مهندسی عمران شریف
سال:1402 | دوره:39 | شماره:4 |تعداد مقالات:12

در قاب های خمشی بدلیل تشکیل مفاصل پلاستیک در تیرها، تعمیر سازه ها پس از وقوع زلزله نیازمند صرف هزینه های گزاف و زمان زیادی خواهد بود و در برخی موارد نیاز است تا سازه تخریب گردد. در این راستا اتصالاتی تحت عنوان اتصالات با قابلیت تعویض پذیری مطرح گردیدند. در این مطالعه به بررسی آزمایشگاهی 4 نمونه با مقیاس کامل از یک اتصال گیردار با قابلیت تعویض پذیری تحت بارگذاری چرخه ای پرداخته شده است. نتایج مطالعات آزمایشگاهی نشان داد که در اتصال پیشنهادی مفصل پلاستیک در ورق های فیوز تشکیل شده و قابلیت تعویض پذیری برای آن وجود داشته است. با این وجود کمانش زود هنگام ورق های فیوز بال تیر موجب از دست رفتن 22 درصد از ظرفیت خمشی طراحی فیوز شده است. از طرفی سختی اتصال با تعویض ورق های فیوز با کاهش 8/61 درصدی همراه بوده است. همچنین نتایج نشان داد با فراتر رفتن از حد در نظر گرفته شده در آیین نامه های طراحی، تعویض پذیری اتصال امکان پذیر بوده و عملکرد آن بهبود یافته است.

طراحی لرزه ای دیوارهای خاک مسلح غالباً بر مبنای تحلیل های مبتنی بر رویکرد شبه استاتیک انجام می شود. در این رویکرد، انتخاب مناسب پارامتر ضریب شتاب لرزه ای افقی (K_{h})نقش مهمی را در میزان دقت نتایج ایفا می کند. اکثر روش های ارائه شده برای محاسبه ضریب شتاب لرزه ای مبتنی بر فرضیات تئوری هستند و تا کنون روشی بر پایه پژوهش های آزمایشگاهی برای محاسبه و یا صحت سنجی این پارامتر مهم ارائه نشده است. در این پژوهش، ابتدا رفتار لرزه ای سیستم دیوار خاک مسلح پلیمری در مجاورت ساختگاه سنگی با استفاده از نتایج آزمایش میز لرزان مورد بررسی قرار گرفته است. در مرحله بعد، با استفاده از دستگاه آزمایش فشار از پشت که در آزمایشگاه ژئوتکنیک دانشگاه تربیت مدرس طراحی و ساخته شده است، بار افقی افزون شبه استاتیک به گوه گسیختگی لرزه ای مدل های فیزیکی دیوار خاک مسلح پلیمری در مجاورت ساختگاه سنگی وارد شده است و بر این اساس، نمودارهای سختی سیستم در برابر جابه جایی ترسیم می شود. از تلفیق نتایج دو آزمایش فشار از پشت و میز لرزان، منحنی های ضریب شتاب لرزه ای برای سطوح تغییر مکان مختلف ارائه شده است. مقایسه نتایج این مطالعه با روابط پژوهشگران پیشین و توصیه آیین نامه آشتو نشان می دهد که در شرایط تغییر مکان مجاز محدود، مقدار ضریب شتاب لرزه ای بر مبنای روش پیشنهادی، نسبت به توصیه آیین نامه آشتو، کمتر محاسبه می شود و در شرایطی که سیستم اجازه تغییر مکان کافی داشته باشد، مقدار ضریب شتاب لرزه ای بر مبنای روش پیشنهادی تقریباً معادل پیشنهاد آیین نامه محاسبه می شود.

