مهندسی عمران امیرکبیر
سال:1402 | دوره:55 | شماره:10 |تعداد مقالات:10

سرریزها یکی از انواع سازه های هیدرولیکی در پروژه های آبی می باشند که با شکل مقطع مختلف به طور وسیع به منظور اهداف خاصی همچون اندازه گیری و کنترل جریان و تنظیم تراز سطح آب بالادست سازه جهت آبگیری در کانال های انتقال آب و بدنه سدها به کار گرفته می شوند. در این تحقیق خصوصیات هیدرولیکی جریان در سرریزهای لبه پهن با ترکیب بندی مختلف شیب وجه بالادست و پایین دست در شرایط با و بدون شیب تاج به روش عددی و با به کارگیری نرم افزار ANSYS FLUENT که از روش حجم محدود استفاده می کند، بررسی گردید. نتایج مدل عددی در تحقیق حاضر با نتایج آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که ضریب دبی در سرریزهای BCW-UDR-PSC و BCW-UDR-NSC بزرگتر از ضریب دبی در سرریز BCW-UDR-HC می باشد. متوسط افزایش در مقدار ضریب دبی در سرریز BCW-UDR-NSC نسبت به سرریز BCW-UDR-HC در شرایطی که زاویه شیب تاج 76/4 - و 46/9 - درجه به ترتیب %18 و %25، در حالی که این افزایش در سرریز BCW-UDR-PSC نسبت به سرریز BCW-UDR-HC در زاویه شیب تاج 76/4 + و 46/9 + به ترتیب %10 و %18 می باشد. همچنین نتایج نشان داد که برای سرریز BCW-UDR-PSC ضریب دبی در محدوده 47/0-35/0 است. این در حالی است که برای سرریز BCW-UDR-PSC ضریب دبی در محدوده 48/0-42/0 می باشد. این نشان می دهد که شیب دار کردن تاج تاثیر مثبتی در افزایش ضریب دبی داشته به طوری که این افزایش در تاج با شیب منفی بیشتر از تاج با شیب مثبت می باشد که متوسط این افزایش تقریبا 8% می باشد.

پس از فرایند برگزاری مناقصه و عقد قرارداد، تعهدات، مسئولیت ها و اختیارات هر یک از عوامل موثر در پروژه، مشخص و تفکیک خواهد شد. البته لازم به ذکر است معمولاً حجم بسیاری از این تعهدات ، مسئولیت ها و اختیارات در پروژه ها مشابه و یکسان و قابل پیش بینی است. پیچیدگی موارد ادعا در پروژه های ساخت که  عموماً منجر به ایجاد بار مالی و تطویل در انجام کار می گردد، مخصوصا از اواسط پروژه به بعد ایجاب می کند که همه ذینفعان پروژه به منظور مدیریت ادعاهای احتمالی، مطابق انتظار خویش و سایرین، رویکرد مشخص داشته باشند. در این پژوهش پس از شناسایی ادعاها و ریشه یابی مفاهیم آنها، به شناسایی و ارزیابی ذینفعان پروژه به منظور قابلیت سنجش آنها در طرح ادعا با استفاده از تحلیل شبکه ارتباطی بین ذینفعان در یک مطالعه موردی پرداخته شده است. از سوی دیگر از طریق محاسبه سنجه مرکزیت ذینفعان در هر ادعا و جمع بندی آنها، مهم ترین ذینفعان شناسایی گردیدند که می تواند مبناء بخشی از استراتژی مدیران پروژه واقع گردد. نتایج حاصله بیانگر این است که نقش ذینفعان در هر ادعاها بر اساس سنجه مرکزیت، متغیر می باشد که با استفاده از تحلیل شبکه ارتباطی میان ذینفعان در ادعاهای معمول می توان اثربخشی هر یک از ذینفعان را شناسایی و تدابیر لازم برای مدیریت ادعاها را در نظر گرفت. دستاورد این پژوهش می تواند منجر به کمک مدیران در درک بهتر از عوامل کلیدی تاثیر گذار در عملکرد پروژه و در نتیجه مدیریت ادعا و جلوگیری از اختلاف گردد.

