دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 12 2021 02 19 Comparison of the effect of using mineral nanomaterials on the performance of HMA and glasphalt agaiants the moisture damage مقایسه تاثیر استفاده از نانومواد معدنی بر عملکرد مخلوط‏ های آسفالت گرم و شیشه‏ ای در برابر خرابی رطوبتی 2965 2986 3561 10.22060/ceej.2019.16413.6214 FA داود ساعدی دانشکده فنی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران حمید شیرمحمدی عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه ارومیه غلام حسین حامدی گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران 0000-0003-4421-3721 یونس آذریون دانشکده فنی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران Journal Article 2019 05 24 Pavement response to a variety of damages is affected by the bond between bitumen and aggregate (adhesion) which is strongly affected by moisture and moisture entering from the surface or substrates of asphalt pavement causing the aggregate to stripped. The result of moisture damage is commonly called stripping because the bitumen is separated from the aggregates and the aggregates remain uncoated. Various factors affect the moisture sensitivity of asphalt mixtures, which are generally divided into two categories: The first one is of internal origin and is directly related to the properties of the asphalt mixing constituents. In contrast, the second category is of external origin and is dependent on conditions outside the asphalt mixing system. Today, glasphalt technology is considered as an efficient way to reduce asphalt production costs, reduce fuel consumption, and reduce environmental pollution caused by the production of this type of waste. Despite the advantages of glasphalt, moisture damage is a weak point for these types of mixtures. The present study evaluated the moisture sensitivities of glasphalt and HMA and compared the performance of these two types of mixtures, along with the effects of two types of additives, nano hydrated lime and nano calcium carbonate on moisture damage. The moisture sensitivity of both types of mixtures was evaluated using a modified Lotttman test and a thermodynamic test of Wilhelm plate based on surface free energy methods. The results of the indirect tensile strngth test showed that the resistance of glasphalt in dry conditions was higher than that of HMA. However, glasphalt are exposed to wet conditions with a higher resistance to HMA. The results obtained from the thermodynamic test also showed that the modification of both types of asphalt binder (AC 60-70 and AC 85-100) using nano hydrated lime and nano calcium carbonate increases the total surface free energy and adhesion of the bonding of both types of base asphat binders. This increase improves the strength of mixtures made with this type of asphat binders against moisture damage of cohesion type, which is a positive effect in reducing the moisture damage. امروزه، تکنولوژی آسفالت شیشه‌ای به عنوان روشی کارآمد جهت کاهش هزینه‌های تولید آسفالت، کاهش مصرف سوخت و کاهش آلودگی‌های زیست محیطی ناشی از تولید این نوع زباله به شمار می‌رود. یکی از مشکلات اصلی در جهت توسعه روزافزون آسفالت شیشه‌ای این است که این نوع مخلوط آسفالتی در برابر خرابی رطوبتی ضعیف‌تر از سایر مخلوط‌ها است. پژوهش حاضر به ارزیابی حساسیت‌های رطوبتی مخلوط‌های آسفالت شیشه‌ای )حاوی 10 درصد شیشه جایگزین قسمت ریزدانه( و مخلوط‌های آسفالت گرم و مقایسه‌ای بین عملکرد این دو نوع مخلوط به همراه تاثیر دو نوع افزودنی نانوآهک هیدراته و نانو کربنات کلسیم در برابر خرابی رطوبتی پرداخته است. ارزیابی حساسیت رطوبتی مخلوط‌های آسفالتی از طریق آزمایش مکانیکی لاتمن اصلاح شده تحت استاندارد لاتمن اصلاح شده و آزمایش ترمودینامیکی صفحه ویلهلمی بر اساس روش‌های انرژی آزاد سطحی صورت گرفته است. نتایج به دست آمده از آزمایش کشش غیرمستقیم نشان می‌دهند که مقاومت مخلوط‌های آسفالت شیشه‌ای در شرایط خشک بیشتر از مخلوط‌های آسفالت گرم است. با این حال، مخلوط‌های آسفالت شیشه‌ای تحت شرایط مرطوب با افت مقاومت بیشتری نسبت به مخلوط‌های آسفالت گرم مواجه شده‌اند. نتایج به دست آمده از آزمایش ترمودینامیکی نیز نشان می‌دهند که اصلاح هر دو نوع قیر با استفاده از نانو آهک هیدراته و نانو کربنات کلسیم باعث افزایش انرژی آزاد سطحی کل و انرژی آزاد پیوستگی هر دو نوع قیر پایه شده است. این افزایش سبب بهبود مقاومت مخلوط‌های ساخته شده با این نوع قیرها در برابر خرابی‌های رطوبتی از نوع پیوستگی می‌شود که یک اثر مثبت در کاهش خرابی رطوبتی به شمار می‌رود.

https://ceej.aut.ac.ir/article_3561_414a7497190eaef6b5d75d5a6a11afcf.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 12 2021 02 19 The Effect of High Temperatures on the Mechanical and Microstructural Properties of Geopolymer Concrete تاثیر اعمال حرارت‌های زیاد بر خواص مکانیکی و ریزساختار بتن ژئوپلیمری 2987 3002 3658 10.22060/ceej.2019.16419.6219 FA محمد امیری استادیار 0000-0002-3751-0261 مرضیه آریانپور دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد بندرعباس Journal Article 2019 05 26 The concrete structures used in various applications including iron and aluminum foundries and hazardous waste disposal lose performance when subjected to heat. As aluminum silicate materials however, geopolymers behave in a much more stable manner than normal concrete when exposed to high temperatures. Calcium silicate hydrate (C-S-H) and calcium-aluminum-silicate-hydrate nanostructures, which are products of the geopolymerization process that strengthens geopolymer concrete, undergo many changes when exposed to heat. The study therefore investigates the effect of high temperatures on geopolymer concrete’s strength parameters from a microstructural perspective and according to nanostructural changes of C-S-H and C-A-S-H. In this regard, about 300 samples were cured in the humidity bath for 1, 3, 7, 14, and 28 days. All samples were then put in of 25, 50, 100, 200, 300, 500, 700, and 900°C temperatures for 2 hours. Length and weight change percentages, compressive strength, and ultrasonic and cracking behavior tests were performed on all samples. Images from the scanning electron microscope (SEM) and the energy-dispersive X-ray (EDX) analysis were also used to evaluate the microstructural behavior of samples in various temperatures. According to the results, sample weight and length changes and compressive strength depended on the behavioral nature of C-S-H and C-A-S-H nanostructures. Nanostructural analysis of C-A-S-H points to high temperatures reducing compressive strength and weight as well as causing more cracks. The compressive strength of the 28 samples in 900°C temperature also decreased from 604 kg/cm2 to 75 kg/cm2. The complete disintegration of the C-S-H and C-A-S-H nanostructures and the decomposition of water from the chemical bond and the OH hydroxyl group are the reasons for this reduction. سازه‌های بتنی مورد استفاده در منابع مختلف از جمله صنایع ذوب‌آهن، آلومینیوم و دفن زباله‌های خطرناک ممکن است در معرض حرارت زیاد قرار گیرند و تحت تاثیر حرارت عملکرد آنها دچار نقصان شود. از سوی دیگر ژئوپلیمرها به عنوان شاخهای از مواد آلومینوسیلیکاتی رفتار پایدارتری نسبت به بتن معمولی در مقابل حرارت از خود نشان می‌دهند. نانوساختار هیدرات سیلیکات کلسیم (C-H-S )و هیدرات آلومینوسیلیکات کلسیم (C-A-H-S )از محصولات فرآیند ژئوپلیمرازاسیون است که نقش مهمی در افزایش مقاومت بتن ژئوپلیمری دارد، اما این نانوساختارها تحت تاثیر حرارت دچار تغییرات رفتاری می‌شوند. بر این اساس هدف این مقاله بررسی تاثیر حرارت‌های زیاد بر پارامترهای مقاومتی بتن ژئوپلیمری از منظر ریزساختاری با نگرش به تغییرات نانوساختار C-S-H و C-A-S-H است. در این راستا حدود 300 نمونه به مدت 1 ،3 ،7 ،14و 28 روزه درحمام رطوبت عمل‌آوری شده است. سپس همه آزمونه‌ها به مدت 2 ساعت در دماهای 25 ،50 ،100 ،200 ،300 ،500 ،700 و 900 درجه سلسیوس قرار گرفته است. درصد تغییرات طولی و وزنی، مقاومت فشاری، آزمون امواج فراصوت و رفتار ترک‌خوردگی در تمام آزمونه‌ها مورد بررسی قرارگرفته‌است. همچنین برای ارزیابی رفتار ریزساختاری آزمونه‌ها در دماهای مختلف از تصاویر میکروسکوپ الکترونیکی روبشی (SEM )و طیف سنجی پراش انرژی پرتو ایکس (EDX )استفاده شد. براساس نتایج پژوهش حاضر به دلیل ماهیت رفتاری نانوساختار C-S-H وC-A-S-H ،تغییرات وزن، طول و مقاومت فشاری نمونه‌ها وابسته به رفتار این نانوساختارها است. با شروع تجزیه نانوساختار C-A-S-H بر اثر حرارت زیاد، افت مقاومت فشاری و افت وزنی مشاهده شده و ترک‌ها نیز گسترده‌تر می‌شود. مقاومت فشاری نمونه 28 روزه تحت دمای 900 درجه سلسیوس 87/58 %کاهش یافته است. ساختار آلومینوسیلیکات با حرارت دیدن بیش از 300 درجه سلسیوس تغییر کرده است. در دمای زیاد این ساختار تبدیل به ساختار سرامیکی متخلخل و نیمه پایدار شده است. همچنین بر اثر دمای بیش از 500 درجه سلسیوس آب درون پیوند شیمیایی حاصل از فرآیند ژئوپلیمریزاسیون تجزیه شده است. نانوساختارهای C-S-H و C-A-S-H که عامل مقاومت است به مرور به اثر حرارت زیاد تخریب می‌شوند. تخریب این نانوساختارها بر روی پایداری و مقاومت بتن ژئوپلیمری نیز تاثیر بسزایی گذاشته است.

