نشریه بین المللی مهندسی صنایع و مدیریت تولید (فارسی)(نشریه بین المللی علوم مهندسی)
سال:1387 | دوره:19 | شماره:1-8 (ویژه نامه مهندسی عمران) |تعداد مقالات:9

رایج ترین سیستم احداث سقف در کشور در چند دهه اخیر، سیستم سقف تیرچه بلوک می باشد. حذف شمع بندی که بزرگترین عیب سیستم مذکور به شمار می آید، منجر به صرفه جویی در زمان و انرژی و نیز کسب نتایج مطلوب اقتصادی خواهد گردید. در این راستا نحوه دست یابی به سیستمی که فاقد شمع بندی و معایب آن، و دارای تمامی مزایای سیستم سقف تیرچه بلوک باشد، تحت عنوان سیستم "سقف تیرچه های بتنی خود ایستا"، ارایه می گردد. در تحقیق حاضر پس از بیان روابط محاسباتی تیرچه های بتنی خود ایستا و معرفی خصوصیات بتن سبک سازه ای که برای ساخت این تیرچه ها مورد استفاده قرار گرفت، نتایج تجربی 15 تیرچه بتنی ساخته شده با طول 4 متر و نتایج بارگذاری یک سیستم سقف حاوی این تیرچه ها و بدون استفاده از شمع بندی ارایه شده است. مقایسه نتایج تجربی بدست آمده با نتایج نرم افزار ANSYS دلالت بر کسب نتایج قابل قبول و مناسب دارد. در نهایت سیستم مذکور به لحاظ کیفی و اقتصادی با سیستم تیرچه بلوک رایج و سیستم های متداول بدون شمع بندی مقایسه شده است. نتایج بدست آمده به لحاظ فنی و اجرایی حاکی از موجه بودن سیستم سقف تیرچه های بتنی خود ایستا، در محدوده مورد بررسی و قابلیت رقابت آن با دیگر سیستم های رایج و سنتی است.

در این مقاله توسعه و کاربرد یک مدل عددی دوبعدی به منظور شبیه سازی جریان های چگالی ارایه شده است. در این مدل معادلات ناویر استوکس متوسط گیری شده رینولدز در حالت غیردایمی حل شده اند. جهت بستن معادلات از مدل آشفتگی κ-ε که به منظور در نظرگرفتن اثر شناوری اصلاح شده است استفاده می شود. این معادلات به کمک روش گامهای جزئی و روش عددی حجم محدود بر اساس یک روش حل ضمنی و بصورت مستقیم حل شده اند. معادلات در سیستم مختصات سیگما با شبکه جابجا شده منفصل شده اند. از یک طرح نیمه لاگرانژی مرتبه دوم برای ترمهای جابجایی استفاده شده است. مقایسه نتایج شبیه سازی مدل برای جریان های چگالی ناشی از شوری با داده های آزمایشگاهی نشان می دهند که مدل دوبعدی حاضر می تواند خصوصیات جریان چگالی را بخوبی پیش بینی نماید. از نقاط قوت مدل حاضر، شبیه سازی مناسب ناپایداریهای ایجاد شده بین جریان چگالی و سیال بالایی با استفاده از مدل آشفتگی دومعادله ای κ-ε می باشد.

در سالهای اخیر، با توجه به تحولات سریع علمی و فنی و به تبع آن دگرگونی در ساختارهای اجتماعی، اقتصادی و کالبدی شهرها و مطرح شدن نظریه توسعه پایدار شهری، اهمیت نوسازی و بهسازی شهری دوچندان شده است. متاسفانه پروژه های نوسازی و بهسازی بافت های فرسوده شهر تهران نتوانسته اند اهداف نوسازی و بهسازی را تحقق ببخشند. لذا در این مقاله سعی شده است با بهره گیری از تکنیک های مدیریت ریسک، منابع بروز ریسک در پروژه های نوسازی بهسازی شهر تهران مورد شناسایی قرار داده شود. جهت شناسایی منابع بروز ریسک در پروژه های نوسازی و بهسازی شهر تهران، پروژه های نوسازی و بهسازی در کشورهای پیشگام و همچنین نظرات نظریه پردازان مطرح در این زمینه و همچنین نتایج کنفرانس ها و بیانیه های مهم جهانی از یکسو مورد بررسی قرار گرفتند و از سوی دیگر تاریخچه نوسازی و بهسازی در ایران و پروژه های نوسازی و بهسازی انجام گرفته در ایران بررسی شدند و از مقایسه آنها و مصاحبه با صاحب نظران در زمینه نوسازی و بهسازی شهری منابع بروز ریسک در پروژه های نوسازی و بهسازی شهر تهران مورد شناسایی قرار گرفتند. در مرحله بعد با انجام دو مرحله نظرسنجی الویت بندی، منابع ریسک با ریسک بالا تعیین شدند. برمبنای نتایج بدست آمده دومنبع ریسک بالا، عدم بررسی و شناخت کافی شهر از جهات مختلف و عدم هدفگذاری مناسب برای اینگونه پروژه ها می باشد.

