رویکردهای نوین در مهندسی عمران
سال:1398 | دوره:3 | شماره:2 |تعداد مقالات:5

یکی از بحث های پیچیده و مبهم علوم مهندسی زلزله بحث پیش بینی زمین لرزه است و تلاش های صورت گرفته در این راستا درصورتیکه از یک پایه فنی مناسب برخوردار باشد با اهمیت خواهند بود. زلزله های متوالی بوقوع پیوسته اخیر در نواحی مختلف ایران حاکی از بروز یک رژیم لرزه خیزی خاص در این کشور و مشوقی جهت بررسی ابعاد مختلف این پدیده می باشند. در این تحقیق آنالیزهایی برروی داده های کاتالوگ پژوهشگاه زلزله شناسی و مهندسی زلزله انجام و به عنوان یک عامل تعیین کننده، پارامتر b رابطه گوتنبرگ-ریشتر مورد محاسبه قرار گرفته است. از آنجا که وجود روند کاهشی در مقادیر وابسته به زمان این پارامتر لرزه ای می تواند بیانگر تجمع تنش در منطقه مورد مطالعه باشد، برای بررسی احتمال وقوع زلزله های حاصل از تجمع تنش در مناطق مختلف، کشور ایران به 29 ناحیه تقسیم گردیده و در هر ناحیه پارامتر b در بازه زمانی بین سالهای 1388 الی 1396 محاسبه گردیده است. نتایج بدست آمده بسیار جالب توجه بوده و مطابقت کامل با آنچه اخیراً در مناطق مختلف ایران اتفاق افتاده دارد بطوریکه زلزله های بوقوع پیوسته بین سالهای 1396 الی 1397 همگی صدق ادعای این پهنه بندی را تایید می کنند و لذا این نقشه پهنه بندی می تواند نواحی مربوط به وقوع زمین لرزه های آینده را به نمایش گذارد.

با توجه به توسعه روزافزون ساخت سدهای بتن غلتکی در دنیا هر روزه پیشنهادات جدیدی در خصوص طراحی و اجرای آنها مطرح می شود. بررسی تنشهای سازه ای و انتخاب جزئیات روش اجرا و مشخصات فنی مصالح با تنشها، بخشی از این پیشنهادات است. تنشهای ناشی از زلزله یکی از مهمترین تنشهای ایجاد شده در سدهای بتن غلتکی در مناطق زلزله خیز است. نتایج تحلیل تنش و ارزیابی ایمنی لرزه ای سد بتنی غلتکی بداولی با در نظرگرفتن اندرکنش سد و مخزن در این تحقیق مورد بحث قرار می گیرد. در ابتدا مبانی تئوریک آنالیز دینامیکی و همچنین نحوه بارگذاری در تحلیلها مختصراً ارائه می شود. سپس بلندترین مقاطع سرریز و غیرسرریز برای انجام تحلیلها که توسط برنامه ANSYS انجام شده است معرفی می گردند. در ادامه پاسخ دینامیکی سد مذکور مورد ارزیابی قرار می گیرد. لازم به ذکر است که در این تحلیلها مقادیر حداکثر تنشهای کششی و حداقل تنشهای فشاری که در طی زلزله ایجاد می شوند مبنای مقایسه با تنشهای مجاز است. تنشها به تفکیک بتن رویه معمولی و بتن هسته غلتکی و بتن معمولی قسمت تحتانی مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند. تحلیلهای دینامیکی در دو سطح زلزله MCE و DBE صورت گرفته است. در نهایت درباره تاثیر استفاده از بتن معمولی در قسمت تحتانی سد بتن غلتکی بداولی برروی تنشها و تغییرشکلها و جابجایی ها مورد بحث قرار می گیرد. نتایج حاصل از تحقیق نشان می دهد که تنش های فشاری، مقادیر تنش کمتر از حدود مجاز می باشند و در مورد تنشهای کششی در قسمت کوچکی از بدنه سد در قسمت بالادست و در بخش بتن معمولی قسمت تحتانی ایجاد می شود.

در این مقاله پیش بینی چند ایستگاهه رواناب با استفاده از تبدیل موجک و شبکه عصبی مصنوعی خودسازمانده و مدل های هوش مصنوعی در حوضه آبریز Little River Watershed (LRW) انجام گردید. بطوریکه سری های زمانی رواناب توسط تبدیل موجک تجزیه گشته و سپس زیرسری های تجزیه شده توسط شبکه عصبی مصنوعی خودسازمانده خوشه بندی گردید. در ادامه، معیار استخراج ویژگی (اطلاعات مشترک) برای انتخاب نماینده از هر خوشه جهت ورود به مدلهای هوش مصنوعی شبکه عصبی مصنوعی و ماشین بردار پشتیبان برای پیش بینی رواناب خروجی حوضه آبریز LRW بکار گرفته شدند. مدلسازی چند ایستگاهه بارش-رواناب بر اساس خاصیت فصلی بودن انجام شده و با مدلسازی چند ایستگاهه بر اساس خاصیت مارکف مقایسه گردید. نتایج نشان داد که مدلهای هوش مصنوعی ترکیب شده با تبدیل موجک، شبکه عصبی مصنوعی خودسازمانده و اطلاعات مشترک توانایی پیش بینی رواناب چند ایستگاهه را نسبت به مدل های هوش مصنوعی که از خاصیت مارکف بهره می برند تا 23 درصد بهبود می بخشد. بطور کلی، استفاده از خاصیت فصلی بودن پدیده ها به همراه کاهش ابعاد ورودی ها، می تواند به مدل های هوش مصنوعی در جهت استفاده از اطلاعات خالص داده های مشاهداتی کمک کند.

