دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 53 10 2021 12 22 Compressive strength prediction of ordinary concrete, fly ash concrete, and slag concrete by novel techniques and presenting their optimal mixtures پیش‌بینی مقاومت فشاری بتن‌های معمولی، حاوی خاکستر بادی و سرباره بر اساس روش‌‌های نوین و ارائه طرح مخلوط‌های بهینه آن‌ها 4105 4124 4152 10.22060/ceej.2020.17649.6631 FA مهرداد احسانی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران حامد ناصری دانشگاه امیرکبیر، تهران، ایران روح الله سعیدی نژاد دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران محمدعلی اعتباری قصبه دانشجو، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران فریدون مقدس نژاد دانشگاه صنعتی امیر کبیر 0000-0003-3830-4555 Journal Article 2020 01 02 In this study, four concrete types, including ordinary Portland cement concrete, fly ash concrete, slag concrete, and slag-fly ash concrete, are taken into account in order to estimate their compressive strength by two novel machine learning methods (genetic algorithm and soccer league competition algorithm), and four types of regressions (linear, 2nd order polynomial, exponential, and logarithmic). Subsequently, the precision of prediction models is compared based on performance indicators, and the most accurate models are applied in the optimization problem modeling. Drawing on results, the most precise model to estimate the compressive strength of ordinary Portland cement concrete is the genetic algorithm, and the soccer league competition is the most accurate model to estimate the strength of other concrete types. Afterward, a model is developed so as to design mixture proportions of 40MPa concretes. Fly ash concrete, slag-fly ash concrete, and slag concrete reduce the unit cost by 35.2%, 29.9%, and 23.1%, respectively, compared with ordinary Portland cement concrete. Fly ash concrete, slag-fly ash concrete, slag concrete, and ordinary Portland cement concrete require 217.25 kg, 150.47 kg, 102 kg, and 414.64 kg cement to be manufactured. Furthermore, slag concrete can reduce the amount of cement in the mixture proportion by 75.4%, and it is the most eco-friendly concrete. در این مطالعه، چهار دسته بتن شامل خاکستر بادی، خاکستر بادی و سرباره، بتن معمولی و بتن حاوی سرباره مورد بررسی قرار گرفته ‌است و با استفاده از دو روش یادگیری ماشین معرفی شده (الگوریتم ژنتیک و رقابت لیگ فوتبال) و چهار روش رگرسیونی، مقاومت فشاری بتن‌های مذکور پیش‌بینی شده ‌است. با استفاده از شاخص‌های آماری دقت هر مدل برآورد شده و با دقت‌ترین مدل برای هر دسته بتن معرفی شده است و از آن برای حل مسئله بهینه‌سازی استفاده شد. روش یادگیری ماشین مبتنی بر رقابت لیگ فوتبال برای هر چهار دسته بتن به جز بتن معمولی از دقت بالاتری برخوردار بود و برای بتن معمولی روش یادگیری ماشین مبتنی بر الگوریتم ژنتیک به عنوان بهترین مدل معرفی گردید. هدف از مسئله ‌بهینه‌سازی کمینه کردن هزینه هر دسته بتن با در نظر گرفتن مقاومت بتن 40 مگاپاسکالی بوده است. بتن حاوی خاکستر ‌بادی، خاکستر بادی و سرباره و همچنین بتن حاوی سرباره نسبت به بتن معمولی به ترتیب 35/2، 29/9 و 23/1 درصد نسبت به بتن معمولی هزینه ساخت را کاهش می‌دهند. تولید سیمان یکی از عوامل آلودگی محیط ‌زیست می‌باشد. بتن حاوی خاکستر ‌بادی، خاکستر بادی و سرباره، بتن حاوی سرباره و بتن معمولی به ترتیب 217/25، 150/47، 102 و 414/64 کیلوگرم بر مترمکعب سیمان در طرح مخلوط بهینه مورد استفاده قرار گرفتند. که بتن شامل سرباره، کمترین مقدار مصرف سیمان برای بتنی با مقاومت 40 مگاپاسکال را در بین 4 دسته بتن دارد و حدود 75/4 درصد نسبت به بتن معمولی مصرف سیمان را کاهش داده ‌است.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4152_26ff6f4ca1cfca4861eb91876f706746.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 53 10 2021 12 22 Investigation of Flow Characteristics and Pressure Parameters of Free and Submerged Hydraulic Jumps in USBR Stilling Basins بررسی خصوصیات جریان و پارامترهای فشار پرش هیدرولیکی آزاد و مستغرق در حوضچه‌های آرامش USBR 4125 4142 3893 10.22060/ceej.2020.17791.6676 FA سید نصراله موسوی کارشناس آزمایشگاه هیدرولیک، دانشکده کشاورزی دانشگاه تبریز 0000-0002-0750-0898 داود فرسادی زاده استاد گروه مهندسی آب، دانشگاه تبریز 0000-0003-1181-8767 فرزین سلماسی دانشیار گروه مهندسی آب، دانشگاه تبریز 0000-0002-1627-8598 علی حسین زاده دلیر استاد گروه مهندسی آب، دانشگاه تبریز 0000-0003-2359-3921 Journal Article 2020 01 25 In this study, flow characteristics and pressure parameters of hydraulic jumps have been investigated in a laboratory flume. The results for different incident Froude numbers (Fr1), at the downstream of an Ogee spillway on a typified USBR II stilling basin bed were compared with the USBR Type I basins. Dimensions of the Ogee spillway and stilling basin were designed according to the USBR criteria. The pressure data of the points on the basin bed were recorded using pressure transmitters with 20 Hz frequency. Experimental parameters, including flow depths and velocities at the beginning and endpoint of free jumps (Y1, Y2, V1 and V2), and submerged jumps (Y3, Yt, V3 and Vt) were measured. In the present study, dimensionless parameters of energy dissipation efficiency (εt), mean pressure head (Ψ*X), the standard deviation of pressure fluctuations (Φ*X), maximum positive pressure fluctuation coefficient (CP+), maximum negative pressure fluctuation coefficient (CP‒), total pressure fluctuation coefficient (CP) and skewness coefficient (Ad) were investigated. Pressure parameters are dependent on Fr1, the dimensionless position (Γ*X), and the submergence degree (S). The results showed that by reducing the Fr1 values, the εt parameter decreases. The Φ*Xmax value in the USBR Type II basin decreases around 30% compared to the Type I basins in free jumps. The reduction of Φ*Xmax values in the submerged jump with S=1.4 is about 29% than free jumps. The CP+max and |CP‒|max coefficients in the submerged jump with S=1.4 in comparison with free jumps decrease about 15 and 17%, respectively. در این تحقیق، خصوصیات جریان و پارامترهای فشار در پرش هیدرولیکی در یک فلوم آزمایشگاهی بررسی شده است. نتایج حاصل برای اعداد فرود اولیه مختلف (Fr1) در پایین‌دست سرریز اوجی در کف حوضچه آرامش نوع دو USBR با حوضچه‌های نوع یک USBR مقایسه شده است. ابعاد سرریز اوجی شکل و حوضچه آرامش، بر اساس معیارهای USBR طراحی شده‌اند. داده‌های فشار نقاط واقع در کف حوضچه با استفاده از مبدل‌های فشار با بسامد 20 هرتز ثبت شده‌اند. پارامترهای آزمایشگاهی شامل عمق و سرعت جریان در موقعیت‌های ابتدا و انتهای پرش آزاد (Y1، Y2، V1، و V2)، و پرش مستغرق (Y3، Yt، V3، و Vt) اندازه‌گیری شدند. در تحقیق حاضر، پارامترهای بی‌بعد راندمان استهلاک انرژی (εt)، ارتفاع نظیر فشار متوسط (Ψ*X)، انحراف معیار نوسانات فشار (Φ*X)، ضریب حداکثر نوسان فشارهای مثبت (CP+)، ضریب حداکثر نوسان فشارهای منفی (CP‒)، ضریب کل نوسانات فشار (CP) و ضریب چولگی (Ad) بررسی شدند. مقادیر پارامترهای فشار تابع Fr1، موقعیت نقطه (Γ*X) و درجه استغراق (S) هستند. نتایج نشان داد که با کاهش مقادیر Fr1، پارامتر εt کاهش می‌یابد. پارامتر Φ*Xmax در حوضچه نوع دو USBR در مقایسه با حوضچه‌های نوع یک در پرش آزاد، در حدود 30 درصد کاهش می‌یابد. کاهش مقادیر Φ*Xmax در پرش مستغرق با S=1/4 در مقایسه با پرش آزاد، در حدود 29 درصد است. مقادیر ضرایب CP+max و |CP‒|maxدر پرش مستغرق با S=1/4در مقایسه با پرش آزاد، به طور متوسط به ترتیب برابر با 15 و 17 درصد کاهش می‌یابند.

https://ceej.aut.ac.ir/article_3893_e8d66338fab3727e34a9179ed8804f64.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 53 10 2021 12 22 Effects of higher modes and degrees of freedom on energy requirement in reinforced concrete structures with steel shear wall اثرات مودهای بالاتر و درجات آزادی بر نیاز انرژی در سازه‌های بتن‌آرمه با دیوار برشی فولادی 4143 4160 4076 10.22060/ceej.2020.18001.6734 FA سید رضا سلیم بهرامی مدرس دانشگاه فنی و حرفه ای، دانشکده امام محمد باقر (ع) مجید قلهکی عضو هیات علمی دانشگاه سمنان 0000-0002-9904-8623 Journal Article 2020 02 26 It is necessary to provide seismic design criteria for structural systems in order to optimally design bending reinforced concrete frames with steel shear wall. Researchers have used energy requirements as one of the most important and efficient tools to measure and minimize cumulative damage to structures, which depend strongly on the time and duration of the earthquake. Therefore, this study attempts to investigate the energy response properties of an equivalent single degree of freedom versus near pulse species acceleration accelerometers to estimate the maximum energy types and its relation to a multi-degree of freedom for three reinforced concrete structures with steel shear walls, low-rise, mid-rise and high-rise under ductile coefficients of 1, 2, 3, 4 and 5. The results of the study of the changes in the ratio of cyclic energy to total energy wasted in the structures show that in the multi-degree system, the period is independent of the periodicity to the extent that the effect of higher modes is negligible. Also, by increasing the ductility coefficient, this ratio for the multi-degree system is closer to the results of the one-degree system and, in a sense, increasing the ductility coefficient results in a decrease in the effects of higher modes. لازم است جهت طراحی بهینه قاب‌های خمشی بتن‌ آرمه با دیوار برشی فولادی به ارائه معیارهای طراحی لرزه‌ای سیستم‌های سازه‌ای به‌ طور مناسب پرداخته شود. محققین برای اندازه‌گیری و کمینه‌سازی خسارت‌های تجمعی به سازه‌ها از نیازهای انرژی به‌ عنوان ابزاری مهم و کارآمد استفاده نموده که این نیازهای انرژی به ‌شدت و زمان تداوم زلزله وابسته است. لذا در این پژوهش تلاش می‌شود تا با بررسی ویژگی‌های پاسخ انرژی حاصل از تحلیل سیستم‌های یک درجه آزادی معادل در برابر شتاب‌نگاشت‌های نزدیک گسل پالس گونه به تخمین انواع بیشینه انرژی و رابطه آن با سیستم چند درجه آزادی برای سه سازه بتن ‌آرمه با دیوار برشی فولادی کوتاه، میان و بلند مرتبه تحت ضرایب شکل‌پذیری 1، 2، 3، 4 و 5 با مد‌ل‌سازی در نرم‌افزار OpenSees پرداخته شود. از طرفی کلیه مدل‌ها به ‌صورت یک سازه یک درجه آزادی مد‌ل‌سازی شده‌اند. با توجه به اینکه در سال‌های اخیر دیوارهای برشی فولادی در قاب‌های بتن ‌آرمه مورد استقبال مهندسان قرار گرفته و در زمینه‌ی نیاز انرژی با رویکرد تقاضای شکل‌پذیری در سازه‌های بتنی همراه با دیوار برشی فولادی کار تحقیقاتی مبسوطی صورت نگرفته است، لذا اهمیت مطالعه در این زمینه بیش ‌از پیش تبیین می‌نماید. نتایج بررسی تغییرات نسبت انرژی چرخه‌ای به‌ کل انرژی تلف ‌شده در سازه‌ها نشان می‌دهد که در سیستم چند درجه آزادی مستقل از دوره تناوب بوده به قسمتی که اثر مودهای بالاتر چندان بر آن قابل‌ توجه نیست. همچنین با افزایش ضریب شکل‌پذیری این نسبت برای سیستم چند درجه آزادی به نتایج سیستم یک درجه آزادی نزدیک‌تر شده و به تعبیری افزایش ضریب شکل‌پذیری منجر به کاهش اثرات مودهای بالاتر می‌گردد.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4076_a3147b88259a8e5745ebd59394aee83e.