دانشگاه صنعتی امیرکبیرنشریه مهندسی عمران امیرکبیر2588-297X52820201022Simulation of orientation of baffles in a longitudinal direction in chlorine contact tanksشبیهسازی جهتگیری بافلها در راستای طولی در مخازن تماسی کلر18911906346110.22060/ceej.2019.15699.6003FAمهسااسماعیلیگروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایرانمهدیاسدی آقبلاغیگروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایرانJournal Article20190124Disinfection is a process designed to disable pathogens, thereby preventing the transmission of waterborne diseases. An important aspect of chemical disinfection is the design of chlorine contact basins. Chlorine contact systems with sufficient time (contact time) disinfect the water for chemical reactions to inactivate pathogens. Design of chlorine contact basin or chlorine contact tanks is to maximize the phenomenon of Residence time through the flow of spiral of baffles through the basin or contact tank. Historically, chlorine contact tanks have been investigated by empirical relationships, physical model studies, or tracer studies after the construction of a contact tank. Construction of laboratory samples and tracer studies are time consuming and costly. In recent years, computational fluid dynamics models have been used to investigate the flow and processes of solute transport in contact tanks, which is the best way to design contact tanks before construction. In this study, a 3D simulation of the CT-1 contact tank is performed using Multiphysics 5.3a software. Also, several 3D simulations in the CT-1 contact tank, in which the effect of the baffle orientation in a longitudinal direction with three different channel widths was performed, it was concluded that the narrow channel with a ratio of Winlet /Wch=0.68 (channel to inlet width ratio) and Lbo / Wch ratio (baffle opening length to Channel width ratio) equal to 1 has the highest baffle factor and the least amount of Morill index and therefore optimal hydraulic.فرآیند ضدعفونی برای غیر فعال کردن میکروارگانیسمهای (جانداران) بیماریزا برای جلوگیری از انتقال بیماریهای آبی میباشد. جنبه مهم ضدعفونی شیمیایی طراحی حوضچه تماسی کلر است. سیستمهای تماسی کلر با برقراری زمان تماس مناسب، واکنشهای شیمیایی را برای غیر فعالسازی موجودات بیماریزا فراهم میکند و در نتیجه آب را ضدعفونی میکند. طراحی حوضچههای تماسی کلر یا مخازن تماسی کلر برای به حداکثر رساندن پدیده زمان ماند از طریق عبور جریان مارپیچی از بافلها از میان حوضچه یا مخزن تماسی میباشد. از لحاظ تاریخی بررسی مخازن تماسی کلر توسط روابط تجربی، مطالعات مدل فیزیکی یا مطالعات ردیاب پس از ساخت مخزن تماسی بوده است. ساخت نمونههای آزمایشگاهی و مطالعات مربوط به ماده ردیاب بسیار زمانبر و پرهزینه میباشد. در سالهای اخیر مدلهای دینامیک سیالات محاسباتی برای بررسی جریان و فرآیندهای انتقال املاح در مخازن تماسی به کار برده شده است؛ که بهترین روش برای طراحی مخازن تماسی قبل از ساخت میباشد. در این پژوهش به شبیهسازی سه بعدی مدل مخزن تماسی CT-1 با استفاده از نرم افزار کامسول Multiphysics 5.3a پرداخته میشود. همچنین چندین شبیهسازی سه بعدی در مخزن تماسی CT-1 که در آن اثر جهتگیری بافلها در راستای طولی با سه عرض کانال مختلف انجام شد و نتیجه شد که؛ کانال باریک با نسبت68/0 Winlet/Wch= (نسبت عرض کانال به عرض ورودی) و نسبت Lbo/Wch (نسبت طول دهانه بافل به عرض کانال) برابر 1 دارای بالاترین مقدار شاخص فاکتور بافل و کمترین مقدار اندیس موریل و در نتیجه حالت بهینه هیدرولیکی میباشد.https://ceej.aut.ac.ir/article_3461_ffe83442d929a387885b8eb2c1eb0bad.pdfدانشگاه صنعتی امیرکبیرنشریه مهندسی عمران امیرکبیر2588-297X52820201022Investigation of Shear Strength of Clay Soil – Geotextile by Adding the BCF Waste
Fibersبررسی مقاومت برشی فصل مشترک خاک رس-ژئوتکستایل با استفاده از الیاف ضایعات BCF19071922338910.22060/ceej.2019.15719.6008FAبهارهابراهیمی علویجهگروه ژئوتکنیک، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایرانرضاپورحسینیهیئت علمیJournal Article20190128By placing the reinforcing elements, the shear strength of the soil improves. Several studies have been carried out on reinforcing of coarse grained soils, and less has been done on finegrained soils. Researches show that the shear strength of fine grained soil-geosynthetics is weaker than the coarse soils and should be to improve soil interaction with reinforcing elements. In this research, soil with about 80% passing the No.200 sieve and two types of non-woven geotextiles have been used. Shear strength of soil was considered by adding BCF waste polypropylene fibers with 0.2%, 0.7% and 1.2% by weight of dry soil. Shear strength of soil–geotextile determined by large direct shear machine and several tests were done in vertical loading–reloading conditions. Experimental results showed that vertical loading– reloading conditions increase interface shear strength. Addition of 0.7% fibers increase interface shear strength up to 15% and 9% in usual loading and loading-reloading conditions, respectively. Also increasing of normal stress in loading step, application of geotextile with higher tensile strength and reduction of moisture content are the factors improving shear strength of soil-geotextile in this study.با قرار دادن عناصر مسلحکننده مقاومت برشی خاک بهبود مییابد. پژوهشهای متعددی در زمینهی تسلیح خاکهای درشتدانه انجام شده و کمتر به خاکهای ریزدانه پرداخته شده است. بر اساس پژوهشهای موجود مقاومت خاک ریزدانه - ژئوسنتتیک در مقایسه با خاکهای درشتدانه ضعیفتر بوده و لازم است تا اندرکنش خاکهای ریزدانه- مسلح کننده تقویت گردد. در این پژوهش از نمونه خاک رس حاوی حدود 80 درصد ریزدانه عبوری از الک 200 #و دو نوع ژئوتکستایل بدون بافت استفاده شد. مقاومت برشی خاک در اثر افزودن الیاف ضایعات نخ پلیپروپیلن با 2/0 ،7/0 و 2/1 درصد نسبت به وزن خشک خاک مورد توجه قرار گرفت. مقاومت برشی خاک-ژئوتکستایل با استفاده از دستگاه برش مستقیم بزرگ مقیاس تعیین شد، پاره ای از این آزمایشها با بارگذاری – باربرداری خاک به اجرا درآمدند. نتایج آزمایش نشان داد که بارگذاری - باربرداری، مقاومت برشی را افزایش میدهد. افزودن 7/0 %الیاف به خاک مقاومت برشی فصل مشترک خاک - ژئوتکستایل را تا 15 درصد در شرایط بارگذاری – بدون باربرداری و تا 9 درصد در شرایط بارگذاری – باربرداری فزونی داده است. همچنین بارگذاری قائم بیشتر، استفاده از ژئوتکستایل با استحکام کششی بالاتر و کاهش رطوبت خاک از عوامل بهبود مقاومت برشی خاک- ژئوتکستایل در این مطالعه هستند.https://ceej.aut.ac.ir/article_3389_f24749a7e2b0387a3951875383529763.pdfدانشگاه صنعتی امیرکبیرنشریه مهندسی عمران امیرکبیر2588-297X52820201022Experimental study of the effect of holes number and arrangement of lattice pounder