مسایل بهینه سازی سیستم های منابع آب به لحاظ تنوع ضوابط تصمیم گیری و توابع هدف دارای پیچیدگی هایی است که بعضا حل آنها با روش های بهینه سازی معمول امکان پذیر نیست و یا مستلزم صرف وقت و هزینه بسیار است. از این رو در سالهای اخیر روش های کاوشی در این زمینه مورد توجه محققان قرار گرفته اند. در این مقاله ابتدا روش های شبیه سازی آنیلینگ، الگوریتم ژنتیک و الگوریتم مورچه به عنوان روش های کاوشی معرفی شده اند و سپس کارایی آنها در مساله بهره برداری بهینه از مخازن بررسی شده است. به این منظور علاوه بر بررسی حل مساله فروشنده دوره گرد، مطالعه موردی بر روی مخزن دز در دوره یکساله و دوره42  ساله انجام شده است. روش برنامه ریزی پویا نیز به عنوان یک روش حل و معیاری برای سنجش سه روش دیگر به کار گرفته شده است. مقایسه روشها نشان می دهد که الگوریتم شبیه سازی آنیلینگ روش قدرتمندتری نسبت به سایر روش هاست و در زمان بسیار کمتر به نتایج بهتری می رسد.

از مهمترین عوامل تعیین  کننده در طراحی سیستم ها و سازه های عمرانی، عوامل هزینه و ایمنی سازه ها می باشد. جهت این امر، تعیین ابعاد بهینه این سازه ها برای کاهش هزینه ها به نحوی که ایمنی آنها در حد مطلوب باقی بماند و کلیه پارامترها و محدودیتهای طراحی برآورده سازد، مورد نیاز می باشد. الگوریتمهای متعددی جهت حل مسایل بهینه سازی توسعه یافته اند. الگوریتم بهینه سازی Particle Swarm، (PSO)، یکی از جدیدترین الگوریتمهایی است که در اصل، جهت حل مسایل بهینه سازی پیوسته بر مبنای اصول زندگی مصنوعی و تحقیقات روانشناسی و با الگوبرداری از حرکت دست جمعی پرندگان و ماهیان، توسعه یافته است. در این مقاله مدل بهینه سازیی ارایه گردیده، که در آن از الگوریتمPSO  به عنوان ابزار بهینه سازی و از بلوکTransport  از نرم افزارSWMM  به عنوان ابزار شبیه ساز جهت تحلیل هیدرولیکی سیستم کنترل سیلاب استفاده شده است. مدل بهینه سازی ارایه شده، مجموعه ای کارآمد ایجاد کرده است که ضمن بررسی دقیق رفتار هیدرولیکی سیستم، قادر به طراحی بهینه سیستم مورد نظر است. به عنوان مطالعه موردی در این مقاله، از مدل فوق جهت طراحی بهینه سیستم کنترل سیلاب پارس جنوبی در جنوب ایران که ترکیبی از یک سد تاخیری با تخلیه کننده تحتانی و چندین کانال انتقال آب است، استفاده شده است. نتایج نشان دهنده کارآمدی مدل پیشنهادی در کاهش هزینه های ساخت تا حدود23  درصد، می باشد.

در این مقاله ناهمسانی مقاومتی و تغییر شکلی خاکهای دانه ای با پیشنهاد یک مدل رفتاری سطح مرزی شبیه سازی شده است. مدل از طریق دخالت دادن پارامتر حالت در فرمولبندی، قابلیت تشخیص و شبیه سازی نوع رفتار خاک اعم از اتساعی یا انقباضی را در گستره بزرگی از مقادیر تنش و تراکم داراست. همچنین موقعیت خط حالت بحرانی به عنوان تابعی از راستای تنشهای اصلی میان دو کران بالا و پایین که به ترتیب موقعیت این خط در بارگذاری های سه محوری فشاری و کششی می باشد، تعریف شده است. در پایان توانایی مدل با شبیه سازی رفتار ناهمسان مقاومتی و تغییر شکلی نمونه های ماسه در آزمایش استوانه توخالی نشان داده شده است.