https://ceej.aut.ac.ir/article_3658_30a237d18c50f563cba4531f1db44acf.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 12 2021 02 19 Topology evaluation of Tehran subway network utilizing a bi-level mixed index for subway networks ranking ارزیابی توپولوژی شبکه متروی تهران با استفاده از یک شاخص ترکیبی برای رتبه‌بندی شبکه‌های مترو 3003 3014 3646 10.22060/ceej.2019.16436.6226 FA امیررضا مهدوی گروه برنامه ریزی حمل و نقل، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران 0000-0001-7309-5002 امیررضا ممدوحی گروه برنامه‌ریزی حمل و نقل، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس 0000-0002-5339-9807 مهدیه الله‌ویرنلو دانشکده فنی و مهندسی، کالج شهر نیویورک، نیویورک، آمریکا Journal Article 2019 05 27 As an essential infrastructure of cities, public transit networks have special importance in decreasing traffic congestion and air pollution and subway system is considered as the most efficient mode of public transit due to being green and mass transit. In this study, a mixed evaluation index composed of two components of shape and service points is proposed. The shape point is calculated utilizing network length, topology characteristics, station density, and average edge length (integer value between zero and ten). Annual passenger and passenger per unit length are used to calculate the service point (between zero and one). The study evaluated and compared subway networks for 52 cities around the world where according to this analysis New York city subway system is ranked 1, with a score of 8.506, and Tehran is ranked 29, with the score of 4.39. We also classified subway networks into three groups based on their connectivity and complexity indices using fuzzy c-means (FCM) clustering method and Tehran’s subway system is classified as partially accessibility network. Results of proposed classification based on network complexity and connectivity using fuzzy c-means methods indicate that the Tehran subway is the developed subway system but London, Tokyo, and New York are the more developed subway system. Results of regression models based on the world trend for primary predicting of the needed number of stations and length of a network show that currently, length and number of stations of the Tehran subway network should be equal to 206.3 km (31.1 km deficiency) and 147 (8 stations deficiency), respectively. شبکه‌های حمل و نقل همگانی، به عنوان یکی از زیرساخت‌های اساسی شهرها، در کاهش آلودگی هوا و ازدحام ترافیک نقش مهمی را ایفا می‌نمایند. برای انتخاب راهکار مناسب جهت توسعه شبکه مترو، به عنوان یکی از کاراترین شیوه‌های حمل ونقل همگانی، از شاخص‌هایارزیابی استفاده می‌گردد.دراین پژوهش، شاخصی جهت ارزیابی شبکه‌های مترو ارائه می‌گرددکه از 4 معیار طول شبکه، ویژگی‌های توپولوژی، تراکم ایستگاه و متوسط طول کمان برای امتیاز شکل شبکه (عدد صحیحی بین صفر و 10 )و از دو معیار تعداد مسافر سالیانه و تعداد مسافر بر واحد طول به عنوان امتیاز سرویس‌دهی (بین صفرو یک) استفاده می‌گردد. براساس این شاخص شبکه متروی تهران باکسب امتیاز 4/390 در رتبه 29 و شبکه متروی نیویورک باکسب امتیاز 8/506 در رتبه اول در بین 52 شهر جهان قرار می‌گیرند. براساس معیارهای پیچیدگی واتصال شبکه وبا توجه به خوشه‌بندی فازی می‌توان گفت شبکه متروی تهران درمرز شبکه‌های متروی توسعه یافته قرار دارد. از طرفی با در نظر گرفتن معیارهای متوسط طول خط و تعداد ایستگاه‌های شبکه و مرزهای فازی ارائه شده، متروی تهران در مرز شبکه‌های دسترسی منطقه‌ای و پوشش منطقه‌ای قرار می‌گیرد.همچنین با توجه به مدل‌های رگرسیون ارائه شده برای تخمین اولیه طول و تعدادایستگاه‌های شبکه مترو براساس روند جهانی، شهرتهران باید دارای شبکه‌ای با طول 206/3 کیلومتر طول (31/1 کیلومترکمبود) و 147 ایستگاه (8 ایستگاه کمبود)باشد

https://ceej.aut.ac.ir/article_3646_b5a1d925221b37e2e399f7b319038ba0.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 12 2021 02 19 Application of Multiquadric Radial Basis Function method for Helmholtz equation in seismic wave analysis for reservoir of rigid dams کاربرد روش توابع پایه-شعاعی چندربعی برای حل معادله هلمهولتز به‌منظور آنالیز امواج لرزه‌ای در مخازن سدهای صلب 3015 3030 3580 10.22060/ceej.2019.16443.6230 FA رضا بابایی گروه مهدسی عمزان، دانشگاه قم احسان جباری عضو هیات علمی دانشگاه قم 0000-0002-6345-8567 مرتضی اسکندری قادی استاد دانشکده فنی دانشگاه تهران، گروه عمران Journal Article 2019 05 28 The high costs of mesh generation in mesh-dependent solution, weakness in capturing singularities, the need of modeling all over the domain, the need of problem dependent fundamental solutions, etc. are some of weaknesses in the common numerical mesh-dependent methods for solving continuum mechanics boundary value problems. In this study, aiming for eliminating some of these shortcomings, one of the well-known Radial Basis Functions (RBF) methods, Multiquadric (MQ), is developed for dynamic analysis of 2D reservoirs of rigid dams in frequency-domain. To this end, the Helmholtz equation and the governing complex boundary conditions are reproduced using MQ function in the frequency domain. The results show that with the use of real and complex forms of the MQ function, the computational time will be respectively optimized for frequencies smaller and larger than the natural frequency of the reservoir. Also, to determine the most important factors affecting both the accuracy and convergence of MQ method, first the inefficiency of some of the previously introduced methods is proved, and then a new high-speed algorithm is presented. It is shown that the optimal shape parameter for MQ method can be formulated in terms of the frequencies of seismic records. This advantage simplifies the application of MQ method in this particular problem and reduces the computational time, considerably. The high accuracy of the present method is shown in two different examples, where the effects of sediment absorption may either be considered or not. The high accuracy compared to the exact solutions achieved in this paper is due to a continuous estimation function defined all over the domain and also due to the simple algorithm used for finding the optimal shape parameter. هزینه بالای ساخت شبکه، نیاز به حل اساسی وابسته به شرایط مسئله، تکینگی، شبیه‌سازی کل میدان، نیاز به شبکه منظم از خطوط متقاطع و ... از برجسته‌ترین نقاط ضعف روش‌های عددی باشبکه پرکاربرد در حل مسائل مکانیک محیط‌های پیوسته می‌باشد. در این پژوهش، با هدف رفع برخی از این نواقص، روش بدون شبکه پایه-شعاعی چندربعی برای آنالیز دوبعدی امواج لرزهای در مخازن سدهای صلب توسعه داده شد. به این منظور، معادله هلمهولتز و شرایط مرزی مختلط حاکم بر مسئله با استفاده از تابع چندربعی در حوزه فرکانس بازتولید و روند حل آن ارائه گردید. نتایج نشان داد که استفاده از فرم اصلی و مختلط این تابع به ترتیب برای فرکانس‌های کمتر و بیشتر از فرکانس طبیعی مخزن، زمان محاسبات را بهینه می‌کند. همچنین برای تعیین مهمترین عامل در دقت و همگرایی روش مذکور یعنی پارامتر شکل بهینه، ابتدا ناکارآمدی برخی از روش‌های پرکاربرد پیشین به اثبات رسید سپس یک الگوریتم جدید و پرسرعت معرفی گردید. نتایج این پژوهش نشان داد که پارامتر شکل بهینه برحسب فرکانس‌های مختلف بارگذاری قابل فرمول‌بندی است. چنین ویژگی کاربرد روش چندربعی در این مسئله خاص را نسبت به سایر روش‌ها آسان‌تر و هزینه‌های محاسباتی آن را کمتر می‌کند. دقت بالای روش حاضر طی دو مثال مختلف به ترتیب با و بدون در نظر گرفتن اثر جذب رسوبات کف مخزن در مقایسه با حل‌های دقیق نشان داده شد که خطای ناچیز آن به دلیل تعریف یک تابع تخمین پیوسته دقیق در کل دامنه مسئله و نیز استفاده از یک الگوریتم کارا برای پیدا کردن پارامتر شکل بهینه می‌باشد.