on offshore dynamic compactionمطالعه آزمایشگاهی تاثیر تعداد و آرایش سوراخهای کوبه مشبک بر تراکم دینامیکی فراساحلی19231934347010.22060/ceej.2019.15732.6014FAمحمد حسینتقی زاده ولدیدانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران0000-0002-3367-6803محمد رضاعطرچیاندانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد زنجان، زنجان، ایران0000-0002-6736-0145عطاجعفری شالکوهیگروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد بندر انزلی، بندر انزلی، ایران0000-0002-0900-9146سید احمدحسینیگروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایرانJournal Article20190130In offshore dynamic compaction, the water effect on the deterioration of the pounder impact velocity on seabed and the crater depth formed in the soil is always a major challenge. In this paper, the water entry problem of lattice pounders of 9, 16, and 25 holes, with 3x3, 4x4, and 5x5 matrix arrangements respectively, the effect of the number, dimensions and arrangement of the pounder holes, on the impact velocity with simulated soil of the seabed and the crater depth formed in it was studied experimentally. The results showed that the impact velocity of the lattice pounders depends on the holes area, and the crater depth formed in the soil, the amount of energy transferred from the pounder to the soil and the improvement radius and depth of soil depend on the area of the pounder’s lattice web. Therefore, in dynamic compaction of the seabed, increasing the pounder weight without reticulating it cannot considered as a suitable solution to increase the impact velocity on seabed and the effective factor on soil settlement and compaction. Also increasing the pounder weight and its drop height over the optimum drop height lead to increasing the operating costs, and it requires the use of large barges and long cranes with a high load capacity.در تراکم دینامیکی فراساحلی، به منظور کاهش اثر آب بر استهلاک سرعت برخورد کوبه با بستر دریا از کوبه های مشبک استفاده میگردد. لذا در طراحی این کوبه های فراساحلی، تعداد و ابعاد سوراخها و مساحت آنها باید متناسب با ابعاد و مساحت کوبه و جان مشبک آن باشد. به طوری که علاوه بر برخورداری از کمترین استهلاک سرعت در هنگام حرکت در عمق آب و دستیابی به بیشترین سرعت در لحظه برخورد با بستر دریا، نفوذ قابل قبولی به خاک داشته و با ایجاد عمق حفره مناسب در آن، منجر به حداکثر شعاع و عمق بهبود خاک بستر دریا گردد. در این مقاله ورود کوبه های مشبک 9 ،١٦ و ٢٥ سوراخ به ترتیب با آرایش ماتریسی ٣×٣ ،٤×٤ و ٥×٥ به آب و تاثیر تعداد، ابعاد و آرایش سوراخ های کوبه، بر سرعت برخورد با خاک شبیه سازی شده از بستر دریا و عمق حفره ایجاد شده در آن به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که سرعت برخورد کوبههای مشبک وابسته به مساحت سوراخهای آن و عمق حفره ایجاد شده در خاک، میزان انرژی انتقال یافته از کوبه به خاک و شعاع و عمق بهبود آن وابسته به مساحت جان مشبک کوبه میباشد. لذا در تراکم دینامیکی بستر دریا، افزایش جرم کوبه بدون مشبک نمودن آن نمیتواند راهکار مناسبی جهت افزایش سرعت برخورد کوبه با بستر دریا و عامل تاثیرگذاری در نشست و تراکم خاک محسوب شود. همچنین افزایش جرم کوبه و ارتفاع سقوط آن بیش از ارتفاع بهینه سقوط علاوه بر افزایش هزینههای اجرایی، مستلزم استفاده از شناورهای بزرگ و جرثقیل های طویل و با ظرفیت باربری زیاد است.https://ceej.aut.ac.ir/article_3470_23fa98168039be9eec0c1c5760732f22.pdfدانشگاه صنعتی امیرکبیرنشریه مهندسی عمران امیرکبیر2588-297X52820201022The Effect of Semi-active Control on Nonlinear Response of Structures through Incremental Dynamic Analysisتاثیر کنترل نیمه فعال بر پاسخ غیرخطی سازه ها در قالب تحلیل دینامیکی افزایشی19351952341010.22060/ceej.2019.15710.6017FAحسنبهارگروه عمران، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران0000-0002-6525-7873آرشبهارگروه عمران، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران0000-0003-4341-1566Journal Article20190201It this paper, incremental dynamic analysis (IDA) of the controlled structures is presented. Nonlinear dynamic analyses for controlled structures are performed through Force Analogy Method (FAM) and State-space. IDA curves are demonstrated for un-controlled structures, under optimal control and under semi-active control. Therefore, the influence of control system for structures and changes in its behavior could be observed. Introductions for IDA, structural control, Semi-active Hydraulic Damper (SHD) and Force Analogy Method (FAM) are explained in the article. Full Static Condensation Model (FSCM) is introduced as a recent method that could consider non-linear behavior (through FAM and State-Space), static condensation and full Rayleigh damping matrix. In this article, FSCM is extended for the structures which are protected by optimal or semi-active control system. Therefore nonlinear behavior of controlled structures was considered. Numerical examples for a 5-story frame under scaled earthquakes were presented. The structure, for both controlled and un-controlled conditions, was modeled by the way that it could consider non-linear behavior. Control algorithms that have been used in the program were optimal control and SHD semi-active control. MATLAB codes were developed and IDA curves for no-control, optimal control and SHD control (with different arrangements of SHD control tools) are calculated and illustrated. At the end of the numerical section, some results and interpretations were extracted from IDA curves of controlled and un-controlled frames. They are explained in details and could give better understanding for dynamic behavior of the structures.در این پژوهش رفتار غیرخطی سازه های کنترل شده به کمک تحلیل دینامیکی افزایشی (IDA )بررسی شده است. تحلیل دینامیکی غیرخطی سازههای کنترل شده به کمک روش قیاس نیرو (FAM )و فضای حالت انجام گرفته است. با ارائه منحنیهای IDA برای سازه با و بدون سیستم کنترلی در کنار یکدیگر، میتوان تاثیر سیستم کنترل بر رفتار سازه را مشاهده نمود. ابتدا معرفی اجمالی از IDA ،کنترل سازهای، کنترل نیمه فعال SHD و FAM ارائه شده است. در ادامه مدل فشرده سازی استاتیکی کامل )FSCM )به عنوان روشی که میتواند رفتار غیرخطی، فشرده سازی استاتیکی و ماتریس کامل میرایی رایلی را به طور همزمان در مدل لحاظ کند، معرفی و برای حالتی که کنترل نیمه فعال سازهای به مدل اعمال شود تعمیم داده و فرمولاسیونهای مربوطه بیان شدند. الگوریتمهای کنترل مورد استفاده در پژوهش، کنترل بهینه و کنترل نیمه فعال SHD بودهاند. به کمک برنامه نویسی در محیط MATLAB ،مثال عددی سازه نمونه برای حالتهای بدون کنترل، با کنترل بهینه و با کنترل نیمه فعال SHD( و در چند حالت مختلف جانمایی ابزار کنترل) تحلیل و منحنیهای IDA آن ارائه شدهاند. در انتها نتایج و تفسیرهایی که میتوان از منحنیهای IDA دریافت نمود و منجر به درک بهتری از رفتار دینامیکی سازه خواهند شد، به تفصیل بیان شدهاند.https://ceej.aut.ac.ir/article_3410_6c2d841ad0130684a3cab9b7960a2653.pdfدانشگاه صنعتی امیرکبیرنشریه مهندسی عمران امیرکبیر2588-297X52820201022Removal of Nickel and Cadmium using Diatomite, Silt, Sunflower stem, and Cement
