دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 1 2020 03 20 Accuracy Investigation of CSM-DAP Method in Comparison with FEMA356 Method for Estimating Seismic Demands of Steel Moment Resisting Frames with Geometric Irregularity in Elevation 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 3 20 3085 10.22060/ceej.2018.14491.5671 FA مجتبی کریمی خرمی بخش مهندسی راه، ساختمان و محیط زیست، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران محمودرضا بنان بخش مهندسی راه، ساختمان و محیط زیست، دانشگاه شیراز، شیراز، ایران اشکان شریفی زروانی گروه مهندسی عمران، دانشکده‌ی فنی و مهندسی، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی، شیراز، ایران 0000-0002-1817-969X Journal Article 2018 05 24 Estimating seismic demands of structures has acquired renewed importance as a result of recent interests in performance-based seismic design. Consequently, in recent years, different equivalent nonlinear static analysis procedures have been developed to estimate structural seismic demands. However, just a few studies have been conducted to examine the accuracy and adequacy of these developed methods. Thus, it is necessary to conduct thorough investigations of these methods’ limitations, possible shortcomings, and their performance. In this paper, the accuracy of the CSM-DAP method in comparison with the FEMA356 method was evaluated for estimating seismic demands of low- rise steel moment resisting frames with geometric irregularity in elevation. The CSM-DAP method is an equivalent displacement-based adaptive nonlinear static analysis method combined with the FEMA440 capacity spectrum method. The CSM-DAP and FEMA356 methods were used to analyze 44 five-story moment-resisting frames subjected to 14 far-field earthquake ground motions and their results were compared with the results of nonlinear dynamic analyses. The selected sample includes a wide range  of geometric irregularities in elevation for low-rise structures. The estimated demand responses were namely roof displacement, inter-story drift ratio, and base shear. This study showed that considering the CSM-DAP computational effort, this method did not present significant advantages with respect to the FEMA356 method at least for low-rise structures with geometric irregularity in elevation. 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 . https://ceej.aut.ac.ir/article_3085_2bb0502c80b7432eee4c5847a5fd077b.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 1 2020 03 20 Investigation of different geometric shapes of sills on the discharge coefficient of a vertical sluice gate بررسی تاثیر شکل‌های مختلف هندسی آستانه بر ضریب دبی جریان دریچه کشویی عمودی 21 36 2939 10.22060/ceej.2018.14232.5596 FA فرزین سلماسی Tabriz University, Agricultural faculty, Irrigation department 0000-0002-1627-8598 رضا نوروزی سرکارآباد 'گروه مهندسی آب دانشگاه تبریز، تبریز، ایران. 0000-0002-3756-8746 Journal Article 2018 03 18 Gates in dams and irrigation canals are used for control of discharge or water surface regulation. To determine the discharge under a gate, a discharge coefficient (Cd) should be determined. This study investigates the effect of sill shape under the vertical sluice gate on Cd. Both of sill shape and sill height were investigated. The investigated shapes comprise polyhedral and non-polyhedral sills. The results showed that circular sill was the most effective and triangular sill was also the proper shape of polyhedral in increasing Cd. Circular sill increases Cd at least 23% up to a maximum of 31%. In addition to shape, sill height was also important in the determination of Cd. Using dimensionless parameters and regression analysis, an equation for prediction of Cd in free flow condition with and without sill was presented. The developed equation coincides with the published previous researches. 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. https://ceej.aut.ac.ir/article_2939_6c990b7aca7bc7058f5e98ea909e924b.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 1 2020 03 20 An Investigation of Fines and Coarse Contents in Granular Mixtures by Using Discrete Element Method بررسی نقش دانه‌های ریز و درشت در مخلوط‌های خاکی با استفاده از روش اجزای مجزا 37 52 3012 10.22060/ceej.2018.14598.5694 FA سجاد ذوقی گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران سید احسان سیدی حسینی نیا گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد Journal Article 2018 06 12 It is believed that the addition of fine-grained soil to a base coarse-grained soil would result in shear strength increment due to filling up the voids among coarse-grained content and reducing global void ratio. However, this belief was against the following experiments. Instead of the definition of classical void ratio, two variables referred to as equivalent inter-granular and inter-fine void ratios, have been proposed