در این تحقیق، به بررسی آزمایشگاهی اندرکنش اینرسی سازه ـ خاک ـ شمع در سازه های لاغر واقع بر شالوده مرکب با تاکید بر مفهوم طراحی بر اساس عملکرد پرداخته شده است. بیشتر مطالعات انجام شده بر اساس عملکرد، معطوف به پی سطحی بوده است. در این نوع شالوده ها، حرکت گهواره ای شالوده سطحی به عنوان منبع اتلاف انرژی عمل کرده و از روسازه محافظت می کند. با این حال، توجه کمتری به شالوده سطحی ترکیب شده با شمع شده است. هدف پژوهش حاضر، بررسی رفتار گهواره ای شالوده های مرکب به عنوان شالوده سازه های لاغر مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا، با انجام یک سری آزمایش های ارتعاش اجباری بر روی مدل های فیزیکی کوچک مقیاس، تأثیر برخی ویژگی های شالوده مرکب مانند آرایش شمع ها و طول نسبی شمع ها بر پاسخ سازه بررسی شده است. نتایج نشان داد که در صورت بروز رفتار غیرخطی شالوده، می توان از مزایای آن شامل کاهش جابه جایی نسبی (دریفت) سازه حین بارهای دینامیکی بهره برد. بر همین اساس، رفتار دینامیکی مدل ها به دو فاز جداگانه تقسیم شده است. نتایج حاصل شده بیانگر موثر بودن مشخصات شالوده مرکب شامل آرایش شمع ها و طول شمع ها، بر پاسخ دینامیکی سازه می باشد. متمرکز شدن چیدمان شمع ها، رفتار دورانی شالوده را تغییر می دهد و به دنبال آن، تقاضای دینامیکی و دریفت روسازه را کاهش می دهد.

مطالعات پیشین خودروی خودران )خ خ(، بر رد یا پذیرش این فنّاوری توسط کاربران بزرگسال متمرکز است؛ در حالی که خ خ یک گزینه ی جذاب برای سفر تحصیلی دانش آموزان است. مطالعات اندک در این زمینه بر نیاز به انجام آن تأکید می کند، اما در مطالعه ی حاضر برخلاف مطالعات پیشین، با استفاده از مدل سازی ریاضی به بررسی عوامل موثر در رفتار والدینی پرداخته شده است که قادر به اتخاذ تصمیم در این خصوص نیستند. پس از بارگذاری لینک پرسش نامه در گروه های آموزشی مدارس منتخب با والدین و دریافت 1435 پاسخ مشخص شد درصد بالایی از والدین (29\٪) نتوانسته اند درباره ی استفاده یا عدم استفاده ی فرزندشان از خودروی خودران نظر بدهند. مدل انتخاب گسسته ی لوجیت دوگانه(درصد برآورد صحیح 1/77 و ضریب خوبی برازش 4/0) نشان می دهد ویژگی های رفتاری و سابقه ی تصادف والدین در تصمیم ایشان مؤثر بوده است. والدین دارای سابقه ی تصادف فوتی در بستگان نزدیک و ارزیابی احساس نگرانی زیاد از شیوه ی خودران و احتمال تصادف زیاد در حمل ونقل عمومی، از جمله والدینی هستند که نتوانسته اند در خصوص رد یا پذیرش فنّاوری مذکور تصمیم بگیرند.

صنعت ساخت ایران دارای تجربه غنی در ساخت بومی است که با شرایط اقلیمی ایران سازگار و در راستای ساخت پایدار است. متاسفانه، ساخت بومی در حال فراموشی و ساخت نوین جایگزین آن شده است. با توجه به کمبود منابع آبی در ایران، ارائه راهکارهایی برای کاهش مصرف آب از اهمیت بالایی برخوردار است. با این حال، ردپای آب ساختمان های بومی در مطالعات گذشته بررسی نشده است. این تحقیق، با جمع آوری داده های مورد نیاز از جمله 11 کارخانه مصالح و 34 ساختمان بومی (سنگی، چوبی، خشتی و آجری)، تحلیلی از ردپای آب خاکستری و آبی ساخت ساختمان های بومی در ایران با تأکید بر مناطق مختلف آب وهوایی ارائه می دهد و نتایج با ساختمان های نوین )بتنی و فولادی( مقایسه می شوند. ردپای آب آبی و خاکستری احداث ساختمان ها با استفاده از روش شبکه ردپای آب و ارزیابی چرخه حیات محاسبه می شوند. نتایج نشان می دهند که ساخت بومی الگویی مناسب برای کاهش مصرف آب و کاهش آلودگی آن است.

