مهندسی عمران مدرس
سال:1398 | دوره:19 | شماره:3 |تعداد مقالات:17

از جمله روش های حفاظت از سواحل که در دهه های اخیر در رودخانه ها مورد توجه قرار گرفته است، استفاده از آبشکن هاست. آبشکن ها بر روی خطوط جریان اثر گذاشته و با ایجاد تغییراتی در سرعت و جهت جریان موجبات تغییرات عمده در توپوگرافی بستر در اطراف آبشکن و هم چنین سواحل را فراهم می آورند. شناخت و جهت دهی به این تغییرات منجر به ساماندهی به صرفه رودخانه در نواحی موردنظر خواهد شد. در تحقیق حاضر تاثیر آبشکن های باز توری سنگی قائم، جاذب و دافع در مسیر جریان بر توپوگرافی بستر و الگوی جریان مورد بررسی قرار گرفته است. در این بررسی عملکرد آبشکن های مذکور با آبشکن بسته مقایسه خواهد شد. نتایج نشان می دهد که با کاهش درصد تخلخل آبشکن ها، انحراف جریان اصلی و شدت جریان های ثانویه حول آبشکن افزایش یافته که این امر موجب افزایش تغییرات توپوگرافی بستر و ایجاد حفره های بزرگ تر حول آبشکن می شود. با افزایش شدت فرسایش حول آبشکن، رسوبگذاری در کناره ها افزایش می یابد. بیشترین آبشستگی (نسبت آبشستگی به عمق جریان) مربوط به آبشکن قائم بسته به میزان 9/0 و کمترین این پارامتر مربوط به آبشکن جاذب با تخلل 50 درصد به میزان 23/0 می باشد. حداکثر مقادیر آبشستگی برای همه آبشکن ها در دماغه آبشکن رخ داده است. همچنین در بررسی مقادیر حداکثر سرعت طولی، عرضی و قائم سرعت، به ترتیب برای آبشکن قائم بسته 43، 20 و 14-سانتی متر بر ثانیه و برای آبشکن جاذب با تخلخل 50 درصد، 43، 9/15 و 11-سانتی متر بر ثانیه می باشد.

در این تحقیق شناسایی محل و میزان آسیب در سازه با استفاده از الگوریتم بهینه سازی زنبور عسل مصنوعی بررسی شده است. تعیین میزان و محل خسارت در سازه ها با استفاده از بازرسی میدانی و چشمی فرآیندی پرهزینه است، لذا با استفاده از روشهای تحلیلی علاوه بر سرعت دسترسی قابل ملاحظه، هزینه های تعیین محل و میزان آسیب نیز کاهش می یابد. با دانستن فرکانس ها و شکل های مودی سازه آسیب دیده که از نتایج اندازه گیری بدست می آید و همچنین فرض عدم تغییر ماتریس جرم در سازه سالم و آسیب دیده، ماتریس سختی به گونه ای تعیین می شود که در قضیه مقادیر ویژه ماتریس جرم و سختی سازه آسیب دیده صدق نماید. حل مساله از روش معکوس نیازمند سعی و خطای متعددی تا رسیدن به جواب قابل قبول می باشد ولی استفاده از الگوریتم های بهینه سازی عددی می تواند به گونه ای فضای پاسخ را جستجو کند که تعداد سعی های لازم بسیار کم و محدود گردد. در این پژوهش الگوریتم زنبور عسل مصنوعی برای تعیین ماتریس سختی سازه آسیب دیده استفاده می گردد. همچنین روش SEREP برای فشرده سازی ماتریس جرم و سختی به منظور کاهش حجم محاسبات بکارگیری می شود. برای ارزیابی این روش، دو خرپای مسطح و فضایی و یک قاب مسطح هر کدام با دو سناریوی خسارت درنظر گرفته می شود. نتایج بررسی نشان می دهد که این روش توانایی و دقت قابل قبولی در تعیین میزان و محل آسیب در سازه با وجود اطلاعات فرکانسی و شکل مودی نویزدار دارد.

