مهندسی عمران مدرس
سال:1395 | دوره:16 | شماره:3 |تعداد مقالات:20

آبشکن های رودخانه ای، از سازه های مهم ساماندهی رودخانه به شمار می آیند که سبب انحراف جریان از کناره ها و نواحی بحرانی شده و جریان را به سمت محور مرکزی رودخانه هدایت می کنند. نتیجه انحراف جریان، توسعه یک ناحیه چرخشی با تلاطم شدید در پیرامون آبشکن است. فرایند هیدرولیکی این جریان، توسعه حفره آبشستگی پیرامون آبشکن و ته نشینی بار رسوبی در پایین دست و کناره رودخانه است. در حالی که آبشستگی یک خطر جدی برای سازه آبشکن و در نتیجه برای رودخانه محسوب می شود، ضرورت تحقیق در این زمینه را آشکار می سازد. در این مقاله سه آبشکن سرسپری دافع (رو به بالادست) با فاصله 3.5 برابر طول موثر آبشکن در قوس خارجی کانال 90 درجه تند قرار گرفته اند و آبشکن اول در موقعیت 30 درجه از قوس خارجی قرار دارد. نتایج حاصل از یک آزمایش میدان جریان در بستر هموار و آزمایش آبشستگی آن ارائه شده است. میدان جریان با استفاده از دستگاه سرعت سنج Vectrino II برداشت شده است. نتایج آبشستگی نشان داد میزان آبشستگی آبشکن دوم %33 و آبشستگی آبشکن سوم %81 بیشترین میزان آبشستگی است که در بالادست آبشکن اول رخ می دهد. در این مقاله الگوی جریان و مکانیزم ایجاد آبشستگی و جریان هایی که در این محدوده به وقوع می پیوندند به تفصیل آمده است.

هدف این پژوهش،ارائه روابطی برای پیش بینی نتایج اندازه گیری مقاومت الکتریکی با روش استانداردASTM C1760 به کمک نتایج روش های دیگر است. روش طیف نگاری مقاومت ظاهری، رایج ترین در مطالعات آزمایشگاهی، روش ASTM C1760، تنها مورد دارای دستور استاندارد، روش یک الکترودی، تکنیک جدیدی در اندازه گیری های کارگاهی و روش چهار الکترودی، متداول ترین روش کارگاهی است. به این منظور، 49 طرح مخلوط بتن با مقاومت های الکتریکی پایین تا بسیار بالا در نظر گرفته شده و برای هر طرح، 4 آزمونه استوانه ای و یک آزمونه دال مسلح ساخته شده و اندازه گیری مقاومت الکتریکی با روش های مذکور در سن 28 روزه انجام شده است. بررسی ها نشان می دهد که اختلاف قابل چشم پوشی بین نتایج روش های طیف نگاری مقاومت ظاهری و ASTM C1760 وجود دارد، اما به طور معناداری، مقاومت های الکتریکی اندازه گیری شده با روش ASTM C1760، کمی بیشتر از نتایج روش طیف نگاری مقاومت ظاهری در همان بتن است. در روش چهار الکترودی، عوامل متعددی از جمله عدم رعایت تناسب بین فاصله الکترودها و ابعاد سازه می تواند موجب بروز خطاهای سیستماتیکی در نتایج باشد که به همین علت، نتایج اندازه گیری با این روش در حدود 140 درصد از روش استاندارد بزرگ تر است. در روش یک الکترودی نیز به علت عدم وجود رابطه جامعی برای محاسبه ثابت سلول، ابتدا مقدار این ثابت در مقایسه با نتایج روش استاندارد به دست آمده و سپس مقادیر مقاومت ویژه الکتریکی محاسبه شده است. نتایج اندازه گیری مقاومت الکتریکی با این روش نیز اختلاف ناچیزی با روش استاندارد دارد. از آن جا که امکانات و شرایط اندازه گیری با روش استاندارد در همه پروژه ها فراهم نیست، دست آورد این تحقیق می تواند در پیش بینی آن از نتایج سایر روش ها موثر باشد.