https://ceej.aut.ac.ir/article_3580_630b7d8dd49a0bab667498f287d68c16.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 12 2021 02 19 Effect of Opening on the Lateral Stiffness of Masonry Walls with and without Ties تاثیر بازشو بر سختی جانبی دیوارهای بنایی دارای کلاف بتنی و بدون کلاف 3031 3042 3731 10.22060/ceej.2019.16157.6144 FA مسعود شفیعی ورزنه کارشناس ارشد عمران-سازه، اصفهان، ایران فرهاد بهنام فر اصفهان-دانشگاه صنعتی اصفهان-دانشکده عمران. 0000-0002-9365-8295 Journal Article 2019 04 17 In this study, lateral response of masonry walls with openings is studied. The numerical modeling and analysis is followed and the developed models are validated using available experimental results. Samples selected for validation analysis include two masonry walls confined with reinforced concrete perimeter ties and one masonry wall with no ties. Validity of the numerical models has been established against the experimental samples within Abaqus software using nonlinear static analysis. Variation in the size, location and aspect ratio of the opening are taken into account and the lateral stiffness and strength of the walls are calculated. In addition, a series of equations have been developed based on strength of materials for simple calculation of lateral stiffness, strength and ductility of masonry walls with opening. This has the important advantage of avoiding complex and time consuming 3D nonlinear finite element analysis for the same purpose. To do this task, three different cases of failure are accounted for the walls including: when presence of the opening is not effective, when behavior of the two piers besides the opening is governing, and when the overhead lintel governs the lateral behavior of wall. Each of the mentioned cases are in turn divided into other sub-cases and several nonlinear finite element analyses have been undertaken. Results of the developed analytical equations are compared and calibrated with those of the finite element analysis and desirable accuracy of the relations developed in this study is confirmed. یکی از سیستم‌های باربر ساختمانی متداول از سال‌های دور تا کنون، ساختمان با دیوار باربر بنایی می‌باشد. اگرچه این سیستم ساختمانی برای انتقال بارهای ثقلی مناسب می‌باشد ولی در صورتیکه بدون کلاف باشد برای تحمل بارهای جانبی مناسب نخواهد بود. .به منظور بررسی وضعیت ساختمان‌های بنایی موجود نیاز است که بتوان مقاومت و سختی جانبی دیوارهای بنایی را محاسبه کرد. در دستورالعمل بهسازی ساختمان های موجود (نشریه 360) روابطی جهت محاسبه سختی دیوار بنایی بدون بازشو ارائه شده است. در این مقاله رابطه‌ای جهت محاسبه سختی دیوار بنایی بازشودار با کلاف و بدون کلاف بتنی ارائه شده و با استفاده از مدل‌های اجزاء محدود روابط محاسبه شده مورد ارزیابی قرار داده می‌شود. نمونه‌های انتخاب شده برای آزمون صحت سنجی شامل دو دیوار بنایی با کلاف های بتنی پیرامونی و یک دیوار بنایی بدون کلاف می‌باشند. از نرم افزار اجزاء محدود آباکوس برای انجام تحلیل های غیرخطی عددی استفاده شده است. نتایج حاصله نشان می‌دهد وقتی نسبت سطح بازشو به سطح دیوار بزرگ بوده و مساوی یک سوم است، خطای روابط تحلیلی به اوج خود می‌رسد. در این حالت ضریب اصلاح سختی بین 5.1 تا 3 تغییر می‌نماید. در چنین شرایطی مقدار ضریب اصلاح سختی به شدت به موقعیت بازشو در دیوار حساس می‌باشد. به طور کلی، هرچه موقعیت بازشو پایین‌تر باشد، دقت روابط تحلیلی بیشتر می‌شود که تا 2 برابر هم می‌رسد. این نشان می‌دهد که دقت فرضیات تئوری مرتبه اول در این شرایط بیشتر است.

https://ceej.aut.ac.ir/article_3731_7ec3b3cf674f4f1d23e9d30c89426cce.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 12 2021 02 19 Optimal operation of reservoirs with increasing water use efficiency: Climate change adaptation approach (case study: Jareh Dam) بهره‌برداری بهینه از مخازن با افزایش بهره‌وری آب: راهکار سازگاری با تغییر اقلیم آتی (مطالعه موردی: سد جره) 3043 3058 3541 10.22060/ceej.2019.16494.6252 FA سید مجید موسوی گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول حسام سیدکابلی گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول Journal Article 2019 06 06 Impacts of climate change on water resources will force decision-makers to adopt climate change adaptation policies in order to reduce social-economic problems and difficulties resulting from it and water resource sustainable development. One of the adaptation methods is to increase water use efficiency in agriculture that will adjust climate change impacts include decreasing runoff and increasing water demands. In this study, the impact of water use efficiency as a climate change adaptation approach is assessed in the optimal operation of JAREH dam. Fifteen climate change scenarios were generated by using downscaling technique on CMIP5 data for the near (2020-2044) and far (2070-2094) future. Based on these scenarios, time series of reservoir inflow and downstream water demand were projected for both future periods. An optimization model is developed considering the water efficiency coefficient parameter in order to define four water use efficiency scenarios (0-S1, 0.1-S2, 0.3-S3, 0.5-S4). Results show that reservoir inflow decreases up to 18.8% and water agriculture demand increases up to 29%. The amount of water allocation would increase up to 18.7% in the future periods than in the baseline period under S1 scenario to supply the increased water demand, which may decrease reliability of reservoir system for water allocation. Increasing water use efficiency coefficient up to 0.5 in the future periods would increase system reliability up to 20% that will reduce social-economic problems caused by climate change impact in this study area. با توجه به اثرات تغییر اقلیم بر منابع آب، اتخاذ سیاست‌های سازگار با تغییر اقلیم به منظور کاهش معضلات اجتماعی-اقتصادی ناشی از آن و توسعه پایدار منابع آب، برای تصمیم سازان آب اجتناب ناپذیر خواهد بود. یکی از روش‌های سازگاری، افزایش بهره وری آب در پایین دست مخازن است که اثرات تغییر اقلیم شامل کاهش رواناب‌های ورودی به مخزن و افزایش نیاز آبی شبکه آبیاری را تعدیل خواهد کرد. در این مطالعه تأثیر بهره‌وری آب به ّه مورد بررسی قرار گرفت. 15 سناریو عنوان راهکار سازگاری با تغییر اقلیم آتی در بهره برداری بهینه از مخزن سد جر تغییر اقلیم با استفاده از ریزمقیاس کردن خروجی مدل‌های CMIP5 برای دو دوره آتی نزدیک (2044-2020 )و دور (2094-2070 )تولید شد. برپایه این سناریوها میزان رواناب ورودی به مخزن و نیاز آبی پایین دست برای هر دو دوره مدل سازی شد. یک مدل بهینه ساز با درنظرگرفتن پارامتر ضریب بهره‌وری به منظور تعریف چهار سناریوی بهره‌وری آب در پایین دست )صفر-1 S3- ،S2- ، 0/3 و 0/5-S4 )توسعه داده شد. نتایج نشان می‌دهد که میزان جریان ورودی به مخزن تا 18/8 %کاهش و میزان تقاضای آب تا 29 %افزایش پیدا می‌کند. تخصیص آب به منظور جبران افزایش نیاز در دوره‌های آتی تا 18/7 %نسبت به دوره پایه تحت سناریو S1 افزایش پیدا می‌کند که ممکن است اعتماد پذیری سیستم مخزن در تخصیص آب را کاهش دهد. افزایش ضریب بهره‌وری آب تا0/5 در دوره آتی، اعتماد پذیری سیستم را تا 20 %افزایش می‌دهد که منجر به کاهش معضلات اجتماعی-اقتصادی ناشی از تغییر اقلیم در منطقه خواهد شد.