دوام مصالح پایه سیمانی به سبب موارد استفاده فراوان آن در صنعت ساختمان، همواره به عنوان یکی از اصلی ترین اجزای توسعه پایدار زیرساخت ها و ساختمان های شهری شناخته شده است. یکی از راه های بهبود دوام بتن، به خصوص در محیط های خورنده، استفاده از پوزولان های طبیعی می باشد. از طرفی امروزه با افزایش تولید گاز کربن دی اکسید در شهرها، بررسی آثار پدیده کربناسیون بر خواص دوامی بتن، ارزش روزافزونی یافته است. در این مقاله به بررسی تأثیر پدیده کربناسیون بر خواص دوامی ملات های حاوی پوزولان های طبیعی پرداخته شده است. در ساخت نمونه ها از دو پوزولان طبیعی پومیس خاش و تراس جاجرود به عنوان مواد جایگزین سیمان به میزان 20 درصد وزن سیمان و همچنین از سه نسبت آب به مواد سیمانی 485/0، 44/0 و 4/0 استفاده شده است. در این تحقیق، آزمایش مقاومت فشاری به عنوان شاخص خواص مکانیکی و همچنین نشانگر درجه پیشرفت هیدراسیون در نمونه ها به کار رفته است و به منظور مطالعه خواص دوامی ملات ها، عمق کربناسیون، جذب آب موئینه و مقاومت الکتریکی نمونه ها اندازه گیری شده است. باتوجه به نتایج، استفاده از پوزولان های طبیعی سبب کاهش مقاومت فشاری نمونه ها و افزایش عمق کربناسیون در آن ها می شود درحالی که افزایش مقاومت الکتریکی نمونه ها را در پی دارد. نتایج حاصله از آزمایش جذب آب موئینه حاکی آن است که پدیده کربناسیون باعث کاهش ضریب جذب موئینگی شماری از نمونه ها شده اما در برخی دیگر این ضریب را افزایش می دهد. در نهایت می توان اذعان داشت که نمونه های حاوی تراس در سنین اولیه عملکرد بهتری نسبت به پومیس از خود نشان داده اند در صورتی که با افزایش سن نمونه ها، عملکرد پومیس بهبود یافته است و انتظار می رود که با گذر زمان، عملکرد بهتری نسبت به تراس از خود نشان دهد.

ترک خوردگی ناشی از جمع شدگی خمیری در اعضا بتنی که نسبت سطح به حجم بالایی دارند رخ می دهد. این ترکها در ساعات اولیه پس از بتن ریزی به علت تبخیر آب از سطح بتن قبل از سخت شدن بتن ایجاد می شود. هدف این تحقیق بررسی ارتباط رشد فشار منافذ مویینه، مقاومت کششی در سنین اولیه بتن و کرنش ناشی از جمع شدگی خمیری می باشد. در این رابطه دستگاه اندازه گیری فشار منافذ مویینه برای اولین بار در کشور ساخته شد و ثبت اختراع گردید. آزمایش در محیطی با نرخ ثابت تبخیر 0. 7کیلوگرم بر مترمربع بر ساعت انجام شده است. هشت نمونه بتن در دو دسته معمولی و خودتراکم شامل نمونه بدون مواد جایگزین سیمان و نمونه های حاوی مواد پوزولانی از قبیل میکرو سیلیس و متاکائولین می باشد. نتایج نشان می دهد که در هر دو دسته بتن ارتباط مناسبی میان فشار منافذ مویینه و کرنش جمع شدگی خمیری وجود ندارد و این موضوع قابل برداشت می باشد که سایر پارامترها از قبیل رشد مقاومت کششی می تواند نقش مهمی در حالت خمیری بتن ایفا کند. البته میان زمان شروع جمع شدگی و شروع منفی شدن فشار مویینه ارتباط مناسبی برای نمامی نمونه ها برقرار می باشد. نتایج همچنین بیانگر تاثیر مثبت مقاومت کششی سنین اولیه بتن در کنترل ترک های خمیری می باشد. بر خلاف نمونه ی مرجع، در بتن های خودتراکم حاوی میکروسیلیس و متاکائولین هیچ گونه ترک خوردگی مشاهده نشده است. این در حالیست که فشار منافذ مویینه در نمونه های حاوی مواد جایگزین سیمانی در مقایسه با نمونه مرجع بیشتر است.