در این مطالعه، تأثیر شیرابه زباله بر مدول برشی و نسبت میرایی سه نوع خاک رس مختلف تحت فشارهای مختلف سربار مورد ارزیابی شد. برای این منظور، پس از تجزیه و تحلیل شیرابه نمونه گیری شده از مدفن زباله البرز قم، نمونه های خاک با سه درصد وزنی مختلف شیرابه ترکیب و تحت آزمایش برش ساده دینامیکی قرار گرفتند. از میکروسکوپ الکترونیکی نیز برای بررسی اثر شیرابه بر بافت خاک استفاده شد. بر اساس حلقه های هیسترزیس به دست آمده از آزمایش های برش ساده دینامیکی، مشخص شد که آلودگی و افزایش آن سبب افزایش مدول برشی و کاهش نسبت میرایی می شود. این افزایش و کاهش، تحت تأثیر نوع خاک بوده و در خاک هایی با دامنه خمیری کمتر، برجسته تر است. همچنین، مشاهده شد که بیشترین تأثیر شیرابه بر بهبود مدول برشی خاک در سطوح کمتری از آلودگی نمایان می شود. افزایش تأثیرپذیری مدول برشی و نسبت میرایی خاک رس از سربار به عنوان یکی از اثرات آلودگی خاک به شیرابه شناسایی شد. این افزایش تأثیرپذیری در رس هایی با دامنه خمیری بالا مشهودتر بود.

استفاده از تحلیل تاریخچه ی زمانی غیرخطی (N T H A) در ارزیابی لرزه ای سازه ها فرایندی پیچیده و سخت گیرانه است. تحلیل استاتیکی غیرخطی (بار افزون) می تواند در ساده سازی فرایند اخیر کمک کند. پژوهش حاضر قصد دارد با استفاده از تحلیل بارٓافزون و بر اساس نظریه ی توازن انرژی، یک روش ارزیابی لرزه ای را توسعه دهد. در روش پیشنهادی، با استفاده از منحنی بار افزون حاصل از اعمال بارگذاری جانبی متناسب با هر مد، منحنی ظرفیت انرژی سازه محاسبه شده است. سپس با محاسبه ی منحنی تقاضای انرژی و روی هم انداختن دو منحنی اخیر، پاسخ های نهایی سازه به دست می آید. این روش می تواند با در نظر گرفتن آثار مدهای بالاتر، پاسخ های غیرخطی ساختمان های میان مرتبه را با عملیات محاسباتی بسیار کمتر از N T H A تخمین بزند. از مزیت های روش اخیر می توان به محاسبه ی ظرفیت انرژی با استفاده ی مستقیم از منحنی ظرفیت سازه ی چند درجه آزادی و محاسبه ی تقاضای انرژی سازه بر اساس طیف میانگین شتاب نگاشت های زلزله متناسب با هر سطح خطر دلخواه به جای به کارگیری جداگانه ی طیف شتاب نگاشت های زلزله ی متعدد اشاره کرد. به منظور ارزیابی دقت روش پیشنهادی، سه ساختمان 4، 8 و 9 طبقه ی فولادی انتخاب و در نرم افزار اُپنسیس (O p e n S E E S) مدل شده است. نتایج پژوهش حاضر نشان می دهد که روش پیشنهادی در مقایسه با میانگین نتایج روش N T H A، قادر است پاسخ های سازه را با دقت قابل قبول تخمین بزند. علاوه بر این، روش پیشنهادی باعث کاهش قابل ملاحظه ی میزان خطا نسبت به روش M P A شده است.

