دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 54 5 2022 07 23 Evaluation of the Relative and Absolute Cumulative Input Energy Time History under Near-Fault Earthquake with Visible Pulse in Acceleration Time History ارزیابی تاریخچه انرژی ورودی تجمعی نسبی و مطلق در اثر زلزله حوزه نزدیک دارای پالس مشهود در تاریخچه شتاب با رویکرد طیف بازتاب انرژی نسبی و مطلق 1653 1674 4385 10.22060/ceej.2021.19528.7194 FA نوید سیاه پلو گروه مهندسی عمران، موسسه آموزش عالی جهاددانشگاهی ، خوزستان، ایران سیدعبدالنبی رضوی گروه مهندسی عمران، واحد آبادان، دانشگاه آزاد اسلامی، آبادان، ایران 0000-0003-0269-1047 حمید بیرقی گروه مهندسی عمران، واحد مهدیشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، مهدیشهر، ایران Journal Article 2021 01 19 The damage observed after the earthquakes in Northridge, Kobe and Chi-Chi showed the importance of evaluating the elastic and inelastic behavior of structures against near-fault earthquake. Several studies have been carried out to evaluate the impact of the near-fault earthquake with fling-step motion effects. The obvious feature of such earthquakes is the existence of a pulse with a significant amplitude in the velocity accelerograms. In this article, in order to investigate the effect of pulse-type near-fault earthquakes on the elastic demands of steel moment frames, a 15stories was simulated. After verifying the modeling process, under the influence of 20 near-field and 2 far-field records, were analyzed. The relationship between effective cyclic energy, ECE, and the displacement, velocity and hysteretic curve of SDOF systems in near- and far-fault earthquakes was evaluated. Then, studying the energy of relative and absolute cumulative input energy with kinetic energy in one section and maximum inter-story drift for 4 different levels of nonlinear behaviors (R = 1.0, 2.0, 4.0, 6.0) in the other section, the effect of higher modes was evaluated. Studying the inter-story drift profile for two near-fault earthquakes, with and without accelerated pulses, indicates the formation of the maximum drift, IDRmax, in upper stories for low nonlinear degrees (R=1.0 and R=2.0) in Records with visible pulses that verify the participation of higher modes. However, in accelerated pulse-free records, in addition to intensifying the IDRmax in the upper stories, a large-scale demand is imposed in the lower stories. In other words, in the lower stories, the first mode is mainly involved in these records. مطالعات مختلفی برای ارزیابی تأثیر زلزله های نزدیک گسل با اثرات جهت پذیری پیش‌رونده انجام ‌گرفته است که ویژگی بارز آن وجود یک پالس با دامنه قابل ‌توجه در نگاشت سرعت است. در این مقاله در راستای بررسی اثر زلزله‌های نزدیک گسل پالس گونه بر نیازهای ارتجاعی قاب‌های خمشی فولادی، ابتدا یک مدل 15 طبقه پایه از قاب خمشی فولادی شبیه سازه شده و پس از تأیید صحت فرایند مدل‌سازی، تحت اثر 20 رکورد نزدیک به گسل دارای اثرات جهت‌پذیری پیش‌رونده و 2 رکورد دور از گسل مورد تحلیل و آنالیز قرار گرفته و رابطه بین انرژی چرخه‌ای مؤثر، ECE و پاسخ‌های تغییر مکان، سرعت و منحنی چرخه‌ای سازه SDOF در دو حالت زلزلة نزدیک و دور از گسل مورد بررسی قرار گرفت. سپس ضمن بررسی تاریخچه انرژی ورودی تجمعی نسبی و مطلق به همراه انرژی جنبشی در یک بخش و حداکثر دریفت بین طبقه‌ای برای 4 تراز مختلف رفتار غیرخطی (R=0/1, 0/2, 0/4, 0/6) در بخش دیگر، اثر تعداد مودهای بالاتر مورد ارزیابی قرار گرفت. مطالعه پروفیل دریفت بین طبقه‌ای برای دو زلزله نزدیک گسل با پالس مشهود در شتاب و بدون پالس مشهود در شتاب، نشان ‌دهندة شکل‌گیری تمرکز دریفت‌های حداکثر، IDRmax، در طبقات فوقانی برای درجات غیرخطی کم (R=0/1 و R=0/2) در رکوردهای با پالس مشهود می‌باشد که خود نیز موید تأثیر آن بر مشارکت مودهای بالاتر می‌باشد. این در حالی است که در رکوردهای فاقد پالس مشهود در شتاب، علاوه بر تشدید IDRmax در طبقات فوقانی، در طبقات تحتانی نیز نیازهای بزرگی بر سازه تحمیل می‌شود.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4385_65f148c815a4ebfaf8eb150460ba94fc.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 54 5 2022 07 23 Using "twist-off" and "pull-off" tests to investigate the effect of polypropylene fibers on the bond of mortar/concrete and to evaluate their in-situ compressive strength به کارگیری آزمون‌های پیچش و کشیدن از سطح جهت بررسی تاثیر الیاف پلی‌پروپیلن بر چسبندگی ملات با بتن و ارزیابی مقاومت فشاری درجای آن‌ها 1675 1690 4482 10.22060/ceej.2021.19711.7240 FA علی صابری ورزنه دکتری سازه، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران، محمود نادری Department of Civil Engineering, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran Journal Article 2021 03 05 In the concrete repair industry, the adhesion between the repair layer and the concrete plays a decisive role in the successful composite performance of the repair layers. Due to the shrinkage and its effect on adhesion loss, in this paper, the effect of polypropylene fibers on the adhesion between mortar/concrete has been investigated. A new "twist-off" test has been used to perform the experiments. In all experiments, the results of the "twist-off" test were compared with the results of the "pull-off" test. X-ray diffraction patterns and scanning electron microscopy tests were used to further analyze the results. Also, the effect of fibers on shrinkage and mechanical properties of mortars and its relationship to adhesion between mortar and concrete were investigated. In this regard, the tests of "twist-off" and "pull-off" were used in the laboratory and compared with the outputs of computer modeling. Also, by examining the correlation coefficient between the results of in-situ tests and laboratory tests, calibration diagrams were presented to convert the readings obtained from the "twist-off" and "pull-off" tests into the compressive strength of mortars. The results indicate that for the fibrous sample, the peak intensity of Ca (OH)2 or calcium hydroxide is reduced, resulting in the production of more hydrated calcium silicate or C-S-H gel, which results in improved final properties of the mortar and increased adhesion. Also, on average, the shear and tensile bond strength of 90 days obtained from "twist-off" and "pull-off" tests with the addition of fibers increased by 49.5% and 43.1%, respectively. در صنعت تعمیر بتن، چسبندگی بین لایه تعمیری و بستر بتنی، نقش تعیین کننده‌ای در عملکرد مرکب موفق لایه‌های تعمیری دارد. با توجه به پدیده جمع‌ شدگی و تاثیر آن بر افت چسبندگی، در این مقاله تاثیر الیاف پلی‌پروپیلن بر چسبندگی ملات و بتن مورد بررسی قرار گرفت. برای انجام آزمایشات از آزمون نوین "پیچش" استفاده شد. در تمامی آزمایشات، نتایج حاصل از آزمون "پیچش" با نتایج آزمون استاندارد "کشیدن از سطح" مورد مقایسه قرار گرفت. برای تجزیه و تحلیل بیشتر نتایج به دست آمده، از آزمون‌های XRD (الگوی پراش اشعه ایکس) و SEM (میکروسکوپ الکترونی روبشی) استفاده شد. همچنین تاثیر الیاف بر جمع‌ شدگی و مشخصات مکانیکی ملات‌های تعمیری و رابطه آن بر چسبندگی بین ملات و بتن بررسی گردید. در این خصوص از آزمون‌های درجای "پیچش" و "کشیدن از سطح" به صورت آزمایشگاهی استفاده شد. با بررسی ضریب همبستگی بین نتایج آزمون‌های درجا با آزمون‌های آزمایشگاهی، نمودارهای کالیبراسیون جهت تبدیل قرائت‌های به دست آمده از آزمون‌های "پیچش" و "کشیدن از سطح" به مقاومت فشاری ملات‌ها ارائه شد. نتایج حاصله بیانگر این بود که برای نمونه الیافی، مقدار بیشینه Ca(OH)2 یا هیدروکسیدکلسیم دچار کاهش شد که منتج به تولید بیشتر سیلیکات کلسیم هیدراته یا ژل C-S-H می‌شود که نتیجه آن بهبود خواص نهایی ملات و افزایش چسبندگی بود. همچنین به طور میانگین مقاومت چسبندگی برشی و کششی 90 روزه حاصل از آزمون‌های "پیچش" و "کشیدن از سطح" با افزودن الیاف به ترتیب به مقدار 49/5 و 43/1 درصد افزایش داشته است.