مهندسی عمران و محیط زیست (دانشکده فنی)
سال:1402 | دوره:53 | شماره:4 |تعداد مقالات:18

در زمینه تأثیر حرارت و نوع کاتیون لایه آب دوگانه رس بر جذب فلزات سنگین، تحقیقات محدودی صورت گرفته است. هدف اصلی این پژوهش، تعیین تأثیر حرارت و کاتیون لایه آب دوگانه بر جذب یون مس در بنتونیت (Bentonite) است. ابتدا نمونه ‎های بنتونیت تحت حرارت‎ های 25 تا 1000 درجه سانتی‎گراد قرار گرفته و سپس فلز سنگین مس در غلظت‎ های 10 الی cmol/kg-soil 200، به بنتونیت اضافه شده و رفتار ژئوتکنیک زیست‎ محیطی نمونه ها مطالعه شده است. نتایج نشان می دهد که افزایش حرارت تا پیش از دمای دی ‎هیدروکسیلاسیون (Dehydroxylation)، بر نگهداشت یون مس توسط بنتونیت، اثر قابل توجهی نداشته و سپس جذب و نگهداشت مس به ­دلیل تخریب ساختمان رس کاهش می‎ یابد و در دمای 1000 درجه ناچیز می ‎شود. کلسیم- بنتونیت (Calcium Bentonite) در برابر تغییرات حرارت در مقایسه با سدیم- بنتونیت (Sodium Bentonite) پایدارتر است. نتایج تحقیق حاضر بیان گر اهمیت حضور کربنات کلسیم در حفظ ظرفیت بافرینگ (Buffering Capacity) خاک هایی است که دماهای بزرگ­تر از 600 درجه را تجربه می کنند.

با توجه به مشکلات اقتصادی و زیست­ محیطی استفاده از مواد تثبیت ­کننده سنتی مانند سیمان و آهک، بکارگیری روش ­های نوین بهسازی خاک نظیر روش بیولوژیکی مورد توجه مهندسین ژئوتکنیک قرارگرفته است. به­دلیل وجود مناطق گسترده در جهان و ایران با شرایط محیطی گوناگون، لازم است که کارایی تثبیت خاک در محیط­ های گوناگون ارزیابی شود و در این راستا لزوم بررسی تأثیر شرایط محیطی بر کارایی روش تثبیت نوین بیولوژیکی احساس می ­گردد. از سوی دیگر در طراحی یک سازه ژئوتکنیکی باید به دو عامل مقاومت و تغییرشکل توجه نمود، ازاین ­رو در این پژوهش تأثیرات سیکل های ذوب و انجماد بر پارامترهای تغییرشکلی ماسه تثبیت ­شده به ­روش بیولوژیکی ارزیابی می ­شود و عوامل گوناگونی نظیر فشار همه­ جانبه، تعداد سیکل های ذوب و انجماد تغییرات دما در هر سیکل و مدت زمان هر سیکل مورد ارزیابی قرار می ­گیرد. بدین منظور آزمایش ­های سه­ محوری استاتیکی تحکیم­ یافته زهکشی­ نشده انجام می ­شود و منحنی ­های تنش انحرافی- کرنش محوری، سختی و تری (Esec)، سختی مماسی (Etan)، سختی معادل 50 درصد مقاومت بیشینه (E50) و انرژی جذب­ شده (EA) مورد ارزیابی قرار می­ گیرد. به ­منظور طراحی آزمایش ­ها و ارائه رابطه ای برای پیش ­بینی برخی از پارامترهای تغییرشکلی از روش تاگوچی (Taguchi) استفاده می ­شود. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می ­دهد که اعمال سیکل های ذوب و انجماد موجب کاهش پارامترهای تغییرشکلی نمونه ­های تثبیت ­شده می­ شود. اثر مخرب سیکل های ذوب و انجماد بر سختی بیشتر از انرژی جذب ­شده می­ باشد. همچنین نتایج تحلیل واریانس مشخص ساخت که به ­ترتیب، فشار همه ­جانبه، تعداد سیکل های ذوب و انجماد، کمینه دمای سیکل ها، بیشینه دمای سیکل ها و مدت زمان آن ها بیشترین اهمیت را در مقدار E50 دارند.

