ORIGINAL_ARTICLE
مطالعه تغییرات فصلی خودپالایی رودخانه کارون
مطالعات ظرفیت خودپالایی رودخانه، اطلاعات مورد نیاز برای محاسبه حداکثر بار آلودگی قابل تحمل در رودخانه را فراهم می کند. در مقاله حاضر به مطالعه تغییرات فصلی پدیده خودپالایی رودخانه کارون پرداخته شده است. برای این منظور در طول 113 کیلومتر از رودخانه متغیرهای کیفی DO، BOD، نیترات و کلیفرم با استفاده از مدل QUAL2Kw شبیه سازی و مطالعه گردید. داده های سال 1389 به دلیل کفایت مورد نیاز به منظور واسنجی و صحت سنجی استفاده گردید. همچنین زمان های بحرانی پدیده خودپالایی رودخانه برای پارامترهای BOD، نیترات و کلیفرم مطالعه و بررسی گردید. سپس سه حالت کاهش 30 درصدی دبی و یا غلظت جریان آلاینده های ورودی به رودخانه و افزایش 30 درصدی جریان رودخانه در بالادست برای بهبود کیفیت کاربری آب رودخانه، در ماه هایی که استاندارد کاربری ارضاء نشده بود، بررسی گردید. نتایج نشان می دهد که کاهش 30% غلظت آلاینده های ورودی برای نیترات در ماه های دی و بهمن و برای BOD در تمام ماه ها بجز مهر ماه که بیشتر از حد استاندارد کاربری بوده اند، بیشترین تاثیر را در بهبود مقدار این متغیرهای کیفیت آب داشته است. برای متغیر کلیفرم 30% کاهش غلظت آلاینده های ورودی رودخانه های دز و گرگر به رودخانه کارون و آلاینده های ورودی در بازه ملاثانی تا اهواز بیشترین تاثیر بهبود مقدار کلیفرم را داشته است.
https://ceej.aut.ac.ir/article_866_dcdf89ccd0dfea6c62306906b70f6b81.pdf
2018-02-20
621
634
10.22060/ceej.2016.866
QUAL2Kw
توان خودپالایی
مدل سازی
رودخانه کارون
آلایندههای ورودی
سمیه
مقیمی نژاد
somaye_moghimi@ut.ac.ir
1
گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران
AUTHOR
کیومرث
ابراهیمی
ebrahimik@ut.ac.ir
2
دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران
LEAD_AUTHOR
رضا
کراچیان
kerachian@ut.ac.ir
3
دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکده های فنی، دانشگاه تهران
AUTHOR
[1] Vice Presidency for Strategic Planning and Supervision, Guideline Manual For Assimilative Capacity Studies in Rivers, Islamic Republic of Iran, 2009.
1
[2] G.A. Azimi M, Hashemi S, Barekatin S, Jafari Gol F Investigation of self-purification With the help of the results of qualitative simulation (study area: Sefidrood river), in: National Water Conference with Clean Water Approach, University of Water and Power Industry (Shahid Abbaspour), 2009.[In Persion]
2
[3] N. Mehrdadi, M. Ghobadi, T. Nasrabadi, H. Hoveidi, Evaluation of the quality and self purification potential of Tajan river using QUAL2E model, Journal of Environmental Health Science & Engineering, 3(3) (2006) 199-204.
3
[4] C. Fan, C.-H. Ko, W.-S. Wang, An innovative modeling approach using Qual2K and HEC-RAS integration to assess the impact of tidal effect on River Water quality simulation, Journal of Environmental Management, 90(5) (2009) 1824-1832.
4
[5] R.d.A. Camargo, M.L. Calijuri, A.d.F. Santiago, E.d.A.d. Couto, Water quality prediction using the QUAL2Kw model in a small karstic watershed in Brazil, Acta Limnologica Brasiliensia, 22(4) (2010) 486-498.
5
[6] F. Bottino, I.C. Ferraz, E.M. Mendiondo, M.d.C. Calijuri, Calibration of QUAL2K model in Brazilian micro watershed: effects of the land use on water quality, Acta Limnologica Brasiliensia, 22(4) (2010) 474-485.
6
[7] R. Zhang, X. Qian, X. Yuan, R. Ye, B. Xia, Y. Wang, Simulation of water environmental capacity and pollution load reduction using QUAL2K for water environmental management, International journal of environmental research and public health, 9(12) (2012) 4504-4521.
7
[8] M. Shamsaei, S. Oraei Zare, A. Srang, Investigation of quality and zoning of Karun and Dez river, in: Water and Wastewater Isfahan, 2005. [In Persion]
8
[9] J.N. Bani Saeid N, Hashemi H and Tavasoli A Investigation of Karun water qoality in GarGar reach by Qoual2k, in: Third National Congress of Civil Engineering, Tabriz University of Tabriz, Depatrement of Civil Engineering, 2008. [In Persion]
9
[10] M. Karamouz, N. Mahjouri, R. Kerachian, River water quality zoning: a case study of Karoon and Dez River system, (2004).
10
[11] M.M. BAGHERIAN, A.M. Akhoundali, H. Moazed, N. Jaafarzadeh, J. Ahadian, H. Hasoonizadeh, Evaluation of Karun River Water Quality Scenarios Using Simulation Model Results, (2014).
11
[12] M. Afkhami, M. Shariat, H.N.E. JAFARZADEH, H. Ghadiri, N.R. NABIZADEH, Developing a water quality management model for Karun and Dez Rivers, (2007).
12
[13] M. Karamouz, A master plan for water pollution reduction of Karoon River in the province of Khuzestan, Khuzestan Department of Environment, (2002).
13
[14] M. Karamouz, R. Kerachian, M. Akhbari, B. Hafez, Design of river water quality monitoring networks: a case study, Environmental Modeling & Assessment, 14(6) (2009) 705.
14
[15] L.C. Brown, T.O. Barnwell, The enhanced stream water quality models QUAL2E and QUAL2E-UNCAS: documentation and user manual, US Environmental Protection Agency. Office of Research and Development. Environmental Research Laboratory, 1987.
15
[16] S. Chapra, G. Pelletier, H. Tao, Documentation and Users Manual QUAL2K: A Modeling Framework for Simulating River and Stream Water Quality, Version 2.11, Civil and Environmental Engineering Dept., Tufts University, Medford, MA, (2008) 109.
16
[17] S.C. Chapra, G. Pelletier, H. Tao, QUAL2K: A modeling framework for simulating river and stream water quality: Documentation and users manual, Civil and Environmental Engineering Dept., Tufts University, Medford, MA, (2003).
17
[18] Vice Presidency for Strategic Planning and Supervision, Guideline for Application of Physical and Mathematical Models in River Engineering, Islamic Republic of Iran, 2012.
18
[19] United States Environmental Protection Agency (EPA), Technical Guidance Manual for Developing Total Maximum Daily Loads. Book II: Streams and Rivers. Part 1: Biochemical Oxygen Demand/Dissolved Oxygen and Nutrients/Eutrophication, 1995.
19
[20] WWF – Pakistan through consultation with stakeholders, National Surface Water Classification Criteria and Irrigation Water Quality Guidelines for Pakistan, 2007.
20
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی قابلیت عملکرد تراوایی در سیستم های زهکش متشکل از ژئوتکستایل و خاک تحت اثر فشار
یکی از این مهمترین کاربردهای ژئوتکستایلها در پروژههای عمرانی استفاده از آنها به عنوان سیستم زهکش و یا فیلتراسیون درمجاورت خاک میباشد. مزایای متعدد استفاده از این نوع مصالح و همچنین بررسی عوامل موثر بر عملکرد آنها همچون خواص تراوایی و یا فیلتراسیون مدتهاست که مورد توجه محققان بوده و تاکنون روشهای مختلفی چه بصورت آزمایشگاهی و یا نظری جهت ارزیابی آنها ابداع و یا پیشنهاد شده است. یکی از مواردی که تاکنون کمتر مورد بررسی قرارگرفته، اثر تغییرات فشار بر عملکرد تراوایی سیستم ژئوتکستایل- خاک میباشد. در این مقاله نتایج تحقیقات آزمایشگاهی در رابطه با تاثیر فشار سربار بر مقدار تراوایی دو نمونه ژئوتکستایل بافته نشده در یک سیستم ژئوتکستایل- خاک ارائه شده است. بدین منظور یک سلول اندازهگیری ویژه جهت آزمونهای سنجش قابلیت تراوایی در سیستم خاک و ژئوتکستایل، طراحی و ساخته که به کمک آن اثر تغییر فشار سربار بر خواص هیدرولیکی سیستم اندازه گیری شده است. نتایج این تحقیق نشان میدهد با افزایش فشار سربار میزان نفوذپذیری سیستم زهکش به صورت غیر خطی تغییر پیدا خواهد کرد. همچنین مقایسه بین تراوایی دو نوع ژئوتکستایل در سیستم ژئوتکستایل خاک نشان داد که ضخامت ژئوتکستایل اثر قابل توجهی بر روی تراوایی خواهد داشت.
https://ceej.aut.ac.ir/article_871_d0d22ed371dfb7ab40826aee62c7f9be.pdf
2018-02-20
635
644
10.22060/ceej.2016.871
ژئوتکستایل
سیستم زهکش
فیلتراسیون
فشار سربار
گرفتگی
رضا
ناطقی
reza_nateghi66@yahoo.com
1
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
AUTHOR
عبدالحسین
حداد
ahadad@semnan.ac.ir
2
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
LEAD_AUTHOR
[1] Y. Tavangar, I. Shooshpasha, Experimental and Numerical Study of Bearing Capacity and Effect of Specimen Size on Uniform Sand with Medium Density, Reinforced with Nonwoven Geotextile, Arabian Journal for Science and Engineering, 41 (2016) 1-11.
1
[2] D. Kopitar, Z. Skenderi, T. Rukavina, Influence of Pressure on Hydraulic Properties of Nonwoven Geotextiles, Journal of Fiber Bioengineering and Informatics, 6 (2013) 103-115.
2
[3] Mohammad Mehdi Jabbari, Abolfazl Shamsaie, Ali Noorzad, J. Sadrekarimi, The performance of the geotextile filtration in the are of the drainage particle cantact, Water Resource Engineering Journal - A Scientific and Research Quarterly, 4(11) (2011) 23-32.
3
[4] A. Pak, Z. Zahmatkesh, Experimental study of geotextile's drainage and filteration propertis under different hydraulic gradients and confining pressures, International Journal of Civil Engineering, 9 (2011) 7-12.
4
[5] E.M. Palmeira, M.G. Gardoni, Drainage and filtration properties of non-woven geotextiles under confinement using different experimental techniques, Geotextiles and Geomembranes, 20 (2002) 97-115.
5
[6] E.M. Palmeira, M.G. Gardoni, The Influence of Partial Clogging and Pressure on the Behaviour of Geotextiles in Drainage Systems, Geosynthetics International, 7 (2000) 403-431.
6
[7] E.M. Palmeira, J. Tatto, G.L.S. Araujo, Sagging and filtration behaviour of nonwoven geotextiles overlying different bedding materials, Geotextiles and Geomembranes, 31 (2012) 1-14.
7
[8] Department of The Army Corps of Engineers, Office of the Chief Engineers, Civil Works Construction Guide Specification for Plastic Filter Fabric, Washington, D.C., 1977.
8
[9] C.S. Wu, Y.S. Hong, Y.W. Yan, B.S. Chang, Soil-nonwoven geotextile filtration behavior under contact with drainage materials, Geotextiles and Geomembranes, 24 (2006) 1-10.
9
[10] A. Pak, Z. Zahmatkesh, Experimental study of hydraulic behavior of nonwoven geotextiles under different confined stresses and gradients, Journal of Civil Engineering Islamic Azad University, 1 (2009) 61-69.
10
[11] J. Lafleur, A.L. Rollin, J. Mlynarek, Clogging of geotextiles under pumping loads, in: The Fourth International Conference on Geotextiles, Geomembranes and Related Products, Hague, 1990, pp. 189-192.
11
[12] R.M. Koerner, J.A. Bove, J.P. Martin, Water and air transmissivity of geotextiles, Geotextiles and Geomembranes, 1 (1984) 57-73.
12
[13] J.R. Bell, R.G. Hicks, Evaluation of Test Methods and Use Criteria for Geotechnical Fabrics in Highway Applications, in, 1980, pp. 202.
13
[14] A.L. Bell, L.M. McCullough, M.S. Snaith, An experimental investigation of subbase protection using geotextiles, in: Proceedings of Second International Conference on Geotextiles, Las Vegas, 1982, pp. 435-440.
14
[15] Y.S. Hong, C.S. Wu, Filtration behaviour of soil-nonwoven geotextile combinations subjected to various loads, Geotextiles and Geomembranes, 29 (2011) 102-115.
15
[16] R.C. Metcalfe, Performance of Geotextile Separators, Master of Science Thesis, University of Western Washington, 1993.
16
[17] Y.H. Faure, A. Baudoin, P. Pierson, O. Plé, A contribution for predicting geotextile clogging during filtration of suspended solids, Geotextiles and Geomembranes, 24 (2006) 11-20.
17
[18] H.J. Kohler, The influence of hydraulic head and hydraulic gradient on the filtration process, in: Filters in Geotechnical and hydraulic engineering, Rotterdam, 1993.
18
[19] K.A.G. Mouw, K.D.C. Nederlof, J. Stuip, R. van Zanten, Geotextiles in shore and bottom protection works, in: Proceedings of the Third International Conference on Geotextiles, Vienna, Austria, 1986, pp. 349-354.
19
[20] ASTM D5101-12, Standard Test Method for Measuring the Filtration Compatibility of Soil-Geotextile Systems, in: ASTM International, West Conshohocken, PA, 2017.
20
[21] R. Nateghi, Geotextile’s permeability performance measurements in drainage systems under pressure, Master of Science Thesis, Semnan Univeristy, Semnan, Iran, 2013.
21
[22] G. Shafabakhsh, A. Haddad, M. Akbari, Introduction to Geosynthetics, Semnan University Press, Semnan, Iran, 2011.
22
[23] W. Dierickx, Opening size determination of technical textiles used in agricultural applications, Geotextiles and Geomembranes, 17 (1999) 231-245.
23
ORIGINAL_ARTICLE
تاثیر غلظت جامد، نرخ فلوکولانت و ابعاد ذرات بر رفتار آبگیری نمونه باطله مجتمع مس شهربابک
در فراوری مواد معدنی، اغلب فرایندها در محیط آبی صورت میگیرد. بنابراین پس از انجام فرایند، آب محتوای باطله با هدف کاهش هزینهها و آسیبهای زیست محیطی میبایست بازیابی شود. استفاده از تیکنر رایجترین روش بازیابی آب در صنایع معدنی است. در این پژوهش تاثیر غلظت جامد، نرخ مصرف فلوکولانت و ابعاد ذرات بر شار تهنشینی و تراکمپذیری باطله فرآوری مس بررسی شده است. نمونهها از جریان باطله مجتمع مس شهربابک جمع آوری شد و مطالعات در مقیاس آزمایشگاهی و صنعتی صورت گرفت. در مقیاس آزمایشگاهی، شار تهنشینی و ارتفاع نهایی دوغاب با انجام آزمایشهای تهنشینی تعیین شد. همچنین برای ارزیابی تاثیر هر عامل در مقیاس صنعتی، غلظت جامد تهریز تیکنر به عنوان شاخص ارزیابی در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که با کاهش غلظت دوغاب نه تنها مصرف فلوکولانت به ازای واحد جرم جامد کاهش مییابد بلکه شار تهنشینی و تراکمپذیری دوغاب نیز بهبود مییابد. همچنین نشان داده شد که با افزایش مصرف فلوکولانت از 15 تا 45 گرم بر تن، شار تهنشینی حدود 7 برابر افزایش یافت. علاوه بر آن، با کاهش ابعاد ذرات نه تنها مصرف فلوکولانت افزایش مییابد، بلکه شار تهنشینی و تراکمپذیری نیز کاهش یافت. مطالعات مقیاس صنعتی نشان داد که افزایش سهم ذرات 75- میکرون از 47 تا 59 درصد در خوراک تیکنر موجب کاهش غلظت جامد تهریز از حدود 63 تا 55 درصد شد. با افزایش غلظت جامد دوغاب و نرخ مصرف فلوکولانت و کاهش ابعاد ذرات، شار تهنشینی و تراکمپذیری در تیکنر کاهش مییابد.
https://ceej.aut.ac.ir/article_889_fe4cb1a2317705d375d7466670aa90ce.pdf
2018-02-20
645
652
10.22060/ceej.2017.11933.5102
تیکنر
شار تهنشینی
غلظت جامد
فلوکولانت
ابعاد ذرات
محمدرضا
گرمسیری
m.r.garmsiri@gmail.com
1
گروه مهندسی معدن، واحد سیرجان، دانشگاه آزاد اسلامی، سیرجان، ایران
LEAD_AUTHOR
مرضیه
حسینی نسب
hosseininasab@eng.usb.ac.ir
2
گروه مهندسی معدن، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
AUTHOR
[1] M.R. Garmsiri, H. Haji Amin Shirazi, M. Yahyaei, Introducing mathematical models to define settling curves in designing thickeners, in: Twelfth International Seminar on Paste and Thickened Tailing, Chile, 2009, pp. 129-135.