در فرآیند تحلیل، طراحی و بهینه سازی طرح ساختمان های بتن آرمه در اغلب موارد و شاید در تمامی ساختمان های متعارف، بخش های مختلف این فرآیند برای بخش های مختلف ساختمان، اعم از سازه اصلی و پی آن، معمولاً به صورت مستقل از هم انجام می گیرد. بدین معنی که این سازه ها عمدتاً با فرض یک بستر صلب، تحلیل و طراحی شده و سپس نیروهای به دست آمده در پای ستون ها برای تحلیل و طراحی پی سازه مورد استفاده قرار می گیرند. دراین روند توجهی به تاثیر نشست پی بر توزیع نیروها در اعضای سازه نمی شود. این در حالی است که اندرکنش بین سازه، پی و خاک زیرین آن (بستر انعطاف پذیر) رفتار واقعی سازه را در مقایسه با وضعیتی که سازه به تنهایی (بستر صلب) بررسی می شود تغییر می دهد. در این پژوهش، به مطالعه طرح بهینه قاب های خمشی بتن آرمه کوتاه، میان و بلند مرتبه همراه با پی و خاک زیر پی آن ها در سه لایه مختلف با عمق هر لایه برابر ده متر در نرم افزار سپ پرداخته می شود. همچنین، تمام قاب ها با استفاده از الگوریتم زنبورعسل مصنوعی تحت قیود تنش و دریفت، در نرم افزار متلب بهینه سازی می شوند. نتایج این تحقیق نشان می دهد، از آنجایی که در یک سازه با طرح بهینه، معمولاً مقادیر تنش اعضا و دریفت طبقات، به حداکثر مقادیر مجاز طراحی بسیار نزدیک هستند، لذا افزایشی هر چند اندک در پاسخ سازه، ناشی از اثرات اندرکنش خاک-سازه، ممکن است موجب نقض قیود طراحی بهینه شود. بنابراین، عدم لحاظ چنین اثراتی در طراحی بهینه سازه می تواند منجر به حصول طرحی نه تنها غیربهینه بلکه ناایمن شود.

هدف مقاله حاضر بررسی مکانیسم های تحلیل آسیب سیستم سد بتنی وزنی- مخزن- پی با بهره گیری از روش اجزای محدود (FEM) است. در این راستا مدل دوبعدی سیستم سد- مخزن- پی با استفاده از نرم افزار آباکوس تحت مؤلفه های افقی و قائم شتاب زمین در زمین لرزۀ کوینا قرارگرفته است و مدل پلاستیسیته آسیب بتن (CDP) با لحاظ رفتار نرم شدگی و سخت شدگی کرنش جهت مدل سازی رفتار مصالح بدنۀ استفاده شده است. در این تحقیق چهار مولفه تحلیل عددی برای مقایسه مکانیسم خرابی به کار گرفته شدند که عبارتند از: نوع تحلیل (خطی-غیرخطی)، نوع پی (صلب، جرم دار یا بدون جرم)، تراز ورود نیروی دینامیکی (ترازهای کناری، تحتانی بدنه و تحتانی پی) و جهت ورود بار (افقی، عمودی یا ترکیب این دو) و درنهایت، با کمک مدل های مذکور پاسخ دینامیکی غیرخطی سد بتنی وزنی و سطح آسیب لرزه ای بدنه در حالات مختلف مورد مقایسه قرارگرفته است. ارزیابی مدل ها بر اساس موقعیت اعمال بار ورودی نشان می دهد که در دو تحلیل خطی و غیرخطی در نظر گرفتن تراز تحتانی پی برای اعمال بار موجب افزایش آسیب لرزه ای نسبت به اعمال بار در تراز سد می شود. بر اساس نتایج حاصل اعمال تحریک پایه در سطح تماس سد با پی در حالت بدون جرم و همچنین اعمال تحریک پایه در تراز پی سنگی در حالت پی جرم دار می تواند منجر به پیش بینی دقیق تری از پاسخ سازۀ سد در حین زمین لرزه گردد. بااین وجود، سطح آسیب لرزه ای در بدنه بشدت متأثر از چگونگی اعمال شتاب پایه و مکانیسم مدل سازی سیستم سد - مخزن - پی است.