(Green Concrete Components)حذف نیکل و کادمیوم توسط جاذبهای دیاتومیت، سیلت، ساقه آفتابگردان و سیمان (اجزاء تشکیلدهنده بتن سبز)19531970342110.22060/ceej.2019.15746.6018FAسمیهبختیاریدانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سیرجانفاطمهستوده نیادانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سیرجانمیثمشهرآشوبدانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سیرجان0000-0001-5934-8245حکیمهعباسلودانشگاه صنعتی سیرجانطیبهامیریدانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سیرجانJournal Article20190202Adsorption is one of the common treatment applied in heavy metal removal. Recently, studies of low-cost adsorbents, which usually are waste products from industrial, agricultural and food productions and are produced abundantly, gained intensively attention to the scientist.. Since most of the structures, ponds, and drainage pipelines are made of concrete, the use of adsorbent concrete can be an effective way to remove pollutants, especially heavy metals from wastewater. In this research, diatomite and sunflower stems were used as concrete additives to adsorb cadmium and nickel from wastewater as well as materials that could maintain and even increase the strength, durability, and stability of concrete in water and wastewater structures. Diatomite was replaced with part of the cement and sunflower replaced with part of aggregates used in concrete. The adsorption of nickel and cadmium by concrete components (cement, silt, diatomite and sunflower stem) was investigated. Cement was able to remove nickel and cadmium completely. Other components of the concrete also had a good ability to remove nickel and cadmium. The maximum adsorption capacities of Ni and Cd for diatomite, silt, and sunflower stem were 2.85, 1.88, 2.61, 2.82, 18.45, and 6.82 mgr/gr, respectively. Metal adsorption onto adsorbents was evaluated by Langmuir and Freundlich isotherms. Results indicate that both Langmuir and Freundlich isotherm models are suitable. Concrete pieces removed cadmium completely, but in nickel adsorption, the control sample had the best performance.جذب سطحى یکى از رایجترین روش ها جهت حذف فلزات سنگین است. اخیراً توجه زیادی به استفاده از مواد ارزان قیمت مانند ضایعات صنایع، تولیدات غذایى و کشاورزی در مطالعات جذب سطحى شده است. ازآنجاکه قسمت عمده سازهها، حوضچهها و لولههای انتقال فاضلاب از بتن ساخته میشوند، استفاده از بتن با ظرفیت جذب فلزات سنگین مىتواند یکى از روشهای مؤثر در حذف آلایندهها به خصوص فلزات سنگین از فاضلابها باشد. در این تحقیق از دو افزودنى دیاتومیت و ساقه آفتابگردان به عنوان جاذب فلزات سنگین کادمیوم و نیکل از فاضلاب و نیز موادی که بتوانند مقاومت، دوام و پایایى بتن را در سازه های آب و فاضلاب حفظ و حتى افزایش دهند، استفاده شد. دیاتومیت جایگزین بخشى از سیمان و آفتابگردان جایگزین بخشى از سنگدانه مصرفى بتن شد. توانایى جذب نیکل و کادمیوم توسط اجزای مختلف تشکیل دهنده بتن (سیمان، سیلت، دیاتومیت و ساقه آفتابگردان) موردبررسى قرار گرفت. سیمان قادر به حذف کامل نیکل و کادمیوم بود. دیگر اجزای تشکیل دهنده بتن نیز توانایى خوبى در حذف نیکل و کادمیوم داشتند. ظرفیت جاذب ها برای نیکل و کادمیوم به ترتیب برای دیاتومیت، سیلت و ساقه آفتابگردان 2/85 و 1/88، 2/61 و 2/82، 18/45 و6/82 میلىگرم بر گرم به دست آمد. همچنین روابط مربوط به همدماهای جذب لانگمویر و فروندلیچ برای هرکدام از جاذبها اندازهگیری شد و نتایج نشان داد هر دو همدمای لانگمویر و فروندلیچ برای توصیف فرایند جذب نیکل و کادمیوم توسط جاذبها مناسب هستند. تکههای بتنى کادمیوم را به طور کامل حذف کردند اما در جذب نیکل نمونه شاهد بهترین عملکرد را داشت.https://ceej.aut.ac.ir/article_3421_3839942b6ea0e8b731cd9c1eefa5b6c8.pdfدانشگاه صنعتی امیرکبیرنشریه مهندسی عمران امیرکبیر2588-297X52820201022Investigation of the Effect of Temperature on the Undrained Shear Strength of Kaoliniteبررسی تأثیر دما بر مقاومت برشی زهکش نشده رس کائولینیت19711982339210.22060/ceej.2019.15768.6021FAاکبرچشمیگروه زمین شناسی مهندسی و تکتونیک، دانشکده زمین شناسی، پردیس علوم، دانشگاه تهرانفریبرزمحمدیگروه زمین شناسی و تکتونیک، دانشکده زمین شناسی، پردیس علوم ، دانشگاه تهرانعلی محمدرجبیتهران، دانشگاه تهران، دانشکده علوم، گروه زمین شناسی مهندسیJournal Article20190203Investigation of the effect of temperature on soil strength is one of the issues which has been considered by many researchers in recent decades. In this study to investigate the effect of temperature on the undrained shear strength (Cu) of clay soils, a cell with the capability of both changing and keeping fixed the temperature of sample, was designed and constructed. After determining the index properties of samples for Kaolinite clay soil, undrained shear strength (Cu) test was carried out on saturated clay soil at 10, 20, 30, 40, 50, 60 and 70 ° C. Repeatability of the results was confirmed by repeating tests on samples with the same properties a given temperature. The results showed that by increasing the temperature, the Cu values decreased so that, as the temperature raised from 10 ° C to 70 ° C, the values Cu were reduced from 26.6 to 10.94 kPa. Accordingly, in the studied temperature range, an empirical relationship between temperature and Cu (with R2 = 0.96) was proposed. The general shape of the stress–strain curves of the samples in different temperature was the same and in strain level of 20% was linear. Increasing the temperature caused to decline in the range of elastic deformation and enhancement in the range of plastic deformation of the samples; in addition, by increasing the temperature, the angle of the failure plane was decreased. The measurement of axial expansion stress (AES) indicated enhancement of the stress by increasing the temperature.بررسی تغییر دما بر مقاومت خاک یکی از موضوعاتی است که در دهههای اخیر مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. در تحقیق حاضر به منظور بررسی تأثیر دما بر مقاومت برشی زهکش نشده (Cu)خاکهای رسی، ابتدا سلولی با قابلیت تغییر و ثابت نگه داشتن دمای نمونه در طول بارگذاری، طراحی و ساخته شد. پس از تعیین ویژگیهای شاخص نمونهای از خاک رس کائولینیت، آزمایش تعیین مقاومت برشی زهکش نشده بر روی خاک اشباع در دماهای 10 ،20 ،30 ،40 ،50 ،60 و70 درجه سانتی گراد انجام گردید. با تکرار آزمایش بر روی نمونه هایی با ویژگی های ثابت و در دمای مشخص تکرارپذیری نتایج تأیید شد. نتایج نشان میدهد با افزایش دما، Cu کائولینیت کاهش یافته بطوریکه افزایش دما از 10 درجه به 70 درجه سانتی گراد باعث کاهش مقدار Cu از 26/6 به 10/94 کیلوپاسکال شده است. بر این اساس، در محدوده دمایی مورد مطالعه رابطه ای تجربی بین دما و Cu( با ضریب تعیین 0/96 )برای رس مورد مطالعه پیشنهاد شد. شکل کلی منحنیهای تنش – کرنش نمونه ها در دماهای مختلف یکسان بوده و در کرنش 20 %بصورت خطی در میآیند. افزایش دما باعث کاهش محدوده تغییر شکل الاستیک و افزایش محدوده تغییر شکل پلاستیک نمونه ها شده و زاویه صفحه گسیختگی با افق، با افزایش ( AES )نشان دهنده افزایش آن با افزایش دما کاهش مییابد. اندازهگیری تنش ناشی از انبساط محوری نمونه دما است.https://ceej.aut.ac.ir/article_3392_55d7cf89d1336ec79595b786c282ba8d.pdfدانشگاه صنعتی امیرکبیرنشریه مهندسی عمران امیرکبیر2588-297X52820201022RR198 and RG19 Dye Removal by using PES membrane modified with graphene