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4482_cc8b6a16d74a2462a1be02e79a57fb95.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 54 5 2022 07 23 Investigating the effect of Automated Vehicles and Connected and Automated Vehicles on the capacity of freeways using microscopic simulation بررسی اثر خودروهای خودران و خودروهای خودران و متصل بر ظرفیت آزادراه‌ها با استفاده از شبیه سازی خردنگر 1691 1704 4538 10.22060/ceej.2021.19811.7261 FA امیرحسین کرباسی دانشگاه تربیت مدرس محمود صفارزاده دانشکده عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس Journal Article 2021 04 02 Congestion is one of the problems that has bothered many countries in recent decades and has imposed huge costs on many countries. For this reason, many researchers are looking for ways to reduce congestion in transportation networks. On the other hand, it is predicted that the emergence of Automated Vehicles and Connected and Automated Vehicles can be effective in reducing congestion on the roads and increasing the capacity of the roads. For this reason, this study investigates the effect of Automated Vehicles and Connected and Automated Vehicles on the capacity of roads. In this study, a freeway network with the Merge section is used and the simulations are implemented using SUMO microscopic simulator software. In this study, to determine the driving behavior, the car following model for longitudinal movements and the lane changing model for lateral movements have been used. The Krauss car-following model and the LC2013 lane-changing model were used to determine driving behavior in this study. The simulation results show that Automated Vehicles can increase road capacity by up to 52% and Connected and Automated Vehicles can increase road capacity by up to 65%, which indicates the potential of these vehicles to increase capacity and reduce congestion. The results also show that these vehicles can have a significant impact on capacity when the presence of these vehicles on the road is significant. ازدحام یکی از مشکلاتی است که بسیاری از کشورها را در دهه‌های گذشته آزار داده است و باعث تحمیل شدن هزینه‌های زیادی به بسیاری از کشورها شده است. به همین دلیل بسیاری از محققان به دنبال راهکارهایی در جهت کاهش ازدحام در شبکه‌های حمل‌ونقلی هستند. از طرف دیگر پیش‌بینی می‌شود که ظهور خودروهای خودران و متصل می‌تواند در کاهش ازدحام در راه‌ها و افزایش ظرفیت راه‌ها مؤثر واقع شود. به همین دلیل این مطالعه به بررسی اثر خودروهای خودران و خودروهای خودران و متصل بر ظرفیت راه‌ها می‌پردازد. در این مطالعه از یک شبکه آزادراه با قسمت Merge استفاده ‌شده است و شبیه‌سازی‌ها با استفاده از نرم‌افزار شبیه‌ساز خردنگر SUMO پیاده‌سازی شده‌اند. در این مطالعه برای تعیین رفتار رانندگی از مدل تعقیب خودرو برای حرکات طولی و از مدل تغییر خط برای حرکات عرضی استفاده ‌شده است. مدل تعقیب خودرو کرواس و مدل تغییر خط LC2013 جهت تعیین رفتار رانندگی در این مطالعه استفاده ‌شده‌اند. نتایج شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهد که خودروهای خودران می‌توانند ظرفیت راه‌ها را تا 52 درصد افزایش دهند و خودروهای خودران و متصل می‌توانند ظرفیت راه‌ها را تا 65 درصد افزایش دهند که این افزایش‌ها نشان ‌دهنده پتانسیل این خودروها جهت افزایش ظرفیت و کاهش ازدحام می‌باشد. همچنین نتایج نشان می‌دهد که زمانی این خودروها می‌توانند اثر چشمگیری بر ظرفیت بگذارند که حضور این نوع خودروها در جاده‌ها چشمگیر باشد.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4538_79fde5402cbc75ae0615c9ae4c335b46.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 54 5 2022 07 23 Evaluation of UAV Photogrammetric capability in Road Pavement Cracks Detection ارزیابی توانایی روش فتوگرامتری پهپاد در آشکارسازی ترک روسازی جاده‌ها 1705 1730 4443 10.22060/ceej.2021.19815.7263 FA سید آریا فخری دانشگاه اصفهان محمد سعادت سرشت دانشیار دانشکده مهندسی نقشه‌برداری و اطلاعات مکانی، دانشگاه تهران مسعود ورشوساز دانشیار دانشکده مهندسی نقشه‌برداری، دانشگاه صنعتی خواجه‌نصیرالدین طوسی حمزه ذاکری hafez Journal Article 2021 04 04 To establish a system for managing road pavement, it is mandatory to prepare information components based on various perspectives of pavement management. One of the most significant information components in these systems is quality assessment regarding road pavement status. Accordingly, in this regard, data containing details of surface pavement failures and defects are of great significance. Apart from causing vehicle depreciation & damage, maintenance costs, and reducing the useful lifespan of the pavement structure, road pavement failures also lead to accidents and reduce road safety. Bearing in mind that the most important surface damages in road pavement are related to cracks with longitudinal, transverse, oblique, alligator, and block types, and as such cracks and defects can be visually and non-destructively assessed and evaluated, imaging-based approaches and techniques can provide details such as the type of defect, its severity, extent, and location and prove to be highly useful. In this paper, the Unmanned Aerial Vehicle (UAV)/drone photogrammetry has been proposed as a complementary approach aimed at providing information on defects caused by cracks in the country's road pavement management system. According to the author, the output of UAV photogrammetric products will significantly improve if the system parameters are adjusted. Consequently, through presenting a procedure to investigate the optimal parameters in the design of a UAV photogrammetric network, further, attempts were made for the implementation of an automated algorithm based on image processing operations & classifier decision tree which is independent of scale and image dimensions. Hence, after removing the road edges