روانگرایی یکی از خسارت بارترین عوامل خرابی ناشی از زلزله است. بالا رفتن فشار آب منفذی و کاهش تنش موثر ناشی از تحریک موجب کاهش سختی و ظرفیت باربری پی ها می شود. حتی اگر خرابی های ناشی از کمبود ظرفیت باربری اتفاق نیفتد، به هر حال امکان ایجاد نشست وجود دارد که می تواند سازه را از حالت سرویس دهی خارج نماید. در کاربردهای مهندسی، نشست های ناشی از روانگرایی با استفاده از کرنش های حجمی ناشی از بازتحکیم ماسه روانگرا تخمین زده می شود، حال آنکه مطالعات اخیر نشان دهنده اهمیت سهم کرنش های برشی ناشی از وجود سازه در کنار کرنش های حجمی است. این مطالعه اثر تولید فشار آب بر ظرفیت باربری و نشست های برشی پی های سطحی را با استفاده از مدل سازی فیزیکی بررسی کرده است. نتایج حاکی از کاهش ظرفیت باربری ناشی از تولید فشار آب بوده اما حتی در حالت روانگرایی کامل ظرفیت باربری قابل توجهی وجود دارد که می تواند در مسائل مهندسی مورد توجه قرار گیرد. فشار اضافی آب زیر پی همواره مقداری کمتر از فشار اطراف پی بوده و در هیچ یک از آزمایش ها، روانگرایی کامل دقیقا در زیر پی مشاهده نشده است. همچنین اثر ضریب اطمینان طراحی بر نشست ها مورد بررسی قرار گرفته است.

در این مقاله رفتار گودهای مهار شده در خاک نرم چسبنده- اصطکاکی با دو دسته تحلیل مجزا از نوع خمیری و تحکیمی با لحاظ نمودن زمان حفاری مرحله ای ارزیابی می شود. به منظور بررسی اثر عامل زمان و فشار آب حفره ای فازهای حفاری مرحله ای به کمک تحلیل تحکیمی و تحلیل خمیری مدلسازی شده اند. در این پژوهش علاوه بر عامل زمان به عوامل دیگری از قبیل طول بازه زمانی حفاری، نوع تحلیل به لحاظ شرایط زهکشی، مدل رفتاری برای خاک و اثر سطح آب زیر زمینی در بحرانی ترین حالت یعنی درست در سطح زمین و پشت دیواره گودبرداری توجه شده است. تحلیل های اجزا محدود دو بعدی در نرم افزار PLAXIS2D اساس محاسبات عددی مطالعه حاضر را تشکیل می دهند. مهاربندی گود از نوع دیوار حائل بتنی و مهار شده با میخکوبی انتخاب شده است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که مقادیر تغییر مکان های افقی و قائم دیواره و کف گود در تحلیل های تحکیمی با لحاظ کردن عامل زمان نسبت به تحلیل های خمیری، اغلب کمتر بوده و اختلاف آن ها در حد حداکثر %20 است. همچنین به نظر می رسد که تاثیر زمان و حفاری مرحله ای تنها با انجام تحلیل های تغییر شکلی عددی وابسته به زمان، همانند تحلیل تحکیمی با مدل خزشی می تواند ارزیابی شود و در تحلیل عددی خمیری حفاری مرحله ای بی معنی است.

روش شبیه سازی هیبرید که ترکیبی از تکنیک های مدل سازی عددی و آزمایشگاهی است، به عنوان یک روش موثر و قابل اعتماد برای بررسی پاسخ دینامیکی سیستم های سازه های پیچیده استفاده می شود. در این روش پاسخ سازه با انتگرال گیری عددی سیستم معادلات حاکم بر کل سازه به دست می آید که در میان روش های انتگرال گیری، استفاده از روش جداسازی عملگرها (OS) برای شبیه سازی هیبرید بسیار مطلوب است چرا که دارای دقت و پایداری بیش تری نسبت به روش های صریح بوده و از طرفی برخلاف روش های ضمنی نیاز به انجام تکرار و تناوب روی نمونه آزمایشگاهی ندارد. ولی روش os دارای این ضعف است که استفاده از ماتریس سختی اولیه در گام اصلاح کننده آن، موجب مخدوش شدن دقت نتایج در محدوده رفتار غیرخطی می شود. در این مقاله یک روش بهبود یافته بر پایه روش os پیشنهاد شده است که روش جداسازی عملگرهای بهبودیافته (MOS) نام گذاری شده و در آن با ارائه پروسه ای، دقت مرحله پیش بینی کننده افزایش داده شده و در نتیجه اثر تقریب ماتریس سختی اولیه در مرحله اصلاح کننده کاهش داده شده است. کارایی این روش برای محدوده وسیعی از سیستم های سازه ای، سطوح شکل پذیری و درجه های آزادی مطالعه شده و نتایج به دست آمده نشان دهنده عملکرد موفقیت آمیز این روش در به دست آوردن پاسخ های صحیح و پایدار و نیز دقت بالاتر این روش نسبت به روش OS است. هم چنین عملکرد روش MOS در شرایطی که خطاهای آزمایشگاهی مصنوعی مدل سازی شده اند نیز بررسی شده و نتایج حاکی از کارایی این روش در حل معادلات حرکت با وجود خطاهای آزمایشگاهی است.