فلسفه سنتی طراحی لرزه ای سازه ها بر مبنای نیروی اینرسی ناشی از زلزله در حال جایگزینی با فلسفه طراحی احتمالی بر مبنای عملکرد می باشد که در این دیدگاه منحنی های شکنندگی نقش مهمی را دارا هستند. منحنی های شکنندگی بیانگر احتمال ایجاد سطحی از آسیب (حالت حدی) در برابر تاثیر شدتی از زلزله (پارامتر شدت) می باشند. در این مقاله مسئله بهینه سازی وزن سازه با لحاظ نمودن قیود احتمالی (احتمال فروریزش هدف) بررسی شده است. به این منظور، و برای عملی نمودن حل مسئله بهینه سازی، احتمال فروریزش سازه نمونه با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی آموزش دیده پیش بینی شده است. علاوه بر قید احتمال فروریزش سازه؛ قیود تعینی (شامل ماکزیمم تنش و ماکزیمم تغییر مکان نسبی) با استفاده از تحلیل ماتریسی سازه مورد مطالعه، در مسئله بهینه سازی دخیل شده اند. بهینه سازی وزن سازه با استفاده از الگوریتم ژنتیک صورت گرفته شده است. در نهایت اثر مقدار احتمال فروریزش هدف، بر حاکم بودن معیار در سازه بهینه به دست آمده بررسی شده است. نتایج نشان می دهند که با در نظر گرفتن احتمال فروریزش بیش از 10% برای سازه نمونه مورد مطالعه معیارهای تعینی حاکم بر وزن سازه بهینه خواهند بود و برای احتمال فروریزش هدف کمتر از این مقدار، قید آسیب احتمالی حاکم بر طرح نهایی خواهد بود.

بلوک سبک هبلکس (AAC) در ساختمان های کوتاه مرتبه و همچنین میانقاب ها به عنوان یک عنصر سازه ای استفاده می شود. مشکل اصلی این بلوک، مقاومت فشاری و کششی پایین و همچنین میزان جذب آب بالای آن بوده که هنگام اجرا آب ملات را به خود جذب کرده و کار را سخت می کند. در این مقاله بهمنظور بهبود ویژگی های مکانیکی و جذب آب این نوع از بلوک ها، سه نوع پوزولان شامل میکروسیلیس، زئولیت و سرباره ی کوره آهن گدازی با مقادیر 7%، 14% و 21% وزنی سیمان به دوغاب بلوک اضافه شد. بدین منظور نمونه های مکعبی به ابعاد 10×10×10 سانتی متر و استوانه ای به ابعاد 10×20 سانتی متر برای انجام آزمایش ها مقاومت فشاری و کششی و جذب آب ساخته شد. نتایج حاکی از آن است که استفاده از پوزولان ها در ترکیب بلوک هبلکس، خواص مکانیکی و جذب آب آن را بهبود می بخشد. بطوری که استفاده از میکروسیلیس، زئولیت و سرباره به ترتیب مقاومت فشاری را تا حدود 84/1، 2و72/1 برابر نسبت به نمونه شاهد افزایش می دهد. همچنین استفاده از مقدار 21% وزنی سیمان از پوزولان ها، سبب بهبود مقاومت کششی تا 25% می شود. بطور کلی استفاده از میکروسیلیس، زئولیت و سرباره در مقادیر مختلف وزنی سیمان تا 50%، 45% و 35% از مقدار جذب آب بلوک های هبلکس می کاهد.