and determining the asphalt area, a pixel detection operation was carried out to reveal the cracks. Furthermore, after preparing the ground reality through selected orthophoto mosaic, the evaluation of crack pixel detection was determined using the proposed algorithm with three methods. An accuracy of 96% was determined for the main orthophoto mosaic. For the test orthophotos, which were the result of images taken by Phantom 4 Pro and Mavic Pro at different altitudes, an accuracy of approximately 82% to 91% was determined. به ‌منظور ایجاد سامانه مدیریت روسازی راه‌ها باید مؤلفه‌های اطلاعاتی بر اساس دیدگاه‌های مختلف مدیریت روسازی اخذ شوند. از جمله مهم‌ترین مؤلفه‌های اطلاعاتی در این سامانه‌ها، ارزیابی کیفی وضعیت روسازی راه‌ها می‌باشد. لذا در این رابطه داده‌های حاوی جزئیات خرابی‌های سطحی روسازی از اهمیت فراوانی برخوردار است. خرابی‌های روسازی علاوه بر اینکه باعث استهلاک وسایل نقلیه، صرف هزینه‌های تعمیر و نگهداری و کاهش عمر مفید سازه روسازی می‌شوند، موجب بروز تصادفات و کاهش ایمنی معابر نیز می‌گردند. با توجه به اینکه مهم‌ترین خرابی‌های سطحی در روسازی جاده‌ها مربوط به ترک‌ها می‌باشند و از آنجایی ‌که تشخیص این ترک‌ها به ‌صورت بصری قابل‌برداشت و ارزیابی است، پس روش‌های مبتنی بر تصویربرداری می‌تواند در تشخیص آن بسیار کارگشا باشد. در این پژوهش از فتوگرامتری پهپاد به ‌عنوان روشی مکمل جهت آشکارسازی خرابی‌های ناشی از ترک روسازی استفاده شده است. لذا با ارائه روندی جهت بررسی پارامترهای بهینه در طراحی شبکه فتوگرامتری پهپاد و همچنین پیاده‌سازی الگوریتمی خودکار مبتنی بر پردازش تصویر و طبقه‌بندی کننده درخت تصمیم‌گیری اقدام گردید. نتایج حاصل از ارزیابی صورت گرفته در خصوص آشکارسازی پیکسل‌های ترک توسط الگوریتم پیشنهادی و مقایسه آن با واقعیت زمینی در بهترین حالت و با استفاده از ارتوفتوموزائیک تولید شده از تصاویر اخذ شده توسط پهپاد فانتوم 4 پرو در ارتفاع 20 متری، دقت 96% حاصل شد. با توجه به‌ دقت بالای این روش در آشکارسازی خرابی‌های ناشی از ترک، استفاده از فتوگرامتری پهپاد به ‌عنوان روشی مکمل و قابل ‌اعتماد در سامانه مدیریت روسازی پیشنهاد شده است.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4443_3c3c139bd8467c1587a41081ad78045e.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 54 5 2022 07 23 Parametric study and comparison of overturning moment and base shear of tall buildings under earthquake and along-wind loads مطالعه پارامتری و مقایسه لنگر واژگونی و برش پایه ساختمان‎های بلند تحت اثر نیروهای زلزله و طولی باد 1731 1754 4428 10.22060/ceej.2021.19831.7267 FA نهمت خدایی گروه آموزشی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد خورموج، خورموج، ایران عارف رحیمی دانشجوی کارشناسی ارشد عمران-سازه، واحد خورموج Journal Article 2021 04 08 Increasing the population of large cities and the lack of construction area have increased tall buildings. In the present article, the overturning moment and base shear due to the along-wind and earthquake loads have been compared for tall buildings. The buildings are assumed to be located in Tehran city on type 2 soil and the structure is regarded as a vertical cantilever beam. The along-wind and earthquake loads are computed using the gust-loading-factor method and the linear spectral approach, respectively. First, an example of the 120-m high building is presented and evaluated, and then, the effect of the height and aspect ratio parameters are examined in the ranges 80 and 200-m, and 5 to 10, respectively, for the two square and circular cross-sections. For the primary example, the earthquake overturning moment and base shear were dominated respectively by the first and second vibration modes. For the square and circular sections, the ratio of wind-induced overturning moment to the earthquake effect were 1.1 and 0.81, respectively. For the parametric study, the wind and seismic overturning moments were equal to each other at the specific values of the studied parameters, and the wind effects were dominant for the higher values of these parameters. For instance, for the square cross-section, the equal point of the overturning moment and base shear were respectively 110m and 175m. Finally, by increasing the height and aspect ratio, the wind forces were dominant. افزایش جمعیت و کمبود زمین در شهرهای بزرگ، موجب رونق ساختمان‎ های بلند شده‎ است. نیروهای جانبی باد و زلزله از عوامل اصلی در طراحی ساختمان های بلند می باشند. در این تحقیق، لنگر واژگونی و برش پایه ساختمان های بلند تحت اثر نیروهای طولی باد و زلزله مورد مقایسه قرار گرفته اند. ‎موقعیت سازه در شهر تهران روی زمین تیپ دو و رفتار سازه بلند به صورت تیر طره ای قائم فرض شده است. نیروی طولی باد با روش ضریب تندباد و نیروی زلزله با تحلیل طیفی الاستیک تعیین شده است. برای تشریح مبانی محاسباتی، مثال اولیه ای از یک ساختمان بلند با ارتفاع 120 متر ارائه و تحلیل شد و در ادامه، تاثیر پارامترهای ارتفاع سازه بین 80 تا 200 متر و نسبت لاغری بین 5 تا 10 برای دو نوع مقطع عرضی دایره و مربع بررسی گردید. برای مثال اولیه، در لنگر واژگونی و برش پایه زلزله، به ترتیب مود اول و دوم غالب‎تر بودند. برای مقطع مربع و دایره، نسبت لنگر واژگونی ناشی از باد به زلزله به ترتیب 1/10 و0/81 بود. در بخش تحلیل پارامتری، لنگر واژگونی باد و زلزله در ارتفاع ها یا نسبت لاغری های مشخصی با هم برابر بودند و با افزایش این پارامترها، اثر باد غالب‏تر بود. برای مقطع مربعی، لنگر واژگونی باد و زلزله در ارتفاع ‏110 متر و برش پایه زلزله و باد در ارتفاع 175 متر، یکسان بودند. برای ارتفاع 200 متر، نیروی برش پایه و لنگر واژگونی ناشی از باد به ترتیب 42 و 17 درصد بیش از مقادیر ناشی از زلزله بودند.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4428_1f9b616faddedc02339603f3b37d196c.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 54 5 2022 07 23 Application of Acoustic Tomographic Data in Short-Term Forecasting of Streamflow Using Combinatorial GMDH Algorithm (CGA) کاربرد داده‌های تیکه ‌نگاری ‌صوتی در پیش‌بینی کوتاه ‌مدت نرخ جریان رودخانه‌ها با استفاده از مدل ترکیبی الگوریتم دسته‌بندی گروهی داده‌ها 1755 1772 4535 10.22060/ceej.2021.19850.7270 FA یوسف الفت میری دانشجو کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران، ابراهیم جباری استاد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران مسعود بحرینی مطلق استادیار، موسسه تحقیقات آب 0000-0001-9009-663X حسین علیزاده استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران، امیرحسین حسن‌آبادی دانشجو کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران Journal Article 2021 04 11 Short-term forecasting of streamflow is one of the most important goals in water resources management and flood control. However, one of the problems that researchers always face in this type of prediction is the Lack of an accurate and high-resolution database. The Fluvial Acoustic Tomography (FAT) is an innovative technology that acquires