مهندسی عمران امیرکبیر
سال:1401 | دوره:54 | شماره:8 |تعداد مقالات:20

خرابی رطوبتی یکی از خرابی­ های متداول روسازی آسفالتی است که به دلیل حضور آب و تاثیر آن بر ویژگی­ های مکانیکی مخلوط به وقوع می­ پیوندد. از جمله راهکارهایی که این رخداد را به تاخیر می ­اندازد، استفاده از مواد نانو به عنوان افزودنی می باشد. در این تحقیق با به کار بردن نانو TiO2، اثر استفاده از نانو مواد بر پتانسیل حساسیت رطوبتی مخلوط با استفاده از روش انرژی آزاد سطحی، آزمایش مقاومت کششی غیرمستقیم (ITS) و مدول برجهندگی (Mr) مورد بررسی قرار گرفت. نمونه ­های آسفالتی از قیر خالص با درجه نفوذ 100/85 و قیر اصلاح­ شده حاوی 3 و 6% وزنی نانو TiO2 و مصالح سنگی گرانیت ساخته شد. نتایج بخش قیر بیان می­ کند که با اصلاح قیر به وسیله نانو TiO2، مولفه اسیدی انرژی آزاد سطحی کاهش و مولفه بازی آن افزایش می­ یابد و این باعث افزایش چسبندگی بین قیر و مصالح سنگی در حضور آب شده است. از طرف دیگر با افزایش مولفه غیرقطبی، انرژی آزاد پیوستگی قیر نیز افزایش می­ یابد. همچنین اضافه کردن نانو TiO2 نسبت مقاومت کشش غیرمستقیم (TSR) را 10% افزایش داده و کاهش این نسبت در طی سیکل­ های ذوب و یخبندان برای مخلوط­ های اصلاح شده، در قیاس با مخلوط های کنترلی کمتر بوده است. انرژی جدا شدگی بین قیر-مصالح سنگی نیز با اصلاح قیر به وسیله نانو مواد، کاهش یافته و باعث افزایش مقاومت مصالح در برابر عریان ­شدگی شده است. نتایج مدول برجهندگی حاکی از آن است که اصلاح قیر با نانو TiO2 افزایش 12% در مدول برجهندگی داشته است. مشابه روند TSR، مقادیر RMR نیز برای مخلوط اصلاح ­شده در حدود 10% بیش­تر شده است.

این مقاله به معرفی دستک های قوسی فلزی به عنوان روشی نوین در بهسازی لرزه ای قاب های بتن آرمه می پردازد. در این راستا عواملی چون خروج از مرکزیت اولیه و نسبت پهنا به ضخامت مقاطع دستک های قوسی به عنوان دو عامل موثر بر رفتار چرخه ای آن ها مورد ارزیابی قرار می گیرد. یک سری بارگذاری چرخه ای روی چهار نمونه آزمایشگاهی با مقاطع مستطیلی تکی و دوبل با مساحت و طول اسمی یکسان ولی با خروج از مرکزیت های مختلف 1/0 و 2/0 طول اسمی انجام گرفت. نتایج آزمایشگاهی نشان دادند که نسبت های لاغری و پهنا به ضخامت نقش بسیار مهمی بر عملکرد چرخه ای در فشار و حتی کشش ایفا کرده و با کاهش پتانسیل کمانش و افزایش امکان پلاستیک شدن کامل مقطع، رفتار هیسترزیس مطلوب تری حاصل می گردد. بنابراین با کاهش50% هم زمان این دو نسبت، حداکثر مقاومت فشاری و کششی به ترتیب تا 59% و 27% و انرژی تلف شده و حداکثر نسبت میرایی ویسکوز به ترتیب تا 152% و 14% افزایش یافتند. همچنین دستک های قوسی در کشش و فشار از لحاظ مقاومت نهایی و سختی پلاستیک رفتار متفاوتی از خود نشان دادند که این تفاوت با کاهش خروج از مرکزیت اولیه آشکارتر گردید. با افزایش خروج از مرکزیت محوری اولیه، تاثیر مساحت مقطع بر افزایش مقاومت فشاری و به ویژه حداکثر مقاومت کششی کمتر شد. از طرفی با کاهش 50% آن و علیرغم کاهش 59% مساحت مقطع، مقدار مقاومت و سختی پلاستیک نهایی در کشش به ترتیب تا 1/31 و 3/5 برابر افزایش یافتند. همچنین نتایج این پژوهش برای تحقیقات بیشتر روی رفتار آزمایشگاهی اتصالات تیر-ستون بتن آرمه استفاده خواهد شد.

وجود ترک در سازه­های بتنی سبب می­ شود که در بسیاری از موارد معیار­های متداول قادر به پیش­بینی صحیح شکست آن ها نباشند. با بهره ­گیری از علم مکانیک شکست و معیارهای موجود آن می­توان رفتار شکست این­گونه سازه­ ها را به درستی پیش­ بینی کرد. در این پژوهش آزمایشگاهی با استفاده از روش­ های مکانیک شکست، پارامتر­های شکست تیر خمشی ساخته شده از ماده مرکب سیمانی مهندسی شده (ECC) مورد بررسی قرار می­ گیرد. 6 نمونه تیر آزمایشگاهی شکاف دار با ابعاد 100×100×350 میلی­متر مکعب بر اساس روش کار شکست (WFM) و 18 نمونه تیر آزمایشگاهی شکاف دار با ابعاد 70×70×190، 70×140×380 و 70×280×760 میلی­متر مکعب بر اساس روش اثر اندازه بازانت (SEM) ساخته و آزمایش شدند. مواد مورد استفاده برای تهیه ECC شامل الیاف پلی­پروپیلن، سیمان، غبار کوره آهن، میکروسیلیس و پودر سنگ بودند. از دو نسبت الیاف (1 و 2 درصد) در مخلوط­ های مختلف استفاده شد. مشاهده شد که با افزایش الیاف از 1 درصد به 2 درصد مقدار مقاومت خمشی، انرژی شکست در روش  WFM(GF)، انرژی شکست در روش SEM (Gf) و چقرمگی شکست (KIC) نمونه­ ها افزایش می یابند. از طرف دیگر، مقاومت فشاری، طول مشخصه (Lch) و عدد تردی نمونه­ ها با افزایش الیاف کاهش می­ یابند. همچنین قانون اثر اندازه بازانت در نمونه­ های مختلف ساخته شده از ECC مورد بحث و بررسی قرار گرفت.