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 53 10 2021 12 22 Evaluating the Rheological and Mechanical Properties of Asphalt Mixtures Modified with Nano Copper Oxide بررسی خصوصیات رئولوژیکی قیر و خصوصیات مکانیکی مخلوط‌های آسفالتی اصلاح ‌شده با نانواکسید مس 4161 4182 3940 10.22060/ceej.2020.18119.6773 FA غلام حسین حامدی گروه عمران، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران 0000-0003-4421-3721 Journal Article 2020 03 15 The performance of the asphalt mixture against damage is related to two main factors: external factors and internal factors. External factors are characteristics that are related to environmental factors such as weather conditions, drainage, and traffic. Internal factors are characteristics that are related to the asphalt mixing design, such as the properties and amount of aggregate, the properties and amount of bitumen, the properties of the filler, and the asphalt mixing mix design. Although bitumen has a small volume of asphalt mixture, its role in different temperatures on different failures of asphalt mixture is very important. The growth of the transportation network has led to a special need for the life cycle cost analysis and increase the lifespan of asphalt mixtures. There are several ways to improve the performance of asphalt mixtures, one of which is bitumen modification using modifiers. In recent years, with the invention and expansion of the production of nanomaterials, special attention has been paid to the use of nanomaterials to improve the rheological properties of bitumen. Accordingly, this study evaluates the effect of copper nano oxide on the rheological behavior of bitumen and the mechanical properties of the asphalt mixture. Therefore, the dynamic shear rheometer is used to determine the specifications of bitumens at medium and high temperatures, as well as fatigue and dynamic creep tests to investigate the performance of asphalt mixtures against fatigue cracking and rutting. The results of bitumen rheological experiments show that the use of copper nano oxide at 1 and 2 percent by weight of bitumen improves the rutting parameter in unaged and short-term aged bitumen from 49-343 and 57-257 percent, respectively, and also improves the fatigue parameter in long-term aged bitumen from 11-40 percent. The results of fatigue tests show that the fatigue life of samples containing 1 and 2 percent of this additive at 5 and 20 °C will improve by 9-16 percent and 6-31 percent, respectively. Also, the results of the rutting potential show that the use of 1 and 2 percent of nano oxide has reduced the permanent deformation change of 13-35 and 18-18 percent, respectively. گسترش شبکه حمل‏ و‏ نقل سبب شده است تا نیاز بیشتری به آنالیز هزینه چرخه عمر و افزایش طول عمر مخلوط‌های آسفالتی احساس شود. به منظور بهبود خصوصیات عملکردی مخلوط‏‌های آسفالتی روش‏‌های متعددی وجود دارد که یکی از آ‌ن‌ها اصلاح قیر با استفاده از مواد اصلاح ‏کننده است. در سال‌های اخیر با ابداع و گسترش تولید انواع نانومواد توجه خاصی به استفاده از این مواد برای بهبود خواص رئولوژیکی قیر معطوف شده است. بر این اساس، در این پژوهش به بررسی تاثیر نانواکسید مس بر رفتار رئولوژیکی قیر و خصوصیات مکانیکی مخلوط آسفالت پرداخته شده است. از این رو، از آزمایش رئومتر برش دینامیکی برای تعیین مشخصات قیرهای پایه و اصلاح شده در دماهای میانی و بالا و همچنین آزمایش‌های خستگی به روش کشش غیرمستقیم و خزش دینامیکی به منظور بررسی عملکرد مخلوط‌های‌‌ آسفالتی در مقابل ترک‌خوردگی خستگی و شیارشدگی استفاده شده است. نتایج آزمایش‌های رئولوژیکی قیر نشان می‌دهد که استفاده از نانواکسید مس در 1 و 2 درصد وزن قیر باعث بهبود پارامتر شیارشدگی به ترتیب در قیرهای پیرنشده و پیر شده بین 343-49 و 250-57 درصد و همچنین بهبود پارامتر خستگی در قیرهای پیر شده‌ی بلند مدت از 40-11 درصد شده است. نتایج آزمایش‌های خستگی نشان می‌دهد عمر نمونه‌های حاوی 1 و 2 درصد از این افزودنی در دمای 5 و 20 درجه سانتی‌گراد به ترتیب 16-9 و 31-6 درصد بهبود یابد. همچنین، نتایج پتانسیل شیارشدگی نشان می‌دهد استفاده از 1 و 2 درصد نانواکسیدمس باعث کاهش تغییر شکل ماندگار به ترتیب 35-13 و 37-18 درصد شده است.

https://ceej.aut.ac.ir/article_3940_3fa146219c48a4393aace23e8f353125.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 53 10 2021 12 22 Experimental investigation of shear behavior of one-way reinforced slabs with high-performance fiber-reinforced cementitious composite laminates بررسی آزمایشگاهی رفتار برشی دال‌های یک ‌طرفه مقاوم‌سازی شده با ورق ‌پیش‌ ساخته کامپوزیت‌های سیمانی توانمند الیافی مسلح 4183 4204 4110 10.22060/ceej.2020.18138.6778 FA مهدیه صباغیان دانشگاه سمنان 0000-0003-4386-4565 علی خیرالدین دانشگاه سمنان 0000-0001-7802-2013 Journal Article 2020 03 19 It has been used to preserve structures and extend their useful life, retrofit damaged structures. Concrete slabs, as a key structural member, play an important role in the load distribution and structural behavior, and lack of resolving the damage to concrete slabs can lead to irreparable damage. In this experimental study, the one way reinforced concrete slabs were strengthened by using high-performance fiber-reinforced cementitious composite (HPFRCC) laminates in the slab's tensile side. Its lateral surfaces are then strengthened with carbon fiber reinforced polymer laminates to increase shear capacity. This study is summarized in three steps. In the first step, the mixing design and mechanical properties of fiber-reinforced cement composites were investigated. In the second step, the flexural capacity of fiber-reinforced cement composite laminates was determined separately before bonding to the slab. In the final step, shear and shear reinforced concrete slabs were tested for shear behavior investigation. The results showed that the strengthening of the lateral sides of the specimens was improved the flexural capacity, fracture pattern, stiffness, and energy absorption by examining the shear behavior of the specimens. Also, for one-way slabs strengthened with fiber-reinforced cement composite laminates, if the concentrated load is applied to the slab so that the shear Span-to-effective height ratio is less than 2.5, even If it is strengthened at the lateral surfaces to increase the shear capacity of the cross-section, the failure pattern will certainly be shear. به ‌منظور حفظ و نگه‌داری سازه‌ها و نیز افزایش عمر مفید آن‌ها، مقاوم‌سازی سازه‌های آسیب ‌دیده متدوال گردیده است. دال‌های بتنی به عنوان عضو سازه‌ای کلیدی، نقشی تاثیر گذار در توزیع بار و رفتار سازه داشته و از سوی دیگر عدم برطرف سازی آسیب‌های وارد بر دال های بتنی میتواند خسارات جبران ناپذیری را به همراه داشته باشد. در این پژوهش آزمایشگاهی مقاوم‌سازی دال‌های بتن مسلح یک ‌طرفه با کمک ورق‌های پیش ‌ساخته‌ از جنس کامپوزیت سیمانی توانمند الیافی در ناحیه کششی دال انجام شده است. سپس سطوح جانبی آن برای افزایش ظرفیت برشی با ورق‌های پلیمری مسلح شده به الیاف کربن مقاوم‌سازی شده است. این مطالعه به ‌طور خلاصه در سه گام انجام شده است. در گام اول طرح اختلاط و مشخصات مکانیکی مصالح کامپوزیت سیمانی توانمند الیافی بررسی گردید. در گام دوم ظرفیت خمشی ورق‌های پیش‌ ساخته کامپوزیت سیمانی توانمند الیافی به ‌طور جداگانه قبل از اتصال به دال تعیین گردید. در گام نهایی دال‌های بتن مسلح مقاوم‌سازی شده به صورت خمشی و برشی، تحت آزمایش بررسی رفتار برشی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که مقاوم‌سازی برشی وجوه جانبی دال باعث بهبود ظرفیت خمشی، الگوی شکست، سختی و جذب انرژی به‌ واسطه آزمایش بررسی رفتار برشی نمونه‌ها شده است. همچنین برای دال‌های یک ‌طرفه مقاوم‌سازی شده با ورق پیش‌ ساخته کامپوزیت سیمانی توانمند الیافی، در صورتی که بار متمرکز به دال اعمال شود به طوری که نسبت دهانه برش به ارتفاع مؤثراز 2/5 کمتر باشد، حتی اگر در سطوح جانبی برای افزایش ظرفیت برشی مقطع مقاوم‌سازی شده باشد، مد شکست دال به طور حتم برشی خواهد بود.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4110_c42f891cebbc81aa59f8f183243ac2b9.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 53 10 2021 12 22 Fusion of travel time data in Niayesh tunnel using Bayesian inference استفاده از استنتاج بیز برای همجوشی داده‌های زمان سفر در تونل نیایش 4205 4218 4061 10.22060/ceej.2020.18214.6803 FA سید محمود مصباح دانشکده مهندسی عمران و محیط‌زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران ماهان ملاجعفری دانشکده عمران و محیط‌زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران امیر گلرو دانشکده مهندسی عمران و محیط‌زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران 0000-0002-4222-9861 زهرا پاکدامن دانشکده مهندسی عمران ، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران Journal Article 2020 04 05 As data collection costs decrease, transportation systems have shifted from systems requiring data to systems requiring data analysis. Since the accuracy of these data varies with the sources of data collection, acquiring higher-accuracy data from a combination of multiple sources is the main challenge of working with such data. Data fusion is a very efficient mechanism that can interconnect data from different sources to increase the accuracy of data in line with the purpose of the study. The main goal of this article is to get the most accurate travel time possible from multiple sources. Among the data fusion methods are the Kalman filter, Bayesian inference, artificial neural networks and Dumpster-Scheffer theory, from which the Bayesian inference is used and its results are investigated. It is proposed that by combining different data sources with different temporal and spatial coverage, the most accurate travel time with maximum spatial and temporal coverage would be achieved. The Niayesh tunnel in Tehran was selected as a case study, where extensive equipment for intelligent transportation systems is installed. In this study, considering the possibility of simultaneous access to multiple data sources at the same location, the following source, Google travel time data, Bluetooth travel time data and Inductive loop detectors, were fused. The improved travel time can increase the accuracy of travel time costs in transportation planning, information on variable message signs and routing software. با کاهش هزینه‌های جمع‌آوری داده، سیستم‌های حمل ‌و ‌نقل از سیستم‌های نیازمند به داده، به سیستم‌های نیازمند به تحلیل داده‌ها تبدیل شده‌اند. از آنجایی که دقت این داده‌ها متناسب با منابع جمع‌آوری آن متفاوت است، شناسایی داده با دقت بالاتر با ترکیبی از چند منبع، چالش اصلی کار با داده‌هایی از این دست می‌باشد. روش همجوشی داده‌ها می‌تواند با بهم ‌پیوند ‌دادن داده‌های حاصل از منابع مختلف دقت داده‌ها را در راستای هدف مورد مطالعه افزایش دهد. هدف اصلی از این مقاله، به دست ‌آوردن دقیق‌ترین زمان ‌سفر ممکن است. از جمله روش‌‏های همجوشی داده می‏توان به فیلتر کالمن، استنتاج بیز، شبکه‏‌های مصنوعی و تئوری دمپستر-شیفر اشاره کرد که در این تحقیق از استنتاج بیز استفاده شده و نتایج آن بررسی می‌شود. بر اساس این روش پیشنهاد شد که با ترکیب منابع مختلف داده که پوشش‌های زمانی و مکانی متفاوتی دارند، دقیق‌ترین زمان‌ سفر با پوشش زمانی و مکانی حداکثر از طریق همجوشی داده به دست ‌آید. مطالعه موردی تونل نیایش در شمال تهران انتخاب شد که در آن تجهیزات گسترده سیستم‌های حمل ‌و ‌نقل هوشمند نصب شده‌ است. پس از تعیین دقت هر یک از منابع با استفاده از داده‌های خودروی شناور، زمان‌ سفر همجوشی ‌شده در یک روز که داده‌های همه منابع در آن موجود بود محاسبه گردید. در این تحقیق، با در ‌نظر‌ گرفتن امکان دسترسی همزمان به چند منبع داده در یک یا چند کمان مشترک، منابع داده‌های زمان ‌سفر گوگل، داده‌های زمان ‌سفر از حسگر‌‌های بلوتوث و شناساگرهای حلقه در همجوشی مورد استفاده قرار گرفت. زمان ‌سفر به دست ‌آمده دقت هزینه‌های زمان ‌سفر در برنامه‌ریزی حمل ‌و‌ نقل، اطلاعات تابلوهای پیام متغیر و نرم‌افزارهای مسیریاب را افزایش می‌دهد.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4061_f3a3a63a79eb1831b0a2776bfd20d838.