عامل اصلی آسیب و خرابی دیوارها در هنگام زلزله، ناپایداری و فروریزش آن تحت اثر توام جابه جایی درون صفحه دیوار تحت اثر جابه جایی نسبی طبقات و نیروی لرزه ای خارج از صفحه وارده به دیوار می باشد. در اغلب تحقیقات صورت گرفته، هر یک از بارگذاری درون صفحه ای و خارج از صفحه به صورت جداگانه بررسی شده اند یا اثر اندرکنش بین این بارها به صورت غیر مستقیم مورد مطالعه قرار گرفته است. در این تحقیق، رفتار دیوار غیر سازه ای تحت اثر توام جابه جایی درون صفحه ای و باربرون صفحه ای مورد مطالعه قرار گرفته است و تأثیر مسلح سازی دیوارهای غیر سازه ای جداسازی شده از قاب سازه ای با استفاده از ملات مسلح شده به شبکه الیاف و میلگرد بستر بررسی شده است. به این منظور، سه نمونه دیوار جداسازی شده از بلوک لیکا ساخته شد. نمونه های مسلح شده با دو روش استفاده از میلگرد بستر و استفاده از مش الیافی با مقیاس 1 به 1 تحت بار توامان چرخه ای درون صفحه ای و بار ثابت برون صفحه ای ارزیابی شده و با دیوار شاهد غیر مسلح مقایسه شد. نتایج حاصل از این آزمایشات نشان داد که نمونه دیوار غیر سازه ای غیر مسلح تحت بار خارج از صفحه زلزله در تغییر مکان نسبی کم داخل صفحه دچار خرابی و ریزش شد. از طرفی، دیوار غیر سازه ای مسلح شده با استفاده از ملات مسلح شده به شبکه الیاف افزایش 15 و 54 درصدی در تغییر مکان نسبی مربوط به کاهش مقاومت دیوار و حداکثر نیروی داخل صفحه نسبت به دیوار غیر سازه ای مسلح شده با میلگرد بستر نشان داد.

درک معماری به عنوان اکولوژی سیستم های تعاملی، گرایش های ثابت و محدود گذشته را به سمت ساخت محیط هایی پویا و تطبیق پذیر با شرایط جدید تبدیل می کند. در این چارچوب، محیط در پی ساخت سناریو تعامل است تا روابط بین اجزاء را فعال کند. در پژوهش حاضر، به طراحی سیستمی پرداخته شده است که می تواند در آینده جایگزین شیوه های فعلی برنامه ریزی ساخت واحدهای ساختمانی شود. نتیجه این پژوهش، شبیه سازی یک سیستم خودمونتاژ سلولی است که می تواند در صورت لزوم تولید کند و در صورت نیاز ساختار خود را بازسازی نماید. در مدل پیشنهادی از یک سیستم کنترلی دو سطحی (میکرو و ماکرو) استفاده شده تا تعاملات بین اجزاء و محیط رشدشان از سوی دیگر به درستی و در راستای رسیدن به اهداف طرح و تعادل کل سیستم تنظیم شود. در انتها، نتایج شبیه سازی درمقیاس های مختلف با نرم افزار گرسهاپر نمایش داده شده است. با توسعه ی این مدل می توان گام مهمی در توسعه ی ماشین شبیه ساز ساخت سامانه ی خودمونتاژ سلولی بر اساس پیکربندی های متوالی و پر تعداد برداشت.

