مهندسی عمران و محیط زیست (دانشکده فنی)
سال:1396 | دوره:47 | شماره:2 |تعداد مقالات:9

مشاهده متن پیش بینی ظرفیت باربری شمع های تحت بار جانبی یکی از مسائل اساسی در مهندسی ژئوتکنیک است و تاکنون روش های متفاوتی برای ارزیابی آن ارائه شده است. ماشین بردار پشتیبان (SVM) یک روش نسبتا جدید هوش مصنوعی است که در بسیاری از مسائل ژئوتکنیکی به طور موفقیت آمیزی مورد استفاده قرار گرفته است. این مقاله کاربرد مدل SVM برای پیش بینی ظرفیت باربری جانبی شمع ها در خاک های رسی را شرح می دهد. از نتایج مدل های کوچک مقیاس آزمایشگاهی شمع های صلب در خاک های رسی با پارامترهای ورودی قطر شمع (D)، طول مدفون شمع (L)، خروج از مرکز بار (e) و مقاومت برشی زهکشی نشده خاک (Su) برای توسعه و ارزیابی مدل استفاده شده است. ظرفیت باربری جانبی پیش بینی شده توسط مدل پیشنهادی با نتایج حاصل از مدل شبکه عصبی مصنوعی (ANN) و همچنین روش های تحلیلی Broms و Hansen مقایسه شده است. نتایج نشان از کارایی بهتر مدل SVM نسبت به روش های مذکور دارد. این مطالعه نشان می دهد که روش SVM یک ابزار جایگزین برای مهندسین ژئوتکنیک به منظور پیش بینی ظرفیت باربری جانبی شمع ها ارائه می دهد.

گروه شمع تحت بار جانبی اغلب یکی از مسائل مهم در بررسی پی ها می باشد. در گروه شمع تحت بار جانبی، رفتار هر شمع از شمع های مجاور تاثیر می پذیرد. پارامتر فاصله مرکز به مرکز شمع ها در گروه شمع، اندرکنش شمع- خاک- شمع را تحت تاثیر قرار داده و تعیین کننده در مقاومت جانبی پی ها می باشد. در تحقیق حاضر با استفاده از روش PIV (Particle Image Velocimetry)، شمع های کوتاه و بلند با فواصل متغیر مرکز به مرکز شمع ها مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها روی مدلی با مقیاس کوچک در آزمایشگاه انجام شد. در این مدل، گروه شمع 2 x1 با فواصل1 تا 4 برابر پهنای شمع درون خاک ماسه ای خشک بد دانه بندی شده که در سست ترین حالت قرار داشت، انجام گرفت. شمع های مورد استفاده از نوع آلومینیومی بوده و اتصال هد شمع ها به کلاهک به صورت گیردار بود. تحلیل و بررسی نتایج نشان می دهد که با افزایش فاصله شمع ها در گروه از 1 تا 4 برابر پهنای شمع، ظرفیت باربری جانبی گروه شمع افزایش می یابد، همچنین اثر گروه برای شمع بلند موثرتر از شمع کوتاه است.

مشاهده متن امروزه با توجه به کمبود فضا و گسترش فرهنگ آپارتمان نشینی در مناطق شهری، برای دسترسی به فضای کافی و نیز بستر مناسب در بیشتر پروژه ها گودبرداری امری اجتناب ناپذیر است. طراحی نادرست و عدم رعایت اصول ایمنی در حفاظت از گود و ساختمان های مجاور آن منجر به ایجاد خسارت جبران ناپذیری خواهد شد. در این تحقیق اهمیت در نظر گیری تغییرشکل ها در محیط اطراف محل گودبرداری و میزان تاثیر این تغییر مکان ها بر روی سازه های اطراف مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. برای این هدف اثر سختی سازه مجاور بر حرکت زمین حاصل از گودبرداری لحاظ شده است. برای این منظور از تقابل دو برنامه اجزاء محدود Etabs و Plaxis و مدل رفتاری خاک سخت شونده برای مصالح زمین استفاده شده است. برای لحاظ نمودن تاثیر سختی سازه مجاور از یک ساختمان بتنی با سیستم مهاربندی قاب خمشی استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که سختی سازه مجاور تاثیر قابل توجهی در کنترل تغییر مکان زمین به علت گودبرداری دارد.