1
[2] G.M. Mudd, Sustainability Reporting and Water Resources: a Preliminary Assessment of Embodied Water and Sustainable Mining, Mine Water Environ., 27(3) (2008) 136.
2
[3] L. Cifuentes, I. García, P. Arriagada, J.M. Casas, The use of electrodialysis for metal separation and water recovery from CuSO4–H2SO4–Fe solutions, Sep. Purif. Technol., 68(1) (2009) 105-108.
3
[4] B.A. Wills, J.A. Finch, Mineral processing technology, Eighth ed., Butterworth-Heinemann, 2016.
4
[5] M.R. Garmsiri, H. Haji Amin Shirazi, The effect of properties of the suspension of copper processing tailings on shear yield stress and its significance to solids liquid separation, Sep. Sci. Eng., 5(2) (2013) 67-75, In Persian.
5
[6] B.J. Johnson, G.V. Franks, P.J. Scales, D.V. Boger, T.W. Healy, Surface chemistry–rheology relationships in concentrated mineral suspensions, Int. J. Miner. Process., 58 (2000) 267–304.
6
[7] R. Hogg, Flocculation and dewatering of fine-particle suspensions, in: H. Stechemesser, B. Dobiás (Eds.) Coagulation and flocculation, Taylor and Francis, 2005, pp. 805-850.
7
[8] E. Amanatidou, G. Samiotis, E. Trikoilidou, G. Pekridis, N. Taousanidis, Evaluating sedimentation problems in activated sludge treatment plants operating at complete sludge retention time, Water Res., 69 (2015) 20-29.
8
[9] Y. Wen, W. Zheng, Y. Yang, A. Cao, Q. Zhou, Influence of Al3+ addition on the flocculation and sedimentation of activated sludge: Comparison of single and multiple dosing patterns, Water Res., 75 (2015) 201-209.
9
[10] G. Mouri, S. Takizawa, K. Fukushi, T. Oki, Estimation of the effects of chemically-enhanced treatment of urban sewage system based on life-cycle management, Sustainable Cities and Society, 9 (2013) 23-31.
10
[11] M.R. Garmsiri, H. Haji Amin Shirazi, Effect of operational parameters on efficiency of deep cone thickeners on the basis of experimental results of Shahrebabak Copper Complex in: The First world copper congeress in Iran, Tehran, Iran, In Persian, 2011.
11
[12] M.R. Garmsiri, H. Haji Amin Shirazi, The effect of grain size on flocculant preparation, Miner. Eng., 65 (2014) 51-53.
12
[13] M.R. Garmsiri, M. Mousavi Pour, M. Hekmati, M.R. Abdoli, S. Haj Mohammadi, A theoretical and practical study in the performance of thickener dilution system, A case study on Shahrebabk Copper Complex, in: Sixth Iranian Mining Engineering Congress, Tehran-Iran, In Persian, 2016.
13
[14] R.P. King, Modeling and simulation of mineral processing systems, Butterworth-Heinemann, 2000.
14
[15] M. Karbakhsh, Rezazadeh, R., Eskandarinasab, M., , An improvement in the settling rate in the Hematit plant tailing thickener at Gol-gohar industrial and mining complex, in: Fifth Iranian Mining Engineering Congress, Tehran-Iran, In Persian, 2015.
15
[16] Z. Kazeminia, M.R. Garmsiri, A. Hajizadeh, Investigating the effect solids concentration and flocculant dosage on settling behavior of water recycling plant feed at Golegohar mining and industrial complex, in: 1th National Conference on Achevements in Chemistry and Chemical Engineering, Shiraz-Iran, In Persian, 2016.
16
[17] E. Shariat, H. Haji Amin Shirazi, M.R. Garmsiri, An investigation of flux improvement methods in tailings thickeners at Shahre-Babak Copper Complex, in: Forth Iranian Mining Engineering Congress, Tehran-Iran, In Persian, 2012.
17
[18] M. Unesi, M. Noaparast, S.Z. Shafaei, E. Jorjani, Modeling the effects of ore properties on water recovery in the thickening process, Int. J. Miner. Metall. Mater., 21(9) (2014) 851-861.
18
[19] D.V. Boger, Rheology and the resource industries, Chem. Eng. Sci., 64(22) (2009) 4525-4536.
19
[20] W.P. Talmage, E.B. Fitch, Determining thickener unit areas, Ind. Eng. Chem., 47 (1955) 38-41.
20
ORIGINAL_ARTICLE
عملکرد لرزه ای پیکربندی جدیدی از میراگر اصطکاکی دورانی در مهاربندهای ضربدری
در این مقاله پیکربندی جدیدی برای میراگر اصطکاکی دورانی پیشنهاد شده و رفتار آن تحلیل گردیده است. این میراگر دارای ساختاری بسیار ساده تر از میراگر پال بوده و المان اصطکاکی شامل مفصل و بازوها بر خلاف میراگر موآلا که در زیر تیر قرار میگیرد، در مرکز قاب بوده و از طریق کشش و فشاری که از مهاربندها اعمال میشود، مفصل اصطکاکی تحت لنگر دورانی قرار میگیرد. پارامترهای طراحی این نوع میراگر که در این مطالعه نیز مورد بررسی قرار گرفته اند، لنگر آستانه لغزش در مرکز میراگر، طول بازوی افقی و طول بازوی قائم میراگر است. رابطه ای بین مقادیر بهینه سه پارامتر یاد شده بدست آمده و هم چنین روشی ساده و مبتنی بر تحلیل استاتیکی معادل برای طراحی این میراگر ارائه شده است که لنگر لغزش بهینه را به طور متغیر در طبقات توزیع میکند. تعبیه میراگرهای بهینه در طبقات قاب و بررسی شاخص عملکرد آنها، برتری این روش توزیع را نسبت به توزیع یکنواخت نشان میدهد. توزیع متغیر روشی ساده و بدون نیاز به تحلیلهای دینامیکی غیر خطی زیاد برای یافتن بهترین شاخص عملکرد است. این روش شاخصهای عملکردی بهتر از شاخصهای بدست آمده از توزیع یکنواخت ارائه میدهد. هم چنین در توزیع متغیر لنگر لغزش در طبقات، همه میراگرها بخصوص در طبقه بام به خوبی به لغزش میافتند. در مطالعات موردی میراگر پیشنهادی شاخص عملکرد لرزه ای سازه را تا 11% بهبود داده است که در صورت توزیع بهینه در طبقات تا 17% نیز افزایش می یابد. کارآیی این سیستم در سازه های مرتفع تر و تحت زلزله های شدیدتر بیشتر است.
https://ceej.aut.ac.ir/article_899_a696e254a7ff14c665bcebb097a1e130.pdf
2018-02-20
653
664
10.22060/ceej.2017.8672.4555
کنترل ارتعاشات
میراگر اصطکاکی دورانی
شاخص عملکرد لرزهای
لنگر لغزش بهینه
پیکربندی بهینه
امین
قلی زاد
gholizad@uma.ac.ir
1
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
LEAD_AUTHOR
محمد
مروج نکو
mohamadmorawej@gmail.com
2
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
AUTHOR
[1] A. Gholizad, P. Kamrani Moghaddam, Friction damper dynamic performance in seismically excited knee braced steel frames, International Journal of Civil Engineering, 12(1) (2014) 32-40.
1
[2] R. Levy, O. Lavan, A. Rutenberg, Seismic design of friction-damped braced frames based on historical records, Earthquake Spectra, 21(3) (2005) 761–778.
2
[3] A. Filiatrault, S. Cherry, Seismic Design Spectra for Friction-Damped Structures, Journal of Structural Engineering, 116(5) (1990) 1334-1355.
3
[4] T.F. Fitzgerald, T. Anagnos, M. Goodson, T. Zsutty., Slotted bolted connections in aseismic design for concentrically braced connections, Earthquake Spectra, 5(2) (1989) 383-391.
4
[5] A.S. Pall, C. Marsh, Response of friction damped braced frames, ASCE Journal of Structural Division, 108(ST6) (1982) 1313-1323.
5
[6] I.H. Mualla, B. Belev, Performance of steel frames with a new friction damper device under earthquake excitation, Engineering Structures, 24(3) (2002) 365-371.
6
[7] I.H. Mualla, L.O. Nielsen, B. Belev, W.I. Liao, C.H. Loh, A. Agrawal, Numerical prediction of shaking table tests on a full scale friction damped structure, in: 12th European Conference on Earthquake Engineering, London, UK, 2002.
7
[8] S. Mirzabagheri, M. Sanati, A.A. Aghakouchak, S.E. Khadem, Experimental and numerical investigation of rotational friction dampers with multi units in steel frames subjected to lateral excitation, Archives of Civil and Mechanical Engineering, 15(2) (2015) 479-491.
8
[9] A.A. Golafshani, A. Gholizad, Friction damper for vibration control in offshore steel jacket platforms, Journal of Constructional Steel Research, 65(1) (2009) 180-187.
9
[10] S. Hemati, M. Tehranizadeh, F. Khaleghian, Performance assessment of a new friction damper for seismic protection of steel moment-resisting frames, in: Proceedings of the 8th International Conference on Structural Dynamics, Leuven, Belgium, 2011.
10
[11] H.S. Monir, K. Zeynali, A modified friction damper for diagonal bracing of structures, Journal of Constructional Steel Research, 87 (2013) 17-30.
11
[12] M. Mirtaheri, A.P. Zandi, S.S. Samadi, H.R. Samani, Numerical and experimental study of hysteretic behavior of cylindrical friction dampers, Engineering Structures, 33(12) (2011) 3647-3656.
12
[13] H.R. Samani, M. Mirtaheri, A.P. Zandi, Experimental and numerical study of a new adjustable frictional damper, Journal of Constructional Steel Research, 112 (2015) 354-362.
13
[14] N. Fallah, S. Honarparast, NSGA-II based multi-objective optimization in design of Pall friction dampers, Journal of Constructional Steel Research, 89 (2013) 75-85.
14
[15] L. Moreschi, Seismic design of energy dissipation systems for optimal structural performance, Virginia Polytechnic Institute and State University, Blacksburg, Virginia, 2000.
15
[16] I.H. Mualla, Parameters influencing the behavior of a new friction damper device, in: SPIE's 7th Annual International Symposium on Smart Structures and Materials, Newport Beach, CA, United States, 2000.
16
[17] L.O. Nielsen, I.H. Mualla, A Friction damping system: Low order behavior and design, Technical University of Denmark, 2002.
17
[18] A. Gholizad, P. Kamrani Moghaddam, Performance of friction damper for dynamic response reduction of seismically excited knee braced steel frame, in: 9th International Congress On Civil Engineering, Semnan, Iran, 2012.
18
[19] J. Vaseghi Amiri, S.G. Jalali, Performance of steel moment frames equipped with rotational friction damper, Journal of Steel & Structure, Iranian Society of Steel Structures, 5(6) ( 2009) 93-105.
19
ORIGINAL_ARTICLE
تاثیر تراز کمربند سخت کننده بر عملکرد ساختمانهای بلند فولادی تحت زلزله های نزدیک گسل
در این پژوهش با استفاده از روش تحلیل دینامیکی غیر خطی تاریخچه زمانی ، تحت یک گروه هفت گانه از رکوردهای سه مولفه ای حوزه نزدیک و یک رکورد حوزه دور، پارامترهای پاسخ لرزه ای ساختمان های بلند با سازه مقاوم ترکیبی قاب محیطی مهاربندی شده و کمربند سخت کننده بررسی شده است. یک مدل سه بعدی با ساختار قاب محیطی مهاربندی شده، همراه با سه مدل دیگر که دارای آرایشهای گوناگونی از قرارگیری کمربند سختکننده در ارتفاع سازه هستند، بر اساس ضوابط لرزهای موجود در ویرایش چهارم آییننامه ۲۸۰۰ و نیز مبحث دهم مقررات ملی ساختمان (طرح و اجرای ساختمانهای فولادی) طراحی و با یکدیگر مقایسه شده اند. بر پایه تحلیل رفتار دینامیکی واقعی سازه، رکوردها در حالت میدان آزاد اعمال شده اند. از آنجایی که پاسخ دینامیکی سازه ها رکورد به رکورد با یکدیگر متفاوت است، برای توجیه چگونگی رفتار مدلهای مطالعاتی، طیف پاسخ سرعت متناظر با هر رکورد آنها رسم شده است. همچنین به منظور تبیین اثرات مودهای بالاتر نیز طیفهای پاسخ سرعت، در محدوده طیفی متناظر با پریود سازههای مطالعاتی بررسی شده است. ارزیابی نتایج این پژوهش حاکی از آن است که وجود کمربند سخت کننده سبب افزایش قابل توجه سختی سازه و کاهش دریفت و لنگر پای سازه میشود. همچنین بیشترین تقاضای دریفت برای مدل بدون کمربند سخت کننده و مدل با کمربند سخت کننده میانی، در حدود 0/83 تا 0/9 تراز نرمال شده و برای مدلهایی که کمربند سخت کننده در تراز بالای سازه قرار دارد، در 0/5 تا 0/8 تراز نرمال شده اتفاق میافتد.
https://ceej.aut.ac.ir/article_909_6f6d5adc68da12a5087d261944d718ea.pdf
2018-02-20
665
678
10.22060/ceej.2017.10553.4905
ساختمان بلند مرتبه
اسکلت فولادی
قاب محیطی مهاربندی
کمربند سخت کننده
طیف پاسخ سرعت
مهرداد
عبدی مقدم
mehrdad_brb@yahoo.com
1
دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
AUTHOR
افشین
مشکوه الدینی
meshkat@khu.ac.ir
2
دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
[1] S. Fawzia, A. Nasir, T. Fatima, Study of the effectiveness of outrigger system for high-rise composite buildings for cyclonic region, International Journal of Structural and Construction Engineering, WASET, 5(12) (2011), 789-797.
1
[2] R.S. Nair, Belt trusses and basements as "virtual" outriggers for tall buildings, Engineering Journal, American Institute of Steel Construction, 35(4) (1998) 140-146.
2
[3] P. Pudjisuryadi, B. Lumantarna, H. Tandya, I. Loka, Ductility of a 60-story shearwall frame-belt truss (virtual outrigger) building, Civil Engineering Dimension, 14(1) (2012) 19-25.
3
[4] B. Taranath, Optimum belt truss location for high-rise structures, Structural Engineer, 53(8) (1979) 18-21.
4
[5] A. Rutenberg, Earthquake analysis of belted high-rise building structures, Engineering Structures, 1(4) (1979) 191-196.
5
[6] B.S. Smith, I. Salim, Formulae for optimum drift resistance of outrigger braced tall building structures, Computers and Structures, 17(1) (1983) 45-50.
6
[7] A. Rutenberg, D. Tal, Lateral load response of belted tall building structures, Engineering Structures, 9(1) (1987) 53-67.
7
[8] P.S. Kian, S.F. Torang, The use of outrigger and belt truss system for high-rise concrete buildings, Journal of Civil Engineering Science and Application, 3(1) (2001) 36-41.
8
[9] S. Fawzia, T. Fatima, Deflection control in composite building by using belt truss and outriggers system, Proceedings of the 2010 World Academy of Science, Engineering and Technology Conference, 2010.
9
[10] R. Kamgar, M.M Saadatpor, A simple mathematical model for free vibration analysis of combined system consisting of frame tube, shear core, belt truss and outrigger system with geometrical discontinuities". Applied Mathematical Modeling, 36 (2012) 4918-493.
10
[11] M. Nicoreac, J. Hoenderkamp, Periods of vibration of braced frames with outriggers, Procedia Engineering, 40 (2012) 298-303.
11
[12] M.I. Moinuddin, M.A. Afrozkhan, Study for the optimum location of outriggers for high-rise concrete building, International Journal of Advanced Trends in Computer Science and Engineering, 2(1) (2013) 628-633.
12
[13] S. Lee, A. Tovar, Outrigger placement in tall buildings using topology optimization, Engineering Structure, 74 (2014) 122-129.
13
[14] Standard No. 2800 (2014). Iranian code of practice for seismic resistant design of buildings, 4th Edition, Tehran, Iran. (in Persian)
14
[15] Building and Housing Research Center (BHRC), Iranian National Building Code, Division 6, Design Loads for Buildings, 2015. (in Persian)
15
[16] Building and Housing Research Center (BHRC), Iranian National Building Code, Division 10, Steel Structures, 2015. (in Persian)
16
[17] Federal Energy Management Agency (FEMA), (1998), Prestandard and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings: Fema 356: Createspace Independent Publication.
17
[18] CSI (2010) Analysis reference manual for Sap2000, Berkeley-California, USA.
18
[19] CSI (2007) PERFORM3D - structural analysis software, Berkeley-California, USA.
19
[20] PEER Strong Motion, http:/peer.brekeley.edu
20
[21] H. Movahed, A. Meshkat-Dini, M. Tehranizadeh, Seismic evaluation of steel special moment resisting frames affected by pulse type ground motions, Asian Journal of Civil Engineering (BHRC), 15(4) (2014) 575-585.
21
[22] Seismosignal Software, Seismosoft (Earthquake Engineering Software Solution), http://www.seismosoft.com
22
[23] M. Abdi-Moghadam, A. Meshkat-Dini, (February 2015) Assessment of seismic behavior of tall buildings with outrigger system, Proceedings of the 5th National and 1st International Conference on Steel Structures, Tehran, IRAN. (in Persian)
23
[24] A.K. Chopra, Dynamics of Structures: Theory and Applications to Earthquake Engineering, 2007.
