2024-03-29T01:28:23Z
https://ceej.aut.ac.ir/?_action=export&rf=summon&issue=318
Amirkabir Journal of Civil Engineering
CEEJ
2588-297X
2588-297X
1399
52
1
ارزیابی دقت تحلیل استاتیکی غیرخطی بهنگام شونده براساس جابجایی در مقایسه با روش FEMA356 در برآورد تقاضاهای لرزهای قابهای خمشی فولادی با نامنظمی هندسی در ارتفاع
مجتبی
کریمی خرمی
محمودرضا
بنان
اشکان
شریفی زروانی
در نتیجه تمایل حرفه مهندسی سازه برای حرکت به سمت طراحی بر اساس عملکرد، برآورد تقاضاهای لرز هایِ سازه، اهمیت تازه ای بدست آورده است. از این رو در سال های اخیر، روشهای تحلیل استاتیکی غیرخطیِ معادلِ متعددی برای تخمین نیازهای لرزه ای سازه ها ارائه شده است؛ اما تعدادِ پژوهشهایی که توسط پژوهشگران مستقل برای بررسی دقت و کفایت این روش ها رهبری شده، بسیار اندک است. بنابراین هدایت پژوهشهایی جامع برای شناسایی محدودیتها و کاستی های احتمالی این روشها و مقایسه کارآیی آن ها نسبت به یکدیگر، ضروری است. در این مقاله، دقت یک روش پیشرفته تحلیل استاتیکی غیرخطی معادل در مقایسه با روش شناخته شده FEMA356 در برآورد تقاضاهای لرزهای قابهای خمشی فولادی کوتاه مرتبه با نامنظمی هندسی در ارتفاع، مورد ارزیابی قرار گرفته است. روش مذکور، تحلیل استاتیکی غیرخطی بهنگام شونده براساس جابه جایی ترکیب شده با روش طیف ظرفیت FEMA440 است؛ که به اختصار روش CSM-DAP نامیده میشود. روش های – CSM DAP و FEMA356 بر روی یک نمونه آماری متشکل از 44 قاب خمشی 5 طبقه که تحت اثر 14 شتابنگاشت زلزله دور از گسل قرار گرفتهاند، اعمال شده و نتایج حاصل از آن ها با نتایج حاصل از تحلیل دینامیکی غیرخطی به عنوان جواب صحیح، مقایسه گردیده است. این نمونه آماری، دامنه گسترده ای از نامنظمی هندسی در ارتفاع را برای سازه های کوتاه مرتبه پوشش میدهد. پاسخهای لرزهایِ مورد بررسی در این پژوهش، جابه جایی بام، دریفت نسبی طبقه و برش پایه میباشند. نظر به حجم محاسبات روش CSM-DAP و نتایج این پژوهش مشاهده شد که برای قابهای کوتاه مرتبه، این روش مزیت چندانی نسبت به روش FEMA356 برای برآورد تقاضاهای لرزهای ندارد .
Equivalent Displacement-Based Adaptive Nonlinear Static Analysis
Capacity Spectrum Method of FEMA440
FEMA356 Nonlinear Static Analysis Method
Geometric Irregularity in Elevation
Seismic Demands
2020
03
20
3
20
https://ceej.aut.ac.ir/article_3085_ccb4bc11dcc78dd4c6fe0dd03910429f.pdf
Amirkabir Journal of Civil Engineering
CEEJ
2588-297X
2588-297X
1399
52
1
بررسی تاثیر شکلهای مختلف هندسی آستانه بر ضریب دبی جریان دریچه کشویی عمودی
فرزین
سلماسی
رضا
نوروزی سرکارآباد
دریچه ها در سدها و کانال های آبیاری برای کنترل دبی و یا تنظیم سطح آب بکار میروند. برای تعیین دبی جریان از زیر دریچهها نیاز به دانستن ضریب دبی میباشد. این تحقیق به بررسی تأثیر شکل آستانه در زیر دریچه کشویی عمودی بر ضریب دبی برای جریان آزاد میپردازد. هر دو پارامتر شکل آستانه و ارتفاع آستانه مورد مطالعه قرار میگیرند. شکلهای آزمایش شده شامل آستانههای چندوجهی و غیر چندوجهی میباشد. بر اساس نتایج بدست آمده از شکل های آزمایش شده، آستانه دایره ای مؤثرترین شکل است و آستانه مثلثی از جمله بهترین آستانههای چندوجهی میباشد. آستانه دایره ای ضریب دبی را حداقل 23 درصد و حداکثر 31 درصد افزایش میدهد. همچنین علاوه بر شکل، ارتفاع آستانه نقش مهمی در ضریب دبی ایفا میکند. با استفاده از تحلیل ابعادی و تحلیل رگرسیون غیر خطی، معادله ای برای پیش بینی ضرایب دبی دریچه جریان آزاد بدون آستانه و دارای آستانه ارائه میگردد. معادله توسعه یافته موافق با نتایج تجربی و همچنین داده های منتشر شده از محققان دیگر میباشد.