امروزه از بتن بازیافتی به دلیل هزینه پایین و نیز کمک به محیط زیست، برای ساخت بسیاری از پروژه های عمرانی مورد استفاده قرار می گیرد. ضمناً، بتن خود تراکم به دلیل عدم نیاز به ویبره و کمترین احتمال ایجاد حفره های بزرگ و خلل و فرج، از اهمیت و کاربرد بالایی برخوردار است. در این مقاله با ترکیب این دو نوع بتن خواص آن مورد بررسی قرار گرفته شده استا. برای بدست آوردن مقاومت فشاری بتن می توان از روش های غیر مخرب که می تواند بسیار ساده تر، سریعتر و بدون خرابی است، استفاده شود با این حال بایستی بین نتایج آزمایش مخرب و غیر مخرب همخوانی وجود داشته باشد تا قابل قبول باشند. در این مقاله رفتار ترکیب بتن بازیافتی و خودتراکم مورد استفاده در روسازی بتنی جاده ها مورد بررسی قرار گرفته شده است. برای این کار از روش کرگیری و آزمایش التراسونیک استفاده شده و مقایسه بین نتایج صورت گرفته است. به صورت میانگین مقاومت فشاری 7 روزه در عیار سیمان 250 کیلوگرم بر متر مکعب برابر با 20.1 مگاپاسکال و در عیار سیمان 400 کیلوگرم بر متر مکعب برابر با 30.8 مگاپاسکال ثبت شده است که رشد 52% را داشته است. همچنین در کلیه آزمایش های صورت گرفته مقدار مقاومت فشاری کسب شده در آزمایش کرگیری بالاتر از سایر نتایج بوده است. به صورت میانگین، مقدار مقاومت فشاری بدست آمده در روش کرگیری نسبت به روش آزمایش درجا و آزمایش آلتراسونیک به ترتیب 8% و 14%  بیشتر به دست آمده است. به صورت میانگین مقاومت فشاری 28 روزه در عیار سیمان 250 کیلوگرم بر متر مکعب برابر با 25.2 مگاپاسکال و در عیار سیمان 400 کیلوگرم بر متر مکعب برابر با 38.9  مگاپاسکال ثبت شده است که رشد 54% را داشته است. در نهایت این نتیجه بدست آمده است که نتایج آزمایش کر گیری و التراسونیک در تعیین مقاومت فشاری بتن می توان بین 7 تا 17 درصد اختلاف داشته باشد و نتایج حاصل از آزمایش التراسونیک مقادیر کمتری را نشان می دهد.

سالانه هزاران تن تایر لاستیکی در داخل کشور تولید، مصرف و فرسوده می شوند. محققین در دهه اخیر بررسی های متعددی برای استفاده از الیاف لاستیک یا خرده لاستیک در بتن و تأثیرات آن بر روی مشخصات مکانیکی آن انجام داده اند، ولی استفاده همزمان این دو ماده به جای شن و ماسه در بتن مورد بررسی قرار نگرفته است. در این پژوهش تأثیرات استفاده همزمان این دو ماده بر روی مشخصات مکانیکی بتن لاستیکی و بررسی زیست محیطی تأثیر لاستیک در بتن انجام شده است. با بررسی نتایج آزمایش اسلامپ نمونه های بتن لاستیکی در نسبت های آب به سیمان 0/45، 0/5 و 0/55 با افزایش خرده لاستیک و الیاف لاستیک تا 25%، مشخص شد  از 31 تا 82 میلیمتر روندی کاهشی دارد. نتایج تست ها حاکی از کاهش مقاومت فشاری با افزایش محتوای لاستیک است؛ به طوری که با جایگزینی حدود 13% ترکیب خرده لاستیک و الیاف لاستیک، مقاومت فشاری بتن لاستیکی نسبت به نمونه شاهد حدود 50% کاهش یافته است. در نسبت آب به سیمان 55/0 با افزایش خرده لاستیک و الیاف لاستیک از 4 تا 25%، مقدار مقاومت فشاری از از 15/78 به3/19 مگاپاسکال کاهش می یابد. با نسبت های آب به سیمان و درصدهای مختلف بتن لاستیکی با نرم افزار سیماپرو، طبق نتایج بدست آمده، ترکیب خرده لاستیک و الیاف لاستیک باعث کاهش حدود 40 درصدی تولید گاز کربن دی اکسید در محیط زیست شده است. بهینه ترین حالت در تمامی نسبت ها با افزودن 4% خرده لاستیک و الیاف لاستیک حاصل می شود.