24
[25] M. Willford, A. Whittaker, R. Klemencic, Recommendations for the seismic design of high-rise buildings, Council for Tall Buildings and Urban Habitat (CTBUH), (2008).
25
[26] A. Gupta, H. Krawinkler, Dynamic P-delta effects for flexible inelastic steel structures, Journal of Structural Engineering, 126(1) (2000) 145-154.
26
[27] M. Abdi Moghadam, A. Meshkat-Dini, A. Sarvghad Moghadam, (2015) Seismic Performance of Steel Tall Buildings with Outrigger System in Near Fault, Proceedings of 7th International Conference on Seismology and Earthquake Engineering, Tehran, IRAN.
27
[28] P.K. Malhotra, Response of building to near-field pulse like ground motion, Earthquake Engineering and Structural Dynamic, 28 (1999) 1309-1326.
28
[29] E. Kalkan, S. Kunnath, Effects of fling step and forward directivity on seismic response of buildings, Earthquake Spectra, 22 (2006) 367-390.
29
ORIGINAL_ARTICLE
تعیین شرایط بهینه فلوتاسیون یونی روی از پساب های صنعتی
فلوتاسیون یونی روشی برای حذف یونهای موجود در محلولها با افزودن مواد شیمیایی نظیر کلکتورها در حضور حبابهای هوا است. در این تحقیق حذف کاتیونهای فلز روی دو ظرفیتی از پساب سنتزی با غلظت کم با روش فلوتاسیون یونی مورد مطالعه قرار گرفت. از سدیم دو دسیل سولفات(SDS) و اتیل هگزا دسیل آمونیوم برمید (EHDABr) به عنوان کلکتور و از متیل ایزوبوتیل کربینول (MIBC) و داوفروت 250 به عنوان کفساز استفاده شد. برای بررسی فرایند فلوتاسیون یونی و پارامترهای موثر در آن، 16 آزمایش با شش عامل متغیر با به کارگیری نرمافزار DX7 و بر اساس روش طراحی آزمایش فاکتوریل دو سطحی طراحی و در لوله هالیموند انجام شد. نتایج تحلیل آزمایشها نشان داد که شرایط بهینه فرایند فلوتاسیون یونی روی با 300ppm کلکتور 90SDS,ppm کفساز داوفروت 250، pH برابر با 3 و دبی هوا برابر 1/8ml/minبه دست میآید. نتایج بهینه در سلول فلوتاسیون مکانیکی آزمایش شد که در این شرایط بازیابی 92% برای یون روی و بازیابی آب معادل با 8/65% در حدود 10 دقیقه فلوتاسیون یونی حاصل شد. نتایج به دست آمده نشان میدهد که استفاده از فلوتاسیون یونی در حذف یونهای روی از پسابهای صنعتی روش مناسبی است.
https://ceej.aut.ac.ir/article_698_b919ecf2156e644586e38fe0456e93d6.pdf
2018-02-20
679
686
10.22060/ceej.2016.698
فلوتاسیون یونی
طراحی آزمایش
یون روی
پساب صنعتی
فاطمه السادات
حسینیان
sadat_hoseinian@yahoo.com
1
دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
AUTHOR
مهدی
ایران نژاد
iranajad@aut.ac.ir
2
دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
امیررضا
آزادمهر
a_azadmehr@aut.ac.ir
3
دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
AUTHOR
[1] F. Fu, Q. Wang, Removal of heavy metal ions from wastewaters: a review, Journal of environmental management, 92(3) (2011) 407-418.
1
[2] S. Nicol, K. Galvin, M. Engel, Ion flotation-potential applications to mineral processing, Minerals Engineering, 5(10-12) (1992) 1259-1275.
2
[3] I. Langmuir, V.J. Schaefer, The effect of dissolved salts on insoluble monolayers, Journal of the American Chemical Society, 59(11) (1937) 2400-2414.
3
[4] F. Sebba, Ion flotation, Elsevier, 1962.
4
[5] H. Tomlinson, F. Sebba, Determination of surfactant ions by ion flotation, Analytica Chimica Acta, 27 (1962) 596-597.
5
[6] A. Hernández-Expósito, J. Chimenos, A. Fernández, O. Font, X. Querol, P. Coca, F.G. Peña, Ion flotation of germanium from fly ash aqueous leachates, Chemical Engineering Journal, 118(1) (2006) 69-75.
6
[7] A. Zouboulis, Silver recovery from aqueous streams using ion flotation, Minerals Engineering, 8(12) (1995) 1477-1488.
7
[8] M. Reyes, F. Patiño, F.J. Tavera, R. Escudero, I. Rivera, M. Pérez, Kinetics and recovery of xanthate-copper compounds by ion flotation techniques, Journal of the Mexican Chemical Society, 53(1) (2009) 15-22.
8
[9] K. Oikawa, Foam treatment of wastewater with N-monodecanoyl diethylenetriamine, Tohaku Kogyo Gijutsa Shikensho Hokoku, 7 (1976) 46-52.
9
[10] C.W. McDonald, O.A. Ogunkeye, Ion flotation of zinc using ethylhexadecyldim ethylammonium bromide, Microchemical Journal, 26(1) (1981) 80-85.
10
[11] G. Mal’tsev, S. Vershinin, Concentration and recovery of halide complexes of aluminum subgroup metals by ionic flotation, Theoretical Foundations of Chemical Engineering, 46(1) (2012) 63-71.
11
[12] Z. Liu, F.M. Doyle, Ion flotation of Co2+, Ni2+, and Cu2+ using dodecyldiethylenetriamine (Ddien), Langmuir, 25(16) (2009) 8927-8934.
12
[13] F.M. Doyle, Z. Liu, The effect of triethylenetetraamine (Trien) on the ion flotation of Cu2+ and Ni2+, Journal of colloid and interface science, 258(2) (2003) 396-403
13
[14] Z. Liu, F.M. Doyle, A thermodynamic approach to ion flotation. I. Kinetics of cupric ion flotation with alkylsulfates, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 178(1) (2001) 79-92.
14
[15] Z. Liu, F.M. Doyle, A thermodynamic approach to ion flotation. II. Metal ion selectivity in the SDS–Cu–Ca and SDS–Cu–Pb systems, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 178(1) (2001) 93-103.
15
[16] F.S. Hoseinian, Removal of Ni and Zn ions from Industrial Wastewaters by ion flotation, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran, 2013 (In Persian).
16
[17] H. Polat, D. Erdogan, Heavy metal removal from waste waters by ion flotation, Journal of Hazardous Materials, 148(1) (2007) 267-273.
17
[18] J. Rubio, M. Souza, R. Smith, Overview of flotation as a wastewater treatment technique, Minerals engineering, 15(3) (2002) 139-155
18
[19] J. Rubio, F. Tessele, Removal of heavy metal ions by adsorptive particulate flotation, Minerals Engineering, 10(7) (1997) 671-679
19
[20] I. Scorzelli, A. Fragomeni, M. Torem, Removal of cadmium from a liquid effluent by ion flotation, Minerals Engineering, 12(8) (1999) 905-917.
20
[21] C. McDonald, J. Jaganathan, Ion flotation of nickel using ethylhexadecyldimethylammonium bromide, Microchemical Journal, 27(2) (1982) 240-245.
21
[22] D.C. Montgomery, Design and analysis of experiments, John Wiley & Sons, 2017.
22
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی رفتار دالهای بتن آرمه تحت اثر انفجار
چکیده: وقوع انفجار ناشی از عوامل متعددی نظیر حوادث پیشبینی نشده و حوادثی نظیر حملههای تروریستی که امروزه در جوامع مختلف اتفاق میافتد. بررسی رفتار سازهها تحت اثر بارگذاری انفجاری را پر اهمیت میسازد. با توجه به کاربرد گسترده دالهای بتن مسلح، در این پژوهش به بررسی عددی رفتار دالهای بتن مسلح تحت اثر انفجار پرداخته شده است. با توجه به مشکل بودن و پرهزینه بودن آزمایشات انفجار، تحلیل عددی میتواند در کاهش تعداد آزمایشات و تفسیر بهتر نتایج کمک کند. برای حل عددی مدلهای دال بتنی از نرمافزار المان محدود الاس-داینا (LS-DYNA) که توانایی مدلسازی انفجار را داراست و همچنین دارای محدوده وسیعی از مدلهای مواد میباشد استفاده شده است. پارامترهای مورد بررسی ابعاد و شرایط تکیه گاهی، محل انفجار و میزان ماده منفجره و چگونگی آرماتور گذاری بوده است.نتایج بدست آمده نشان داد مدلهای مورد بررسی تحت انفجار نزدیک کاملا گسیخته شدهاند، با افزایش ضخامت، خیزی که توسط نمونهها تجربه شده است به شدت کاهش یافته و با وجود درصد آرماتور یکسان هرچه قطر آرماتورها کمتر و فاصله قرارگیری آنها نیز کمتر باشد دالها خیز کمتری را تجربه خواهند کرد و در صورتیکه درصد آرماتور به کار رفته در نمونههای شبیه سازی شده افزایش یابد خیز حداکثری که نمونههای شبیهسازی شده در شرایط یکسان تجربه کردهاند مقدار ناچیزی کاهش مییابد. همچنین تغییر شرایط تکیهگاهی از گیردار به ساده تاثیر بسزایی در گستردگی ایجاد ترک و تغییر سطح خرابی دالها دارد. البته افزایش طول دهانه تاثیر چندانی در افزایش سطح خرابی دالها نداشته است.
https://ceej.aut.ac.ir/article_966_4515c892eec72f3bc1d69c9dca5dde1a.pdf
2018-02-20
687
696
10.22060/ceej.2017.10559.4907
دال بتن مسلح
مدل سازی عددی
بارگذاری انفجاری
ترک خوردگی LS-DYNA
حسین
سیف اللهی
hossein22645@gmail.com
1
دانشکده عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران
AUTHOR
رضا
مرشد
morshed@yazd.ac.ir
2
دانشکده عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران
LEAD_AUTHOR
[1] T. Ngo, P. Mendis, A. Gupta, and J. Ramsay, "Blast Loading and Blast Effects on Structures –An Overview," EJSE Special Issue: Loading on Structures, 2007.
1
[2] H. L. Brode, "Numerical Solution of Spherical Blast Waves," Applied Physics, 1955
2
[3] A. G. Razaqpur, A. Tolba, and E. Contestabile, "Blast Loading Response of Reinforced Concrete Panels Reinforced with Externally Bonded GFRP Laminates," Composites: Part B, vol. 38, pp. 535-546, 2007.
3
[4] Y. S. Tai, T. L. Chu, H. T. Hu, and J. Y. Wu, "Dynamic Response of a Reinforced Concrete Slab subjected to Air Blast Load," Theoretical and Applied Fracture Mechanics, vol. 56, pp. 140-147, 2011.
4
[5] S. Yao, D. Zhang, X. Chen, F. Lu, and W. Wang, "Experimental and numerical study on the dynamic response of RC slabs under blast loading," Engineering Failure Analysis, vol. 66, pp. 120-129, 2016.
5
[6] LS-DYNA, LS-DYNA KEYWORD USER'S MANUAL Material Models, vol. III,. 2012.
6
[7] R. Augustsson and M. Harenstam, "Design of Reinforced Concrete Slab with Regard to Explosion," Master's Thesis, Department of Civil and Environmental Engineering, Chalmers University of Technology, Göteborg, Sweden, 2010.
7
[8] W. Chen, Hao, H., Chen, S., , "Numerical Analysis of Prestressed Reinforced Concrete Beam subjected to Blast Loading," Materials and Design, vol. 65, pp. 662-674, 2015.
8
[9] "LS-DYNA KEYWORD USER'S MANUAL Material Models," vol. II, 2012.
9
[10] K. Xu and Y. Lu, "Numerical Simulation Study of Spallation in Reinforced Concrete Plates subjected to Blast Loading," Computers & Structures, vol. 84, pp. 431-438, 2006.
10
[11] "LS-DYNA KEYWORD USER'S MANUAL," vol. I, 2012.
11
[12] X. Lin, Y. X. Zhang, and P. J. Hazell, "Modelling the Response of Reinforced Concrete Panels under Blast Loading," Materials and Design, vol. 56, pp. 620-628, 2014.
12
[13] S. Yao, D. Zhang, X. Chen, F. Lu, and W. Wang, "Experimental and numerical study on the dynamic response of RC slabs under blast loading," Engineering Failure Analysis, vol. 66, pp. 120-129, 2016.
13
ORIGINAL_ARTICLE
تاثیر پیوستگی المان مرزی فولادی با بتن بر رفتار دیوارهای برشی بتن آرمه
چکیده: دیوارهای سازهای به صورت گسترده در ساختمانها به عنوان عضو سازهای مهم استفاده میشوند تا مقاومت جانبی قابل توجه، سختی و ظرفیت تغییر شکل غیر الاستیک مورد نیاز در برابر زلزله را تامین کنند. در سالهای اخیر دیوارهای برشی مرکب با المان مرزی فولادی، در مناطق با لرزه خیزی بالا مورد استفاده قرار گرفته است. ضوابط طراحی این دیوارها در آیین نامههای معتبر دنیا شامل تعدادی راهنمای آیین نامه طراحی و الزامات میباشد. با این وجود مروری بر تحقیقات گذشته نشان میدهد مطالعات بر روی رفتار این دیوارها در اکثر موارد به حالتی محدود میشود که انتهای ستونهای مرزی دیوار کاملاً در فونداسیون مدفون شده و المانهای مرزی دیوار غیر پیوسته میباشد و ستونهای مرزی فولادی از طریق صفحه ستون و بولت به فونداسیون متصل شده اند، مقایسه میگردد تا برخی مفروضات طراحان سازه در طراحی این دیوارها ارزیابی گردد. ابتدا مدلسازی نمونه های معیار به روش اجزاء محدود انجام شده و درستی نتایج آن با نمونههای آزمایشگاهی مورد اعتبارسنجی قرار گرفته است. در این تحقیق از روش آنالیز اجزای محدود غیرخطی بتن آرمه و مدل رفتاری پلاستیسیته آسیب برای مدلسازی رفتار بتن استفاده شده است. نتایج این مطالعه نشان میدهد پیوستگی المانهای مرزی دیوار باعث بهبود رفتار دیوار برشی مرکب میگردد. ضمن آن که این تاثیر با افزایش تعداد طبقات دیوار بیشتر میشود.
https://ceej.aut.ac.ir/article_880_6740711b3121b52f4301ae232b785557.pdf
2018-02-20
697
706
10.22060/ceej.2016.10903.4948
دیوار برشی بتن آرمه
ستون مرزی فولادی
پیوستگی المان مرزی
مدل پلاستیسیته آسیب
آنالیز اجزای محدود
احسان
دهقانی
dehghani@qom.ac.ir
1
دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران
LEAD_AUTHOR
سید مهدی
علامه نجفی
allameh.najafy@gmail.com
2
دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران
AUTHOR
سید علی
علامه نجفی
sa.najafi@stu.qom.ac.ir
3
دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران
AUTHOR
[1] D. Dan, A. Fabian, V. Stoian, Theoretical and experimental study on composite steel–concrete shear walls with vertical steel encased profiles, Journal of Constructional Steel Research, 67(5) (2011) 800-813.
1
[2] A. AISC, AISC 341-10, Seismic Provisions for Structural Steel Buildings, Chicago, IL: American Institute of Steel Construction, (2010).
2
[3] C. EuroCode, 8: Design Provisions for Earthquake Resistance-Part 1: General Rules, Seismic Actions and Rules for Buildings, Brussels: European Committee for Standardization, (2004).
3
[4] 高层, 土结 , 构技 , 术规程 , JGJ 3—2010, in, 北, 2010.
4
[5] X. Ji, J. Qian, Z. Jiang, Seismic behavior of steel tube-reinforced concrete composite walls, in: Steel & Composite Structures. In: Proceedings of the 4-th international conference, 2010, pp. 185-190.
5
[6] K.A. Hossain, H. Wright, Experimental and theoretical behaviour of composite walling under in-plane shear, Journal of Constructional Steel Research, 60(1) (2004) 59-83.
6
[7] X. Ji, Y. Sun, J. Qian, X. Lu, Seismic behavior and modeling of steel reinforced concrete (SRC) walls, Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 44(6) (2015) 955-972.
7
[8] X. Lu, J. Yang, Seismic behavior of T-shaped steel reinforced concrete shear walls in tall buildings under cyclic loading, The Structural Design of Tall and Special Buildings, 24(2) (2015) 141-157.
8
[9] J. Qian, Z. Jiang, X. Ji, Behavior of steel tube-reinforced concrete composite walls subjected to high axial force and cyclic loading, Engineering Structures, 36 (2012) 173-184.
9
[10] L. Han, Z. Tao, W. Wang, Advanced composite and mixed structures-testing, theory and design approach, China Science Press, (2009).
10
[11] H. Xia, J. Liu, Application and structural analysis of shear wall connected with rectangular concrete-filled steel tube columns, Building Structure, 35(1) (2005) 16-18.
11
[12] F. Esaki, M. Ono, Effect of loading rate on mechanical behavior of SRC shearwalls, Steel and composite structures, 1(2) (2001) 201-212.
12
[13] X. Tong, J.F. Hajjar, A.E. Schultz, C.K. Shield, Cyclic behavior of steel frame structures with composite reinforced concrete infill walls and partially-restrained connections, Journal of Constructional Steel Research, 61(4) (2005) 531-552.