Sluice gate
Discharge Coefficient
sill
free flow
2020
03
20
21
36
https://ceej.aut.ac.ir/article_2939_5f78dee11298b3e46386f7287b9fea40.pdf
Amirkabir Journal of Civil Engineering
CEEJ
2588-297X
2588-297X
1399
52
1
بررسی نقش دانههای ریز و درشت در مخلوطهای خاکی با استفاده از روش اجزای مجزا
سجاد
ذوقی
سید احسان
سیدی حسینی نیا
در مهندسی ژئوتکنیک، قبلا تصور می شد که با افزایش سهم فاز ریزدانه غیرخمیری به فاز درشت دانه باعث افزایش مقاومت برشی خاک و کاهش نسبت تخلخل کلی خاک میگردد، درصورتی که طبق نتایج آزمایشگاهی چنین نیست. در این مقاله با استفاده از روش اجزای مجزا، چندین نمونه خاک با مخلوط کردن دو نوع خاک مختلف با فاز درشت دانه و ریزدانه تهیه شده و بصورت دوبعدی تحت بارگذاری دومحوری قرار گرفتند. دانههای مورد استفاده بصورت دایروی در نظر گرفته شدند. بارگذاری نمونه ها تا رسیدن به حالت حد بحرانی ادامه یافت. بر طبق نتایج بدست آمده، پارامترهای مربوط به مشارکت سهم بخش های درشت دانه و ریزدانه بدست آمدند. بدین منظور، از شاخصهای تماسی جایگزینی به نام نسبت تخلخل معادل محتوای درشت دانه و معادل محتوای ریزدانه استفاده شدند. بررسی نتایج شبیه سازی ها نشان از انطباق خوب با نتایج آزمایشگاهی موجود در ادبیات فنی دارد. محتوای ریزدانه آستانه برای مجموعه نمونه ها، که بیانگر نقش غالب یکی از دو فاز درشت دانه و ریزدانه است، بدست آمد. شبیه سازی ها در فضای دوبعدی نشان داد که می توان برای خاکهای با درصدهای وزنی مختلف فاز درشت و ریز، به حالت حد بحرانی منحصر به خود رسید. اگر از تعریف نسبت تخلخل های معادل فاز درشت و ریز استفاده شود، میتوان به یک خط بحرانی واحد برای مجموعه ای از خاک ها با درصدهای وزنی مختلف فاز درشت و ریز رسید. همچنین، در این مقاله، روند تغییرات پارامترهای سهم مشارکت دو فاز درشت و ریز بر حسب درصد ریزدانه بدست آمد.
discrete element method (DEM)
Fines content
Coarse content
Influence factors
Critical State
2020
03
20
37
52
https://ceej.aut.ac.ir/article_3012_944dc7e3c8543598ee5a38aebd7add3c.pdf
Amirkabir Journal of Civil Engineering
CEEJ
2588-297X
2588-297X
1399
52
1
بررسی آزمایشگاهی و عددی میراگر اصطکاکی ترکیبی
الهام
مودب
بابک
شهبازی
در این مقاله به معرفی و بررسی عددی و آزمایشگاهی میراگر اصطکاکی ترکیبی جدید موسوم به HFDپرداخته شده است. این میراگر ترکیب سری دو میراگر اصطکاکی با دو سطح نیروی لغزش (فیوز اصلی و کمکی) متفاوت است که قادر به اتلاف انرژی متناسب با دو سطح زمین لرزهی متوسط و شدید میباشد. چهار نمونهی آزمایشگاهی مطابق با ساختار پیشنهادی، تحت بارگذاری چرخه ای قرار گرفته است. نتایج منحنیهای نیرو تغییر مکان نشان میدهد هندسهی پیشنهاد شده میتواند به خوبی عملکرد دوسطحی را فراهم کند، به نحوی که تا قبل از تغییر مکان گپ تنها میراگر کمکی و بعد از آن ترکیب هر دو میراگر باعث اتلاف انرژی میشوند. سپس ویژگیهای نیرو-جابه جایی، انرژی اتلافی و میرایی ویسکوز معادل برای چرخههای متوالی بارگذاری محاسبه شد و مشخص گردید که این مقادیر به لحاظ مطابقت با الزامات SEI41-06/ASCIبرای دستگاههای وابسته به جابه جایی، واجد شرایط میباشد. مقایسه انرژی جذب شده در نمونه ها نشان داد در بازههای تغییر مکانی بزرگ تر از تغییر مکان گپ، فرآیند جذب انرژی در چرخههای بارگذاری متناظر با این تغییر مکانها بهبود یافته است. در ادامه با استفاده از ابزار مدل سازی Open Sees تعداد 10 مدل ساخته شدند و تطابق خوبی بین نتایج آزمایشگاهی و عددی به دست آمد.
friction damper
hybrid damper
moderate earthquake
energy dissipation
experimental sample
2020
03
20
53
72
https://ceej.aut.ac.ir/article_3078_7806e84cf8094aaf4c77e4253df5ad29.pdf
Amirkabir Journal of Civil Engineering
CEEJ
2588-297X
2588-297X
1399
52
1
مطالعه آزمایشگاهی و مقایسه کاربرد غلاف GRP و دورپیچ CFRP بر رفتار ستون های بتن مسلح با مقطع دایره ای
محسن
شفیعی نیا
سیدفتح اله
ساجدی
سیدوحید
رضوی طوسی
امروزه تقویت ستون ها با استفاده از کامپوزیت های الیاف پلیمری تقویتی، از جمله روش های تقویت در سازه محسوب می شوند. در این روش افزایش فشار محاطی بر سطح جانبی ستون های بتنی، باعث افزایش مقاومت های فشاری و کششی عضو بتنی، افزایش مقاومت در برابر کمانش و افزایش شکل پذیری این اعضاء می شود. هم چنین استفاده از لوله های پلاستیکی تقویت شده با الیاف شیشه به عنوان غلاف ستون های بتنی، علاوه بر بی نیازی به قالببندی، باعث ایجاد اثر محصورکنندگی بر بتن، شکلپذیری و جذب انرژی بالا، کاهش جمع شدگی و خزش بتن، عدم تماس بتن با عوامل خورنده، سرعت ساخت بالا و ظرفیت باربری مناسب می گردد. در این پژوهش بر روی 6 نمونه ستون بتن مسلح استوانه ای با قطر و ارتفاع به ترتیب 150 و 600 میلی متر با و بدون غلاف GRP ،آزمایش مقاومت فشاری انجام شده و اثر دورپیچ الیاف پلیمری تقویتی کربنی بر آن ها، به عنوان عامل محصورکننده بررسی گردید. نتایج نشان داد که استفاده از دورپیچ CFRP و غالف GRP باعث بهبود ظرفیت فشاری ستون های بتن مسلح می شود. افزودن یک لایه و دو لایه دورپیچ CFRP به طور میانگین باعث افزایش %18/5 و % 26/5 ظرفیت فشاری گردید، درحالی که استفاده از غلاف GRP به طور میانگین باعث افزایش %300 در ظرفیت فشاری ستون شده است. نتایج حاکی از آن است که گرچه دورپیچ CFRP و غالف GRP هر دو ایجاد محصوریت می کنند، ولی غلاف GRP به خاطر محصوریت بالاتر، تأثیر بسیار بیشتری بر روی افزایش ظرفیت فشاری ستون های بتن مسلح دارد.