https://ceej.aut.ac.ir/article_3541_c5f5c23be1b71adb51ea9dc8e9d444a8.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 12 2021 02 19 Experimental study of Energy Dissipation at Vertical Drops Equipped to Vertical Screen with Gradually Expanding at the Downstream بررسی آزمایشگاهی استهلاک انرژی در شیب‌شکن‌‌های قائم مجهز به صفحه مشبک قائم با واگرایی تدریجی در پایین‌دست 3059 3072 3560 10.22060/ceej.2019.16493.6265 FA بهنام نایب زاده دانشجوی دکترای عمران آب و سازه های هیدرولیکی ، دانشکده عمران، دانشگاه تبریز، ایران محمد علی لطف للهی-یقین استاد داشکده عمران - دانشگاه تبریز، تبریز، ایران رسول دانشفراز دانشیار گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران 0000-0003-1012-8342 Journal Article 2019 06 13 In the present study, the effect of vertical drop, gradually expanding and vertical screens are investigated to increase the energy dissipation efficiency of the flow. The experiments were carried out in a horizontal laboratory flume with a rectangular cross section, two vertical drop heights, and the wall expanding ratios of 0.5 to 1, the porosity ratio of the screens of 40% and 50%, and the range of Froude number of 0.86-0.92. The results showed that the use of screens and the expansion of the walls would increase energy dissipation and decrease the pool and downstream depths. The application of expanding wall, screens and the effect of simultaneous use of screens and expanding walls increases the efficiency of energy dissipation by 25, 44 and 48 percent, respectively. The porosity ratio of the screens is not much efficient in energy dissipation, but it reduces the pool depth and increases the downstream depth. Under the same hydraulic conditions, with increasing drop height, the energy dissipation rate due to the higher impact intensity of the jet passing through the drop or its downstream floor increases and the pool depth decreases. By increasing the discharge, the hydraulic jump formed in the upstream of the screens with a porosity ratio of 40% is submerged and moves upstream. However, in screens, 50% of the jump is free and moves downstream. در مطالعه حاضر برای افزایش راندمان استهلاک انرژی جریان، اثر توامان شیب شکن قائم، واگرایی تدریجی و صفحات مشبک قائم مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش‌ها در یک فلوم آزمایشگاهی افقی با مقطع مستطیلی، با دو ارتفاع شیب شکن قائم و در نسبت‌های واگرایی دیواره 0/5 تا 1 ،نسبت تخلخل صفحات مشبک 40 %و 50 %و محدوده عدد فرود 0/68 تا0/92 انجام گرفت. نتایج نشان داد که استفاده از صفحات مشبک و واگرایی دیواره ها باعث افزایش استهلاک انرژی و کاهش عمق استخر و عمق پایین دست می‌گردد. بکارگیری دیواره واگرایی، صفحات مشبک و تاثیر استفاده همزمان از صفحات مشبک و دیواره واگرایی به ترتیب باعث افزایش 25 ،44 و 48 درصدی راندمان استهلاک انرژی می‌گردد. نسبت تخلخل صفحات مشبک تاثیر چندانی بر روی استهلاک انرژی ندارند ولی باعث کاهش عمق استخر و افزایش عمق پایین دست می‌گردد. در شرایط هیدرولیکی یکسان، با افزایش ارتفاع شیب شکن میزان استهلاک انرژی جریان در اثر شدت برخورد بیشتر جت جریان عبوری از روی شیب شکن با کف پایین دست آن افزایش و عمق استخر کاهش می‌یابد. با افزایش دبی، پرش هیدرولیکی تشکیل شده در بالادست صفحات مشبک با نسبت تخلخل 40 درصد از نوع مستغرق بوده و به بالادست حرکت می‌کند. این در حالی است که در صفحات مشبک 50 درصد پرش ایجاد شده بصورت آزاد بوده و به سمت پایین دست حرکت می‌کند.

https://ceej.aut.ac.ir/article_3560_0ae1dd3954ee840075de1395771b6c9c.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 12 2021 02 19 Decentralized control of tall shear structures against sensor failures and uncertainty in earthquake excitations کنترل غیرمتمرکز سازه‌های ساختمانی برشی بلند در برابر گسیختگی‌های سنسور‌‌‌ها و عدم قطعیت در تحریکات زلزله 3073 3090 3578 10.22060/ceej.2019.16541.6266 FA رویا راجی سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران حسین غفارزاده تبریز-دانشگاه تبریز-بلوار 29 بهمن- دانشکده مهندسی عمران- گروه سازه علی حدیدی سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران Journal Article 2019 06 14 This paper uses centralized and decentralized H∞ controllers with static output feedback and linear matrix inequality theory (LMI) as well as a number of changes in LMI variables to retrofit shear structures against a variety of uncertainties. The robustness of this method is evaluated both in centralized and decentralized controls against dynamic forces such as earthquake, uncertainty in earthquake excitation and sensor failure, then structural responses are compared. Finally, the responses of the used control algorithm are compared with the results of the linear quadratic regulator controller (LQR). There are two structural models, including 5 and 20 stories shear structures. The results indicate good robustness of the used control algorithm to the failure of the sensors, the clear difference in response values of the applied algorithm compared to the LQR method, and near results in centralized and decentralized controllers. Although the earthquake excitations uncertainty changes the responses but still controlled responses are clearly less than the uncontrolled responses. این مقاله از کنترلر مقاوم ∞H با فیدبک استاتیکی خروجی و تئوری نامساوی‌های ماتریسی خطی(LMI )و نیز تعدادی تغییرات در متغیرهای LMI برای مقاوم سازی سازه‌های ساختمانی برشی در مقابل انواع عدم قطعیت‌ها و نیز نیروهای دینامیکی زلزله و باد استفاده می‌کند. برای حفظ عملکرد کل سیستم با وجود از کار افتادن کنترلر مرکزی، جلوگیری از جابه جایی حجم زیادی از داده‌ها بین سنسورها و کنترلر و نیز مسائل اقتصادی، بحث جایگزینی روش کنترل متمرکز با کنترل غیر متمرکز درانواع مختلف شامل کنترل کاملا غیرمتمرکز و کنترل غیرمتمرکزجزئی درگیر و غیردرگیر مورد مطالعه قرار می‌گیرد و سپس میزان مقاومت روش مذکور هم در کنترل متمرکز و هم در کنترل‌های غیرمتمرکز در برابر نیروهای دینامیکی مانند زلزله، عدم قطعیت در تحریکات زلزله و شکست سنسورها ارزیابی می‌شود و با یکدیگر مقایسه می‌شود. در نهایت پاسخ‌های حاصل از الگوریتم کنترلی مورد استفاده با نتایج حاصل از کنترل رگولاتور درجه دوم خطی (LQR )مقایسه می‌شود. برای این ارزیابی دو مثال عددی حل شده‌است. یک سازه‌ی برشی 5 طبقه و یک سازه‌ی برشی 20 طبقه. بر اساس نتایج، الگوریتم مذکور کاملا در برابر گسیختگی سنسورها مقاوم است، همچنین کنترلرهای غیرمتمرکز نتایج بسیار نزدیکی به کنترلر متمرکز دارند. عدم قطعیت تحریکات زلزله تغییراتی در پاسخ‌ها ایجاد می‌کند ولی باز هم پاسخ‌های کنترل شده به طور قابل توجهی کمتر از پاسخ‌های کنترل نشده هستند. لازم به ذکر است که روش مورد استفاده پاسخ‌ها را به صورت قابل ملاحظه‌ای کمتر از روش کنترلی LQR کاهش می‌دهد.