streamflow data. Therefore, by using the data collected from this technology with a suitable forecast model, accurate short-term streamflow forecasting can be achieved. In this research, the effect of FAT data on short-term streamflow forecasting by the Combinatorial GMDH Algorithm (CGA) has been investigated and compared with one obtained from the Rating Curve method. The k-fold cross-validation criterion has been used to prevent over-fitting. The results showed that the FAT data increases the accuracy of short-term forecasting. As an example, the Nash-Sutcliffe coefficient (ENS) for the 1, 6, 12, 24, 48, and 72 hours forecast horizons were 0.98, 0.96, 0.94, 0.88, 0.73, and 0.54, respectively. While these values for the Rating Curve ones were 0.97, 0.84, 0.61, 0.27, 0.12, and 0.11, respectively. پیش‌بینی کوتاه مدت نرخ جریان رودخانه‌ها اهمیت فراوانی در مدیریت منابع آب و کنترل سیلاب دارد. یکی از مشکلاتی که محققین در این نوع از پیش‌بینی‌ها همواره با آن مواجه هستند؛ نبود یک بانک داده‌ای دقیق و با تفکیک‌پذیری زمانی بالا می‌باشد. فناوری تیکه‌ نگاری ‌صوتی یکی از روش‌های داده‌ برداری نوین است که علاوه بر دقت بالای داده‌های برداشت ‌شده دارای تفکیک‌پذیری زمانی بالایی نیز است؛ بنابراین با کاربرد داده‌های برداشت ‌شده با استفاده از این فناوری به همراه یک مدل پیش‌بینی مناسب می‌توان به یک پیش‌بینی کوتاه‌ مدت دقیق از نرخ جریان رودخانه‌ها دست ‌یافت. در این تحقیق تأثیر کاربرد داده‌های برداشت ‌شده توسط فناوری تیکه‌ نگاری ‌صوتی در پیش‌بینی کوتاه‌ مدت نرخ جریان توسط مدل ترکیبی الگوریتم دسته‌بندی گروهی داده ها، بررسی‌شده و با داده‌های به‌ دست ‌آمده از روش دبی-اشل مقایسه شده است. به‌ منظور جلوگیری از بیش ‌برازش شدن مدل پیش بینی از معیار اعتبارسنجی کا-فولد استفاده‌ شده است. نتایج این تحقیق نشان داد که کاربرد داده‌های تیکه‌ نگاری ‌صوتی باعث افزایش دقت پیش‌بینی‌ کوتاه‌ مدت می‌شود؛ به ‌طوری‌ که ضریب نَش- ساتکلیف برای پیشبینی 1، 6، 12، 24، 48 و 72 ساعته دبی بر روی‌داده‌های برداشت ‌شده با روش تیکه نگاری صوتی به ترتیب (0/98، 0/96، 0/94، 0/88، 0/73 و 0/54) به دست آمد. در حالی‌‌ که این مقادیر برای داده های برداشت ‌شده با روش دبی- اشل به ترتیب (0/97، 0/84، 0/61، 0/27، 0/12 و 0/11) محاسبه شد. از دلایل بالا بودن دقت پیش‌بینی انجام‌ شده بر روی‌ داده‌های تیکه‌ نگاری ‌صوتی نسبت به داده‌های دبی- اشل می‌توان به تفکیک‌پذیری زمانی بالا و دقت بیشتر داده‌های برداشت ‌شده توسط تیکه‌ نگاری ‌صوتی نسبت به دبی- اشل اشاره کرد.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4535_aee1bc7fa5da061b752d0efddbd16495.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 54 5 2022 07 23 Evaluation of variable speed pumps in pressurized water distribution systems ارزیابی پمپ‌های دور متغیر در سامانه‌های تحت فشار 1773 1788 4449 10.22060/ceej.2021.19867.7277 FA فرزین سلماسی Tabriz University, Agricultural faculty, Irrigation department 0000-0002-1627-8598 آرین سلماسی گروه شیمی کاربردی دانشگاه تبریز Journal Article 2021 04 16 In pressurized water distribution systems, a constant speed pump is often used because of its simplicity. However, constant speed pipes are not easily able to deal with changing demands in water flows. When the demand for the discharge differs from the design discharge, the required demand (discharge and head) could be met by changing the pump speed without making any special changes in the system. Using an electronic drive circuit, the electrical frequency can be changed and the rotation speed of the pump motor can thus be modified. In this study, the application of variable speed pumps in pressurized irrigation systems is investigated. Two pumping station scenarios including a fixed speed pump and a variable speed pump are considered. The results show that using a variable speed pump increases the average pump efficiency by 18.7%. In addition, the variable speed pump system reduces the electrical consumption 57.6 % compared to a fixed speed pump. Therefore, the use of variable speed pumps in pressurized systems is recommended. در سامانههای تحت فشار لوله ها، معمولا از پمپ با دور ثابت استفاده می شود. زمانی که میزان تقاضای طرح متفاوت از تقاضای طراحی شود، می توان بدون ایجاد تغییر خاصی در سامانه، با تغییر دور پمپ، مقدار تقاضای مورد نیاز (دبی و هد) را تأمین کرد. با استفاده از یک مدار الکترونیکی راه انداز می توان فرکانس برق را تغییر و سرعت چرخش موتور پمپ را تغییر داد. در این تحقیق کاربرد پمپ های دور متغیر در سامانه های آبیاری تحت فشار مورد بررسی قرار گرفت. دو سناریوی ایستگاه پمپاژ شامل پمپ با دور ثابت و پمپ با دور متغیر طراحی شد. نتایج تحقیق نشان داد به کارگیری پمپ با دور متغیر به طور متوسط راندمان پمپ را18/7 درصد افزایش می دهد. برق مصرفی برای ایستگاه پمپاژ با دور متغیر در طول فصول آبیاری 1288/6 کیلووات- ساعت انرژی کمتری نسبت به پمپ با دور ثابت مصرف می کند. سامانه پمپ با دور متغیر 57/6 درصد در مقایسه با روش بهره‌برداری با پمپ دور ثابت، باعث صرفه‌جویی در انرژی برق مصرفی می شود. لذا استفاده از پمپ با دور متغیر در سامانه های تحت فشار توصیه می شود.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4449_5adaacd4531b78ff8b5cedfe3f4d5212.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 54 5 2022 07 23 Probabilistic Progressive Collapse Analysis of 3D Steel Moment Frame Using Fragility Curves and Double-column-damage Approach تحلیل احتمالاتی تخریب پیش‌رونده قاب خمشی فولادی سه ‌بعدی با استفاده از منحنی‎های شکنندگی با رویکرد آسیب جفت-ستون 1789 1810 4519 10.22060/ceej.2021.19872.7281 FA اسماعیل محمدی ده چشمه گروه مهندسی سازه و زلزله، عمران، علم و صنعت ایران، تهران، ایران 0000-0002-8092-9084 وحید بروجردیان استادیار / دانشکده مهندسی عمران دانشگاه علم و صنعت 0000-0003-3454-4797 غلامرضا قدرتی امیری استاد، دانشکده عمران دانشگاه علم و صنعت ایران 0000-0003-3244-0943 Journal Article 2021 04 17 In this research, a method of probabilistic analysis of progressive collapse has been introduced based on the concept of fragility curves. In order to develop the fragility curves, the stiffness of two columns is considered as the random variable and the displacement at the top of the removed columns is considered as the Damage Index (DI). Based on these measures, the fragility curves of a 4-story steel structure with Intermediate Moment Frame (IMF) system were developed. Six scenarios of progressive collapse were investigated, including the removal of the corner, perimeter, and middle double-columns. The simulations were performed using OpenSees software. The structural analyses were performed using nonlinear time history approach in a three-dimensional framework. The results showed that the IDA capacity curve of the lower stories is weaker than the upper stories. According to the results, at each considered DI and assumed performance level, damage to the removed