13
[14] D. Mostofinejad, M.M. Anaei, Effect of confining of boundary elements of slender RC shear wall by FRP composites and stirrups, Engineering Structures, 41 (2012) 1-13.
14
[15] H. Ma, H. Zhang, Y. Zhai, Experimental Study on Seismic Performance of RC Shear Wall with High-Strength Rebars, in: International Efforts in Lifeline Earthquake Engineering, 2014, pp. 505-512.
15
[16] S. Altin, Y. Kopraman, M. Baran, Strengthening of RC walls using externally bonding of steel strips, Engineering Structures, 49 (2013) 686-695.
16
[17] P. Adebar, A.M. Ibrahim, M. Bryson, Test of high-rise core wall: effective stiffness for seismic analysis, ACI Structural Journal, 104(5) (2007) 549.
17
[18] H. Hibbitt, B. Karlsson, P. Sorensen, Abaqus analysis user’s manual version 6.10, Dassault Systèmes Simulia Corp.: Providence, RI, USA, (2011).
18
[19] V. Abaqus, 6.5. 1, User Manual, 4 (2005).
19
[20] J. Lubliner, J. Oliver, S. Oller, E. Onate, A plastic-damage model for concrete, International Journal of solids and structures, 25(3) (1989) 299-326.
20
[21] J. Lee, G.L. Fenves, Plastic-damage model for cyclic loading of concrete structures, Journal of engineering mechanics, 124(8) (1998) 892-900.
21
[22] A. Committee, A.C. Institute, I.O.f. Standardization, Building code requirements for structural concrete (ACI 318-08) and commentary, in, American Concrete Institute, 2008.
22
[23] F.-Y. Liao, L.-H. Han, Z. Tao, Performance of reinforced concrete shear walls with steel reinforced concrete boundary columns, Engineering structures, 44 (2012) 186-209.
23
[24] M. Attard, S. Setunge, Stress-strain relationship of confined and unconfined concrete, Materials Journal, 93(5) (1996) 432-442.
24
[25] A. Hillerborg, M. Modéer, P.-E. Petersson, Analysis of crack formation and crack growth in concrete by means of fracture mechanics and finite elements, Cement and concrete research, 6(6) (1976) 773-781.
25
[26] I.S. Code, Iranian code of practice for seismic resistant design of buildings, Standard, (2005).
26
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی اثر میراگرهای جدارنازک آکاردئونی در کاهش پاسخ قابها تحت بار انفجاری
انفجارها میتوانند سبب خرابی پیشرونده و یا خرابی کامل در سازه گردند. در حالی که طراحی سازهها برای انفجارهای بزرگ ممکن است گران و غیرعملی باشد، لذا می توان با بهرهگیری از انواع مستهلک کنندهها سبب افزایش مقاومت انفجاری سازه گردید.هدف از این تحقیق ارزیابی رفتار قابهای فولادی مجهز به میراگرهای فلزی آکاردئونی در برابر بار انفجاری می باشد. به منظور بررسی اثر میراگر، یک بار قاب بدون میراگر و بار دیگر قاب مجهز به میراگر تحت اثر بار انفجار مورد مطالعه قرار گرفته است. قابهای فولادی مورد مطالعه، قابهای تک دهانه ای با ارتفاع های مختلف )یک و چهار طبقه( می باشند و تحت اثر دو نوع بار انفجاری با مقادیر مختلف قرار گرفته اند. برای این منظور تحلیلهای دینامیکی غیرخطی روی قابهای مختلف مورد بررسی، صورت گرفته است. برای تحلیل از نرم افزار ABAQUS استفاده شده است. این پژوهش نشان میدهد که استفاده ازمیراگر های جدار نازک آکاردئونی، بهویژه در انفجارهای بزرگ تا حد زیادی جابجایی کلی قاب را بهبود میبخشد. به طوری که در قاب یک طبقه بیشترین کاهش برای سر ستون سمت انفجار (در انفجا 36kg/cm2)، 98% بوده است. این میزان کاهش برای میانه ستون 21٪ میباشد و در قاب چهار طبقه بیشترین کاهش برای تراز سقف چهارم ،64٪ بوده است. این میزان برای تراز سقف سوم 55٪ میباشد.
https://ceej.aut.ac.ir/article_855_b7b445769f3dcdbd1e2757d9ed5a1260.pdf
2018-02-20
707
722
10.22060/ceej.2016.855
میراگر جدارنازک آکاردئونی
بارگذاری انفجار
تحلیل دینامیکی غیرخطی
پاسخ انفجاری
سازه های فولادی
علیرضا
میرزا گلتبار روشن
ar-goltabar@nit.ac.ir
1
گروه عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، مازندران، ایران
LEAD_AUTHOR
علی
ناصری
eng_alinaseri@yahoo.com
2
گروه عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، مازندران، ایران
AUTHOR
جابر
نصیری لاریمی
nasiria27@yahoo.com
3
دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات کرمانشان، کرمانشاه، ایران
AUTHOR
[1] Primary Draft for National Building Regulations 21th Topic. (Passive Defense), Sixth Edition ed., Building and Housing Research Center, 2009.
1
[2] Taylor, The propagation and decay of blast waves, The Scientific Papers of Sir Geoffrey Ingram Taylor, 3 (1939) 221-235.
2
[3] T. Ngo, P. Mendis, A. Gupta, J. Ramsay, Blast loading and blast effects on structures–an overview, Electronic Journal of Structural Engineering, 7(S1) (2007) 76-91.
3
[4] G. Langdon, S.C.K. Yuen, G. Nurick, Experimental and numerical studies on the response of quadrangular stiffened plates. Part II: localised blast loading, International Journal of Impact Engineering, 31(1) (2005) 85-111.
4
[5] H. Chen, J. Liew, Explosion and fire analysis of steel frames using mixed element approach, Journal of Engineering Mechanics, 131(6) (2005) 606-616.
5
[6] M. Motley, R. Plaut, Application of synthetic fiber ropes to reduce blast response of a portal frame, International Journal of Structural Stability and Dynamics, 6(04) (2006) 513-526.
6
[7] T. Krauthammer, Blast-resistant structural concrete and steel connections, International journal of impact engineering, 22(9-10) (1999) 887-910.
7
[8] T. Sabuwala, D. Linzell, T. Krauthammer, Finite element analysis of steel beam to column connections subjected to blast loads, International Journal of Impact Engineering, 31(7) (2005) 861-876.
8
[9] G. Daneshi, S. Hosseinipour, Grooves effect on crashworthiness characteristics of thin-walled tubes under axial compression, Materials & design, 23(7) (2002) 611-617.
9
[10] M. Motamedi, F. Nateghi-Elahi, Using Accordion Thin-Walled Tube as a Hysteretic Metallic Damper, in: 13 th World Conference on Earthquake Engineering, Vancouver, Canada, 2004.
10
[11] M. Motamedi, F. Nateghi-Elahi, M. Ziaeefar, Study of Energy Dissipation in Accordion Thin-Walled Tubes under Axial Cyclic Loads, Esteghlal, 25(1) (2006) 101-119.
11
[12] M. Motamedi, F. Nateghi-Elahi, M. Ziaeefar, Experimental Study of Application of Accordion Metallic Damper in Seismic Retrofitting of Steel Frames, 5th International Conference on Seismology & Earthquake Engineering (SEE5), Tehran, Iran, (2007).
12
[13] E. Izadi Zaman Abadi1, F. .Nateghi-Alahi, M. Motamedi, Comparison of Accordion Metallic Dampers with Filled Accordion Metallic Dampers Using Polymeric Foam under Axial Cyclic Loading, Modares Civil Engineering journal, 10(2) (2011) -.
13
[14] A. Astaneh-Asl, Progressive collapse prevention in new and existing buildings, in: Proc., 9th Arab Structural Engineering Conf., Abu Dhabi, UAE, Nov, 2003.
14
[15] N. Lam, P. Mendis, T. Ngo, Response spectrum solutions for blast loading, Electronic Journal of Structural Engineering, 4(4) (2004) 28-44.
15
[16] G. Langdon, A. Ozinsky, S.C.K. Yuen, The response of partially confined right circular stainless steel cylinders to internal air-blast loading, International Journal of Impact Engineering, 73 (2014) 1-14.
16
[17] C. Geretto, S.C.K. Yuen, G. Nurick, An experimental study of the effects of degrees of confinement on the response of square mild steel plates subjected to blast loading, International Journal of Impact Engineering, 79 (2015) 32-44.
17
[18] S.C.K. Yuen, G. Nurick, The Use of Tubular Structures as Cores for Sandwich Panels Subjected to Dynamic and Blast Loading: A Current “State of the Art”, in: Blast Mitigation, Springer, 2014, pp. 229-248.
18
[19] S. Reid, Plastic deformation mechanisms in axially compressed metal tubes used as impact energy absorbers, International Journal of Mechanical Sciences, 35(12) (1993) 1035-1052.
19
ORIGINAL_ARTICLE
ارائهی ضرایب بازتاب و بزرگنمایی تغییر مکان و مقایسه رفتار دینامیکی سازههای بلند با سیستم لولهای و سیستم مهاربند بازویی روی خاک انعطاف پذیر
چکیده: امروزه در سرتاسر دنیا دو سیستم سازهای لولهای و مهاربند بازویی به عنوان سیستمهای متعارف در ساختمانهای بلند، جهت تامین پایداری و سختی لازم در برابر نیروهای جاتبی کنترل تغییر مکان نسبی و لرزش، زلزله یا طوفانهای شدید شناخته شده است. از سوی دیگر با افزایش ارتفاع و تامین سختی جانبی مورد نیاز در اینگونه ساختمانها، اهمیت انعطاف پذیری خاک تکیه گاهی ساختمان و تغییر مکانهای ناشی از آن بیشتر میشود. هدف این مقاله مطالعه رفتار لرزهای ساختمانهای بلند با سیستمهای لولهای و مهاربند بازویی با یک یا دو کمربند محیطی براساس کنترل تغییر مکان جانبی روی خاکهای سخت و نرم است. برای این منظور طیف وسیعی از ساختمانهای 10 تا 50 طبقه فلزی با این دو سیستم سازهای مورد تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی قرار گرفته و حداکثر برش پایه و تغییر مکان جانبی بام آنها محاسبه میگردد. همچنین برای مقایسه بیشتر وزن فولاد مصرفی در دو سیستم مورد مقایسه قرار میگیرد و از طرفی نتیجه گرفته میشود که طیف طرح استاندارد 2800 در ساختمانهای بلند برای این دو سیستم دست بالا بوده و در مجموع سیستم لولهای اقتصادیتر از سیستم مهاربازویی سختی و مقاومت مورد نیاز را تامین میکند.
https://ceej.aut.ac.ir/article_913_fc404a9fda5127bb077bdf89af949386.pdf
2018-02-20
723
732
10.22060/ceej.2017.11307.5004
ساختمان های بلند
سیستم های لوله ای و مهار بند بازویی
خاک انعطاف پذیر
تحلیل دینامیکی
برش پایه و تغییر مکان جانبی
فرهاد
بهنام فر
farhad@cc.iut.ac.ir
1
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
LEAD_AUTHOR
امیرهومان
مهاجری
farhad167@yahoo.com
2
دانشگاه یزد، یزد، ایران
AUTHOR
[1] K.-S. Moon, J.J. Connor, J. E.Fernandez, Diagrid Structural Systems For Tall Buildings; Characteristics and Methodology for Preliminary design, Struct. Design Tall Spec. Buildings, 16 (2007) 205-230.
1
[2] F.R. Khan, N.R. Amin, Analysis and Design of Framed Tube Structures for Concrete Buildings, ACI, Pub, (1973) 39-60.
2
[3] R. Rahgozar, A. Ahmadi, O. Hosseini, M. Malekinejad, A simple mathematical model for static analysis of tall buildings with two outrigger-belt truss systems, International Journal of Structural Engineering and Mechanics, 40(1) (2011) 65-84.
3
[4] M. Malekinejad, R. Rahgozar, Free vibration analysis of tall buildings with outrigger-belt truss system, An International Journal of Earthquakes and Structures, 2(1) (2011) 89-107.
4
[5] M. Tajasem, Seismic performance of tubular tall structures., Islamic Azad University Yazd branch 2012.
5
[6] B.S. Taranath, Optimum belt truss locations for high-rise structures AISC Engineering Journal, 11(First Quarter) (1974) 18-21.
6
[7] B.S. Taranath, Stractural analysis and design of tall buildings in, McGraw-Hil, 1988, pp. 257-278.
7
[8] H. Kazemi Niakarani, F. Khoshnoudian, Seismic behavior of tall buildings and a solution for the shear lag phenomenon, in: National Congress of Civil Engineering, Mashhad University, 2011.
8
[9] P. Uniform Building Code, CA., in: International Conference of Building Officials, 1994.
9
[10] J.M.W. Brownjohn, T.-C. Pan, X.Y. Deng, Correlating dynamic characteristics from field measurements and numerical analysis of a high-rise building, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 29(4) (2000) 523-543.
10
[11] F.R. Khan, N.R. Amin, Optimal Design of Frame Tube Structures for Tall Concrete Buildings, Structural Engineering, 51(3) (1973) 85-92.
11
[12] A. Coull, B. Bose, Simplified Analysis of Frame – Tube Structures, J. struct. Div. , ASCE, , 101(11) (1975) 2223-2240.
12
[13] A. Kheiroddin, H. Jamshidi, Study of tubular resisting structural systems in tall buildings, in: National Conference on Structural Strengthening, Yazd, 2009.
13
[14] S.S. B., A. Cool, Analysis and Design of Tall Buildings, University of Mashhad Publications, 1997.
14
[15] A.H. Mohajeri, Base shear and roof displacement variation of tubular and outrigger-brace tall buildings on flexible base, University of Yazd, 2000.
15
[16] S.a.C.C.C.P. B. Taranath, , Group, 2012, Structural Analysis and Design of Tall Buildings, Taylor & Francis, 2012.
16
[17] R. Razani, M. Keivani, Effect of outrigger bracing on the behavior factor of steel structures, in: Fourth International Conference on Seismology and Earthquake Engineering, Tehran, 2004.
17
[18] D. Nimmy, R. Renjith, Analytical Investigation on the Performance of Tube-in-Tube Structures Subjected to Lateral Loads, International Journal of Technical Research and Applications, July-August 2016 284-288.
18
[19] G.W.M. HO, The Evolution of Outrigger System in Tall Buildings, International Journal of High-Rise Buildings, 5(1) (2016) 21-30.
19
[20] J.M.W. Brownjohn, T.C. Pan, Response of a tall building to long distance earthquakes, Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 30 (2001) 709–729
20
[21] M. Jami, Calculation of the design spectrum based on the seismic records of Khorasan province using the Newmark-Hall method, International Institute of Earthquake Engineering and Seismology, 1998.
21
[22] Standard 2800, Seismic Design Regulations for Buildings, in: Building and Housing Research Center, 2009.
22
ORIGINAL_ARTICLE
ظرفیت باربری و رفتار برشی تیرورقهای I-شکل خمیده در افق و اثر نقص اولیه در رفتار برشی آنها
چکیده: نیاز به هدایت روان و ایمن ترافیک و محدودیتهای ناشی از کمبود فضای شهری باعث تمایل چشمگیر طراحان به استفاده از پلهای خمیده فولادی شده است. این سازهها از لحاظ زیبایی نیز مورد پسند معماران و شهرسازان میباشند. در این مقاله، تیرورقهای دارای انحنای افقی مختلف با مشخصات و ابعاد واقعی توسط آییننامه AASHTO طراحی شده و به دو صورت تک-تیرورقی و داخل سیستم پل توسط نرمافزار اجزا محدود آباکوس مدلسازی و برای دستیابی به رفتار و ظرفیت برشی تیرورقها تحلیل شدهاند. هدف این تحقیق تبیین رفتار، مکانیزم زوال برشی و برآورد مقاومت برشی تیرورقها در سیستم پل و مقایسه آن با تک-تیرورقهای معادل با استفاده از تحلیل غیرخطی هندسی- مادی میباشد. نتایج نشان میدهد که رفتار برشی، مقاومت برشی نهایی و مقاومت کمانشی برشی تک-تیرورقها و سیستم پل مشابه یکدیگر بوده، ولی سختی الاستیک دو حالت مذکور، متفاوت میباشند. همچنین مدل تک-تیرورقی بدلیل عدم درنظر گرفتن سختی قایم قابهای عرضی و اندرکنش بین تیرورقها قادر به پیشبینی صحیح زوال برشی در برخی از پانلهای میانی تیرورقهای داخلی نیست. در این تحقیق همچنین اثر نقص اولیه هندسی در رفتار برشی تیرورقهای با انحنای مختلف مطالعه شده است. نتایج نشان میدهند که نقص اولیه تاثیری در مقاومت برشی نهایی تیرورقهای خمیده نداشته ولی باعث کاهش این مقاومت در تیرورقهای مستقیم میگردد. آییننامه AASHTO از تاثیر نقص اولیه در مقاومت برشی تیرورقها صرفنظر مینماید.
https://ceej.aut.ac.ir/article_409_045cd8ac9f4cae908eec59200cba4f05.pdf
2018-02-20
733
744
10.22060/ceej.2015.409
تیرورق فولادی
مکانیزم زوال برشی
پل خمیده فولادی
قاب عرضی
نقص اولیه
محمدمهدی
علی نیا
m.alinia@aut.ac.ir
1
دانشکده عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
مسعود
محمدزاده
masoud_mohammadzadeh87@yahoo.com
2
دانشکده عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
AUTHOR
[1] C.G. Salmon, J.G. Johnson, F.A. Malhas, Steel Structures: Design and Behavior; Emphasizing Load and Resistance Factor Design, Prentice hall, 2008.