فرسایش داخلی یکی از متداول ترین عوامل شکست سدهای خاکی است و با توجه به حجم عظیم آب ذخیره شده در پشت سدها، هرگونه تخریب یا گسیختگی در سدها منجر به عوارض مخربی چه از نظر مالی و چه از نظر جانی می شود. در راستای کنترل فرسایش داخلی و اصلاح خاک های مستعد فرسایش، نکته حائز اهمیت استفاده از تثبیت کننده های مدرن و ایمن به جای تثبیت کننده های سنتی و مضر است. در این پژوهش از ماده پلیمری پلی وینیل استات برای اصلاح فرسایش پذیری ماسه رس دار کائولینیتی استفاده شده است. بدین منظور ماسه رس دار کائولینیتی به صورت مجزا و سپس ترکیب با درصدهای مختلف پلی وینیل استات، در هدهای مختلف مورد آزمایش فرسایش قرار گرفت. نتایج نشان داد که فرسایش پذیری ماسه رس دار کائولینیتی بسیار سریع است که با افزودن پلی وینیل استات به آن، فرسایش به شکل قابل مشاهده ای کاهش یافته و از نظر کیفی فرسایش پذیری در گروه تقریبا و بسیار آهسته قرار می گیرد. ضمن آنکه افزودن پلی وینیل استات به ماسه رس دار کائولینیتی باعث افزایش 60 درصدی مقاومت فشاری آن شد.

فرایند انعقاد و لخته سازی یکی از فرایندهای اصلی در تصفیه آب است. تاثیر پارامترهای مختلف بر این فرایند همواره یک بحث اساسی در راهبری تصفیه خانه های آب بوده و سال های مختلف از آزمایش جار برای این منظور استفاده شده است. در این مطالعه از سیستم استنتاج عصبی- فازی تطبیقی (ANFIS)، شبکه های عصبی مصنوعی (دو مدل پیشخور و پایه شعاعی) و تحلیل رگرسیون فازی برای پیش بینی میزان نهایی کدورت پس از فرآیند انعقاد و لخته سازی در تصفیه خانه های آب 3 و 4 تهران استفاده شد. پارامترهای بکار رفته در مدلسازی کیفیت آب خروجی شامل نوع منعقدکننده (انواع پلی آلومینیوم کلراید (PAC))، غلظت منعقدکننده، کدورت ورودی و pH آب خام بوده است. نتایج نشان داد که شبکه های عصبی مصنوعی و تحلیل رگرسیون فازی نسبت به سیستم استنتاج عصبی- فازی تطبیقی توانایی بالاتری در پیش بینی راندمان حذف کدورت در شرایط مختلف آزمایشگاهی داشته و قابل جایگزینی با روش های زمان بر و هزینه بر مانند آزمایش جار است. بهترین شبکه ساخته شده برای پیش بینی کدورت آب تصفیه شده در این مطالعه، شبکه پیشخور با دو لایه مخفی و تعداد 6 و 8 نرون و توابع انتقال Tansig و Purelin به ترتیب در لایه های اول و دوم، با استفاده از داده های نرمال شده و با اصلاح تابع کارایی بوده است. این شبکه موفق به پیش بینی فرایند انعقاد با ضریب همبستگی 0.96، شاخص تطابق 0.99 و مجذور میانگین مربعات خطای 0.0106 شد. بهترین راندمان سیستم در شرایط بهره برداری با کدورت اولیه 160NTU، pH معادل 8، منعقد کننده PAC نوع I با دوز 19 mg/L و با راندمان 99.5 درصد تعیین شد.