to resolve this problem. Using these variables can help how a binary soil behaves. In this paper, by using the discrete element method, several binary soil samples were created by mixing two coarse and fine-grained soils. The two fine and coarse-grained soils have different gradations. The soil samples were prepared by considering zero, 10, 30, 40, 70, 100 percent fines content. Simulations were performed in two-dimension in which, the particles were circular. After each soil sample preparation, it was consolidated under isotropic confining pressure followed by biaxial compression loading. Each sample was tested under three different confining pressures. The biaxial loading condition was continued until the samples reached the critical state. This is the case where there is no variation in the deviatoric stress as well as the volume change along with the increase in the axial strain. Based on the simulated results, the required parameters to estimate the portion of the role of coarse and fine-grained parts in the global soil behavior were obtained. Comparison of the results of this study with those of experiments showed good agreements. The threshold fines content after which, the mechanical behavior of the binary soils is governed by fine grains, was assessed. It was shown that for the two-dimensional samples, the critical state can be obtained and the critical state line (CSL) can be constituted in the q-p’-e space. It was also seen that for the two groups of samples where either of coarse or fine-grained content are dominant, a unique critical state line can be obtained if the inter-granular and inter-fine void ratios are used instead of the global void ratio. The influence factors were back-calculated and the values were justified in comparison with the experiments. 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. https://ceej.aut.ac.ir/article_3012_5a01f0597ac4bdf35c24846734ee9a76.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 1 2020 03 20 Experimental and Numerical Study of Hybrid Friction Damper بررسی آزمایشگاهی و عددی میراگر اصطکاکی ترکیبی 53 72 3078 10.22060/ceej.2018.14589.5700 FA الهام مودب موسسه آموزش عالی غیر انتفاعی غیر دولتی سراج/ تبریز/ ایران بابک شهبازی موسسه آموزش عالی غیرانتفاعی غیر دولتی سراج Journal Article 2018 06 18 In this study, a new hybrid energy dissipation device was developed by combining two friction dampers (auxiliary and main fuse) in series to be used for seismic control of two different earthquake intensities. Compared with the conventional friction dampers, the new hybrid damper has an advantage in which only auxiliary fuse (with low sliding force) is activated for moderate earthquakes and both fuses work simultaneously for strong earthquakes. Cyclic loading tests of the combined hybrid dampers were carried out in order to evaluate their seismic energy dissipation capability. The obtained experimental force-displacement indicated proper details of the new damper to create two performance level. Finite element analyses of the test specimens were also carried out for comparison, which had good agreement with the test results. Force displacement characteristics, Energy dissipation and equivalent viscous damping were also derived and good agreement has been found with code requirement for displacement dependent dampers. Also, it was demonstrated that engaging the main fuse with non-loaded pretention bolts, strength losses of the hybrid damper in subsequent cycles were limited compared to the common friction dampers which can be called “resurrection-type” behavior of the main fuse in the main shocks. 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. https://ceej.aut.ac.ir/article_3078_1091660f3dff84fd648efe31391c5524.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 1 2020 03 20 An Experimental study on the behavior of circular RCC enclosed GRP casing and FRP wrapping مطالعه آزمایشگاهی و مقایسه کاربرد غلاف GRP و دورپیچ CFRP بر رفتار ستون های بتن مسلح با مقطع دایره ای 73 88 3051 10.22060/ceej.2018.14530.5677 FA محسن شفیعی نیا دانشجوی دکتری عمران- سازه، گروه عمران، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران سیدفتح اله ساجدی دانشیار گروه عمران، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران 0000-0003-3933-2793 سیدوحید رضوی طوسی استادیار مدعو گروه عمران، واحد اهواز، دانشگاه آزاد اسلامی، اهواز، ایران و استادیار گروه عمران، دانشگاه صنعتی جندی‌شاپور، دزفول، ایران Journal Article 2018 05 30 Nowadays, strengthening of the column using fiber-reinforced polymer (FRP) composites is considered as the strengthening technics of these loading elements in a structure. In this technique, increasing the surrounding pressure on radial levels of the concrete column increases the compressive and tensile strengths of the concrete element, reduces slenderness, and increases the buckling