به فرایند تشکیل پیوندهای سیمانته آلومینوسیلیکاتی در حضور فعال­ کننده بازی ژئوپلیمریزاسیون (Geopolymerization) اطلاق می گردد که به ­عنوان نسل سوم پیوند دهنده ها بعد از آهک و سیمان جهت بهسازی خاک­ های مسأله­ دار مطرح شده است. در پژوهش حاضر از این روش برای بهسازی خاک مارن سبز تبریز استفاده شده و خصوصیات مکانیکی نمونه ­های تثبیت شده به ­کمک آزمایشات تک محوری مورد ارزیابی قرار گرفته است. بدین منظور زئولیت (Zeolite) و متارس (Metaclay) به ­صورت جداگانه به ­عنوان منابع آلومیناسیلیکات (Aluminosilicate) و محلول هیدروکسیدسدیم (Sodium hydroxide) به­ عنوان فعال ­کننده بازی ب­کار رفته و اثر درصد وزنی زئولیت و متارس، غلظت فعال ­کننده بازی و زمان عمل­ آوری بر روی مقاومت فشاری نمونه ­ها بررسی شده است. نتایج آزمایشات حاکی از تأثیر مناسب مکانیسم ژئوپلیمریزاسیون در اصلاح مشخصات مقاومتی خاک رسی کربناته بوده به­ طوری ­که در نمونه­ های بهینه ژئوپلیمری زئولیتی و متارسی مقاومت فشاری نمونه ­ها به ­ترتیب 12 و 7 برابر نمونه مارن سبز خالص می­ باشد. بهینه ­ترین غلظت محلول بازی برای نمونه ­های ژئوپلیمری زئولیتی و متارسی 12 مولار (Molar) بوده و افزایش غلظت به بیش از 12 مولار در نمونه ­های ژئوپلیمری زئولیتی اثر منفی بر مقاومت نمونه ­ها گذاشته و در نمونه ­های ژئوپلیمری متارسی نیز تأثیر این عامل چشمگیر نیست. در غلظت ­های بالای 4 مولار محلول بازی به­ ازای تمامی درصدهای وزنی زئولیت و یا متارس، مقاومت تک­ محوری نمونه ­های ژئوپلیمری زئولیتی بیشتر از نمونه ­های ژئوپلیمری متارسی می­ باشد. همچنین در نمونه­ های ژئوپلیمری کرنش گسیختگی نسبت به نمونه مارن سبز خالص 25 تا 50 درصد کاهش یافته است.

در آیین نامه های طراحی سازه ها در برابر زلزله، با کاهش مقاومت سازه نسبت به حالت الاستیک اجازه تغییرشکل های فراارتجاعی به سازه داده می شود. کاهش در مقاومت، باعث ورود سازه به مرحله غیرالاستیک می ­گردد. از این­ رو، محاسبه و کنترل تغییرمکان غیرالاستیک یک سازه حائز اهمیت است. در این مطالعه، نتایج یک مطالعه تحلیلی با هدف ارزیابی نسبت جابه ­جایی غیرالاستیک برای سیستم های یک درجه آزاد که در معرض 78 زمین ­لرزه حوزه دور و نزدیک گسل در ساختگاه­ های D و C (منطبق بر آیین نامه NEHRP2003) قرار گرفته اند، ارائه می شود. زلزله های حوزه نزدیک گسل شامل رکوردهای با اثر پرتابی، جهت داری پیش رونده و بدون پالس می باشند. در این مطالعه، تأثیر پریود ارتعاش، پریود پالس، سطح شکل پذیری و نسبت میرایی مورد بررسی قرار می­ گیرد. همچنین برای بررسی تأثیر زوال چرخه ای، از رفتار هیسترتیک دو خطی (Bilinear Hysteretic) با مدل اصلاح شده ایبارا- مدینا- کراوینکلر (Modified Ibarra-Medina-Krawinkler) استفاده می­ شود. در این پژوهش، یک مقایسه جامع و کامل برای  تحت اثر انواع مختلف رکوردهای زلزله حوزه نزدیک و دور از گسل انجام شده و نتایج با رابطه پیشنهادی FEMA 440 و همچنین رابطه ارائه شده توسط Miranda مورد مقایسه قرار می گیرد. مطالعه حاضر نشان می دهد که روابط موجود برای ضریب  بر پایه رکوردهای حوزه دور از گسل، برای ارزیابی  تحت اثر رکوردهای حوزه نزدیک گسل دارای پالس، به ­ویژه رکوردهای با اثر پرتابی، مناسب نبوده و باعث طراحی غیرایمن سازه می شود. در نهایت، با استفاده از نتایج به ­دست آمده در این مطالعه و با بهره ­جویی از تحلیل رگرسیون غیرخطی، روابطی برای نسبت جابه ­جایی غیرالاستیک برای دسته ­های مختلف رکورد زلزله ارائه می ­گردد.