در سال های اخیر، استفاده از میراگر جرمی تنظیم شده فعال برای کاهش پاسخ های لرزه­ای ساختمان بیشتر مورد بررسی قرار گرفته است. الگوریتم های LQR و PID دو روش مرسوم در کنترل سازه­ ها می­ باشند که برای به دست آوردن نیروی کنترلی میراگر جرمی تنظیم شده فعال به کار برده می شوند. هر دو روش ذکر شده نسبت به سیگنال ورودی (تحریک لرزه ای) به سیستم حساس می­ باشند. برای حل مشکل بیان شده، در این بررسی هر دو روش با کنترل گر فازی ترکیب شده تا حساسیت آن ها نسبت به سیگنال ورودی کاهش یابد. لذا در این مطالعه، کارآیی و اثربخشی سه روش برای تخمین نیروی کنترل میراگر جرمی تنظیم شده فعال بررسی شده است که شامل کنترل گر ترکیبی فازی-LQR، کنترل­ گر ترکیبی فازی-PID و کنترل کننده منطق فازی می باشند و ضمناً، از الگوریتم بهینه­ سازی مبتنی بر مبصر-معلم –دانش آموز (OTBLO) برای افزایش عملکرد FLC استفاده شده است. توابع عضویت فازی برای ورودی ها تنظیم شده و قوانین فازی برای یافتن نیروی کنترل مناسب برای کاهش پاسخ لرزه­ای سازه استخراج شده است. در این مقاله پنج معیار کنترلی شامل حداکثر جابجایی، حداکثر شتاب، حداکثر جابجایی نسبی طبقات، نیروی برشی پایه و گشتاور پایه برای کارایی هر کدام از سیستم­ های کنترلی مورد بررسی قرار گرفته و همچنین پاسخ های تاریچه زمانی سازه نیز مورد نظر قرار گرفته است. به عنوان مثال عددی ساختمان 11 طبقه مجهز به میراگر جرمی تنظیم شده فعال که به منظور به دست آوردن نیروی کنترلی میراگر از کنترل کننده های مختلفی شامل کنترل گر ترکیبی فازی-LQR، کنترل­گر ترکیبی فازی-PID، کنترل گر منطق فازی و همچنین کنترل گر غیرفعال میراگر جرمی تنظیم شده که در معرض زلزله ­های گوناگونی قرار گرفته است استفاده شده است. نتایج نشان می­ دهند که سه کنترل کننده بهینه فعال به طور میانگین بین 9 تا 28 درصد، پاسخ های سازه که شامل حداکثر جابجایی، حداکثر شتاب، حداکثر جابجایی نسبی طبقات، نیروی برشی پایه و گشتاور پایه را در مقایسه با حالت کنترل نشده در زلزله های گوناگون کاهش داده و می­ توانند به طور موثری از پاسخ لرزه ای ساختمان بکاهند، در عین حال عملکرد کنترل کننده منطق فازی برای کاهش پاسخ های لرزه­ای کمی بهتر از دو کنترل کننده ترکیبی دیگر است.

دیوارهای برشی فولادی یکی از سیستم های باربر جانبی است که در چهار دهه اخیر مورد توجه محققین و طراحان قرار گرفته است که یکی از معایب آن محدودیت در ایجاد بازشو در دهانه خود است که می توان از دیوار برشی فولادی همبند، به عنوان راه حلی برای رفع این مشکل استفاده کرد. در سال های اخیر استفاده از ورق فولادی موجدار در دیوار برشی فولادی مورد توجه قرار گرفته است اما مطالعات محدودی در این زمینه در دیوار برشی همبند وجود دارد. بنابراین در این پژوهش، نمونه هایی از دیوار برشی فولادی همبند 3، 6 و 12 طبقه که نمادی از ساختمآن های کوتاه و میان مرتبه هستند در نرم افزار آباکوس مدل شدند و تاثیر استفاده از ورق فولادی موجدار ذوزنقه ای با جهت گیری قائم و افقی، بر ظرفیت باربری، میزان جذب انرژی، درجه همبندی، ضریب رفتار و نسبت شکل پذیری، تحت تحلیل بارافزون تا دریفت بام 4 درصد، بررسی شد؛ همچنین تاثیر افزایش مساحت مقطع و افزایش طول تیر همبندی، در هر سه ارتفاع، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که استفاده از ورق موجدار قائم و افقی موجب کاهش حداکثر برش پایه، درجه همبندی و جذب انرژی می شود. ضریب رفتار و نسبت شکل پذیری در نمونه موجدار قائم کاهش و در نمونه موجدار افقی افزایش می یابد. همچنین با افزایش طول یا مساحت مقطع تیر همبندی، ظرفیت باربری، ضریب رفتار، نسبت شکل پذیری و جذب انرژی کاهش و درجه همبندی در نمونه موجدار قائم کاهش و در نمونه موجدار افقی افزایش می یابد. در ضمن درجه همبندی با افزایش تعداد طبقات، هم در حالت ورق صاف و هم موجدار افزایش می یابد.