از کاربردی ترین روش های شناسایی پارامترهای مودال می توان به روش های شناسایی زیر فضای تصادفی و تجزیه حوزه فرکانسی اشاره کرد. با این حال، دامنه کاربرد این روش ها به سیگنال های ایستا با زمان ثبت نسبتا بلند محدود می شود و در صورت مواجهه با سیگنال هایی که شرایط فوق در رابطه با آن ها صادق نیست، نتایج با خطا همراه می باشد. در این پژوهش، قابلیت اعتماد به نتایج این روش ها با تحلیل خطاهای ایجاد شده مورد ارزیابی قرار می گیرد. به همین منظور، زلزله به عنوان سیگنالی که هر دو شرط در رابطه با آن صادق نیست، به عنوان سیگنال تحریک در نظر گرفته می شود و پارامترهای مودال دو قاب تحریک شده توسط بیست رکورد زلزله جهت مقایسه با پارامترهای مودال مدل عددی به دست می آید. همچنین، با مطالعه آماری خطاهای موجود در تخمین فرکانس سازه، تابع توزیع احتمالاتی خطا و یک برآورد فاصله ای از خطا پیشنهاد می شود. نتایج مطالعه نشان داد که به طور کلی، روش شناسایی زیر فضای تصادفی نسبت به روش تجزیه حوزه فرکانسی از عملکرد بهتری برخوردار است.

در نوشتار حاضر، رفتار برشی ماسه ی نکا با دانه بندی یکنواخت، که با استفاده از یک مایع پلیمری به نام پی تکس تثبیت شده و با استفاده از الیاف ضایعاتی نخ تایر مسلح شده است، با انجام آزمایش های سه محوری تحت تنش های همه جانبه ی 100، 200 و 400 کیلوپاسکال بررسی شده است. درصد پلیمر به مقدار صفر تا 4\٪ و الیاف به اندازه ی 2\٪ وزن خاک خشک به آن اضافه شده اند. نمونه ها در تراکم بیشینه ساخته و در دمای 23 درجه تا 270 روز نگهداری شده اند. نتایج نشان داد که پلیمر پی تکس، پتانسیل خوبی جهت تثبیت خاک های دانه یی داشته و در اثر تثبیت، پارامترهای مقاومتی و سختی خاک تا چند برابر ارتقاء یافته است. به نحوی که افزودن 4\٪ پلیمر، باعث افزایش چسبندگی ماسه ی خالی تقریباً از صفر تا k P a 1350 برای نمونه ی بدون الیاف وk P a 900 برای نمونه با الیاف شده است. با این حال، رفتار نمونه ی تثبیت شده، تُرد بوده و عموماً در کرنش های کمتر از 3\٪ شکسته و بعد از نقطه ی شکست، دچار نرم شوندگی زیادی شده اند. حضور الیاف، کرنش نظیر نقطه ی شکست را کمی افزایش داده است؛ ولی به طور قابل توجهی رفتار نمونه را بعد از نقطه ی شکست انعطاف پذیرتر کرده و سبب جلوگیری از افت سریع مقاومت برشی شده است.

در تحقیق حاضر اثر زلزله های حوزه نزدیک بر روی پاسخ لرزه ای یک سیستم خاک ـ شمع مورد بررسی قرار گرفته است. اثر جهت داری پیش رونده، که در ابتدای تاریخچه زمانی سرعت حرکت زمین مشاهده می شود و انرژی زیادی را اعمال می کند، مخرب ترین اثر حرکات زمین در نزدیک گسل است. برای بررسی اثرات حوزه نزدیک، یک مدل سه بعدی که شامل خاکِ دولایه، لایه سست بر روی لایه متراکم، و شمع، درنظر گرفته شده است. مدل سازی با استفاده از نرم افزار D3F L A C انجام شده است. مدل رفتاری P S a n d2P که یک مدل پلاستیسیته دوسطحی حالت بحرانی است، برای مدل سازی روانگرایی خاک ماسه ای بکار گرفته شد. چهار رکورد حوزه نزدیک، ثبت شده بر روی سنگ، به مدل مورد نظر اعمال شده اند. نتایج بدست آمده نشان می دهند که پالس سرعت حوزه نزدیک اثر قابل توجهی بر روی رفتار سیستم دارد و زمینه ی تغییرمکان ناگهانی بزرگ بر روی خاک و شمع ایجاد می کنند. پالس موجود در رکورد زلزله های حوزه نزدیک، باعث شده است در مدت زمان اعمال آن ضریب فشار آب حفره ای (R u) افزایش یافته و روانگرایی در لایه ی خاک بالایی ایجاد شود.