خطوط انتقال نیرو در صنعت برق به­ دلیل پراکندگی در سطح کشور و عبور از مناطق جغرافیایی مختلف تحت شرایط اقلیمی گوناگون و سخت هرساله با حوادث و خرابی ­های متعددی روبرو می­ شوند. به ­دلیل اهمیت این بخش در صنعت برق نظارت مستمر بر کارکرد دکل های مشبک فلزی نگهدار این خطوط امری ضروری است. در سال ­های اخیر پایش برخط عملکرد سازه ­ها با نظارت بر تغییرات پاسخ دینامیکی آن­ها از طریق نصب حسگر مورد توجه زیادی قرار گرفته است. لیکن شناسایی محل خرابی در سازه ­هایی مانند دکل ­های مشبک فلزی که اجزای متعددی دارند، مشکلاتی را به ­همراه داشته که ضرورت به ­کارگیری تکنیک­ هایی با قابلیت حجم پردازش بالا را اجتناب ­ناپذیر می­کند. یکی از راه ­حل ­ها، بهره ­گیری از روش­ های مبتنی بر یادگیری ماشین است که مورد توجه محققین مختلف قرار گرفته است. در این مقاله تلاش می­ گردد که با بهره ­گیری از یکی از الگوریتم ­های طبقه­ بندی در یادگیری ماشین محل، نوع و میزان خرابی در اتصالات پیچی در این سازه ­ها شناسایی گردد. از این رو ابتدا یکی از دکل­ های رایج خطوط انتقال در کشور، مدل ­سازی و تحت بار باد تحلیل دینامیکی می ­شود. سپس اتصالات مختلف آن در ناحیه پایه ­های دکل انتقال نیرو با استفاده از نرم­ افزار مدل ­سازی می ­گردد. در ادامه مجموعه ­ای محدود از اشکال مختلف آسیب در اتصالات شبیه ­سازی و شکل ­های مودی و فرکانس ­های طبیعی در این شرایط برای آموزش الگوریتم طبقه­ بندی استخراج می ­شود. از پایگاه داده­ ای به ­دست آمده جهت شناسایی آسیب در سناریوهای مختلف استفاده می ­شود. نتایج این تحقیق تأکید بر مؤثر بودن روش انتخابی در شناسایی محل انواع خرابی تعریف شده در اتصالات پایه دکل ­ها و میزان آن دارد.

با توجه به نیازهای روزافزون برای ساخت تونل ­های جدید، موضوع تقاطع تونل با سازه ­های زیرزمینی (قنات) بیشتر مورد توجه مهندسان و محققان قرار گرفته است. هنگامی که تونلی با قطر بزرگ در مجاورت سازه­ های زیرزمینی موجود (قنات) حفر شود باعث ایجاد تغییراتی در شکل، جابه ­جایی­ ها، ممان ­ها و نیروهای محوری تولید شده و تنش­ های کششی و فشاری خواهد شد. در این مقاله به منظور بررسی تأثیر فشار سینه­ کار در حفاری تونل خط دو متروی تبریز بر روی قنات ­های موجود در کیلومتراژ 750+3 از نرم ­افزار عددی FLAC3D استفاده شده است. در مدل عددی فاصله تونل از قنات در دو حالت 5/2 و 5 متری و نیز دو حالت با زوایای موازی (صفر درجه) و عمود (90 درجه) تونل نسبت به قنات در نظر گرفته شده و به بررسی مقدار مجاز جابه­ جایی ­های قنات و تونل پرداخته شده است. به ­منظور صحت ­سنجی مدل عددی نتایج حاصل از مدل ­سازی با نتایج ابزاربندی و روابط تحلیلی مقایسه گردیده است. نتایج نشان داد که میزان اختلاف نتایج مدل عددی با نتایج ابزاربندی در حدود 8 درصد و در مقایسه با روابط تحلیلی حدود 3 درصد می باشد. بر اساس نتایج مدل سازی عددی با افزایش فشار میزان جابه ­جایی های اتفاق افتاده در سیستم نگهداری قنات و زمین تا 60 درصد کاهش می یابد و با کاهش فشار جابه ­جایی های رخ داده زیادتر می شود. همچنین افزایش فشار سبب کاهش 27 تا 42 نیروی محوری به ­وجود آمده در سیستم نگهداری قنات می­گردد.

وجود پدیده واگرایی در رس ها به دلیل پراکنده شدن و افزایش نیروی دافعه بین ذرات تحت شرایط خاصی، مشکلات زیادی را برای پروژه های عمرانی ایجاد می کند. با توجه به پیشرفت صنعت بازیافت مواد زائد و تأثیر آن ها در کاهش مشکلات زیست محیطی، در این پژوهش از پودر شیشه بازیافتی جهت بهسازی خاک های واگرا (Dispersive Soil) استفاده شده است. برای این منظور ترکیبات مختلفی از پودر شیشه به ­مقدار وزنی صفر، 2، 4، 6 و 8 درصد وزن خاک، به رس واگرا افزوده شد سپس نمونه ها تحت آزمایش های مختلف ژئوتکنیکی قرار گرفتند و میزان تغییرات پتانسیل واگرایی و همچنین بهبود ویژگی های ژئوتکنیکی خاک مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد، با افزودن 8 درصد پودر شیشه به خاک، پتانسیل واگرایی به طور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. در این حالت طبق نتایج آزمایش هیدرومتری دوگانه، پتانسیل واگرایی حدود 7/71 درصد کاهش یافت و بر اساس نتایج آزمایش کرامب، خاک در رده خاک های غیرواگرا قرار گرفت. همچنین نتایج آزمایش حدود اتربرگ نشان­ دهنده کاهش شاخص خمیری نمونه ها است. بررسی نتایج آزمایش تراکم نشان داد با افزودن پودر شیشه به خاک پیوستگی مناسبی بین ذرات خاک به وجود آمده و حداکثر چگالی خشک افزایش یافته است. بیشترین افزایش مقاومت فشاری محدود نشده در دوره عمل آوری 7، 14 و 28 روزه در نمونه های اصلاح شده با 6 درصد پودر شیشه مشاهده شد. علت اصلی افزایش مقاومت، تغییر در ساختار خاک واگرا در اثر واکنش های پوزولانی (Pozzolanic reactions) و تشکیل ژل هیدرات سیلیکات کلسیم (Calcium silicate hydrate gel) بود که باعث ایجاد ساختاری متراکم تر و در نهایت منجربه بهبود ویژگی های مقاومتی خاک واگرا شده است.

