مهندسی عمران و محیط زیست (دانشکده فنی)
سال:1389 | دوره:40 | شماره:1 (پیاپی 61) |تعداد مقالات:7

در این مقاله، رفتار شمع بلند (Long pile)، تحت بارگذاری جانبی، با استفاده از روش سرعت سنجی تصویری ذرات PIV (Particle Image Velocimetry) ، در آزمایشگاه مورد بررسی قرار گرفته و تاثیر مایل بودن شمع در رفتار خاک اطراف آن، مورد مطالعه قرار گرفته است. خاکی که در این پروژه استفاده شده از نوع ماسه خشک بد دانه بندی شده می باشد که در سست ترین حالت به شکل ریزش بارانی در داخل جعبه آزمایش ریخته می شد. شمع ها از نوع فولادی و به طول 40 سانتیمتر بودند، که، 37 سانتیمتر از آن در داخل خاک مدفون است. زاویه انحراف شمع نسبت به قائم در شش حالت و مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش ها نشان داد که تاثیر زاویه انحراف شمع مهم تر از تحت فشار یا کشش بودن شمع می باشد. همچنین طول عمق گیرداری شمع هایی که تحت کشش قرار می گیرند (شمع مایل منفی)، نسبت به شمع هایی که تحت فشار هستند (شمع مایل مثبت)، کمتر است. بررسی ها نشان داد که با مایل تر شدن شمع، با اعمال بار جانبی، شمع تحت نیروی محوری بیشتری قرار گرفته، در نتیجه سبب نشست بیشتر خاک اطراف شمع در اعماق پایین تر می گردد، که برای شمع های مایل مثبت نسبت به شمع های مایل منفی این میزان نشست بیشتر می باشد.

شکست سدها در اثر وقوع زلزله، بمباران، پدیده رگاب، روگذری جریان و یا وجود اشتباه در طراحی و اجرای پروژه محتمل بوده و می تواند خسارات جانی و مالی فراوانی در پایین دست آنها ایجاد نماید. دانستن سرعت انتشار امواج ناشی از شکست سد و اثرات زبری بستر در تغییرات کمی و کیفی گسترش سیلاب در پایاب سدها از اهمیت ویژه ای در هیدرولیک جریان های با سطح آزاد برخوردار است. در این مقاله اثرات زبری بستر پایاب یک سد در سرعت انتشارامواج ناشی از شکست سد از دیدگاه تئوری با اعمال روش مشخصه به شکل بی بعد به کمک کامپیوتر تحلیل و با داده های موجود در ادبیات فنی مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفته است. بررسی اثرات زبری بستر بر سرعت انتشار امواج حاصل از شکست سد نشان می دهد که با افزایش زبری بستر سرعت پیشانی امواج مثبت و خشک کننده بطور محسوسی کاهش می یابد. همچنین ملاحظه می شود که موج خشک کننده از یک سو با تاخیر زمانی نسبت به موج مثبت منتشر شده و از سوی دیگر سرعت آن به مراتب کمتر از سرعت پیشانی موج مثبت می باشد.