درک بهتر اندرکنش های ترکیبی مواد آلی خاک (SOM)، سورفکتنت ها و کی لیت کننده ها بر رفتار هیدروکربن های آروماتیک چندحلقه ای (PAHs) و فلزات سنگین در سیستم آبی-خاکی، برای پیش بینی دقیق تر بازدهی سورفکتنت ها و کی لیت کننده در افزایش بازدهی پاکسازی خاک از این ترکیبات ضروری به نظر می رسد. در این مقاله اثر میزان مواد آلی خاک و حضور سورفکتنت ها و کی لیت کننده ها بر واجذب PAHs و فلزات سنگین و همچنین اثر حضور و عدم حضور فلزات سنگین بر واجذب PAHs بررسی شد. در حضور تریتون ایکس 100 (Trition X 100) و تویین 80 (Tween 80) به عنوان سورفکتنت و EDTA به عنوان کی لیت کننده در محلول پایه، واجذب PAHs و فلزات سنگین افزایش قابل ملاحظه ای نسبت به حالت محلول پایه بدون استفاده از سورفکنت ها و کی لیت کننده (0.01M CaCl2) داشته است و این در حالی است که تریتون ایکس 100 هم در واجذب PAHs وهم در واجذب فلزات سنگین بهتر از تویین 80 عمل کرده است. همچنین نتایج نشان گر این بودند که مواد آلی خاک باعث کاهش واجذب PAHs و فلزات سنگین می شود و با افزایش محتوای ماده آلی خاک، واجذب این ترکیبات از خاک کمتر شد. همچنین در این مطالعه مشاهده شد که حضور فلزات سنگین در خاک می تواند موجب کاهش واجذب PAHs از خاک شود.

خاک های ماسه ای اشباع در حین زلزله به دلیل بارگذاری سریع و بدون مهلت زهکشی به دلیل تشکیل اضافه فشار آب حفره ای ممکن است دچار روانگرایی گردند. در اثر وقوع روانگرایی در خاک، نیروهایی به وجود می آید که سازه های مدفون ازجمله لوله ها را تحت تاثیر قرار می دهد. در تحقیق حاضر مدل سازی لوله مدفون در فضای نرم افزار FLAC 2D، صحت سنجی مدل طی فرآیند مقایسه ای با تحقیق آزمایشگاهی انجام گرفته از سوی سازمان ASCE و بررسی پارامترهای مختلف شامل تاثیر زاویه اتساع و اصطکاک خاک، میزان تراکم نسبی خاکریز اطراف و روی لوله، حضور خاک های غیر روانگرا در اطراف لوله مدفون، قطر و عمق دفن لوله و نیز تراز آب زیر زمینی پیرامونی انجام گرفته است. نتایج نشان می دهد که افزایش زاویه اصطکاک و اتساع در تراکم نسبی ثابت از آسیب های وارده بر لوله می کاهد. در تراکم نسبی نسبی بیش از %70 با افزایش زاویه اصطکاک، میزان برخاستگی و تبعا آسیب پذیری لوله در حین بارگذاری زلزله، همواره سیر نزولی دارد. همچنین دفن لوله در عمق زیاد و نیز استفاده از لوله های با قطر کمتر، میزان آسیب پذیری لوله ها در حین وقوع روانگرایی را به طور چشمگیری کاهش می دهد. از دیگر نتایج این تحقیق، کاهش میزان خطرپذیری لوله های مدفون با استفاده از خاکریزهایی با پتانسیل روانگرایی پایین و نیز پایین انداختن تراز آب زیر زمینی می باشد.

وقوع یک رخداد لرزه ای موجب ایجاد همزمان دو اثر نیروی محوری و لنگر خمشی در ستون های یک قاب خمشی می شود. بررسی ماهیت و بزرگای این آثار در این اعضا هدف اولیه این پژوهش است. نکته غیر قابل گذشت در این میان، اثر همزمان این دو تقاضای لرزه ای و نیز ماهیت ارتعاشی آنها است. با در نظر داشتن این واقعیت، در گام نخست حدود کمی نیروی محوری و دوران تحمیل شده به ستون ها در حین رخدادهای لرزه ای بررسی شده است. به این منظور قاب های خمشی نمونه تحت رکوردهای لرزه ای با شدت های جداگانه «طراحی» و «بیشینه لرزه مورد انتظار» تحلیل شده اند. سپس تاریخچه زمانی نیروی محوری و جابه جایی جانبی نسبی (دوران) ایجاد شده در ستون ها با استفاده از روش های آماری مورد مطالعه شده است. با استفاده از حدود تقاضاهای لرزه ای مورد اشاره شده و با توجه به ماهیت ارتعاشی آن ها، پروتکل های دوگانه بارگذاری چرخه ای برای هر دو شدت لرزه ای یاد شده معرفی خواهند شد. استفاده از این پروتکل ها امکان شبیه سازی آثار لرزه ای محتمل در مقطع ستون های قاب های خمشی را فراهم می نماید. درگام دوم، به اهمیت ماهیت ارتعاشی آثار محوری شکل گرفته در ستون ها حین یک رخداد لرزه ای پرداخته خواهد شد. به منظور نیل به این هدف، نخست مدل های اجزای محدود از تعدادی از ستون های متداول در قابهای خمشی ساخته می شوند. پس از آن، ستون های مدلسازی شده تحت دو روند اعمال بار خارجی تحلیل می شود. یک بار، اعمال بارگذاری با استفاده از پروتکل دوگانه پیشنهادی خواهد بود و بار دیگر همان ستون ها تحت بار محوری ثابت همراه با بارگذاری جانبی چرخه ای تحلیل می شوند. در پایان به مقایسه رفتار ستون های نمونه تحت بارگذاری های یاد شده پرداخته خواهد شد.