load and ductility of this element. Moreover, using glass-fiber reinforced plastic pipes (GRP) as the concrete column casing in addition to the independence of the need for framing leads to confinement effect on the concrete, high ductility and energy absorption, reduction in shrinkage and creep of concrete, lack of contact of the concrete with the corrosive factors, high construction speed, and proper loading capacity. In this research, a compressive capacity test was conducted on 6 cylinders reinforced concrete columns (RCC) of 150 mm and diameter 600 mm height, with and without GRP casing, and the effect of FRP wrapping was studied on them as the confining factor. The research results showed that using FRP wrapping and GRP casing improved the compressive capacity and ductility of the RCC. Adding one or two FRP wrapping layers increased the compressive capacity by 18.5% and 26.5% on the average, while using GRP casing increased the compressive capacity up to 4 times on the average and this shows that although FRP wrapping and GRP casing are both confined, GRP casing is more effective in increasing the compressive capacity due to its higher confinement with RCC. 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. https://ceej.aut.ac.ir/article_3051_f0b1d5879866f2c2eba77f39993d1184.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 1 2020 03 20 Experimental Investigation of Contaminant Transport Through Saturated Porous Media Under Groundwater Flow بررسی آزمایشگاهی انتقال آلودگی در محیط متخلخل اشباع تحت جریان آب زیرزمینی 89 106 3026 10.22060/ceej.2018.14655.5709 FA فرزاد مصطفی زاده دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران فواد کیلانه ئی گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) محمود حسنلوراد قزوین بلوار امام خمینی دانشگاه بین المللی امام خمینی دانشکده فنی گروه عمران Journal Article 2018 06 25 Contaminant transport in groundwater has been growing concern during the last decades since pollution can leach through the soil and reach the groundwater. The present research has been investigated solute migration through saturated porous media by the physical modeling laboratory, resulting in a practical graph, determining the general pattern of a contaminant plume in both homogeneous and heterogeneous layers. Three types of sand are selected for the experimental model, which include both coarse and fine aggregates. The results indicated that in the coarse aggregate medium, the movement of pollution is 10 times faster than the fine aggregate containing 10% silt and 1.5 times faster than the fine aggregate sand without silt. The ratio of the length to width of the contaminated area in the coarse-grained soil in comparison to the fine-grained soil containing silt, and without silt increase 110 % and 40% respectively. In the heterogeneous fine- coarse model, darcy velocity magnitude in the coarse aggregate medium is much greater than fine aggregate result in more advection. In this case, because of the significant difference in velocity values in the two layers, the pollutant is rapidly transferred to the downstream after reaching the border of the two areas. Also, in the frontier of the coarse- fine medium, pollution is dispersed more for the fine aggregate medium acts as though it were the wall. 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. https://ceej.aut.ac.ir/article_3026_0cdf61037d7053ca59347ab230818335.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 1 2020 03 20 Microstructural Evaluation of Stabilization and Solidification of Heavy Metals by Cement at the Presence of Nano Montmorillonite ارزیابی فرایند تثبیت و جامدسازی آلاینده‌ فلز سنگین روی با سیمان در حضور نانومونت-موریلونیت از منظر ریزساختاری 107 122 3035 10.22060/ceej.2018.14654.5707 FA وحیدرضا اوحدی استاد گروه مهندسی عمران، دانشگاه بوعلی سینا و عضو هیئت علمی وابسته دانشکده عمران، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران محمد امیری استادیار 0000-0002-3751-0261 Journal Article 2018 06 25 Stabilization/Solidification (S/S) is an attractive technology which helps to reduce the toxicity and facilitate the disposal of sediments containing heavy metals, industrial wastes, and contaminated soils. The efficiency of the S/S technology can be enhanced by the use of clay nanoparticles. The S/S process incorporating montmorillonite nanoparticles can be employed to prevent the dissemination of heavy metals effectively. Although many studies have addressed the stabilization of contaminant by the use of cement, the microstructural interactions between montmorillonite nanoparticles, heavy-metal contaminants, and cement in different time intervals have been discussed rarely. In addition, there are not enough researches on the impact of montmorillonite nanoparticles in the efficiency of the solidification process. Therefore, this study