطه دو طرفه بین نرم افزار مدل سازی و کد الگوریتم اجتماع ذرات در جهت بهینه سازی انتخاب گردیده است. در انتها میزان مقایسه ای وزن بهینه سازی شده مخزن بتنی توسط غلاف تقویتی پیرامونی با روش های متداول مورد ارزیابی قرار گرفته است که نشان دهنده کاهش 19% وزن میلگرد مصرفی، 20% وزن بتن مصرفی و حداقل صرفه جویی 13% هزینه ساخت بر اساس آیتم های فهرست بهاء در یک مخزن شاخص بتنی 10،000 متر مکعبی شده است.

مطالعه حاضر تحت عنوان تحلیل خطر لرزه ای و تهیه طیف خطر یکسان برای مناطق مختلف شهر کرمان انجام شده است. مجموعه ای از داده های لرزه خیزی تاریخی و دستگاهی با پوشش زمانی از قرن هشتم میلادی تا به امروز تا شعاع 200 کیلومتری بکار گرفته شده و منابع لرزه زا مدل شده اند. برای برآورد پارامترهای لرزه خیزی با توجه به کمبود داده های مناسب لرزه خیزی و دقت کم اطلاعات موجود و نیز عدم قطعیت در بزرگا در زمانهای مختلف، از روش کیکو استفاده شده است. در تعیین بیشینه شتاب روی سنگ بستر از روابط کاهندگی مختلف قدرتی و همکاران و زارع و همکاران استفاده شده که با کمک درخت منطقی و به ترتیب با وزن های 0.6 و 0.4 با هم ترکیب شده اند. تحلیل احتمالی خطر زلزله برای یک شبکه نقاط 8´13 که شهر کرمان را پوشش داد شده و با استفاده از نرم افزار SEISRISK III محاسبه گردیده و جهت تعیین شتاب طیفی از رابطه کاهندگی طیفی قدرتی و همکاران استفاده شده است.

اتصالات کاهش یافته در مقطع تیر به عنوان اتصالات شکل پذیر در قاب های خمشی ویژه شناخته می شوند. نمونه ای از اتصال مقطع تیر کاهش یافته که در آیین نامه های معتبر ساختمانی معرفی شده، اتصالی با کاهش مقطع بال تیر به وسیله برش شعاعی Reduced beam section می باشد. به منظور کاهش هزینه ساخت و همچنین اجرای ساده تر این نوع اتصال روش جدیدی بر مبنای ایجاد سوراخ های در بال تیر Drilled flange connection به جای برش بال پیشنهاد شده است. در این پژوهش اثرات فاصله میان سوراخ های بال تیر که به منظور کاهش مقطع ایجاد شده را در رفتار لرزه ای اتصال سوراخ شده در بال که از نظر چیدمان سوراخ ها از نوع خاصی بهره گرفته است، مورد ارزیابی قرار گرفته است. این مطالعه نشان داد که عملکرد قابل قبول اتصال سوراخ شده در بال از نظر (2005) AISC برای اطمینان از رفتار لرزه ای انعطاف پذیر و همچنین کاهش شاخص های خسارت در جوش نفوذی اتصال به عنوان یک نقطه حساس در بازه مکانی خاصی نسبت به عمق تیر فراهم می شود. همچنین بهتر است جهت اجرای ساده تر فواصل میان سوراخ ها از یکدیگر به صورت یکسان مورد استفاده قرار گیرد.

تحلیل خطرپذیری خطوط لوله مدفون در برابر زلزله به عنوان یکی از مهمترین شریان های حیاتی در شرایط حاضر جهان از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در فعالیت های روزمره ما، سازه های زیر زمینی مانند لوله ها، تونل ها، چاه ها و غیره برای خدماتی مثل انتقال آب، حمل و نقل، زهکشی، آبیاری، دفع فاضلاب، انتقال نفت و گاز، حمل ضایعات اسیدی، صنعتی، خانگی و غیره مورد استفاده قرار می گیرند. با توجه به سرمایه گذاری های عظیم در سازه های زیرزمینی به ویژه لوله های مدفون، نیاز به مطالعه پاسخ این سازه ها در برابر زلزله، به وضوح احساس می گردد. خطوط لوله که در انتقال گاز و سایر سیالات مورد استفاده قرار می گیرند، به طور گسترده ای تمام مناطق را پوشانده اند. این خطوط به دلیل عبور از مناطق پرجمعیت اکثرا به صورت پیوسته و مدفون در خاک اجرا می شوند. رفتار لرزه ای این لوله ها به علت اندرکنش بین خاک و لوله، متفاوت از سازه های روزمینی است. نحوه مدلسازی اثر روانگرایی خاک بر روی لوله در این تحقیق به این صورت است که دو فنر برشی و یک فنر نرمال بین خاک و لوله تعریف می شوند که در حالت روانگرایی مقاومت برشی فنرهای اصطکاکی به حداقل میل داده می شود.