پسماند از تولیدات غیر قابل اجتناب هر جامعه و مدیریت پسماند یکی از نیازهای اصلی آن جامعه است. از این رو استقرار سامانه مدیریت پسماند ضروری است. یکی از بخش هایی که اصلاح آن می تواند نقشی مهمی در ارتقاء سسیستم مدیریت پسماند شهری داشته باشد، انتخاب روش دفع نهایی پسماند است. انتخاب گزینه مناسب دفع پسماند یک مساله چند معیاره و پیچیده است که باید از لحاظ محیط زیستی، اجتماعی، فنی و اقتصادی به آن توجه شود. هدف از این مطالعه مقایسه سناریوهای مختلف انواع گزینه های دفع مواد زائد جامد در شهر رامسر و انتخاب سناریو برتر با رویکرد ارزیابی چرخه حیات می باشد. بدین منظور 15 سناریو در نظر گرفته شده و فهرست نویسی چرخه حیات در هر سناریو به کمک مدل مدیریت یکپارچه پسماند (IWM) صورت پذیرفت. نتایج به دست آمده از فهرست نویسی به 5 طبقه اثر شامل مصرف انرژی، گازهای گلخانه ای، گازهای اسیدی، مه دود فتوشیمیایی و خروجی های سمی تخصیص داده شد. مقادیر فهرست شده در فاکتورهای ویژگی سازی ضرب گردید و شاخص اکولوژیکی برای هر یک از سناریوها به دست آمد و در نهایت برآورد اقتصادی هر یک از سناریوها انجام شد. با مقایسه سناریوها از نظر زیست محیطی و اقتصادی، سناریو 60% دفن بهداشتی و 40% کمپوست به عنوان گزینه برتر دفع پسماند شهری، شهر رامسر انتخاب گردید.

مدل های هیدرولوژیکی بزرگ مقیاس به علت دارا بودن اساس فیزیکی و در نظر گرفتن عمده فرآیندهای تاثیرگذار در بیلان انرژی و آب حوضه، از قابلیت مناسبی جهت برآورد توزیع مکانی رطوبت و دمای خاک، میزان تبخیر و تعرق و جریان رودخانه ای برخوردار می باشند. یکی از پرکاربردترین مدل هایی که در دهه های اخیر مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته گرفته است، مدل نیمه توزیعی VIC-3L می باشد. هدف از تحقیق حاضر ارزیابی و تحلیل حساسیت مدل هیدرولوژیکی بزرگ مقیاس VIC-3L برای شبیه سازی دبی رودخانه چالوس در مقیاس های زمانی مختلف می باشد. بررسی شاخص کارائی (نش- ساتکلیف) به دست آمده در مراحل واسنجی (0.84) و صحت سنجی (0.74) حاکی از آن است که مدل مذکور از توانائی مناسبی جهت شبیه سازی هیدروگراف جریان خروجی از حوضه آبریز رودخانه چالوس برخوردار می باشد. همچنین تحلیل حساسیت مدل نسبت به پارامترهای ورودی نشان می دهد که در مقیاس های زمانی مختلف (روزانه، ماهانه و سالانه)، ترتیب پارامترهای تاثیرگذار متفاوت می باشد. اما در یک نتیجه گیری کلی می توان چنین عنوان نمود که مهم ترین پارامترهای تاثیرگذار بر عملکرد مدل VIC-3L، پارامترهای d2 (عمق لایه دوم خاک)، Ws (کسری از حداکثر رطوبت موجود در خاک) و Ds (کسری از حداکثر جریان زیرسطحی) می باشند و پارامترهای دیگر از تاثیر کمتری برخوردار بوده و از آن ها می توان در طول فرآیند واسنجی صرف نظر نمود.

در حال حاضر هدر رفت آب به یک نگرانی جهانی تبدیل شده است. از طرفی تقاضا برای آب در حال افزایش است. این مساله مدیریت تقاضا و اصلاح الگو مصرف را ضروری ساخته است. از مهم ترین روش های مدیریت مصرف، کاهش آب به حساب نیامده می باشد. در این مقاله یک ایده جدید جهت تعیین موقعیت و مقدار نشت در شبکه های توزیع آب با استفاده از تحلیل اختلاف فشارهای گرهی در حالت نشت دار و بدون نشت معرفی می شود. نتایج نشان می دهد که این روش می تواند با حداقل برداشت اطلاعات هیدرولیکی از نوع فشارها، علاوه بر تعیین موقعیت نشت های موجود گرهی، گرهی که نشت بیشتر را دارد و همچنین مقدار دقیق نشت را شناسایی کند.

در تصفیه خانه های فاضلاب شهری لجن فعال ضرایب سنتیک امکان مدل کردن فرآیند تصفیه و پیش بینی کیفیت پساب خروجی بر اساس داده های ورودی را امکان پذیر می نماید و در نتیجه امکان طراحی مدول های جدید، ارزیابی عملکرد در زمان بهره برداری و بهبود روش بهره برداری را میسر می سازد. بنابر این هدف از این پژوهش تعیین ضرایب سنتیک تصفیه خانه فاضلاب شهری شماره یک شیراز با فرآیند لجن فعال می باشد. به منظور تعیین ضرایب، روش منقطع با نمونه ای با حجم 12.5 لیتر از فاضلاب خروجی حوض ته نشینی اولیه برای هر دور راه اندازی راکتور پایلوت با حجم 46.2 لیتر مورد استفاده قرار گرفت. پس از تزریق فاضلاب و هوادهی در زمان های متفاوت و انجام واکنش، 10.5 لیتر پساب و2 لیتر لجن برای مدت ته نشینی 0.7 ساعت تولید گردید. آزمایشات غلظت اکسیژن خواهی شیمیائی فاضلاب ورودی و خروجی و جامدات فرار مایع مخلوط شده، حین هوادهی و پس از ته نشینی بر اساس استاندارد متد برای 31 بار راه اندازی پایلوت در31 روز صورت پذیرفت. در این پژوهش ضریب فروپاشی درونی و ضریب بازدهی رشد به ترتیب معادل0.1264d-1 و0.6579 gCOD/gvss و حداکثر نرخ ویژه مصرف ماده غذایی و ثابت نیمه اشباع ماده غذایی به ترتیب3.3467gvss.d/gCOD و 305.25gCOD/m3 تعیین گردید.

