مهندسی عمران مدرس
سال:1395 | دوره:16 | شماره:1 |تعداد مقالات:22

در این مقاله به مطالعه آزمایشگاهی ساختار جریان پیرامون آبشکن با دیواره شیب دار پرداخته شده است. بدین منظور، هیدرودینامیک سه بعدی اطراف تک آبشکن مستقیم با دیواره شیب دار 75 درجه، بصورت آزمایشگاهی و در یک کانال مستقیم با بستر صلب مورد مطالعه قرار گرفت. مشخصات جریان با برداشت پارامترهای آشفتگی اطراف آبشکن به وسیله سرعت سنج نقطه ای سه بعدی ADV، بررسی شد. در پشت آبشکن با کاهش سرعت جریان که منجر به تشکیل ناحیه سکون می شود، سرعت جریان در نواحی میانی افزایش می یابد. به همین علت جریان به دو قسمت تقسیم شده و قسمتی از جریان به سمت بالا و قسمتی از جریان به سمت پایین که فشار کمتر است، حرکت می کند. جریان پایین رونده عامل تشکیل گردابه نعل اسبی است. دو ناحیه تشدید سرعت، که اولی مربوط به تشدید سرعت در هسته اصلی جریان ناشی از کاهش عرض عبوری جریان بوده و ناحیه پرسرعت دیگر که مربوط به تشدید موضعی سرعت در پایین دست آبشکن در ناحیه بیرونی لایه برشی است، تشکیل شد. بیشینه مقدار مولفه تنش -r`u’`v’ در امتداد لایه برشی رخ می دهد. با توجه به مقادیر منفی تنش های رینولدز (-r`v’`w’) و (-r`u’`w’)، تجمع رسوبات در ناحیه چرخشی پشت آبشکن اتفاق می افتد.

وجود خاک های واگرا در محل اجرای سازه های مهندسی به عنوان یکی از مشکلات ژئوتکنیکی شناخته شده است. هدف اصلی این پژوهش، تعیین نرخ رشد و پیشرفت واکنش های پوزولانی خاک واگرا و آهک در کوتاه مدت و بلندمدت از منظر ریزساختاری و درشت ساختاری و همچنین تعیین میزان آهک مصرفی در گذشت زمان و تاثیر آن بر پارامترهای مکانیکی بوده است. در این راستا آزمایش ها با درصدهای مختلف آهک هیدراته (0 تا 10 درصد) انجام شد. از مهم ترین نتایج این پژوهش می توان به ارائه یک معیار ساده برای شروع واکنش های پوزولانی و تعیین میزان آهک مصرف شده در مدت واکنش های پوزولانی بر اساس pH و ضریب هدایت الکتریکی (EC) اشاره نمود. بر اساس نتایج آزمایش های pH و ضریب هدایت الکتریکی (EC)، پراش پرتو ایکس (XRD) و مقاومت فشاری محدود نشده (UCS) در مقادیر EC ³4 mS/cm واکنش های پوزولانی صورت می پذیرد و تشکیل ترکیبات جدیدی مانند ساختار هیدرات سیلیکات کلسیم (CSH) و هیدرات آلومینات کلسیم (CAH) موجب افزایش خصوصیات مقاومتی خاک می شود. در طی زمان با کاهش EC £4 mS/cm و pH£12,4 نرخ واکنش های پوزولانی و افزایش مقاومت خاک محدود می شود. در خاک واگرای مورد مطالعه حدود 3 تا 4% آهک برای واکنش کوتاه مدت که شامل تبادل کاتیونی است، کافی است. بر اساس نتایج، افزایش 6% آهک در طی 14 روز اول (EC ³4 mS/cm و 12£ pH) مقاومت فشاری نمونه تثبیت شده را حدود 10 برابر افزایش می دهد این در حالی است که پس از 14 روز (EC £4 mS/cm و 12£ pH) افزایش مقاومت تنها حدود 5% است.

خرج گودها، مواد منفجره با قابلیت نفوذ بالا است و برای اهداف نظامی و غیرنظامی استفاده می شود. در کاربردهای غیرنظامی خرج گود در کارهای تخریب، حفاری نفت و معدن استفاده می شود. در کاربردهای نظامی، خرج گودها در برابر انواع مختلف زره و همچنین سازه های امن استفاده می شود. تحلیل مسائل شکل گیری و نفوذ پرتابه های حاصل از خرج گود دارای پیچیدگی های زیادی است که انفجار خرج، انتشار موج شوک درون خرج و اصابت موج به لاینر، تغییر فرم لاینر، شکل گیری پرتابه و در پایان اصابت آن به سطح هدف و نفوذ در آن تا توقف کامل را شامل می شود. با توجه به پیچیدگی رفتار هدف بتنی در هنگام نفوذ جت، به مدل هایی نیاز است که بتواند اثر تغییرشکل های بزرگ، فشار هیدرواستاتیک و نرخ کرنش بالا و گسیختگی را مدلسازی نماید. اگر چه مراجعی در مورد شبیه سازی نفوذ برخی خرج گودها در اهداف فولادی منتشر شده است ولی در خصوص نفوذ خرج گود در اهداف بتنی، مرجع کاملی یافت نشد. هدف اول از این تحقیق ارائه یک روش شبیه سازی عددی مطمئن به وسیله نرم افزارهای موجود بر روی نفوذ خرج گود RPG-7 در اهداف بتنی است. بدین منظور در سه مرحله نتایج شبیه سازی ها با نتایج آزمایشگاهی موجود مورد مقایسه قرار گرفت که شامل تشکیل جت، نفوذ جت در اهداف فولادی و رفتار هدف بتنی در مقابل نفوذ است. هدف دوم پژوهش، تعیین ضخامت ایمن هدف، از جنس بتن معمولی در مقابل نفوذ جت RPG-7 و بررسی رفتار این نوع بتن به لحاظ عمق نفوذ، شعاع حفره و گسیختگی در وجوه جلویی و پشتی هدف است.