رفتار پیش ­لرزه ­ای دپوهای طبیعی و خاکریزهای مصنوعی متشکل از مصالح دانه ­ای به ­شدت تابع وضعیت دانه ­بندی آن­هاست. در این مقاله مدل­ های فیزیکی کوچک- مقیاس ساخته ­شده از مصالح دانه ­ای خشک، از نوع ماسه و شن بددانه­ بندی شده با چگالی نسبی کم تا متوسط مابین 20% تا 60% مورد ارزیابی قرار گرفته است. در این مطالعه، مدل ­های فیزیکی لایه خاکریز دانه ­ای به­ کمک ابزار دقیق، برای اندازه­ گیری فرکانس ­های طبیعی تجهیز شده ­اند. اثر اجتناب­ ناپذیر سختی بالای مرزهای مصنوعی در مدل­ سازی­ های فیزیکی، یعنی دیواره ­های جعبه صلب بر پاسخ ­های فرکانسی محاسبه شده است. حسگرهای شتاب برای کنترل اثرات دانه ­بندی و چگالی نسبی بر مقادیر فرکانس ­های طبیعی در ارتفاع مدل خاکریز نصب شده ­اند. از روش پالس ضربه و استخراج توابع تاریخچه زمانی و طیفی شتاب جهت برآورد پاسخ ­های فرکانس طبیعی خاکریز با مصالح دانه ­ای مختلف، استفاده شده است. نتایج این مطالعه نشان می ­دهد که با افزایش اندازه ذرات خاک دانه ­ای بددانه ­بندی شده و کاهش ناگزیر چگالی نسبی آن در یک انرژی تراکمی یکسان، مقادیر فرکانس طبیعی (تشدید) آن کاهش می ­یابد. همچنین در بین عوامل هندسی مدل، اثر ارتفاع مدل فیزیکی بر فرکانس طبیعی، بیشتر از اثرات طول و عرض مدل است. رابطه ریاضی وابستگی فرکانس طبیعی مدل به ­اندازه میانگین ذرات مصالح دانه ­ای به­ شکل سهموی واسنجی شده است.

هــــدف ایـن مطالعـه تجـزیه و تحلیــل پتانسیـل سیل­ خیزی و تولیــد رواناب حوضـــه آبخیـــز سـد شهیـــد رجایـــی سـاری بر اسـاس GIS(Geographic Information System) و رویکرد سنجش از دور است. در این مطالعه سنجش فرسایش ­پذیری خاک بر اساس مدل جهانی هدررفت خاک با پارامترهای ورودی فرسایندگی باران، فرسایش ­پذیری خاک، فاکتورهای توپوگرافی: طول و درجة شیب، مدیریت پوشش اراضی، عملیات حفاظتی انجام شد. بدین منظور قبل از تولید نتایج این فاکتورها در ابتدا داده­ های ورودی از جمله DEM (Digital Elevation Model)، شیب، لایه زمین­ شناسی، لایه کاربری زمین، بارش، خاک، شاخص پوشش گیاهی تهیه شد و الگوی توزیع مکانی آن­ها در محدوده مورد مطالعه توصیف و تحلیل شد. نتایج نشان داد شدت فرسایندگی باران در نواحی شمال غربی محدوده مورد مطالعه بیشتر از بقیه بخش ­های آن است. مقادیر فاکتور پوشش اراضی در اراضی جنگلی متراکم و نواحی بدون فرسایش، صفر و نزدیک به صفر و در اراضی با فرسایش ­پذیری بالاتر شامل مراتع تخریب یافته و کوه های بدون پوشش گیاهی و نسبتاً لخت تا 42/0 بود. بخش هایی از جنوب و جنوب غربی حوضه بیش از 9000 تن در هکتار در سال فرسایش داشت. نتایج آزمون همبستگی پیرسون نشان داد که در سطح اطمینان 99 درصد ارتباط بین پتانسیل سیل‏ خیزی منطقه با فاکتور فرسایش خاک از نظر آماری مستقیم و معنادار است. نتیجه­ گیری کلی حاکی از آن است که تکنیک­ های سنجش از دور و GIS در صورت تلفیق با مقادیر سنجش میدانی پارامترهای مورد مطالعه، می­تواند در حوضه مطالعات محیط ­زیستی رشته مهندسی عمران کاربرد­های زیادی داشته باشد.