oxide nanofillersحذف رنگ RG19 و RR198 با استفاده از غشاء PES اصلاح شده با نانوفیلرهای گرافناکسایدی19831994333910.22060/ceej.2019.15781.6029FAافسانهشهبازیعضو هیات علمی دانشگاه شهید بهشتیمهدیهآقایی1. دانشجوی کارشناسی ارشد رشته آلودگی محیط زیست، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهرانحبیبکولیوندپژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتیJournal Article20190206The presence of the even very low concentration of dyes makes it undesirable due to its appearance. Most of the organic dyes have aromatic rings in their structure that, make them very toxic and non-biodegradable. So removal of this dyes from industrial effluents before discharging in natural waters is very important. In the present study, Graphene-oxide (GO) nano-sheets were first synthesized using the modified Hammer method and then magnetic graphene oxide (mGO) was prepared using a solvothermal method. The properties of nanofillers were investigated using SEM, XRD and VSM analyzes. The synthesized GO and mGO were embedded in the matrix of polyethersulfone (PES) using phase inversion technique in order to improve its hydrophilicity, permeability, antifouling properties, and rejection performance. Surface and cross-sectional morphology of the resulted bare and nanocomposite membranes were characterized by SEM images. The effect of blended nanoparticles on membrane hydrophilicity and performance were determined using water contact angle, pure water flux, BSA solution filtration, and Reactive Green 19 (RG19) and Reactive Red 198 (RR198) dye solution rejection. Cross-sectional SEM images of the prepared membranes presented an asymmetric structure with a finger like porous sub-layer and dense top-layer. The water contact angle for the bare PES, PES-GO 0.25 wt%, and PES-mGO 0.25wt% were 61.17°, 55.11°, and 51.04°, respectively. The pure water flux of the blended PES membranes was enhanced significantly compared to the bare PES due to the higher hydrophilicity. The results of antifouling properties using BSA filtration demonstrated that the PES-mGO 0.25wt% had the best antifouling properties. Values of flux recovery ratio for the bare PES, PES-GO 0.25 wt%, and PES-mGO 0.25wt% were 45.0, 67.0, and 72.7%, respectively. Dye rejection performance also was increased for the PES-GO 0.25 wt% and PES-mGO 0.25wt% compared to the bare PES. . Compared to the all fabricated membranes, PES-mGO 0.25wt% showed the highest hydrophilicity, permeability, rejection, and antifouling properties.رنگهای راکتیو جزء رنگهای محلول در آب هستند. مقدار زیادی یون هیدروکسید (OH )-وارد محیط کرده و سبب تغییر رنگ و pH میشوند. این رنگها سبب ایجاد مشکلاتی برای انسان و گیاهان و جانوران ساکن در محیط میشوند. بنابراین حذف رنگهای مذکور از محیط آبی امری ضروری است. در پژوهش حاضر ابتدا نانوصفحات گرافناکساید با استفاده از روش اصلاح شدهی هامر سنتز گردید و گرافن اکساید مغناطیسی با روش سولوترمال تهیه شد. ویژگی نانوفیلرها با استفاده از آنالیزهای XRD، SEM و VSM بررسی شد. غشاء PES با استفاده از نانوفیلرهای GOو mGO طی فرآیند جدایش فاز ساخته و مورفولوژی سطح و آبدوستی غشاء با استفاده از آنالیزهای SEM ،تخلخل و زاویه تماس بررسی شد. پس از اندازهگیری شار و خواص ضدگرفتگی غشاء، میزان حذف رنگهای RG19 و RR198 توسط غشاء بررسی شد. نتایج نشان داد که خاصیت آبدوستی در همه غشاءهای اصلاح شده نسبت به غشاء خالص بهبود یافته. غشاء mGO-PES آبدوستی بیشتری نسبت به غشاء GO-PES دارد؛ غشاء حاوی mGO-PES زاویه تماس آب،4/07 درجه نسبت به غشاء GO-PES کاهش یافت. تخلخل غشاء mGO-PES نسبت به GO-PES بیشتر بوده و میزان شار غشاء m/L h، mGO-PES^3/032 نسبت به غشاء GO-PES بیشتر شد. بازیابی شار غشاء mGO-PES به مقدار %5/7 از غشاء GO-PES بیشتر شد. کارایی غشاء mGO-PES در مقابل حذف رنگ RG19 و RR198 به تربیب %1 و 4 %بیشتر از غشاء GO-PES شد. با توجه به نتایج میتوان گفت که نانوفیلر گرافناکساید مغناطیسی کارایی بهتری در اصلاح غشاء و حذف رنگ از محلول آبی دارد.https://ceej.aut.ac.ir/article_3339_2d050eb0421336b2960c1f2baad57066.pdfدانشگاه صنعتی امیرکبیرنشریه مهندسی عمران امیرکبیر2588-297X52820201022Effect of Concurrent Use of the Six-Legged Element and Rip-Rap for Scour Control
with Economic Considerationsتاثیر استفاده همزمان از المان شش پایه و سنگچین جهت کنترل آبشستگی و بررسی اقتصادی19952010341910.22060/ceej.2019.15793.6032FAمحمدراشکی قلعه نودانشجوی دکتری - ساز های هیدرولیکی -گروه عمران - دانشگاه سیستان و بلوچستان - زاهدان0000-0002-3923-0511مهدیاژدری مقدمدانشگاه سیستان و بلوچستانمحمودشفاعی بجستاناستاد گروه آب دانشگاه شهید چمران اهوازحاظی محمدعظمت الهاستاد گروه مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه
West IndiesJournal Article20190208The scour control downstream of the ski-jump spillways is one of the most important issues encountered by hydraulic engineers. In this paper, an experimental investigation was performed to evaluate the reduction in the maximum volume of the scour hole due to the concurrent use of the six-legged concrete elements (A-Jacks) and rip-rap materials in different hydraulic conditions. These elements were placed in the downstream of the ski-jump spillway. The experiments included a single size of concrete element and two sizes of rip-rap with five flow discharges and three tail-water depths. The change in tail-water depth resulted in the spillway having free, semi-submerged and submerged conditions. The results were showed that as scour depth increased, the scouring rate is significantly reduced. By simultaneous usage of concrete elements and rip-rap materials, the maximum scour volume decreased up to 100% in different hydraulic conditions as compared to the control tests. In addition, the results showed that the use of a rip-rap layer is about 80% cheaper than the coating with six-legged elements, which this difference is reduced by increasing the thickness of rip-rap layer.کنترل آبشستگی پایین دست سرریزهای پرش اسکی یکی از مهمترین مسایلی است که مهندسین هیدرولیک با آن روبرو هستند. در این تحقیق با هدف بررسی کارائی مصالح جدید برای کنترل آبشستگی پایین دست سرریز پرش اسکی، به کمک مطالعات آزمایشگاهی به بررسی کاهش حجم گودال آبشستگی در حضور توام المان شش پایهی بتنی با نام تجاری A-Jack به همراه سنگچین در پایین دست سرریز پرش اسکی در شرایط مختلف هیدرولیکی جریان پرداخته شد. آزمایشهای انجام شده شامل یک اندازه المان بتنی و دو سایز سنگچین با پنج دبی و سه عمق پایاب متفاوت بوده که در نتیجه با توجه به تغییر عمق پایاب، سرریز در سه وضعیت آزاد، نیمه مستغرق و مستغرق قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که با افزایش عمق پایاب میزان آبشستگی دچار کاهش قابل ملاحظهای شده و با حضور همزمان المان بتنی و سنگ چین میزان حداکثر حجم آبشستگی در بین شرایط مختلف هیدرولیکی تا 100 درصد نسبت به آزمایشهای شاهد کاهش یافت. همچنین مقایسه اقتصادی بین استفاده از هر یک از دو سازه پوششی سنگ چین و المان شش پایه بتنی در مساحت 100 متر مربعی انجام گرفت. نتایج حاکی از برابری نسبی هزینه دو نوع پوشش دارد.https://ceej.aut.ac.ir/article_3419_4a45002552e9744f3e264cf1a9871a8b.pdfدانشگاه صنعتی امیرکبیرنشریه مهندسی عمران امیرکبیر2588-297X52820201022Compression of novel meta-heuristic algorithms for multi-objective optimization of
water resources system (case study: Sistan’s Chah Nimeh)مقایسه الگوریتمهای فراابتکاری نوین برای بهینهسازی چندهدفه سیستم منابع آب20112024339410.22060/ceej.2019.15818.6039FAابوالفضلاکبرپورمهندسی عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه بیرجندمحسنپوررضا بیلندیاستادیار گروه علوم و مهندسی آب دانشگاه بیرجندمحمد جوادزینلیدانشجوی دکتر منابع آب- دانشکده کشاورزی