با توجه به توسعه شهرنشینی و نیاز مردم به انرژی و آب، صنعت خطوط لوله نفت، گاز، آب و فاضلاب نیز پیشرفت کرده است. با توجه به احتمال عبور خطوط لوله از محل گسل ها در طول مسیر مطالعات ویژه جهت بررسی پاسخ خطوط لوله عبوری از گسل ها احساس می شود. مطالعه عددی حاضر پاسخ خطوط لوله فولادی مدفون تحت گسلش نرمال را مورد مطالعه قرار داده است. گسل عمود بر خط لوله بوده و در جهت قائم تغییر مکان می دهد که سبب ایجاد تنش ها و کرنش هایی در دیواره خط لوله می شود. مدل سازی سیستم خاک- لوله به طور دقیق با استفاده از المان های محدود که کرنش ها و تغییرمکان های بزرگ و رفتار غیرخطی مصالح را در نظر می گرفتند، انجام شده است. هدف از این مطالعه تعیین تغییر مکانی از گسل بود که لوله درآن دچار خرابی می شد و از آن می توان در طراحی خطوط لوله استفاده کرد. نتایج برای نسبت های مختلف قطر به ضخامت لوله در نموداری که کرنش بحرانی و تغییرمکان بحرانی گسل را نشان داده اند، نمایش داده شده است.

پدیده فرونشست سطح زمین ناشی از عوامل طبیعی و فعالیت های انسانی در نقاط مختلف دنیا و در طی سال های اخیر در کشور ایران به خصوص استان فارس به علت برداشت بی رویه از آب های زیرزمینی، خشک سالی و عوامل دیگر پدیدار شده است و سبب آسیب های جدی به زمین های کشاورزی، ساختمان های مسکونی، جاده ها و دیگر سازندها و بروز خسارت های زیست محیطی، اقتصادی و اجتماعی شده است. در این مقاله با انجام یک پژوهش موردی در دشت مرودشت به بررسی عوامل و پارامترهای موثر و ارزیابی میزان تاثیر هر کدام بر نشست سطح زمین پرداخته شده است. در این خصوص نحوه تعیین و تحلیل پارامترهای موثر همچون میزان افت سطح آب، جنس و ضخامت لایه های خاک به خصوص لایه های ریزدانه، خصوصیات ژئوتکنیکی خاک مورد بررسی قرار گرفته است و نتایج حاکی از ان است که جهت انجام محاسبات فرونشست خاک، داده ها و اطلاعات مورد نیاز تا حد امکان باید به صورت دقیق و جامع تهیه شوند و ویژگی ها و شرایط متفاوت هر پارامتر در نظر گرفته شود. به عنوان مثال نشست ناشی از افت یکسان آب و یا ضخامت یکسان لایه ریزدانه در اعماق مختلف متفاوت می باشد.

با توجه به مزایای دیوارهای حائل خاک مسلح به ژئوسینثتیک، استفاده از این دیوارها در طرح های عمرانی طی سه دهه گذشته افزایش قابل توجهی یافته است. برای طراحی بهینه این دیوارها لازم است عملکرد آن ها در هندسه و شرایط تسلیح مختلف مورد مطالعه و ارزیابی قرار گیرد. در این پژوهش تاثیر شیبداری رویه دیوار، تسلیح مورب و مهار شده بر عملکرد دیوار به صورت تجربی مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. در این راستا در مجموع 14 مدل دیوار در مقیاس آزمایشگاهی ساخته شده و عملکرد آن ها تحت بارگذاری استاتیکی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی های تجربی نشان داد که با شیب دار کردن رویه به سمت خاکریز، تغییرشکل رویه کاهش می یابد. به علاوه استفاده از لایه های تسلیح مورب، باعث کاهش بیشتر تغییرشکل افقی می شود. بر مبنای نتایج به دست آمده مشخص شد که اجرای دیوار با رویه 80 درجه نسبت به افق و متمایل به سمت خاکریز و تسلیح با کجی 10 درجه نسبت به افق باعث بهبود قابل توجهی در عملکرد دیوار می گردد به شکلی که حداکثر تغییرشکل افقی رویه دیوار تحت شرایط با مجاز تا 20% کاهش می یابد. به علاوه معلوم شد که مهار نمودن انتهای تسلیح در خاکریز تاثیری مفید ولی محدود بر عملکرد دیوار دارد.