در خطوط لوله انتقال نفتی، نیروهای وارده به لوله ­ها از پارامترهای مهم طراحی به ­شمار می ­روند. مقدار این نیروها بر حسب تغییر در نحوه قرارگیری لوله ­های مجاور نظیر فاصله بین لوله­ ها، نسبت ابعاد لوله ­ها و نیز آرایش قرارگیری آن­ها تحت تأثیر قرار می­ گیرد؛ از این رو در پژوهش حاضر، بررسی تغییرات نیروهای هیدرودینامیکی برای حالات مختلف قرارگیری لوله ها تحت شرایط هیدرودینامیکی مختلف مورد توجه قرار گرفته است. در این راستا، نیروهای هیدرودینامیکی لحظه ای وارد بر خطوط لوله فراساحلی مرکب تحت جریان های دائمی محاسبه و مورد تحلیل قرار گرفته ­اند. کلیه شبیه سازی ها به صورت سه ­بعدی و در محیط نرم افزار ANSYS FLUENT16.0 انجام شده است. با تغییر سرعت جریان سیال و قطر سیلندر اصلی، تأثیر تغییرات عدد رینولدز بر ضرایب نیروهای هیدرودینامیکی لحظه ای وارد بر خطوط لوله مرکب مورد بررسی قرار گرفت. پس از بررسی های اولیه، مدل آشفتگی گردابه های بزرگ (LES) و سلول بندی منظم انتخاب گردید. در ادامه تأثیر فاصله نسبی سیلندر اصلی تا بستر (e/D)، فاصله نسبی دو سیلندر از یکدیگر (G/D) و قطر نسبی (d/D) مورد پژوهش قرار گرفت. نتایج نشان داد با افزایش سرعت، مقادیر میانگین زمانی ضرایب پسا (Drag coefficient) و برآ (Lift coefficient) لوله اصلی به ترتیب در حدود 15% و 30% کاهش می­ یابد. در مورد لوله فرعی این کاهش برای میانگین زمانی ضرایب پسا و برآ به­ ترتیب در حدود 13% و 25% است. اما با افزودن لوله فرعی سوار بر لوله اصلی، مقادیر میانگین زمانی ضرایب نیروهای هیدرودینامیکی وارد بر لوله اصلی کاهش چشمگیری پیدا می ­کند به گونه ­ای که این مقادیر در مورد ضریب برآ کاهشی حدود 40% را نشان می ­دهد که این امر سبب کاهش آسیب جدی به خط لوله اصلی می گردد. همچنین با افزایش فاصله نسبی بین لوله های اصلی و فرعی تا مقدار 2/0، مقدار متوسط زمانی ضریب برآ در مورد لوله اصلی ابتدا افزایش یافته و سپس به مقدار ثابت (تغییرات نامحسوس) رسید. با افزایش فاصله نسبی بین لوله ها نیز، مقادیر متوسط زمانی ضریب پسا برای لوله فرعی افزایش یافت. سرانجام مشاهده گردید که با افزایش قطر سیلندر اصلی سطح برخورد سیال به سیلندرها افزایش یافته که این امر موجب افزایش دامنه نوسانات ضرایب نیروهای هیدرودینامیکی گردید.

با گسترش صنایع نفتی و همچنین با فرسودگی تأسیسات و خطوط لوله، نشت مواد نفتی بیشتر می­شود. نشت نفت علاوه بر تأثیرات منفی محیط زیستی، باعث ایجاد تغییراتی در خواص فیزیکی و ژئوتکنیکی خاک می­شود. این تغییرات در خاک ­های درشت ­دانه به­ صورت فیزیکی و در خاک ­های ریزدانه به ­صورت تغییرات فیزیکی و ساختاری رخ داده و منجر به کاهش ظرفیت باربری و افزایش نشست­ پذیری خاک زیر پی می ­شود. به­ منظور بررسی ویژگی ­های فیزیکی و مکانیکی خاک های ریزدانه در اثر نفوذ نفت، نمونه خاکی از محدوده پالایشگاه شازند اراک برداشته شده و با نسبت ­های وزنی 0-5-10-15-20 درصد نفت خام مخلوط شده و نمونه ­سازی با تراکم 90 درصد دانسیته حداکثر (روش پروکتور) صورت گرفته و آزمایشات مختلف فیزیکی و مکانیکی انجام شده است. نتایج آزمایش ­ها نشان می­ دهد که با افزودن نفت تا 10 درصد، حد روانی 21 درصد کاهش یافته و در ادامه با افزایش آن تا 15 درصد، حد روانی افزایش یافته و با افزودن 20 درصد دوباره کاهش می ­یابد. البته شاخص خمیری تقریباً با افزایش مقدار نفت، روند کاهشی دارد. در آزمایش تراکم، حداکثر وزن مخصوص خشک خاک با افزودن نفت خام افزایش یافته و درصد رطوبت بهینه نیز با افزایش مقدار نفت تا 10 درصد کاهش و سپس افزایش می ­یابد. همچنین افزودن نفت به ­طور کلی باعث کاهش ضریب نفوذپذیری خاک می­ شود. افزایش مقدار نفت در تحکیم خاک اثری متفاوت داشته و ضریب تحکیم خاک با افزایش مقدار نفت، افزایش می ­یابد. ضمناً مقاومت فشاری تک­محوری خاک با افزایش مقدار نفت کاهش می ­یابد.