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 53 10 2021 12 22 Study of water flow drainage in sandy soil due to surface recharge conditions using a laboratory model مدل آزمایشگاهی زهکشی جریان در شرایط تغذیه سطحی در خاک ماسه‌ای 4219 4230 4059 10.22060/ceej.2020.18247.6808 FA منصور پرویزی استادیار، دکتری ژئوتکنیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران مسعود رابطی مقدم استادیار، دکتری ژئوتکنیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران جهانپور منفرد کارشناس ارشد ژئوتکنیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران محمد صدقی اصل دانشیار، دکتری سازه‌های هیدرولیکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران Journal Article 2020 04 10 In the present study, laboratory methods were used to investigate the drainage conditions of the steady-state with the surface recharging. In the study, fine and coarse sandy soil samples were used to study changes in groundwater level. The test specimen was poured into a large-scale flume, with 5.4 m long, which led to uniform vertical precipitation and vertical drains on both sides. The parameters of precipitation rate, soil gradation and water level within the drains were investigated as variables in this study. The results showed that the maximum change in water height in coarse sand due to increasing water height in drains from 0 to 40 cm is equal to 56.9 cm and 72.5 cm, respectively, which caused an increase of 15.6 cm. However, in fine sand, these changes are very small (2 cm) and equal to 87.2 cm in free drainage conditions and 89.2 cm in the conditions of 40 cm of water height inside the drains. The obtained laboratory results were compared with the Dupuit-Forchheimer analytical relationship. It was concluded that this relationship is able to accurately predict the level of water in the fine sand, but in coarse sand, the relationship underestimates the water table height in the soil. در مطالعه حاضر با استفاده از روش آزمایشگاهی به بررسی شرایط زهکشی جریان ماندگار در حالت تغذیه سطحی پرداخته شد. از دو نمونه خاک ماسه ریز و درشت‌ رودخانه‌ای برای مطالعه‌ی نحوه تغییرات در تراز آب زیرزمینی استفاده شد. نمونه در یک فلوم بزرگ به طول5/4 متر ساخته شد که تحت بارش یکنواخت سطحی قرار داشت و از طرفین به زهکش‌های قائم منتهی می‌گردید. پارامترهای نرخ‌ بارش، دانه‌بندی مصالح و تراز آب درون زهکش‌ها به عنوان متغیر در این مطالعه بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش ارتفاع آب درون زهکش‌ها تراز آب در درون نمونه ماسه‌ای ریز و درشت‌ افزایش یافت ولی تاثیر این تغییرات بر روی ارتفاع آب در دو نوع ماسه متفاوت بود. بازه تغییرات حداکثر ارتفاع آب در ماسه درشت با افزایش ارتفاع آب درون زهکش‌ها از 0 به 40 سانتی‌متر به ترتیب برابر با 56/9 سانتی‌متر و 72/5 سانتی‌متر است که افزایش 15/6 سانتی‌متری را موجب شده است. این در حالی است که در ماسه ریز این تغییرات بسیار ناچیز است و برابر با87/2 سانتی‌متر در شرایط زهکش آزاد و برابر با89/2 در شرایط ارتفاع آب 40 سانتی‌متری درون زهکش‌ها است. نتایج آزمایشگاهی به‌ دست آمده با رابطه تحلیلی دوپویی-فرشهایمر مقایسه گردید که بر اساس آن، این رابطه در خاک ماسه ریز قادر به پیش‌بینی دقیق تراز آب درون خاک است، اما در ماسه درشت این رابطه قادر به پیش‌بینی دقیق تراز آب درون خاک نمی‌باشد و ارتفاع آب در این خاک را نسبت به مقادیر آزمایشگاهی کمتر برآورد می‌کند.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4059_75806e8a1c04cad241934a374c1359c0.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 53 10 2021 12 22 Experimental and Numerical Investigation on Discharge Coefficient Relationships sharp-crested U Shape Plan Form Weirs بررسی آزمایشگاهی و عددی روابط ضریب دبی سرریزهای لبه‌تیز کنگره‌ای U شکل در پلان 4231 4252 4117 10.22060/ceej.2020.18289.6819 FA فیروز محمدی رئیس/آموزشکده فنی پسران اهر یوسف حسن زاده استاد گروه مهندسی آب، قطب علمی هیدروانفورماتیک، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران 0000-0003-4272-4667 کیومرث روشنگر استاد گروه مهندسی عمران- آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران Journal Article 2020 04 18 In this research, the relationships of the discharge coefficient of the sharp-crested U shape plan form labyrinth weirs (one cycle) have been investigated experimentally and numerically. Also, from 3 groups of weirs with heights of 10, 12.5, and 15 cm and at each height, the length of different arches to the values of 40.82, 45 and 48.10 cm have been tested. The main purpose of the present study is to determine the overflow discharge from the weir by providing relationships for the discharge coefficient experimentally. Dimensional analysis was used by 𝜋 Buckingham method to extract the relationship. Three-dimensional simulation of weirs was performed numerically with equations governing the finite volume method using FLOW-3D software, then compared with laboratory results. The results of the present study show that the proposed relationship can predict discharge values with very high accuracy and an error of 4.79% in the ratio of the head-to-height weir of 0.1 to 1.2. As the length of the weirs arch increases, the flow interference increases, and the discharge efficiency decreases. Although with increasing the length of the weirs, the length of the crest increases, the weirs efficiency decreases, the maximum throughput efficiency decreases in this case, it is at 7.01%. With constant arc length and increase in weirs height, it was observed that the throughput efficiency decreases significantly, which shows a maximum volume of flow through the weirs of 4.82%. در این تحقیق، روابط ضریب دبی سرریزهای لبه‌تیز کنگرهای U شکل در پلان (تک سیکل) به صورت آزمایشگاهی و عددی بررسی شده است. همچنین از ۳ گروه سرریز به ارتفاع‌های 10، 12/5 و 15 سانتی‌متر و در هر ارتفاع، طول قوس‌های متفاوت به مقادیر 40/82، 45 و 48/10 سانتی‌متر آزمایش شده است. هدف اصلی تحقیق حاضر، تعیین دبی عبوری از روی سرریز با ارائه روابطی برای ضریب دبی به صورت آزمایشگاهی می‌باشد. برای استخراج رابطه از آنالیز ابعادی به روش پی باکینگهام استفاده گردید. ضریب دبی به صورت بی بعد تابعی از نسبت طول قوس به عرض سرریز و نسبت هد روی سرریز به ارتفاع سرریز به دست آمد. شبیه‌سازی سه‌بعدی سرریزها به صورت عددی و با معادلات حاکم بر روش حجم محدود با استفاده از نرم‌افزار FLOW-3D انجام گردید، سپس با نتایج آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج تحقیق حاضر نشان می‌دهد که رابطه پیشنهادی قابلیت پیش‌بینی مقادیر دبی را با دقت بسیار بالا و خطا 4/79 درصد در بازه نسبت هد به ارتفاع سرریز 0/1 تا 1/2 را دارا می‌باشد. با افزایش طول قوس سرریزها، تداخل جریان افزایش و راندمان دبی کاهش می‌یابد، با اینکه با افزایش یافتن طول قوس سرریزها طول تاج افزایش می‌یابد راندمان آب‌گذری سرریز روند کاهشی می‌گیرد، حداکثر کاهش راندمان آب‌گذری در این حالت 7/01 درصد می‌باشد. با ثابت بودن طول قوس و افزایش در ارتفاع سرریزها مشاهده گردید که راندمان آب‌گذری به طور محسوس کاهش می‌یابد که حداکثر حجم جریان عبوری از روی سرریز 4/82 درصد کاهش را نشان می‌دهد.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4117_c1aeb6517a1c7f33514f7ff69047e74e.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 53 10 2021 12 22 Association between route walkability measures and children’s walking to school تحلیلی بر ارتباط سنجه‌های قابلیت پیاده‌روی مسیر با پیاده‌روی کودکان به مدرسه 4253 4278 4006 10.22060/ceej.2020.18293.6821 FA مهدی براتی دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران محسن فلاح زواره گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی، دانشگاه خوارزمی 0000-0001-6841-5876 امیررضا ممدوحی دانشیار، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران 0000-0002-5339-9807 Journal Article 2020 04 19 Increasing active school trips is a strategy for children’s health. Although route features may associate with higher amounts of walking school trips, the majority of previous studies have focused on buffer-level characteristics of the built environment. Moreover, the role of children’s interests has not been widely examined in previous studies. The present study investigates the associations between the route-level features of the built environment, socio-economic, and cognitive characteristics on children’s walk to school. A total of 340 questionnaires were distributed among 7-12 year-old pupils across three primary schools in a neighbourhood in Tehran. For each route to school the environmental features were collected per Pedestrians First (PF) instrument, a tool for measuring walkability. Results reveal that number of motorcycles, and distance from home to school are negatively, and non-residential land use and proportion of favourable sidewalks are positively related to children’s walk to school. Parental worry about children’s walking to school is negatively associated with children’s walk to school. It is also found that children’s interest in walking is not significant. Results have important ramifications for planning the walk to school programs in the neighbourhood level. Furthermore, findings underscored the provision of multi-facet long-term policies such as land use changes and school location patterns across the neighbourhood, when preparing master and land use plans, to enhance walking school travels for health reasons. افزایش شیوه‌های فعال در سفرهای تحصیلی از مهمترین راهبردهای بهبود سلامت کودکان است. اگرچه مسیر پیاده‌روی و ویژگی‌های آن نقش مهمی در افزایش پیاده‌روی دارند، اما بیشتر تحقیقات گذشته بر ویژگی‌های محیط در همسایگی محل زندگی متمرکز بوده است. به علاوه، اغلب تحقیقات، علاقه کودکان را در تحلیل‌ها در نظر نگرفته‌اند. هدف از این تحقیق، بررسی ارتباط ویژگی‌های اجتماعی و اقتصادی خانوار، متغیرهای محیط مصنوع در مسیر خانه تا مدرسه، کمبود آزادی عمل، نگرانی والدین و علاقه کودکان، با انتخاب شیوه پیاده‌روی در سفر به مدرسه است. داده‌ها از طریق توزیع 340 پرسشنامه در بین کودکان 7 تا 12 ساله در 3 مدرسه ابتدایی در محله‌ای در منطقه 15 شهر تهران و قابلیت پیاده‌روی مسیر خانه تا مدرسه از طریق پیمایش میدانی تک تک مسیرهای خانه تا مدرسه بر اساس ابزار "عابران مقدم‌ترند" جمع‌آوری گردید. مدل رگرسیون لجستیک سلسله مراتبی نشان دهنده ارتباط منفی متغیر تعداد موتور سیکلت خانوار با پیاده‌روی کودک به مدرسه بود. از میان متغیرهای محیط مصنوع، فاصله تا مدرسه رابطه منفی، و درصد کاربری‌های غیرمسکونی و درصد پیاده‌روهای مطلوب رابطه مثبت با پیاده‌روی کودک به مدرسه داشت. نگرانی والدین نیز ارتباط منفی با پیاده‌روی به مدرسه نشان داد. ارتباط معنیداری میان علاقه کودک به پیادهروی و پیادهروی وی به مدرسه به دست نیامد. از کاربستهای مهم تحقیق می‌توان به راهبردهایی به منظور طراحی برنامه پیاده‌روی به مدرسه در سطح محله اشاره نمود. ضمن آن که نتایج مؤید ضرورت سیاست‌گذاری‌های چندگانه و بلند مدت و همچنین تغییرات محیط مصنوع از طریق جانمایی مدارس و همچنین توجه به تنوع کاربری‌ها در مطالعات و برنامه‌ریزی‌های شهری است.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4006_671d8d05d795091118b1344f715307c4.