در این روش میدان جریان بین دو آبشکن مستقیم واقع در جریان کم عمق یک کانال عریض با استفاده از روش سرعت سنجی تصویری ذرات سطحی اندازه گیری شده است. بدین منظور آبشکن های مستقیم به طول 25 سانتی متر در دو فاصله نسبی 1 و 2 در ناحیه جریان توسعه یافته کانالی به عرض 1.8 قرار داده شده و اندازه گیری میدان جریان، به منظور مطالعه الگوی جریان های چرخشی افقی، ساختار لایه اختلاطی و ناحیه چرخشی پایین دست انجام شده است. برای پردازش تصاویر از نرم افزار GPIV استفاده شده و از روش های وسترویل و الگوریتم تکراری برویس برای فیلتراسیون میدان های سرعت استفاده شده است. نتایج بصورت توزیع مقادیر متوسط سرعت، شدت های آشفتگی و تنش های رینولدز ارائه شده است. بر اساس نتایج حاصله، به واسطه کم عمق بودن میدان، بخش عمده ای از ساختارهای آشفتگی حالت دوبعدی داشته و شکل گیری یک جریان برگشتی از ناحیه پایین دست به داخل میدان آبشکن باعث پیچیدگی ساختار لایه اختلاطی و در نتیجه پروسه تبادل جرم بین ناحیه چرخشی میدان آبشکن و جریان آزاد می شود.

تانک ها در شبکه توزیع آب وظیفه ذخیره آب به منظور استفاده در شرایط اضطراری، مصرف آتش نشانی و کنترل نوسانات مصرف را به عهده دارند. تانک ها هزینه های زیادی را در حین ساخت شبکه شامل می شوند، در زمان بهره برداری استفاده بهینه از کل حجم ضروری است. در غیر این صورت در صورتی که حجم تانک از حجم مورد نیاز در طول دوران بهره برداری کمتر و یا بیشتر باشد، قابلیت اطمینان بهره برداری از آن کمتر خواهد بود.بر این اساس، رابطه جدیدی برای قابلیت اطمینان تانک با توجه به تغییر تراز آب در تانک تعریف شده است. به علاوه، با توجه به اینکه تغییر تراز آب می تواند روی فشار و سن آب در گره ها تاثیرگذار باشد، این تاثیر با در نظر گرفتن قابلیت اطمینان هیدرولیکی و کیفی بررسی شده است. همچنین برای بررسی تاثیر همزمان تغییر تراز آب بر روی قابلیت اطمینان هیدرولیکی و کیفی، رابطه ای برای قابلیت اطمینان تلفیقی نیز تعریف شده است. مدیریت بهینه تانک های شبکه توزیع آب برای تامین آب مورد نیاز متقاضیان با کیفیت مطلوب اهمیت فوق العاده ای دارد. برای رسیدن به این مهم، بهینه سازی به عنوان ابزاری قدرتمند معرفی شده است. در این مقاله با معطوف شدن به فاز بهره برداری، سعی می شود بهینه سازی چندهدفه عملکرد شبکه های آبرسانی در چهار حالت تانک، هیدرولیکی (فشار در گره ها)، کیفی (سن آب) و تلفیقی (تانک، هیدرولیکی و کیفی) بررسی شود. در هر یک از حالت ها، هدف اول کمینه ساختن هزینه ساخت تانک است و هدف دوم، بیشینه نمودن قابلیت اطمینان هیدرولیکی، کیفی و تلفیقی می باشد. به منظور بهینه سازی عملکردی شبکه توزیع آب به علت کارایی بالا و سادگی پیاده سازی الگوریتم جامعه مورچگان، الگوریتم NA-ACO-CD در محیط Visual C++ تدوین شده است. کارایی الگوریتم تدوین شده با بهینه سازی توابع ریاضی آزمایش، اثبات شده و قابل اجرا بر شبکه های توزیع آب است. منحنی تمایل حاصل از بهینه سازی چندهدفه به تصمیم گیرنده این امکان را خواهد داد تا با توجه به شرایط موجود گزینه برتر را انتخاب نماید.