اتاق کنترل محلی است که به­ عنوان یک مرکز عملیات، فرایندهای تولید در آن، پایش و کنترل می ­شوند. در طراحی اتاق­ های کنترل دو فاکتور اصلی باید در نظر گرفته شود. اولین فاکتور، حفاظت ساختمان اتاق کنترل در برابر خطرات احتمالی و دومین فاکتور، جانمایی اتاق کنترل و ترتیب پانل ­ها، جهت اطمینان از عملکرد مؤثر و ارگونومیک آن در شرایط نرمال و اضطراری می ­باشد که بایستی به­ گونه­ ای طراحی گردد که خطر وارده به ساکنین اتاق کنترل در حد قابل­ قبول بوده و جهت اهداف نگهداری و حفاظت واحد مناسب باشد. همچنین با توجه به مرتبط بودن سایر واحد­های پالایشگاهی با اتاق کنترل، ضررویست تمهیداتی ضد انفجاری برای این اتاق در نظر گرفته شود. در این پژوهش چهار تیپ ستون بتنی و چهار مدل دیوار خارجی اتاق کنترل برای انفجار یک بمب 250 کیلوگرمی در فاصله 10 متر بر اساس مقررات پناهگاه سوئد طراحی شده و سپس در برابر انفجارهای 4000، 6000 و 8000 کیلوگرمی در فاصله اطمینان 40 متر به ­روش همبسته اویلری- لاگرانژی (Eulerian-Lagrangian coupling) مورد بررسی قرار­ گرفته است. نتایج حاکی از آن است که روش طراحی انفجار یک عضو بر­اساس مقدار250 کیلوگرم ماده منفجره در فاصله سرد 10 متر بر­اساس مقررات پناهگاه سوئد یا طراحی بر اساس فشار انفجار مشخص به­ دلیل نادیده گرفتن اثرات زمان و ضربه انفجار محافظه کارانه نیست. بنابراین طراحی باید بر مبنای عملکرد کلی سازه بر اساس مجموعه ­ای از انفجارهای مختلف در فاصله دور و نزدیک صورت گیرد. همچنین با مقاوم ­سازی عناصر سازه ­ای با الیاف GFRP، سطح عملکرد مورد نیاز براساس آیین­ نامه ASCE برای استفاده بی­ وقفه، LS-1 به ­دست می ­آید.

در این تحقیق تراوش از بدنه سد ستارخان اهر با استفاده از نرم ­افزار Flac3D به ­روش تفاضل محدود پرداخته شده است. به ­دلیل ماهیت سه­ بعدی نفوذپذیری جریان، رفتار مدل تحلیل تراوش به ­صورت دوبعدی و سه­ بعدی بررسی گردید. در بیشتر زمان­ های شبیه ­سازی اختلاف دو حالت کم و حداکثر به 17 درصد می ­رسد لذا درسد مذکور بردار جریان آب به موازات محور سد تعیین ­کننده نبوده و روند تولید فشار آب حفره­ای از همان رویکرد مدل دوبعدی تبعیت می­ کند. نتایج تحلیل عددی مذکور با نتایج ابزاردقیق سد نیز مقایسه گردیده و تطابق خوبی نشان می ­دهد و اختلاف نتایج مدل با قرائت­ ها کمتر از 5 درصد می ­باشد. متغیر اصلی در تحلیل تراوش سد، ضریب نفوذپذیری مصالح بوده و با انجام تحلیل حساسیت از 1/0 تا 10 برابر نفوذپذیری مصالح هسته و پوسته، نقش آن در نتایج و رفتار تراوش بدنه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان می­ دهد نسبت نفوذپذیری پوسته به هسته در رفتار تراوش آن مؤثر بوده و با کاهش آن رفتار بدنه به حالت یکنواخت و همانند یک سد همگن نزدیک­تر می­ گردد. این موضوع در بررسی روند تغییرات فشار آب حفره­ای در پوسته و هسته و با حرکت از بالادست به پایین ­دست به ­خوبی مشاهده می ­گردد. با ثابت ماندن این نسبت الگوی تراوش در بدنه تغییری نکرده و تنها با توجه به مقادیر نفوذپذیری مصالح، زمان بروز فشار آب حفره­ای تولیدشده تغییر می ­یابد.