مدیران پروژه معیار مناسبی برای انتخاب روش مناسب شناسایی ذینفعان از بین روش­ های مختلف موجود ندارند. هدف اصلی پژوهش حاضر ارائه روشی جامع برای شناسایی ذینفعان است تا به مدیران پروژه برای تصمیم گیری و انتخاب بین ابزارهای متنوع موجود کمک کند. اهمیت مسئله شناسایی ذینفعان در پروژه های زیرساختی و پیچیده کشور بیشتر می شود. در این پژوهش با رویکرد نظام مند فراترکیب، تمامی مدل ها و روش های موجود شناسایی ذینفعان مورد بررسی قرار گرفت و اجزای مهم هر روش استخراج شد. سپس با ترکیب مؤلفه های مستخرج از روش ها و مدل های قبلی، به ارائه یک روش جامع برای شناسایی ذینفعان پروژه های بزرگ پرداخته شد. روش جامع ارائه شده در این پژوهش از بررسی 5 مولفه اصلی شامل ورودی­های پروژه، عوامل محیطی پروژه، تعارضات موجود در پروژه، ابزارهای شناسایی ذینفعان و ابزارهای طبقه بندی ذینفعان تشکیل شده است. ساختار مولفه های تعریف شده برای روش شناسایی ذینفعان در این پژوهش، باعث تسهیل فرآیند شناسایی ذینفعان در پروژه ­ها می ­شود. در نهایت جهت ارزیابی و اعتبارسنجی نتایج این پژوهش، روش ارائه شده در بخشی از پروژه آزاد راه تهران- شمال (قطعه B2) پیاده سازی شد تا نتایج آن با ذینفعان شناسایی شده در بازه زمانی 2 سال ابتدای پروژه مقایسه شود. در حالی که به دلیل اهمیت شناسایی ذینفعان در پروژه مورد مطالعه، انواع روش های متعارف شناسایی ذینفعان مورد استفاده قرار گرفته بود، به کارگیری روش جامع معرفی شده در این مقاله توانست منجر به شناسایی 45 ذینفع جدید علاوه بر 23 ذینفع شناسایی شده در پروژه شود.

سازه های دریایی با توجه به موقعیت خاص جغرافیایی و سهم مهمی که در اقتصاد کشور دارند جزء سازه های زیربنایی به شمار می روند، که تعمیر و مرمت این سازه ها در برابر خوردگی به منظور افزایش دوام و عمر بهره برداری از موضوعات اساسی به حساب می آید. مهم ترین خسارت به سازه های بتنی دریایی در منطقه جزر و مد و در اثر خوردگی آرماتورها در بتن می باشد. این شرایط عمر مفید سازه های بتنی را کاهش می دهد. یکی از روش های موثر برای جلوگیری از خوردگی آرماتور و کاهش نفوذ یون های کلر در سازه های بتنی در محیط های دریایی، بهبود کیفیت و خواص مکانیکی بتن با استفاده از میکروسیلیس می باشد، اگرچه تاکنون مطالعات گوناگونی در مورد این موضوع انجام گرفته است ولی این مقاله در نظر دارد، استفاده بهینه میکروسیلیس در کاهش خوردگی آرماتور در سازه های بتنی دریایی را بر روی خواص بتن سخت شده در 18 ماه و طی زمان های مختلف بررسی نماید. در نمونه های آزمایشگاهی با نسبت آب به سیمان 34% و 40% و فوق روان کننده محدوده 3% تا 6% و میکروسیلیس با درصدهای 7، 10 و 13 ساخته شده و پس از قرارگیری در معرض شرایط تهاجمی، آزمایش سرعت خوردگی، اندازه گیری شده است. نتایج حاصله مبین آن است که، اثر مخلوط بتن حاوی 10% میکروسیلیس با نسبت آب به سیمان 34% دوام آرماتور در برابر خوردگی و عمر مفید سازه های دریایی را افزایش می دهد.

مقاله حاضر تاثیر جایگزینی درشت­ دانه­ های بتنی بازیافتی بر دوام بتن­ ها را و میزان مطلوبیت فنی- اقتصادی آن­ها را بررسی نموده است. بتن ­ها در جایگزینی درشت­ دانه ­های بازیافتی شامل  25%، 50% و 100% ساخته شدند. برای بهبود کیفیت بتن ­های بازیافتی، پوزولان­ های میکروسیلیس، خاکستر بادی و زئولیت طبیعی به صورت جداگانه با بخشی از سیمان جایگزین شدند. در مجموع 40 طرح اختلاط در قالب 1000 نمونه بتنی استاندارد ساخته شد. در بازه زمانی 28 روزه، آزمایش­ های مقاومت­ های فشاری و کششی دو نیم ­شدن، ضریب ارتجاعی استاتیکی و سرعت انتشار امواج فراصوت و در بازه 180 روزه، آزمایش ­های جذب آب غوطه­ وری و مویینه، مقاومت ویژه الکتریکی، ضریب هدایت الکتریکی و نفوذ تسریع شده یون کلراید انجام شدند. نتایج نشان داد که حتی با وجود جایگزینی مواد پوزولانی، نتایج جذب آب­ در حالات غوطه­ وری و مویینه بتن­ های بازیافتی تحت تاثیر توسعه فضای متخلخل و مویینه ناشی از افزایش میزان جایگزینی درشت­ دانه­ های بازیافتی است. از منظر نتایج مربوط به مقاومت ویژه الکتریکی، ضریب هدایت الکتریکی و نفوذ تسریع ­شده یون کلراید، به ­دلیل تغییر در ساختار شیمیایی جریان منفذی موجود در بتن­ های بازیافتی، امکان دست­یابی به بتن­ های بازیافتی بادوام مشابه با بتن معمولی وجود دارد. مطلوبیت (میزان صرفه همزمان اقتصادی و فنی بتن بازیافتی نسبت به بتن مرجع) بتن­ های بازیافتی از منظرهای فنی و اقتصادی و تاثیر متقابل این دو بررسی شد. در بین بتن ­های ساخته شده، بتن­ های با 25% درشت­ دانه بازیافتی حاوی 10% و 15% میکروسیلیس و 10% زئولیت طبیعی و بتن 50% بازیافتی حاوی 10% میکروسیلیس از مطلوبیت فنی- اقتصادی بیشتری نسبت به بتن مرجع برخوردار شدند.