میراگر شکافدار فولادی یک ورق یا پروفیل استاندارد فولادی با تعدادی شکاف بریده شده در جان آن است. نوارهای باقیمانده در جان میراگر، با جذب تغییر شکل های غیرالاستیک، انرژی لرزه ای را مستهلک کرده و مانع از انتقال آن به اعضای سازه ای اصلی می شوند. میراگرهای شکافدار فولادی با عرض نوار یکنواخت، به منظور جلوگیری از شکست ترد اتصالات و خرابی اعضای سازه ای اصلی، در محل اتصال تیر به ستون استفاده شده اند. طبق تحلیل های صورت گرفته در نرم افزار المان محدود آباکوس، استفاده از میراگرهای شکافدار با عرض نوار یکنواخت در پژوهش های آزمایشگاهی قبلی، موجب تمرکز تنش در قسمت های انتهایی نوارها، توزیع نامتوازن تنش های فون میسز در طول نوارها و عدم مشارکت قسمت های میانی نوارهای میراگر شکافدار در استهلاک انرژی شده است. بنابراین، به منظور رفع این مشکل و افزایش سطح جاذب انرژی در قسمت های انتهایی نوارها، میراگر شکافدار با شکاف های بیضی پیشنهاد شده و با میراگر شکافدار ارائه شده در مقالات قبلی، مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج تحلیل اتصالات تحت بارگذاری تناوبی، نشان داده است که استفاده از میراگر شکافدار پیشنهادی با شکاف های بیضی، موجب توزیع بهتر تنش ها در طول نوارهای میراگر، عملکرد هیسترزیس بهتر و افزایش میزان جذب انرژی در اتصال شده است. نتایج نشان داد که میزان استهلاک انرژی و بیشینه دوران پلاستیک تجمعی تحمل شده به وسیله اتصال مجهز به میراگر شکافدار پیشنهادی با شکاف های بیضی نسبت به میراگر شکافدار با عرض شکاف ثابت، به ترتیب، 99.6 و 26.8 درصد افزایش یافته است.

اندازه گیری های حرکات زمین در طول زمین لرزه های گذشته نشان می دهد که شتاب قائم زلزله می تواند به بزرگی شتاب های زمین لرزه در جهت افقی برسد و یا حتی ممکن است در بعضی موارد از این شتاب ها نیز تجاوز نماید. مقاله حاضر اثر مولفه قائم زلزله را روی پل های راه آهن جعبه ای شکل سه دهانه مورد بررسی قرار داده است. نتایج تحلیل ها روی پل ها، یکبار با در نظر گرفتن اثر مولفه قائم و بار دیگر بدون در نظر گرفتن اثر مولفه قائم انجام شد و نتایج تحلیل ها در دو حالت مقایسه شدند.نتایج نشان می دهد تغییر میزان تقاضای نیروی محوری ستون، تقاضای گشتاور موجود در وسط عرشه و تقاضای گشتاور در محل اتصال عرشه به ستون به طور قابل ملاحظه ای به وسیله حرکات قائم زلزله تشدید می شوند. همچنین در تحلیل های خطی ملاحظه گردید که اثر مولفه قائم زلزله روی سازه را می توان به صورت جدا و مستقل از اثر مولفه های افقی در نظر گرفت. نتایج بدست آمده، با نتایج حاصل از اعمال ضوابط SDC-2006 که برای منظور کردن اثر شتاب قائم زلزله ضریبی از بار مرده را بر سازه اعمال می کند، مقایسه شده است. در نهایت برای در نظر گرفتن اثر مولفه قائم زلزله، اعمال ضرایبی روی بارمرده در طراحی پل پیشنهاد شده است.

رنگزاهای آزو در صنایعی مانند نساجی و رنگرزی کاربرد بسیاری دارند. با توجه به خصوصیات ویژه این ترکیبات از قبیل پتانسیل بالای سرطان زایی و جهش زایی روش های گوناگونی به منظور تصفیه آنها به کار گرفته شده است. به تازگی کاربرد فرایند الکتروفنتون به دلیل کاهش مصرف انرژی، قدرت اکسندگی بالا و تولید محصولات جانبی دوستدار محیط زیست در حذف رنگزا از محلول های آبی به صورت گسترده ای افزایش یافته است. این فرایند شامل واکنش غیرانتخابی ترکیبات آلی و رادیکال هیدروکسید تولیدی طی الکترولیز H2O2 و یون آهن به عنوان کاتالیزور است. همچنین می توان به منظور افزایش راندمان تولید پراکسید هیدروژن و در نهایت کارایی این فرایند، ذرات کربن فعال و نانو لوله کربنی را در سطح الکترود کربنی تثبیت کرد. در این پژوهش فرایند الکتروفنتون با استفاده از کاتدی از جنس گرافیت با پوشش نانو لوله کربنی و آندی از جنس فولاد زنگ نزن برای حذف رنگ از فاضلاب سنتزی انجام شد. نتایج روی فاضلاب سنتزی نشان داد که فرایند الکتروفنتون تحت شرایط بهینه غلظت اولیه رنگزا 100 میلی گرم بر لیتر، چگالی جریان 1 میلی آمپر بر سانتی مترمربع، بدون هوادهی، pH معادل با 6.5، سطح الکترود 90 سانتی مترمربع، غلظت الکترولیت 0.01 مولار و با مصرف انرژی 0.13 کیلووات ساعت به ازای هر ppm رنگزای حذف شده پس از 360 دقیقه به ترتیب به راندمان حذف 98 و 95 درصد برای رنگزا و COD رسید. در این پژوهش نشان داده شد که سیستم الکتروفنتون با استفاده از الکترودهای گرافیت با پوشش نانو لوله کربنی و فولاد زنگ نزن در عین کاهش هزینه های اجرایی از کارایی بالایی در حذف رنگزای اسید اورانژ 7 برخوردار است. بر اساس نتایج بدست آمده، فرایند الکتروفنتون برای تجزیه فاضلاب حاوی رنگزا و آلاینده های مقاوم می تواند به عنوان پیش تصفیه مورد استفاده قرار گیرد. این تکنولوژی قابل اجراء موجب بهبود قابلیت تصفیه پذیری زیستی فاضلاب نساجی می شود.