آنالیز تغییرات تنش کولمب در عمق متوسط لرزه ­ای برای برآورد احتمال رخداد زمین ­لرزه در بسیاری از مناطق لرزه خیز به کار گرفته شده است. این مطالعات نشان می دهند که در اکثر موارد مکان رخداد زمین لرزه های بعدی متأثر از تغییرات تنش کولمب ناشی از زمین لرزه های قبلی در آن منطقه است. به منظور بررسی مکان احتمالی رخداد زمین لرزه های بزرگ، تغییرات تنش کولمب همالرزه­ای (Coseismic Coulomb Stress Changes) 24 زمین لرزه تاریخی و دستگاهی با بزرگای بیشتر از 5/5 در بخش شرقی ایران به ­ترتیب تاریخی محاسبه شد. بررسی برهم­کنش مکانیکی مابین زمین لرزه ها، ارتباط مکانی مابین آن­ها را در حدود 50 درصد از رویدادها نشان داد. همچنین به منظور آگاهی از این­ که در کدام قسمت از منطقه مورد مطالعه خطر لرزه ای بیشتر است، تغییرات تنش کولمب تجمعی هما لرزه­ای بر روی صفحات گسلی با هندسه بهینه محاسبه شد. نتایج این محاسبات مناطق پرخطر و محتمل برای زمین لرزه های بزرگ بعدی را نشان داد. این مناطق برای گسل ­های شیب­ لغز عبارتند از: قسمتی از گسل بالهر (Balher) در جنوب غربی گسیختگی زمین لرزه 1940، قسمت شمالی گسل فردوس در غرب گسیختگی زمین لرزه دوم 1968 و قسمت جنوبی گسل فردوس در غرب گسیختگی زمین لرزه 1947، قسمتی از گسل محمدآباد در جنوب گسیختگی زمین لرزه 1941، قسمت هایی از گسل طبس در شرق گسیختگی زمین لرزه 1978. برای گسل ­های امتداد لغز نیز این مناطق عبارتند از: بخشی از گسل درونه در شمال گسیختگی زمین لرزه دوم 1903، قسمت غربی گسل دشت بیاض در غرب گسیختگی زمین لرزه سوم 1979، گسل دوست آباد در جنوب گسیختگی زمین لرزه 1947، قسمت انتهایی گسل آبیز در جنوب گسیختگی زمین لرزه 1997، ابتدای گسل نایبند در جنوب گسیختگی زمین لرزه 1978.

آلودگی خاک­ های حاوی هیدروکربن ­های نفتی یکی از مهم­ترین چالش­ های زیست­ محیطی می ­باشد، ازاین­رو لازم است تا در مورد پاکسازی مواد هیدروکربنی از جمله گازوئیل در مناطق نفت خیز تدابیری صورت بگیرد، جهت پاکسازی این ترکیبات از خاک راه کارهای مختلف از جمله استفاده از فرآیند الکتروکینتیک به ­کار می­ رود. این روش برای پاکسازی خاک ­های ریزدانه خصوصاً رسی مؤثر می ­باشد، در این تحقیق، پاکسازی خاک رسی آلوده به گازوئیل به ­روش الکتروکینتیک در حضور مواد فعال سطحی (Surfactant) SDS (Sodium Dodecyl Sulfate) و Tween 20 مورد ارزیابی قرار می ­گیرد و اثر کنترل pH در کاتولیت و آنولیت بر فرآیند اصلاح الکتروکینتیکی (Electrokinetic) خاک رسی مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج فرآیند نشان می­ دهد که در غیاب ماده فعال سطحی روش الکتروکینتیک راندمان بسیار کم در پاکسازی گازوئیل از خاک رس دارد آن­گاه در حضور ماده فعال سطحی بازدهی حذف افزایش چشمگیری دارد، با کنترل pH در کاتولیت و آنولیت و افزایش غلظت ماده فعال سطحی بازدهی حذف گازوئیل از خاک افزایش می ­یابد. با کاربرد Tween 20 کمترین میزان پاکسازی در غلظت 05/0% برابر با 18% به ­دست آمده است این در حالی است که SDS توانست حدوداً 49% از گازوئیل را در غلظت 15/0% ماده فعال سطحی حذف کند، در ادامه تحقیق آزمایش تک­ محوری جهت تعیین مقاومت فشاری محصورنشده نمونه خاک انجام گرفته است که نشان می­ دهد فرآیند پاکسازی سبب افزایش مقاومت فشاری خاک می­ گردد.

در این تحقیق تاثیر بالشتک دانه ای مسلح با ژئوگرید، ستون سنگی و ترکیب این روش ها بر رفتار نمونه های خاک ماسه ای سست در سلول واحد با انجام آزمون های آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به اینکه تا کنون در مطالعات تجربی به گسیختگی مسلح کننده در بالشتک دانه ای مسلح پرداخته نشده، روشی نوین جهت نصب ژئوگرید در سلول واحد به کار رفته تا امکان گسیختگی مسلح کننده تحت تنش های وارده محقق گردد. طی مطالعات پارامتریک مدل های فیزیکی، تاثیر تغییر آرایش مسلح کننده ژئوگرید شامل تعداد و محل قرارگیری آن در بالشتک با ضخامت های متغیر مطالعه شده و بهترین محل قرارگیری ژئوگرید تک و دو لایه در ضخامت بالشتک گردید. از دیگر اهداف مورد بررسی ، آشکارسازی مکانیسم گسیختگی لایه های ژئوگرید و اثر آن بر ویژگی های بارپذیری و نشست نمونه های بهسازی شده با ستون سنگی و بدون ستون بوده است. در مقایسه با بستر ماسه ای غیر مسلح، افزایش 9/7 و 38/11 برابری نسبت باربری در شرایط استفاده از بالشتک دانه ای مسلح با یک و دو لایه ژئوگرید (در آرایش بهینه) واقع بر بستر بهسازی شده با ستون سنگی مشاهده شده است. در ادامه، از طریق شبیه سازی عددی در نرم افزار المان محدودV 8.6 PLAXIS 2D، ضخامت بهینه بالشتک غیر مسلح و مسلح، 16/0 برابر قطر پی تعیین گردیده و تغییرات نسبت تمرکز تنش در ستون سنگی در مدل های مختلف مورد ارزیابی قرار گرفته است. مقایسه آرایش های تسلیح بالشتک نشان می دهد هر چه ژئوگرید به زیر پی نزدیک تر باشد نقش موثرتری در افزایش بارپذیری، کاهش نشست و کاهش نسبت تمرکز تنش در ستون سنگی خواهد داشت.