روش های مختلفی برای مقاوم سازی ستون های بتنی که پوشش بتنی خود را از دست داده اند ارائه شده است. در این تحقیق، نمونه هایی از ستون های مربعی بتنی که پوشش بتنی خود را از دست داده اند مورد بررسی قرار گرفته و برای مقاوم سازی این ستون های آسیب دیده از تلفیق روش ها استفاده شده و کارایی آنها مورد ارزیابی قرار گرفته است. این روش ها شامل استفاده از لایه بتنی پوششی جدید و دورپیچ کردن ستون ها با الیاف کربن می باشد. متغیرهای این تحقیق شامل شکل مقطع، نوع بتن لایه پوششی (بتن فوق توانمند، بتن فوق توانمند با الیاف فولادی و ملات خودتراکم) و تعداد لایه های الیاف کربن (یک و دو لایه) است. تعداد کل نمونه ها در این تحقیق 42 عدد می باشد که 6 عدد از این نمونه ها به عنوان نمونه های کنترل، 6 عدد به عنوان نمونه های کنترل آسیب دیده و 30 عدد نمونه های آسیب دیده ای هستند که با لایه ی پوششی و الیاف کربن مقاوم سازی شده اند. کل نمونه ها تحت بار محوری یکنواخت قرار گرفته اند. نتایج آزمایش ها نشان می دهد که در مقاوم سازی ستون به شکل مربعی بهتر است از لایه پوششی بتن فوق توانمند استفاده شود. درحالی که در مقاوم سازی ستون به شکل دایروی بهتر است از ملات خودتراکم به عنوان لایه پوششی استفاده شود. همچنین مطالعه عددی برای صحت سنجی نتایج آزمایشگاهی و همچنین تعمیم نتایج آزمایشگاهی نمونه های با ابعاد کوچک برای ستون های با ابعاد بزرگ نیز انجام شده است.

خاک های با پتانسیل تورمی جزو خاک های مسئله داری هستند که در اثر جذب آب تغییر حجم داده و قابلیت ایجاد فشار زیادی را به محیط اطراف خود دارند و از این رو می توانند بیشترین آسیب را به ابنیه و تاسیسات مجاور خود وارد سازند. از جمله آسیب های قابل مشاهده و با تکرار فراوان در مجاورت خاک های منبسط شونده می توان به تورم کف در سازه های سبک، انحراف دیوارهای نگهبان و تغییر شکل و یا شکستن لوله های مدفون اشاره کرد. در این مقاله نتایج تحقیقات آزمایشگاهی جهت کاهش فشار تورمی وارد به لوله های مدفون وآسیب های ناشی از آن در محیط خاک منبسط شونده با استفاده از لایه محافظ ژئوفوم (EPS) ارائه شده است. در این پژوهش چهار سری آزمایش بر روی یک نمونه لوله انعطاف پذیر مدفون شده در خاک منبسط شونده از نوع بنتونیت انجام شد. در آزمایش اول لوله به تنهایی در خاک مدفون بوده و در آزمایش های دوم، سوم و چهارم به ترتیب لوله از طریق ژئوفوم به ضخامت های 4 و 20 و 40 میلی متر مورد محافظت قرار گرفت. آزمایش های انجام شده نشان می دهد که استفاده از لایه محافظ ژئوفوم می تواند تا حدود 90 درصد فشار تورمی وارد بر لوله و در نتیجه تغییر شکل آن را کاهش دهد.

بالاروی موج یکی از عوامل مهم در طراحی سازه های ساحلی است و تخمین مناسب آن در تعیین تراز طراحی سازه های دریایی تاثیر دارد. بالاروی و شکست موج، باعث تغییرات و بهم ریختگی زیاد سطح آب می شود که با توجه به قابلیت روش هیدرودینامیک ذرات هموار در شبیه سازی این پدیده، از این روش در پژوهش حاضر استفاده شده است. یکی از عوامل تأثیرگذار بر بالاروی، تنش بستر است که اعمال آن می تواند باعث بهبود نتایج گردد. در این راستا، در این پژوهش با معرفی دو رویکرد جدید، مدل عددی SPH بگونه ای توسعه یافت که نیروی اصطکاک با دو رویکرد متفاوت به ذرات مجاور مرز اعمال گردد. نتایج این مدل با روابط تحلیلی-تجربی معتبر مقایسه و مشاهده گردید که با تصحیح مدل، دقت افزایش یافته و میزان بالاروی با مقدار خطای کم تری ارزیابی می گردد. بر اساس نتایج به دست آمده، اعمال نیروی اصطکاک تأثیر بسزایی بر پاسخ ها دارد و میزان بهبود نتایج وابسته به هندسه و شرایط موج است. اگر بالاروی همراه با لغزش موج روی سطح بستر باشد، تاثیر اعمال نیروی اصطکاک بر بهبود نتایج افزایش می یابد به نحوی که در بعضی از مدل ها خطای 90 درصدی را به 6 درصد کاهش می دهد. با توجه به هزینه محاسباتی بالای روش SPH نسبت به سایر روش های مرسوم عددی، از قابلیت پردازش موازی و استفاده از ظرفیت کارت گرافیک به منظور کاهش زمان محاسبات استفاده شد. همچنین، برای ارزیابی عملکرد این مدل، هزینه محاسباتی گام های مختلف روش توسعه یافته در هر دو شرایط استفاده و عدم استفاده از پردازش موازی با یکدیگر مقایسه گردید.