https://ceej.aut.ac.ir/article_3578_252a3dbaeb32e7690242ad3b556e626b.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 12 2021 02 19 Environmental risk assessment of Alborz Dam using Topsis and Fuzzy Topsis methods ارزیابی ریسک‌های زیست‌محیطی سد البرز با استفاده از روش‌های تاپسیس و تاپسیس فازی 3091 3108 3652 10.22060/ceej.2019.16556.6270 FA لیلا مرادی گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران طاهر رجایی قم-دانشگاه قم-دانشکده فنی-اتاق مدیر گروه عمران- مائده صادقپور حاجی گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد قائمشهر، ایران Journal Article 2019 06 16 The purpose of this study was to evaluate the environmental risks of Alborz Dam on Bababrood River in Babol city, using multi-criteria decision making methods. Initially, environmental identification of the study area was carried out, Then a list of environmental risks identified in the construction and exploitation phase was prepared and presented to environmental experts familiar with the Alborz dam area in the form of a questionnaire. environmental risks scored by environmental experts based on three indicators, Severity of occurrence, Probability of occurrence, Then environmental risks ranking was performed using TOPSIS and Fuzzy TOPSIS methods. The most important risks of Alborz dam using TOPSIS method in the construction phase, respectively: Was Obtained, Destruction of forest within the dam with a score of 0.926, Displacement of reservoir residents with a score of 0.837 And in the phase of operation: Thermal stratification of dam reservoir with a score of 0.847, Landslide with a score of 0.751. Also, the most important risks of the Alborz dam using the Fuzzy Topsis method in the construction phase, respectively: Was Obtained, Displacement of reservoir residents with a score of 0.682, Demolition of forest within the dam with a score of 0.677, And in the phase of operation, respectively: Thermal stratification of dam reservoir with a score of 0.645, Landslide with a score of 0.630. Finally, one method of integration (average rating method) was used to resolve the conflict between the results. هدف از انجام این تحقیق ارزیابی ریسک‌های زیست محیطی سد البرز برروی رودخانه بابلرود واقع در شهرستان بابل، با استفاده از روش‌های تصمیم‌گیری چند شاخصه بود. در ابتدا به شناسایی محیط زیست محدوده مورد مطالعه پرداخته شد و سپس لیستی از ریسک‌های زیست محیطی شناسایی شده، در فاز ساختمانی و بهره‌برداری تهیه و در قالب پرسشنامه در اختیار کارشناسان محیط زیست و آشنا با حوزه سد البرز قرار داده شد. ریسک‌های زیست محیطی براساس سه شاخص شدت وقوع، احتمال وقوع و اهمیت ریسک، طبق طیف امتیازده‌ی لیکرت توسط کارشناسان امتیازدهی گردید، سپس با استفاده از روش‌های تاپسیس و تاپسیس فازی رتبه‌بندی ریسک‌های زیست محیطی انجام شد. مهمترین ریسک‌های سد البرز با استفاده از روش تاپسیس در فاز ساختمانی به ترتیب: تخریب جنگل در محدوده سد با امتیاز 0/926 ، جابه‌جایی ساکنان مخزن سد با امتیاز 0/837 و در فاز بهره‌برداری به ترتیب: لایه‌بندی حرارتی مخزن سد با امتیاز 0/847 ، زمین لغزش با امتیاز 0/751 ، همچنین مهمترین ریسک‌های سد البرز با استفاده از روش تاپسیس فازی در فاز ساختمانی به ترتیب: جابه‌جایی ساکنان مخزن سد با امتیاز 0/682 ، تخریب جنگل در محدوده سد با امتیاز 0/677 و در فاز بهره‌برداری به‌ترتیب: لایه‌بندی حرارتی مخزن سد با امتیاز 0/645 ، زمین لغزش با امتیاز 0/630 به دست آمد و در نهایت برای رفع تعارض بین نتایج از یکی از روش‌های ادغام (روش میانگین رتبه‌ها) استفاده شد.

https://ceej.aut.ac.ir/article_3652_e1021d43911ca2c1845910d84f40aeae.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 12 2021 02 19 Numerical Analysis of Geogrid Reinforcement on the Ultimate Bearing Capacity of Strip Footing Under Eccentric Loads and Determination of Optimum Layout بررسی عددی تاثیر ژئوگرید بر ظرفیت باربری نهایی پی نواری تحت بار خارج از مرکز و تعیین چیدمان بهینه لایه‌های مسلح کننده 3109 3124 3566 10.22060/ceej.2019.16233.6162 FA مسعود رابطی مقدم استادیار، دکتری ژئوتکنیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران جهانپور منفرد دانشجوی کارشناسی ارشد ژئوتکنیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران منصور پرویزی استادیار، دکتری ژئوتکنیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران Journal Article 2019 04 28 In this study, the effect of geogrid on the ultimate bearing capacity of strip footing, which was imbedded on sandy soil and under eccentric loads (VM) was investigated by using PLAXIS 2D finite element software. After numerical verification, the effect of parameters, such as the amount of eccentricity, applied vertical load, the number of reinforced layers and layout of the geogrid layers on the ultimate bearing capacity of strip footing was studied. The results of analyzes were presented in the form of dimensionless graphs. Based on the analyses result, the optimum depth of first geogrid layer from foundation (u), the vertical intervals of the layers (h), the number (N) and layout of the geogrid layers have been determined. The results of the analysis show that by adding the geogrid layers, the bearing capacity of footing under the eccentric load increases significantly. The amount of the effectivity is related to the layout of layers and the amount of the eccentricity. In the optimum layout of the layers, the position of geogrid layers depends on the number of layers. Also, the optimum number of layers for obtaining the maximum bearing capacity at eccentric load condition was obtained to be four layers in the present study. The optimum depth for the first, second, third and fourth layers, at the optimal layout, was 0.5, 0.7, 0.3 and 0.9 meters from the base of the footing, respectively. در مطالعه حاضر به بررسی اثر ژئوگرید بر ظرفیت باربری پی نواری واقع بر خاک ماسه‌ای، تحت بار قائم با خروج از مرکزیت با استفاده از نرم افزار اجزاء محدود PLAXIS 2Dپرداخته شده است. بدین صورت که، پس از صحت‌سنجی مدل عددی، تاثیر پارامترهایی نظیر میزان خروج از مرکزیت بار قائم، مقدار بار قائم اعمال شده، تعداد و چیدمان لایه‌های مسلح کننده بر ظرفیت باربری نهایی پی نواری مطالعه شده است. نتایج حاصل از آنالیزها در قالب نمودارهای بدون بعد ترسیم و بر اساس آن عمق بهینه قرارگیری نخستین لایه ژئوگرید از کف پی، فواصل قائم لایه‌های مسلح کننده از هم، تعداد و چیدمان بهینه لایه‌های مسلح کننده ژئوگرید تعیین گردیده است. نتایج تحلیل‌ها نشان می‌دهد که، با افزودن لایه‌های ژئوگرید ظرفیت باربری پی تحت بار خارج از مرکز افزایش قابل توجهی می‌یابد. میزان این اثرگذاری، تابع چیدمان لایه‌ها و میزان خروج از مرکزیت بار می‌باشد. در حالت چیدمان بهینه، موقعیت لایه‌های ژئوگرید بستگی به تعدادلایه‌ها داشته و ترتیب ثابتی برای آنها در عمق وجود ندارد. همچنین تعداد بهینه لایه‌های مسلح کننده برای حصول بیشترین ظرفیت در حالت بار خارج از مرکز در مطالعه حاضر برابر 4 لایه به دست آمد که به ترتیب لایه‌های اول، دوم، سوم و چهارم در فواصل بهینه 0/5 ،0/7 ،0/3 و 0/9 متری از کف پی قرار می‌گیرند.