aims to investigate the interactions between montmorillonite nanoparticles, heavy metals, and cement in different time intervals from the microstructural point of view and to determine the impact of clay nanoparticles on toxicity leaching from solidified/stabilized contaminants. To achieve the above-mentioned objectives, different concentrations of heavy metal (zinc) and different percentages of Portland cement were added to nano-montmorillonite. The contaminant retention mechanism was then experimentally analyzed through monitoring the changes in pH, evaluating microstructural changes (using X-Ray Diffraction), and toxicity characteristic leaching procedure (TCLP) measurement. The results indicated the role of clay nanoparticles in retaining the heavy-metal contaminant and the lack of linear relationship between the quantity of cement content of the specimen and the contaminant retention efficiency 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. https://ceej.aut.ac.ir/article_3035_03bfc1d4783966c69cc6aef8247e0103.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 1 2020 03 20 Effective Bond Length Evaluation of Fiber Implantation Methods in EBR Applications Using Particle Image Velocimetry ارزیابی طول موثر پیوستگی روش کاشت الیاف در نصب خارجی به روش سرعت‌سنجی تصویری ذرات 123 134 2991 10.22060/ceej.2018.14617.5701 FA بهزاد عطاری دانشجوی تحصیلات تکمیلی، گروه مهندسی عمران، دانشگاه فردوسی مشهد محمد رضا توکلی زاده استادیار گروه مهندسی عمران، دانشگاه فردوسی مشهد 0000-0002-0932-4605 Journal Article 2018 06 18 The bond strength between fiber-reinforced polymer (FRP) laminates and concrete is the main factor affecting the behavior of concrete members strengthened by externally bonded reinforcement (EBR) method. The bond strength depends on several factors, such as surface preparation, concrete strength, FRP stiffness and thickness, and effective bond length. According to previous studies, using a bond length longer than the effective bond length, will not increase load-carrying capacity. Most existing theoretical models estimate bond strength based on the effective bond length. So, in order to achieve a satisfactory performance, it is important to determine the accurate value for the effective bond length of lap joints. In this study, in order to evaluate and compare the effective bond length of fiber implantation method and the conventional EBR method, 12 concrete specimens were prepared and examined. The effective bond length and the bond strength of specimens were determined using single-shear pull test and adopting particle image velocimetry (PIV) method and they were compared with the existing specifications such as ACI and fib. The results showed that using fiber implantation method instead of the conventional EBR method reduced the effective bond length by 20% and increased the bond strength between FRP and concrete substrate by 34%. 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. https://ceej.aut.ac.ir/article_2991_c5c1cb0bebd56ae38817b251ad72bedb.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 1 2020 03 20 Effect of rectangular spiral stirrup on bearing capacity of RC beams under cyclic loading تاثیر خاموت دورپیچ مستطیلی بر ظرفیت باربری تیر بتن آرمه تحت بار چرخه‌ای 135 154 3052 10.22060/ceej.2018.14615.5698 FA مجتبی لبیب زاده گروه عمران ، دانشکده مهندسی ، دانشگاه شهید چمران اهواز فرهاد بستان شیرین گروه عمران ، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران امین خواجه دزفولی گروه عمران ، دانشکده مهندسی ، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران Journal Article 2018 06 17 Nowadays, civil engineers are looking for novel approaches to develop structural performance and the speed of building construction simultaneously. One of these approaches is using rectangular spiral stirrups instead of traditional stirrups in manufacturing of RC beams. Based on recent experimental studies, these beams have shown some advantages in performance when compared with beams reinforced by traditional stirrups and in some cases, the results were much better. In this study, at the first stage, two types of RC beams with rectangular spiral stirrup and traditional stirrups were simulated in the ABAQUS software and verified under monotonic loading. The shear capacity was measured and validation was performed based on the experimental force-displacement curves. Then, at the second phase of this research, another RC beam with traditional stirrups was simulated and was verified against push-over curves. Moreover, the force-displacement of monotonic loading and failure mode was obtained from an experimental study. Cyclic loading was applied to the beams with continuous rectangular spiral and traditional stirrups. Then, the performance of those simulations was compared by enveloping strength curves. But in the cyclic loading phase, in most cases, the performance of beams with these two transverse reinforcement methods was equivalent and in some cases, the traditional one was shown even better results. 