دانشگاه بیرجندJournal Article20190212In this research, two conflicting objective functions used to solve the problem of optimization operation of Sistan’s Chah Nimeh reservoirs. The first objective function defined minimizing the total of second power of difference between agricultural demand and release and the second objective function defined maximizing the reliability index. In this study, to compare the studied algorithms, the criteria of the algorithm’s run time, the number of solutions in the optimal Pareto front, and distance, dispersion, convergence and generation distance were taken. The results of the study of Meta-Heuristic algorithms indicated that among MOPSO, MOGOA and MOALO algorithms, MOALO and MOGOA algorithms were more efficient than MOPSO algorithm. According to the performance criteria of the algorithm’s run time and the dispersion criteria, the MOPSO algorithm showed high efficiency and according to the performance criteria of the distance, convergence and generation distance criteria, the MOGOA showed high efficiency. According to the performance criteria of the number of solutions on the optimal Pareto front MOALO algorithm showed high efficiency. Also, MOALO and MOGOA algorithms effectively covered optimal pareto front. It can be said, the solutions of these algorithms find in themselves optimal pareto front, create a rich set of optimal solutions that not only effectively cover the optimal Pareto front, but also dominate the solutions of the other two algorithms. Therefore, it seems that none of these performance criteria can alone determine the superiority of an algorithm than other algorithms in solving an optimization problem.در این تحقیق دو تابع هدف متضاد برای حل مسئله بهینهسازی بهرهبرداری از مخازن چاه نیمه مورد استفاده قرار گرفت. تابع هدف اول کمینهسازی مجموع توان دوم اختلاف تقاضای کشاورزی از رهاسازی و تابع هدف دوم بیشینهسازی شاخص اعتمادپذیری تعریف گردید. در این مطالعه برای مقایسه الگوریتمهای مورد بررسی از معیارهای زمان اجرای الگوریتم، تعداد راهحلهای واقع در جبهه بهینه پارتو و معیارهای فاصله، پراکندگی، همگرایی و فاصله نسلی بهره برده شد. نتایج حاصل از بررسی الگوریتمهای فرا ابتکاری نشان داد که از بین الگوریتمهای MOGOA، MOPSO و MOALO ، الگوریتمهای MOALO و MOGOA از کارایی بالاتری نسبت به الگوریتم MOPSO برخوردار بودند. بر اساس معیارهای عملکرد زمان اجرای الگوریتم و معیار پراکندگی الگوریتم MOPSO کارایی بالایی را از خود نشان داد و بر اساس معیارهای فاصله، همگرایی و فاصله نسلی الگوریتم MOGOA کارایی بالایی را از خود نشان داد. با توجه به معیار تعداد راهحلهای واقع در جبهه بهینه پارتو الگوریتم MOALO کارایی بالاتری را نسبت به دیگر الگوریتمها از خود نشان داده است. همچنین الگوریتمهای MOALO و MOGOA جبهه بهینه پارتو را به نحو مؤثری پوشش دادهاند و میتوان گفت راهحلهایی که این دو الگوریتم در جبهه بهینه خود یافتهاند یک مجموعه غنی از راهحلهای بهینه را ایجاد نموده که نه تنها جبهه بهینه پارتو را به نحو مؤثری پوشش داده بلکه بر راهحلهای الگوریتم دیگر نیز غلبه دارد. بنابراین به نظر میرسد هیچ یک از معیارهای مذکور نمیتواند به تنهایی مالک برتری یک الگوریتم نسبت به دیگر الگوریتمها در حل یک مسئله بهینهسازی باشد.https://ceej.aut.ac.ir/article_3394_dded6a2c6ebc5e0cc5f72f5246eb88c7.pdfدانشگاه صنعتی امیرکبیرنشریه مهندسی عمران امیرکبیر2588-297X52820201022Free vibration analysis of FGM plates with opening and stiffenerبررسی ارتعاشات آزاد صفحههای FGM دارای بازشو و سختکننده20252042341110.22060/ceej.2019.15832.6047FAمجتبیشهرکیدانشجوی کارشناسی ارشد عمران گرایش سازه، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.FarzadShahabianCivil Engineering Department, Faculty of Engineering, Ferdowsi University of Mashhad,Mashhad, Iranرضاجمعه منظریکارشناس ارشد عمران گرایش سازه، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایرانJournal Article20190216Functionally Graded Materials (FGMs) are kinds of composite materials that due to the continuity of mixture of constituent materials as Functionally Graded, have more effective mechanical properties than multilayered composite materials. The most common use of these materials is in thin[1]walled structures such as plates and shells. Due to some executive needs, make opening and stiffener in plates might be necessary. Free vibration of a system is performed only under the influence of initial conditions and without any external excitation. A system under free vibration situation vibrates with one or more its natural frequencies. If the frequency of vibration caused by the effect of external excitation is equal to the one of the natural frequencies of the system, resonance state occurs. In this case, there will be a large amplitude fluctuation that can cause fracture of huge structures such as bridges and wings of aircrafts. Therefore, in the present study, the effective parameters on free vibration of FGM plates with opening and stiffener have been studied.مواد هدفمند (FGM )گونهای از مواد مرکب هستند که به واسطهی پیوستگی ترکیب مواد تشکیلدهنده به صورت هدفمند، خواص مکانیکی مؤثرتری نسبت به مواد مرکب چندلایه دارا میباشند. بیشترین کاربرد این مواد در سازههای جدار نازک نظیر صفحهها و پوستهها میباشد. همچنین به دلیل بعضی مسایل اجرایی، ایجاد بازشو و سختکننده در ورقها ضرورت مییابد لذا در این مقاله به بررسی پارامترهای تاثیرگذار بر روی ارتعاشات آزاد صفحههای هدفمند دارای بازشو و سختکننده پرداخته شده است. برای این کار، با استفاده از نرمافزار آباکوس در ابتدا، اثر پارامترهای مهم نظیر شاخص توان حجمی، ابعاد هندسی و شرایط تکیهگاهی صفحه مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که ضخامت و شاخص توان حجمی بهترتیب دارای بیشترین و کمترین میزان تأثیر بر روی فرکانسهای طبیعی هر یک از مدهای صفحهی FGM میباشند و با افزایش شرایط تکیهگاهی ساده در لبههای صفحه (کاهش گیرداری تکیهگاهی) مقدار فرکانسهای طبیعی صفحه کاهش یافته است. در ادامه، تأثیر بازشو و سختکننده بر روی فرکانسهای طبیعی صفحه صورت گرفته است که ملاحظه شد بازشوی دایرهای تأثیر بیشتری بر روی فرکانس طبیعی صفحه نسبت به بازشوی مربعی دارد و همچنین، ضخامت سختکننده نسبت به ارتفاع آن دارای اثر بیشتری بر روی فرکانس طبیعی صفحهی FGM میباشد.https://ceej.aut.ac.ir/article_3411_528ea1a1b43ef7c1188be9b3dfca4697.pdfدانشگاه صنعتی امیرکبیرنشریه مهندسی عمران امیرکبیر2588-297X52820201022Numerical and experimental study of pitched steps effects in stepped spillway on the