سازه های بتنی در طی عمر خود تحت اثر عوامل محیطی دچار کاهش مقاومت و در نهایت زوال زود هنگام می شوند. خوردگی میلگردها به عنوان یکی از مهم ترین عوامل تاثیرگذار در کاهش عملکرد سازه های بتنی شناخته شده است. ارزیابی وضعیت کنونی و همچنین پیش بینی عمر مفید باقی مانده سازه ها برای ارائه برنامه های تعمیر و نگهداری از اهمیت زیادی برخوردار است. در این تحقیق با در نظر گرفتن تابع شرایط حدی نهایی مقاومت برشی تیر بتن مسلح، مدل عمر تحت سناریوهای مختلف نفوذ یون کلراید محاسبه گردیده است. کاهش سطح مقطع میلگردهای طولی و عرضی، کاهش سطح مقطع تیر بتنی که به عنوان اثرات جانبی خوردگی میلگرد شناخته می شوند در ارزیابی مدل عمر در نظر گرفته شده اند. خواص تصادفی پارامترهای مؤثر در مقاومت برشی و همچنین نفوذ یون کلراید برای ارزیابی احتمالاتی مدل عمر نیز در نظر گرفته شده است. در زمان های بعد از شروع خوردگی، بر اساس کاهش های صورت گرفته در پارامترهای موثر بر مقاومت برشی، با استفاده از روش نمونه برداری مونت کارلو از هر پارامتر بر اساس خواص تصادفی آن تعداد صد هزار مقدار برای هر متغیر تولید شد. با استفاده از مقادیر تولید شده، مقاومت برشی در هر زمان محاسبه گردیده است. نتایج نشان می دهد که در نظر گرفتن اثر پوسته شدن بتن موجب تفاوت زیاد در مقادیر پیش بینی شده برای مقاومت برشی تیر بتنی می شود به طوری که در حالت بحرانی در نظر گرفتن اثرات پوسته شدن بتن موجب کاهش 20 درصدی مقاومت برشی می شود و ارزیابی واقع بینانه تری از عمر باقی مانده سازه به دست خواهد آمد.

یکی از مشکلات اساسی در سازه ­های بلند مقابله با نیروی جانبی و در نتیجه جابجایی زیاد ایجاد شده تحت اثر این نیروها به ویژه در طبقات بالای سازه و همچنین افزایش لنگر پای سازه می­ باشد. یکی از سیستم­ هایی که در سازه ­های بلند برای مقابله با این نیروها و جابجایی­ ایجاد شده به وسیله این نیروها مورد استفاده قرار می­گیرد، استفاده از مهاربازویی است. در این سیستم هسته مرکزی به وسیله یک یا چند مهاربازویی به ستون­ های کناری متصل می­ شود. در این تحقیق به بررسی موقعیت بهینه مهارهای بازویی تحت بارگذاری همزمان مثلثی- متمرکز و بارگذاری باد با در نظر گرفتن چهار مهاربازویی در سازه و اثر تغییرات سختی المان ­­های سازه بر روی کاهش لنگر پای سازه پرداخته شده است. همچنین بازدهی کاهش حداکثر لنگر ایجاد شده در سازه دارای مهارهای بازویی در مقایسه با سازه بدون مهاربازویی مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده آن است که با افزایش سختی مهارهای بازویی محل بهینه مهارهای بازویی به سمت پایین سازه جابجا خواهد شد و همچنین فاصله مهارهای بازویی از یکدیگر کاهش می­ یابد. محل بهینه مهارهای بازویی هنگامی که شدت بارگذاری باد افزایش یابد، به سمت بالای سازه جابجا خواهد شد. همچنین فاصله مهارهای بازویی در این حالت از یکدیگر افزایش خواهد یافت.