وارفتگی یا خزش به معنی افزایش تدریجی تغییر شکل خاک در طول زمان است که تحت بار ثابت قرار می گیرد. پدیده خزش در ژئوتکنیک اهمیت زیادی دارد و در مواردی که زمان و عوامل مؤثر بر آن دخالت دارند، به ­طور دقیق بررسی می شود، زیرا زمانی که نشست در سازه رخ می­ دهد مشکلات زیادی از قبیل به وجود آمدن ترک، افزایش تغییرشکل و تنش ایجاد می شود که در نهایت از کارایی، بهره برداری و مدت عمر مفید سازه کاسته می گردد. اصلاح رفتار خاک با استفاده از مواد افزودنی مختلف از جمله مسائل مهم پیشِ رویِ محققین در مهندسی عمران می باشد. افزودنی های رایجی نظیر آهک، سیمان، قیر، خاکستر بادی، خاکستر چوب، سرباره مس، سرباره آهن و غیره در مطالعات پیشین مورد بررسی قرار گرفته اند و مواد نانو و پلیمر که استفاده از آن­ها در شاخه های دیگر علوم مهندسی منجر به تحولاتی بنیادی شده است و دارای خصوصیات منحصر به ­فردی هستند، در مهندسی ژئوتکنیک در سال های اخیر بیشتر مورد توجه واقع شده اند. در این پژوهش به بررسی آزمایشگاهی تأثیر مواد افزودنی پلی پروپیلن (Polypropylene) و نانوسیلیس (Nano-Silica) بر روی خصوصیات خزشی خاک رس پرداخته شده است، بدین منظور آزمایش های تحکیم بر روی خاک تثبیت شده با نانوسیلیس و پلی پروپیلن در درصدهای 25/0، 5/0، 1 و 2 درصد و در تنش های 25، 50، 100، 200، 400 و 800 کیلوپاسکال انجام شده و نتایج به ­دست آمده برحسب نسبت تخلخل- زمان ترسیم شد که نشان­دهنده کاهش رفتار خزشی خاک رس نرم تحت تأثیر درصدهای نانوسیلیس و الیاف پلی پروپیلن می باشد؛ به­ طوری­ که با افزایش نانوسیلیس تا 5/0 درصد وزنی خاک، با توجه به مقاومت خاک در برابر نشست، تغییرشکل های پلاستیک 11 درصد کاهش یافته و با افزایش بیشتر نانوسیلیس این تغییرشکل ها 8 درصد افزایش می یابد و همچنین با افزایش الیاف پلی پروپیلن تا دو درصد، نسبت تخلخل 14 درصد کاهش یافته که این کاهش تخلخل می تواند منجر به کاهش نشست نمونه شود. نسبت Cα/Cc برای خاک مورد مطالعه در محدوده 005/0 تا 03/0 قرار می­ گیرد که تطابق خوبی با سایر تحقیقات دارد.

در این تحقیق به موضوع شتاب معادل زلزله در مخازن بیضوی روزمینی پرداخته شده است. اساساً مخزن سازه ای است که برای ذخیره انواع مایع به ­کار می رود و در انواع زمینی و هوایی و نیز بتنی و فولادی، کاربرد گسترده ای در تصفیه خانه ها، پالایشگاه ها و کارخانه ها دارد. با توجه به اعمال نیروهای دینامیکی و هیدرودینامیکی عظیم به یک مخزن بزرگ در هنگام زلزله و اهمیت زیاد تداوم عملکرد کامل سازه مذکور در شرایط بحرانی، مطالعه رفتار لرزه ای آن از اهمیت بالایی برخوردار است. در بارگذاری لرزه ای مخازن با استفاده از روابط نظریه هازنر (Housner)، پارامترهای شتاب معادل زلزله افقی و قائم مورد نیاز هستند لذا هدف تحقیق حاضر به­ دست آوردن روابطی با دقت مناسب برای پارامترهای مذکور در مخازن بیضوی می باشد. برای حصول به هدف مذکور، مخازن بیضوی مختلف با تکنیک اجزای محدود در نرم افزار آنسیس (ANSYS) مدل سازی و تحت زلزله های گوناگون تحلیل دینامیکی گردیده اند. سپس با استفاده از روش برازش آماری بر اساس نتایج روش اجزای محدود، روابطی غیرخطی برای پارامترهای مذکور به ­دست آمده اند. از تحقیق حاضر نتیجه گردید که دقت میانگین روابط شتاب معادل زلزله افقی و قائم پیشنهادی این تحقیق، به ­ترتیب 16 درصد و 26 درصد از دقت میانگین رابطه شتاب معادل زلزله آیین نامه طراحی نیروگاه های اتمی بالاتر می باشد.