اکریلونیتریل به عنوان ماده اولیه اصلی در تولید رزین اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS) به طور وسیعی در صنعت پتروشیمی و دیگر فرایندهای صنعتی و تجاری مورد استفاده قرار می گیرد. این ترکیب به دلیل ویژگی های سمی، به آسانی توسط سیستم های تصفیه متداول حذف نمی شود و در صورت عدم تصفیه مناسب، تخلیه پساب حاوی آن می تواند سبب بروز آلودگی شدید محیط زیست شود. در این تحقیق، کارایی راکتور بیولوژیکی رشد چسبیده هوازی (ASFFR) در حذف اکریلونیتریل از پساب مصنوعی واحد ABS مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور، از یک راکتور بیولوژیکی در مقیاس آزمایشگاهی با حجم مفید L 44.2 حاوی آکنه های پلی پروپیلن با سطح ویژه m2/m3 324 و تخلخل 87 درصد استفاده شده است. آزمون های تصفیه، در دو مرحله و با اعمال مقادیر بار آلی مختلف صورت گرفته است. در مرحله اول، راکتور بیولوژیکی در زمان ماند هیدرولیکی 9، 7، 5 و hr 4 و غلظت COD محلول mg/L 300 راه اندازی شده و در مرحله بعدی، راه اندازی با زمان ماند hr 4 و COD ورودی 350، 400 و mg/L 450 انجام شده است. نتایج بدست آمده نشان داد که در بارگذاری آلی d.COD/m3 .kg2.4-0.8، بازده حذف COD در شرایط پایدار در محدوده 99-95 درصد بوده است. همچنین، افزایش بار آلی و سطحی به ترتیب به d.COD/m3 .kg 2.7 و d.COD/m2 .g 23.16، باعث بروز اختلال در سیستم شده و بازده حذف COD به 66 درصد کاهش یافت. در نهایت، مدل های ریاضی مربوط به عملکرد راکتور، به منظور بررسی روابط بارگذاری آلی و سطحی به عنوان متغیر مستقل و متغیرهای وابسته از جمله COD و VSS پساب خروجی تعیین گردید. براساس نتایج بدست آمده، سیستم ASFFR می تواند به عنوان گزینه ای مناسب در تصفیه پساب پتروشیمی حاوی اکریلونیتریل مورد استفاده قرار گیرد.

ارزیابی و تضمین ایمنی سازه های شبکه دولایه فضاکار بدون در نظر گرفتن اثر پارامترهای تصادفی غیرممکن است. در واقع وجود ناکاملی های اولیه در ساخت و یا مونتاژ شبکه های دولایه با دارا بودن صدها و یا هزاران عضو اجتناب ناپذیر می باشد. بسیاری از این ناکاملی ها از قبیل وجود انحنای اولیه در اعضا، خروج از مرکزیت در اعمال بار محوری، تغییرات موضعی در خواص مصالح و یا ناهمگن بودن آن، و یا وجود تنش های پسماند در اعضاء که دارای طبیعت ذاتی تصادفی می باشند، ظرفیت باربری اعضا را کاهش می دهند. در نتیجه در ارزیابی رفتار خرابی واقعی سازه ضروری است توزیع تصادفی ناکاملی های مذکور منظور گردد. لذا در این مقاله تاثیر احتمالاتی ناکاملی ها در قابلیت اعتماد سازه های شبکه دولایه فضاکار با به کارگیری آنالیز شبیه سازی مونت کارلو در قالب نرم افزار OpenSees  مطالعه گردیده است. نتایج حاصله حاکی از حساسیت رفتار خرابی شبکه های دولایه فضاکار به توزیع تصادفی ناکاملی های اولیه می باشد.

پایه های استوانه ای با مقطع مدور، عمده ترین المان های تشکیل دهنده سازه های فراساحلی متداولی نظیر سکوهای شابلونی و سکوهای خودبالابر هستند. از آنجا که این المان ها همواره در معرض برخورد امواج دریا بوده و این امواج دارای ماهیتی تصادفی هستند، مطالعه یک المان استوانه ای تحت اثر امواج تصادفی، می تواند دربردارنده نتایج مفید و ارزشمندی باشد. نیروهای ناشی از امواج، تابعی از الگوی توزیع فشار در اطراف پایه هستند. این فشار، توزیعی نامتقارن نسبت به محور طولی استوانه داشته و نسبت به زمان متغیر است. این ویژگی منجر به ظهور نیروهای متغیر و نامتقارن در طرفین پایه می شود. تشکیل نامتقارن گردابه ها در اطراف پایه، عامل اصلی ایجاد این توزیع فشار نامتقارن است. گردابه ها تاثیر زیادی بر نیروهای برآ و پسای وارد بر المان دارند. در مورد توزیع فشار روی پایه های استوانه ای تحت اثر امواج، تحقیقات قابل ملاحظه ای انجام نشده و اکثر مطالعات صورت گرفته، روی تعیین نیروهای وارد بر پایه های استوانه ای متمرکز شده است. هدف پژوهش حاضر، تبیین توزیع فشار در اطراف یک پایه استوانه ای با مقطع مدور و حصول روابطی برای تعیین فشار در یک نقطه دلخواه روی سطح المان استوانه ای، از طریق تحلیل و بررسی نتایج آزمایشگاهی می باشد. داده های مورد استفاده، نتایج آزمایشاتی است که بر روی پایه های استوانه ای با زبری موضعی تحت اثر امواج تصادفی، در کانال موج دلتای آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه دلفت انجام شده است.