در این مقاله یک رویکرد جدید بروزرسانی مدل برای سلامت سنجی و تعیین محل و شدت آسیب در سازه های مهندسی ارائه می گردد. به این منظور، یک تابع هدف حساس به رخداد آسیب برپایه ی تابع خطای مستقیم با کمک روش انطباق نقطه ای و به کارگیری اطلاعات مودال سازه ی آزمایش شده و مدل تحلیلی آن معرفی می شود. در این تابع هدف، اطلاعات مودال (بسامدهای طبیعی و شکل های مود متناظر) به صورت مستقیم و بدون واسطه ترکیب می شوند که این امر سهولت ارزیابی تابع هدف و حساسیت زیاد آن به رخ داد آسیب را به دنبال دارد. به منظور یافتن جواب بهینه ی مسئله که همان آسیب های شناسایی شده در سازه است، از الگوریتم بهینه یابی پروانه-شعله استفاده می شود. الهام بخش اصلی این الگوریتم، همگرایی مارپیج پروانه ها به سمت شعله های مصنوعی می باشد. بروزرسانی موقعیت پروانه ها نسبت به شعله ها که بهترین جواب های بدست آمده در طول تکرارها می باشند، احتمال همگرایی زودرس به نقاط بهینه ی محلی را کاهش داده، همگرایی الگوریتم به نقطه ی اکسترمم کلی را تضمین می نماید. کارآیی روش پیشنهادی با مطالعه ی سه مثال عددی که شامل یک قاب برشی هفت طبقه، یک تیر ساده و یک خرپای دو بعدی می باشد، ارزیابی می گردد. در این مطالعه هر کدام از سازه ها با روش اجزا ی محدود مدل سازی شده و آسیب با کاهش سختی در عضوهای آسیب دیده، شبیه سازی می شود. هم چنین اثر وجود نوفه ی تصادفی در داده های ورودی بر روی عملکرد روش پیشنهادی بررسی می شود. نتایج به دست آمده عملکرد خوب و پایدار روش مطرح شده را برای شناسایی آسیب نشان می دهد.

مارن ها از خاک های مساله دار هستند که در صورت قرار گرفتن در معرض جریان آب به سهولت فرسایش می یابند و مشکلاتی را در پایداری بستر پروژه های عمرانی ایجاد می نمایند. یکی از روش های اصلاح شیمیایی خاک استفاده از مواد افزودنی مانند آهک، سیمان و نانوذرات است. پژوهش حاضر به بررسی تاثیر آهک و نانوسیلیس بر ویژگی های مهندسی خاک مارن و تشکیل ترکیبات جدید ناشی از فرآیند تثبیت می پردازد. در این راستا پس از تعیین خصوصیات ژئوتکنیکی خاک مارن، بهبود ویژگی های مهندسی نمونه های تثبیت شده با درصدهای مختلف آهک شکفته و نانوسیلیس بعد از پایان دوره عمل آوری مورد ارزیابی قرار گرفته است. آزمایش پراش پرتو ایکس (XDR) برای شناسایی کانی های موجود در خاک و بررسی تشکیل ترکیبات هیدرات سیلیکات کلسیم در واکنش خاک با آهک و نانوسیلیس انجام شده است. نتایج نشان می دهد که حضور نانوسیلیس در سیستم خاک-آهک، منجر به توزیع یکنواخت ترکیبات سیلیکات کلسیم هیدراته (C-S-H) در خاک شده است. بر اساس نتایج، با افزایش زمان عمل آوری، مشارکت آهک در انجام واکنش های پوزولانی افزایش یافته، همچنین، نتایج بدست آمده از آزمایش حدود اتربرگ، کاهش در شاخص خمیری نمونه مارن را با افزایش در مقادیر آهک و نانوسیلیس نشان داده است. بر اساس نتایج پژوهش حاضر، افزایش 6% آهک با 7/0% نانوسیلیس در دوره عمل آوری 28 روزه، موجب افزایش 67/92 درصدی مقاومت فشاری تک محوری نمونه مارن شده است.