گوگرد از سال ها قبل به عنوان یکی از افزودنی های مقاومتی آسفالت استفاده شده، اما به دلایل زیست محیطی و ایجاد سختی بیش از حد در آسفالت کمتر استفاده شده است. در سال های اخیر با گسترش تولید پلیمر، به کارگیری برخی از پلیمرها در تولید محصول گوگردپلیمری قرار گرفت. اما به دلایل محدودیت امکان کاربرد پلیمر هنوز این آسفالت ها شکنندگی بالایی دارند. نتایج پژوهش های گذشته بیانگر عملکرد بهتر روش تر نسبت به روش خشک است. کاهش هزینه تولید، پوشش بهتر سنگدانه ها، انعطاف پذیری بیشتر و افزایش مقاومت مخلوط آسفالتی برخی از ویژگی های استفاده از پودرلاستیک در مخلوط آسفالتی است.در این پژوهش به ارزیابی نقش درصدهای مختلف گوگردپلیمری (30،40 و 50 درصد) و پودرلاستیک (18، 16 و 20 درصد) به تفکیک و همچنین بررسی تاثیر ترکیب این دو افزودنی بر حساسیت رطوبتی مخلوط های آسفالتی پرداخته شده است. با استفاده از آزمایش لاتمن اصلاح شده (AASHTO -T283) مقاومت کششی غیرمستقیم نمونه ها در شرایط اشباع و خشک به دست آمده و با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج به دست آمده نشان داد که افزایش درصد گوگرد پلیمری منجر به افزایش حساسیت رطوبتی شده و استفاده از پودرلاستیک، افزایش مقاومت کششی و کاهش حساسیت رطوبتی را به همراه دارد. بررسی تاثیرات ترکیب این دو افزودنی در این پژوهش نشان داد که استفاده از 16 درصد پودرلاستیک در ترکیب با 40 یا 50 درصد گوگردپلیمری به مخلوط منجر به آن شد که مقدار TSR مخلوط کمتر از 80 درصد شود و در سایر نسبت های ترکیب این دو افزودنی مقدار TSR بیش از 80 درصد است.

در این مقاله روش نوینی برای پایش فعال نوسان های سازه ها ارائه می شود. رابطه سازی این فرایند بر پایه اصول دینامیک سازه ها می باشد و در آن نوسانهای سازه، با چندین عملگر پایش می شوند. در اینجا، نیروی هر عملگر به صورت نیروی معادل میرایی لزج پنداشته شده و تلاش می شود نیروهای عملگرها به گونه ای محاسبه شوند که تعداد بیشتری از میرایی مودهای نوسان پایین سازه بحرانی شوند. با این کار، نیروهای عملگرها از یک فرایند ریاضی ساده به دست می آید. کارایی روش پیشنهادی با بررسی تغییر مکان در حالت های مختلف پایش فعال سازه پنج درجه آزادی که بررسی می شود. نتایج عددی نشان می دهند، شیوه پایش فعال پیشنهادی عملکرد مناسبی در کاهش نوسان های سازه دارد. مطابق نتایج به دست آمده، بیشینه تغییر مکان طبقات بالایی باتعداد عملگر و حسگر مناسب در سازه پنج درجه آزادی تا 55 درصد کاهش می یابد.