https://ceej.aut.ac.ir/article_3566_6346dc723395e1ee8ef57f4883be4cb4.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 12 2021 02 19 Continuous Wavelet and Fourier Transform Methods for the Evaluation of the Properties of Critical Excitation روش های تبدیل موجک پیوسته و تحلیل فوریه در ارزیابی خصوصیات تحریک بحرانی 3125 3144 3579 10.22060/ceej.2019.16575.6271 FA رضا کامگار شهرکرد، بلوار رهبر، کیلومتر ۲ جاده ی سامان، دانشگاه دولتی شهرکرد، دانشکده ی فنی و مهندسی، گروه مهندسی عمران، اتاق 57 0000-0002-6575-7122 نوراله مجیدی کارشناس ارشد، دانشکده فنی مهندسی،دانشگاه شهرکرد علی حیدری دانشیار گروه عمران، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد 0000-0001-8229-4978 Journal Article 2019 06 17 A designer needs to design a structure with the aim of obtaining the maximum possible load expected for the structure during its lifetime. In this paper, considering the information obtained from the earthquakes, the critical earthquakes were computed for a shear frame building equipped with a belt truss system and subjected to two constraint scenarios. For this purpose, a nonlinear optimization problem has been solved in which the objective function was the maximization of the roof displacement. In the first constraint scenario, the computed critical earthquake was known as the first state critical earthquake. In addition, for the second constraint scenario, the earthquake was named as the second state critical earthquake. In the first scenario, the energy, the duration of strong ground motion, and peak ground acceleration were considered as the constraints, while in the second scenario, the upper bound Fourier spectrum was added to these constraints. Finally, the properties of the initial and critical earthquakes were investigated using the Fourier analysis method and continuous wavelet transform. The numerical results showed that the Fourier spectrum of the first critical earthquake was 6.86 times higher than the maximum values for the same parameter in case of other earthquakes at a frequency near the first natural frequency of the structure. Also, using the time-frequency curve, it was shown that duration of the strong ground motion of all earthquake places within the dominant duration of the frequencies of the same earthquake was more than 10 sec. در طراحی سازه طراح می‌بایستی سازه را برای بیشینه باری که احتمال می‌رود سازه در طول عمر خود با آن مواجه شود، طراحی کند. در این مقاله با توجه به اطلاعاتی که از زمین لرزه‌های رخداده درگذشته به دست می‌آید، تحریکات بحرانی قاب برشی مجهز شده به مهاربند بازویی، تحت دو حالت قیدی محاسبه می‌شوند. بدین منظور یک مسئله‌ی بهینه سازی غیرخطی حل می شود و در آن تابع هدف بیشینه سازی جابجایی بام سازه در نظر گرفته می‌شود. در هر حالت قیدی تحریکات بحرانی محاسبه و به ترتیب تحت عنوان تحریکات بحرانی اول و دوم شناخته می‌شوند. در حالت قیدی اول انرژی و بیشینه شتاب به عنوان قیود در نظر گرفته می‌شود درحالی‌که در حالت قیدی دوم، قید حد فوقانی طیف فوریه به این قیود اضافه می‌شود. درنهایت خصوصیات تحریکات بحرانی به همراه زلزله‌های استفاده شده جهت تولید تحریکات بحرانی با استفاده از روش تحلیل فوریه و تبدیل موجک پیوسته بررسی می‌شود. نتایج مثال عددی ارائه شده نشان می‌دهد که طیف فوریه‌ی زلزله‌ی بحرانی حالت اول در فرکانسی نزدیک به فرکانس مود اول ارتعاشی سازه 6/68 برابر بیشینه مقدار متناظر در سایر زلزله‌ها است و همین امر منجر به تولید زمین‌لرزهای بحرانی‌تر شده است. همچنین با استفاده از منحنی زمان- فرکانس، ً زمان غالب فرکانس‌ها (زمانی که بیشتر فرکانس‌ها در آن زمان رخ می‌دهند) برای نشان داده می‌شود که تقریبا تمامی زلزله‌ها بیشتر از ده ثانیه است و همچنین مدت زمان حرکت قوی هر زلزله در داخل بازه‌ی زمانی مربوط به زمان غالب فرکانسی همان زلزله قرار دارد.

https://ceej.aut.ac.ir/article_3579_0d441de75945e5acbc865406fc9a2559.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 12 2021 02 19 Sensitivity Analysis of Response of a Cable Bridge with Base Isolation to Material Variation under Near Earthquake ارزیابی حساسیت پاسخ یک پل کابلی دارای جداساز لرزه‌ای تحت زلزله‌ ی نزدیک به گسل نسبت به تغییرات مصالح 3145 3160 3664 10.22060/ceej.2019.16617.6280 FA حمیدرضا توکلی دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل 0000-0001-5298-6199 مجید مرادی دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل 0000-0002-8470-6160 Journal Article 2019 06 22 Several factors can influence the response of structures under seismic loading. The specifications of the materials used may differ from the parameters required in the design of structures. This difference can affect the response of structures. In this study, we have tried to investigate the sensitivity analysis of the effects of changing the properties of materials on the seismic response of a suspended cable bridge equipped with RNC isolator. A cable bridge with and without the RNC isolation has been dynamically analyzed after initial modeling under a Sanfernado earthquake record. Then, the effect of random variables on the response of these structures is investigated using Monte Carlo and first order second moment sensitivity methods. Finally, the accuracy of FOSM analysis compared to Monte Carlo method. Two parameters of base shear and maximum deck displacement are considered as structural responses. The results show that among the material characteristics, final strength properties of concrete, reinforcement yield stress and modulus of elasticity of cables have the most influence on the seismic response of these structures. Also, the sensitivity of these parameters in the isolated bridge is lower than that of the non-separated bridge. عوامل متعددی می‌تواند بر پاسخ سازه‌ها تحت بارهای لرزه‌ای مؤثر باشد. مشخصات مصالح مورد استفاده می‌تواند نسبت به پارامترهای مورد نیاز در طرح سازه‌ها متفاوت باشد. این تفاوت می‌تواند بر پاسخ سازه‌ها مؤثر باشد. در این تحقیق سعی شده است تا با استفاده از روش‌ها تحلیل حساسیت اثر تغییر مشخصات مصالح بر پاسخ لرزه‌ای یک پل کابلی معلق مجهز به جداساز RNC بررسی شود. یک پل کابلی با و بدون جداساز RNC پس از مدلسازی اولیه تحت یک زلزله‌ی سنفرنادو به صورت دینامیکی غیرخطی تحلیل شده است. سپس تأثیر متغیرهای تصادفی بر پاسخ این سازه‌ها با استفاده از روش‌های حساسیت سنجی مونت‌کارلو و مرتبه اول مسمان دوم بررسی شده است. در نهایت دقت روش تحلیل FOSM نسبت به روش مونت‌کارلو ارزیابی شده است. دو پارامتر برش پایه و بیشینه جابجایی عرشه به عنوان پاسخ‌های سازه در نظر گرفته شده است. نتایج نشان می‌دهد در بین مشخصات مصالح مقاومت نهایی بتن، تنش تسلیم آرماتور و مدول الاستیسیته کابل‌ها بیشترین تأثیر را بر پاسخ لرزه‌ای این سازه‌ها دارد. همچنین میزان حساسیت این پارامترها در پل جداسازی شده کمتر از پل بدون جداساز است.

https://ceej.aut.ac.ir/article_3664_b67fb3360ae5597d85a005153451dd4e.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 12 2021 02 19 Analytical study of seismic performance of retrofitted unreinforced masonry walls using steel plates بررسی تحلیلی عملکرد لرزه‌ای دیوارهای مصالح بنایی غیر‌مسلح تقویت شده با استفاده از تسمه‌های فولادی 3161 3182 3672 10.22060/ceej.2019.16570.6281 FA دلارام استاد دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران جلیل شفائی استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود، سمنان، شاهرود، ایران 0000-0002-7590-4042 Journal Article 2019 06 22 In recent earthquakes, masonry structures experienced a lot of damage due to high weight and low ductility and low shear strength. Retrofitting of masonry wall is challenges in urban construction. The unreinforced masonry walls cannot resistant to the earthquake and their basic weakness is in ductility. The wall ductility is reduced when the aspect ratio of wall decrease in comparison to the wall strength. The purpose of this study is to investigate the seismic performance of unreinforced masonry walls with two aspect ratio of 0.5 and 0.7 with scale 1:2 and retrofitting of masonry walls using different layouts of steel ties. The analytical evaluation of seismic behavior of unreinforced masonry wall has been done using ABAQUS finite element software. The force-displacement curve of specimen was bilinearized FEMA356 method. Analytical results were compared in terms of ultimate strength, effective stiffness and ductility. The ultimate strength, effective stiffness and ductility of retrofitted specimens using steel tie increased in comparison to the referenced specimen. در زلزله‌های اخیر ساختمان‌های مصالح بنایی به دلیل وزن زیاد و شکل‌پذیری پایین و ضعف مقاومت برشی کم در برابر زلزله مقاوم نبوده است، و خسارات زیادی را تجربه کرده‌اند. بهسازی و مقاوم‌سازی سازه‌های مصالح بنایی غیر مسلح بحث جدی در ساخت و ساز شهری می‌باشد. دیوارهای مصالح بنایی در برابر زلزله کمبود مقاومت نداشته است و ضعف اساسی آنها در شکل‌پذیری است؛ زمانی که نسبت طول به ارتفاع دیوار افزایش می‌یابد، علاوه برکاهش مقاومت دیوار، شکل‌پذیری آن هم کاهش پیدا می‌کند. هدف از این تحقیق بررسی عملکرد لرزه‌ای دیوارهای مصالح بنایی با دو نسبت ارتفاع به طول0/5 و0/7 با مقیاس 1:2 است و مقاوم‌سازی دیوارهای مصالح بنایی با استفاده از چیدمان‌های مختلف تسمه‌های فولادی می‌باشد. ارزیابی تحلیلی رفتار لرزه‌ای دیوار مصالح بنایی تقویت شده با تسمه‌های فولادی، با استفاده از نرم‌افزار اجزای محدود ABAQUS انجام شده است. با روش FEMA356 نمودارهای نیرو-جابه‌جایی تمام نمونه‌ها دو خطی شده است و نتایج تحلیلی در غالب مقاومت نهایی، سختی مؤثر و شکل‌پذیری با یکدیگر مقایسه شد. نتایج نشان می‌دهد که بهترین حالت قرارگیری تسمه‌های فولادی با حالت ضربدری دو طرف دیوار بیشترین تأثیر را در بهبود مشخصات لرزه‌ای دیوار دارد. افزایش مقاومت نهایی 10 برابری و سختی مؤثر 2 برابری و شکل‌پذیری بیشتر نسبت به دیگر نمونه‌های تقویت شده با استفاده از تسمه‌های فولادی نسبت به نمونه شاهد را نشان می‌دهد.