کاهش تدریجی تنش از روی سینه کار تونل به هنگام حفاری، منجر به ایجاد تغییرشکل هایی در زمین دربردارنده ی آن می شود. بیرون زدگی سینه کار اولین مولفه پاسخ تغییرشکلی محیط به حفاری است. این پدیده به مقاومت و خواص تغییرشکلی هسته ی پیش روی و همچنین میدان تنش اصلی که در معرض آن قرار گرفته بستگی دارد و روی سطح سینه کار و در امتداد محور طولی تونل نمود پیدا می کند. در پژوهش پیش رو به کمک مدل سازی سه بعدی قسمتی از تونل متروی خط 7 تهران، رابطه ی بین تنش محصورکننده سینه کار تونل و مقادیر بیرون زدگی آن بررسی شده و نتایج در قالب منحنی تنش محصور کننده-بیرون زدگی یا "منحنی مشخصه ی تونل" ترسیم گردیده است. در ادامه منحنی مشخصه تحت محورهایی به شکل بدون بعد ترسیم شده و مشاهده گردیده است که این منحنی های بدون بعد، با رعایت شرایط خاصی برای تونل های مختلف برروی هم قرار می گیرند. شرایط لازم برای این منظور نیز در انتها آورده شده است.

جهت بررسی جامع عملکرد اجزای سازه باید بتوان رفتار آن ها را در محدوده ی وسیعی از رفتار غیرخطی ارزیابی و پیش بینی کرد و برای این منظور نیاز به مدل های هیسترزیس تحلیلی است که قابلیت در نظر گرفتن همه ی مدهای زوال سختی و مقاومت را داشته باشند. به منظور استفاده از این مدل ها نیاز به مجموعه ای از داده ها است که بر اساس آن بتوان مدل ها را صحت سنجی کرد. در این مقاله روابطی برای تعیین پارامترهای مدل زوال اصلاح شده ی ایبارا-کراوینکلر در قابهای خمشی فولادی در نواحی مفاصل پلاستیک تشکیل شده در تیرهای I متصل شده به ستون های قوطی توسط ورق های فوقانی و تحتانی ارایه می شود. به این منظور ابتدا تعدادی اتصال مطابق ضوابط مبحث دهم طراحی می شوند. در ادامه اتصالات طراحی شده به صورت عددی مدل سازی و تحلیل می گردند. با استفاده از نتایج تحلیل عددی اتصالات، پارامترهای مدل زوال واسنجی شده و روابط مورد نظر با استفاده از وایازش غیرخطی ارایه می گردند.