Reinforced Concrete Columns (RCC)
GRP casing
FRP wrapping
Axial force
2020
03
20
73
88
https://ceej.aut.ac.ir/article_3051_17b1b7403fa1085c0a072639906669bf.pdf
Amirkabir Journal of Civil Engineering
CEEJ
2588-297X
2588-297X
1399
52
1
بررسی آزمایشگاهی انتقال آلودگی در محیط متخلخل اشباع تحت جریان آب زیرزمینی
فرزاد
مصطفی زاده
فواد
کیلانه ئی
محمود
حسنلوراد
امکان ورود گسترده آلاینده ها بـه خاکهای زیرسطحی و منابع آب زیرزمینی، بررسی خصوصیات انتقال آن ها را به موضوعی مهم تبدیل نموده است. در تحقیق حاضر، انتقال آلاینده محلول در آب در محیط متخلخل اشباع با استفاده از مدل آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. با استفاده از این مدل آزمایشگاهی، نمودارهایی کاربردی برای تعیین الگوی کلی انتقال آلودگی در خاک های همگن و ناهمگن لایهای ارائه شده است. برای مدل فیزیکی، از سه نوع خاک ماسهای درشت )mm 1=D50 با دانه بندی یکنواخت( و ریز )mm 0/22=D50 در دو حالت بدون الی و حاوی 10 درصد الی( استفاده شده است. نتایج آزمایشها نشان میدهد که در محیط درشتدانه با توجه به سرعت بالای تراوش و نرخ جابه جایی، حرکت آلاینده 10 برابر سریعتر از خاک ریزدانه حاوی الی و 1/5 برابر سریعتر از خاک ریزدانه بدون الی میباشد. نسبت نرخ افزایش طول به عرض آلودگی در خاک درشت به خاک ریزدانه حاوی لای،2/1 برابر و در خاک درشت به خاک ریزدانه بدون لای 1/4 برابر است. در مدل ناهمگن ریز به درشت سرعت دارسی در ناحیه درشت بیشتر است. این پدیده موجب افزایش قابل توجه جابه جایی در لایه دوم میشود. در این حالت، به علت اختلاف معنادار مقادیر سرعتها در دو لایه، آلاینده پس از رسیدن به مرز دو ناحیه به سرعت به پایین دست منتقل میشود. همچنین در نمونه درشت به ریز، وجود محیط ریزدانه در پایین دست همانند یک دیوار عمل نموده و موجب افزایش پراکندگی در نمونه درشت شده است.
Unconfined Aquifer
Underground Water Flow
Advection and Dispersion of Contaminant
Experimental Model
Layered soi
2020
03
20
89
106
https://ceej.aut.ac.ir/article_3026_c75a03f8632660f39aa7e3e17a04d9a5.pdf
Amirkabir Journal of Civil Engineering
CEEJ
2588-297X
2588-297X
1399
52
1
ارزیابی فرایند تثبیت و جامدسازی آلاینده فلز سنگین روی با سیمان در حضور نانومونت-موریلونیت از منظر ریزساختاری
وحیدرضا
اوحدی
محمد
امیری
تـثـبـیـت و جـامدسازی ( S/S )رسـوبـات حــاوی فـلــزات سـنـگـین، بقایای صنعتی و خاک های آلوده، تکنولوژی جذابی برای کاهش سمیت آنها است و دفع آنها را ســاده میسازد. کارایی تکنولوژی تثبیت و جامدسازی را میتوان با استفاده از نانو ذرات رسی تغییر داد. فرآیند تثبیت و جامدسازی با استفاده از ذرات نانومونت موریلونیت میتواند بطور مؤثری برای مقابله با انتقال فلزات سنگین به کار گرفته شود. با وجود پژوهش های وسیعی که در خصوص پایدارسازی نگهداری آلاینده ها به کمک سیمان صورت گرفته است، به بررسی ریزساختاری نحوه فرآیند اندرکنش نانومونت موریلونیت - آلاینده فلز سنگین - سیمان در طی زمان و نحوه و زمان تشکیل ترکیبات سیمانی جدید و تأثیر نانو ذرات مونت موریلونیت بر میزان بازده فرآیند توجه محدودی شده است. بر این اساس، هدف این مقاله مطالعه نحوه فرآیند اندرکنش نانومونت موریلونیت - آلاینده فلز سنگین- سیمان در طی زمان از منظر ریزساختاری و تعیین تأثیر حضور نانو ذرات رسی بر میزان تراوش آلودگی در فرآیند تثبیت و جامدسازی است. برای رسیدن به اهداف ذکرشده، به نانومونت موریلونیت، غلظتهای مختلف آلاینده فلز سنگین روی و درصدهای مختلف سیمان پرتلند افزوده شد. سپس مکانیسم نگهداری آلاینده توسط مطالعه تغییرات pH و ارزیابی تغییرات ریزساختاری (پراش پرتو ایکس XRD ) ))و میزان تراوش و آب شویی آلودگی TCLP )) مورد تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی قرار گرفته است. از مهمترین نتایج این مقاله میتوان به نقش نانو ذرات رسی در نگهداری آلاینده فلز سنگین و عدم وجود رابطه خطی میان درصد سیمان موجود در نمونه و میزان نگهداری آلاینده فلز سنگین اشاره نمود.