اگرچه زباله سوزی به طور گسترده توسط بسیاری از محققان مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است، اما تعداد بسیار کمی تحلیل مروری هدفمند در این زمینه ارائه شده است. مقاله حاضر با استفاده از روش بیبلیومتریک و به کمک تحلیل شبکه اجتماعی با هدف ارزیابی روند تحقیقات و مشخص نمودن موضوعات پرکاربرد، به بررسی جامع تحقیقات حوزه «خاکستر زباله سوز» طی سال های 2000 تا 2020 پرداخته است. این تحقیق شامل بررسی نوع و توزیع تألیفات، حوزه موضوعات، معرفی مجلات علمی، مؤسسات و کشورهای پیشرو و در نهایت بررسی روند کلیدواژه های پرکاربرد در این زمینه است. نتایج نشان می دهد در میان 6179 تألیفات بررسی شده مرتبط با خاکستر زباله سوز، بیش از 57% آن ها متعلق به حوزه محیط زیست بوده و تعداد تألیفات در سال 2020 نزدیک به 5 برابر تعداد تألیفات در سال 2000 بوده است. کشور چین در میان کشورها، نقشی اساسی در تألیفات داشته و رتبه های بعدی متعلق به ژاپن و امریکا هستند. مجله «Waste Management» با مجموع 579 مقاله مرتبط با خاکستر زباله سوز پیشروترین مجله علمی این حوزه بوده و بیشترین رشد را مجله «Journal Of Cleaner Production» داشته است. کلیدواژه های «خاکستر بادی»، «فلزات سنگین» و «خاکستر زیرین» پرتکرارترین کلمات کلیدی طی این 21 سال بوده اند. در سال های اخیر، کلمات مرتبط با حوزه تثبیت و جامدسازی جزو کلمات پرکاربرد و در حال رشد بوده اند، که رشد این دسته از تحقیقات را نشان می دهد. رشد چشمگیر کلمات حوزه های نوظهور «ارزیابی چرخه عمر» و «توسعه پایدار» و همچنین تحقیقات مرتبط با خاکستر زباله سوز که حاوی «XRD» و «SEM» باشند، نیز قابل مشاهده است.

در این پژوهش برای اولین بار مدل های رگرسیون ایجاد بار در سطح شهرستان و به تفکیک ده گروه کالایی پرداخت شده است که می تواند در برنامه ریزی های کلان حمل و نقلی کشور راهگشا باشد. متغیر وابسته تناژ این مدل ها بار زمینی ایجاد شده برای 430 شهرستان (418 ناحیه) است. در این مدل ها از متغیرهای اشتغال، جمعیت کل، و متغیرهای دوتایی شهرستان ها استفاده شد. ﻣﻌﻨﯽﺩﺍﺭﯼ ﺑﺎﻻﯼ ﺿﺮاﯾﺐ، ﻭﺟﻮﺩ ﺭﺍﺑﻄﻪﯼ ﻣﻨﻄﻘﯽ ﺑﯿﻦ ﻣﺘﻐﯿﺮ ﻭﺍﺑﺴﺘﻪ ﻭ ﺗﻮﺻﯿﻔﯽ دلایل ﻗﺮﺍﺭﮔﯿﺮﯼ ﻣﺘﻐﯿﺮها ﺩﺭ ﺳﺎﺧﺘﺎﺭ ﻣﺪﻝ است. ضریب برازش مدل ها بین 0/85 و 0/98 به دست آمده که مناسب ارزیابی می شود. متغیر جمعیت در اکثر گروه های کالایی به خصوص کالاهای مصرفی نهایی به خوبی قادر به توصیف بار جذب شده به شهرستان شناسایی شد. به دلیل نقش کلیدی تجارت خارجی در بنادر و نقاط مرزی، متغیر اشتغال به تنهایی و بدون در نظرگیری این عوامل سهم اندکی در توصیف تولید بار دارد. متغیرهای جمعیت شهری و روستایی با رشد هرم سنی جمعیت سال پایه و استفاده از سه عامل نرخ تولد، مرگ ومیر و مهاجرت پیش بینی شده است. تعداد شاغلین و سهم جمعیت فعال اقتصادی با چهار سناریوی نرخ بیکاری برآورد شده است. طبق نتایج به دست آمده، مقدار تولید و جذب بار کشور با نرخ بیکاری (حفظ وضع موجود) 12/5 درصد به ترتیب برابر 545 و 551 میلیون تن در سال 1400 و 668 و 660 میلیون تن در سال 1420 پیش بینی می شود. با نرخ بیکاری 25 درصدی، مقادیر یاد شده به ترتیب 8/6 و 2/2 درصد در سال 1400 و 9/4 و2/4 درصد در سال 1420 کاهش یابد.

تولید روزافزون پسماندهای لیگنوسلولزی و سوزاندن بخشی از آن ها توسط کشاورزان سبب نگرانی های زیست محیطی شده است. استفاده مجدد از این الیاف ها جهت بهسازی خاک های سست می تواند از این قبیل از مشکلات بکاهد. لازم به ذکر است استفاده از الیاف طبیعی به دلیل سازگاری با محیط زیست و نیز تحقق اهداف ژئوتکنیک پایدار بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. در این تحقیق به ارزیابی اثر تسلیح الیاف طبیعی ساقه برنج بر رفتار مکانیکی خاک های ریزدانه رسی تثبیت شده با سیمان پرداخته شده است. مطالعه اثر درصد های مختلف اختلاط این الیاف بر روی مقاومت فشاری خاک رسی تثبیت شده با مقادیر مختلف سیمان با انجام آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده و نیز بررسی اثر الیاف فوق و سیمان بر نتایج آزمایش تراکم استاندارد، اساس تحقیقات آزمایشگاهی این پروژه را تشکیل داده اند. در این مقاله سعی شده است تا با استفاده از سیمان به عنوان یک افزودنی در کنار الیاف ساقه برنج، چسبندگی مورد نیاز ایجاد شده تا مقاومت فشاری نمونه ها افزایش یابد. نتایج آزمایش مقاومت فشاری محدود نشده نمونه های عمل آوری نشده حاوی مقادیر وزنی مختلف الیاف (0/25% و 1%) و سیمان (4%، 8% و 12%) نشان داده است که در یک مقدار ثابت سیمان، افزایش مقدار الیاف سبب افزایش مقاومت فشاری تا 148% و همچنین در مقدار الیاف یکسان، افزایش مقدار سیمان سبب افزایش مقاومت فشاری تا 183% شده است.