به دلیل مجاورت به دریا، شرایط زمین شناسی و ویژگی های هیدروژئولوژی مناطق شمالی و غربی استان گلستان، آب زیرزمینی در این منطقه بسیار شور است. از سوی دیگر، به دلیل عدم دسترسی به آب سطحی با کیفیت مناسب در اغلب ماه های سال، انجام فعالیت های عمرانی و ساختمانی در این منطقه همواره با چالش هایی همراه است. بر این اساس، پژوهش حاضر با هدف بررسی 120 تیمار دربرگیرنده سه سطح کیفیت آب (شامل آب شهری، شورآبه زیرزمینی و ترکیب آب شهری و شورآبه زیرزمینی با نسبت برابر)، چهار سطح زئولیت (شامل کاربرد 0، 10، 20 و 30 درصد زئولیت به جای سیمان در طرح اختلاط)، دو سطح مصالح سیمانی (شامل 250 و 350 کیلوگرم بر مترمکعب) و پنج سن اندازه گیری مقاومت فشاری (3، 7، 21، 56 و 90 روز) در سه تکرار صورت گرفت. نظر به تنوع قابل ملاحظه تیمارهای آزمایش در این پژوهش و با توجه به عدم تجزیه و تحلیل های آماری در پژوهش های قبلی، نتایج پژوهش حاضر در قالب طرح کاملاً تصادفی به صورت آزمایش فاکتوریل تحت آزمون های تجزیه واریانس (ANOVA) و مقایسه میانگین ها (LSD) قرار گرفت. نتایج نشان داد که امکان استفاده از شورآبه زیرزمینی و زئولیت در طرح اختلاط بتن به ویژه در عیار سیمان 350 کیلوگرم بر مترمکعب بدون آن که موجب کاهش معنی دار مقاومت فشاری بتن گردد، و حتی این ویژگی را در برخی شرایط به طور معنی داری افزایش دهد، وجود دارد. با این حال، با توجه به وجود برهمکنش سه گانه این عوامل که به معنای اثرات متفاوت نوع آب و درصد زئولیت در عیارهای مختلف سیمان است، انتخاب بهترین سطح کاربرد زئولیت و نوع آب با توجه به عیار سیمان مورد نظر باید بر اساس آزمون طرح اختلاط در کارگاه به دست آید.

خرابی پیش رونده پدیده ای خاص در سازه ها است که در آن کل سازه و یا بخشی از آن به علت بروز آسیب یا گسیختگی موضعی در قسمت محدودی از سازه خراب می گردد. در این پدیده، خرابی اغلب به علت یک حادثه مانند انفجار در سازه شروع شده و سپس به دلایلی نظیر عدم بازتوزیع مناسب نیروها بین سایر اعضای سازه ای به دیگر بخش های سازه نیز پیش روی می-نماید. در سال های اخیر مطالعه بر روی این پدیده به طور روزافزون مورد توجه قرار گرفته و تحقیقات زیادی از جنبه های مختلف بر روی این موضوع انجام شده است. یکی از حوزه های مورد مطالعه در این زمینه، بررسی اثر سیستم سازه ای بر پتانسیل وقوع خرابی پیش رونده در ساختمان ها است. یکی از متداول ترین انواع سازه های ساختمانی، ساختمان های بتن مسلح می باشد که در کشور ما نیز به صورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. در این ساختمان ها انواع مختلفی از سیستم های سازه ای نظیر "قاب های خمشی بتنی"، "سیستم های دوگانه قاب خمشی بتنی همراه با دیوارهای برشی بتنی" و غیره به کار برده می-شود. انتخاب یک سیستم سازه ای مناسب و نیز اقتصادی برای داشتن ایمنی بیشتر در مقابل پدیده خرابی پیش رونده مستلزم داشتن دانش کافی از رفتار این سیستم ها در برابر این پدیده خواهد بود. مساله ای که این مقاله به دنبال آن است، رسیدن به درک مناسب از رفتار انواع سیستم های سازه ای ساختمان های بتن مسلح در برابر پدیده خرابی پیش رونده و مقایسه این سیستم ها با یکدیگر می باشد. در این راستا پس از مرور ادبیات فنی در حوزه خرابی پیش رونده و بررسی ضوابط آیین نامه های موجود در این خصوص، مدل سازی های عددی لازم برای انجام مطالعات مورد نظر انجام پذیرفته است. مدل های عددی شامل قاب های 3، 7 و 10 طبقه بتنی در سه حالت "قاب خمشی متوسط بتنی"، "قاب خمشی ویژه بتنی" و "قاب خمشی متوسط بتنی همراه با دیوار برشی متوسط بتنی" بوده است. بارگذاری و طراحی این قاب ها نیز در دو حالت با و بدون در نظر گرفتن ضوابط مربوط به کنترل خرابی پیش رونده انجام پذیرفته است. در حالت طراحی سازه ها با هدف پیش گیری از وقوع خرابی پیش-رونده از ضوابط آیین نامه UFC-4-023-03 استفاده شده و این سازه ها تحت حالات مختلف حذف ستون مورد ارزیابی قرار گرفته-اند. در نهایت ضوابط مربوط به تحلیل های خطی و غیرخطی این آیین نامه نیز با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که "قاب های خمشی بتنی متوسط" نسبت به سایر سیستم های سازه ای بتنی مورد بررسی در این مقاله، از نظر اقتصادی و نیز تحمل بارهای ناشی از حذف ستون رفتار بهتری از خود بروز می دهند. همچنین در سازه های مورد بررسی مشخص شده است که در آیین نامه UFC-4-023-03، ضوابط مربوط به تحلیل های غیرخطی حاشیه امنیت بالاتری را نسبت به تحلیل های خطی در نظر می گیرند.