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. https://ceej.aut.ac.ir/article_3052_c1b70d965ca504aa751ddb62ad69c63f.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 1 2020 03 20 Characterization of Double-Averaged Velocity Profile in an Open-Channel With Intermediate Relative Roughness مطالعه پروفیل متوسط دوگانه سرعت طولی در کانال روباز با زبری نسبی متوسط 155 170 3034 10.22060/ceej.2018.14673.5714 FA خاطره کاشمری دانشجوی کارشناسی، مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران سید حسین مهاجری استادیار/دانشگاه خوارزمی امیررضا زراتی استاد، مهندسی عمران و محیط زیست، صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران مریم آذرپیرا دانشجوی دکتری، مهندسی عمران و محیط زیست، صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران Journal Article 2018 06 29 Flow with intermediate relative roughness (the ratio of roughness height to water depth higher than 1/80 and lower than 1/40) is common in most of the mountainous streams. Despite this fact and numerous studies on flow with intermediate relative roughness, it is still unclear how the profile of the streamwise velocity varies along with water depth. In this study, the instantaneous velocity of flow in an open-channel with the rough bed has been measured using Particle Image Velocimetry (PIV). In order to analyze the profile of streamwise velocity, double averaging method (spatial averaging of time-averaged values in a thin slab parallel to the channel bed) was used. It was observed that near the rough bed, vectors of instantaneous velocity showed strong spatial variations that make extraction of unique behavior for velocity profile impossible without double averaging. Results also showed that values of double averaged velocity were not sensitive to priority in averaging (i.e. time and then spatial averaging or spatial and then time averaging); thus double averaging regardless of priority can be used. To investigate double averaged velocity profile, three approaches including a logarithmic profile with a variable parameter, linear profile and mixing layer profile were employed. Results showed that all three profiles could be fitted properly to our experimental data. However, logarithmic profile with variable Von-Karman constant and integration constant that was supported by strong scientific background was the most suitable profile and therefore can be recommended. 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. https://ceej.aut.ac.ir/article_3034_7b66e8931c93da8c88a0a8b6dec62f9e.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 1 2020 03 20 Evaluation of Constitutive Soil Models in Soil Nail Wall Using Centrifuge Model ارزشیابی مدل‌های رفتاری خاک در دیوار میخکوبی شده با استفاده از مدل سانتریفیوژ 171 186 3031 10.22060/ceej.2018.14733.5728 FA فریدون خسروی دانشیار، دانشکده عمران، دانشگاه جامع امام حسین، تهران، ایران سیدرسول سورانی دانشکده عمران، دانشگاه علم و صنعت، تهران ایران فراز آهی مقدم دانشکده عمران، دانشگاه علم و صنعت، تهران ایران Journal Article 2018 07 19 Numerical modeling is a strong tool for soil deformation in deep excavations. There is some kind of methods such as finite element, finite difference and etc. Finite element method helps to select the appropriate constitutive soil model with high accuracy. The controversy between simplicity and accuracy is an important issue always has been interested in by the researchers. By using physical modeling, the accuracy of each constitutive soil modeling could be an asset. In this paper, four models of geotechnical centrifuges were used to investigate the effect of the overburden distance from the edge of the excavation and the results of various constitutive soil modeled in the soil nailing wall. The results showed that the overburden distance from the edge of the wall was so effective on the value and pattern of wall deformation. By increasing the overburden distance from the edge of the excavation, the greatest amount of horizontal deformation of the wall led to the bottom of the excavation. However, the basis of the numerical solution, without the overburden distance from the edge of the excavations, this deformation always occurs in the top of the excavation. Also, based on the comparison of the results of centrifuge models and the results obtained from different behavioral models, in order to predict the vertical deformation of the top of the excavation, the result of hardening soil small strain model (HSS) was closer to reality than other investigated constitutive soil model. 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. https://ceej.aut.ac.ir/article_3031_0cd60efb5578cd967c3c23894f305800.