hydraulic parameters and energy dissipation in the skimming flowمطالعه عددی و آزمایشگاهی تاثیر ایجاد حفره روی پلههای سرریز پلکانی بر پارامترهای هیدرولیکی و استهلاک انرژی در جریان رویهای20432058338710.22060/ceej.2019.15856.6057FAسمیرااخگردکتری سازه های هیدرولیکی، گروه مهندسی آب، دانشکده فنی مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایرانکیومرثروشنگرگروه مهندسی آب، دانشگاه تبریز، ایرانJournal Article20190222One of the most prominent features of the stepped spillway performance is the considerable loss of energy during it compared with other types of spillway. Considering this feature, obtaining a more detailed view on the energy dissipation parameter and, finally, increasing its amount has been the focus of most studies related to this type of spillway. For this purpose, using a Flow-3D model, the effect of pitched steps (steps with hole) on the velocity and pressure variations, water height at downstream and energy dissipation has been investigated. As well as the appropriate model of the most energy dissipation in the laboratory was developed and studied. Numerical and experimental results show that pitched steps reduces the velocity to about (82-69%) and reduces the water height at the downstream by up to 33%, and the energy dissipation is increased to about 4 times. According to the pressure distribution profiles at the vertical edge of the step, it was observed that the amount of negative pressure in the vertical wall decreased by about 82%, and the positive pressure was approximately increased by 3 and 4 times. The negative pressure on the floor of the steps is turned into positive and the positive pressure near the edge is increased due to the presence of the hole. Also, the results showed that the error rate of the studied parameters in the numerical and experimental models was very low and acceptable, indicating a good fit between numerical and experimental data.یکی از مشخصه های بارز در عملکرد سرریز پلکانی، قابل ملاحظه بودن استهلاک انرژی در طول آن در مقایسه ً با انواع سرریزهای دیگر است. با توجه به این ویژگی، کسب دیدگاهی دقیق تر در ارتباط با پارامتر استهلاک انرژی و نهایتا افزایش مقدار آن، محور اکثر تحقیقات مربوط به این نوع از سرریزها بوده است. در این تحقیق، جهت افزایش و بهبود اثربخشی استهلاک انرژی روی سرریز پلکانی طرحی در نظر گرفته شده است. بدین منظور ابتدا با استفاده از مدل عددی 3D-Flow تأثیر ایجاد حفره روی پله بر تغییرات سرعت و فشار، ارتفاع آب پاییندست سرریز و در نتیجه استهلاک انرژی روی سرریز پلکانی بررسی شده و مدل مناسب از جنبه بیشترین استهلاک انرژی در آزمایشگاه ساخته و مورد مطالعه قرارگرفته است. نتایج عددی و آزمایشگاهی نشان میدهدکه ایجاد حفره روی پلههای سرریز پلکانی موجب کاهش سرعت تا حدود )%69%-82 )و کاهش ارتفاع آب در پایین دست سرریز تا حدود 33 %و استهلاک انرژی روی سرریز پلکانی تا حدود 4 برابر افزایش یافته است. با ترسیم پروفیلهای توزیع فشار در لبه قائم پله ملاحظه شد که مقدار فشار منفی در دیواره قائم پله تا حدود 82 %کاهش و فشار مثبت در محل وجود حفره و در داخل حفره به ترتیب تقریبا 3 و 4 برابر افزایش یافته است. فشار منفی در پروفیلهای توزیع فشار روی کف پله به فشار مثبت تبدیل شده و فشار مثبت در نزدیکی لبه به دلیل وجود حفره افزایش یافته است. همچنین نتایج نشان داد که درصد خطای پارامترهای مورد بررسی در مدل عددی و آزمایشگاهی بسیار اندک و در حد قابل قبول بوده که نشان از تطابق مناسب بین دادههای عددی و آزمایشگاهی است.https://ceej.aut.ac.ir/article_3387_2e6eaafab9766cfec67ac4c1e1da9220.pdfدانشگاه صنعتی امیرکبیرنشریه مهندسی عمران امیرکبیر2588-297X52820201022Comparison of Hyporheic Exchanges in 2D and 3D Riffle-Pool bed form structuresمقایسه تبادلات هایپریک در خیزاب-چالاب دو بعدی و سه بعدی20592072339310.22060/ceej.2019.15864.6058FAنشاطموحدیدانشجو دکتری/ گروه مهندسی آب، دانشکده آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان0000-0002-3568-2115امیر احمددهقانیگروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان0000-0002-5237-8975کریستیناشمیتپژوهشگر، دانشکده هیدروژئولوژی، مرکز تحقیقات محیط زیست هلمهولتز، لایپزیک، آلماننیکوتراتپژوهشگر، دانشکده هیدروژئولوژی، مرکز تحقیقات محیط زیست هلمهولتز، لایپزیک، آلمانمهدیمفتاح هلقیدانشیار/ گروه مهندسی آب، دانشکده آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگانJournal Article20190222Exchanges of water and solute between stream flow and flow through river bed porous media are known as hyporheic exchanges. Hyporheic exchanges transfer water and nutrient to the organism lived in the hyporheic zone, so affect ecological conditions and food cycle. One of the important driving factors of these exchanges are pressure gradients along the bed form. Riffle-pools are geomorphic features of river beds which induce strong pressure gradient along the streambed, which control hyporheic exchanges and are therefore considered in river restoration projects. The goal of this study is to compare the hyporheic flux and residence time of flow within sediment bed underneath 2D and 3D riffle-pool structures. For reaching this goal, in a first step, the surface water flow is simulated by the CFD-software OpenFAOM, resulting in a detailed pressure distribution at the stream bed. In a second step, these pressure fields are then set as a top boundary condition of a groundwater model (MODFLOW software), for simulating the flow in porous media. The results show that, by increasing bed form amplitude, hyporheic exchanges flux increases by 26 % for both 2D and 3D models, and residence time decreases by 36 %for 2D and 41 % for 3D structures. Also, comparison of 3D riffle-pool with equal 2D model shows that hyporheic exchange flux and residence time increase by 2.9 % and 3.67 %, respectively.تبادل آب و مواد محلول بین جریان سطحی و جریان داخل محیط متخلخل بستر رودخانه بعنوان تبادلات هایپریک شناخته میشود. تبادلات هایپریک آب و مواد مغذی را به ارگانیسمهائی که در ناحیه هایپریک زندگی میکنند، رسانیده و شرایط اکولوژیکی و چرخه مواد غذائی را در این ناحیه تحت تأثیر قرار میدهد. یکی از عوامل مؤثر بر این تبادلات، گرادیانهای فشار در اطراف فرم بستر رودخانه میباشد. خیزابها و چالابها از اشکال ژئومورفیک رودخانهها ً در پروژههای احیاء رودخانهها تلقی میشوند که گرادیان فشار در امتداد آنها منجر به تبادلات هایپریک شده و اخیرا مورد توجه قرار گرفتهاند. هدف از تحقیق حاضر مقایسه میزان دبی تبادلات هایپریک و زمان ماندگاری جریان داخل بستر رسوبی در خیزاب-چالاب دو بعدی و سه بعدی میباشد. برای این منظور ابتدا به شبیهسازی جریان سطحی با استفاده از مدل OpenFOAM پرداخته شده و سپس فشار حاصله بر روی فرم بستر بعنوان شرط مرزی به مدل آب زیرزمینی ً 50 درصدی دامنه فرم بستر، دبی MODFLOW معرفی میگردد. نتایج این تحقیق نشان میدهد با افزایش تقریبا تبادلات هایپریک هم در حالت دو بعدی و هم در حالت سه بعدی 26 درصد افزایش و زمان ماندگاری در مدل دو بعدی 36 درصد و در مدل سه بعدی 41 درصد کاهش مییابد. همچنین، مقایسه نتایج خیزاب-چالاب سه بعدی با مدل دو بعدی معادل آن نشان میدهد که دبی تبادلات هایپریک و زمان ماندگاری به ترتیب 3 و 4 درصد افزایش مییابندhttps://ceej.aut.ac.ir/article_3393_2bb76933d8eb82db1c922e50b6fa8d8a.pdfدانشگاه صنعتی امیرکبیرنشریه مهندسی عمران امیرکبیر2588-297X52820201022Seismic Control of a 10-Storey Shear Frame Using Active Tuned Mass Dampers and