بهره برداری مناسب از دریچه های سرریز از جمله چالش های مدیریت بهره برداری از مخازن در زمان سیلاب است. بهره برداری بهینه از دریچه های سرریز به عنوان یک روش غیر سازه ای، اهمیت ویژه ای در مهار و استهلاک انرژی سیلاب ها دارد. با اعمال سیاست های مناسب بهره برداری می توان خسارت سیلاب را تا حد زیادی کاهش داد. در این تحقیق، با در نظر گرفتن قوانین مؤثر بر بهره برداری از دریچه های سرریز، یک منحنی فرمان بهینه چند مرحله ای برای بهره برداری از دریچه ها در زمان وقوع سیلاب، ارائه شده و میزان رهاسازی آب مخزن از دریچه های سرریز براساس تراز های بحرانی و مدت زمان وقوع سیلاب، تعیین شده است. عملکرد مدل ارائه شده در بهره برداری از دریچه سرریز سد مهاباد مورد ارزیابی قرار گرفته است. از ویژگی های مثبت سیاست تدوین شده، عدم وابستگی آن به پیش بینی هیدروگراف سیلاب ورودی به مخزن است که انعطاف پذیری بسیار زیادی را برای استفاده از آن فراهم می کند. کاهش و تأخیر بیشینه سیلاب ورودی در هیدروگراف سیلاب خروجی از مخزن و استفاده بهینه از حجم کنترل سیلاب جهت بهره برداری در آینده برای مصارف کشاورزی و نیروی برق آبی از نتایج سیاست بهره برداری تدوین شده در این تحقیق است.

کانال های مرکب، مقطع عرضی بسیاری از رودخانه ها خصوصاً در بازه های مجاور مناطق مسکونی و زراعی را تشکیل می دهد. بررسی رفتار هیدرولیکی آن ها، در طرح های کنترل سیلاب و ساماندهی رودخانه ها اهمیت فراوانی دارد. در تحقیق حاضر، الگوی جریان و سطح آزاد آب در یک کانال مرکب همگرا با بهره گیری از مدل آشفتگی RSM و روش VOF شبیه سازی شده است. مقایسه تغییرات طولی تراز سطح آب، سرعت متوسط گیری شده در عمق و ظرفیت انتقال دبی توسط سیلاب دشت ها با نتایج آزمایشگاهی نشان دهنده قابلیت مدل عددی در شبیه سازی الگوی جریان درکانال مرکب همگرا می باشد. با مقایسه الگوی جریان در کانال مرکب همگرا برای عمق نسبی های مختلف مشخص گردید، اختلاف سرعت ایجاد شده بین سیلاب دشت و کانال اصلی باعث بروز ساختار جریان پیچیده در عمق نسبی های کم می شود، این اختلاف سرعت باعث به وجود آمدن جریان های ثانویه در مقطع عرضی کانال شده و با افزایش عمق نسبی جریان های ثانویه حذف می شوند. جریان های ثانویه ایجاد شده باعث افت انرژی شدید در عمق نسبی های کم می شوند. همگرایی در کانال مرکب، ظرفیت انتقال دبی توسط سیلاب دشت ها را کاهش می دهد چنانچه در عمق نسبی 1/0، سیلاب دشت ها کم ترین مقدار دبی را انتقال می دهند.