1
[2] R.D. Ziemian, Guide to Stability Design Criteria for Metal Struct, John Wiley & Sons, 2010.
2
[3] AASHTO, Guide Specifications for Horizontally Curved Highway Bridges, in, American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington DC, 1980.
3
[4] Guidelines for the Design of Horizontally Curved Girder Bridges (Draft), in, Hanshin Expressway Public Corporation and Steel Structure Study Committee, Japan, 1988.
4
[5] AASHTO, LRFD Bridge Design Specifications, in, American Association of State Highway and Transportation Officials, Washington DC, 2004.
5
[6] J. Mozer, R. Ohlson, C.G. Culver, Horizontally Curved Highway Bridges: Stability of Curved Plate Girders, Technical Report, Carnegie-Mellon University, Pittsburgh, 1971.
6
[7] H. Nakai, T. Kitada, R. Ohminami, K. Fukumoto, Experimental Study on Shear Strength of Horizontally Curved Plate Girders, Japan Society of Civil Engineers, 1984(350) (1984) 281-290.
7
[8] N.E. Shanmugam, M. Mahendrakumar, V. Thevendran, Ultimate Load Behavior Of Horizontally Curved Plate Girders, Journal of Constructional Steel Research, 59(4) (2003) 509-529.
8
[9] S.K. Jung, D.W. White, Shear Strength Of Horizontally Curved Steel I- Girders – Finite Element Analysis Studies, Journal of Constructional Steel Research, 62(4) (2006) 329-342.
9
[10] Abaqus 6.13, Hibbitt, Karlsson & Sorensen Inc, 2013.
10
[11] A. Zureick, D.W. White, N. Phoawanich, J. Park, Shear Strength of Horizontally Curved Steel I-Girders — Experimental Tests, Technical Report, No.02-4, Federal Highway Administration, Washington, 2002.
11
[12] J.L. Hartmann, An Experimental Investigation of the Flexural Resistance of Horizontally Curved Steel I-Girder Systems, University of Maryland, College Park, 2005.
12
[13] D.G. Linzell, Studies of a Full-Scale Horizontally Curved Steel l-Girder Bridge System Under Self- Weight, Georgia Institute of Technology, Atlanta, 1999.
13
[14] D.W. White, A.H. Zureick, N. Phoawanich, S.-K. Jung, Development of Unified Equations for Design of Curved and Straight Steel Bridge I Girders, Technical Report, American Iron and Steel Institute, Federal Highway Administration, Atlanta, 2001.
14
[15] J.S. Davidson, M.A. Keller, C.H. Yoo, Cross-Frame Spacing and Parametric Effects in Horizontally Curved I- Girder Bridges, Journal of Structural Engineering, 122(9) (1996) 1089- 1096.
15
[16] M.M. Alinia, M. Shakiba, H.R. Habashi, Shear Failure Characteristics of Steel Plate Girders, Thin-Walled Structures, 47(12) (2009) 1498-1506.
16
[17] M.M. Alinia, A. Gheitasi, M. Shakiba, Post buckling and ultimate state of stress in steel plate girders, Thin-Walled Structures, 49(4) (2010) 455-464
17
ORIGINAL_ARTICLE
مدلسازی اجزا محدود و مقایسه آزمایشگاهی تیرهای بتن مسلح دارای آلیاژهای حافظهدار شکلی تحت بار سیکلی
چکیده: آلیاژهای حافظهدار شکلی، نوعی از مصالح هوشمند فلزی میباشند که عملکرد مکانیکی و حرارتی منحصر به فرد آنها، همچون قابلیت بازگشت به شکل اولیه (رفتار حافظهداری شکلی) و توانایی بازیابی کرنشهای بزرگ (رفتار فوق ارتجاعی)، سبب شده است تا اخیرا کاربردهای وسیعی در صنایع گوناگون از جمله در مهندسی عمران، پیدا کنند. عملکرد فوق ارتجاعی این آلیاژها سبب میشود که آنها با قرار گرفتن تحت سیکلهای بارگذاری و باربرداری و حتی پس از عبور از حد تسلیم، کرنش پسماند ناچیزی از خود برجای بگذارند. این ویژگی در واقع سبب ایجاد نیروهای بازسازی کنندهای در سازه میشود، به طوریکه در اعضای بتن مسلح، امکان بسته شدن ترکهای به وقوع پیوسته در بتن نواحی کششی نیز فراهم میگردد، چنین ویژگی برای اعضای نواحی زلزلهخیز بسیار با اهمیت است. در این مقاله به مدلسازی اجزا محدود و صحتسنجی رفتار تیرهای بتن مسلح دارای آلیاژهای حافظهدار شکلی، پرداخته شده است. به این منظور ابتدا مدل المان محدود سه تیر بتن مسلح با اضافه کردن سیمهای نایتینول در ناحیه کششی تیر، در نرمافزار انسیس ساخته شد، سپس تیرها تحت اثر بارگذاری سیکلی قرارگرفته و نمودار هیسترزیس آنها با تیرهای مشابه آزمایشگاهی موجود مورد مقایسه قرار گرفته است. بررسی نتایج حاصل از آنالیز عددی نشان میدهد که، افزودن سیمهای نایتینول در ناحیه کششی تیر، سبب افزایش ظرفیت باربری و شکلپذیری و کاهش قابل ملاحظه تغییرمکان پسماند عضو میگردد.
https://ceej.aut.ac.ir/article_892_14cfeca8da6dcc1c3e39e62e2e0f83a9.pdf
2018-02-20
745
754
10.22060/ceej.2017.11300.5001
آلیاژهای حافظهدار شکلی
رفتار فوق ارتجاعی
تیر بتن مسلح
سیم نایتینول
تغییرمکان پسماند
علی اکبر
مقصودی
maghsoudi.a.a@uk.ac.ir
1
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
LEAD_AUTHOR
محمد
مقصودی
maghsoudi_mohammad@yahoo.com
2
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
AUTHOR
هما
حقیقی
homa.civil7088@gmail.com
3
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
AUTHOR
[1] G. Songa, N. Maa, and H.N. Lib, Applications of shape memory alloys in civil structures, Engineering Structures, 28 (2006) 1266–1274.
1
[2] A. Motahari, Applications of shape memory alloys in different modes for the control of inactive structures, Phd thesis, Tehran University, 2007 (In Persian).
2
[3] L. Janke, C. Czaderski, and M. Motavalli, Applications of shape memory alloys in civil engineering structures - Overview, limits and new ideas, Materials and Structures, 38 (2005) 578-592.
3
[4] R. Desroches, and B. Smith, Shape memory alloys in seismic resistant design and retrofit: a critical review of their potential and limitations, Journal of Earthquake Engineering, 17 (2003) 1-15.
4
[5] H. Li, Z.q. Liub, and J.p. Ou, Experimental study of a simple reinforced concrete beam temporarily strengthened by SMA wires followed by permanent strengthening with CFRP plates, Engineering Structures, 30 (2008) 716–723.
5
[6] A. Abdulridha, D. Palermo, S. Foo, Behavior and modeling of superelastic shape memory alloy reinforced concrete beams, Engineering Structures, 49 (2013) 893-904.
6
[7] ANSYS, ANSYS User’s Manual, V15.0, 2015.
7
[8] D. Fugazza, Shape memory alloy diveces in earthquake engineering: mechanical properties, constitutive modeling and numerical simulations, Master thesis, Istituto University, ROSE School, 2003.
8
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی پارامتریک عدم قطعیت در شاخص اعتماد سازههای قاب خمشی بتنی با استفاده از تحلیل دینامیکی افزایشی
چکیده: در سالهای اخیر طراحی سازهها بر اساس تئوری قابلیت اطمینان توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. محققین روشهای متفاوتی برای محاسبه شاخص اعتماد ارائه دادهاند که هر کدام از نظر فرضیات، سادگی و یا دقت متفاوت هستند. با توجه به تنوع روشهای موجود لازم است اثرات عدم قطعیت در هر روش به نحو مناسبی در نظر گرفته شود. در این پژوهش به کمک تئوری قابلیت اطمینان عدم قطعیت های ناشی از روشهای انتخاب رکورد، در نظر گرفتن اثرات فروریزش در توزیعهای آماری، روشهای تخمین نیاز و ظرفیت لرزه ای و در نظر گرفتن عدم قطعیت های مبانی، بر ایمنی عملکردلرزه ای سازههای بتن آرمه در سطوح عملکردی بهره برداری، بهره برداری بی وقفه، ایمنی جانی و آستانه ی فروریزش بررسی می شود. نتایج نشان میدهد که در نظر گرفتن عدم قطعیت ناشی از روشهای انتخاب رکورد بر نتایج شاخص اعتماد سازهها تاثیر قابل ملاحظه دارد. همچنین در سطح عملکردی آستانهی فروریزش، در نظر گرفتن اثرات فروریزش بر مقادیر شاخص اعتماد سازهها ضروری به نظر میرسد.
https://ceej.aut.ac.ir/article_707_dc938c8b497c0e9215628a41bc7822a9.pdf
2018-02-20
755
768
10.22060/ceej.2016.707
عدم قطعیت
قابلیت اطمینان
تحلیل دینامیکی افزایشی
طیف میانگین شرطی
سازه بتنآرمه
آزاد
یزدانی
a.yazdani@uok.ac.ir
1
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران
LEAD_AUTHOR
امین
محرابی مقدم
a.mehrabi8@gmail.com
2
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران
AUTHOR
محمدصادق
شهیدزاده
m.shahidzadeh@gmail.com
3
دانشکده مهندسی، دانشگاه صنعتی خاتم الانبیاء بهبهان، بهبهان، ایران
AUTHOR
[1] FEMA, 273: NEHRP Guidelines for the seismic rehabilitation of buildings, Federal Emergency Management Agency, (1997).
1
[2] A.H.-S. Ang, W.H.-C. Tang, Probability Concepts in Engineering Planning and Design: Volume II---Decision, Risk and Reliability, John Wiley & Sons Inc, 1984.
2
[3] S.-Y. Yun, R.O. Hamburger, C.A. Cornell, D.A. Foutch, Seismic Performance Evaluation for Steel Moment Frames, Journal of Structural Engineering, 128(4) (2002) 534-545.
3
[4] M. Stoica, R.A. Medina, R.H. McCuen, Improved probabilistic quantification of drift demands for seismic evaluation, Structural Safety, 29(2) (2007) 132-145.
4
[5] A. Yazdani, P. Zargar, Reliability Index Evaluation of MRF Steel Structures Designed According to Iranian Code, Civil Engineering, 31.2(1.2) (2015) 83-90 (In Persian).
5
[6] R. Hamburger, Performance-based seismic engineering: The next generation of structural engineering practice, EQE Summary Report, (1996).
6
[7] M. Dolšek, Simplified method for seismic risk assessment of buildings with consideration of aleatory and epistemic uncertainty, Structure and Infrastructure Engineering, (2011) 1-15.
7
[8] M. Banazadeh, S.A. Jalali, Probabilistic Seismic Demand Assessment of Steel Moment Frames with Sideplate Connections, Amirkabir Journal of Civil and Environmental Engineering, 44(2) (2013) 47-64 (In Persian).
8
[9] M. Banazadeh, S.E. Fereshtehnejad, Probabilistic Assessment of Collapse Limit- State in Steel Frames by Simulating Failure Modes Using Bayesian Probability Network, Amirkabir Journal of Civil and Environmental Engineering, 45(2) (2013) 83-96 (In Persian).
9
[10] M. Lotfollahi, M. Banazadeh, M.M. Alinia, Application of system reliability-based assessment for collapse fragility of braced moment-resisting frames, The Structural Design of Tall and Special Buildings, 24(11) (2015) 757-778.
10
[11] M. Shokrabadi, M. Banazadeh, M. Shokrabadi, A. Mellati, Assessment of seismic risks in code conforming reinforced concrete frames, Engineering Structures, 98 (2015) 14-28.
11
[12] NBRI, Topic 6: Loads on Buildings (Revision 3), 2013 (In Persian).
12
[13] NBRI, Topic 9: Design and Construction of RC Buildings (Revision 4), 2013 (In Persian).
13
[14] BHRC, Earthquake Resistant Design of Buildings: Standard 2800 (Revision 4), 2014 (In Persian).
14
[15] C.A. Cornell, F. Jalayer, R.O. Hamburger, D.A. Foutch, Probabilistic Basis for 2000 SAC Federal Emergency Management Agency Steel Moment Frame Guidelines, Journal of Structural Engineering, 128(4) (2002) 526-533.
15
[16] J.R. Benjamin, C.A. Cornell, Probability, statistics, and decision for civil engineers, Courier Corporation, 2014.
16
[17] F. Jalayer, C.A. Cornell, A technical framework for probability-based demand and capacity factor (DCFD) seismic formats., Report No. RMS-43, Stanford University, 2003.
17
[18] N. Shome, C.A. Cornell, Probabilistic seismic demand analysis of nonlinear structures, Report No. RMS-35, Stanford University, 1999.
18
[19] FEMA, Recommended seismic design criteria for new steel moment frame buildings; Rep. No. FEMA-350, Prepare by SAC Joint Venture for FEMA, Washington, 2000.
19
[20] F. Jalayer, C.A. Cornell, Alternative non-linear demand estimation methods for probability-based seismic assessments, Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 38(8) (2009) 951-972.
20
[21] P. Tothong, C.A. Cornell, Structural performance assessment under near-source pulse-like ground motions using advanced ground motion intensity measures, Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 37(7) (2008) 1013-1037.
21
[22] J.W. Baker, C. Allin Cornell, Spectral shape, epsilon and record selection, Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 35(9) (2006) 1077-1095.
22
[23] L.S. Burks, J.W. Baker, Occurrence of negative epsilon in seismic hazard analysis deaggregation, and its impact on target spectra computation, Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 41(8) (2012) 1241-1256.
23
[24] J.W. Baker, C. Allin Cornell, A vector-valued ground motion intensity measure consisting of spectral acceleration and epsilon, Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 34(10) (2005) 1193-1217.
24
[25] A. Yazdani, A. Shahpari, M.R. Salimi, The Use of Monte-Carlo Simulations in Seismic Hazard Analysis at Tehran and Surrounding Areas, IJE TRANSACTIONS C: Aspects, 25(2) (2012) 165-171.
25
[26] A. Yazdani, M.S. Abdi, Stochastic Modeling of Earthquake Scenarios in Greater Tehran, Journal of Earthquake Engineering, 15(2) (2011) 321-337.
26
[27] A.M. Reinhorn, S.K. Kunnath, R. Valles-Mattox, IDARC2D Version 7.0: A computer program for the inelastic damage analysis of reinforced concrete buildings, State University of New York at Buffalo, (1998).
27
[28] ISO-2394, General principles on reliability for structures, 2nd ed., Geneve, Switzerland, 1998.
28
ORIGINAL_ARTICLE
کنترل فازی هم تکاملی همکار میراگر سیال مغناطیسی برای کاهش خسارت سازه
چکیده: در این مقاله کاهش خسارت سازهها در مقابل زلزله به روش کنترل نیمه فعال میراگر سیال مغناطیسی مورد بررسی قرار گرفته است. الگوریتم کنترل فازی از روشهای کنترل هوشمند است که در مقابل روشهای کنترل کلاسیک، از توانمندیهایی نظیر قابلیت پرداختن به مسائل غیرخطی، انطباق پذیری و استقامت نسبت به خطاها و عدم قطعیت برخوردار است. اما به دلیل عدم یادگیری کنترل کننده فازی از ترکیب آن با الگوریتم ژنتیک بهره برده میشود که این ترکیب در برخی موارد با مشکلاتی همچون همگرایی زودهنگام حول هدف نادرست رنج میبرد.بنابراین در این پژوهش به معرفی و طرح کنترل کننده فازی هم تکاملی همکار پرداخته میشود که در آن پارامترهای توابع عضویت و قوانین در دو گونه جدا از هم جستجو میگردد. برای ارزیابی و مقایسه این کنترل کننده با برخی کنترل کنندههای دیگر، این روشها بر روی میراگر سیال مغناطیسی در یک سازه مرجع سه طبقه در مقابل زلزلههای مختلف به کار گرفته شده و نتایج آنها مقایسه گردیده اند. نتایج بدست آمده نشان دهنده عملکرد مطلوبتر کنترل کننده فازی هم تکاملی همکار نسبت به سایر کنترل کنندههای دیگر بوده که توانسته خسارت در سازه را در زلزلههای مختلف به طور متوسط 79 درصد کاهش دهد.
https://ceej.aut.ac.ir/article_1044_f39e5ecae972277ebf2f731e488e2f08.pdf
2018-02-20
769
778
10.22060/ceej.2017.11240.4992
کنترل نیمه فعال
میراگر سیال مغناطیسی
کنترل فازی
الگوریتم ژنتیک
فازی هم تکاملی همکار
حسین
اکرمی زاده
hosseinakramizadeh@gmail.com
1
دانشکده مهندسی عمران، دانشکده مهندسی دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
AUTHOR
سید مهدی
زهرایی
mzahrai@ut.ac.ir
2
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تهران، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
مسعود
بزرگوار
masoud_bozorgvar@yahoo.com
3
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک، اراک، ایران
AUTHOR
[1] G.W. Housner, L.A. Bergman, T.K. Caughey, A.G. Chassiakos, R.O. Claus, S.F. Masri, R.E. Skelton, T. Soong, B. Spencer, J.T. Yao, Structural control: past, present, and future, Journal of engineering mechanics, 123(9) (1997) 897-971.