افزایش تولید پسماندها ناشی از رشد جمعیت، صنایع و تمایل به مصرف گرایی از مهم ترین مسائلی است که مشکلات متعددی در جوامع شهری به بار آورده است. ارزیابی اثرات محیط زیستی از ابزارهایی می باشد که جهت پیش بینی و کاهش اثرات سوء پروژه های عمرانی مورد استقبال قرار گرفته است. هدف مطالعه حاضر، به کارگیری این ابزار جهت شناسایی اثرات منفی محل دفن پسماندهای جامد شهری تبریز و ارائه راهکارها و جایگزین های مناسب می باشد. ارزیابی بر اساس آمار و اطلاعات به دست آمده از بازدیدهای میدانی انجام شده در سال 1392 و به کمک روش ماتریس ها (ماتریس ارزیابی اثرات سریع و ماتریس لئوپولد) صورت پذیرفت و ضمن بررسی ادامه روش فعلی (دفن غیر بهداشتی)، سه گزینه پیشنهادی دیگر شامل دفن بهداشتی، بازیافت و تولید کمپوست به همراه دفن باقی مانده نیز مورد ارزیابی قرار گرفتند. دفن غیر بهداشتی بر اساس نتایج ماتریس ارزیابی اثرات سریع، امتیاز 627- و بر اساس نتایج ماتریس لئوپولد امتیاز 3900- را به خود اختصاص داد که بر مبنای هر دو روش به کار گرفته شده الویت نهایی را برای اجرا دارا بود. همچنین تولید کمپوست به همراه دفن باقی مانده نیز باتوجه به نتایج هر دو ماتریس، بالاترین الویت را نسبت به سایر گزینه ها جهت برخورد با پسماندهای تولیدی دارا بود. با امعان نظر به نتایج حاصل، ادامه روش فعلی به دلیل برخورد ناصحیح با پسماندهای تولیدی و دفن کنترل نشده و بدون برنامه از اثرات منفی بسیار بالایی برخوردار می باشد. تولید کمپوست بر اساس نتایج هر دو ماتریس و با عنایت به ماهیت پسماندهای شهری تبریز، بالاترین الویت را برای جایگزینی با دفن غیر بهداشتی دارا است.

خوردگی میلگردها در تیرهای بتن یک فرایند پیچیده بوده که موجب کاهش سطح مقطع فولاد و زوال مقاومت سازه می گردد. تیرهای بتنی تحت خوردگی انواع مختلفی از عدم قطعیت در فاز خوردگی دارند که بایستی مطابق با یک مدل احتمالاتی در تحلیل قابلیت اعتماد لحاظ گردند. پارامترهای خوردگی مانند زمان شروع خوردگی، مقدار انتشار یونهای مخرب و نرخ خوردگی در خوردگی وابسته به زمان تیرهای بتن آرمه تاثیر گذارند. در این مقاله بر اساس انواع خوردگی کلی و موضعی تحلیل آماری با توجه به رویه حداکثر درست نمایی صورت پذیرفته و بهترین تابع توزیع احتمال پارامترهای خوردگی از میان توابع نرمال، لوگ- نرمال، گامبل، وایبول و گاما با استفاده از آماره مربع کا انتخاب گردیده است. در انتها با توجه به تحلیل آماری انجام شده یک تیر بتن مسلح تحت بار گسترده مطابق با تابع شرایط حدی خمشی بر اساس روش شبیه سازی مونت کارلو، تحلیل قابلیت اعتماد گردیده است. در این تیر اثر قطر میلگردها و همچنین دوره زمانی خوردگی کلی و موضعی بررسی شده است. نتایج حاکی از آن هستند که پارامترهای خوردگی از تابع توزیع احتمال لوگ-نرمال پیروی می کنند و پوشش آرماتورها نقش بسزایی در میزان کاهش سطح میلگردها دارد. افزایش دوره خوردگی بیشتر از 30 سال و کاهش قطر میلگردها کمتر از 18 میلی متر موجب افزایش احتمال خرابی تیر بتنی تحت خوردگی می گردند.