در اثر زیان های تجمعی ناشی از بارهای رفت و برگشتی (پدیده خستگی کم چرخه)، نیاز شکل پذیری سازه ها در برابر زلزله های شدید افزایش می یابد. به همین دلیل، در طراحی سازه ها، ظرفیت شکل پذیری سازه ها، کمتر از حالت معمول در نظر گرفته می شود. در این تحقیق، تاثیر خستگی کم چرخه بر ظرفیت شکل پذیری سازه ها، مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور هفت شتاب نگاشت مربوط به حرکت افقی زمین در خاک نوع 2 انتخاب شد. این شتاب نگاشت ها، به سیستم یک درجه آزادی با مدل های مختلف بار- تغییرشکل، اعمال شد و نیازهای شکل پذیری در برابر آن ها تعیین شد. برای بررسی تاثیر خستگی کم چرخه، مدل های مختلف آسیب برای پدیده خستگی در نظر گرفته شد و ضریب شکل پذیری متناسب با آن ها تعیین شد. این مدل ها بر پایه تغییرمکان ماکزیمم، اتلاف انرژی ماکزیمم و ترکیب تغییرمکان ماکزیمم و اتلاف انرژی ماکزیمم استوار است. تغییرات ضریب شکل پذیری بر حسب پارامتر (g) که تابعی از انرژی چرخه ای، تغییرمکان ماکزیمم و فرکانس طبیعی است بیان گردید و رابطه ای برای آن ارائه شد. نتایج نشان می دهد که پارامتر (g) در تمام طول بازه زمان تناوب، نسبتا پایدار و تقریبا برابر 0.9 است.

به منظور آگاهی از شرایط روسازی در طول سال های متمادی برای قطعه های متفاوت شبکه راه، ضروری است نرخ تغییر کیفیت روسازی در اثر عواملی همچون عبور ترافیک، شرایط جوی، نوع روسازی و ضخامت آن، بر اساس شاخص های بیان کننده وضعیت روسازی تخمین زده شود. مطالعات زیادی در کشورهای توسعه یافته انجام شده است که نتایج آن ها معمولا به صورت منحنی های عملکرد ارائه می شود. در این منحنی ها تغییرات شاخص بیان کننده وضعیت روسازی راه در اثر گذشت زمان رسم می شود. منحنی عملکرد به طور قابل توجهی به تصمیم گیرندگان برنامه های تعمیر و نگهداری راه ها برای کاهش هزینه ها با تعیین زمان صحیح انجام عملیات تعمیر و نگهداری، عمر باقی مانده روسازی و در نهایت بهبود کیفیت روسازی شبکه راه ها کمک خواهد کرد. در این مقاله اطلاعات خرابی به صورت چشمی از چند قطعه راه دارای شرایط مشابه در شهر تهران و سبزوار جمع آوری شد. آنگاه کیفیت روسازی آسفالتی بر اساس اطلاعات جمع آوری شده و با محاسبه شاخص وضعیت روسازی برای این دو شهر، تعیین شد. در نهایت منحنی عملکرد که نشان دهنده تغییرات کیفیت روسازی راه در طول عمر آن بود، با به کارگیری چندین تابع برازش متداول ترسیم شد. منحنی چندجمله ای درجه یک برای منحنی عملکرد شهر تهران و شهر سبزوار بر اساس دو پارامتر مجموع مربعات باقی مانده اصلاح شده و مجذور متوسط مربعات خطا، مناسب تشخیص داده شد. نتایج نشان می دهد اگر کمینه سطح مطلوب شاخص وضعیت روسازی برابر 40 فرض شود، عمر مفید روسازی های منطقه یک تهران و سبزوار به ترتیب 7.6 و 11.5 سال خواهد بود.