در ساخت و سازهای زیرزمینی شهری و مناطق سردسیری، اغلب خاک­ های ماسه ­ای منجمد مشاهده می­ شود. از طرف دیگر انجماد مصنوعی خاک به عنوان یکی از روش­ های بهسازی خاک شناخته می­ شود. همچنین می­ دانیم بیشتر خاک مناطق ساحلی از نوع ماسه بد­دانه بندی شده است و این نوع خاک ها با رطوبت بالا و در معرض دمای پایین می­ باشند، در چنین مواقعی ضروری است تاثیر عوامل مختلف بر مقاومت خاک منجمد بررسی شود. از این رو برای شناخت دقیق، مدت زمان لازم انجماد برای رسیدن خاک مورد نظر به مقاومت کافی نیز مورد مطالعه قرار می­ گیرد. خاک مورد مطالعه، ماسه برداشت شده از اطراف دریاچه شورابیل شهر اردبیل است که تعداد بالای روزهای یخبندان اردبیل (130 روز) در سال گویای ضرورت تحقیق می­ باشد. برای بررسی تاثیر اندازه ذرات خاک، از دو اندازه مختلف ماسه، شامل اندازهmm  0/25 وmm  0/15 که با نسبت­ های مشخص با خاک رس مخلوط می­ شود استفاده شده است. در این پژوهش، از آزمایش فشاری تک محوره برای بررسی مقاومت فشاری محصور نشده 10 ترکیب خاک مختلف و 4 درصد رطوبت متفاوت استفاده شده است. 40 ترکیب در 3 مدت زمان انجماد مختلف مورد بررسی قرار گرفت. در خروجی نتایج آزمایش، منحنی­ های تنش-کرنش به ­طور کلی حالت نرم شدن کرنش را نشان می ­دهند. مقاومت نمونه­ ها در مدت زمان کوتاه ­تر، مقدار تقریباً مشابهی دارند. با افزایش سن انجماد، تنش ناشی از وجود رس، مقادیر متقاوتی را نشان می ­دهد. به ­طوری که با افزایش سن انجماد، نمونه با درصد کم رس رشدی نداشته و از یک مقدار ثابت، دیگر بیش­تر نمی­شود به عنوان مثال، نمونه با 50% رس در با سن انجماد 24 ساعت و رطوبت 15% تنشی برابر با kPa 208/5 و در مدت انجماد 72 ساعت، kPa 283/8 را تحمل می­ کند، در حالی که این ارقام برای نمونه با 10% رس با رطوبت مشابه برابر باkPa 265/4 برای سن انجماد 24 ساعت و kPa  283/8 برای سن انجماد 72 ساعت می ­باشد. در آخر اینکه، با کوچک­ تر شدن اندازه ماسه مصرفی، مقاومت تا حدود 36% در برخی نمونه ­ها کاهش می ­یابد اما هم­چنان روال آزمایش حفظ می­ شود و نمونه با 30% رس در اغلب موارد بیش­ترین مقاومت را دارا هستند.

بررسی خسارت های ناشی از زلزله های گذشته، مانند زلزله ی کرمانشاه، مؤید این مطلب است که ساختمآن های دارای میان قاب، که بر روی زمین های نرم احداث شده بودند ، آسیب های بیشتری را نسبت به این ساختمآن ها بر روی خاک صلب تجربه کردند. یکی از دلایل این خسارت، نادیده گرفتن اثرات میان قاب بر رفتار سازه علی رغم توصیه ی آیین نامه های لرزه ای می باشد. از این رو در این تحقیق به بررسی و مقایسه اثر وجود یا عدم وجود میان قاب های مصالح بنایی بر عملکرد لرزه ای سازه های با قاب خمشی فولادی با در نظرگیری اثرات اندرکنش خاک – سازه پرداخته شده است. در این راستا، تحلیل های دینامیکی غیرخطی افزاینده بر روی قاب های دو بعدی با 3، 6، 9، 12، 15 و 20 طبقه و سه دهانه که در ساختگاه نوع B بر اساس یوروکد 8 طراحی شده بودند، انجام شد. بدین منظور 21 عدد شتاب نگاشت دور از گسل مطابق با پیشنهاد FEMA-P695 انتخاب و تحلیل های مزبور در نرم افزار SeismoStruct انجام گردید. همچنین اثرات اندرکنش خاک - سازه بر روی دو بستر صلب و انعطاف پذیر در نظر گرفته شد. سپس ارزیابی احتمالاتی با به دست آوردن منحنی های شکنندگی لرزه ای مدل های مورد مطالعه برای سه سطح عملکردی بهره برداری بی وقفه، ایمنی جانی و آستانه فروریزش انجام شد. نتایج نشان داد که با افزایش تعداد طبقات، وجود میان قاب باعث کاهش آسیب پذیری سازه می شود. نتایج نشان داد که وجود میان قاب باعث کاهش آسیب پذیری سازه با ارتفاع های مختلف می شود به طوری که شتاب طیفی مورد نیاز برای ایجاد عملکرد آستانه فروریزش از 1/2تا 3 برابر افزایش می یابد. همچنین در نظر گیری و یا عدم در نظرگیری SSI در قاب های با ارتفاع کم تاثیر اندکی در برآورد خسارت دارد. هر چند در نظرگیری اثر اندرکنش خاک سازه با افزایش ارتفاع در جهت اطمینان بوده و برآورد واقع گرایانه تری از ظرفیت سازه را به دست می دهد.