این مقاله به بررسی رفتار خاک اصلاح نشده و اصلاح شده با سیمان و آهک و همچنین ارتباط بین پارامترهای طراحی لایه اساس مانند مقاومت فشاری تک محوری(UCS)، CBR با مدول برجهندگی می پردازد. انتخاب نمونه برای انجام آزمایش سه محوری براساس نتایج آزمایشهای UCS، کشش غیرمستقیم برزیلی(INTS) و تر- خشک و یخبندان- ذوب بوده است. بطورکلی افزودن آهک به همراه سیمان سبب نصف شدن مقاومت کششی در مقایسه با افزودن سیمان تنها می شود، اما سبب حذف مشکلات کاهش حجم ناشی از اصلاح با سیمان می شود. UCS نمونه اصلاح شده با 7 درصد سیمان و 2 درصد آهک (C7L2) (با مقدار برابر kPa 3810) در محدوده مجاز تعیین شده برای اساس راه و باند قرار دارد. همچنین آزمایش سه محوری دینامیکی بزرگ مقیاس روی نمونه اساس اصلاح نشده و C7L2 انجام شد. در تمام تنش های محدودکننده، مقادیر مدول الاستیسیته و نسبت میرایی C7L2 نسبت به خاک اصلاح نشده، به ترتیب بیشتر و کمتر است. نقطه داده های نسبت مدول الاستیسیته-کرنش محوری نمونه C7L2 بالای منحنی های مربوط به ماسه و حتی بالاتر از منحنی سنگ قرار دارد و نقطه داده های نسبت میرایی آن بالای منحنی مربوطه برای نمونه های سنگ است. متوسط مقادیر مدول برجهندگی با افزایش غیرهمسانی و تنش محوری اولیه افزایش می یابد. افزایش فرکانس بارگذاری سبب افزایش مدول برجهندگی، مدول برشی و نسبت میرایی، اما کاهش کرنش برشی اعمالی بر نمونه می شود. مدول برجهندگی سه محوری (برحسب MPa) برای خاک اصلاح نشده خشک برابرCBR ×10 و برای C7L2 تقریباً برابر UCS20 و یا CBR×3 حالت غرقاب و یا CBR×2/5 حالت خشک برای نفوذ mm 1/25 است.

رمبندگی را فروریزش ناگهانی خاک در اثر از دست رفتن عامل پیوند دهنده ذرات خاک تعریف کرده اند. فروریزش ماسه ها ناشی از لغزشی شدن ذرات رسی است که دانه ها را به چسبانده است، در حالی که رمبندگی خاک های رسی ناشی از بین رفتن پیوند الکتروشیمیائی  است .  نظر به اینکه پدیده رمبندگی مشکلات فراوانی را در اجرای پروژه های عمرانی کرده است،  بررسی رفتار این خاک و بهسازی آن بسیار با اهمیت است. در این مقاله تأثیر مواد نانو بر پتانسیل رمبندگی خاک بررسی شده است. بدین منظور، خاک با پتانسیل رمبندگی شدید از منطقه الله آباد کرمان انتخاب  و تأثیر افزودنی های نانوسیلیس، نانورس، نانواکسید آلومینیوم و نانوکربنات کلسیم با درصدهای مختلف بر رفتار  تغییر حجمی خاک،  پتانسیل رمبندگی و مقاومت برشی مطالعه گردیده است. نتایج نشان داد که به دلیل تغییر ساختار و اسکلت  خاک افزودن نانوسیلیس و نانورس  کاهش قابل ملاحظه پتانسیل رمبندگی را به همراه دارد و لی دو ماده دیگر یعنی نانوکربنات کلسیم و نانو اکسید آلمونیوم تأثیر کمتری دارند.  از طرفی نانوسیلیس و نانو رس باعث افزایش ضریب چسبندگی بیشتری می شوند در حالی که نانوکربنات کلسیم و نانوسیلیس بیشترین تأثیر بر زاویه اصطکاک داخلی خاک دارند. همچنین عکس برداری میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) نشان داد که خاک رمبنده دارای حفرات میکروسکوپیک بوده و با افزودن نانومواد، خلل و فرج خاک کمتر و بافت خاک متراکم تر شده و در نتیجه کاهش پتانسیل  رمبندگی را به همراه دارد.