پرش هیدرولیکی جریان متغیر سریعی است که در آن جریان فوق بحرانی به جریان زیربحرانی تبدیل می شود. از حوضچه های آرامش معمولا در پایین دست سازه هایی مانند، تنداب ها، دریچه ها و... برای کنترل پرش هیدرولیکی استفاده می شود. بلوک های میانی، پله های مثبت و منفی و آستانه انتهایی ضمایمی است که معمولا برای استقرار پرش هیدرولیکی درون حوضچه آرامش استفاده می شوند. در این پژوهش تشکیل پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش با آستانه پلکانی بررسی شده است. آزمایشات درون کانالی با عرض 60 سانتی متر، ارتفاع 1 متر و طول 12 متر انجام شده است. در این آزمایش ها تاثیر آستانه بر خصوصیات پرش هیدرولیکی مورد بررسی قرار گرفته است. اثر پارامترهای مهمی چون عمق پایاب، هندسه آستانه و موقعیت قرارگیری آن مورد ارزیابی قرار گرفته است. پرش های شکل گرفته در حوضچه با آستانه پلکانی به پنج نوع A، B، B کمینه،C  و C کمینه تقسیم بندی شده اند پرش در تبدیل از نوع A به B و نهایتا C کمینه، بتدریج از حوضچه خارج می شوند. نتایج نشان می دهد در شرایط یکسان جریان ورودی آستانه پلکانی در مقایسه با آستانه شیبدار در تثبیت پرش هیدرولیکی درون حوضچه آرامش تاثیر بیشتری داشته و با افزایش تعداد پله های آستانه از 2 به 3 طول بیشتری از پرش هیدرولیکی بیرون از حوضچه آرامش خواهد بود. در انتها با توجه به نتایج به دست آمده از آزمایش های انجام شده، روابطی برای محاسبه میزان خروج پرش از حوضچه ارائه شده است.

در این تحقیق به بررسی آزمایشگاهی تاثیر پارامترهای نسبت تخلخل اولیه، درصد رطوبت، مکش بافتی، درجه اشباع و هیسترسیس هیدرولیکی بر روی ظرفیت باربری کالیفرنیا یک مصالح روسازی پرداخته شده است. برای این منظور، مقدار سی بی آر یک خاک مخلوط ماسه رسی در بازه ای از مقادیر نسبت تخلخل اولیه روی بازه های تر و خشک شدگی منحنی مشخصه آب- خاک اندازه گیری شده است. آزمایش های ترشدگی سی بی آر روی نمونه های خاک متراکم و ترشده در بازه ای از مقادیر نسبت تخلخل و درصد رطوبت اولیه انجام پذیرفت. نمونه های خاک استفاده شده در آزمایش های خشک شدگی نیز ابتدا مطابق با روند و پارامترهای نمونه های استفاده شده در آزمایش های ترشدگی ساخته شده و بعد از خشک نمودن یکنواخت آن ها با استفاده از تکنیک هوادهی مقادیر سی بی آر آنها اندازه گیری شده است. بر پایه نتایج آزمایشگاهی، ظرفیت باربری کالیفرنیا خاک مورد مطالعه با افزایش مقادیر تراکم اولیه و مکش بافتی خاک افزایش یافته است. لیکن نتایج آزمایشگاهی حاکی از کاهش مقدار سی بی آر خاک مفروض با افزایش درجه اشباع خاک است. با عنایت به مشاهده آزمایشگاهی در یک مکش بافتی مفروض، ظرفیت باربری خاک مطالعه شده دارای مقادیر کمتری روی بازه های خشک شدگی نسبت به بازه های ترشدگی بوده است. این روند هیسترتیک مشاهده شده در تغییرات سی بی آر، با توجه به رفتار هیسترسیس هیدرولیکی منحنی مشخصه آب- خاک بیان شده است.

از بین چهار حالت بارگذاری اصلی یعنی نیروی محوری، نیروی برشی، لنگر خمشی و لنگر پیچشی، فقط پیچش است که یک میدان تنش سه محوری به وجود می آورد. از طرف دیگر، ضعف مقاومت پیچشی می تواند یکپارچگی کل سازه را به مخاطره بیاندازد. بنابراین اهمیت بررسی مسائل پیچش در اعضای بتنی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله، تیرهای بتنی مسلح تحت اثر لنگر پیچشی خالص با استفاده از روش اجزای محدود غیرخطی مدل سازی شده است. بدین منظور، رفتار بتن با استفاده از مدل خسارت- خمیری همسانگرد موجود در نرم افزار آباکوس شبیه سازی شده، اما به منظور در نظرگیری عدم قطعیت های موجود در مدل سازی، فرضیات مدل سازی با تحلیل حساسیت مورد ارزیابی قرار گرفته و متغیرهای مدل خسارت- خمیری با توجه به مفهوم فیزیکی هر کدام، کالیبره شده است. انطباق بالای منحنی های پاسخ لنگر پیچشی- زاویه پیچش، الگوهای ترک خوردگی و سازوکارهای خرابی حاصل از مدل اجزای محدود غیرخطی، نشان دهنده فرضیات صحیح مدل سازی است.