double-columns occurs at more stiffness in the upper stories compared to the lower ones. The results showed that considering the floor slab can reduce the probability of fragility of structures. The effect of the floor on the lower stories of the structure is more than on the upper stories. The increasing effect of the floor on the structural fragility corresponding to the first to fourth stories are 13, 9, 6, and 2%, respectively. The probability of exceedance of the performance levels of IO, LS and CP is almost zero until the reduction of the double-column stiffness is 50, 70 and 75%, respectively. در این تحقیق به تحلیل احتمالاتی تخریب پیش‌رونده با استفاده از رویکرد منحنی‌ شکنندگی پرداخته‌ شده است. سازه مورد نظر، یک ساختمان 4 طبقه فولادی با سیستم باربر جانبی قاب خمشی متوسط است. شش سناریوی مختلف آسیب جفت-ستون، شامل ستون‌های گوشه، پیرامونی و میانی، بررسی ‌شده است. تحلیل‌ها به‌ صورت دینامیکی غیرخطی در نرم‌افزار OpenSees و به ‌صورت سه‌ بعدی انجام ‌شده ‌است. در این تحقیق اثر قائم سقف کامپوزیت در تحلیل‌ها، مورد بررسی قرار گرفته است. منحنی‌های IDA برای حالتی که اثر سقف لحاظ شده است، دارای ظرفیت بالاتر نسبت به حالتی که اثر سقف در نظر نگرفته شده، دارد. نتایج تحلیل‎ها نشان داد، احتمال خرابی طبقات فوقانی سازه نسبت به طبقات پایین سازه در سطوح عملکردی مختلف به دلیل کاهش سختی ستون‌ها، کمتر است. لحاظ اثر سقف در تحلیل‌ها می‌تواند احتمال خرابی سازه‌ها را کاهش دهد. اثر سقف در طبقات پایین‌تر سازه نسبت به طبقات فوقانی مؤثرتر است. به ‌نحوی ‌که سقف‌ها در طبقات اول تا چهارم به ترتیب 13، 9، 6 و 2 درصد در افزایش مقاومت در مقابل خرابی سازه مؤثر می‌باشند. بر اساس نتایج به ‌دست‌ آمده، احتمال عبور از سطوح عملکردی IO، LS و CP به ازاء کاهش سختی جفت-ستون به ترتیب تا 50، 70 و 75 درصد تقریباً صفر است. با کاهش 94 درصد سختی جفت-ستون تصادفی در حالت با لحاظ اثر سقف، سازه به ‌احتمال 50 درصد از سطح عملکرد CP عبور می‌کند. در حالتی که اثر سقف سازه در نظر گرفته نشود، احتمال خرابی مزبور با کاهش 91 درصد سختی جفت-ستون تصادفی رخ می‌دهد.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4519_bbc92a647199b832ec90d7cf57074e9e.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 54 5 2022 07 23 A Review on Intersection Safety Studies with Bibliometric Methods مروری بر مطالعات ایمنی تقاطعات با استفاده از روش علم‌سنجی 1811 1834 4562 10.22060/ceej.2021.19921.7286 FA علی توکلی کاشانی عضو هیات علمی دانشکده عمران دانشگاه علم و صنعت ایران 0000-0001-5442-0543 علی میرهاشمی دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده عمران، دانشگاه علم‌وصنعت ایران، تهران،ایران 0000-0002-8109-0620 سعیده امیری فر دانشجوی دکترا، دانشکده عمران، دانشگاه علم‌وصنعت ایران، تهران، ایران 0000-0002-8662-8434 Journal Article 2021 04 24 Considering the increase in intersection safety studies, the present study will review these studies using scientometric methods. To this aim, 744 articles related to intersection safety until April 1, 2021, were extracted from the Web of Science (WOS) research engine. In the current study, co-citation, co-author, and co-occurrence of words were presented with descriptive analysis methods using VOS viewer and Bibliometrix software, which provide a descriptive, social, and conceptual framework, respectively. Also, the growth and development of the publications, the most cited articles, the most influential authors, sources, institutions, and countries are analyzed. Results showed that according to the co-citation analysis, the conceptual structure of intersection safety is divided into five main clusters: accident frequency, accident severity, safety performance measures, safety of vulnerable users, estimation of safety level, and intersection accident data analysis studies. Moreover, using conceptual analysis of keywords in intersection safety articles, topics related to cyclist safety, intelligent transportation systems, driver simulation, driver behavior, segment analysis, and road intersections were identified as high density and high centrality in studies. Topics such as empirical Bayes, resource allocation, vehicle communication, automated safety analysis, countermeasures, old drivers, and intersections without traffic lights were identified as basic and transversal themes. با توجه به افزایش مطالعات مربوط به ایمنی تقاطعات، مطالعه حاضر قصد دارد مروری کلی بر این مطالعات با استفاده از روش علم‌سنجی داشته باشد. در این تحقیق، 744 مقاله مربوط به ایمنی تقاطعات تا 1 آوریل 2021 از طریق موتور جست‌وجوی وب آو ساینس (WoS)استخراج ‌شده و با استفاده از روش‌های تحلیل توصیفی، هم-استنادی، هم-تألیفی و هم-رخدادی کلمات به ترتیب ساختار توصیفی، معنایی، اجتماعی و مفهومی را با به‌کارگیری نرم‌افزارهای VOSviewer و Bibliometrix ارائه می‌دهد. همچنین، نحوه رشد و توسعه انتشارات، پراستنادترین مقالات، موثر‌ترین نویسندگان، منابع، مؤسسات و کشورها مورد تجزیه ‌و تحلیل قرار می‌گیرد. نتایج نشان دادند که بر طبق تحلیل هم-استنادی، ساختار معنایی تحقیقات ایمنی تقاطعات به پنج خوشه اصلی تقسیم شده ‌است: مطالعات فراوانی تصادفات، شدت تصادفات، اقدامات و شاخص‌های عملکرد ایمنی، ایمنی کاربران آسیب‌پذیر، تخمین سطح ایمنی و تحلیل داده‌های تصادفات در تقاطعات راه. علاوه بر آن، با استفاده از تحلیل مفهومی کلید واژگان مقالات ایمنی تقاطعات، موضوع‌های مربوط به ایمنی دوچرخه‌ سواران، سیستم حمل‌ونقل هوشمند، شبیه‌سازی رانندگان، رفتار رانندگان، تحلیل قطعات و تقاطعات راه به‌ عنوان زمینه‌های محرک با تراکم و مرکزیت بالا در مطالعات شناسایی شدند. موضوعاتی مانند بیز تجربی، تخصیص منابع، ارتباط وسایل نقلیه، تجزیه ‌و تحلیل ایمنی خودکار، اقدامات، تقاطعات چراغ‌دار، وسایل نقلیه خودران، اتوماتای سلولی، رانندگان مسن و تقاطعات بدون چراغ نیز به‌ عنوان زمینه‌های پایه و اساسی شناسایی شدند.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4562_4454c95ca2b2b298057cbcb3bdcbb566.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 54 5 2022 07 23 Compressive strengthening of steel columns with local corrosion using CFRP مقاوم‌سازی فشاری ستون فولادی دایروی با خوردگی موضعی توسط CFRP 1835 1856 4473 10.22060/ceej.2021.19919.7290 FA امید یوسفی دانشجوی دکترا امیراحمد هدایت دانشیار، مدیرگروه ارشد عمران-سازه-دانشگاه آزاد اسلامی-واحد کرمان-کرمان-ایران کامبیز نرماشیری استادیار، گروه مهندسی عمران، واحد زاهدان، دانشگاه آزاد اسلامی، زاهدان، ایران 0000-0003-1767-7424 علی کاربخش گروه عمران، واحد سیرجان، دانشگاه آزاد اسلامی، سیرجان، ایران Journal Article 2021 04 25 Steel structures are damaged for a variety of reasons including accidental loads, corrosion and reduced strength which need to be repaired and improved. In this investigation, local corrosion was applied to the steel circular columns and the effects of Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP) for ‎strengthening have been studied. 