https://ceej.aut.ac.ir/article_3672_f3c89b7be367aa4246f90aa007efe525.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 12 2021 02 19 Evaluation of Shear Strength Behaviour of Anzali Port Sand Reinforced with Polyethylene terephthalate (PET) بررسی رفتار مقاومت برشی خاک ماسه‌ای بندرانزلی مسلح شده با پلی اتیلن ترفتالات (PET) 3183 3202 3648 10.22060/ceej.2019.16281.6181 FA زهرا حاجیان نژاد دانشگاه صنعتی شاهرود محسن کرامتی عضو هیات علمی، گروه خاک و پی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود مرتضی محمدعلی نژاد دانشگاه صنعتی شاهرود، دانشکده مهندسی عمران رضا نادری گروه عمران-دانشگاه صنعتی شاهرود-شاهرود-ایران Journal Article 2019 05 09 Due to the increasing production of plastic materials, there is an international concern about disposal or recycling of plastic waste in the world. One of the ways to reuse plastic waste is to use it in the engineering works to modify mechanical properties of loose soils. The purpose of this research is to find a way to reuse a particular kind of plastics (bottles of dough, soft drinks, mineral water, etc.) in geotechnical works to improve soil. In this paper, the mechanical behavior of Anzali Port sand, reinforced with 1×1 cm polyethylene terephthalate crumbs and 1×5cm strips, to 0, 0.1 , 0.5 , 1 and 2% and polyethylene terephthalate fibers to 0 and 0.1 and 0.5% of the dry weight of the soil which were arranged separately, was evaluated. Samples were prepared at the relative density of 75%. The effects of parameters such as dimensions, the weight percentage of reinforcers in the soil and vertical stress were investigated. The results of the experiments showed that although the polyethylene terephthalate crumbs and strips improve the mechanical behavior of sandy soil, but the effect of fiber reinforcers on soil mechanical properties has been much higher. Also, the optimum percentage of polyethylene terephthalate crumbs and strips reinforcers was 1% of sand dry weight. The comparison between reinforced and unreinforced samples showed that reinforced specimens had more ductility and resistance. باتوجه به تولید روزافزون مواد پلاستیکی، دغدغه‌ی بین المللی دفع یا بازیافت ضایعات پلاستیکی در جهان مطرح است. یکی از راه کارهای استفاده‌ی مجدد از ضایعات پلاستیکی، استفاده از آن‌ها در مهندسی و بهسازی ساخت گاه ها یا زمین‌های سست است. هدف از انجام این پژوهش یافتن راهی برای استفاده‌ی مجدد نوعی خاص از پلاستیک‌ها )بطری‌های دوغ، نوشابه، آب معدنی و...( در کارهای ژئوتکنیکی جهت بهسازی خاک می‌باشد. در این مقاله رفتار مکانیکی ماسه‌ی بندرانزلی که با خرده‌های پلی اتیلن ترفتاالت 1×1سانتی‌متری و نوارهای 5×1سانتی‌متری به مقادیر 0 و 0/1 و 0/5 و 1 و 2 درصد و الیاف پلیاتیلن ترفتالات به مقادیر 0 و 0/1 و 0/5 درصد از وزن خاک خشک به طور جداگانه مسلح شده، مورد ارزیابی قرار گرفته است. آزمایش‌های برش مستقیم بزرگ مقیاس بر روی نمونه‌های دارای تراکم %76 انجام شده و تاثیر پارامترهایی چون ابعاد، درصد وزنی مسلح کننده‌ها در خاک و همچنین سربار قائم بررسی گردیده است. نتایج آزمایش‌ها نشان داده اگرچه خرده‌ها و نوارهای پلی اتیلن ترفتالات موجب بهبود رفتار مکانیکی خاک ماسه‌ای شده‌اند؛ اما تاثیر تسلیح با الیاف بر بهبود خصوصیات مکانیکی خاک به مراتب بیشتر بوده است. همچنین درصد بهینه‌ی مسلح کننده‌های نواری و خرده‌های پلی اتیلن ترفتالات 1 %از وزن خاک خشک به دست آمده است. مقایسه‌ی بین نمونه‌های مسلح و غیر مسلح نشان داده است نمونه‌های مسلح دارای شکل‌پذیری و مقاومت بیشتری بوده‌اند.

https://ceej.aut.ac.ir/article_3648_cff02a74da64d145a4aed3a577a106ab.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 12 2021 02 19 Numerical Simulation for Determination of Sliding Type and Stability Factor of Safety in Finite Slopes with Limit Equilibrium Method شبیه‌سازی عددی برای تعیین نوع دایره لغزش و ضریب اطمینان پایداری در شیب‌های محدود به روش تعادل حدی 3203 3220 3546 10.22060/ceej.2019.16332.6190 FA فرزین سلماسی دانشیار، گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه تبریز، تبربز، ایران 0000-0002-1627-8598 بهرام نورانی دانشجوی دکتری سازه‌های آبی، گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران حسین حکیمی خانسر دانشجوی دکتری سازه‌های آبی، گروه علوم و مهندسی آب، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران Journal Article 2019 05 13 In this study, the effect of soil material parameters including soil specific weight (γ), cohesion (C) and angle of internal friction (∅) and geometric parameters of slope including angle with the horizontal (β) and slope height (H) on factor of safety (Fs) are investigated. Slope factor of safety is considered in two scenarios: (i) slope with dry condition and (ii) slope with steady-state saturated condition that comprises water level drawdown circumstances. In addition, the type of slip circle investigated. For this purpose, the limit of equilibrium method (LEM) is implemented. Results indicated that, decreasing of water level and omitting the hydrostatic pressure on the slope, would result in safety factor decrement such a way that with drawdown of 5.5 m water level, the factor of safety decreases about 41.42 % and also the type of slip circle is changed. Comparison of the plane and circular failure surfaces showed that plane failure method has good results for near-vertical slopes only. Determination of clip type showed that for β<60o each of the three types of slip (toe circle, midpoint circle and slope circle) occur, but for β>60o only toe circle can happen. Application of the LEM in Bishop’s method resulted the values of R2 and RMSE equal to 0.93 and 0.121, respectively that the error of this method is 1.3% respect to other methods, which can be neglected in comparison with the complex and accurate methods. در این تحقیق به بررسی تاثیر پارامترهای مصالح خاکی شامل وزن مخصوص (γ) چسبندگی (C)، زاویه اصطکاک داخلی (∅) و پارامتر‌های هندسی شیب شامل زاویه نسبت به افق (β) و ارتفاع شیب (H) بر ضریب اطمینان پایداری شیب خاکریز در حالت خاک خشک و اشباع با افت سطح آب پرداخته می‌شود. به علاوه نوع دایره لغزش نیز بررسی می‌گردد. برای این منظور از روش تعادل حدی (LEM) استفاده شد. نتایج نشان داد که ضریب اطمینان با کاهش تراز سطح آب، به دلیل حذف فشار هیدرواستاتیک روی شیب کاهش پیدا می‌کند. بدین ترتیب که با پایین آمدن 5/5 متری سطح آب، میزان ضریب اطمینان به اندازه %42/41 کاهش را نشان داد و نوع دایره لغزش نیز تغییر نمود. همچنین روش لغزش صفحه‌ای با روش لغزش دایروی نیز مقایسه گردید و مشاهده شد روش لغزش صفحه‌ای نتایج قابل قبولی برای شیب‌های ملایم ارائه نمی‌کند. در صورتی که (β60°) باشد، دایره لغزش از نوع دایره عبوری از پنجه می‌باشد. در روش تعادل حدی بیشاب ضریب تبیین (R^2) و جذر میانگین مربعات خطا (RMSE ) به ترتیب 93/0 و 121/0 به دست آمد که خطای این روش نسبت به روش‌های دیگر 3/1 درصد می‌باشد که این در مقایسه با کاربرد روش‌های دقیق‌تر و پیچیده قابل چشم پوشی است.