امروزه استفاده از مصالح بازیافتی در صنعت در حال افزایش است. نمونه ای از این صنعت تولید بتن سبز و سازگار با محیط زیست است. تاکنون پژوهش های گوناگونی در دنیا در زمینه استفاده از خرده بتن های ناشی از تخریب و ساخت وساز به عنوان سنگدانه در بتن انجام شده است اما با بررسی نخاله های ساختمانی در کشور علاوه بر بتن، مواد دیگری همچون خرده آجر، خرده سرامیک خرده سنگ های ساختمانی و دیگر مواد موجود است. در این پژوهش به بررسی استفاده از مصالح بازیافتی ناشی از نخاله های ساختمانی به عنوان سنگدانه در بتن پرداخته شده است. همچنین برای تقویت این نوع بتن و بتن معمولی از الیاف فلزی بازیافتی از لاستیک خودروهای فرسوده استفاده شده است. بدین منظور نمونه های بتنی با درصدهای مختلف الیاف و سنگدانه های بازیافتی ساخته شده و تحت آزمون های مقاومت فشاری، مقاومت کششی، مقاومت خمشی و طاقت خمشی قرار گرفتند. نتایج آزمون ها نشان داد که استفاده از این نوع بتن الیافی به عنوان بتن سازه ای قابل قبول است. سپس به منظور بررسی نقش الیاف و سنگدانه های بازیافتی در طراحی ضخامت دال روسازی بتنی از تئوری خطوط تسلیم استفاده شد و نتایج این روش طراحی حاکی از آن بود که افزودن الیاف تقریبا باعث کاهش ضخامت دال به میزان %20 می شود.

پایداری شیب های خاکی در اثر عوامل مختلف مانند نیروهای زلزله، تغییر تراز سطح آب زیرزمینی، خاکریزی در بالادست شیب و یا خاکبرداری از پایین دست شیب، تهدید می شوند. با افزایش نیروهای محرک از مقاومت خاک کاسته شده و در نهایت خاک به مرحله تسلیم می رسد. با افزایش نقاط تسلیم، سطح گسیختگی در شیب ایجاد می شود و در نهایت باعث ناپایداری شیب خاکی می شود. بکی از راهکارهای پایدارسازی شیب های خاکی نصب یک ردیف شمع در دامنه شیب است. در این مقاله تلاش شده است بر مبنای سطح گسیختگی اولیه ایجاد شده در شیب و نیروی های جانبی ناشی از وزن گوه گسیختگی و با در نظر گرفتن مشخصات مقاومتی خاک، روشی جدید برای محاسبه نیروی وارد بر شمع ارائه شود. سپس جابه جایی سر شمع با استفاده از حل معادلات دیفرانسیل مربوطه محاسبه می شود و در نهایت، نتایج حاصل از روش تحلیلی پیشنهاد شده با مقادیر حاصل از روش اجزای محدود مقایسه می شود. در این مقاله دو رابطه تحلیلی جدید پیشنهاد شده است که یکی برای محاسبه نیروی وارد بر شمع و دیگری برای محاسبه جابه جایی سر شمع است که در نوع خودکاری جدید و نو است. نتایج حاصل از این پژوهش با نتایج دیگر پژوهشگران درستی آزمایی شده است که هماهنگی خوبی با یکدیگر دارند.

سازه های دریایی بخصوص سکوهای دریایی به علت آسیب دیدگی و یا ضرورت های دیگر ممکن است نیاز به تعمیر و تقویت داشته باشند. به دنبال نتایج مثبت به دست آمده از کاربرد FRP در سازه های خشکی، اخیرا توجه ویژه ای به استفاده از این مواد برای انجام تعمیرات سازه های فراساحل معطوف شده است. به این منظور مطالعه ای با هدف بررسی رفتار اتصالات -T شکل تقویت شده با مصالح FRP تحت بار محوری فشاری انجام شده است تا میزان کارآمدی این مصالح در بهبود این اتصالات مورد ارزیابی قرار گیرد. در این راستا و به منظور بررسی اثر متغیرهای مختلف، مدل هایی با استفاده از نرم افزار اجزای محدود غیرخطی ساخته شد و با تحلیل عددی آن ها، پارامترهای موثر در رفتار نمونه ها، ارزیابی شدند. در این ارزیابی اثر تعداد لایه های FRP و جهت الیاف بر ظرفیت نهایی اتصالات لوله ای تقویت شده بررسی شد. نتایج به دست آمده از تحلیل عددی، بهبود در ظرفیت نهایی اتصالات تقویت شده را نشان داد که با افزایش تعداد لایه ها این میزان بهبود افزایش یافت. با مقایسه بار شروع گسیختگی FRP با بار نهایی اتصال روشن شد که کامپوزیت می تواند مقدار قابل توجهی از بار نهایی اتصال را بدون گسیختگی تحمل کند. همچنین با مقایسه تنش فون- میسس و تغییرمکان قائم و افقی (بیضی شدگی) عضو اصلی اتصالات تقویت شده و اتصالات بدون FRP مشاهده شد که این روش تقویت، با کاهش قابل توجه این مقادیر باعث به تاخیر انداختن تسلیم فولاد و افزایش سختی اتصال و بهبود رفتار اتصالات می شود.