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 53 10 2021 12 22 Calculating the cost of time loss in traffic accidents by different types of roads and vehicles(Case Study: Khorasan Razavi rural roads) محاسبه هزینه زمان از دست رفته در تاخیر ناشی از تصادفات ترافیکی به تفکیک نوع راه و نوع وسیله ‌نقلیه (مطالعه موردی: راه‌های برون شهری استان خراسان رضوی) 4279 4290 4044 10.22060/ceej.2020.18308.6827 FA علی اصغر صادقی دانشگاه:حکیم سبزواری دانشکده:فنی و مهندسی گروه:مهندسی عمران استادیار گرایش راه و ترابری مرتضی جلیلی قاضی زاده دانشگاه صنعتی قوچان Journal Article 2020 04 22 In cost-benefit analysis and prioritization of safety countermeasure, it is necessary to estimate the social costs of accidents. One of the crash costs is the cost of users' time loss due to delays caused by accidents. In most studies, this factor has been ignored or considered only as a general estimate and no specific method has been considered for it. In this research, an analytical method has been proposed to calculate the cost of the delay caused by accident and the factors affecting it have been investigated. Another objective of this paper is to investigate and compare the cost of time loss to road users in different types of accidents according to the type of vehicles and roads. In a case study, the total time loss of users in various accidents is calculated. The results show that accidents on freeways-highways and especially heavy vehicle accidents cause the most wasted time for users. Total time loss in each injury or fatal accident on the freeway-highway, major road and secondary road is 2039.65, 700.39 and 95.90, respectively. Also, it is found that the share of freeway-highway, major and secondary roads from the total time lost in rural accidents is 43.69, 54.92 and 1.39 percent, respectively. The average time lost in each rural accident is 869 people - hour and its cost in 2016 is equal to 27.3 million Rials, which is about 0.6% of the total cost of rural accidents. The results show that although the cost of time lost in accidents on low-traffic roads can be neglected, it is still significant on expressways and highways. در تحلیل هزینه-فایده و اولویت‌بندی راهکارهای بهبود ایمنی نیاز به تخمین هزینه‌های اجتماعی تصادفات می‌باشد. یکی از موارد هزینه تصادفات هزینه اوقات تلف شده کاربران در اثر تاخیر به وجود آمده ناشی از تصادف می‌باشد. در اغلب مطالعات از این عامل صرف نظر شده است یا صرفاً به صورت تخمینی مد نظر قرار گرفته و روش مدوّنی برای محاسبه آن در نظر گرفته نشده است. در این تحقیق یک روش تحلیلی برای محاسبه هزینه تاخیر ناشی از تصادف ارائه و عوامل تاثیرگذار بر آن ارائه شده است. یکی دیگر از اهداف این مقاله تحقیق و مقایسه هزینه تاخیر وارده به کاربران راه در انواع تصادفات به تفکیک نوع وسایل نقلیه و انواع راه‌ها از لحاظ عملکردی می‌باشد. در یک مطالعه موردی در انواع راه‌های برون شهری استان خراسان رضوی مشخص شد که تصادف وسایل‌نقلیه در بزرگراه‌ها و خصوصاً تصادفات وسایل نقلیه سنگین در آن‌ها بیشترین زمان تلف شده را برای کاربران رسیده به محل تصادف ایجاد می‌کند. میزان زمان تلف شده کل در هر تصادف فوتی یا جرحی در آزادراه- بزرگراه، راه اصلی و راه فرعی برابر 2039/65، 700/39 و 95/90نفر- ساعت محاسبه شده است. همچنین مشخص شد سهم زمان تلف شده از کل تصادفات برون‌شهری برای راه‌های آزادراه- بزرگراه، راه اصلی و راه فرعی به ترتیب برابر 43/69، 54/92 و 1/39 درصد می‌باشد. میزان زمان تلف شده در هر تصادف برون‌شهری از نوع جرحی یا فوتی به طور متوسط 869 نفر- ساعت و هزینه آن در سال 1395 برابر با 27/3 میلیون ریال محاسبه شده است که حدود 0/6 درصد از کل هزینه تصادفات برون شهری می‌باشد. نتایج نشان می‌دهد اگر چه هزینه اوقات تلف شده در تصادفات راههای کم تردد قابل صرف نظر کردن است با این حال در راههای اصلی و بزرگراه مهم و قابل توجه می‌باشد.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4044_df5354693177e83e8ba089e94b7b6b55.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 53 10 2021 12 22 Investigation of foam volume on the penetration parameters of foamed concrete بررسی تأثیر حجم کف روی پارامتر‌های نفوذ بتن کفی 4291 4304 4042 10.22060/ceej.2020.18311.6828 FA علیرضا باقری دانشکده مهندسی عمران- دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی 0000-0002-6045-0885 محمد مهدی رستگار دانشجوی دکترا دانشکده مهندسی عمران دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی Journal Article 2020 04 23 In this study performance of mixes with w/c ratio of 0.5 and foam contents of 20, 35 and 50%, with regards to absorption, capillary absorption and chloride ingress, were determined and compared to those of a base mix with the same proportions but without foam incorporation. A structural grade foam concrete with w/c ratio of 0.4 and foam content of 20% was also considered together with a conventional concrete of equal strength level. The results show that foam incorporation results in decreased absorption and capillary absorption and increased chloride diffusion. The discrepancy is due to the presentation of absorption results on a total concrete volume basis. By considering these results on paste volume basis, which is the penetrable phase, absorption results show the same trend as the chloride diffusion results. Incorporation of 20, 35 and 50 percent foam into the base mix resulted in increases of 12, 27 and 50 percent in paste absorption and 18, 55 and 155 percent in chloride diffusion values, respectively. Increased foam volume resulted in larger and more connected air voids. Although foamed porosity has a negative effect on penetration characteristics, the structural grade foam concrete with its lower w/c ratio achieved similar levels of performance as the base mix and performed better than the conventional concrete of equal strength level. در این پژوهش، تأثیر تخلخل ناشی از کف روی پارامتر‌های نفوذ بتن‌های کفی شامل جذب آب و نفوذ یون کلرید، بررسی شده است. پارامتر‌های نفوذ مخلوط‌های بتن کفی با نسبت آب به سیمان 0/5 و میزان کف 20، 35 و 50 درصد، تعیین و با مخلوط پایه فاقد کف در نسبت آب به سیمان برابر مقایسه شده است. همچنین پارامتر‌های نفوذ بتن کفی سازه‌ای با نسبت آب به سیمان 0/4 و حجم کف 20 درصد تعیین و با بتن معمولی با مقاومت برابر مقایسه شده ‌است. نتایج، بیانگر آن است که با افزایش تخلخل کفی، جذب آب و ضریب جذب موئینه کاهش یافته ولیکن ضریب انتشار یون کلرید افزایش می‌یابد. تناقض مشاهده شده، ناشی از نحوه محاسبه نتایج در آزمایش‌های جذب است که به‌ صورت حجم آب جذب ‌شده به‌ ازای حجم کل بتن می‌باشد. با محاسبه حجم آب به ‌ازای حجم خمیر سیمان که فاز نفوذ‌پذیر است، مشخص گردید که مقدار جذب آب با ادغام کف افزایش می‌یابد که مشابه با روند نتایج نفوذ یون کلرید است. افزودن 20، 35 و 50 درصد حجم کف به مخلوط پایه، باعث افزایش جذب آب فاز خمیر سیمان به ‌ترتیب برابر 12، 27 و 50 درصد و افزایش ضریب انتشار یون کلرید به‌ ترتیب برابر 18، 55 و 155 درصد گردید. بررسی ساختار منافذ کفی نشان داد که با افزایش حجم کف، قطر منافذ افزایش و بخشی از آن‌ها با هم ادغام می‌شوند. در عین‌ حال، بتن کفی سازه‌ای، عملکردی مشابه مخلوط پایه داشت و همچنین نسبت به بتن معمولی با مقاومت برابر، نفوذپذیری کمتری از خود نشان ‌داد.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4042_d3f5d4de09ea19461dab00590df91e4f.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 53 10 2021 12 22 Experimental investigation and statistical analysis on structural design and impact strengths of fiber geopolymer mortar بررسی آزمایشگاهی و تحلیل آماری مقاومت‌های طراحی سازه‌ای و ضربه‌ای ملات های ژئوپلیمری الیافی 4305 4324 4031 10.22060/ceej.2020.18317.6831 FA محمدحسین دالوند دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران 0000-0001-9459-4847 محمدکاظم شربتدار دانشگاه سمنان 0000-0001-6106-1235 احمد دالوند استاد یار گروه عمران دانشکده فنی دانشگاه لرستان Journal Article 2020 04 24 Due to the high consumption of mortar and concrete, especially in structures and the increasing demand for cement production, considering the environmental degradation effects of this substance, it seems necessary. One of the solutions is to produce environmentally friendly materials and reduce the damaging effects of Portland cement production, Such as slag geopolymer mortar and concrete. The purpose of this paper is to experimentally investigate the statistical approach of the mechanical and resistive properties of cement mortar and geopolymer fibers mortar. Four mix designs, including three geopolymer mix designs with 0, 0.5, and 1% steel micro-fibers and a conventional mortar mix design, were considered. A total of 320 specimens were made, each consisting of 20 cubic specimens, 20 cylindrical specimens, 20 small beam specimens, and 20 small disc specimens. The results indicated that by increasing the percentage of steel microfibers up to 1% in geopolymer samples, the compressive strength, tensile strength and modulus of rupture increased by 6.39, 60.86, and 63.40%, respectively. The number of destruction resistance blows was also about 25 times higher. In all compressive, tensile, flexural, and impact strengths tests, the non-fiber geopolymer specimens had better behavior than conventional cement mortar specimens. In all geopolymer specimens with increasing fiber percentage, standard deviation and coefficient of variation increased as a result of data dispersion. با توجه به میزان مصرف بالای ملات و بتن به ویژه در سازه‌ها و نیاز روز افزون به تولید سیمان، توجه به اثرات مخرب زیست محیطی این ماده ضروری به نظر می‌رسد. یکی از راه کارها، تولید مصالح سازگار با محیط زیست و با کاهش اثرات مخرب مرتبط با تولید سیمان پرتلند، همچون ملات و بتن‌های ژئوپلیمری سرباره‌ای می‌باشد. هدف این مقاله بررسی آزمایشگاهی با رویکرد آماری خصوصیات مکانیکی و مقاومتی ملات‌های سیمانی و ژئوپلیمری الیافی است چهار طرح اختلاط شامل سه طرح اختلاط ژئوپلیمری به ترتیب با 0، 5/0 و 1 درصد میکروالیاف فولادی و یک طرح اختلاط ملات معمولی به منظور مقایسه با ملات ژئوپلیمری در نظر گرفته شد. مجموعا 320 نمونه ساخته شد که از هر طرح اختلاط 20 نمونه مکعبی ، 20 نمونه استوانه‌ای، 20 نمونه تیر کوچک، 20 نمونه دیسک کوچک ساخته شد. نتایج آزمایش‌ها نشان داد با افزایش درصد میکروالیاف فولادی تا 1 درصد در نمونه‌های ژئوپلیمری، مقاومت فشاری، کششی و مدول گسیختگی ترتیب تا 6/39، 60/86 و 63/40 % افزایش یافت همچنین تعداد ضربات مقاومت انهدام حدود 25 برابر بیشتر شد. در تمامی آزمایش‌های مقاومت فشاری، کششی، خمشی و ضربه ای نمونه‌های ژئوپلیمری بدون الیاف، مقاومت بهتری نسبت به نمونه‌های ملات معمولی سیمانی داشتند. در تمامی نمونه‌های ژئوپلیمری با افزایش درصد الیاف، انحراف از معیار و ضریب تغییرات و در نتیجه پراکندگی داده‌ها افزایش یافت.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4031_3be0214185d6177a9aa6adea5a720b09.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 53 10 2021 12 22 Discrete Element Method Simulation of Dynamic Behavior of Granular Materials شبیه‌سازی رفتار دینامیکی مصالح دانه‌ای به روش اجزای منفصل 4325 4344 4058 10.22060/ceej.2020.18320.6833 FA نازنین محبوبی مطلق دانشگاه شهید بهشتی دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست احمدرضا محبوبی دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، پردیس فنی و مهندسی شهید عباسپور، تهران، ایران 0000-0002-7468-5140 علی نورزاد دانشیار دانشکده مهندسی عمران، آب و محیط زیست دانشگاه شهید بهشتی Journal Article 2020 04 29 The granular soil has a complex macroscopic response under seismic loading. Due to the many uses of the results of cyclic triaxial tests, the numerical modeling of these tests is needed to facilitate the prediction of soil behavior and reducing the cost of laboratory tests. The aim of the present research is to evaluate the ability of the discrete element method to investigate the dynamic behavior of sand by simulating a number of drained stress-controlled cyclic triaxial tests under three-dimensional conditions. In addition, the effect of parameters such as the number of loading cycles, soil relative density, cyclic stress ratio, particle shape and loading paths on the dynamic properties of soil (shear modulus and damping ratio) is also considered. The results indicate that numerical simulation by the discrete element method can accurately represent the variations of soil dynamic properties with the considered variables. The comparison of experimental results from the literature and numerical models carried out in this study shows that the rate of decreasing in shear modulus and increasing in damping ratio of the samples with non-spherical particles with shear strain is higher in the given cyclic stress ratio and porosity. The cyclic stress ratio does not significantly affect the shear modulus, damping ratio and the coordinate number of samples. The coordinate number of the sample with spherical and non-spherical particles (e=0.3) is obtained 7.7 and 6.4, respectively, at the end of the simulation test. In the same condition, the samples with non - spherical particles have undergone more deformations. خاک‌های دانه‌ای، پاسخ‌های ماکروسکوپیک پیچیده‌ای تحت بارگذاری‌های لرزه‌ای دارند. با توجه به کاربردهای فراوان نتایج حاصل از آزمایش سه محوری دینامیکی، نیاز به مدل‌سازی عددی این آزمایش برای سهولت در پیشبینی رفتار خاک‌ها و کاهش هزینه‌های انجام آزمون‌های آزمایشگاهی احساس می‌شود. هدف از انجام این پژوهش، ارزیابی توانایی روش اجزای منفصل در مطالعه رفتار دینامیکی ماسه به کمک شبیه‌سازی تعدادی آزمایش سه محوری دینامیکی زهکشی شده تنش کنترل در شرایط سه بعدی می‌باشد. همچنین تاثیر پارامترهایی نظیر تعداد سیکل‌های بارگذاری، تراکم نسبی خاک، نسبت تنش تناوبی اعمال شده، شکل ذرات و نحوه بارگذاری بر ویژگی‌های دینامیکی خاک دانه‌ای (مدول برشی و نسبت میرایی) نیز در این مطالعه مد نظر قرار گرفته است. نتایج نشان می‌شود که شبیه‌سازی عددی به روش اجزای منفصل می‌تواند تغییرات ویژگی‌های دینامیکی خاک نسبت به متغیرهای در نظر گرفته شده را با دقت قابل قبولی ارائه کند. مقایسه نتایج تجربی موجود در متون فنی و مدل‌سازی‌های عددی انجام شده در این پژوهش نشان می‌دهد که در نسبت تنش تناوبی و تخلخل یکسان، نرخ کاهش مدول برشی و افزایش نسبت میرایی با کرنش برشی برای نمونهها با ذرات غیرکروی بیشتر از ذرات کروی است. نسبت تنش تناوبی اعمالی تاثیر قابل توجهی بر مدول برشی، نسبت میرایی و متوسط تعداد تماس‌ها در نمونه‌ها ندارد. متوسط تعداد تماس‌ها در نمونه با ذرات کروی و غیرکروی (در نسبت تخلخل0/3) در انتهای آزمایش به ترتیب 7/7 و 6/4 به دست آمده است. در شرایط یکسان، نمونه با ذرات غیر کروی دچار تغییر شکل بیشتری شده است.