مسئله نشت آب از پی و تکیه گاه ها از چالش های اساسی در ارتباط با طراحی و احداث سدها می باشد. از جمله مهم ترین پارامتر در طراحی سد در بررسی مسئله نشت، تعیین نفوذپذیری ساختگاه سد به ویژه در ساختگاه های سنگی می باشد. در این پژوهش ابتدا نفوذپذیری ساختگاه سد بتن غلتکی هایقر، واقع در استان فارس، که در دهانه دره ژرف و پر پیچ و خم هایقر قرار دارد، از طریق آزمایش های وسیع لوژان قبل و پس از اجرای پرده تزریق تعیین شد. سپس با استفاده از نرم افزار اجزا محدود سه بعدی PLAXIS 3D، توپوگرافی ساختگاه به صورت سه بعدی مدل سازی گردید و آنالیز سه بعدی نشت سد انجام گرفت. میزان کارایی پرده ترزیق اجرا شده به کمک تحلیل های عددی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مقادیر دبی نشت کل در ساختگاه سد هایقر بدون پرده تزریق 0/01075 متر مکعب بر ثانیه بوده که پس از احداث پرده تزریق به 3-10×2/305 متر مکعب بر ثانیه رسیده است که نشانگر کاهش حدود 80 درصدی دبی نشت در اثر احداث پرده تزریق می باشد. نتایج مطالعه پارامتری نشان داد که با افزایش عمق پرده آب بند دبی نشت کاهش می یابد و با افزایش ارتفاع آب مخرن، میزان دبی نشت از کل ساختگاه به صورت خطی افزایش می یابد.

پی رادیه شمع، یک سیستم فونداسیون موثر و اقتصادی برای ساختمآن های بلند است و به عنوان جایگزینی مناسب برای پی­ های عمیق سنتی شناخته می ­شود. در این نوع از پی­ ها، سرشمع­ (کلاهک) نظیر یک پی گسترده بر روی خاک قرار دارد و درصدی از بار کل وارد بر سیستم را تحمل می ­کند. در طراحی پی ­های رادیه شمع، تعیین سهم باربری کلاهک از بار کل حائز اهمیت است. در این مقاله با استفاده از مدل سازی عددی سه بعدی که توسط نرم افزار المان محدود آباکوس انجام می­ شود، با در نظر گرفتن اثرات متقابل شمع­ ها و کلاهک، به بررسی عوامل موثر و میزان تاثیر آن ها بر سهم باربری کلاهک پرداخته شده است. علاوه بر این، یک رابطه جدید برای تعیین سهم باربری کلاهک مستقر بر خاک دآن های، برای گروه شمع ­های با تعداد کمتر از 9 در 9 ارائه شده است. جهت صحت سنجی نرم افزار، مطالعات آزمایشگاهی بارگذاری گروه شمع مورد استفاده قرار گرفت که تطابق قابل قبولی بین نتایج مدل سازی عددی و نتایج حاصل از مطالعات آزمایشگاهی وجود دارد. نتایج حاصل از تحلیل­ های عددی نشان می ­دهند که فاصله شمع ­ها از یکدیگر، قطر شمع ­ها، زاویه اصطکاک داخلی خاک و تعداد شمع ­ها در گروه، از جمله مهم ترین و تاثیرگذارترین پارامترها در تعیین سهم کلاهک از باربری هستند. نتایج به­ دست نشان داد که سهم باربری کلاهک از بار کل وارد بر پی، بین 15 تا 42 درصد است. این تحقیق نشان می­دهد که هر چه نسبت فاصله شمع­ ها از یکدیگر بیشتر یا قطر شمع­ ها کوچک تر شود، با ثابت بودن سایر پارامترها، سهم باربری کلاهک افزایش می­ یابد، اما با ثابت بودن نسبت فاصله به قطر برای یک تعداد شمع مشخص، هر چه زاویه اصطکاک داخلی خاک بزرگ تر باشد، سهم باربری کلاهک بیشتر می­ شود. همچنین با کاهش تعداد شمع­ ها در گروه و ثابت بودن زاویه اصطکاک داخلی خاک، سهم باربری کلاهک افزایش خواهد یافت.

با توجه به جایگاه ویژه ی بتن سبک در صنعت ساخت وساز جهان، تولید بتن سبک با کیفیت و مبتنی بر مواد بدیع، به یکی از جنبه های اساسی این صنعت رو به رشد تبدیل شده است. القای رسوب کلسیت میکروبی به عنوان یک استراتژی نوین و دوست دار محیط زیست شناخته شده است. اگر چه هدف اصلی توسعه بتن بیولوژیکی ترمیم ترک بوده است، با این حال تحقق این هدف نه تنها باید بدون تاثیر منفی بر خصوصیات مکانیکی و دوام بتن باشد، بلکه می توان با شناخت پارامترهای موثر، به بتن بیولوژیکی با خواص مهندسی ایده آل دست یافت که این نوع بتن را از بتن های معمولی متمایز می کند. در این مطالعه با هدف تولید بتن سبک با دوام و مقاومت مطلوب، از تکنیک استفاده از باکتری در بتن بهره گرفته شده است. منافذ بتن، محیط قلیایی، عدم دسترسی به مواد مغذی و اکسیژن کافی، از چالش های اساسی کاربرد مواد معدنی زیستی در بتن هستند. به همین منظور از افزودنی هوازا به عنوان یک رویکرد حفاظتی جهت افزایش بقای باکتری استفاده شده است. نتایج حاصل از آزمایش های انجام شده نشان داد که، رسوب کلسیم کربنات ناشی از فعالیت متابولیک میکروارگانیسم ها منجر به افزایش خواص مکانیکی و بهبود ویژگی های دوام بتن شده است. هم چنین افزودنی هوازا به عنوان فاکتوری موثر در حفظ زیست پذیری و بهبود عملکرد باکتری نقش اساسی داشته است. استفاده از باکتری در بتن منجر به افزایش 19/8%  مقاومت فشاری و 63/9% مقاومت الکتریکی شده است. هم چنین حداکثر کاهش جذب آب و کاهش نفوذ یون کلر در نمونه ی بیولوژیکی به ترتیب 62/7% و 40/7% بوده است