1
[2] C.H. Loh, L. Wu, P. Lin, Displacement control of isolated structures with semiactive control devices, Structural Control and Health Monitoring, 10(2) (2003) 77-100.
2
[3] B. Samali, M. Al-Dawod, Performance of a five-storey benchmark model using an active tuned mass damper and a fuzzy controller, Engineering Structures, 25(13) (2003) 1597-1610.
3
[4] M. Al-Dawod, B. Samali, K. Kwok, F. Naghdy, Fuzzy controller for seismically excited nonlinear buildings, Journal of Engineering Mechanics, 130(4) (2004) 407-415.
4
[5] B. Samali, M. Al-Dawod, K.C. Kwok, F. Naghdy, Active control of cross wind response of 76-story tall building using a fuzzy controller, Journal of engineering mechanics, 130(4) (2004) 492-498.
5
[6] D.G. Reigles, M.D. Symans, Supervisory fuzzy control of a base-isolated benchmark building utilizing a neuro-fuzzy model of controllable fluid viscous dampers, Structural Control and Health Monitoring, 13(2-3) (2006) 724-747.
6
[7] S. Pourzeynali, H. Lavasani, A. Modarayi, Active control of high rise building structures using fuzzy logic and genetic algorithms, Engineering Structures, 29(3) (2007) 346-357.
7
[8] A. Khajekaramodin, Earthquake damage control of structures using genetic fuzzy algorithms, Ferdowsi University, 2010 (In persian:کرم الدین، عباس، " کنترل خسارت سازه ها در برابر زلزله به روش ژنتیک فازی"، رساله دکتری، دانشگاه فردوسی مشهد 1388)).
8
[9] Karamodin, Irani, Baghban, The effect of fuzzy controller on reducing the damage to structures, in: Sixth National Congress on Civil Engineering, 2011 (In persian: کرم الدین، عباس، ایرانی، فریدون، باغبان خیابانی، امیر، " اثر کنترل کننده فازی بر کاهش میزان خسارت سازه ها"، ششمین کنگره ملی مهندسی عمران، 1390
9
[10] M.E. Uz, M.N. Hadi, Optimal design of semi active control for adjacent buildings connected by MR damper based on integrated fuzzy logic and multi-objective genetic algorithm, Engineering Structures, 69 (2014) 135-148.
10
[11] T.J. Ross, Fuzzy Logic with Engineering Applications, (2004).
11
[12] C. Oscar, H. Francisco, H. Frank, Genetic Fuzzy Systems: Evolutionary tuning and learning of fuzzy knowledge bases, World Scientific, 2001.
12
[13] Z.-S. Huang, C. Wu, D.-S. Hsu, Semi-active fuzzy control of mr damper on structures by genetic algorithm, Journal of Mechanics, 25(1) (2009) N1-N6.
13
[14] M.R. Elhami, C. Daneshdoost, D. Madady, Semi-active Control of Structure Vibrations with MR Damper Using Fuzzy Control System (FLC) and Optimization through Genetic Algorithm (GA), in: Advances in computer, communication, control and automation, Springer, 2011, pp. 583-590.
14
[15] C.A. Pena-Reyes, M. Sipper, Fuzzy CoCo: A cooperative-coevolutionary approach to fuzzy modeling, IEEE Transactions on fuzzy systems, 9(5) (2001) 727-737.
15
[16] M.A. Potter, The design and analysis of a computational model of cooperative coevolution, Citeseer, 1997.
16
[17] M.A. Potter, K.A.D. Jong, Cooperative coevolution: An architecture for evolving coadapted subcomponents, Evolutionary computation, 8(1) (2000) 1-29.
17
[18] M.S. Williams, R.G. Sexsmith, Seismic damage indices for concrete structures: a state-of-the-art review, Earthquake spectra, 11(2) (1995) 319-349.
18
[19] Y. Ohtori, R. Christenson, B. Spencer Jr, S. Dyke, Benchmark control problems for seismically excited nonlinear buildings, Journal of Engineering Mechanics, 130(4) (2004) 366-385.
19
[20] S. Dyke, B. Spencer Jr, M. Sain, J. Carlson, Modeling and control of magnetorheological dampers for seismic response reduction, Smart materials and structures, 5(5) (1996) 565.
20
[21] G. Yang, B. Spencer Jr, J. Carlson, M. Sain, Large-scale MR fluid dampers: modeling and dynamic performance considerations, Engineering structures, 24(3) (2002) 309-323.
21
ORIGINAL_ARTICLE
بهبود نتایج سنجش و آنالیز تراکم مخلوط آسفالتی حاصل از پردازش تصاویر سیتیاسکن با استفاده از آستانه فازی
چکیده: تراکم، ازجمله مهمترین عوامل مؤثر بر عملکرد مخلوط آسفالتی است که تأثیر بسزایی بر ارزیابی مقاومت و عمر روسازی دارد. در حال حاضر مطالعات متعددی بر روی تصاویر سیتی اسکن مخلوطهای آسفالتی انجام شده است؛ اما به دلیل ماهیت مبهم در لبه سنگدانهها، پردازش این بخش از تصاویر با خطا بالایی انجام شده است. روشهای آستانه گذاری ثابت و داینامیک که توسط مطالعات گذشته مطرح شده است نیز نتوانسته است این ابهام را رفع نماید. هدف از ارائه این مقاله بکار گیری مدل آستانه گذاری فازی بر اساس تفکیک اجزا و تحلیل تراکم مخلوط آسفالتی است. خروجی این روش میتواند سبب افزایش دقت جداسازی و سنجش بهتر تراکم مخلوط آسفالتی گردد. مقایسه روش فازی پیشنهادی با نتایج آستانه ثابت و دینامیک نشان میدهد، روش آستانه گذاری فازی نسبت به روشهای ثابت و داینامیک دارای خطا کمتری بوده است، به طوری که تراکم مخلوط آسفالتی را با خطای کمتر از 2% تشخیص میدهد.
https://ceej.aut.ac.ir/article_914_927c711697011208ccacf301d3ed660d.pdf
2018-02-20
779
790
10.22060/ceej.2017.10552.4983
تراکم آسفالت
خواص حجمی
پردازش تصویر
سیتیاسکن
منطق فازی
فریدون
مقدس نژاد
moghadas@aut.ac.ir
1
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
محمدمهدی
مخملباف
makhmalbaf@aut.ac.ir
2
گروه مشاوران جوان شهرداری مشهد، مشهد، ایران
AUTHOR
حمزه
ذاکری
hamzeh_zakeri@yahoo.com
3
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
AUTHOR
[1] H. Wang, P. Hao, Numerical Simulation of Indirect Tensile Test Based on the Microstructure of Asphalt Mixture, Journal of Materials in Civil Engineering, 23 (2011) 21-29.
1
[2] K.H. Moon, A. Cannone Falchetto, J.H. Jeong, Microstructural analysis of asphalt mixtures using digital image processing techniques, Canadian Journal of Civil Engineering, 41(1) (2014) 74-86.
2
[3] H.M. Zelelew, A.T. Papagiannakis, A volumetrics thresholding algorithm for processing asphalt concrete X-ray CT images, International Journal of Pavement Engineering, 12(6) (2011) 543-551.
3
[4] H.M. Zelelew, A.T. Papagiannakis, E. Masad, Application of Digital Image Processing Techniques for Asphalt Concrete Mixture Images, in: International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics (IACMAG) Goa, India 2008.
4
[5] H. Zelelew, E. Mahmoud, A.T. Papagiannakis, Micromechanical Simulation of the Permanent Deformation Properties of Asphalt Concrete Mixtures, in: Multi-Scale Modeling and Characterization of Infrastructure Materials, Springer Netherlands, 2013, pp. 421-432.
5
[6] H.m. Zelelew, Simulation of the permanent deformation of asphalt concrete mixtures using discrete element method(DEM) Washington State university, Washington 2008.
6
[7] F. Moghadas Nejad, F. Zare motekhases , H. Zakeri, New Representation of Asphalt Compaction Using an Image Processing Algorithm, in: The third international reliability engineering conference, Tehran, 2014.
7
[8] F. Moghadas Nejad, F. Zare motekhases, H. Zakeri , A. Mehrabi An Image Processing Approach to Asphalt Concrete Feature Extraction, Journal of Industrial and Intelligent Information, 3(1) (2015) 54-60.
8
[9] T. Yang, J.P. Ignizio, H.-j. Kim, Fuzzy programming with Nonlinear membership functions: Piecewise linear approximation, Fuzzy Sets and Systems, 41(1) (1991) 39-53.
9
[10] I.l. Al-Qadi, Z. Leng , A. Larkin, In-place hot mix asphalt density estimation using ground penetrating radar and 3-d finite element analyses, Illinois University of illinois at urbana-champaign advanced transportation research and engineering laboratory (atrel), 2011.
10
[11] E. Masad, V.K. Jandhyala, N. Dasgupta, N. Somadevan, N. Shashidhar, Characterization of Air Void Distribution in Asphalt Mixes using X-ray Computed Tomography, Journal of Materials in Civil Engineering, 14(2) (2002) 122-129.
11
[12] Z. You, S. Adhikari, a.Q. Dai, Three-Dimensional Discrete Element Models for Asphalt Mixtures, Journal of Engineering Mechanics, 134(12 ) (2008) 1053-1063.
12
[13] C.E. Synolakis, R.M. Leahy, M.B. Singh, Z. Zhou, Development of an Asphalt Core Tomographer, Strategic Highway Research Program, Washington, 1993.
13
[14] E. Coleri, J.T. Harvey , K. Yang , M. John A micromechanical approach to investigate asphalt concrete rutting mechanisms, Construction and Building Materials, 30 (2011) 36-49.
14
[15] I. Onifade, D. Jelagin, A. Guarin, B. irgisson, Asphalt Internal Structure Characterization with X-Ray Computed Tomography and Digital Image Processing, in: Multi-Scale Modeling and Characterization of Infrastructure Materials, Springer Netherlands, 2013, pp. 139-158.
15
[16] Z.Q. Yue, S. Chen, L.G. Tham, Finite element modeling of geomaterials using digital image processing, Computers and Geotechnics, 30(5) (2003) 375–397.
16
[17] I.S. Bessa, V.T.F. Castelo Branco, J.B. Soares, Evaluation of different digital image processing software for aggregates and hot mix asphalt characterizations, Construction and Building Materials, 37 (2012) 370–378.
17
ORIGINAL_ARTICLE
ارزیابی مخاطرات ژئوتکنیکی در پروژههای تونل زنی با استفاده از روش FDAHP-PROMETHEE (مورد مطالعاتی: قطعه دوم تونل امامزاده هاشم (ع))
چکیده: امروزه تونلها بر مبنای نیازهای عمومی ممکن است در محلهایی احداث شوند که از نظر شرایط زمینشناسی مطلوب نباشند. در اغلب این شرایط، به منظور بهبود عملکرد و ایمنی، استفاده از تکنولوژی حفاری مکانیزه غیر قابل اجتناب است. تونلسازی مکانیزه در محیطهای سخت با مخاطرات فراوانی از جمله برخورد به ناحیههای گسلی، هجوم آب و مچالهشوندگی روبرو است که میتواند عملیات تونلزنی را برای مدت طولانی متوقف سازد. بهدلیل حجم بالای سرمایهگذاری در چنین پروژههایی، پیشبینی و بررسی مخاطرات از اهمیت بالایی برخوردار است. در این تحقیق سعی شده است تا پس از بررسی مشخصات زمینشناسی و شناسایی مخاطرات ژئوتکنیکی قطعه دوم تونل امامزاده هاشم(ع) به ارزیابی و معرفی پرمخاطرهترین مقطع از طول مسیر حفاری تونل با استفاده از روش FDAHP-PROMETHEE پرداخته شود. بدین ترتیب پس از انتخاب معیارهای مسئله، شامل ناپایداری تونل، هجوم آب و مچالهشوندگی، وزن هر کدام از معیارها با توجه به شدت، نرخ و احتمال رخداد با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی فازی دلفی تعیین شد. در انتها پرمخاطرهترین مقطع در طول مسیر قطعه دوم تونل امامزاده هاشم (ع) با استفاده از روش پرامیتی مورد ارزیابی قرار گرفته شده است. نتایج حاصل از بررسیها نشان داد که مقطع H-3 به عنوان پر مخاطره ترین مقطع از میان مقاطع مورد بررسی از دیدگاه ژئوتکنیکی می باشد.
https://ceej.aut.ac.ir/article_894_20b28526db498a034520d33e179835b9.pdf
2018-02-20
791
800
10.22060/ceej.2017.11768.5075
حفاری مکانیزه
ریسکهای ژئوتکنیکی
تحلیل سلسله مراتبی فازی دلفی
پرامیتی
رضا
میکائیل
reza.mikaeil@gmail.com
1
گروه مهندسی معدن، مواد و متالورژی ، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران
LEAD_AUTHOR
احسان
جعفرنژاد قراحسنلو
ehsan.jafarnejad@yahoo.com
2
گروه مهندسی معدن، مواد و متالورژی ، دانشگاه صنعتی ارومیه، ارومیه، ایران
AUTHOR
احمد
آریافر
ahariafar@yahoo.com
3
دانشکده مهندسی معدن، دانشگاه بیرجند، خراسان جنوبی، ایران
AUTHOR
[1] Z. Sedaghati, "Fuzzy analysis and management of geotechnical risks in second part of Emamzadeh Hashem tunnel," mining engineering, Urmia University of technology, 2015.
1
[2] "Engineering services for the construction of Emamzadeh Hashem tunnel," Iran Sahel Consulting engineers.
2
[3] G. Barla and S. Pelizza, "TBM tunnelling in difficult ground conditions," in ISRM International Symposium, 2000.
3
[4] N. R. Barton, TBM tunnelling in jointed and faulted rock: CRC Press, 2000.
4
[5] E. Asgharizadeh, "Ranking the firms based on excellency model criteria- PROMETHEE method," 2007.
5
[6] S. M. Seyyed Hosseini and M. Khadivar, "Economic Technical Evaluation Model Selection of Parking Mechanization Levels in Urban Areas," International Conference on Traffic & Transportation Engineering, vol. 11, p. (In Persian), 2011.
6
[7] R. Mikaeil, M. Abdollahi Kamran, G. Sadegheslam, and M. Ataei, "Ranking sawability of dimension stone using PROMETHEE method," Journal of Mining and Environment, vol. 6, pp. 263-271, 2015.
7
[8] V. Balali, B. Zahraie, and A. Roozbahani, "A comparison of AHP and PROMETHEE family decision making methods for selection of building structural system," American Journal of Civil Engineering and Architecture, vol. 2, pp. 149-159, 2014.
8
[9] S. Deshmukh, "Preference ranking organization method of enrichment evaluation (Promethee)," International Journal of Engineering Science Invention, vol. 2, pp. 28-34, 2013.
9
[10] V. Shukla and G. Auriol, "Methodology for Determining Stakeholders' Criteria Weights in Systems Engineering," in CSDM (Posters), 2013, pp. 1-12.
10
[11] M. Radojicic, M. Zizovic, Z. Nesic, and J. V. Vasovic, "Modified approach to PROMETHEE for multi-criteria decision-making," Maejo International Journal of Science and Technology, vol. 7, p. 408, 2013.
11
[12] V. Tomić, Z. Marinković, and D. Janošević, "PROMETHEE method implementation with multi-criteria decisions," Facta universitatis-series: Mechanical Engineering, vol. 9, pp. 193-202, 2011.
12
[13] D. Bogdanovic, D. Nikolic, and I. Ilic, "Mining method selection by integrated AHP and PROMETHEE method," Anais da Academia Brasileira de Ciências, vol. 84, pp. 219-233, 2012.
13
[14] S. Prvulovic, D. Tolmac, and L. Radovanovic, "Application of PROMETHEE-Gaia methodology in the choice of systems for drying paltry-seeds and powder materials," Strojniški vestnik-Journal of Mechanical Engineering, vol. 57, pp. 778-784, 2011.
14
[15] S. Shiriskar and S. Patil, "Optimization of energy charges using improved PROMETHEE method," ISOR Journal and Communication Engineering, pp. 36-42, 2013.
15
[16] V. M. Athawale and S. Chakraborty, "Facility location selection using PROMETHEE II method," in Proceedings of the 2010 international conference on industrial engineering and operations management, 2010, pp. 9-10.
16
[17] K. Anagnostopoulos, C. Petalas, and V. Pisinaras, "Water resources planning using the AHP and PROMETHEE multicriteria methods: the case of Nestos River-Greece," 2005.
17
[18] Y.-C. Liu and C.-S. Chen, "A new approach for application of rock mass classification on rock slope stability assessment," Engineering geology, vol. 89, pp. 129-143, 2007.