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4058_8133415ea4647b6345849fb38311cf32.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 53 10 2021 12 22 Comparison of carbonate and quartz sand shear strength parameters with triaxial and simple shear tests مقایسه پارامترهای مقاومتی ماسه کربناته و کوارتزی با آزمایش‌های سه ‌محوری و برش ‌ساده 4345 4358 4231 10.22060/ceej.2021.18313.6834 FA کورش زرگر گروه عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران. محمود حسنلوراد قزوین بلوار امام خمینی دانشگاه بین المللی امام خمینی دانشکده فنی گروه عمران علیرضا اردکانی دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) Journal Article 2020 04 25 Carbonate sediments are among the problematic soils in geotechnical engineering. These soils are different from quartz soils both in terms of production origin and engineering behavior. In this paper, for comparison of shear strength parameters, Bandar Abbas carbonate sand and Firoozkooh quartz sand were studied by common triaxial and simple shear tests. Experiments were performed under the same conditions of grain size, relative density and stress level. Parameters such as physical properties, shear behavior, stress path, modulus of elasticity, shear modulus, internal friction angle and dilation angle were compared. The results showed that Bandar Abbas carbonate sand had higher shear strength than quartz sand. The maximum internal friction angle of carbonate sand was higher than quartz sand due to its intrinsic interlocking in both triaxial and shear tests. The dilation angle decreases with increasing stress level for both experiments. Also, the internal friction angle obtained from the triaxial test was higher than the simple shear test for about 10 to 15% due to different stresses paths and the presence of a pre-shear in the simple shear test. Also, the presence of shear stress in simple shear tests reduces more the internal friction angle versus stress level compared to the triaxial test. رسوبات کربناته جزء خاک‌های مسئله‌دار در مهندسی ژئوتکنیک هستند. این خاک‌ها هم از لحاظ منشأ تولید و هم از لحاظ رفتار مهندسی، متفاوت از خاک‌های کوارتزی می‌باشند. در این مقاله پارامترهای مقاومتی ماسه کربناته بندرعباس و ماسه کوارتزی فیروزکوه تحت آزمایش‌های سه محوری معمولی و برش ساده استاتیکی بررسی می‌شود. آزمایش‌ها در شرایط یکسان دانه‌بندی، دانسیته نسبی و سطح تنش انجام گرفت. پارامترهایی مانند ویژگی‌های فیزیکی، رفتار برشی، مسیر تنش، مدول الاستیسیته، مدول برشی و زاویه اصطکاک داخلی حداکثر مقایسه می‌شوند. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که ماسه کربناته در شرایط یکسان، مقاومت برشی بیشتری نسبت به ماسه کوارتزی دارد. مقادیر زاویه اصطکاک داخلی حداکثر ماسه کربناته به علت قفل و بست ذاتی دانه‌های آن در هر دو آزمایش سه‌ محوری و برش ‌ساده، بیشتر از ماسه کوارتزی است. زاویه اتساع برای هر دو آزمایش با افزایش تنش، روند کاهشی دارد. در ماسه‌ کربناته به دلیل خاصیت خرد شدگی و شکننده بودن دانه‌ها میزان افت اتساع بیشتر از ماسه کوارتزی است. همچنین در نمونه‌های سست نسبت به نمونه‌های متراکم به علت این که قفل و بست دانه‌ها کمتر است و دانه‌ها از گیرداری کمتری برخوردار می‌باشند، میزان افت اتساع بیشتر از حالت متراکم است. به علت تفاوت در مسیر تنش دو آزمایش، پارامترهای مقاومتی حاصل از آزمایش سه‌ محوری به طور متوسط 10 الی 15 درصد بیشتر از آزمایش برش ساده است.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4231_dd1016d687d5960a8f279198a94d0cc5.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 53 10 2021 12 22 Feasibility Study on Utilizing Self-centering Structural System for Typical Highway Bridges in Iran مطالعه امکان‌سنجی سیستم سازه‌ای مرکزگرا برای پایه‌ی متداول پل‌های بزرگراهی در کشور 4359 4378 4009 10.22060/ceej.2020.18323.6835 FA اکبر واثقی دانشیار، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران بابک منصوری دانشیار، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران صدف رویین‌تن پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران Journal Article 2020 04 26 Recently, in developed countries, a variety of self-centering structural systems have been developed using precast concrete bends and the Accelerated Bridge Construction (ABC) method to reduce construction time, increase safety, reduce seismic damage, reduce repair and reconstruction costs, and increase seismic resiliency. In this system, bridge bents are constructed by precast elements tied together with post-tensioned tendons such that under the effect of lateral seismic forces, they are able to rock and self-center back to their original configuration. The use of this system greatly reduces the residual displacements and the seismic damage. Also, due to the use of prefabricated elements, the construction speed of the bridge is significantly increased. This paper compares the seismic performance of one type of self-centering structural system with the conventional structural system for three typical highway bridges constructed in Iran. An analytical model for simulating nonlinear behavior due to the rocking motion in the self-centering system is first developed and verified by comparing the analytical response with the experimental results. Then, the concrete bends of the three typical bridges in Iran are modeled and analyzed once as a conventional system and once as a self-centering system, and the seismic performance of these two systems is compared with each other. The results of this study indicate that despite the modest increase in maximum lateral drifts, the residual drifts are substantially reduced when the conventional system is replaced by the self-centering system. اخیراً در کشورهای پیشرفته انواع سیستم‌های سازه‌ای مرکزگرا با استفاده از پایه‌های پیش‌ ساخته و روش ساخت پرسرعت ABC با هدف کاهش زمان ساخت، افزایش ایمنی، کاهش خسارت لرزه‌ای، کاهش هزینه‌های تعمیر و بازسازی و کاهش زمان بازیابی سیستم به حالت اولیه توسعه داده شده‌اند. عملکرد لرزه‌ای این نوع سیستم مبتنی بر حرکت گهواره‌ای برگشت‌پذیر پایه پل می‌باشد. در این سیستم علاوه بر قطعات پیش ‌ساخته از کابل‌های پیش تنیده جهت برگرداندن سیستم به حالت اولیه و تجهیزات مستهلک کننده انرژی برای جذب انرژی لرزه‌ای استفاده می‌گردد. استفاده از این سیستم خسارت ناشی از زلزله و جابجایی پسماند را به شدت کاهش می‌دهد. همچنین به دلیل استفاده از قطعات پیش ‌ساخته، سرعت ساخت پل نیز به طور قابل ملاحظه‌ای افزایش می‌یابد. در این مقاله عملکرد لرزه‌ای یک نوع سیستم مرگزگرا با سیستم متداول سازه‌ای برای سه پل موجود در کشور با یکدیگر مقایسه می‌شوند. برای این منظور، ابتدا مدل‌ تحلیلی برای شبیه‌سازی رفتار غیرخطی ناشی از حرکت گهواره‌ای در سیستم مرکزگرا توسعه داده شده و با نتایج آزمایشگاهی صحت سنجی می‌شود. سپس پایه‌های بتنی سه پل موجود در کشور به صورت سیستم متداول و سیستم مرکزگرا مدل‌سازی و تحلیل شده و عملکرد لرزه‌ای این دو سیستم با یکدیگر مقایسه می‌شوند. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که در سیستم مرکزگرا با وجود افزایش بیشینه تغییر مکان نسبت به سیستم متداول، تغییر مکان پسماند به شدت کاهش می‌یابد. کاهش قابل توجه تغییر مکان پسماند باعث کاهش خسارات لرزه‌ای می‌شود و امکان بهره ‌برداری از پل را بلافاصله پس از زلزله فراهم می‌کند.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4009_cb5f984421c93f1efb42b53a43f83c3a.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 53 10 2021 12 22 Assessing the compressive strength and permeability of protective coating layers applied to CFRP sheets, under harsh environmental conditions ارزیابی مقاومت فشاری و نفوذپذیری پوشش‌های محافظ ورق‌های CFRP تحت شرایط حاد محیطی 4379 4396 4056 10.22060/ceej.2020.18324.6836 FA محمود نادری دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران رزا رهبری دانشکدة فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره) Journal Article 2020 04 26 In this paper, the results of the effect of exposure of CFRP strengthened and coated 150mm concrete cubes to harsh environments are presented. The harsh environment included: wet-dry, freeze-thaw and different temperature change cycles. It is anticipated that the intended environmental conditions harm the performance of the CFRP sheet by reducing the compressive strength of concrete and, at the same time, increase its permeability. The test specimens used in this investigation included 150mm CFRP strengthened concrete cubes with and without protective coating layers. The methods employed were "Cylindrical Chamber" permeability, mortar capillary water absorption and mortar compressive strength tests. The results obtained tend to indicate that the proper selection of protective coating has a significant impact on the performance of the CFRP-coated concrete cubes that were under harsh environmental conditions. Application of suitable coatings onto the CFRP layer caused respective reductions of about 28%, 34%, and 36%, on the permeability of specimens after being exposed to specified wet-dry, freeze-thaw and temperature change cycles. در این مقاله نتایج بررسی تاثیر استفاده از پوشش‌های محافظ اعمال شده بر ورق‌های CFRP تقویت کننده‌ی بتن تحت شرایط حاد محیطی از جمله سیکل‌های تر و خشک ‌شدگی، یخ و ذوب یخ و تغییرات دما ارائه شده است. معمولا شرایط محیطی حاد موجب کاهش عملکرد ورق‌های CFRP، به دلیل افزایش نفوذپذیری و کاهش دوام آن می‌گردد. به منظور محافظت از ورق‌های CFRP چهار نوع ملات الیافی پایه سیمانی، ملات الیافی حاوی ماده هوازا، ملات ماسه سیمان حاوی چسب اپوکسی، ملات آب‌بند پایه اپوکسی بر روی سطح آن‌ها اجرا گردید نمونه‌های به کار گرفته شده در این بررسی‌ها، شامل نمونه‌های مکعبی 150 میلی‌متری بتن تقویت شده با ورق‌های CFRP در دو حالت با و بدون پوشش محافظ و نیز نمونه‌های مکعبی و منشوری ساخته شده از ملات (پوشش‌های محافظ) می‌باشند. آزمایش‌های انجام شده شامل آزمایش نفوذپذیری با به کارگیری روش "محفظه استوانه‌ای"، آزمایش جذب آب موئینه ملات و تعیین مقاومت فشاری ملات، قبل و بعد از قرار گرفتن نمونه‌ها تحت شرایط حاد می‌باشد. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که انتخاب مناسب پوشش محافظ تاثیر قابل ملاحظه‌ای بر دوام نمونه‌های تقویت شده با CFRP و کاهش نفوذپذیری آن‌ها تحت هر یک از شرایط حاد محیطی داشته است. به طوری که استفاده از این پوشش‌ها در نمونه‌های بتنی تقویت شده با ورق CFRP، تحت شرایط تر و خشک شدگی، یخ و ذوب یخ و تغییرات دما، موجب کاهش نفوذپذیری به میزان 28%، 34% و 36% شده است.