Stabilization and Solidification
Heavy Metal
Nano Montmorillonite
Microstructure
XRD
2020
03
20
107
122
https://ceej.aut.ac.ir/article_3035_02f7f0e736dd5b06962f7a739a140ca9.pdf
Amirkabir Journal of Civil Engineering
CEEJ
2588-297X
2588-297X
1399
52
1
ارزیابی طول موثر پیوستگی روش کاشت الیاف در نصب خارجی به روش سرعتسنجی تصویری ذرات
بهزاد
عطاری
محمد رضا
توکلی زاده
مقاومت پیوستگی بین ورق پلیمر مسلح با الیاف (FRP )و بتن، عامل اصلی مؤثر بر رفتار اعضای بتنی مقاومسازی شده به روش نصب خارجی (EBR) میباشد. مقاومت پیوستگی به عوامل مختلفی همچون نوع آمادهسازی سطحی، مقاومت بتن و ضریب کشسانی، ضخامت و طول پیوستگی ورق FRP وابسته است. براساس مطالعات پژوهشگران، افزایش طول اتصال بیشتر از طول مؤثر پیوستگی، تضمین کننده ی افزایش مقاومت پیوستگی نخواهد بود. بیشتر مدلهای تئوری موجود، مقاومت پیوستگی را بر اساس طول مؤثر پیوستگی تخمین میزنند. بنابراین برای رسیدن به یک اتصال رضایتبخش، آگاهی از طول مؤثر پیوستگی اهمیت زیادی دارد. در این پژوهش، به منظور ارزیابی و مقایسه طول مؤثر پیوستگی در روش EBR با استفاده از کاشت الیاف و روشهای متداول آمادهسازی سطحی (برسزنی و ماسهپاشی)، تعداد 12 نمونه منشور بتنی ساخته شد و مورد آزمایش قرار گرفت. طول مؤثر پیوستگی و مقاومت پیوستگی نمونهها با استفاده از آزمایش برش مستقیم و به کمک آنالیز میدان کرنش، به روش سرعت سنجی تصویری ذرات (PIV )به دست آمد و با مدلهای آیین نامههای ایالات متحده آمریکا و اتحادیه اروپا مقایسه گردید. نتایج نشان داد که استفاده از روش کاشت الیاف به جای روشهای آمادهسازی سطحی متداول، موجب کاهش طول مؤثر پیوستگی به میزان 20 %و افزایش مقاومت پیوستگی به میزان 34 %میگردد.
Effective bond length
Fiber implantation
EBR
FRP
Particle Image Velocimetry (PIV)
2020
03
20
123
134
https://ceej.aut.ac.ir/article_2991_0debd29c876c1aecaa2ba490825dd9b8.pdf
Amirkabir Journal of Civil Engineering
CEEJ
2588-297X
2588-297X
1399
52
1
تاثیر خاموت دورپیچ مستطیلی بر ظرفیت باربری تیر بتن آرمه تحت بار چرخهای
مجتبی
لبیب زاده
فرهاد
بستان شیرین
امین
خواجه دزفولی
امروزه، استفاده از خاموت های دورپیچ مستطیلی به جای خاموت سنتی در ساخت تیرهای بتنی مورد توجه محققین قرار گرفته است. با این حال، تاکنون ظرفیت باربری تیرهای بتنی دارای خاموت دورپیچ تحت بارگذاری چرخه ای مورد ارزیابی قرار نگرفته است. در این تحقیق، ابتدا تیرهای بتنی با خاموت سنتی و دورپیچ مستطیلی با کمک روش اجزای محدود در نرم افزار آباکوس شبیه سازی شده و ظرفیت برشی آن ها تحت بار چرخهای در قالب منحنیهای هیسترزیس و نیرو-جابه جایی بدست آمد. سپس، نتایج مدل توسعه داده شده در این تحقیق با کمک نتایج بدست آمده از پژوهش های آزمایشگاهی موجود در ادبیات موضوع مورد اعتبارسنجی قرار گرفتند. در همین راستا و به منظور اعتبار سنجی بهتر نتایج بدست آمده در این تحقیق، از نتایج دو تحقیق مختلف آزمایشگاهی استفاده شده است. در نهایت با انجام مطالعه بصورت پارامتری، تأثیر استفاده از خاموت دورپیچ بر ظرفیت باربری تیرهای بتنی تحت بارهای چرخه ای بررسی شد. نتایج بدست آمده نشان داد که تیر با دورپیچ مستطیلی در بارگذاری یک ٌ سویه عملکردی برابر و بعضا بهتر از تیر با خاموتهای سنتی دارد. همچنین در بارگذاری چرخهای، پارامترهای مختلفی نظیر اندازه ی گام، قطر و تغییر الگوی دورپیچها و مقاومت فشاری بتن، بر ظرفیت باربری تیرهای بتنی تأثیرگذار میباشند.