Particle Swarm Optimization Algorithmکنترل لرزهای مدل برشی یک قاب 10 طبقه با استفاده از میراگر جرمی فعال و بهینهیابی با الگوریتم ازدحام ذرات20732092342310.22060/ceej.2019.15883.6064FAمازیارفهیمی فرزامگروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایرانبابکعلینژادمهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایرانسید علیموسوی گاوگانیمهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران0000-0001-5328-1078Journal Article20190227Due to structural safety and residential comfort, the vibration control of buildings under earthquake and wind excitations has always been one of the important issues in the structural engineering context. One of the well-established approaches for controlling the structural vibration is the use of Tuned Mass Dampers (TMDs) employed with different methods in structures. In this paper, a 10-storey shear building with linear behavior is studied under 28 Far-Fault (FF) and Near-Fault (NF) earthquakes in MATLAB. Active Tuned Mass Damper (ATMD) is used to control the structural vibration. According to the random nature of earthquake excitation, Fuzzy Logic controller (FLC) and Mamdani Inference System are applied to determine the control force. In addition, the Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm is used to determine the optimum TMD actuator power, and in this study, the effect of the actuator saturation is also considered. Furthermore, a method is introduced for robust optimum design of the suggested controller. Using the proposed control system and the optimum actuator power, structural responses decline about 44 pct. Additionally, due to the existence of uncertainty in earthquake records, applying a controller with average actuator power generally results in 33 pct. structural response reduction, and the performance of the active controlled system always outperforms the passive controlled system with utmost 16 pct. structural response reduction.کنترل ارتعاشات سازههای بلند تحت تحریک زلزله و باد به ترتیب بدلیل ایمنی سازه و حس آسایش ساکنین آنها، همیشه جزء موضوعات مهم در حوزه مهندسی سازه بوده است. یکی از ابزارهای توسعه یافته به منظور کنترل ارتعاش سازهها، میراگر جرمی هماهنگ شده (TMD )میباشد که به روشهای مختلفی در سازهها بکار برده میشود. در این مقاله مدل خطی یک ساختمان 10 طبقه برشی در محیط متلب تحت تحریک 28 رکورد زلزله حوزه دور و نزدیک مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور کنترل ارتعاش سازه، میراگر جرمی هماهنگ شده فعال (ATMD )مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین با توجه به ماهیت تصادفی تحریک زلزله از منطق فازی و سیستم استنتاج ممدانی به منظور تعیین نیروی کنترل استفاده شده است. به علاوه از الگوریتم ازدحام ذرات (PSO )برای تعیین مقادیر بهینه توان عملگر در میراگر جرمی فعال استفاده شده است که در این بهینهیابی اثر اشباع عملگر نیز مد نظر قرار گرفته است. در ادامه با استفاده از نتایج بدست آمده از این الگوریتم و تحت رکوردهای مختلف، روشی جهت طراحی مقاوم کنترلکننده معرفی گردیده است. نتایج نشان میدهد که در صورت استفاده از این سیستم کنترلی و مقدار بهینه توان عملگر، پاسخ سازه به مقدار 44 درصد کاهش مییابد. همچنین به دلیل عدم قطعیت موجود در رکوردهای زلزله، اگر توان عملگر میانگین مورد استفاده قرار گیرد، به صورت کلی پاسخ سازه کنترل شده به روش فعال 33 درصد کاهش یافته که به مراتب بیشتر از سازه کنترل شده به روش غیرفعال (16 درصد) میباشد.https://ceej.aut.ac.ir/article_3423_c42ffe8c6c8c85ec72c0eec34f7d7930.pdfدانشگاه صنعتی امیرکبیرنشریه مهندسی عمران امیرکبیر2588-297X52820201022Relation between microstructure and physical and engineering properties of sandstones with emphasis on quartz contentارتباط بین ریزساختار با خواص فیزیکی و مهندسی ماسهسنگها، با تاکید بر درصد کانی کوارتز20932108346910.22060/ceej.2019.15896.6066FAعلیلکی روحانیعضو هیات علمی0000-0001-5449-8420مجیدبخشیدانشگاه زنجان گروه عمرانافشینزهدیاستادیار، دانشکده علوم گروه زمینشناسی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایرانJournal Article20190228The composition, texture and microstructure of rocks affect their physical and mechanical properties such as dry unit weight, porosity, p-wave velocity and Brazilian tensile strength. The aim of this study was to investigate the effect of mineralogy sandstone characteristics on physical and mechanical properties of sandstone in three groups with low mean quartz (less than 65%), moderate (65 to 80%) and high (more than 80% ) and 26 samples were collected from southern province of Zanjan city Then, a comprehensive program of rock mechanic tests are planned and mineralogical properties and engineering parameters such as dry unit weight, porosity, P-wave velocity and Brazilian tensile strength were determined and their relationship was investigated using linear regression analysis. The results show that the mineral composition is effective on the strength properties and increasing the quartz mineral content in the samples, two physical parameters of dry unit weight and P-wave velocity and a mechanical parameter Brazilian tensile strength increase. Also, due to the correlation between physical parameters, P-wave velocity can be predicted with appropriate approximation using porosity parameter for sandstone in studied regions and the results can be used in geomechanical studies.ترکیب، بافت و ریزساختار سنگها بر روی ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی آنها، مانند وزن مخصوص، سرعت موج فشاری و موج برشی و مقاومت کششی و فشاری آنها مؤثر هستند. یکی از پارامترهای مهم در بخش ریزساختار سنگها، درصد کانی کوارتز میباشد. در این پژوهش، هدف بررسی تأثیر ویژگیهای کانیشناسی ماسه سنگها بالاخص درصد کانی کوارتز بر روی خواص فیزیکی و مکانیکی سه گروه ماسهسنگ با میانگین درصد کوارتز کم )کمتر از 65 درصد(، متوسط )مابین 65 تا 80 درصد( و بالا )بیشتر از 80 درصد( میباشد. تعداد 26 نمونه از جنوب استان زنجان جمعآوری و طی برنامهی جامعی از آزمونهای مکانیک سنگی، ویژگیهای کانیشناسی و پارامترهای مهندسی مانند وزن مخصوص خشک، درصد تخلخل، سرعت موج فشاری و آزمایش کششی برزیلی تعیین و ارتباط آنها با استفاده از آنالیز رگرسیون تک متغیره بررسی شد. نتایج نشان میدهد که ترکیب کانیشناسی بر روی ویژگیهای مقاومتی تأثیرگذار بوده و با افزایش درصد کانی کوارتز در نمونهها دو پارامتر فیزیکی وزن مخصوص خشک و سرعت موج فشاری و پارامتر مکانیکی مقاومت کششی برزیلی افزایش مییابند. همچنین با توجه به همبستگی مابین پارامترهای فیزیکی میتوان سرعت موج فشاری را با تقریب مناسبی با استفاده از پارامتر تخلخل برای ماسهسنگهای مناطق مورد مطالعه پیشبینی نمود.https://ceej.aut.ac.ir/article_3469_f1d901f7ba747330e10ff346efb11947.pdfدانشگاه صنعتی امیرکبیرنشریه مهندسی عمران امیرکبیر2588-297X52820201022Investigating the Effect of Characteristics of Aggregates and SFE components of
Asphalt Binder-Aggregate on the Moisture Sensitivity of Asphalt Mixtures Modified
with Anti-Stripping Agentsبررسی تأثیر ویژگی های ساختاری سنگدانه ها و اجزای انرژی آزاد سطحی قیر-سنگدانه بر روی حساسیت رطوبتی مخلوط های آسفالتی اصلاح شده با مواد ضد عریان شدگی21092128342710.22060/ceej.2019.15894.6076FAیونسآذریوندانشکده فنی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایرانحمیدشیرمحمدیعضو هیئت علمی دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه ارومیهغلام حسینحامدیگروه عمران، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران0000-0003-4421-3721داودساعدیدانشکده فنی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایرانJournal Article20190304One of the most common failures that occur during the life of asphalt pavements is moisture damage. The penetration of water between asphalt binder and aggregate causes the gradual separation of asphalt binder from aggregates and the weakening of the bonding force between asphalt binder and aggregates. With the expansion of this type of failure, the durability and asphalt mix resistance decreases. Moisture damage is defined as loss of strength and durability in asphalt mixtures. Many studies have been done on the use of anti-stripping additives to improve the quality of asphalt mixtures against the moisture damage in asphalt mixtures using surface free energy and mechanical test. One of the ways to improve the performance of asphalt mixes against moisture damage is the use of anti-stripping materials, which are usually used with hydrated lime or liquid anti-stripping agents. The use of these materials with a number of technical problems. In this research, it has been tried to investigate the effect of nanomaterials and liquid anti-stripping materials on the basis of mechanical and thermodynamic methods. 