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 1 2020 03 20 An Investigation of Factors Affecting The Moisture Sensitivity of Warm Mix Asphalt (WMA) بررسی عوامل تأثیرگذار بر حساسیت رطوبتی مخلوط آسفالتی نیمه گرم (WMA) 187 212 3086 10.22060/ceej.2018.14707.5726 FA سعید صبحی دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل 0000-0001-6254-4829 افشار یوسفی عباسعلیلو دانشگاه علم وصنعت تهران_ایران 0000-0002-1840-1887 سعید حسامی هیات علمی دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل محمود عامری دانشگاه علم .و صنعت ایران 0000-0002-6098-1037 Journal Article 2018 07 14 looking for of increased pollution and environmental concerns, as well as rising fuel and energy prices, the Warm Mix Asphalt (WMA) technology, has been introduced as an environmentally friendly technology, and nowadays the direction of the pavement industry has become more widely used. WMA asphalt technology, despite the reduction in production and compaction temperature and other advantages compared to Hot Mix Asphalt (HMA), has a weakness in moisture damage, which is one of the main concerns of this technology, and the use of Anti-stripping additive is one of the most widely used methods to reduce this damage. Asphalt mixtures of WMA are composed of different materials such as bitumen, aggregate and WMA additives. The study on the effect of each of these materials on the reduction of moisture sensitivity less attention has been investigated. Therefore, in this study in order to aware of road engineers to improve this problem with this type of asphalt mixture will be discussed. Studies showed that the type of aggregate (characteristics of acidity or alkalinity), the type of WMA additive, and mixing and compaction temperature were among the most important factors affecting the WMA asphalt mixture resistance, which indirectly affected the pavement. 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. https://ceej.aut.ac.ir/article_3086_a081cab429ff7a3b96e0a07319f1049e.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 1 2020 03 20 Detecting Air Holes in a Concrete Structure Using Gamma-Ray Tomography Technique تشخیص حباب های هوا در ستون های بتنی با استفاده از تکنیک توموگرافی تابش گاما 213 224 3046 10.22060/ceej.2018.14712.5724 FA آرزو خزائی دانشکده مهندسی هسته ای، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران الهام شاهرخی گروه برق، دانشکده انرژی، دانشگاه صنعتی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران غلامحسین روشنی گروه برق، دانشکده انرژی، دانشگاه صنعتی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران Journal Article 2018 07 13  Tomography is a technique in order to display a representation of a cross-section through solid objects using x-rays, gamma rays or ultrasound waves. The purpose of this paper is to provide a non-invasive technique for creating a CT image and detecting air holes in a concrete structure using gamma-ray tomography technique. In this work, the concrete column with a cross-section of 40 cm × 40 cm and a length of 3 meters was considered as the desired structure. There were two air holes in the concrete column. Also, the isotope Cs-137 was considered as a radioactive source. One NaI(Tl) scintillation detector was used in order to measure the rate of gamma-rays emitted by the radioactive source. This structure was simulated using the MCNPX code. Then, the image of the cross-section was reconstructed using the obtained data of MCNPX, MATLAB software, and the ART algorithm. In the ART method, it was assumed that the cross-section contains unknown pixels. A row matrix (1 × n) and a column matrix (n × 1), which are the sum of the row pixels and column pixels of the image were defined as input for ART algorithm. The output was a matrix (n × n) that matrix arrays (n × n) are cross-section image pixels. Therefore, using these arrays, the cross-sectional image was reconstructed. The reconstructed image showed the correct location of the air holes. According to the obtained results, the proposed gamma radiation tomography technique was an appropriate and non-invasive technique in order to a cross-sectional analysis of concrete structures. 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. https://ceej.aut.ac.ir/article_3046_975e6107778ce7a40b9878bfb96a16a7.