سازه ی ورتکس در سیستم های جمع آوری فاضلاب و زهکشی شهری به منظور انتقال سیال به مجاری زیرزمینی با رقوم پایین تر به کار می رود. در تحقیق حاضر، با ساخت مدل فیزیکی سازه از قطعات پلکسی گلاس، بازدهی اتلاف انرژی جریان در سازه مورد مطالعه قرار گرفته است. با استفاده از آنالیز ابعادی نشان داده شده است که عدد فرود جریان (Fr)، نسبت ارتفاع کل ریزش به قطر شفت (L/D) و نسبت عمق چاهک به قطر شفت (Hs/D) عوامل موثر بر بازدهی اتلاف انرژی جریان در سازه می باشند. در این تحقیق با در نظر گرفتن چهار سطح برای عامل Fr (1/77، 2/01، 2/18 و 2/32)، سه سطح برای عامل L/D (10، 13 و 16)، سه سطح برای عامل Hs/D (0، 1 و 2) و چهار تکرار برای تمام ترکیبات ممکن بین عوامل، 144 (3*3*4*4) آزمایش در قالب روش فاکتوریل کامل طراحی و آنالیز شده است. نتایج نشان داد که بازدهی اتلاف انرژی جریان با افزایش عدد فرود، 8 درصد کاهش و با افزایش نسبت ارتفاع کل ریزش به قطر شفت و نسبت عمق چاهک به قطر شفت به ترتیب 5 و 2 درصد افزایش می یابد. همچنین نشان داده شد که تاثیر متقابل عدد فرود جریان و نسبت عمق چاهک به قطر شفت بر بازدهی اتلاف انرژی جریان در سازه معنی دار نمی باشد. علاوه بر این، معادله ای غیر خطی به صورت تابعی از عدد فرود جریان، نسبت ارتفاع کل ریزش به قطر شفت و نسبت عمق چاهک به قطر شفت برای تخمین بازدهی اتلاف انرژی جریان با استفاده از آنالیز رگرسیون ارائه شده است. همچنین نشان داده شد که در صورت استفاده از چاهک در پایه شفت ریزشی با عمق 1 تا 1/6 برابر قطر شفت، عملکرد هیدرولیکی سازه افزایش می یابد.

سیلوهای استوانه ای فولادی بدلیل ضخامت کم جداره، مستعد خرابی کمانشی هستند. در حالت خالی و یا وجود سطح پایینی از محتویات، سیلو ها در معرض کمانش تحت بار باد قرار می گیرند. سیلوهای فولادی به دو شکل مرسوم ورق صاف و ورق موجدار دیده می شوند. به منظور افزایش ظرفیت باربری، ممکن است از سخت کننده های قائم و محیطی در طرح آن ها استفاده گردد. مقاله حاضر به مطالعه عددی پایداری سه نمونه سیلوی ورق صاف فولادی، بدون سخت کننده، تحت بار باد می پردازد. سیلوهای مورد بررسی، دارای نسبت ابعادی (ارتفاع به قطر) متفاوت بوده و ضخامت جداره آن ها در ارتفاع متغیر است. هر یک از سیلوها طبق روش پایداری پوسته ها، مطابق با آیین نامه اروپا و برای ذخیره سازی گندم طرح شده اند. بار باد نیز منطبق بر توزیع فشار توصیه شده در آیین نامه اروپا، در هر دو جهت ارتفاعی و پیرامونی بر سازه ها اعمال شده است. در جهت پیرامونی، آیین نامه دو توزیع فشار متفاوت، یکی در حالت سیلوی منفرد و دیگری برای سیلوی مستقر در گروه سیلوها ارائه می نماید. اثر هر دو توزیع فشار از طریق تحلیل های خطی و غیرخطی ارزیابی شده است. همچنین، اثر وجود بازشو بر روی سقف سیلوها جهت تهویه، طبق اضافه فشار آیین نامه مورد ملاحظه قرار گرفته است. براین اساس، از سیلویی با سقف بسته در مقایسه با همان سیلو با سقف دارای بازشو و تحت بار باد آیین نامه اروپا، می توان انتظار متوسط 40% مقاومت کمانشی بیشتر داشت. نتیجه اخیر در مورد سیلوی منفرد و هم سیلوی مستقر در گروه سیلوها برقرار است.