دست یابی به یک روسازی ماندگار مستلزم عوامل بسیاری است که در بین آن ها نگهداری زمستانی از اهمیت بالایی برخوردار است. در دهه های گذشته استفاده از مواد شیمیایی برای یخ زدایی بسیار شایع بوده ولی استفاده از آن ها باعث بروز خرابی در بسیاری از زیرساخت های حمل ونقل شده است. در پژوهش پیش رو، جهت بررسی تأثیر یخ زداها بر روسازی آسفالتی، از نمونه های ماستیک آسفالتی به دلیل تأثیر بسیار زیادی که روی مشخصات ویسکوالاستیک مخلوط آسفالتی دارند، استفاده شد. نمونه ها به مدت 96 ساعت و در دمای 60 درجه سانتی گراد در محلول های آب مقطر، سدیم کلراید، کلسیم منیزیم استات و پتاسیم استات فرآوری رطوبتی شدند و یک نمونه به عنوان شاهد و بدون عمل آوری در نظر گرفته شد. سپس کل نمونه ها تحت آزمایش جاروب فرکانس قرار گرفتند و مدل ویسکوالاستیک 2S2P1D روی داده های به دست آمده از آزمایش برازش شد. بررسی نتایج آزمایش و پارامترهای مدل نشان داد فرآوری رطوبتی در محلول سدیم کلراید باعث نرم شدگی ماستیک آسفالتی می شود. کلسیم منیزیم استات مقدار *G را در فرکانس های پایین بارگذاری (دماهای بالا) افزایش می دهد. تأثیر این یخ زدا روی پارامتر خستگی بسیار وابسته به فرکانس بارگذاری است، به نحوی که هر چقدر فرکانس بارگذاری پایین تر باشد، مقاومت ماستیک در برابر خرابی خستگی کمتر می شود. پتاسیم استات باعث افزایش مقدار *G ماستیک آسفالتی در دماهای میانه و بالا می شود. همچنین، تمامی یخ زداها باعث کاهش مقاومت ماستیک آسفالتی در برابر خرابی شیار شدگی می شوند و در بین آن ها کلسیم منیزیم استات بیشترین اثر مخرب را دارد.

در وقوع ریسک های ژئومکانیکی در معادن زیرزمینی نه یک فاکتور به تنهایی، بلکه مجموعه ای از فاکتورها در ارتباط با یکدیگر عمل می کنند. لذا انتخاب یک روش استخراج زیرزمینی مناسب و مطالعه ارتباط و اندرکنش موجود میان فاکتورهای ژئومکانیکی و زمین شناسی موثر در آن، قبل از شروع معدنکاری، می تواند در بیشینه سازی سود و بازیابی از منابع معدنی، افزایش بهره وری و کاهش هزینه های تولید و افت ماده معدنی و در نهایت ایجاد یک محیط ایمن برای معدنکاران در زیر زمین بسیار مفید باشد. لذا با توجه به اهمیت موضوع، در این تحقیق با کاربرد روش دیمتل فازی به تحلیل ساختار حاکم بر پارامترها از دیدگاه اثرگذاری و چگونگی روابط آنها با یکدیگر و هم چنین بررسی اهمیت هر یک از آنها پرداخته شد. برای اجرای این تکنیک، ابتدا پرسشنامه هایی طراحی و در میان متخصصان توزیع و سپس 18 پرسشنامه برای ارزیابی پارامترها دریافت شد. در نهایت با اجرای این روش، بردارهای برتری (R+C) و ارتباط (R-C) و درنتیجه میزان اهمیت، اثرگذاری و اثرپذیری برای هر یک از پارامترها محاسبه شد. نتایج حاصل از تحقیق نشان می دهد که شاخص های فاصله داری ناپیوستگی ها و سپس ساختارهای اصلی زمین شناسی کانسار (درزه ها و ناپیوستگی ها، گسل ها، صفحات ضعیف و دایک ها)، تاثیرگذارترین و امتیاز رده بندی توده سنگ و مدول تغییر شکل پذیری توده سنگ به ترتیب تاثیرپذیرترین فاکتورها هستند. نمودار علّی ترسیم شده برای پارامترهای مؤثر در فرآیند انتخاب روش های استخراج زیرزمینی و وقوع ریسک های ژئومکانیکی در معادن زیرزمینی نیز نشان می دهد که پارامتر امتیاز رده بندی توده سنگ دارای بیشترین مقدار برتری است و از این رو دارای بیشترین اهمیت در بین سایر پارامترها می باشد.