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4056_9529fbba677729d3206b3b9073d1e9ca.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 53 10 2021 12 22 Optimal water utilization policy with sustainable aquifer approach with simulation and decentralized optimization تعیین سیاست بهره‌برداری بهینه از منابع آب با رویکرد پایداری آبخوان با شبیه‌سازی و بهینه‌سازی بروش الگوریتم ژنتیک چند هدفه 4397 4412 4105 10.22060/ceej.2020.18345.6841 FA آتنا خواجه‌ایم مقدم گروه عمران، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران. بهرام ثقفیان گروه عمران، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران. گروه عمران، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی. تهران. ایران. 0000-0003-2846-2840 محسن نجارچی گروه عمران، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران. مجید دلاور دانشکده مهندسی منابع آب، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران. Journal Article 2020 05 02 Nowadays, providing optimum solutions to water resources exploitation problems has become one of the major concerns of decision-makers. In this study, a multi-objective model was developed for coupled surface and groundwater resources allocation, considering different interactive scenarios between stakeholders and the ecosystem. The general algorithm for water resources allocation was based on an optimization model coupled with the environmental-agricultural model. The optimization approach reduced the irrigation water allocation to 78%. While the 7% reduction was allocated to meet the aquifer and agricultural demands of the study area, the cultivation cost was raised by only ~1.3%. در حال حاضر رشد جمعیت در جهان منجر به نیاز فزاینده به مصارف آب در زمینه‌های کشاورزی، صنعتی و شهری شده است و لزوم برنامه‌ریزی برای استفاده بهینه و پایدار از منابع آب محدود در دسترس، لازم و ضروری به نظر می‌رسد. در این مقاله تامین نیازهای آبی همراه با کنترل تغییرات سطح متوسط آب‌های زیرزمینی خصوصا در اراضی کشاورزی توامان با حداکثرسازی سود اقتصادی این بخش، به صورت اهداف تحقیق در مدل‌سازی منابع آب دشت کرج به صورت شبیه‌سازی عددی و بهینه‌سازی غیر خطی چند هدفه تعریف شدند. در مدل فوق‌الذکر، استفاده ترکیبی از تکنیک‌های بهینه‌سازی و شبیه‌سازی به عنوان روشی مفید و قدرتمند در تعیین استراتژی‌های مدیریتی بهره‌برداری بهینه از منابع آب در دسترس، به کار گرفته شد. نتایج به دست آمده نشان می‌دهد پس از انجام بهینه‌سازی، میزان آب تخصیصی به بخش کشاورزی به میزان نه درصد کاهش یافته و این میزان صرفه‌جویی در مصرف آب، تنها یک درصد افزایش هزینههای کشت را به دنبال داشته است. این میزان کاهش آب مصرفی منجر به پایداری محیط زیست و تقویت آبخوان به میزان 3/03 میلیون متر مکعب آب در سال می‌شود و این امر در حالی محقق شد که ضمن حفظ منافع و سود اقتصادی کشاورزان، تامین آب مورد نیاز شرب و صنعت در منطقه، به طور کامل انجام پذیرفته است.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4105_77143919d1234297079f075357988f3b.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 53 10 2021 12 22 Study on the effect of reclaimed asphalt pavement and rejuvenator on fracture behavior of WMA بررسی تاثیر استفاده از تراشه آسفالت بازیافتی و جوان‌ساز بر رفتار شکست مخلوط آسفالتی ‌گرم 4413 4432 4030 10.22060/ceej.2020.18351.6842 FA سجاد پیرمحمد عضو هیات علمی گروه مهندسی مکانیک دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران سعید صبحی دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل 0000-0001-6254-4829 افشار یوسفی عباسعلیلو دانشگاه علم وصنعت تهران_ایران 0000-0002-1840-1887 Journal Article 2020 05 02 Recycling or, in other words, reuse of pavement is one of the latest technologies in the field of road construction that is now more accepted than other pavement construction methods. In addition to better environmental protection, this technology results in significant cost savings. Still, one of the major concerns of its use is the creation of undesirable properties in asphalt mix, such as bitumen aging and reduced cracking resistance. The use of rejuvenation agent and WMA (warm mix asphalt) additive are the solutions to improve the performance of asphalt mixers containing RAP (reclaimed asphalt pavement) materials. Hence, in this research, in order to evaluate the effect of using RAP on the fracture resistance of WMA mixtures, the RAP materials with two dosages of 25% and 50%, one type of rejuvenation agent and Sasobit, as a WMA additive, were employed. To study the fracture resistance of the mixtures at the temperatures of -15 °C and 25 °C under mode I loading, semi-circular bending test was selected, and different fracture parameters including critical fracture load, fracture energy, flexibility index, cracking resistance index and fracture toughness were calculated. The results exhibited that the addition of RAP material to the mixture had a negative effect on the fracture parameters at different temperatures and resulted in the reduction of these parameters. While the mixtures containing rejuvenator showed more elastic behavior than those without rejuvenator. Therefore, the use of a rejuvenator led to the improvement of the fracture parameters. بازیافت آسفالت یا به عبارت دیگر استفاده مجدد از روسازی ساخته شده، یکی از تکنولوژی‌های جدید در حوزه راه‌سازی است که در حال حاضر مقبولیت بیشتری نسبت به روش‌های دیگر به‌سازی روسازی دارد. این تکنولوژی علاوه بر حفظ بهتر محیط‌زیست، کاهش هزینه قابل ملاحظه‌ای را به دنبال دارد. اما یکی از نگرانی‌های عمده استفاده بیشتر از آن، ایجاد ویژگی‌های ناخواسته در مخلوط آسفالتی از قبیل پیرشدگی قیر و کاهش مقاومت در برابر ترک‌خوردگی مخلوط‌های آسفالتی است. از راه حل‌های بهبود این مشکل، استفاده از افزودنی‌های گرم و اصلاح کننده‌های جوان‌ساز است. از این ‌رو، در این پژوهش به‌ منظور ارزیابی تأثیر استفاده از آسفالت بازیافتی در مقاومت شکست مخلوط‌های آسفالتی گرم، از تراشه‌های آسفالتی بازیافتی با دو مقدار مختلف 25 و 50 درصد، یک نوع جوان‌ساز به‌ عنوان عامل بازیافت و ساسوبیت به ‌عنوان افزودنی گرم استفاده‌ شده است. برای بررسی مقاومت شکست این مخلوط‌های آسفالتی از آزمایش خمش نیم دایره‌ای در دو دمای °C 15- و °C 25 تحت مود بارگذاری ɪ استفاده شد و پارامترهای شکست شامل حداکثر بار شکست، انرژی شکست، شاخص انعطاف‌پذیری، نشانه مقاومت در برابر ترک‌خوردگی و چقرمگی شکست محاسبه شدند. نتایج به ‌دست ‌آمده نشان داد که اضافه کردن تراشه‌های آسفالتی به مخلوط‌های آسفالتی در دماهای مختلف تأثیر منفی بر پارامترهای شکست داشته و باعث کاهش آن‌ها شد. در حالی‌ که نمونه‌های آسفالتی حاوی جوان‌ساز نسبت به نمونه‌های بدون جوان‌ساز حالت الاستیک‌تر داشته و بنابراین، جوان‌ساز مقادیر پارامترهای شکست مخلوط‌های آسفالتی را بهبود بخشیده است.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4030_084a8a9aa8cced9175bd07bc44998e75.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 53 10 2021 12 22 Seismic Assessment of Reinforced Concrete Skewed Bridges under Near-Fault Ground Motions with Considering Soil-Structure Interaction- Case Study of Jack Tone Road On-Ramp Overcrossing Located in California ارزیابی لرزه‌ای پل‌های بتن مسلح مورب تحت اثر زلزله‌های نزدیک گسل، با درنظرگیری اندرکنش خاک و سازه - مطالعه موردی روگذر جَک تُن واقع در کالیفرنیا 4433 4458 4064 10.22060/ceej.2020.18336.6845 FA حانیه سلطانی گروه مهندسی عمران، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران فرشته امامی گروه مهندسی عمران، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران 0000-0002-5410-7992 پاشا جوادی گروه مهندسی عمران، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Journal Article 2020 05 10 Seismic behavior of skewed bridges, the backbone of modern transportation networks, has not been well studied compared to their ordinary straight counterparts. Investigating past earthquakes, it can be evident that such bridges have experienced intensive damages specially due to girder unseating under the torsional effects of seismic responses coupling in longitudinal and transverse directions, which will be aggravated by local crushing of deck concrete due to pounding between the abutments and adjacent spans. Additionally, bridges are usually supported on Cast-In-Drilled-Hole extended pile-shafts. The inelastic behavior of the superstructure during an earthquake is profoundly dependant on soil strength due to the effect of surrounding soil properties on substructure stiffness. So, the main purpose of the present research is to evaluate the seismic responses of R.C skewed overcrossing to variations in some structural parameters by applying analytical models capturing backfill-abutment and soil-pile nonlinearities under near-fault ground motions with high-velocity pulses, especially in their strike-normal component, comparing the results with fixed-base model and finally obtain the most efficient ground motion intensity measure. A set of nonlinear time history analyses was conducted using seven pulse-like ground motions containing horizontal and vertical components on a two-span skewed bridge. Then, the effects of abutment skew angle, base condition modeling approach and soil strength on the revision of various demands were assessed and compared for both flexible- and rigid-base conditions. Furthermore, various analyses were carried out with respect to possible changes in soil properties ranging from soft to stiff for clayey and loose to dense for sandy soils besides the skew angle variations. It was observed that most of the demands, despite the changes in soil strength, were sensitive to an increase in abutment skew angle as a factor of structural stiffness and will often increase incrementally with that, but deck rotation was significantly affected by these variations. Considering foundation flexibility by a set of nonlinear springs can refine structural responses in most cases, particularly by applying Direct Method, based on precise modeling of structural components besides a vast region of encompassed soil around, which will impose an improving effect on various demands relative to the fixed-base condition. رفتار لرزه‌ای پل‌های مورب به عنوان ستون اصلی شبکه‌های حمل و نقل مدرن در بسیاری از شهرها، در مقایسه با پل‌های مستقیم متداول به خوبی بررسی نشده است. با مطالعه زلزله‌های گذشته می‌توان دریافت که این پل‌ها تخریبات گسترده‌ای را به دلیل چرخش عرشه و به دنبال آن بلندشدگی شاه‌تیرها تحت اثرات پیچشی حاصل از ترکیب پاسخ‌های لرزه‌ای در راستای طولی و عرضی تجربه کرده که این اثر با خردشدگی موضعی بتن عرشه ناشی از کوبش دهانه‌های مجاور به دیوار پشتی کوله‌ قابل تشدید است. از طرفی عموماً پل‌ها بر روی فونداسیونی از نوع شمع‌های طویل درجاریز واقع در حفره از پیش حفاری شده به همراه سرشمع، مستقر می‌شوند. رفتار غیرالاستیک روسازه در طول زمین‌لرزه به دلیل اثر شرایط خاک نگهدارنده بر سختی زیرسازه قویاً به مقاومت خاک بستر متکی می‌باشد. لذا هدف اصلی این مطالعه ارزیابی حساسیت پاسخ لرزه‌ای روگذرهای بتن مسلح مورب نسبت به تغییرات برخی از پارامترهای سازه‌ای، به کمک مدل‌های تحلیلی قادر به دریافت رفتار غیرخطی خاکریز-کوله و خاک- شمع تحت اثر حرکات نزدیک گسل زمین با پالس‌های قوی سرعت، مقایسه نتایج حاصل با شرایط پایه صلب و نهایتاً دریافت مناسب‌ترین شاخص شدّت حرکت زمین می‌باشد. لذا مجموعه‌ای از آنالیزهای تاریخچه زمانی غیرخطی با استفاده از هفت رکورد پالس‌گونه شدید و سه مؤلفه‌ای (دو مؤلفه افقی و یک مؤلفه قائم) بر روی پل موربی واقع در کالیفرنیا، دارای دو دهانه، پایه‌ای تک ستونه و کوله‌هایی نشیمن‌دار انجام گرفته و به کمک نتایج حاصل، اثر زاویه تورب، نحوه مدل‌سازی شرایط انتهایی و مقاومت خاک محل ساختگاه بر تقاضاهای گوناگون ارزیابی شد. به منظور بررسی اثرات مقاومت خاک بر هر یک از تقاضاها، خصوصیات مصالح خاک رُسی از محدوده نرم تا سخت و خاک ماسه‌ای از محدوده سست تا متراکم تغییر یافت. دریافت گردید که اکثر تقاضاها حتی با وجود تغییر نوع و مقاومت خاک، به افزایش در زاویه تورب کوله به عنوان عامل سخت‌تر شدن سازه، حساس بوده و اغلب روندی افزایشی را با افزایش این زاویه طی می‌نمایند. در این میان تقاضای چرخشی عرشه به نحو چشمگیری تحت تأثیر تغییرات زاویه تورب قرار گرفته در حالی که در نظرگیری انعطاف‌پذیری فونداسیون به کمک مجموعه‌ای از فنرهای غیرخطی در مدل‌سازی‌ها خصوصاً با به کارگیری روش مستقیم مبنی بر مدل‌سازی کامل اجزاء سازه و بخش وسیعی از خاک محصور شده اطراف آن، عمدتاً منجر به بهبود پاسخ‌های لرزه‌ای نسبت به پایه صلب گردید.