https://ceej.aut.ac.ir/article_3546_a8166da05c5a094f7dc03724b41886e5.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 12 2021 02 19 A comparison of the applicability of the theoretical VART, Gaussian, and ADZ models for pollution source identification in the rivers مقایسه کارائی مدل‌های تحلیلی VART، Gaussian و ADZ به منظور تشخیص موقعیت منبع آلودگی در رودخانه‌ها 3221 3236 3576 10.22060/ceej.2019.16629.6285 FA جعفر چابکپور گروه مهندسی عمران-دانشگاه مراغه Journal Article 2019 06 23 A series of experimental data and two series of field data which have been extracted by USGS in the MONOCACY River and ANTIETAM creek have been utilized to compare source identification accuracy of the Gaussian, ADZ, and VART models. To achieve the object of the study, the theoretical solution of the VART model for sudden release, and the second-order central moment equation of the Gaussian and ADZ models have been operated For all of the experimental and field data series, firstly, all of the model parameters have been computed and then by operation of the extracted parameters and the mentioned relationships, the accuracy of them have been calculated. The results showed that the accuracy of the VART model for experimental and field data is 25% and 4.8% respectively. Also, the average relative errors of the Gaussian and ADZ models are 1.65% and 14%, respectively, which confirms the desirable accuracy of the Gaussian model. The results of the present study have been revealed that the Gaussian model in both of the model parameter numbers and the calculation accuracy is superior to the others. Also, to assess the goodness of fit between experimental and field data series and the theoretical Breakthrough curves, the average Nash-Sutcliffe parameters have been calculated about 0.97, which exhibits the favorable goodness in the fits. به منظور مقایسه کارائی سه مدل تحلیلی Gaussian، VART و ADZ در تخمین موقعیت ورود آلاینده‌ها به رودخانه، از یک سری داده آزمایشگاهی و چندین سری داده صحرائی که توسط USGS در رودخانه‌های مونوکیسی و آنتیاتیم برداشت شده بود، استفاده گردید. حل تحلیلی برای شرایط تزریق آنی برای مدل VART و رابطه گشتاور مرکزی مرتبه دوم مدل‌های Gaussian و ADZ بدین منظور استفاده شد و برای تمامی داده‌های آزمایشگاهی و صحرائی، ابتدا پارامترهای مدل‌ها استخراج شد سپس با استفاده از این پارامترها و با به کارگیری روابط مورد اشاره، تحقیق حاضر انجام شد. نتایج نشان داد که دقت مدل VART برای تشخیص منبع آلاینده برای داده‌های آزمایشگاهی برابر با 25 % و برای داده‌های رودخانه‌ای برابر با 4/8 % می‌باشد. همچنین خطای نسبی مدل قوسی نیز برای تشخیص موقعیت آلاینده رودخانه‌ای برابر با 1/65 % و همچنین میزان خطای نسبی مدل ADZ برابر با 14 %محاسبه گردید که مشاهده می‌شود که دقت روش قوسی بسیار مطلوب می‌باشد. نتایج تحقیق موید این نکته بود که در عین حال که هر سه روش از کارائی مناسبی برای تشخیص منبع آلاینده در رودخانه‌ها برخوردار هستند ولی رابطه قوسی هم از دیدگاه تعداد پارامترها و هم از دیدگاه دقت محاسباتی به دو مدل دیگر برتری دارد. همچنین به منظور ارزیابی برازش منحنی‌های غلظت-زمان آزمایشگاهی و صحرائی بر روی منحنی‌های تحلیلی نیز از شاخص نش-شاتکلیف استفاده گردید و مقدار متوسط آن برای تمامی داده‌ها برابر با 0/97 محاسبه شد که نشان دهنده دقت بسیار مطلوب منحنی‌های تحلیلی بازسازی شده است.

https://ceej.aut.ac.ir/article_3576_3f647cadf56541fb9513cb63ec370187.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 52 12 2021 02 19 Soil Stabilization by Nano Polymer Polylatice (Case Study: Hossein Abad Area of Qom Province بررسی تثبیت خاک با استفاده از نانو پلیمر پلی‌لاتیس (مطالعه موردی: منطقه حسین‌آباد میش مست استان قم) 3237 3248 3653 10.22060/ceej.2019.16402.6211 FA محمدمهدی بخشی دانشگاه تربیت مدرس- دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست بیتا آیتی تهران- دانشگاه تربیت مدرس- دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست- ص.پ. 397-14115 0000-0001-7720-9863 حسین گنجی دوست دانشگاه تربیت مدرس- دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست Journal Article 2019 05 22 Today, wind erosion and the dust caused by it, as an environmental problem, affects not only the desert regions of Iran, but also the entire country. The beginning of haze crisis in Iran originates in the last two decades. At first, the haze entered the country through the west and southwest of the country and gradually reached the central areas. The dust can be caused by various natural and artificial factors. There are different methods for soil stabilization, such as using windbreak, planting and use of mulch. The use of new soil stabilization methods, due to reduced environmental impacts, is a suitable alternative for oil mulch. Soil stabilization by using Nano polymer polylatice creates a uniformly coherent cortex that is resistant to high wind speed and has less environmental degradation effects. In this research, the soil of the Hossein Abad area, near the salt lake of Qom, has been used for wind erosion test to verify the stabilization with the use of nano polymer polylatice. After passing through a 2 mm sieve, the soils were stabilized with concentrations of 1, 1.5 and 2 L/m2 of polylatice in trays with dimensions of 80*80*3 cm. These specimens were exposed to wind by three different velocities, including 10, 15 and 20 m/s, during 7 and 30 days and their stabilities were analyzed against wind. The concentration of dust of the Hossein Abad area in the 7 and 30-day stabilization decreased by 60 and 50 times at a wind speed of 20 m/s, respectively and as time passed by after adding mulch, the amount of particles deposited along the channel were also decreased significantly. فرسایش بادی و گردوغبار ناشی از آن امروزه به صورت یک معضل زیست محیطی، نه تنها مناطق بیابانی بلکه کل کشور را تحت تاثیر خود قرار داده است. شروع بحران ریزگردها در کشور به اوایل دهه هشتاد بازمی‌گردد. ابتدا ریزگردها از غرب و جنوب غربی وارد کشور شدند و به مرورزمان به نواحی مرکزی نیز راه یافتند. گردوغبار تحت تاثیر عوامل مختلف طبیعی و مصنوعی پدید می‌آید؛ روش‌های مختلفی جهت تثبیت خاک نظیر استفاده از بادبند، کاشت گیاه و استفاده از مالچ وجود دارد. استفاده از روش‌های نوین تثبیت خاک به دلیل کاهش اثرات سو بر محیط زیست، جایگزینی مناسب برای مالچ نفتی است. تثبیت خاک با استفاده از نانو پلیمر پلی لاتیس قشر یکنواخت به هم چسبیدهای را به وجود می‌آورد که در برابر سرعت بالای باد مقاوم بوده و اثرات تخریبی کمتری بر روی محیط زیست دارد. در این تحقیق، از خاک منطقه حسین آباد میش مست در نزدیکی دریاچه نمک قم، جهت بررسی تثبیت خاک با استفاده از نانو پلیمر پلی لاتیس استفاده شده است. خاک‌ها پس از گذشتن از الک 2 میلی‌متر در سینی‌هایی به ابعاد 80*80*3 سانتی‌متر و با مقدار 1 ،5/1 و 2 لیتر بر مترمربع پلی لاتیس تثبیت شده‌اند. این نمونه‌ها در بازه‌های زمانی 7 و 30 روزه پس از مالچ پاشی در معرض باد با سرعت‌های 10 ،15 و 20 متر بر ثانیه قرار گرفته و پایداری آنها در برابر باد بررسی شد. نمونه‌های تثبیت شده 7 و 30 روزه با مقدار 1 لیتر بر مترمربع پلی لاتیس در سرعت باد 20 متر بر ثانیه پایداری خود را از دست دادند؛ اما سایر نمونه‌ها در برابر باد با سرعت‌های مختلف، پایداری خود را حفظ نمودند. در نمونه‌های تثبیت شده با 2 لیتر بر مترمربع پلی لاتیس و سرعت باد 20 متر بر ثانیه، غلظت گردوغبار خاک منطقه حسین آباد نسبت به خاک شاهد در تثبیت 7 و 30 روزه به ترتیب کاهشی 60 و 50 برابری داشته و مقدار ذرات ته‌نشین شده در طول کانال نیز کاهش چشمگیری یافت.

https://ceej.aut.ac.ir/article_3653_2da6cc4a5d3a7ee43c1b3af99267ed17.pdf