19 specimens of steel Circular Hollow Section (CHS) column ‎with the same height and damage dimensions under compressive load were analyzed by ABAQUS software which six cases of them were performed experimentally. In laboratory cases, progressive corrosion was used to create damage to the specimens. In order to improve the accuracy of the analysis, a combined ‎method was used to study the post-buckling of the plastic zone. For this purpose, the ‎specimens were first subjected to elastic buckling analysis and then Riks non-linear analysis ‎with global and local imperfections was conducted. The results showed that the corrosion ‎reduces the bearing capacity and rigidity of the steel columns‏ ‏and complete destruction of the corroded area reduced the load bearing capacity by 40% for the column with corrosion in the middle and by 21% for the damage close to the base, which shows the former is more critical. Strengthening of columns retrofitted with carbon fibers restored ultimate load reduction by 33% and had a positive effect on controlling fractures and reducing stresses in the damaged area. سازه‌های فولادی به دلایل متعدد مانند وارد شدن بارهای تصادفی، خوردگی و کاهش مقاومت دچار آسیب می‌شوند که نیاز به ترمیم و بهسازی دارند. در این تحقیق به ستون‌های دایروی شکل فولادی، آسیب به ‌صورت خوردگی موضعی اعمال شد و تأثیر استفاده از الیاف پلیمری تقویت ‌شده به فیبر کربن برای مقاوم‌سازی مطالعه شد. تعداد 19 ستون دایروی شکل فولادی با ارتفاع و ابعاد آسیب یکسان تحت بار فشاری با نرم‌افزار آباکوس مدل‌سازی شدند که از این تعداد 6 نمونه به ‌صورت آزمایشگاهی تحلیل شدند. در نمونه‌های آزمایشگاهی، از خوردگی پیش ‌رونده برای ایجاد آسیب در نمونه‌ها استفاده شد و در تحلیل نرم‌افزاری برای بالا بردن دقت تحلیل از روش ترکیبی برای مطالعه کمانش‌های ناحیه خمیری بعد از کمانش اولیه استفاده شد. به‌ این ‌ترتیب ابتدا نمونه‌ها تحت تحلیل کمانشی قرار گرفته و در ادامه از روش تحلیل غیرخطی ریکس با در نظر گرفتن ناکاملی به ‌صورت کلی و موضعی برای تحلیل نمونه‌ها استفاده شد. نتایج نشان داد که ستون‌های دارای خوردگی دچار کاهش ظرفیت باربری و سختی شدند و تخریب کامل ناحیه آسیب‌ دیده ظرفیت باربری را برای ستون با آسیب میانه به میزان 40% و برای ستون با آسیب نزدیک به تکیه‌گاه به میزان 21% کاهش داد، که نشان ‌دهنده بحرانی‌تر بودن آسیب در میانه‌ی ستون است. استفاده از الیاف کربنی توانست کاهش باربری را به میزان 33% جبران کند و تأثیر مناسبی را در کنترل گسیختگی‌ها و کاهش تنش‌ها در محل آسیب‌دیده نشان داد.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4473_f8151fdd6026f82036ab63052b97505b.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 54 5 2022 07 23 Design and Numerical Modeling of Light Compactor for Very Low Energy Dynamic Compaction by Finite Element Method طراحی و مدل‌سازی عددی دستگاه ضربه‌زن سبک برای تراکم دینامیکی با انرژی کم به روش اجزاء محدود 1857 1884 4523 10.22060/ceej.2021.19978.7305 FA محسن زاهدآقایی مربی گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد دزفول منصور پرویزی استادیار گروه مهندسی عمران و ژئوتکنیک، دانشگاه یاسوج سمیه سیروس پور باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، واحد رامهرمز، دانشگاه آزاد اسلامی، رامهرمز Journal Article 2021 05 01 The purpose of this study is to find a method for obtaining all soil dynamic parameters numerically. Moreover, it is intended to predict the dynamic parameters after each impact and to obtain the predicted compaction as well as the desired dynamic parameters after a certain number of impacts. In the study, four hammers with different dimensions are modeled on sandy soil using ABAQUS. Additionally, the activated wave stiffness test is used to extract the dynamic parameters of each hammer for loose sand, and it is shown that which hammer under what conditions yields the highest efficiency. The peak particle velocity is obtained using the finite element technique for each hammer, and the results are used to determine the safe distance after each blow. The results indicate that the unsafe distance of the compactor from the location of impact increases with the weight of the compactor. In the study, a hammer with a mass of 875 kg, falling through a distance of 1 m. A safe horizontal distance of 3.80 m, and a safe vertical distance of 2.30 m are designed to deliver five blows to achieve the maximum stiffness with an improved depth under the foundation from 0.9 to 1.2 m in loose soil and a relative error of 5% is obtained. The improvement depth obtained numerically is in good agreement with the experimental results of centrifuge tests at accelerations of 1, 10, 20, and 30 g, as well as the field results of Parvizi and Merrifield, Allen, Maxwell and Briaud. هدف این پژوهش، به دست آوردن روشی است که تمام پارامترهای دینامیکی به راحتی و با روش‌های عددی به ‌دست آورد و همچنین بتوان پس از اعمال هر ضربه، پارامترهای دینامیکی خاک را پیش‌بینی و با رسیدن به تعداد ضربه پیش‌بینی شده عملیات تراکم پایان پذیرد و مقدار مطلوب پارامتر دینامیکی مورد نظر هم تأمین شده باشد. در پژوهش حاضر، 4 نوع دستگاه ضربه‌زن با ابعاد متفاوت روی خاک ماسه‌ای با استفاده از نرم‌افزار آباکوس مدل‌سازی و با استفاده از روش سختی موج فعال شده پارامترهای دینامیکی مربوط به هر دستگاه برای ماسه سست استخراج شده و معلوم می‌گردد کدام دستگاه در چه موقعیتی دارای بیشترین بازده می باشد. با به دست آوردن حداکثر سرعت ذره با استفاده از نرم‌افزار اجزاء محدود در هر یک از دستگاه‌های ضربه‌زن، فاصله ایمن برای هر دستگاه به ازای هر ضربه به ‌دست آمد. نتایج حاکی از آن است که فاصله غیر ایمن دستگاه ضربه‌زن از محل اصابت ضربه با افزایش وزن ضربه‌زن افزایش یافته است. در این تحقیق دستگاه ضربه‌زن سبک با مشخصات وزن کوبه 875 کیلوگرم، ارتفاع سقوط 1متر، فاصله غیر ایمن افقی 3/80 متر، فاصله غیر ایمن عمودی2/30 متر، تعداد ضربه مورد نیاز برای رسیدن به بیشینه‌ی سختی 5 ضربه و عمق بهبود یافته زیر پی 0/9 الی 1/2 متر بر روی خاک سست طراحی و مقدار خطای نسبی 5 درصد محاسبه شده است. عمق بهبود به دست آمده با استفاده از روش عددی با نتایج سانتریفیوژ در شتاب‌های 1g، 10g، 20g، 30g و نتایج صحرایی پرویزی و مریفاید، آلن، ماکسول و بریاد همخوانی دارد.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4523_8620005ac78d8257435d490058c643dd.