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4064_8430b32b5bac908e765df8813d4405c5.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 53 10 2021 12 22 Application of Lime and Nano Lime in Control of Failure in Side Slope of Earth Channel کاربرد آهک و نانو آهک در کنترل گسیختگی شیب جانبی کانال‌های خاکی 4459 4472 4277 10.22060/ceej.2021.18360.6848 FA سعید نجارزاده دانش آموخته کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود روزبه موذن زاده استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی شاهرود سید حسین حسینی استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی شاهرود خلیل اژدری دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی شاهرود Journal Article 2020 05 04 The instability of earth slopes in open channels has always been considered by hydraulic engineering. In the present study, the application of lime and nano lime in control of failure in the side slope of the earth channel has been investigated experimentally. Results showed lining of 20% lime and 5% nano lime increased the angle of internal friction 31.8% and 35.5%, respectively and cohesion reached a value of 3.3 kPa. In feeding, for slopes of 26.5, 33, 45 and 53-degree failure occurred in water levels of 560 mm, 460 mm, 460 mm and 410 mm, respectively. For the seepage situation, the slope of 26.5 degree was stable and slopes of 33 and 45 became instable in a water level of 510 mm. Slopes of 45 degree with 10% lime and 53 degree with 20% lime were stable in the maximum level of 660 mm. Potential variation behind the slope showed curve procedure with lime percent. The lining of the side slop with lime and nano lime decreased seepage discharge in the same water level. Also, the application of lime and nano lime changed the shape of the failure zone and using nano lime decreased cracks in size. In feeding, without and with lime lining, curved failure surface and crack were observed on the slope. ناپایداری شیب‌های خاکی در کانال‌های رو باز همواره مورد توجه مهندسین هیدرولیک قرار داشته است. در این تحقیق کاربرد آهک و نانو آهک در کنترل گسیختگی شیب جانبی کانال خاکی به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان داد، پوشش 20% آهک و 5% نانو آهک زاویه اصطکاک داخلی را به ترتیب 31/8% و 35/5% افزایش داد و چسبندگی در حدود 3/3 کیلو پاسکال به دست آمد. در حالت تغذیه کانال، برای زاوایای 26/5، 33، 45 و 53 درجه به ازای حداقل تراز آب زیرزمینی به ترتیب گسیختگی در تراز آب 560، 460، 460 و 410 میلی‌متر در داخل کانال اتفاق افتاد. در حالت تخلیه، شیب 26/5 درجه پایدار بود و برای دو شیب 33 درجه و 45 درجه به ازای تراز 510 میلی‌متر ناپایدار شدند. دو شیب 45 درجه با پوشش 10% آهک و شیب 53 درجه با پوشش 20% آهک، به ازای تراز حداکثر 660 میلی‌متر پایدار بودند. تغییرات پتانسیل در قسمت پشت شیب در برابر درصد آهک، روندی منحنی شکل داشت. به ازای یک تراز سطح آب ثابت، پوشش شیب جانبی با آهک و نانو آهک، دبی نشت را کاهش داد. همچنین کاربرد آهک و نانو آهک شکل ناحیه گسیختگی شیب را تغییر و استفاده از نانو آهک نیز اندازه و تعداد ترکها را کاهش داد. در حالت تغذیه و بدون پوشش آهک، سطح گسیختگی منحنی شکل و با پوشش آهک، ترک‌هایی در سطح شیب مشاهده شد.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4277_18a010d2a9813e91907ce88cd9143fdf.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 53 10 2021 12 22 Experimental Investigation of Nappe Flow Domain on Stepped Spillways بررسی آزمایشگاهی میدان جریان ریزشی در سرریزهای پلکانی 4473 4488 4232 10.22060/ceej.2021.18376.6856 FA عبدالله قاسمپور فرمی کارشناس پژوهشی / موسسه تحقیقات آب وزارت نیرو شروین فقیهی راد عضو هیئت علمی موسسه تحقیقات آب محمدرضا کاویانپور عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی عمران دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی 0000-0003-3546-6663 Journal Article 2020 05 06 Stepped spillways are used to discharge the floods flow entering the reservoirs. Along these spillways, the energy is highly dissipated. It consists of a series of arranged steps along the spillway to ensure a uniform flow depth and velocity. Stepped spillways improve the rate of longitudinal energy dissipation on the spillway. The energy dissipation affects the flow characteristics and the energy dissipaters at downstream. The flow over stepped spillways is divided into three regimes of nappe, transition and skimming flows. So far, limited numbers of studies have been performed on the basis of analytical and empirical information to check the features and complicated nature of nappe flows. Limitations on physical model studies are also important to mention. As a result, few relationships have been suggested to describe nappe flow characteristics over stepped spillways. In this study, a set of experiments were performed on three large-scales hydraulic spillway models of Siahbisheh upper and lower dams and Zhaveh spillway dam. The data cover six spillway slopes and 24 flow rates. Measurements of depth, velocity, and static pressure were made at 40 different cross sections along the chutes. Major effective geometrical and hydraulic parameters on energy dissipation in nappe flow regime over stepped spillways were analyzed, based on present measurements. A relationship was then suggested to calculate the rate of energy dissipation in nappe flow regime. This study showed that the ratio of critical depth to height of spillway is the most important dimensionless parameter in predicting energy dissipation, the increase of which reduces the relative energy dissipation in the nappe flow regime. سرریز پلکانی از جمله سازه‌های تخلیه کننده سیلاب ورودی به سد می‌باشد که جریان عبوری از آن با استهلاک انرژی نیز همراه می‌باشد. این سازه متشکل از پله‌هایی است که از نزدیکی تاج سرریز شروع ‌شده و تا پاشنه ادامه‌ یافته و در ثابت ماندن عمق آب و سرعت جریان در طول سرریز، برقراری استهلاک طولی انرژی و تاثیرگذاری بر مشخصات جریان و پایاب سرریز بسیار موثر می‌باشند. در سرریزهای پلکانی، جریان به سه نوع ریزشی، انتقالی و رویه‌ای قابل‌ تفکیک است. تاکنون بر اساس روابط تحلیلی و آزمایشگاهی، مطالعات اندکی جهت بررسی شرایط و طبیعت پیچیده جریان ریزشی انجام ‌شده و مطالعات آزمایشگاهی مبتنی بر مدل‌سازی فیزیکی نیز محدود می‌باشد. بنابراین روابط محدودی نیز در زمینه جریان ریزشی در این سرریزها ارائه ‌شده است. در تحقیق حاضر آزمایش‌هایی بر روی سه مدل هیدرولیکی سرریز پلکانی بزرگ ‌مقیاس سدهای سیاه‌بیشه بالا، سیاه‌بیشه پایین و سد ژاوه در شش شیب متفاوت انجام گرفت و به ازای 24 دبی جریان، اندازه‌گیری عمق آب، سرعت جریان و فشار استاتیکی بر روی 40 مقطع مختلف در طول سرریز انجام شد. تجزیه‌ و تحلیل پارامترهای موثر بر استهلاک انرژی بر اساس این اطلاعات انجام و تاثیر شرایط هیدرولیکی و هندسی سرریز بر محدوده وقوع جریان ریزشی مورد ارزیابی قرار گرفت و رابطه‌ای برای محاسبه استهلاک نسبی انرژی در شرایط جریان ریزشی پیشنهاد شد. نتایج تحقیق نشان داد که مهم‌ترین پارامتر تاثیرگذار در پیش‌بینی استهلاک انرژی، پارامتر بی‌بعد عمق بحرانی به ارتفاع سرریز می‌باشد که افزایش آن باعث کاهش استهلاک انرژی نسبی در رژیم ریزشی می‌شود.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4232_3b24156ad560a696116454056bc88ab4.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 53 10 2021 12 22 Investigation of major heavy metal concentration in urban runoff (case study: North and east catchment of Tehran city) بررسی غلظت فلزات سنگین شاخص در رواناب شهری (مطالعه موردی: حوضه شمال و شرق تهران) 4489 4504 4039 10.22060/ceej.2020.18384.6859 FA علی قدیری دانشگاه شهید بهشتی، پژوهشکده علوم محیطی سید حسین هاشمی گروه فناوری های محیط زیست، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران 0000-0002-5351-3630 تورج نصرآبادی دانشگاه تهران، دانشکده محیط زیست Journal Article 2020 05 07 Urban runoff, as one of the most important emission sources of heavy metal to the environment, has potential environmental and health risks. This study aimed to evaluate the content of ten heavy metals in the runoff of the Sorkheh Hesar catchment, Tehran. For this purpose, Runoff samples were taken from the outlet of Sorkheh Hesar catchment during three flood events in 2018-19 and the total concentration of heavy metals was determined by ICP-MS. Fe, Mn, Zn, Pb, Cu, Cr, Ni, As, Mo and Cd had the highest abundance in all samples, respectively. The results of Spearman's rank correlation coefficient showed a strong correlation (0.71-0.98) between most metals, especially Fe, Mn, Zn, Pb, Ni, Cd and Cu, which indicating the same input sources and similar geochemical behavior. Also, the mean values of Contamination Index, Heavy Metal Evaluation Index and Heavy Metal Pollution Index were 24.7, 30.1 and 130.2, respectively, which indicated most of the samples were in contaminated and high contaminated levels due to high concentrations of three elements including Fe, Mn and Pb in compare to the standard permissible values. رواناب‌های شهری به‌ عنوان یکی از مهم‌ترین منابع انتشار فلزات سنگین به محیط‌های پذیرنده، مخاطرات بالقوه محیط زیستی و بهداشتی در پی دارند. هدف از انجام این پژوهش ارزیابی محتوای ده فلز سنگین در رواناب حوضه سرخه حصار تهران بود. برای این منظور نمونه‌برداری از رواناب خروجی حوضه سرخه حصار تهران طی سه رخداد سیلابی در سال‌های 98-1397 برداشته شده و غلظت فلزات سنگین آرسنیک، آهن، سرب، روی، کادمیم، کروم، مس، منگنز، مولیبدن و نیکل به‌ وسیله دستگاه ICP-MS اندازه‌گیری گردید. عناصر آهن، منگنز، روی، سرب، مس، کروم، نیکل، آرسنیک، مولیبدن و کادمیم به‌ ترتیب بیش‌ترین فراوانی را در کل نمونه‌ها داشتند. نتایج آزمون همبستگی اسپیرمن مبنی بر همبستگی قوی (0/71 – 0/98) بین اغلب فلزات به ‌ویژه آهن، منگنز، روی، سرب، نیکل، کادمیم و مس، بیانگر منابع انتشار مشترک و رفتار ژنوشیمیایی مشابه این عناصر در رواناب بود. هم‌چنین میانگین مقادیر شاخص‌ آلودگی، شاخص ارزیابی شاخص ارزیابی فلزات سنگین و شاخص آلودگی فلزات سنگین به ‌ترتیب برابر با 24/7، 30/1 و 130/2 بود که نشان داد از نظر این شاخص‌ها بیش‌تر نمونه‌ها در سطح بسیار آلوده و آلوده قرار داشتند، که دلیل آن غلظت بالای سه عنصر آهن، منگنز و سرب در مقایسه با حد مجاز استاندارد بود.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4039_1cd73be1e256a7405516501e94e892ac.