RC beam
Rectangular Spiral Stirrup
finite element method
Cyclic loading
2020
03
20
135
154
https://ceej.aut.ac.ir/article_3052_9bf77180a0109d24fc8108fbf1fe242b.pdf
Amirkabir Journal of Civil Engineering
CEEJ
2588-297X
2588-297X
1399
52
1
مطالعه پروفیل متوسط دوگانه سرعت طولی در کانال روباز با زبری نسبی متوسط
خاطره
کاشمری
سید حسین
مهاجری
امیررضا
زراتی
مریم
آذرپیرا
جریان با زبری نسبی متوسط (نسبت ارتفاع زبری به عمق جریان بزرگتر از1/80 و کوچکتر از1/5 ) در رودخانه های کوهستانی دیده میشود. با وجود مطالعات فراوان، شکل پروفیل سرعت طولی در عمق برای این نوع جریان ناشناخته باقی مانده است. در مطالعه حاضر، سرعت لحظهای جریان در یک کانال مستطیلی روباز با بستر زبر به روش سرعت سنجی تصویری ذرات اندازه گیری شد. به منظور تحلیل نتایج از روش متوسط گیری دوگانه (متوسط گیری مقادیر لحظهای سرعت در زمان و در یک صفحه نازک موازی با بستر کانال) بهره برده شد. مشاهده شد که در نزدیکی بستر، بردارهای سرعت به شدت در مکان تغییر مینماید، لذا نمیتوان رفتار مشخصی را بدون متوسط گیری مکانی برای این سرعت در نظر گرفت. همچنین بررسیها نشان داد که مقادیر متوسط دوگانه سرعت نسبت به متوسط گیری زمانی-مکانی یا مکانی-زمانی حساس نبوده و میتوان بدون توجه به اولویت متوسط گیری زمانی و یا مکانی مقادیر متوسط دوگانه را حساب کرد. به منظور بررسی پروفیل سرعت جریان از سه رویکرد پروفیل لگاریتمی، پروفیل خطی و نیز معادله لایه اختلاطی بهره برده شد. بررسیها نشان داد که با وجود تطابق نسبی هر سه دیدگاه، پروفیل لگاریتمی، به جهت بهره گیری از یک پشتوانه تئوری مستحکم و تطبیق مناسب با نتایج آزمایشگاهی، مناسبترین دیدگاه برای این نوع جریان میباشد. البته در این دیدگاه ثابت ون-کارمن و ثابت انتگرال گیری معادله لگاریتمی با زبری نسبی تغییر مینمایند. براین اساس توصیه میگردد در مطالعات آتی از این رویکرد جهت تحلیل و مطالعه جریان با زبری نسبی متوسط بهره برده شود.
Open-channel
Intermediate relative roughness
Particle Image Velocimetry (PIV)
Double averaging
Streamwise velocity profile
2020
03
20
155
170
https://ceej.aut.ac.ir/article_3034_db1bb328ca9ed83c96898506a8cabec1.pdf
Amirkabir Journal of Civil Engineering
CEEJ
2588-297X
2588-297X
1399
52
1
ارزشیابی مدلهای رفتاری خاک در دیوار میخکوبی شده با استفاده از مدل سانتریفیوژ
فریدون
خسروی
سیدرسول
سورانی
فراز
آهی مقدم
ازجمله مسائل مهم در مهندسی ژئوتکنیک، پایداری دیوارههای گودبرداری و کنترل تغییرشکلهای مرتبط با آن است. استفاده از روشهای اجزای محدود ایدهای مناسب برای مدلسازی گودبرداریها میباشد و در این میان، انتخاب مدل رفتاری مناسب، نقش مهمی در صحت نتایج مربوطه ایفا میکند. جدال بین سادگی و دقت، مسئلهی مهمی است که همواره در انتخاب مدل رفتاری مناسب وجود دارد. دقت هریک از مدلهای رفتاری خاک را میتوان با استفاده از مدلسازیهای فیزیکی که ابزار قدرتمندی در ژئوتکنیک است، صحت سنجی نمود. در این مقاله با استفاده از 4 مدل سانتریفیوژ ژئوتکنیکی، تأثیر فاصله سربار از لبه گود بر روی تغییرشکل دیوارهی گود بررسی شده است. همچنین با مدلسازی گود در نرمافزار اجزای محدود و استفاده از مدل رفتاریهای مختلف در تحلیل آن، نتایج بدست آمده از مدلسازی فیزیکی و عددی دیوارهی میخکوبی شده با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج مدلهای سانتریفیوژ نشان دادند که فاصله سربار از لبهی گود در میزان و الگوی تغییرشکل دیواره بسیار تعیین کننده میباشد و با افزایش فاصله سربار از لبه ی گود بیشترین مقدار تغییرشکل افقی دیوارهی گود به سمت کف گود میل میکند، در صورتی که بر اساس حل عددی فارغ از فاصله سربار از لبه گود، این تغییرشکل همواره در تاج گود اتفاق میافتد. همچنین برای پیشبینی تغییرشکل قائم تاج گود بر اساس مقایسه ی نتایج مدلهای سانتریفیوژ و نتایج بدست آمده از مدلهای رفتاری مختلف، بیشترین تطابق در مدل رفتاری خاک سخت شونده با کرنش کوچک مشهود است.