به کارگیری عناصرتسلیح کننده در بهسازی و اصلاح خواص مهندسی خاک از دیرباز موردتوجه بشر بوده است. در سال های اخیر پیشرفت های فراوانی در زمینه استحصال زمین های غیر مرغوب و تقویت آن ها صورت پذیرفته است. تسلیح خاک به عنوان روشی کارآمد در بهسازی لایه های خاک به منظور افزایش ظرفیت باربری و کاهش نشست های آن استفاده می شود. سیستم کیسه-خاک یکی از مصنوعات پلیمری نوین است، که می تواند به عنوان عنصر تقویت کننده خاک در پروژه های مختلف عمرانی استفاده شود. در راستای افزایش ظرفیت باربری خاک و کاهش نشست های آن، سیستم کیسه-خاک ابداع شده است. در این نوشتار با استفاده از روش عددی، مدل خاک بستر در شرایط مسلح و غیرمسلح بررسی شده است. بررسی عددی با استفاده از روش اجزای محدود در حالت سه بعدی انجام شده است. در این روش، تاثیر سیستم کیسه -خاک در افزایش ظرفیت باربری و کاهش نشست مورد ارزیابی قرارگرفت. تطبیق مناسبی میان نتایج به دست آمده از بررسی های عددی و پژوهش های میدانی پژوهشگران دیگر وجود دارد. افزون بر آن نتایج مطالعات میدانی و عددی نشان می دهد ظرفیت باربری بستر تسلیح شده با سیستم کیسه- خاک تقریبا 2 برابر بیشتر از بستر غیرمسلح است.

تقاطع کانال های باز استفاده وسیعی در کارهای آبی دارد. شکل گیری ناحیه کم فشار با جریان بازچرخشی (ناحیه با پتانسیل رسوب گذاری بالا) و نیز ناحیه پر سرعت (ناحیه با پتانسیل آبشستگی بالا) از مهم ترین مشخصه های جریان در این کانال ها به حساب می آیند. تاکنون پژوهش های زیادی در زمینه شناسایی الگوی جریان در این کانال ها و رفع مشکلات هیدرولیکی یاد شده صورت گرفته است. در این پژوهش نیز استفاده از دیوار جداکننده به عنوان راه کاری برای کاهش پتانسیل آب شستگی و رسوب گذاری بررسی کامل شده است. ابتدا مدل عددی یک نمونه آزمایشگاهی موجود تولید شده و نتایج آن با در نظرگرفتن آثار هوا درستی آزمایی شده اند. در ادامه، اثر راهکار یادشده بر الگوی جریان بررسی شد و طرح هایی برای بهبود هندسه آن ارائه و ارزیابی شده است. در میان طرح های بررسی شده دیوارجداکننده با لبه دایره ای بهترین عمل کرد را به لحاظ کاهش بیشینه سرعت پس از تقاطع نشان داده است. نتایج این تحقیق کاهش قابل ملاحظه ای را در پتانسیل آب شستگی و رسوب گذاری جریان نشان می دهند.

حفظ و نگه داری رودخانه ها در حالت تعادل (رژیم) از اهمیت بالایی برخوردار بوده و تعیین هندسه هیدرولیکی پایدار در رودخانه ها، از مهم ترین مواردی است که طراحی و ساماندهی رودخانه براساس آن پایه گذاری می شود. در این پژوهش، مدل تحلیلی برای ارزیابی شرایط پایدار (پایداری دینامیکی و استاتیکی) پیشنهاد شده و روابط هندسه هیدرولیکی تک متغیره و دومتغیره قابل کاربرد در رودخانه هایی که بار بستر بر مورفولوژی آنها نقش مهمی ایفا می کند، از آن استخراج شده است. برای این منظور با استفاده از مدل تحلیلی، سیستمی از معادلات بدون درج قید پایداری کناره (مدل محدود نشده) حل شده است. در این راستا، به علت کافی نبودن معادلات موردنیاز برای توضیح پدیده تعادل و حل سیستم یادشده، از تئوری های حدی استفاده شده که براساس این تئوری ها، رفتار رودخانه برای بهینه سازی پارامتر مورفولوژیک خاصی توجیه می شود. مقایسه توان های هندسه هیدرولیکی توسعه یافته در این پژوهش با توان های هندسه هیدرولیکی تجربی و تحلیلی، همخوانی مناسبی را نشان می دهد که این امر بیانگر ساز و کار خود تنظیمی کانال های آبرفتی با معرفی فاکتور شکل کانال (نسبت عرض کف به عمق) و گنجاندن فرضیه حدی به روابط حاکم بر جریان (پیوستگی، مقاومت جریان و انتقال رسوب) است. در انتها مدل تخمین ابعاد مقطع پایدار با داده های صحرایی کشور انگلستان مورد واسنجی قرار گرفته و به طور متوسط خطای نسبی محاسبه عرض و عمق مقطع پر به ترتیب %47 و %35 به دست آمده است.