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 54 5 2022 07 23 Construction of recycled glass powder-based geopolymer and its application in resistance parameters to stabilize the clay ساخت ژئوپلیمر با پایه پودر شیشه بازیافتی و بررسی کاربرد آن در اصلاح پارامترهای مقاومتی جهت تثبیت خاک رس 1885 1902 4537 10.22060/ceej.2021.19653.7306 FA محمد علی محمدزاده گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید باهنرکرمان، کرمان، ایران محمدمحسن توفیق دانشگاه شهید باهنر کرمان گروه عمران عضو هیئت علمی Journal Article 2021 05 02 Glass powder is one of the increasing solid wastes in the world, and on the other hand, clay usually needs improvement to use in construction projects. In the present study, modification of clay soil strength parameters was studied by geopolymer based on recycled glass powder (RGP). For this purpose, uniaxial strength (UCS) and California load Bearing Ratio (CBR) tests were performed on the modified specimens. Processing time, the weight percentage of used-RGP and activator concentration (M) were the studied variables in the current study. For comparison, experiments were performed on samples modified with 10% Portland cement. The addition of the geopolymer to soil samples showed that 9% of RGP was the optimal amount. Also, despite of the 0day samples in the CBR experiment, other UCS and CBR samples had the optimal amount of activator concentration (NAOH), which indicates the effect of processing conditions on the behavior of the modified soil. The assessed scanning electron imaging (SEM) images showed the effect of the corrective method on soil mass. Analytical comparison of UCS and CBR experiments indicated a mathematical relationship between the results of UCS and CBR-7day experiments associated by a good relative correlation that was predictable due to the same storage conditions of the samples in the first 7 days. Due to the different processing conditions of both tests in the first 7 days, a slight correlation was observed in the results of UCS and CBR-0day tests. پودر شیشه یکی از پسماندهای جامد روزافزون در جهان است و از طرفی خاک رس معمولا نیازمند بهسازی جهت استفاده در پروژه‌های عمرانی می‌باشد. در تحقیق حاضر اصلاح پارامترهای مقاومتی خاک‌ رس، توسط ژئوپلیمر ساخته شده با پایه پودر شیشه بازیافتی (RGP) مورد مطالعه قرار گرفت. برای این منظور آزمایش‌های مقاومت تک محوری (UCS) و نسبت باربری کالیفرنیایی (CBR) به روی نمونه‌های اصلاح شده انجام شد. زمان عمل‌آوری، درصد وزنی استفاده RGP و غلظت ماده فعال کننده (M) از جمله متغیرهای مورد بررسی در پژوهش بودند. به منظور مقایسه، آزمایش‌ها بروی نمونه‌های اصلاح شده با 10 درصد سیمان پرتلند نیز انجام گردید. نتایج افزایش ژئوپلیمر به نمونه‌های خاک نشان داد که میزان استفاده بهینه از RGP مقدار 9 درصد است. همچنین به غیر از نمونه‌های 0day در آزمایش CBR، سایر نمونه‌های UCS و CBR دارای مقدار بهینه غلظت ماده فعال کننده (NAOH) بودند که نشان دهنده تاثیر شرایط عمل‌آوری بر رفتار خاک اصلاح شده است. بررسی تصاویر عکس برداری الکترونی روبشی (SEM) حاکی از تاثیر روش اصلاحی بر توده خاک بود. مقایسه تحلیلی آزمایش‌های UCS و CBR بیانگر رابطه ریاضی میان نتایج آزمایش‌های UCS و CBR-7day با همبستگی نسبی خوب بود که با توجه به شرایط نگهداری یکسان نمونه‌ها در 7 روز اول قابل انتظار بود. همبستگی اندکی در نتایج آزمایش‌های UCS و CBR-0day مشاهده شد که علت آن تفاوت شرایط عمل‌آوری دو آزمایش در 7 روز اول بود.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4537_26310c700ffd1b5095454f336ae96648.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 54 5 2022 07 23 Optimal Design of Storm Sewer Network Based on Risk Analysis by Combining Genetic Algorithm and SWMM Model طراحی بهینه شبکه دفع آب‌های سطحی بر پایه تحلیل ریسک با تلفیق الگوریتم ژنتیک و مدل SWMM 1903 1924 4472 10.22060/ceej.2021.19990.7308 FA سونیا صادقی دانشجوی دکترا سازه های آبی دانشگاه تربیت مدرس تهران ایران جمال محمدولی سامانی هیات علمی دانشگاه تربیت مدرس حسین محمد ولی سامانی استاد گروه مهندسی عمران، دانشگاه شهید چمران اهواز Journal Article 2021 05 03 The design of an urban storm sewer network is a costly task. Therefore, the design should be done so that the total cost becomes minimal. This requires modeling the problem in an optimization form. Floods are stochastic. Designing such a system is associated with risk. Thus, a project is optimal when both design costs and potential future risks are incorporated. This means that the selection of rainfall-runoff return period has to be based on risk analysis. SWMM software was used to handle hydraulic network simulation and the Network optimization was performed using a genetic algorithm in which the decision variables were the diameter and slope of the pipes. To calculate the cost of run-off damage, relationships for land uses, infrastructure and traffic were provided. The accuracy of the simulation-optimization model seeking the optimal design of the storm sewer network was approved by a benchmark network evaluation. The developed model was implemented in a region of Tehran city to determine the optimal design return period with a risk analysis approach. The results showed that the 10-year return period with is the optimal return period with an annual damage risk cost of 508.68 billion rials, an annual design cost of 943.78 billion rials and a total cost of 1452.45 billion rials. Therefore, the developed method in which the genetic algorithm and SWMM model are combined in addition to the risk-based design approach is an effective tool for the optimal design of storm sewer networks. طراحی شبکه دفع آب های سطحی کاری پرهزینه است؛ بنابراین طراحی باید به نحوی انجام شود که هزینه آن حداقل گردد. این عمل نیازمند مدل‌سازی در قالب یک مسئله بهینه‌سازی است. طراحی سیستم مرتبط با سیلاب، با ریسک همراه است و لذا طرحی بهینه است که هر دو جنبه هزینه اجرا و خسارت احتمالی در آینده را مدنظر قرار دهد. انتخاب دوره بازگشت بارش-رواناب در این مقاله بر اساس تحلیل ریسک صورت گرفته است. در این روش دوره بازگشتی انتخاب میشود که در آن مجموع هزینه های طرح و ریسک خسارت حداقل است. نرم‌افزار SWMM برای شبیه‌سازی هیدرولوژیکی-هیدرولیکی شبکه استفاده گردید. بهینه‌سازی شبکه با استفاده از الگوریتم ژنتیک انجام شد. متغیرهای تصمیم گیری شامل قطر و شیب لوله‌ها است. به‌ منظور محاسبه هزینه خسارت ناشی از رواناب روابطی برای کاربری‌ها، زیرساخت‌ها، فضای سبز و ترافیک ارائه شد. صحت و دقت مدل شبیه‌سازی – بهینه‌سازی برای طراحی بهینه شبکه دفع آب های سطحی، با ارزیابی آن در شبکه محک تأیید گردید. اجرای مدل مذکور در یکی از نواحی شهر تهران برای تعیین دوره بازگشت بهینه طراحی با رویکرد تحلیل ریسک انجام شد. نتایج نشان داد که دوره بازگشت بهینه که در آن مجموع هزینههای طراحی و هزینه ریسک خسارت حداقل باشد، دوره بازگشت 10 ساله با هزینه ریسک خسارت سالانه 508/68 میلیارد ریال، هزینه طراحی سالانه 943/78 میلیارد ریال و هزینه کل 1452/45 میلیارد ریال است؛ بنابراین تلفیق الگوریتم ژنتیک و مدل SWMM و با در نظر گرفتن رویکرد طراحی مبتنی بر ریسک، مجموعه ای کارآمد است که قادر به طراحی بهینه شبکه دفع آب های سطحی است.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4472_103303dd56a731e377d01f6a37badae3.