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 1 2020 03 20 One-Dimensional Simulation of Water Hammer in Non-Newtonian Fluids شبیه سازی یک بعدی ضربه قوچ در سیالات غیرنیوتنی 225 242 3030 10.22060/ceej.2018.14682.5719 FA علیرضا خاموشی دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران علیرضا کرامت استادیار گروه عمران دانشگاه صنعتی جندی‌شاپور دزفول،خوزستان 0000-0002-6280-4931 علی مجد سازمان آب و برق خوزستان/ایران Journal Article 2018 07 05 Unlike previous studies in Non-Newtonian fluids that use complex two-dimensional models to calculate the velocity gradient in this research, one-dimensional models have been used to calculate Non[1]Newtonian losses that can be implemented faster and have higher execution speeds. The main objective of this research is to study the phenomenon of water hammer in Non-Newtonian fluids of power type (Power Law) using Brunon and Zeilke models. In order to calculate the shear stress in relation to the momentum of the Zeilke and Brunon model, and to solve the equations, the line characteristics of the nonlinear fluid solution have been used. The Brunon model is based on the assumption that the shear stress of the wall changes due to the acceleration of the acceleration, proportional to the acceleration of the fluid. Zilck’s method for calculating the unsteady friction coefficient presents a model based on the analytic integral of convolution. The velocity gradient in the steady state is used to obtain the velocity gradient in the Zeilke model. Finally, numerical results are compared with the results of another research to ensure the accuracy of the solution algorithm. The results of Non-Newtonian fluid modeling show significant changes in pressure values. The proposed formulas, similar to the two-dimensional models, can simulate these changes. As expected in the same continuous flow conditions, the maximum pressure decreases with decreasing viscosity of the fluid. In other words, by decreasing the viscosity of the fluid, the amount of drops across the pipe path will be reduced. According to expectations in the steady flow conditions, the maximum error in the maximum pressure at the valve location is about one percent higher than the two-dimensional state, which, with a decrease in the viscosity of the fluid, causes this error to be close to zero. 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. https://ceej.aut.ac.ir/article_3030_2d95666e2649fcfc6e3af75e09f5adb9.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 1 2020 03 20 Evaluation of mixing time and mixing speed on the Rheological Properties of SelfConsolidating Concre بررسی اثر زمان و سرعت مخلوط کردن بر خواص رئولوژی بتن خودتراکم 243 256 3020 10.22060/ceej.2018.14591.5691 FA پرویز قدوسی دانشگاه علم و صنعت ایران علی اکبر شیرزادی جاوید استادیار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران صدف آقاجانی دانشگاه علم و صنعت ایران Journal Article 2018 06 11 Due to the composition, the production of self-consolidating concrete (SCC) requires more mixing energy to uniform and homogenize the concrete components. This limits the rate of concrete production in comparison with the conventional concrete and therefore it is an important financial factor. So, mixing energy (mixing time and power) is one of the main factors in concrete production and before large production, the appropriate mixing time and speed should be determined for each mixture. In this study, according to objectives and considering that mixing time and mixing speed are two main factors in content of mixing energy and according to guidelines and regulations, two SCC mix designs (powder type and VMA type) were mixed in three mixing times (3, 8 and 11 minutes) and each of them in two mixing speeds (20 and 40 rpm) and their effect on rheological properties was evaluated. The results showed that in each series of mixtures by increasing the mixing time up to a certain level that is called stabilization time (the shortest mixing time) and in this study is 8 minutes, the workability of concrete increased and after that, by mixing up to 11 minutes it decreased by 6 percent. Static yield stress in the 8 minutes mixing also had a minimum amount and by mixing up to 11 minutes it increased by 42 percent. This increment reached 62 percent for dynamic yield stress, so the rheology tests also confirmed these results. 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. https://ceej.aut.ac.ir/article_3020_e4a93f0332b2519177ed55741ea4e5e7.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 1 2020 03 20 Low-Cost Damage Detection of Cable-Stayed Bridges Using Signal Processing and Machine Learning شناسایی خسارت با هزینه کم پل‌های کابلی با استفاده از پردازش سیگنال و فراگیری ماشین 257 274 3032 10.22060/ceej.2018.14648.5711 FA احسان درویشان استادیار، گروه عمران، واحد رودهن، دانشگاه آزاد اسلامی، رودهن، ایران، 0000-0003-2010-8919 Journal Article 2018 06 27 Today, it is possible to detect damage in the early stages with the aim of structural health monitoring (SHM) techniques and prevent financial losses and loss of lives. However, high prices of SHM systems has caused that such systems do not gain popularity in our country. The aim of this study is providing a low-cost damage detection technique for bridges based on signal processing and machine learning. In order to reduce expenses, the number of sensors to monitor the vibration of the structure was decreased. Since sensor number reduction can lead to a drop in damage detection accuracy, most up to date signal processing methods were used. In the first step of the paper, several time-frequency signal processing techniques were compared and EWT was selected as the best method. In the next step, after decomposition of signals by time-frequency techniques, a new damage index was introduced base on cross wavelet transform (CWT) and then calculated damaged indices were classified using support vector machine (SVM) to be able to distinguish healthy and damage states. Results showed that the proposed method can detect damage with high accuracy. 