توجه به نیاز رو به رشد جوامع بشری به امر توسعه از یک سو و شرایط بحرانی اطراف ما از دیدگاه زیست محیطی از سوی دیگر، اهمیت و ارزش دست یابی به روش هایی که در عین مرتفع ساختن این نیاز، آسیب جدی به محیط زیست وارد نکند را روشن می سازد. بهسازی زیستی خاک، یک سیستم میان رشته ای و جدید است با رویکرد سازگاری با محیط زیست، که از پیوند میان رشته های مهندسی عمران و بیوتکنولوژی در جهت بهبود پارامترهای مقاومتی خاک به وجود آمده و متکی بر فعالیت باکتری هایی است که منجر به تشکیل رسوب کربنات کلسیم در توده خاک می شود. در این پژوهش از باکتری Sporosarcina pasteurii بر روی یک خاک ماسه ای استفاده شد و با کمک آزمایش برش مستقیم، مقاومت برشی خاک، تحت سه سربار 12.5، 40 و 68 کیلو پاسکال مورد ارزیابی قرار گرفت. روش تاگوچی به منظور طراحی آزمایش ها و تحلیل آماری نتایج نیز مورد استفاده قرار گرفت. به این منظور چهار فاکتور غلظت باکتری، نسبت مولاریته مواد غذایی، مدت زمان تیمار کردن خاک (گیرش) و نسبت حجمی سوسپانسیون باکتری به مواد غذایی با 3 سطح تغییرات انتخاب گردید. بررسی میزان تاثیر فاکتورهای در نظر گرفته شده به وسیله تحلیل واریانسی (ANOVA) نشان داد که درصد تاثیر این فاکتورها روی مقاومت برشی خاک به ترتیب برابر %22، %20، %45 و %12 می باشد. پس از انجام آزمایش ها و استخراج نتایج مشاهده گردید، مقاومت برشی نمونه های شاهد که برای سربار 12.5، 40 و 68 کیلو پاسکال به ترتیب برابر 6، 18 و 31 کیلو پاسکال بود پس از گذشت 28 روز به مقدار 470، 491 و 512 کیلو پاسکال برای سربارهای یاد شده در حالت بهینه افزایش یافت.

تحلیل قابلیت اعتماد سازه های فولادی که در معرض خوردگی ناشی از مجاورت با آب دریا است از اهمیت بالایی برای حصول اطمینان از سطح ایمنی این سازه ها برخوردار است. این تحلیل نیازمند مدلی برای نمایش فرآیند ایجاد خوردگی در طول زمان و نااطمینانی های مربوط به آن است. در این مقاله یک مدل جدید مبتنی بر زنجیره مارکوف ارائه می شود که خواص احتمالاتی تا مرتبه دوم (میانگین و انحراف معیار) داده های مربوط به اتلاف های خوردگی را در درازمدت اقناع می کند. این مدل استوکستیکی مبتنی بر مدل خوردگی Melchers است که در گذشته مفصلا با مشاهده میدانی و نیز داده های واقعی کالیبره شده است. اگرچه مشاهده میدانی خوردگی درازمدت، برای فولادهای در معرض آب دریا (فولادهای دریایی) نادر است، در این نوشتار نشان داده خواهد شد که به ویژه برای انحراف معیار، مدل جدید بخوبی قادر به تطابق با داده های طولانی مدت موجود می تواند باشد. این در حالی است که مدل های دیگر مانند فرآیند گاما قابلیت مدل کردن انحراف معیار داده ها را در شرایط خاصی ندارند.

آبگیر جانبی همراه با کانال انحرافی یکی از روش های آبگیری از رودخانه است. با توجه به اینکه بیشتر رودخانه های در طبیعت به حالت مئاندری است بنابراین تعیین موقعیت و زاویه آبگیری از اهمیت زیادی برخوردار است. در این مقاله با شبیه سازی عددی میدان جریان در اطراف آبگیر در یک قوس 180 درجه با استفاده از مدل عددی SSIIM2 در چهار موقعیت 45، 90، 115 و 135 درجه با چهار زاویه آبگیری 30، 45، 60 و 90 درجه به بررسی ابعاد صفحه تقسیم جریان و ابعاد ناحیه جداشدگی در کانال فرعی و اصلی پرداخته شده است. بدین منظور ابتدا مدل SSIIM2 نسبت به مدل های آشفتگی k-e استاندارد و RNG حساسیت سنجی شده و نتایج با نتایج آزمایشگاهی منتصری و همکاران (1387) درستی آزمایی شده است. نتایج حاصل نشان می دهد در همه موقعیت ها، زاویه آبگیری 90 درجه دارای بیشترین ابعاد نواحی جداشدگی، بیشترین عرض صفحه تقسیم جریان در تراز بستر و کمترین عرض صفحه تقسیم جریان در تراز نزدیک سطح را دارد و در عوض زاویه آبگیری 30 درجه دارای کمترین ابعاد نواحی جداشدگی جریان و کوچکترین عرض صفحه تقسیم جریان در تراز بستر و بیشترین عرض صفحه تقسیم جریان در تراز سطح را دارد. همچنین در موقعیت 135درجه، در تمام زوایای آبگیری، عرض صفحه تقسیم جریان در سطح بیشترین مقدار و در کف کمترین مقدار را دارد.