18
[19] M. Omidi, H. Razavi, and M. Mahpeikar, "Selection of project team members based on the Effectiveness by PROMETHEE method," Journal of Industrial Management Perspective, pp. 113-134, 2011.
19
ORIGINAL_ARTICLE
مدلسازی فیزیکی چاههای نفت هنگام حفاری با استفاده از سلول سه محوری طراحی شده
پپیشبینی رفتار چاههای نفت هنگام حفاری برای جلوگیری از صرف هزینههای زیاد و بروز مشکلات پایداری مهم میباشد. از جمله مشکلات میتوان به شکست دیوارهی چاه طی حفاری اشاره کرد. برای مدلسازی شکست دیوارهی چاههای نفت هنگام حفاری میتوان از نمونههای استوانهای توخالی جدار ضخیم استفاده کرد. سلولهای سه محوری مختلفی برای این آزمایش در دنیا وجود دارند. سلول استفاده شده در این تحقیق بر اساس سلول هوک طراحی شده است. از مزایای این سلول میتوان به قابلیت مدلسازی چاههای نفت هنگام حفاری و همچنین مدلسازی آزمایش شکست هیدرولیکی اشاره کرد. همچنین امکان اندازهگیری کرنش مماسی در حفره مرکزی وجود دارد. این امکانات در بیشتر سلولهای سهمحوری به طور همزمان وجود ندارند. برای بررسی کارایی این سلول، نمونههای استوانهای توخالی جدار ضخیم از گچ و بتن ساخته شد. در این مقاله از دو مسیر تنش مختلف برای اعمال فشار در سلول سهمحوری استفاده شده است که عبارتند از: Ϭϴ= ϭ1˃ϭr = ϭ2˃Ϭz = ϭ3، Ϭϴ = ϭ1˃ϭz = ϭ2˃Ϭr= ϭ3 =0. نتایج مطالعات در دو مسیر تنش مختلف نشان میدهد که در شرایطی که تنش مماسی ناشی از تنش جانبی، تنش حداکثر باشد، شکست در اطراف چاه بهصورت برشی در دو جهت مخالف دیواره رخ میدهد. همچنین وقوع شکست در دیواره نمونه های استوانه ای جدار ضخیم به علت اختلاف تنش جانبی و فشار داخلی است. با افزایش این اختلاف تنش، عمق شکست و گسترش ترک در دیواره نمونه های استوانه ای جدار ضخیم نیز افزایش خواهد یافت. علاوه بر این، قابل توجه است که در حضور فشار داخلی، عمق شکست یا ناحیه پلاستیک نسبت به عدم حضور آن کاهش می یابد.
https://ceej.aut.ac.ir/article_867_87d2e6a3dc4aff0e026eddbc2f2c5dc4.pdf
2018-02-20
801
812
10.22060/ceej.2016.867
مدلسازی فیزیکی
سلول سه محوری
حفاری
چاه
نفت
مهدی
حسینی
mahdi_hosseini@ikiu.ac.ir
1
گروه مهندسی معدن، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران
LEAD_AUTHOR
سونیا
آقایی
suniya.aghayi@yahoo.com
2
گروه مهندسی معدن، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران
AUTHOR
[1] M. Alsayed, Utilising the Hoek triaxial cell for multiaxial testing of hollow rock cylinders, International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 39(3) (2002) 355-366.
1
[2] T. Lin, Experimental Study on Borehole Collapse, Advances in Petroleum Exploration and Development, 10(2) (2016) 126-129.
2
[3] S. Hashemi, N. Melkoumian, A. Taheri, A borehole stability study by newly designed laboratory tests on thick-walled hollow cylinders, Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 7(5) (2015) 519-531.
3
[4] F.D. Adams, An experimental contribution to the question of the depth of the zone of flow in the earth's crust, The Journal of Geology, 20(2) (1912) 97-118.
4
[5] L.V. King, On the limiting strength of rocks under conditions of stress existing in the earth's interior, The Journal of Geology, 20(2) (1912) 119-138.
5
[6] P. Bridgman, The failure of cavities in crystals and rocks under pressure, American Journal of Science, (268) (1918) 243-268. [7] E.C. Robertson, Experimental study of the strength of rocks, Geological Society of America Bulletin, 66(10) (1955) 1275-1314.
6
[8] E. Hoskins, The failure of thick-walled hollow cylinders of isotropic rock, in: International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, Elsevier, 1969, pp. 99-125.
7
[9] M.I. Alsayed, Rock behaviour under multiaxial compression, Newcastle University, 1996.
8
[10] F. Santarelli, E. Brown, Failure of three sedimentary rocks in triaxial and hollow cylinder compression tests, in: International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, Elsevier, 1989, pp. 401-413.
9
[11] N. Gay, Fracture growth around openings in large blocks of rock subjected to uniaxial and biaxial compression, in: International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, Elsevier, 1976, pp. 231-243.
10
[12] S.C. Bandis, J. Lindman, N. Barton, Three-dimensional stress state and fracturing around cavities in overstressed weak rock, in: 6th ISRM Congress, International Society for Rock Mechanics, 1987.
11
[13] R. Ewy, N. Cook, Deformation and fracture around cylindrical openings in rock—I. Observations and analysis of deformations, in: International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, Elsevier, 1990, pp. 387-407.
12
[14] R. Ewy, N. Cook, Deformation and fracture around cylindrical openings in rock—II. Initiation, growth and interaction of fractures, in: International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, Elsevier, 1990, pp. 409-427.
13
[15] P. Perie, R. Goodman, Evidence of new failure patterns in a thick-walled cylinder experiment, in: Proc. 12th ETCE/ASME Conf, 1989, pp. 23-27.
14
[16] A. Elkadi, J. Van Mier, Scaled hollow-cylinder tests for studying size effect in fracture processes of concrete, fracture mechanics of concrete structures, 1 (2004) 229-236.
15
[17] L. Warlick, H. Abass, M. Khan, C. Pardo Techa, A. Tahini, D. Shehri, H. Badairy, Y. Shobaili, T. Finkbeiner, S. Perumalla, Evaluation of wellbore stability during drilling and production of open hole horizontal wells in a carbonate field, in: SPE Saudi Arabia Section Technical Symposium, Society of Petroleum Engineers, 2009.
16
[18] T. Meier, E. Rybacki, T. Backers, G. Dresen, Influence of bedding angle on borehole stability: a laboratory investigation of transverse isotropic oil shale, Rock Mechanics and Rock Engineering, 48(4) (2015) 1535-1546.
17
[19] S. Hashemi, N. Melkoumian, Effect of different stress path regimes on borehole instability in poorly cemented granular formations, Journal of Petroleum Science and Engineering, 146 (2016) 30-49.
18
[20] C. Santana, F. Likrama, Workflow on Incorporating Thick-Walled Cylinder Test Results in Finite Element Models of near Wellbore for Sanding Prediction Studies, in: 50th US Rock Mechanics/Geomechanics Symposium, American Rock Mechanics Association, 2016.
19
[21] S. Hashemi, A. Taheri, N. Melkoumian, An experimental study on the relationship between localised zones and borehole instability in poorly cemented sands, Journal of Petroleum Science and Engineering, 135 (2015) 101-117.
20
[22] E. Hoek, J.A. Franklin, A simple triaxial cell for field or laboratory testing of rock, Imperial College of Science and Technology, University of London, 1967.
21
[23] B. Pasic, N. Gaurina-Medimurec, D. Matanovic, Wellbore instability; causes and consequences, paper Rudarsko-geološko-naftni zbornik, in, Zagreb, 2007.
22
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی عدم قطعیت اثر آلاینده گازوئیل بر رفتار ژئوتکنیکی خاک ماسه ای بستر مخازن نفتی
چکیده: نشت از مخازن نفتی باعث ایجاد حجم عظیمی از خاک آلوده میگردد. در اثر فرآیندهای فیزیکی-شیمیایی که بین آلاینده و خاک رخ میدهد، رفتار مقاومتی خاک تغییر میکند. این امر میتواند باعث کاهش ظرفیت باربری خاک گردد و پایداری مخزن را به خطر اندازد و به دنبال آن مشکلات زیست محیطی زیادی را بوجود آورد. با توجه به عدم آگاهی کافی نسبت به مقدار دقیق نشت مواد آلاینده از مخزن و مقدار اثر آن در کاهش ظرفیت باربری خاک آلوده زیر مخزن، از عدم قطعیت و احتمالات میتوان جهت ارزیابی میزان کاهش ظرفیت باربری استفاده نمود. در این مقاله، آزمایش برش مستقیم بر روی نمونه خاک ماسه سیلیسی آلوده به گازوئیل با مقادیر آلودگی 2، 4، 6، 12 و 16% وزنی خاک انجام شده و در انتها برای بررسی احتمالاتی پایداری بستر آلوده زیر مخازن، از روش مونت کارلو استفاده گردیده است. نتایج آزمایشات برش مستقیم نشان میدهد که با افزایش میزان آلایندهها، میزان زاویه اصطکاک داخلی و ظرفیت باربری کاهش مییابد که این میزان کاهش تا مقدار آلودگی 6% با شیبی نسبتا ملایم و از آن به بعد با شیبی تندتر همراه است. همچنین با استفاده از روش مونت کارلو، دو پارامتر احتمالاتی قابلیت اعتماد و احتمال گسیختگی محاسبه گردیده و با ضریب اطمینان مقایسه شده است.
https://ceej.aut.ac.ir/article_854_932bb9656e14e0c646b35d74abe0edd3.pdf
2018-02-20
813
820
10.22060/ceej.2016.854
آلودگی خاک
گازوئیل
پایداری مخزن
عدم قطعیت
مونت کارلو
محمد رضا
صبور
sabour@kntu.ac.ir
1
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
محسن
قدردان
mq1365@gmail.com
2
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
AUTHOR
مریم
خورشید احمدی
santia_maryam@yahoo.com
3
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
AUTHOR
[1] E. Khosravi, Effect of contaminants on stability of clay beds in oil storage tanks, MS thesis, K.N. Toosi University of Technology, Tehran, Iran, (2010) (In Persian)
1
[2] S. Gitipour, G. Nabi Bidhendi, M. Gorji, Soil contamination in vicinity of Tehran refinery due to petroleum leakage, Journal of Environmental Studies, 30(34) (2004) (In Persian)
2
[3] M. Akbarabadi, S. Yasrebi, M. Khoshneshin, Effect of crude oil contamination of geotechnical properties of sandy soil, Fifth National Congress on Civil Engineering, Mashhad, Iran, (2010) (In Persian)
3
[4] E. Khosravi, H. Ghasemzadeh, M.R. Sabour, H. Yazdani, Geotechnical properties of gas oil-contaminated kaolinite, Engineering Geology, 166 (2013) 11-16.
4
[5] A. Rahimi, MS Thesis, Shahrood University of Technology, (2005) (In Persian)
5
[6] E.C. Shin, B.M. Das, Bearing capacity of unsaturated oil-contaminated sand, International Journal of offshore and polar Engineering, 11(03) (2001).
6
[7] M. Zanjarani Farahani, A. Hamidi, Consolidation Behavior and Geotechnical Parameters of Oil Contaminated Kaolinite Clay, Iranian journal of petroleum Geology, 4(8) (2014) (In Persian)
7
[8] M. Sadghiani, M. Jiriyayi, Laboratory Study of Contamination on Strength, Settlement and Compressability of Sand, First Congress of Civil Engineering, (2004) (In Persian)
8
[9] M. Kermani, Effect of oil contamination on shear strength and compressability of soil, MS thesis, Amirkabir University of Technology, Tehran, Iran, (2009) (In Persian)
9
[10] M. Khamehchiyan, H.A. Charkhabi, M. Tajik, Effects of crude oil contamination on geotechnical properties of clayey and sandy soils, Engineering Geology, 89(3-4) (2007) 220-229.
10
[11] O. Oyegbile, G. Ayininuola, Laboratory Studies on the Influence of Crude Oil Spillage on Lateritic SoilShear Strength: A Case Study of Niger Delta Area of Nigeria, Journal of Earth Sciences and Geotechnical Engineering, 3(2) (2013) 73-83.
11
[12] B.M. Das, Fundamentals of Geotechnical Engineering, (1999).
12
[13] A. Jones, S. Kramer, P. Arunio, Estimation of uncertainity in Geotechnical Properties for Performance-Based Earthquake Engineering, University of California, Berkeley, (2002).
13
[14] A. Salami, Review of Monte-Carlo simulation method, Economics Research, 3(8) (2003) 117-138 (In Persian)M. Ghias, Introduction on Monte-Carlo simulation method, Polymerization, 4(1) (2004) 67-77 (In Persian)
14
[15] M. Fadayi, Calculation of reliability using Monte-Carlo and Geoslope software and stability analysis of Latiyan dam, Forth International Conference on Geotechnical Engineering and Soil Mechanics, (2010) (In Persian)
15
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی اثر ترکیب نانوذرات سیلیکا و سیمان بر تثبیت خاک رس آلوده به فلز سنگین نیکل
چکیده: هدف از این مطالعه بررسی توانایی ترکیب سیمان- نانو سیلیکا (CNS) در افزایش بهرهوری فرآیند تثبیت و جامدسازی (S/S) خاکهای آلوده به فلزات سنگین است. به این منظور، ابتدا رس کائولینیت در شرایط آزمایشگاه به فلزنیکل آلوده و سپس با انجام مجموعه ای از آزمایشهای مختلف، تاثیر استفاده از ترکیب CNS در پاکسازی خاک ارزیابی شد. نتایج بدست آمده مؤید آن است که در مصالح رسی حاوی فلز سنگین با شرایط کانی ساخت مشابه کائولینیت، امکان تراوش آلودگی حتی در غلظتهای کم آلاینده (10cmol/kg.soil<) وجود دارد و نیازمند تدابیر لازم برای پاکسازی است. افزودن سیمان به کائولینیت، قابلیت نگهداشت فلز سنگین را به شدت افزایش داده، اگر چه آزمایش TCLP نشان داد آبشویی این نمونه ها نیز سبب بازگشت مجدد تا 30% آلاینده جذب شده به سیال منفذی میگردد. همچنین مشخص شد اندرکنش سیمان با فلز نیکل، فرآیند جامدشدگی ذرات را مختل کرده که در نتیجه ی آن، بهبود مشخصات ژئومکانیکی خاک تا 4 برابر کاهش می یابد. مشاهده شد CNS در مقایسه با سیمان، حدود 60% از توانایی بیشتری در غیرمتحرکسازی آلاینده برخوردار است و ضمن افزایش 40 درصدی مقاومت فشاری، تا دو برابر قابلیت فشردگی مصالح را کمتر میکند. براساس نتایج حاصل از آزمایش های فیزیکی-مکانیکی، طیف های XRD و تصاویر SEM، علت عملکرد بهتر ترکیب CNS ناشی از رشد بیشتر (به طور متوسط حدود 42 درصد) و سریعتر مواد سیمانی (خصوصااً ژل CSH)، کاهش اثر مخرب تشکیل رسوب فلز سنگین بر واکنشهای هیدراتاسیون و افزایش تراکم ساختار ارزیابی شد. در مجموع یافته های پژوهش حاضر نشان می دهد با مدنظر قراردادن ضوابط EPA، حدود 0/5 سیمان به ازای هر سانتی مول بر کیلوگرم غلظت نیکل و حدود یک ماه نگهداری، برای پاکسازی ایمن خاک لازم است که در حضور نانو ذرات سیلیکا، مصرف سیمان (تا 35%) و زمان عمل آوری ( تا سه برابر) کاهش خواهد یافت.
https://ceej.aut.ac.ir/article_709_4ebd6040c55a471b244b13b0b428599f.pdf
2018-02-20
821
830
10.22060/ceej.2016.709
فلز سنگین نیکل
پاکسازی خاک آلوده
سیمان
نانوذرات سیلیکا
بهبود ریزساختار
ارتقاء فرآیند S/S
امیررضا
گودرزی
amir_r_goodarzi@yahoo.co.uk
1
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد همدان، همدان، ایران
LEAD_AUTHOR
مسعود
زمانیان
a.goodarzi@iauh.ac.ir
2
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد همدان، همدان، ایران
AUTHOR
[1] F. Wang, H. Wang, F. Jin, A. Al-Tabbaa, The performance of blended conventional and novel binders in the in-situ stabilisation/solidification of a contaminated site soil, Journal of Hazardous Materials, 285 (2015) 46-52.
1
[2] Z. Huang, X.D. Pan, P.G Wu, J.L Han, Q. Chen, Heavy metals in vegetables and the health risk to population in Zhejiang. China, Food Control, 36 (2014) 248-252.
2
[3] L. Wang, D.C.W. Tsang, C.S. Poon, Green remediation and recycling of contaminated sediment by waste-incorporated stabilization/solidification, Chemosphere, 122 (2015) 257-264.
3
[4] Y. Xi, X. Wu, H. Xiong, Solidification/stabilization of Pb-contaminated soils with cement and other additives, Soil and Sediment Contamination: An International Journal, 23 (2014) 887-898.
4
[5] Z. Zhang, G. Guo, Y. Teng, J. Wang, J.S. Rhee, S., Wang, F. Li., Screening and assessment of solidification/stabilization amendments suitable for soils of lead-acid battery contaminated site, Journal of Hazardous Materials, 288 (2015) 140-146.
5
[6] EPA, United States Environmental Protection Agency, Municipal solid waste generation, recycling and disposal in the United States, Facts and figures (2010).