برای جلوگیری از آلودگی آب و محیط زیست باید راهکارهایی جهت تصفیه و استفاده مجدد از فاضلاب ها اتخاذ گردد. بیوتکنولوژی زیست محیطی سعی در ارائه و توسعه روش های نوین تصفیه آب و فاضلاب دارد و در این راستا از موجودات تک سلولی مانند ریزجلبک ها استفاده می نماید. از آنجائی که حذف هر آلاینده از فاضلاب متناسب با اهمیت بهداشتی و زیست محیطی آن است، حذف عناصر مغذی با پیدایش پدیده یوتریفیکاسیون در منابع آبی اهمیت خاص پیدا کرده است. هدف از این تحقیق، بررسی راندمان حذف نیتروژن نیتراتی و ارتوفسفات از فاضلاب شهری توسط گونه های مختلف ریزجلبک می باشد. گونه های مختلف ریزجلبک در محلول آلژینات سدیم تثبیت شده و به ارلن های حاوی cc 500 فاضلاب خروجی تصفیه خانه فاضلاب شیراز اضافه گردید. طی مدت 12 روز، میزان N-NO3-، P-PO43- و pH اندازه گیری شد. نتایج نشان می دهد که ریزجلبک کلامیدوموناس با حذف 82.4 درصد از نیتروژن- نیتراتی و 71.9 درصد از ارتوفسفات از فاضلاب، در مقایسه با سایر گونه ها بالاترین راندمان حذف N--NO3 و P-PO43- را دارد. همچنین، ریزجلبک کلرلا ولگاریس بالاترین ظرفیت اکسیژن زایی را دارند. با رشد و غنی شدن ریزجلبک ها و افزایش پروتئین در آن ها، می توان از توده زیستی تولیدی در صنعت، کشاورزی، مواد دارویی و غذایی استفاده نمود.

در این مقاله بررسی تحلیلی تنش در تراورس با استفاده از نتایج آزمایش هایی که در خط آهن واقعی صورت گرفته است، انجام گردید. در این آزمایش ها تراورس بتنی B70 حاوی نیروسنج های جاسازی شده در آن نصب گردید. سپس بعد از زیرکوبی با عبور قطاری با بار محوری مشخص، نیروهای وارده بر تراورس به عنوان خروجی اندازه گیری ها مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج تحلیل ها نشان دادند که طراحی تراورس بتنی B70 برای حالت های متفاوت زیرکوبی شده و زیرکوبی نشده مناسب بوده و تنش های ایجاد شده در محدوده مجاز می باشد. همچنین تحلیل ها نشان دادند که عدم استفاده از ماشین پایدارساز دینامیکی خط برای تثبیت تراورس تعویض شده با کاهش سهم باربری تراورس مورد آزمایش باعث اعمال نیروهای بیشتر از چرخ به تراورس های اطراف می شود و همین مساله باعث تشدید نیروهای دینامیکی ریل تراورس و در نتیجه زوال زودرس تراورس ها می گردد. به همین دلیل در تعویض تراورس های معیوب مناسب است طول مناسبی از خط زیرکوبی شده و سپس ماشین پایدارساز دینامیکی خط فعالیت نماید.