Excavation
Constitutive soil models
Deformation of soil
Geotechnical centrifuge
finite element method
2020
03
20
171
186
https://ceej.aut.ac.ir/article_3031_f2fabb4d71dd5149b1f2da49c7b24194.pdf
Amirkabir Journal of Civil Engineering
CEEJ
2588-297X
2588-297X
1399
52
1
بررسی عوامل تأثیرگذار بر حساسیت رطوبتی مخلوط آسفالتی نیمه گرم (WMA)
سعید
صبحی
افشار
یوسفی عباسعلیلو
سعید
حسامی
محمود
عامری
به دنبال افزایش آلایندهها و نگرانیهای زیست محیطی و همچنین بالا رفتن قیمت سوخت و انرژی، فن آوری آسفالت نیمه گرم (WMA )بهعنوان یک فن آوری سازگار با محیط زیست معرفی گردید و امروزه نیز گرایش صنعت روسازی به سمت استفاده از آن بیشتر شده است. فن آوری آسفالت WMA علیرغم کاهش دمای تولید و تراکم روسازی آسفالتی و سایر مزیتها نسبت به آسفالت گرم (HMA) ، دچار ضعف خرابی رطوبتی میباشد که یکی از نگرانیهای اصلی این فن آوری است و استفاده از افزودنیهای ضد عریان شدگی یکی از پرکاربردترین روشها در جهت کاهش این خرابی میباشد. مخلوط آسفالتی WMA از مصالح مختلف قیر، سنگدانه و مواد افزودنی WMA تشکیل میشود و بررسی تأثیر هر یک از این مصالح در کاهش حساسیت رطوبتی کمتر مورد توجه و بررسی قرار گرفته است، لذا در این پژوهش با هدف آگاهی بیشتر مهندسین راه سازی در جهت بهبود این معضل در این نوع مخلوط آسفالتی، به بررسی بیشتر عوامل تأثیرگذار در مقاومت رطوبتی مخلوط WMA پرداخته میشود. مطالعههای انجام شده نشان میدهد که نوع سنگدانه (خصوصیات اسیدی یا بازی)، نوع افزودنی WMA و دمای اختلاط و تراکم از مهمترین عوامل تأثیرگذار بر مقاومت مخلوط آسفالتی WMA میباشند که بهطور غیرمستقیم روسازی ساخته شده را تحت تأثیر قرار میدهند.
Warm mix asphalt (WMA)
Moisture sensitivity
Aggregate
Bitumen
Compaction temperature
2020
03
20
187
212
https://ceej.aut.ac.ir/article_3086_a0722eceb31e2b524830728fc64ac94f.pdf
Amirkabir Journal of Civil Engineering
CEEJ
2588-297X
2588-297X
1399
52
1
تشخیص حباب های هوا در ستون های بتنی با استفاده از تکنیک توموگرافی تابش گاما
آرزو
خزائی
الهام
شاهرخی
غلامحسین
روشنی
در توموگرافی تکنیکی برای نمایش سطح مقطع اجسام با استفاده از تابش اشعه ی ایکس، گاما یا امواج فراصوتی است. هدف از این مقاله ارائه یک تصویر اسکن مقطعی از یک ساختار بتنی و مشخص نمودن حفرههای هوای موجود در آن است. در این کار، ستون بتنی به ارتفاع 3 متر و سطح مقطع 40×40 سانتی مترمربع با حفرههای هوا در میانه ارتفاع به عنوان ساختار مورد نظر انتخاب شد. ایزوتوپ سزیوم-137 به عنوان چشمهی رادیواکتیو و یدور سدیم به عنوان آشکارساز در نظر گرفته شدند. این ساختار در کد MCNPX مدل شد تا با شمارش تابش گامای عبوری از بتن داده های مورد نیاز برای بازسازی تصویر سطح مقطع به دست آید. سپس با استفاده از نرم افزار MATLAB ،الگوریتم بازسازی تصویر ART و داده های به دست آمده کد MCNPX تصویر سطح مقطع بازسازی شد. در روش ART سطح مقطع به صورت پیکسل های ناشناخته در نظر گرفته میشود. به این ترتیب که یک ماتریس ستونی(× n 1)که آرایه های آن مجموع پیکسل های ستونی و یک ماتریس سطری(× n 1 )که آرایههای آن مجموع پیکسلهای سطری است، به عنوان ورودی برای الگوریتم ART تعریف میشود. خروجی یک ماتریس مربعی n × n ) ) میباشد که آرایه های آن پیکسلهای تصویر سطح مقطع است. تصویر حاصل با وضوح مناسب مکان حفرهها را نشان داد. طبق نتایج به دست آمده تکنیک توموگرافی تابش گاما یک روش مناسب و غیرتهاجمی به منظور تحلیل سطح مقطع ساختارهای بتنی است.