ایده استفاده از استهلاک انرژی لوله های جدار نازک آکاردئونی تحت نیروی محوری چرخه ای منجر به توسعه میراگر فلزی آکاردئونی بعنوان یک میراگر سازه ای بمنظور نصب در بادبندهای هشتی گردیده است. این میراگر در بسیاری از زمینه ها نسبت به نمونه های موجود برتری چشمگیری دارد اما بلحاظ تعداد سیکلهای قابل تحمل و همچنین مقاومت در برابر خستگی نیازمند ارایه راهکاری برای بهبود و تثبیت رفتار میراگر می باشد. در این مقاله به منظور اصلاح رفتار کمانشی میراگر، ابتدا میراگر فلزی آکاردئونی پرشده پیشنهاد و پارامترهای مربوط به آن تعریف گردیده است سپس مدل های المان محدود میراگرهای پرشده و توخالی توسعه یافته و به کمک مطالعات تحلیلی پارامتریک مشخصات تقریبی پرکننده مورد نظر استخراج گردیده است در ادامه نمونه های میراگر پرشده با فوم پلی اورتان و نمونه میراگر توخالی متناظر آنها، با استفاده از جک هیدرولیکی کشش و فشار مورد آزمایش قرار گرفته است. نتایج تحقیق نشان می دهد استفاده از ماده پرکننده متناسب بلحاظ نوع، الگوی هندسی پرشوندگی و همچنین سختی از مود کمانشی مخرب الماسی و همچنین تمرکز تغییر شکل در پلیسه های آکاردئونی جلوگیری نموده و بدین ترتیب مقاومت خستگی کم چرخه میراگر را بهبود می بخشد بنحوی که در نمونه تمام پر و نیمه پر تعداد سیکلهای تحمل شده نسبت به نمونه توخالی از 22 سیکل به ترتیب به 28 و 25 سیکل افزایش یافته است ضمن اینکه میزان انرژی جذب شده در نمونه تمام پر در مقایسه با نمونه توخالی افزایشی در حدود 5 درصد را نشان می دهد. جدایش فوم از جداره آکاردئونی بدلیل ایجاد تمرکز تنش و همچنین ایجاد نیروهای تماسی که منجر به بروز مود کمانش الماسی در لوله های آکاردئونی می گردد، یک عامل تعیین کننده در شکست میراگر می باشد و البته احتمال جدایش برای نمونه های تمام پرکمتر می باشد.

در آغاز به رابطه سازی ماتریسی یکی از روشهای آسیب یابی سازه های ایستا، با بهره جویی از اندازه گیری تنشهای عضوی پرداخته می شود. در ادامه، رهیافتی تازه برای حل برنامه ریزی غیرخطی مساله با شیوه سادک شبه دوگان پیشنهاد می گردد. چون روش مزبور تنها برای حل برنامه های خطی با متغیرهای دودویی بکار می رود، فرآیندهای خطی سازی و همچنین دودویی نمودن متغیرهای طراحی مساله انجام می پذیرد. سرانجام، روش پیشنهادی بر روی چند خرپای مستوی آزمون و درستی آن وارسی می شود.

در سالهای اخیر استفاده از مواد مرکب در سازه ها به علت سبکی، مقاومت بالا و عملکرد مناسب در برابر خوردگی رایج گردیده است. در این مقاله رفتار کمانشی صفحات چندلایه FRP به عنوان یک جزء مهم تشکیل دهنده سازه های مرکب مورد بررسی قرار گرفته است. برای این کار، صفحات فوق به صورت صفحات اورتوتروپیک چند لایه متقارن و غیرمتقارن با شرایط مرزی ساده و یا گیردار مدل شده است. سپس با استفاده از نرم افزار اجزای محدود ANSYS به بررسی عوامل موثر از جمله نسبت اضلاع، شرایط مرزی و جهت گیری مختلف الیاف بر مقاومت کمانشی این صفحات پرداخته شده و با توجه به اهمیت نحوه قرارگیری لایه ها مقدار بهینه جهت آنها نسبت به یکدیگر مشخص گردیده است. بررسی نتایج نشان می دهد که صفحات چندلایه با شرایط مرزی ساده و گیردار در نسبت ضلع 0.5، دارای بیشترین مقاومت در برابر کمانش بوده و با افزایش نسبت اضلاع، زاویه بهینه مربوط به جهت گیری الیاف به سمت 45 درجه میل می کند. در این مقاله، همچنین اثر سوراخ بر روی مقاومت کمانشی صفحات چند لایه مورد بررسی قرار گرفته است. برای این کار نتایج تحلیل صفحات با و بدون سوراخ برای نسبت های مختلف قطر سوراخ به عرض صفحه با یکدیگر مقایسه شده و مقدار کاهش مقاومت در هر مورد تعیین گردیده است. از جمله می توان به کاهش 52 درصدی مقاومت صفحات چند لایه با شرایط مرزی گیردار و با زاویه الیاف 80 درجه در اثر وجود سوراخی با قطری برابر با 20 درصد عرض صفحه، اشاره کرد.