پیوستگی بین سنگدانه و خمیر سیمان از پارامترهای مهمی است که بر مقاومت بتن تاثیر می گذارد. نحوه اتصال سنگدانه به خمیر سیمان متاثر از نوع و خواص سنگدانه است که بررسی آن از اهداف این تحقیق می باشد. در این تحقیق به منظور بررسی پیوستگی بین خمیر سیمان و سنگدانه، آزمایشی ساده ای طراحی و مقاومت پیوستگی بین خمیر سیمان و سنگدانه برای چند نوع سنگدانه تعیین شده است. سنگدانه ها انتخاب شده با خواص فیزیکی و مکانیکی متفاوت بوده که از معادن قرضه مختلف گردآوری شده و جهت ساخت بتن مورد استفاده قرار گرفته است. در ادامه نیز خواص این سنگدانه ها تعیین و پس از خرد کردن و تبدیل به شن و ماسه، بر اساس استانداردهای موجود بتن تهیه شده و مقاومت بتن ساخته شده با پارامترهای مقاومت فصل مشترک مقایسه شده است. نتایج بررسی نشان داد که خواص مقاومتی بتن ساخته شده از سنگدانه ها، ارتباط نزدیکی با مقاومت پیوستگی فصل مشترک که با روش پیشنهادی اندازه گیری شده است، دارد. همچنین نتایج نشان داد که سنگدانه دولومیتی بیشترین مقاومت سطح اتصال و سنگدانه دیوریت و لوماشل کمترین مقاومت ناحیه اتصال دارند، که این مهم به طور زیادی توسط کانی شناسی، شکل و خواص سطحی سنگدانه ها و همچنین خواص سیمان کنترل می شود. همچنین نتایج نشان داد که مقاومت سنگدانه ها نقش زیادی در مقاومت سطح اتصال دارند که این نقش در سن بالای بتن مشهودتر می باشد.

مهاربندهای هم مرکز با وجود سختی بالا شکل پذیری پایینی داشته و تحت بارهای جانبی و نیروهای فشاری عملکرد ضعیفی از خود نشان می دهند و هنگامی که در قاب های خمشی برای مقاوم سازی به کار می روند به علت کمانش ناگهانی شکل پذیری سازه را کاهش می دهند. برای اصلاح عملکرد این مهاربندها به ویژه افزایش استهلاک انرژی، روش های متعدد و مختلفی ارائه شده است که از جمله آنها استفاده از اتصالات با عملکرد ویژه مانند اتصالات با لقی اولیه در اعضای مهاربندی جانبی است.هدف اصلی این مقاله در کنار بررسی مطالعات تحلیلی صورت گرفته بر روی قاب های خمشی فولادی با مهاربند هم مرکز دارای اتصال لقی بدون اصطکاک، مقایسه رفتار لرزه ای این نوع قاب ها با قاب های خمشی مهاربندی شده هم مرکز معمولی و انتخاب لقی بهینه است. برای این منظور قاب های مهاربندی شده با و بدون لقی مدل سازی شده و تحت تحلیل های تاریخچه زمانی و استاتیکی غیرخطی قرار گرفته اند. همچنین در ادامه اقدام به محاسبه ضریب رفتار این نوع قاب ها شده است.نتایج بدست آمده نشان می دهد که استفاده از اتصال لقی در کنار کاهش پیچیدگی های اجرایی مربوط به استفاده از میراگرهای اصطکاکی، باعث بهبود عملکرد لرزه ای و افزایش استهلاک انرژی در قاب های مورد مطالعه شده است. همچنین مقدار ضریب رفتار بدست آمده از این مطالعات برای این نوع قاب ها بزرگتر از ضریب رفتار مهاربند هم مرکز است.

در این مقاله، پاسخ لرزه ای سازه های فولادی با استفاده از میراگر اصطکاکی سیلندری بررسی شده است. میراگر اصطکاکی سیلندری شامل دو عنصر اصلی، شفت (استوانه توپر) و سیلندر (استوانه توخالی) است. این دو عنصر به طور کامل درون هم قرار می گیرند. اگر نیروی محوری میراگر بیش از نیروی اصطکاک بین شفت و سیلندر شود، شفت داخل سیلندر حرکت می کند که منجر به جذب قابل توجه انرژی خواهد شد. به منظور ارزیابی اثربخشی میراگر اصطکاکی سیلندری، قاب های فولادی مختلف مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. قاب ها تحت تحلیل غیرخطی تاریخچه زمانی و تحلیل افزایشی دینامیکی قرار گرفته اند که پاسخ های قاب فلزی دارای میراگر اصطکاکی سیلندری و بدون آن، تاکید بر اثربخشی میراگر اصطکاکی سیلندری در بهبود پاسخ لرزه ای دارد. نتایج نشان می دهد میراگر اصطکاکی سیلندری به شکل قابل توجهی پاسخ های لرزه ای را کاهش می دهد.