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 53 10 2021 12 22 Experimental investigation of using reclaimed asphalt pavement aggregate in scrap tire encased stone column استفاده از مصالح تراشه‌های آسفالت و تایرهای فرسوده به عنوان محصور کننده در ستون‌های سنگی 4505 4518 4109 10.22060/ceej.2020.18232.6860 FA حورا بیکدلی بیکدلی گروه عمران، دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه صنعتی قم، ایران مرتضی جیریایی شراهی گروه مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران 0000-0003-3775-6066 بیت ا... بدرلو دانشگاه صنعتی قم علی گلابجی فرد دانشگاه آزاد اسلامی اراک Journal Article 2020 05 07 The stone column is one of the cost-effective techniques for improving soft soil layers. Since in the construction process of stone column, weak soil is replaced with the stiffer material, appropriate method to bury the waste materials, e.g. reclaimed asphalt pavement (RAP) and scrap tires, is to use as stone column materials. The aim of this study is the application of scrap tires for enclosing stone columns and RAP mixed with gravel for the stone column to provide an environmental friendly and cost-effective improvement method for weak layers. In order to investigate the behavior of such stone columns, experimental modeling of the unit cell consisting of a single stone column with reclaimed asphalt pavement as filler material and encasing it by scrap tires has been carried out. RAP contents of 0%, 25%, 50%, 75% and 100% are selected to investigate effects of different mixing ratios. Loading capacity tests were performed on encased and non-encased stone column specimens. Results of loading capacity tests show that the encasing of stone columns with scrap tires improves the loading capacity significantly. On the other hand, by increasing the RAP ratio from 0% to 100%, the stone column loading capacity changes. However, no significant change in the bearing capacity has not been observed and therefore, the use of a stone column made of 100% or any percentage of RAP is reasonable. در این مقاله، روشی سازگار با محیط زیست و مقرون به صرفه برای بهسازی خاک‌های رسی نرم ارائه می‌شود. در این روش تراشه‌های آسفالت به عنوان جایگزینی برای مصالح دانه‌ای طبیعی و لاستیک‌های فرسوده به عنوان محصور کننده جایگزینی برای ژئوتکستایل استفاده می‌شود. مزیت این روش از نظر زیست محیطی این است که از مواد و مصالح بازیافتی در بهسازی خاک‌ها استفاده می‌شود. در مدل‌سازی آزمایشگاهی، سلول واحد شامل ستون سنگی منفرد با تراشه‌های آسفالت بوده و محصور کردن آن به وسیله تایرهای فرسوده از طریق قرار دادن این تایرها بر روی یکدیگر و پر کردن فضای مرکزی آن‌ها با مصالح دانه‌ای در نظر گرفته شده است. تراشه‌های آسفالت به صورت وزنی با مقادیر صفر، 25، 50، 75 و 100 درصد با سنگدانه‌های طبیعی ستون جایگزین شده است. آزمایش های ظرفیت باربری بر روی نمونه‌های محصور شده و محصور نشده ستون سنگی بر روی ترکیبات مختلف مصالح دانه‌ای انجام شده است. نتایج آزمایش‌های ظرفیت باربری نشان داد که محصور کردن ستون سنگی با تایرهای فرسوده ظرفیت باربری را 27 تا 87 درصد افزایش داده است. همچنین با افزایش درصد تراشه بازیافتی آسفالت ظرفیت باربری ستون سنگی تغییر می‌یابد به صورتی که با افزایش درصد آسفالت از صفر تا 25 درصد ظرفیت باربری به میزان کم افزایش و پس از آن، با افزایش درصد آسفالت تا 100 درصد ظرفیت باربری به مقدار کم کاهش یافته است. میزان تغییر ظرفیت باربری در اثر استفاده از تراشه‌های آسفالت حداکثر 27 درصد مشاهده شد که نشان می‌دهد این مصالح می‌توانند جایگزین مناسبی برای سنگدانه‌های طبیعی بوده و علاوه بر افزایش ظرفیت باربری خاک و مرتفع نمودن بخشی از مشکلات زیست محیطی ناشی از دپوی مصالح دور ریز، کاهش هزینه‌های بهسازی خاک را سبب شوند.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4109_6f67057b6a3671fe882f6d4f27d547be.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 53 10 2021 12 22 Punching shear behavior of flat slabs composed of normal concrete and ECC under the unbalanced moment رفتار برش منگنه‌ای دال تخت مرکب از بتن‌های معمولی و مواد مرکب سیمانی مهندسی تحت لنگر نامتعادل 4519 4534 4126 10.22060/ceej.2020.18378.6865 FA محمدرضا اصفهانی عضو هیئت علمی، دانشکده مهندسی، گروه عمران، دانشگاه فردوسی مشهد، ایران محمد امیری گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران Journal Article 2020 05 10 Load capacity and ductility are the two main characteristics of flat slab-column connections in highly seismic areas. To date, different methods have been employed to strengthen the connection against shear punching, including column capital, drop panel, high strength concrete, and shear reinforcement. In the current experimental study, the effect of using Engineered Cementitious Composite (ECC) on upgrading the punching shear strength of flat slabs under an unbalanced moment was investigated. ECC can provide the composite with features such as the ability to spread multiple cracks under load, strain hardening, shear force, scabbing strength, and high deformation. To this end, seven reinforced concrete flat slab specimens with the dimensions of 1000mm*1000mm*100 mm under the load with the eccentricity of 150mm were examined. The slabs were made from two layers of normal concrete and ECC in their thicknesses. The variable parameters included the unbalanced moment effect, improved interaction of the two materials, and ECC thickness. It was observed that improving the contact surface of normal concrete and ECC increased the shear capacity. In addition, the replacement of slab concrete with ECC increases the punching capacity and post-punching strength of the slab without a large and sudden drop in load. The change in failure mechanism was observed from a sudden and abrupt failure to a formable failure with high-energy absorption when using more ECC layer thicknesses. ظرفیت باربری و شکل‌پذیری دو خصوصیت مهم اتصال دال تخت - ستون در مناطق لرزه‌خیز است. برای تقویت اتصال در برابر برش منگنه‌ای راهکارهای مختلفی شامل استفاده از سرستون، پهنه، بتن با مقاومت بالا و میلگردگذاری‌های برشی مورد استفاده قرار گرفته است. در این پژوهش آزمایشگاهی اثر استفاده از مواد مرکب سیمانی مهندسی (ECC) با خصوصیاتی نظیر توانایی گسترش انبوه ترک‌ها در اثر بارگذاری، سخت ‌شوندگی کرنشی، مقاومت در برابر نیروی برشی، مقاومت در برابر لایه‌ لایه شدن، قابلیت تغییر شکل زیاد، برای بهبود رفتار مقاومت برشی منگنه‌ای دال‌های تخت تحت لنگر نامتعادل بررسی شد. 7 نمونه آزمایشگاهی دال تخت بتن مسلح با ابعاد 100×1000×1000 میلی‌مترمکعب تحت بار با خروج از مرکزیت 150 میلی‌متر مورد بررسی قرار گرفت. دال‌ها از دو لایه بتن معمولی و ECC در ضخامت آن‌ها ساخته شدند. پارامترهای متغییر شامل اثر لنگر نامتعادل، بهبود سطح تماس دو ماده و ضخامت ECC بودند. مشاهده شد که بهبود سطح تماس بتن معمولی و ECC سبب افزایش ظرفیت برشی می‌شود. همچنین جایگزینی بتن دال با ECC سبب افزایش ظرفیت برش منگنه‌ای و بهبود رفتار پس پانچینگ دال بدون افت زیاد و ناگهانی در بار می‌گردد. تغییر مکانیزم شکست از یک شکست ترد و ناگهانی به سمت شکست شکل‌پذیر با جذب انرژی بالا در هنگام استفاده از ضخامت‌های بیشتر لایه ECC مشاهده شد.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4126_84f74ce4511e0c9531af1182fb636f0f.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 53 10 2021 12 22 Analytical Extension of Higher Modes Participation in The Estimation of Seismic Response of Tall Hybrid Framed Tube Structures comprising Mega Zipper Elements گسترش تحلیلی مشارکت مودهای بالاتر در تخمین پاسخ لرزه‌ای سازه‌های بلند مرتبه قاب محیطی خمشی دارای المان‌های زیپر بزرگ ‌مقیاس 4535 4554 4156 10.22060/ceej.2020.18400.6866 FA محبوبه ابوطالبی دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران افشین مشکوه الدینی دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران جعفر کیوانی قمصری دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران Journal Article 2020 05 10 This paper presents a computational approach to the analytical performance of the modal pushover method (MPA) in predicting nonlinear response parameters of tall buildings comprising hybrid framed tube with large-scale zipper elements. The accuracy of the results based on MPA is evaluated by comparing the benchmark responses obtained through conducting two sets of nonlinear time history analyses (NLRHA). Also, the effects of higher modes on the structural response parameters are measured by considering three computational vectors of the ordered lateral loading prepared according to the participation of the basic mode, as well as the first 3 and 5 transitional modes, separately. In this study, the determination of the target displacement in MPA was set based on the results of NLRHA under two groups of near and far-field records. The variation range of response parameters of the three high-rise 30-story studied structures was evaluated based on conducting a series of MPA as well as NLRHA analyses. The structural system of the first studied model is a combined framed tube structure. The second and third introduced studied models contain a multi-story arrangement of large-scale zipper elements on the basic skeleton by connecting the aforementioned zipper elements to the columns on the ground floor. The multi-story arrangement of large-scale zipper elements has been aimed at preventing the formation of an intensive expanded plastic mechanism and avoiding the possible buckling mode in the columns of the lower floors. The computational outputs of the MPA are compared with the results of the NLRHA (as exact values) and the standard error percentage is estimated. Evaluation of the results presented in this study demonstrates the relatively desirable computational capability of the MPA method in predicting the behavior characteristics of tall building structures with a symmetric and regular rigid skeleton at plan and height. Moreover, it was observed that the presence of large-scale zipper elements in the resistant system could reduce the seismic response parameters and also relatively increases the overall dynamic stability of the high-rise structural skeleton. این مقاله در برگیرنده یک نگرش محاسباتی بر کارایی تحلیلی روش پوش‌آور مودال در پیش‌بینی پارامترهای پاسخ غیرخطی سازه بلند مرتبه قاب محیطی خمشی فولادی دارای پیکربندی المان‌های زیپر بزرگ مقیاس است. دقت نتایج این روش از طریق مقایسه با پاسخ‌های معیار حاصل از دو مجموعه تحلیل‌های غیرخطی تاریخچه زمانی، مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین میزان اثرات مودهای بالاتر در پارامترهای پاسخ سازهای نیز با در نظرگیری ساختارهای بارگذاری ترتیب یافته از سه حالت محاسباتی با مشارکت 1، 3 و 5 مود اول انتقالی سنجیده می‌شود. در این پژوهش، معیارسازی تغییر مکان هدف در تحلیل‌های پوش‌آور بر اساس نتایج حاصل از آنالیزهای دینامیکی غیرخطی تاریخچه زمانی تحت دو گروه رکوردهای حوزه نزدیک و حوزه دور صورت گرفته است. دامنه تغییرات پارامترهای پاسخ سه سازه بلند مرتبه قاب محیطی خمشی فولادی 30 طبقه با پیکربندی همسان اسکلت مقاوم، بر اساس انجام یک سری تحلیل‌های غیرخطی استاتیکی مودال پوش‌آور و نیز دینامیکی تاریخچه زمانی، ارزیابی شده است. مدل 1 به عنوان ساختار پایه دارای سیستم مقاوم قاب خمشی محیطی با یک پیکربندی دو لایه متشکل از پانل های با اتصالات صلب است. مدل های 2 و 3 با چیدمان‌های چند طبقه‌ای المان های زیپر بزرگ مقیاس بر روی اسکلت مدل پایه، به ترتیب با اتصال (در دو حالت) به یک و نیز دو ستون در طبقه همکف معرفی می‌شوند. چیدمان و آرایش چند طبقه ای المان های زیپر بزرگ مقیاس با هدف جلوگیری از تشکیل مکانیزم گسترش یافته پالستیک و پرهیز از وقوع وضعیت احتمالی کمانش در ستون های طبقات تحتانی می باشد. آورده‌های محاسباتی حاصل از تحلیل‌های مودال پوش‌آور با نتایج حاصل از تحلیل‌های تاریخچه زمانی غیرخطی به عنوان مقادیر دقیق، مقایسه شده و درصد خطای استاندارد برآورد شده است. ارزیابی نتایج این مطالعه نشان دهنده قابلیت محاسباتی به نسبت مطلوب برای روش پوشآور مودال در پیش‌بینی مشخصات رفتار سازه‌های بلند مرتبه، با اسکلت مقاوم متقارن و منظم در پلان و ارتفاع است. ملاحظه شد که تعبیه المان‌های زیپر بزرگ مقیاس در پیکره قاب محیطی خمشی، سبب کاهش نسبی پارامترهای پاسخ لرزهای غیرخطی و نیز افزایش قابلیت پایداری دینامیکی اسکلت مقاوم سازه بلند مرتبه می‌شود. مقایسه نتایج مربوط به سه مدل مطالعاتی در این تحقیق نشان می‌دهد که حضور المان‌های زیپر بزرگ مقیاس، تاثیرات مودهای بالاتر در محاسبه بارگذاری معیارسازی شده برای تحلیل های پوش‌آور مودال را دچار کاهش نسبی نموده و نیز تفاوت در پیکربندی و چیدمان هندسی المان‌های مذکور، تاثیر ناچیزی در پارامترهای پاسخ خواهد داشت.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4156_bba6bca05fecde04c682328e44b974b7.pdf