Tomography
MCNPX
ART algorithm
Image reconstruction
Concrete
2020
03
20
213
224
https://ceej.aut.ac.ir/article_3046_a97099cb4306fd1e4669b413790f86bb.pdf
Amirkabir Journal of Civil Engineering
CEEJ
2588-297X
2588-297X
1399
52
1
شبیه سازی یک بعدی ضربه قوچ در سیالات غیرنیوتنی
علیرضا
خاموشی
علیرضا
کرامت
علی
مجد
برخلاف مطالعههای گذشته در جریان های غیرماندگار سیالات غیر نیوتنی که از مدلهای پیچیده دو بعدی جهت محاسبه گرادیان سرعت استفاده شده است، در این تحقیق مدلهای یک بعدی جهت محاسبه افت غیرماندگار به کار گرفته شده است که امکان پیادهسازی سریع تر و سرعت اجرایی بالاتری دارند. هدف اصلی این تحقیق بررسی پدیده ضربه قوچ در سیالات غیرنیوتنی از نوع توانی law Power ) ) با استفاده از مدل های برونون و زیلک می باشد. جهت محاسبه تنش برشی در رابطه مومنتم از مدل زیلک و برونون و به منظور حل معادلات از روش خطوط مشخصه ها جهت حل سیالات غیرنیوتنی استفاده شده است. مدل برونون بر این اساس حاکم است که تنش برشی دیواره به دلیل تغییر شتاب، متناسب با شتاب سیال تغییر میکند. روش زیلک برای محاسبه ضریب اصطکاک غیر ماندگار، مدلی بر اساس انتگرال کانولوشن که به صورت تحلیلی هست را ارائه میدهد. برای بدست آوردن گرادیان سرعت سیال توانی در مدل زیلک، از گرادیان سرعت در حالت ماندگار استفاده شده است. در انتها برای حصول اطمینان از صحت آلگوریتم حل، نتایج عددی با نتایج مقالات دیگر مقایسه شدهاند. نتایج حاصل از مدلسازی سیال غیرنیوتنی نشان دهنده تغییراتی قابل توجه در مقادیر فشار میباشند. فرمولهای ارائه شده مشابه مدلهای دو بعدی میتوانند این تغییرات را شبیهسازی کنند. مطابق انتظار در شرایط جریان ماندگار یکسان، مقدار بیشترین خطا در فشار حداکثر در محل شیر حدود یک درصد نسبت به حالت دو بعدی میباشد که با کاهش لزجت سیال مقدار این خطا نزدیک به صفر میشود.
water hammer
Unsteady friction
Zeilke model
Brunon model
Fluid model of power low
2020
03
20
225
242
https://ceej.aut.ac.ir/article_3030_265813048e9e625c8a11b93002613714.pdf
Amirkabir Journal of Civil Engineering
CEEJ
2588-297X
2588-297X
1399
52
1
بررسی اثر زمان و سرعت مخلوط کردن بر خواص رئولوژی بتن خودتراکم
پرویز
قدوسی
علی اکبر
شیرزادی جاوید
صدف
آقاجانی
ترکیبات و ساختار مخلوطهای بتن خودتراکم سبب میشود که تولید آن ها نسبت به مخلوط های بتن معمولی به انرژی بیشتری نیاز داشته باشد. این میزان انرژی بیشتر که صرف ایجاد یکنواختی و همگنی ترکیبات تشکیل دهنده این نوع مخلوط ها میگردد، سبب میشود که میزان تولید آنها نسبت به مخلوط های معمولی با محدودیت روبرو باشد که به لحاظ زمانی و اقتصادی، فاکتور مهم و تأثیرگذاری است. هدف این پژوهش مطالعه و بررسی زمان و سرعت مخلوط کردن (انرژی مخلوط کردن) در مخلوطهای بتن خودتراکم و تأثیر این دو شاخصه مهم بر خواص رئولوژی آن ها میباشد. به همین منظور چند نسبت مخلوط از بتن خودتراکم شامل نوع اول بتن خودتراکم پودری و نوع دوم بتن خودتراکم حاوی ماده اصلاح کننده روانگروی VMA ) ) ساخته شد. هر کدام از نسبت ها در سه زمان مخلوط کردن 3 ،8 و 11 دقیقه و هرکدام در دو سرعت مخلوط کردن 20 و 40 دور بر دقیقه مخلوط شدند. نتایج نشان داد که در هر دسته از مخلوطها، با افزایش زمان مخلوط کردن تا حد مشخصی که زمان تثبیت نامیده میشود )کوتاهترین زمان مخلوط کردن که در این تحقیق 8 دقیقه است)، کارایی بتن افزایش یافته و با افزایش زمان مخلوط کردن تا 11 دقیقه 6 درصد کاهش مییابد. آزمایش های رئولوژی نیز این نتیجه را تأیید میکنند به طوری که کمترین مقدار تنش جاری استاتیک نیز در زمان مخلوط کردن 8 دقیقه به دست آمد و با افزایش زمان مخلوط کردن تا 11 دقیقه، مقدار این پارامتر تا 42 درصد افزایش یافت.
Mixing time
mixing speed
mixing energy
self-consolidating concrete
stabilization time
2020
03
20
243
256
https://ceej.aut.ac.ir/article_3020_82982edace4d3e5f435796219c8c9aa3.pdf
Amirkabir Journal of Civil Engineering
CEEJ
2588-297X
2588-297X
1399
52
1
شناسایی خسارت با هزینه کم پلهای کابلی با استفاده از پردازش سیگنال و فراگیری ماشین
احسان
درویشان
امروزه با کمک روش های پایش سالمت سازه ها می توان وقوع خسارت را در همان مراحل اولیه شناسایی کرد و از وقوع خسارت های مالی و جانی جلوگیری کرد. با این حال، یکی از موانع بر سر راه متداول شدن این روش ها در کشور گران قیمت بودن سیستم های پایش سالمت است. هدف از این پژوهش، ارائه یک روش شناسایی خسارت با هزینه کم برای پل ها با استفاده از تکنیک های پردازش سیگنال و فراگیری ماشین است. جهت کاهش هزینه ها تعداد سنسورها جهت پایش ارتعاش سازه به یک سنسور کاهش یافته است. از آنجا که کاهش تعداد سنسورها ممکن است از دقت پایش سالمت سازه ها بکاهد، از بروزترین روش های پردازش سیگنال استفاده شده است. در مرحله اول چند روش پردازش سیگنال دامنه زمان-فرکانس با یکدیگر مقایسه شده اند و روش تبدیل موجک تجربی به عنوان بهترین روش از میان آن ها انتخاب شده است. در مرحله بعد پس از تجزیه سیگنال ها، یک شاخص خسارت جدید بر مبنای تبدیل موجک متقاطع معرفی شده و سپس با استفاده از ماشین بردار پشتیبان شاخص های خسارت طبقه بندی شده اند تا قابلیت تفکیک حالت سالم و خسارت فراهم شود. نتایج نشان می دهد روش فوق با دقت باال می تواند خسارت را در سازه شناسایی کند.