6
[7] G.E. Voglar, D. Lestan, Equilibrium leaching of toxic elements from cement stabilized soil, Journal of Hazardous Materials, 246-247 (2013) 18-25.
7
[8] S. Çoruh, S. Elevli, O.N. Ergun, G. Demir, Assessment of leaching characteristics of heavy metals from industrial leach waste, Int. Journal of Mineral Processing, 123 (2013) 165-171.
8
[9] E.E. Hekal, W.S Hegazi, E.A. Kishar, M.R. Mohamed, Solidification/stabilization of Ni(II) by various cement pastes, Construction and Building Materials, 25 (2011) 109-114.
9
[10] J.S. Li, Q. Xue, P. Wang, Z. Li, Effect of lead (II) on the mechanical behavior and microstructure development of a Chinese clay, Applied Clay Science, 105-106 (2015) 192-199.
10
[11] Y.J. Du, M.L. Wei, K.R. Reddy, F. Jin, H.L. Wu, Z.B. Liu, New phosphate-based binder for stabilization of soils contaminated with heavy metals: Leaching, strength and microstructure characterization, Journal of Environmental Management, 146 (2014) 179-188.
11
[12] A. Antemir, C.D. Hills, P.J. Carey, K.H. Gardner, E.R. Bates, A.K. Crumbie, Long-term performance of aged waste forms treated by stabilization/solidification, Journal of Hazardous Materials, 181 (2010) 65-73.
12
[13] B.I. El-Eswed, R.I. Yousef, M. Alshaaer, I Hamadneh, S.I. Al-Gharabli, F. Khalili, Stabilization/solidification of heavy metals in kaolin/zeolite based geopolymers, International Journal of Mineral Processing, 137 (2015) 34-42.
13
[14] U.E. John, I. Jefferson, D.I. Boardman, G.S. Ghataora, C.D. Hills, Leaching evaluation of cement stabilisation/solidification treated kaolin clay, Engineering Geology, 123 (2011) 315-323.
14
[15] W.H. Choi, S.R. Lee, J.Y. Park, Cement based solidification/stabilization of arsenic-contaminated mine tailings, Waste Management, 29 (2009) 1766-1771.
15
[16] Y. Cui, X. Du, L. Weng, H. Willem, V. Riemsdijk, Assessment of In-Situ immobilization of lead (Pb) and arsenic (As) in contaminated soils with phosphate and iron:solubility and bioaccessibility, Water Air Soil Pollut, 213 (2010) 95-104.
16
[17] M.A. Tantawy, A.M. El-Roudi, A.A. Salem, Immobilization of Cr(VI) in bagasse ash blended cement pastes, Construction and Building Materials, 30 (2012) 218-223.
17
[18] K.S. Jun, B.G. Hwang, H.S. Shin, Y.S Won, Chemical characteristics and leachability of organically contaminated heavy metal sludge solidified by silica fume and cement, Water Science and Technology, 44 (2001) 399-407.
18
[19] X. Li, Q. Chen, Y. Zhou, M. Tyrer, Y. Yu, Stabilization of heavy metals in MSWI fly ash using silica fume, Waste Management, 34 (2014) 2494-2504.
19
[20] A. Nazari, S. Riahi, The effects of SiO2 nanoparticles on physical and mechanical properties of high strength compacting concrete, Composites, 42 (2011) 570-578.
20
[21] P. Hou, X. Cheng, J. Qian, R. Zhang, W. Cao, S.P. Shah, Characteristics of surface-treatment of nano-SiO2 on the transport properties of hardened cement pastes with different water-to-cement ratios, Cement and Concrete Composites, 55 (2015) 26-33.
21
[22] S.H. Bahmani, B.B. Huat, A. Asadi, N. Farzadnia, Stabilization of residual soil using SiO2 nanoparticles and cement, Construction and Building Materials, 64 (2014) 350-359.
22
[23] A.R. Goodarzi, Sh. Goodarzi, H.R. Akbari, Assessing geo-mechanical and micro-structural performance of modified expansive clayey soil by silica fume as industrial waste, Iranian Journal of Science and Technology Transactions of Civil Engineering, 39 (2015) 333-350.
23
[24] E. Kalkan, Impact of wetting-drying cycles on swelling behavior of clayey soils modified by silica fume, Applied Clay Science, 52 (2011) 345-352.
24
[25] ASTM, Annual Book of ASTM Standard. American Society for Testing and Materials, Philadelphia; 4.08 (2006).
25
[26] EPA, Process design manual: land application of municipal sludge, Res. Lab. EPA-625/1-83-016 (1983).
26
[27] D.H. Kim, B.G. Ryu, S.W. Park, C.I. Seo, K. Baek, Electrokinetic remediation of Zn and Ni-contaminated soil. Journal of hazardous materials, 165(1) (2009) 501-505.
27
[28] Y.J. Du, M.L. Wei, Reddy, F. Jin, Compressibility of cement-stabilized zinc contaminated high plasticity clay, Natural Hazards, 73 (2014) 671-683.
28
[29] S. Asavapisita, W. Nanthamontry, C. Polprasert, Influence of condensed silica fume on the properties of cement-based solidified wastes, Cement and Concrete Research, 31 (2001) 1147-1152.
29
[30] EPA 1311, Toxicity Characteristic Leaching Procedure, Test Method for Evaluation of Solid Wastes, Physical, Chemical Methods, SW846, (2013).
30
[31] V.R. Ouhadi, R.N. Yong, F. Rafiee, A.R. Goodarzi, Impact of carbonate and heavy metals on micro-structural variations of clayey soils, Applied Clay Science, 52 (2011) 228-234.
31
[32] R.N. Yong, V.R. Ouhadi, A.R. Goodarzi, Effect of Cu2+ ions and buffering capacity on smectite microstructure and performance, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering ASCE, 135 (2009) 1981-1985.
32
[33] S. Malamis, E. Katsou, A review on zinc and nickel adsorption on natural and modified zeolite, bentonite and vermiculite: Examination of process parameters, kinetics and isotherms, Journal of Hazardous Materials, 252-253 (2013) 428-461.
33
[34] D. Rosestolato, R. Bagatin, S. Ferro, Electrokinetic remediation of soils polluted by heavy metals (mercury in particular), Chemical Engineering Journal, 264 (2015) 16-23.
34
[35] L. Cang, G. P. Fan, D. M. Zhou, Q.Y. Wang, Enhanced-electrokinetic remediation of copper–pyrene co-contaminated soil with different oxidants and pH control, Chemosphere, 90(8) (2013) 2326-2331.
35
[36] V.R. Ouhadi, R.N. Yong, M. Amiri, M.H. Ouhadi, Pozzolanic consolidation of stabilized soft clays, Applied Clay Science, 95 (2014) 111-118.
36
[37] T. Shibi, T. Kamei, Effect of freeze-thaw cycles on the strength and physical properties of cement-stabilised soil containing recycled bassanite and coal ash, Cold Regions Science and Technology, 106 (2014) 36-45.
37
[38] Kamei, T., Ahmed, A., and Shibi, T., Effect of freeze-thaw cycles on durability and strength of very soft clay soil stabilised with recycled Bassanite. Cold Regions Science & Technology, 82 (2012) 124-129.
38
[39] Y.J. Du, N.J. Jiang, S.Y. Liu, F. Jin, D.N. Singh, A.J. Puppala, Engineering properties and microstructural characteristics of cement-stabilized zinc-contaminated kaolin, Journal of Canadian Geotechnical, 51(3) (2013) 289-302.
39
[40] L.G. Baltazar, F.M. Henriques, F. Jorne, M.T. Cidade, Combined effect of superplasticizer, silica fume and temperature in the performance of natural hydraulic lime grouts. Construction and Building Materials, 50 (2014) 584-597.
40
[41] A. Eisazadeh, K. A. Kassim, H. Nur, Stabilization of tropical kaolin soil with phosphoric acid and lime,
41
ORIGINAL_ARTICLE
یک مدل حالت بحرانی سطح حدی برای ماسهها
چکیده: در بسیاری از موارد بارهای وارد به سازهای ژئوتکنیکی ماهیتی چرخه ای دارند، مثلاً بار زلزله، ترافیک، باد و موج. در این موارد لازم است که پاسخ خاک تحت بارگذاری چرخه ای به شکل مناسبی پیش بینی گردد. هدف از این مقاله تعمیم یک مدل رفتاری موجود برای ماسه های است، به گونه ای که مدل جدید قادر به پیش بینی رفتار ماسه در بارگذاری چرخه ای باشد. مدل پایه که با استفاده از چارچوب مکانیک خاک حالت بحرانی توسعه یافته است، می تواند رفتار مصالح را تحت دامنه ی وسیعی از فشارهای تحکیمی و نسبت های تخلخل اولیه در بارگذاری تک سویه به خوبی پیش بینی کند. در مطالعه ی فعلی، از فرمول بندی پلاستیسیتهی سطح حدی جهت تعمیم مدل و پیش بینی پاسخ چرخهای ماسهها استفاده میشود. مدل جدید، از سطح تسلیم مدل پایه به عنوان سطح حدی استفاده میکند و از یک قاعدی نگاشت انحرافی برای ساخت سطح بارگذاری استفاده مینماید. به منظور پیشبینی مناسب رفتار ماسه در باربردای، به خصوص پس از وقوع تغییرفاز، اصلاحاتی روی قانون جریان نسبت به مدل پایه صورت گرفته است و نهایتاً مدول سخت شوندگی جدیدی نیز برای پیشبینی رفتار مصالح در هر دو مرحلهی بارگذاری و باربردای پیشنهاد شده است. مدل جدید، در مجموع از 14 پارامتر مصالح استفاده میکند. اغلب این پارامترها دارای معنای فیزیکی مشخصی هستند و واسنجی آنها با استفاده از آزمایشهای متداول آزمایشگاهی انجام میشود.نهایتاً پیشبینیهای مدل جدید با نتایج به دست آمده از آزمایشهای آزمایشگاهی روی دو نوع ماسه، مقایسه شده است. این مقایسه نشان میدهد که پیشبینیهای مدل به صورت کمی و یا کیفی رضایت بخش است.
https://ceej.aut.ac.ir/article_1957_40a6c9e92edbfeafcd13c2d98c9123af.pdf
2018-02-20
831
844
10.22060/ceej.2017.12893.5286
"ماسه"
"مدل رفتاری"
"مکانیک خاک حالت بحرانی"
"پلاستیسیتهی سطح حدی"
"بارگذاری چرخه ای"
یوسف
جوانمردی
farvahare@gmail.com
1
دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
AUTHOR
سیدمحمدرضا
امام
rimam@aut.ac.ir
2
دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
[1] K.H. Roscoe, A. Schofield, C. Wroth, On the yielding of soils, Geotechnique, 8(1) (1958) 22-53.
1
[2] A. Schofield, P. Wroth, Critical state soil mechanics, McGraw-Hill London, 1968.
2
[3] M. Pastor, O. Zienkiewicz, K. Leung, Simple model for transient soil loading in earthquake analysis. II. Non-associative models for sands, International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 9(5) (1985) 477-498.
3
[4] C. di Prisco, R. Nova, A constitutive model for soil reinforced by continuous threads, Geotextiles and Geomembranes, 12(2) (1993) 161-178.
4
[5] K. Been, M.G. Jefferies, A state parameter for sands, Géotechnique, 35(2) (1985) 99-112.
5
[6] S.R. Imam, N.R. Morgenstern, P.K. Robertson, D.H. Chan, A critical-state constitutive model for liquefiable sand, Canadian geotechnical journal, 42(3) (2005) 830-855.
6
[7] S.R. IMAM, N.R. Morgenstern, P.K. Robertson, D.H. CHAN, Yielding and flow liquefaction of loose sand, Soils and Foundations, 42(3) (2002) 19-31.
7
[8] S.R. IMAM, D.H. Chan, P.K. Robertson, N.R. MORGENSTERN, Effect of anisotropic yielding on the flow liquefaction of loose sand, Soils and foundations, 42(3) (2002) 33-44.
8
[9] D.M. Wood, K. Belkheir, Strain softening and state parameter for sand modelling, Geotechnique, 44(2) (1994) 335-339.
9
[10] M.T. Manzari, Y.F. Dafalias, A critical state two-surface plasticity model for sands, Geotechnique, 47(2) (1997) 255-272.
10
[11] Z. Mroz, On the description of anisotropic workhardening, Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 15(3) (1967) 163-175.
11
[12] W.D. Iwan, On a class of models for the yielding behavior of continuous and composite systems, Journal of Applied Mechanics, 34(3) (1967) 612-617.
12
[13] O. Zienkiewicz, Generalized plasticity formulation and application to geomechanics, Mech. Eng. Materials, (1984) 655-679.
13
[14] Y. Dafalias, On cyclic and anisotropic plasticity, A General model, (1975).
14
[15] Y. Dafalias, E. Popov, A model of nonlinearly hardening materials for complex loadingEin Modell für Werkstoffe mit nichtlinearer Verfestigung unter zusammengesetzter Belastung, Acta mechanica, 21(3) (1975) 173-192.
15
[16] Y. Dafalias, A modell for soil behavior under monotonic and cyclic loading conditions, in: Structural mechanics in reactor technology. Transactions. Vol. K (a), 1979.
16
[17] J.-P. Bardet, Bounding surface modeling of cyclic sand behavior, in: Proceedings of the Workshop on Constitutive Laws for the Analysis of Fill Retention Structures. Edited by E. Evgin, Ottawa, 1987, pp. 1-19.
17
[18] Y. Dafalias, L. Herrman, A. Anandarajah, Cyclic loading response of cohesive soils using a bounding surface plasticity model, (1981).
18
[19] H.I. Ling, S. Yang, Unified sand model based on the critical state and generalized plasticity, Journal of Engineering Mechanics, 132(12) (2006) 1380-1391.
19
[20] M. Taiebat, Y.F. Dafalias, SANISAND: Simple anisotropic sand plasticity model, International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 32(8) (2008) 915-948.
20
[21] Y. Dafalias, M. Taiebat, SANISAND-Z: zero elastic range sand plasticity model, Geotechnique, 66(12) (2016) 999-1013.
21
[22] M.E. Kan, H.A. Taiebat, A bounding surface plasticity model for highly crushable granular materials, Soils and Foundations, 54(6) (2014) 1188-1201.
22
[23] K. Hashiguchi, Cyclic plasticity models: critical reviews and assessments, in: Foundations of Elastoplasticity: Subloading Surface Model, Springer, 2017, pp. 235-256.
23
[24] D. Gallipoli, A. Bruno, A bounding surface compression model with a unified virgin line for saturated and unsaturated soils, Géotechnique, 67(8) (2017) 703-712.
24
[25] K. Ishihara, F. Tatsuoka, S. Yasuda, Undrained deformation and liquefaction of sand under cyclic stresses, Soils and foundations, 15(1) (1975) 29-44.
25
[26] Y. Javanmardi, Application of a Critical State Bounding Surface Model for Cyclic Response of Saturated Sand (in Persian), Amirkabir University of Technology, 2011.
26
[27] R.S. Crouch, J.P. Wolf, Y.F. Dafalias, Unified critical-state bounding-surface plasticity model for soil, Journal of engineering mechanics, 120(11) (1994) 2251-2270.
27
[28] Y.F. Dafalias, M.T. Manzari, Simple plasticity sand model accounting for fabric change effects, Journal of Engineering mechanics, 130(6) (2004) 622-634.
28
[29] S. Nemat-Nasser, Y. Tobita, Influence of fabric on liquefaction and densification potential of cohesionless sand, Mechanics of Materials, 1(1) (1982) 43-62.
29
[30] J.A. Yamamuro, P.V. Lade, Steady-state concepts and static liquefaction of silty sands, Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering, 124(9) (1998) 868-877.
30
[31] Y. Vaid, E. Chung, R. Kuerbis, Stress path and steady state, Canadian Geotechnical Journal, 27(1) (1990) 1-7.
31
[32] K. Been, M. Jefferies, J. Hachey, Critical state of sands, Geotechnique, 41(3) (1991) 365-381.
32
[33] K. Ishihara, Liquefaction and flow failure during earthquakes, Geotechnique, 43(3) (1993) 351-451.
33
[34] R. Verdugo, K. Ishihara, The steady state of sandy soils, Soils and foundations, 36(2) (1996) 81-91.
34
[35] M. Yoshimine, K. Ishihara, Flow potential of sand during liquefaction, Soils and Foundations, 38(3) (1998) 189-198.
35
[36] X.-S. Li, Y. Wang, Linear representation of steady-state line for sand, Journal of geotechnical and geoenvironmental engineering, 124(12) (1998) 1215-1217.
36
[37] D. Sheng, Y. Yao, J.P. Carter, A volume–stress model for sands under isotropic and critical stress states, Canadian Geotechnical Journal, 45(11) (2008) 1639-1645.
37
[38] F.E. Richart, J.R. Hall, R.D. Woods, Vibrations of soils and foundations, (1970).
38
[39] X. Li, Y.F. Dafalias, Dilatancy for cohesionless soils, Geotechnique, 50(4) (2000) 449-460.
39
[40] R. Verdugo, Characterization of sandy soil behavior under large deformation, PhD Thesis. Tokyo, Japan, University of Tokyo, 1992.
40
[41] T.B.S. Paradhan, The behavior of sand subjected to monotonic and cyclic loadings, PhD Thesis. Kyoto, Japan, Kyoto University, 1990.
41