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. https://ceej.aut.ac.ir/article_3032_8a56257ea05c74018291954fc56fc448.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 1 2020 03 20 Adsorption of Cadmium (II) onto Thiolated Graphene Oxide and Kinetic Investigations بررسی کارآیی حذف و سینتیک جذب کادمیوم از محیط آبی توسط ذرات نانو گرافن تیول دار شده 275 286 3028 10.22060/ceej.2018.14660.5710 FA اسماعیل محمدنیا گروه محیط زیست، دانشکده جغرافیا و علوم محیطی، دانشگاه حیکم سبزواری، سبزوار، ایران مجتبی هادوی فر استادیار، دانشکده جغرافیا و علوم محیطی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران حجت ویسی دانشیار، گروه شیمی، دانشگاه پیام نور، صندوق پستی 4697-19395، تهران، ایران Journal Article 2018 06 26 Cadmium is a very toxic metal that has adverse effects on human health and aquatic environments even at low concentrations. Therefore, efforts should be made to eliminate this metal from aquatic ecosystems. This study was carried out in order to remove cadmium ions from synthetic aqueous solutions by thiolated graphene oxide in a batch system. In this study, the effect of experimental parameters such as pH, adsorbent dosage and initial cadmium concentration was investigated. To characterize the adsorbent properties, SEM and FT-IR analyses were utilized. The results showed that with the increasing initial concentration of cadmium, the amount of adsorption decreased and increasing the dose of adsorbent and pH increased the percentage of cadmium removal. Comparison of isotherm and kinetic adsorption models showed that Langmuir and Pseudo-second order models, with R2 values of 0.97 and 0.99, respectively, had a better fitting and give a good description of adsorption data than other models. Therefore, as a general conclusion, it can be said that the synthesized adsorbent had a high capability to remove cadmium from aqueous solutions. 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. https://ceej.aut.ac.ir/article_3028_7edfd52220e2032e7281061c82401195.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 1 2020 03 20 An investigating into the effect of various modeling parameters on the behavior of special steel moment frames بررسی تاثیر پارامترهای مختلف مدل‌سازی بر رفتار قاب‌های خمشی فولادی ویژه 287 302 3017 10.22060/ceej.2018.14671.5713 FA مریم زارع آقبلاغ فارغ التحصیل کارشناسی ارشد مهندسی عمران - سازه، دانشکده‌ی فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران، حامد رحمن شکرگزار گروه عمران دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه محقق اردبیلی اردبیل ایران 0000-0003-1521-7934 Journal Article 2018 06 28 In this paper, the effect of various modeling parameters such as beam-column connections, soil and shallow foundation types are studied to assess the seismic response of steel moment frames. For this purpose, five-story special steel moment frames with two different soil types (II and IV) were considered. The footing and strip shallow foundations were designed for these buildings, with a safety factor of three. Prequalified bolted flange plate connections were used in these buildings. The finite element models were developed using OpenSees software considering soil – foundation – structure interaction. The seismic performance of SMFs was evaluated using nonlinear time history analyses, through seven far–fault ground motions. Nonlinear behavior of soil was modeled by nonlinear Winkler springs. The numerical results showed that in the models that considered beam-column connections, SFSI and soil type IV, the maximum inter-story drift was more, compared to models without connections and with fixed based conditions. The maximum base-shear force of structures in the mentioned models was reduced. In models, that structures rested on soil type II, maximum values of these two parameters were diminished. The effect of foundation type in models resting on the soil type IV was more than models with soil type II. Generally, connections, foundation type and soil-foundation-structure interactions have a great influence on the nonlinear responses of steel moment frames. 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. https://ceej.aut.ac.ir/article_3017_248024541dbda1d3fd75fe49d1a4df4d.pdf