damage detection
Structural health monitoring
signal processing
Cross wavelet
Support Vector Machine
2020
03
20
257
274
https://ceej.aut.ac.ir/article_3032_e64b943b403067c79c2f5dff6f5a3da5.pdf
Amirkabir Journal of Civil Engineering
CEEJ
2588-297X
2588-297X
1399
52
1
بررسی کارآیی حذف و سینتیک جذب کادمیوم از محیط آبی توسط ذرات نانو گرافن تیول دار شده
اسماعیل
محمدنیا
مجتبی
هادوی فر
حجت
ویسی
کادمیوم یک فلز بسیار سمی میباشد که حتی در غلظتهای پایین نیز اثرات سویی بر سلامتی انسانها داشته و باید از محیطهای آبی حذف گردد. ترکیبات حاوی کادمیوم میتوانند سبب بروز انواع سرطانها، بروز ناراحتی های تنفسی و مزمن ریوی، سبب بروز بیماری ایتای-ایتای، تخریب بافت بیضهها و ساختار ویژه کلیهها شود. پژوهش حاضر با هدف بررسی حذف یون کادمیوم از محلولهای آبی توسط نانوذرات اکسیدگرافن تیولدار شده در سیستم جریان ناپیوسته صورت گرفت. در این مطالعه، متغیرهاى آزمایش شامل pH ،دوز جاذب و غلطت اولیه کادمیوم، مورد بررسی قرار گرفت. برای تعیین ویژگیهای جاذب آزمونهای SEM و IR-FT استفاده شد. نتایج نشان داد با افزایش غلظت اولیه کادمیوم میزان جذب کاهش و با افزایش دوز جاذب و pH درصد حذف کادمیوم افزایش پیدا میکند. مقایسه مدلهای ایزوترم R2 و سینتیک جذب نشان داد که مدل ایزو ترم لانگ مویر و مدل سینتیکی شبه مرتبه دوم به ترتیب با داشتن مقادیر برابر0/97 و 0/99 نسبت به سایر مدلها از برازش بهتر و شرح بهتری از دادههای جذب برخوردار بودند. با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق و به عنوان نتیجه گیری کلی میتوان گفت که جاذب سنتز شده از توانایی بالایی برای حذف کادمیوم برخوردار است.
Geraphene oxide
Cadmium
Thiol functional group
Isotherm models
Adsorption kinetics
2020
03
20
275
286
https://ceej.aut.ac.ir/article_3028_c3ee71aae55c8d95ef5eb7c6d18cff99.pdf
Amirkabir Journal of Civil Engineering
CEEJ
2588-297X
2588-297X
1399
52
1
بررسی تاثیر پارامترهای مختلف مدلسازی بر رفتار قابهای خمشی فولادی ویژه
مریم
زارع آقبلاغ
حامد
رحمن شکرگزار
در این مقاله، تأثیر پارامترهای مختلف در جزئیات مدلسازی از قبیل اتصالات تیر – ستون، نوع خاک و فونداسیون بر پاسخ لرزهای قابهای خمشی فولادی مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، ساختمان پنج طبقه با سیستم قاب خمشی فولادی ویژه واقع بر دو نوع خاک متفاوت II و IV در نظر گرفته شده است. دو نوع فونداسیون سطحی، نواری و منفرد، برای این ساختمان با ضریب اطمینان سه در ظرفیت باربری طراحی گردیده است. برای مدلسازی اتصالات تیر – ستون، اتصالات گیردار از پیش تأیید شده ی پیچی به کمک ورقهای روسری و زیرسری بکار رفته است. مدلسازی اجزا محدود حالتهای مفروض توسط نرم افزار OpenSees صورت گرفته و از تحلیلهای دینامیکی غیرخطی توسط هفت شتاب نگاشت زلزله جهت بدست آوردن پاسخها استفاده شده است. در مدلهایی که اثر اندرکنش خاک – فونداسیون - سازه برای آن ها لحاظ گردیده است، رفتار غیرخطی خاک به صورت فنرهای غیرخطی وینکلر مدلسازی شده است. نتایج حاصله حاکی از آن است که با لحاظ اثر اتصالات و خاک در مدل های واقع بر خاک نوع IV ،حداکثر تغییرمکان نسبی نسبت به مدلهای بدون لحاظ آنها افزایش و حداکثر برش پایه کاهش مییابد و در مدلهای واقع بر خاک نوع II ،حداکثر مقدار این پارامترها کاهش می یابد. همچنین تأثیر تغییر نوع فونداسیون در مدلهای واقع بر خاک نوع IV بیشتر از مدلهای واقع بر خاک نوع II است. بنابراین لحاظ اتصالات تیر – ستون، نوع فونداسیون و اندرکنش خاک – فونداسیون – سازه در مدلسازی تأثیر بسزایی بر پاسخ های غیرخطی قابهای خمشی فولادی دارد.
Special steel moment frame
Soil – foundation – structure interaction
fixed connections
soil and foundation type
time history dynamic analysis
2020
03
20
287
302
https://ceej.aut.ac.ir/article_3017_f421af20b621af9e4072ff0fd63ffd03.pdf