کمانش خمشی یکی از حالات حدی کمانش در ستون هایی است که دست­کم یک محور تقارن دارند. به خاطر فقدان حل دقیق معادله دیفرانسیل تغییر شکل در ستون­ های غیرمنشوری، تعیین بار بحرانی آن ها با روش­ های عددی و تقریبی صورت می ­گرفت که منجر به جواب­های تقریبی می­ شد. هدف این تحقیق بررسی تحلیلی کمانش خمشی درون­ صفحه و مقید در برابر حرکت جانبی برای سازه ­های صنعتی یک ­دهانه­ است که به قاب­ های شیب ­دار (سوله­ ها) موسوم هستند و از اعضای با جان شیب ­دار ساخته شده­ اند. در سازه­ های مدنظر تکیه­ گاه­ های پای ستون ­ها، تماما مفصلی یا گیردار است و فرض اویلر- برنولی برای رفتار اعضا در نظر گرفته شده ­است. ابتدا معادله دیفرانسیل ستون تغییر شکل یافته و دیاگرام آزادهای مناسب مد نظر قرار گرفت، سپس از معادلات تعادل و دیفرانسیل به ­طور همزمان در انرژی ارتجاعی خمشی استفاده گردید. با برابری کار خارجی و انرژی ارتجاعی خمشی، معادله مشخصه کمانش (برای تعیین بار بحرانی) حاصل و شرایط رسم نمودار فراهم شد. نمودارهای طراحی برای تعیین ضریب طول موثر (محور قائم دستگاه مختصات) بر حسب نسبت طول تیر مورب به ارتفاع ستون (محور افقی) رسم شدند. با افزایش فزاینده­ی مقادیر روی محور افقی دستگاه مختصات، سختی خمشی تیرها بسیار کم و سختی اتصال آن­ها به سر ِستون ­ها مشابه اتصال مفصلی می­ شود. نهایتا چند مثال با روش پیشنهادی و روش­ های تقریبی حل و مقایسه شد. در روش پیشنهادی تنها با داشتن دو پارامتر هندسی ساده از قاب شیب­دار، سپس با کمک منحنی مربوط و با محاسباتی کوتاه­ می ­توان ضریب طول موثر را تعیین کرد. نتایج تحلیلی و استفاده آسان از نمودارهای طراحی از مزایای این مطالعه نسبت به مطالعات دیگران است.

روش ­های متفاوتی جهت تعیین الگوی بار جانبی استاتیکی ارائه شده است. علی­رغم سادگی روش ­های موجود، دقت این روش ­ها به ویژه در مورد سازه ­هایی که اثر مودهای ارتعاشی بالاتر در آن ها حائز اهمیت است، مطلوب نیست. در این مقاله یک روش جدید جهت اصلاح الگوی بارگذاری در تحلیل استاتیکی خطی ارائه شده است. در روش پیشنهادی ابتدا پاسخ میانگین سازه از تحلیل دینامیکی تحت چند رکورد زلزله محاسبه می ­گردد. سپس الگوی استاتیکی متناظر با این پاسخ از طریق محاسباتی مبتنی بر دینامیک سازه ­ها بسط می­ یابد. در پایان جهت کاربردی نمودن این ایده، با استفاده از یک جامعه آماری، رابطه و گرافی جهت محاسبه الگوی بارگذاری در سایر ساختمآن ها به دست می­آید. با توجه به استخراج این روش بر اساس پاسخ سازه تحت تحلیل تاریخچه زمانی خطی، نشان داده می­ شود که این روش دقت مناسبی در تخمین پاسخ سازه در برابر نیروی زلزله دارد. علاوه بر این دارای سادگی و کارآئی روش ­های سنتی نیز می ­باشد. روش توسعه یافته در تحقیق حاضر، برای سه قاب 5، 10 و 14 طبقه با دوره تناوب­ های مختلف و تحت تحریک 14 شتاب نگاشت، مورد ارزیابی قرار می ­گیرد و نتایج آن با الگوهای پیشنهادی استاندارد 2800 و دستورالعمل FEMA-356 مقایسه می­ گردد. نتایج نشان می دهد، متوسط خطای روش پیشنهادی در سازه 5، 10 و 14 طبقه تقریباً در حدود 7، 5 و 7 درصد است. در حالی که مقادیر خطای الگوهای پیشنهادی دو آیین­ نامه تقریبا 20، 10 و 25 درصد است. ضمناً مقایسه توزیع جابجایی نسبی در ارتفاع این قاب ­ها برای روش پیشنهادی و تحلیل دینامیکی، نشان از عملکرد مطلوب روش پیشنهادی دارد. نتایج حاصل از این بررسی نشان می ­دهد که روش پیشنهادی در محاسبه پاسخ سازه در مقایسه با روش تحلیل استاتیکی معادل استاندارد 2800 و دستورالعمل FEMA-356 از دقت بالاتری برخوردار است و می ­تواند جهت تعیین یک الگوی بار جانبی مناسب در آئین ­نامه ­های لرزه ­ای پیشنهاد گردد.