24 different types of asphalt mixtures have been investigated using three types of aggregates, two types of base asphalt binder and three types of additives. Asphalt binder and aggregate surface free energy components are measured by Sessile drop method and Universal sorption device and the ratio of fatigue life of asphalt mixtures through indirect tensile strength test. The results of this study indicate that the use of nanomaterials and liquid anti-stripping improves strength of asphalt mixtures against the moisture. Also, using these additives will increase the fatigue life and tensile strength of the asphalt mixture. Increasing in the fatigue life ratio was between 2-9%. The increase in fatigue life in wet conditions has been between 10-22%. Additionally, nanomaterial additives have a positive effect on the surface free energy components of asphalt binder, the surface free energy of aggregates, the free energy of adhesion between asphalt binder-aggregate, the debonding energy of asphalt binder and aggregates, and the cohesion free energy of asphalt binders, and improve the performance of these structures against moisture damage.رطوبت باعث آسیب رساندن به خواص قیر و چسبندگی قیر-سنگدانه در مخلوط های آسفالتی میشود. مطالعات بسیاری نشان میدهد که استفاده از افزودنیهای ضد عریانشدگی میتواند به عنوان یکی از روشهای مؤثر در بالا بردن مقاومت مخلوطهای آسفالتی در مقابل خرابی رطوبتی مورد استفاده قرار گیرد. بر این اساس در این پژوهش، به بررسی مکانیسم تاثیر مواد ضد عریانشدگی نانو و مایع بر اساس روشهای مکانیکی و ترمودینامیکی پرداخته شده است. 24 ترکیب مختلف مخلوط آسفالتی با استفاده از سه نوع سنگدانه، دو نوع قیر پایه و سه نوع افزودنی ضد عریانشدگی مورد بررسی قرارگرفته است. مؤلفههای انرژی آزاد سطحی قیر و سنگدانه با روش قطره چسبیده و دستگاه جذب جهانی و نسبت عمر خستگی مخلوطهای آسفالتی از طریق آزمایش کشش غیرمستقیم اندازهگیری شده است. همچنین ویژگی های ساختاری سنگدانه ها با استفاده از دستگاه میکروسکوپ الکترونی روبشی )SEM )مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان میدهد که استفاده از افزودنیهای نانو مواد باعث افزایش خاصیت آبگریزی و کاهش خاصیت آبدوستی در سنگدانه ها میشود. همچنین، استفاده از این نوع افزودنیها باعث میشود که نسبت عمر خستگی و مقاومت کششی در مخلوطهای آسفالتی افزایش یابد. مقادیر افزایش نسبت عمر خستگی بین 2 تا 9 درصد بوده است. مقدار افزایش عمر خستگی در شرایط مرطوب بین 10 تا 22 درصد بوده است. به علاوه، افزودنیهای نانو مواد بر روی اجزای انرژی آزاد سطحی قیر، اجزای انرژی آزاد سطحی سنگدانه، انرژی چسبندگی قیر-سنگدانه و انرژی پیوستگی در مخلوطهای آسفالتی تأثیر مثبت میگذارد و باعث بهبود عملکرد این مؤلفهها در مقابل خرابی رطوبتی میگردد.https://ceej.aut.ac.ir/article_3427_80d048ef5bdfdce9c2cbb8d5379c6330.pdfدانشگاه صنعتی امیرکبیرنشریه مهندسی عمران امیرکبیر2588-297X52820201022Experimental investigation on the seismic behavior of adobe walls retrofitted with
palm meshesبررسی آزمایشگاهی رفتار لرزهای دیوارهای خشتی تقویت شده با مش الیاف خرما21292142341410.22060/ceej.2019.15927.6079FAهادیمیبدیاندانشجو/دانشگاه یزدرضامرشدعضو هیئت علمی / دانشگاه یزد0000-0002-0811-6409ابوالفضلاسلامی حسن آبادیهیئت علمی / دانشگاه یزد0000-0002-5739-435XJournal Article20190305Use of adobe materials is considered as a common construction practice in rural and historic cities of developing countries including Iran. Compared to other conventional building materials, adobe offers some advantages such as eco-friendly features, local availability, easy application, cost[1]efficiency, and high thermal and sound insulation. However, the weak seismic performance of adobe buildings under past earthquakes has led to extensive economic losses and casualties. Therefore, retrofitting of such buildings and development of guidelines for their seismic design seem vital if they are intended to resist strong ground motions. In addition, retrofitting of adobe buildings with natural and traditional materials would be more desirable. Due to the critical role of walls as the main load bearing element in adobe buildings, their retrofitting would be of high priority. Towards this, the current study was aimed at utilizing palm fibers as a natural and sustainable material in lateral retrofitting of adobe walls. In total, six adobe wall panels, with dimensions of 1000×900×200 mm, including one control and five retrofitted specimens were tested under the combination of a constant vertical load and incremental lateral displacement reversals. The retrofitting technique involved external application of palm meshes plastered with a straw-mud mortar. The experimental parameters comprise dimensions of meshes, number of anchors on both sides of the walls, and arrangement of meshes. The results indicated that using externally bonded fiber meshes can lead to retaining the overall integrity and change the shear failure mode to a rocking/toe crushing. Further, the lateral strength, ductility factor, and energy dissipation capacity of walls were improved remarkably.استفاده از مصالح خشتی در اغلب مناطق روستایی و شهرهای تاریخی کشورهای درحال توسعه ازجمله ایران به عنوان یکی از روشهای فراگیر ساختوساز بشمار میرود. در مقایسه با سایر مصالح متداول، مصالح خشتی دارای مزایایی ازجمله سازگاری با محیط زیست، در دسترس بودن، کاربرد آسان، ارزانی و همچنین عایق مناسب صوتی و حرارتی هستند. با این وجود عملکرد ضعیف لرزه ای سازه های خشتی در زلزله های گذشته منجر به تلفات جانی و خسارتهای مالی گسترده شده است. از این رو مقاوم سازی این ساختمان ها در برابر نیروهای جانبی زلزله و تدوین آیین نامه طراحی این سازه ها ضروری است. همچنین تقویت سازههای خشتی با مصالح طبیعی و سنتی اثر گذاری بیشتری خواهد داشت. با توجه به اینکه در سازه خشتی باربری اصلی بر دوش دیوارها است، مقاوم سازی دیوارهای خشتی از اهمیت بیشتری برخوردار است. از این رو تحقیق حاضر بر اساس استفاده از الیاف طبیعی خرما در مقاوم سازی دیوارهای خشتی طرح ریزی شد. در مجموع 6 نمونه دیوار خشتی به ابعاد 1000×900×200 میلی متر شامل یک نمونه کنترل و پنج نمونه نقویت شده تحت بار جانبی چرخهای مورد آزمایش قرار گرفتند. روش تقویت شامل نصب مش خرما بر روی سطح خارجی دیوار و پوشش آن ها با مالت کاهگل بود. پارامترهای متغیر در آزمایش شامل ابعاد شبکه مش، تعداد مهار مش دو طرف دیوار و آرایش مش بوده است. نتایج آزمایشگاهی نشان داد که با استفاده از روش تقویت خارجی با مش الیاف خرما، ضمن ایجاد یکپارچگی بیشتر در اجزای دیوار خشتی، مود شکست برشی به تأخیر افتاده و به مود شکست گهوار ه ای و خردشدگی پاشنه تبدیل شد. همچنین مقاومت جانبی، ضریب شکلپذیری و جذب انرژی نمونههای دیوار بطور قابل توجهی بهبود یافت.https://ceej.aut.ac.ir/article_3414_e4432a0a959a3afc28a4a9fae2a008d8.pdf