بدون شک خرابی یک سد بتنی خسارات مالی و جانی جبران ناپذیری را به یک جامعه وارد خواهد کرد. در این پژوهش با انتخاب سد بتنی وزنی Sariyar واقع در ترکیه، به عنوان مطالعه موردی، احتمال خرابی لغزشی آن محاسبه شده است. مهم ترین عامل در خرابی لغزشی یک سد، افزایش سطح آب مخزن بوده که با افزایش نیروی جانبی و آپلیفت، احتمال خرابی نیز افزایش خواهد یافت. پس برای درنظر گرفتن حالات مختلف که ممکن است برای یک سد پیش بیاید، تمامی ارتفاع های محتمل برای دریاچه این سد شبیه سازی شده و احتمال خرابی و شاخص قابلیت اطمینان در این حالات با استفاده از دو روش مونت کارلو و فرم به دست آمد و با یکدیگر مقایسه شده است. همچنین تاثیر تعداد نمونه های تولید شده بر پاسخ های به دست آمده در روش مونت کارلو نیز مورد بحث قرار گرفته است. نتایج نشان دادند روش مونت کارلو در برخی حالات که مقاومت سیستم بسیار بیشتر از بار موجود است و تابع شرایط حدی فاصله زیادی با اجتماع نمونه ها دارد، ممکن است با هر تعداد نمونه قادر به ارائه احتمال خرابی نباشد. در این حالات می توان با استفاده از روش فرم، مقادیری برای شاخص قابلیت اطمینان محاسبه نمود، اما مشخص شد که این مقادیر فاصله زیادی با واقعیت خواهند داشت. با افزایش نیروهای وارده، پاسخ های به دست آمده از روش مونت کارلو از دقت بالایی برخوردار خواهند بود ولی روش فرم، میزان احتمال خرابی را کمتر از آنچه که هست نشان می دهد.

خرابی پیش رونده را به صورت گسترش خرابی موضعی اولیه از عضوی به عضو دیگر که سر انجام به گسیختگی تمام سازه و یا قسمت بزرگی از آن می انجامد، تعریف می کنند. خطرات احتمالی که می تواند موجب خرابی پیش رونده شود شامل آتش سوزی، انفجار گازها، تصادف وسایل نقلیه، انفجار بمب ها و ... است. هدف از این مقاله بررسی خرابی پیش رونده در ساختمان های فولادی با مهاربند برون محور است که در آن تاثیر پارامترهایی مانند ارتفاع، آرایش مهاربندی و نوع سیستم سازه ای نیز بررسی می شود. بدین منظور6 مدل ساختمانی براساس ضوابط لرزه ای آیین نامه 2800 ایران در نرم افزار ETABS تحلیل و طراحی می شود سپس مقاومت آنها دربرابر خرابی پیش رونده به وسیله ستاد تسلیحات متحد آمریکا (UFC) به روش مسیر جایگزین (APM) و با استفاده از روش تحلیل دینامیکی غیرخطی در نرم افزار SAP2000 بررسی می شود. با بررسی نتایج مشاهده شد حذف تک ستون فقط زمانی که در کنار ستون حذف شده مهاربندی وجود نداشته باشد و حذف همزمان ستون و مهاربند فقط در طبقه آخر سبب ایجاد خرابی پیش رونده در سازه می شود. همچنین نتایج نشان داد که با حذف همزمان ستون و مهاربند احتمال رخ دادن خرابی پیش رونده در قاب هایی که دهانه های میانی مهاربندی شده با افزایش ارتفاع افزایش و در قاب هایی که دهانه های کناری مهاربندی شده با افزایش ارتفاع کاهش می یابد. همچنین مشاهده شد که سیستم دوگانه نسبت به سیستم قاب خمشی و سیستم قاب ساختمانی ساده در مقابله با خرابی پیش رونده سیستمی کاملا مقاوم است.