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 54 5 2022 07 23 Numerical study of block shear limit state in welded gusset plates مطالعه عددی حالت حدی برش قالبی در صفحات گاست با اتصال جوشی 1925 1940 4564 10.22060/ceej.2021.19991.7309 FA مجید قادری گرکانی دانشکده مهندسی عمران. دانشگاه صنعتی شریف 0000-0002-2462-2598 شروین ملکی دانشکده عمران-صنعتی شریف Journal Article 2021 05 03 The block shear failure is a common limit state that governs the base metal strength in welded connections. The framework for block shear strength prediction adopted by current design specifications is originally based on research results on bolted joints. Also, in the past few studies conducted on welded connections, the mechanical properties of the steel used are distinct from the commonly applied steel in Iran. In this paper, first, a nonlinear finite element model with ductile damage capability was developed and validated against available test results on welded gusset plate connections. Then, a parametric study was performed on connection length, connection width, welding configuration, and gusset plate thickness, in which, the strain and stress distribution, as well as the block shear rupture path, were investigated. The results showed that the mechanics of block shear failure in welded connections is different from bolted ones for reasons like stress triaxiality development in tensile failure plane due to the existence of additional constraint against necking of base metal fibers adjacent to the weld. Evaluation of existing block shear strength equations revealed that the AISC block shear design equations provide so conservative capacities, on average 36%, for welded connections. Accordingly, a new block shear strength equation was developed, such that, the predicted nominal block shear strengths are, on average about 5% on the conservative side; however, using the LRFD load and resistance factors in the design along with this equation, the safety needed for this limit state is ensured. پدیده‌ی برش قالبی یک حالت حدی رایج حاکم بر مقاومت فلز پایه در اتصالات جوشی است. مطالعات اندکی پیرامون این حالت حدی در اتصالات جوشی انجام شده، ضمن اینکه چارچوب آیین‌نامه‌های فعلی‌ جهت محاسبه مقاومت برش قالبی نیز اساسا برای اتصالات پیچی ارائه شده است. در مطالعات معدود انجام شده در این خصوص نیز، مشخصات مکانیکی فولاد مورد استفاده با فولاد رایج در ایران تفاوت داشته، ضمن اینکه مطالعه تحلیلی و عددی جامعی نیز صورت نگرفته است. در این پژوهش، ابتدا مدل عددی با استفاده از روش اجزا محدود و بهره‌گیری از مدل‌سازی «خرابی برای فلزات شکل‌پذیر» ساخته شده، سپس، فرضیات روش مدل‌سازی با مقایسه نتایج عددی و داده آزمایشگاهی موجود مورد صحت‌سنجی قرار گرفته است. در ادامه نمونه‌هایی از اتصال جوشی صفحه گاست مورد مطالعه قرار گرفته و توزیع کرنش و تنش و همچنین مسیر پارگی برش قالبی در آن‌ها بررسی شد. نتایج نشان داد که مکانیزم خرابی برش قالبی در اتصالات جوشی متفاوت با اتصالات پیچی می‌باشد؛ که وجود قید اضافی در برابر فرآیند باریک شدگی فلز پایه در مجاورت فلز جوش از عوامل اصلی این تفاوت می‌باشد. مطالعه قیاسی بین مقاومت اسمی پیش‌بینی شده توسط معادله AISC و ظرفیت‌های به دست آمده از تحلیل عددی نشان داد که این معادله به طور میانگین 36% محافظه‌کارانه است. بر این اساس، معادله جدیدی ارائه شد که مقاومت اسمی محاسبه شده توسط آن کمتر از 5% محافظه کارانه بوده، ضمن اینکه ضرایب افزایش بار و کاهش مقاومت نیز قابلیت اطمینان مورد نیاز در طراحی را ایجاد خواهد نمود.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4564_75429d136f65d2d6168b9b6c5f6ec951.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 54 5 2022 07 23 Seismic performance assessment of special concentrically mega braced frames with different spans ratio ارزیابی عملکرد لرزه‌ای قاب‌های مهاربندی همگرای ویژه بزرگ مقیاس با نسبت دهانه‌های متفاوت 1941 1964 4552 10.22060/ceej.2021.20007.7313 FA علی شادپور گروه عمران- دانشکده مهندسی- دانشگاه زنجان سید اصغر ارجمندی گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران Journal Article 2021 05 06 Special concentrically braced frames achieve good seismic performance in the earthquake, these frames maintain the stability of the structure with linear behavior in weak to moderate earthquakes and with nonlinear behavior in extreme earthquakes. The design of structures is often based on linear analysis, so it is necessary to study the performance of mega-braced frames with different spans ratio by nonlinear analysis. In this study, the seismic performance of special concentrically mega-braced frames with different spans ratio is investigated. For this purpose, eight configurations of four and eight-story structures with special concentrically braced frame were designed in three dimensions, with conventional X and mega brace configurations with different spans ratio, then a braced frame of them was modeled in OpenSees in two dimensions, taking into account the second-order effects of the removed gravitational section, through a leaning column. Finally, in order to investigate the seismic performance of structures and perform incremental dynamic analysis, 14 far-field earthquakes were selected according to the characteristics of the construction site. Evaluation of analysis results according to NIST GCR 10-917-8 report and Hazus Technical Manual in maximum inter-story drift ratio, comparison of fragility curves and comparison of period and weight of structures indicates that in special concentrically mega braced frames, if the spans are equal, mega braces have a suitable and economic performance, and if the ratio of spans is different, the use of mega braces has a better performance than conventional X braces and is much more economical. For example, in eight-story structures with a span ratio of 1.5, the weight of the structure with the mega-brace is about 20% less than the similar structure with a conventional X brace. Also, the main period of frames with conventional X braces is about 20 to 30% longer than structures with mega braces, which indicates the higher stiffness of mega braces. در این پژوهش عملکرد لرزه‌ای قاب‌های دارای مهاربند همگرای ویژه بزرگ مقیاس با نسبت دهانه‌های متفاوت مورد بررسی قرار می‌گیرد؛ برای این‌ منظور هشت سازه چهار و هشت طبقه با قاب مهاربندی همگرای ویژه به ‌شکل محیطی و با پیکربندی ضربدری متعارف و ضربدری بزرگ مقیاس با نسبت دهانه‌های متفاوت، به ‌صورت سه ‌بعدی طراحی شدند، سپس یک قاب مهاربندی از آن‌ها به ‌شکل دو بعدی با در نظر گرفتن آثار مرتبه دوم بخش ثقلی حذف شده از طریق ستون متکی، در OpenSees مدل‌سازی شد. نهایتا به‌ منظور بررسی عملکرد لرزه‌ای سازه‌ها و انجام تحلیل دینامیکی فزاینده، 14 شتاب‌نگاشت حوزه دور از گسل با توجه به ویژگی‌های محل احداث بنا انتخاب شدند. بررسی نتایج تحلیل‌ها با توجه به گزارش NIST GCR 10-917-8 و دستورالعمل Hazus در شاخص حداکثر دریفت بین طبقات، مقایسه منحنی‌های شکنندگی و مقایسه پریود و وزن سازه‌ها، بیانگر این است که در قاب‌های مهاربندی همگرای ویژه در صورت مساوی بودن نسبت دهانه‌ها، مهاربند ضربدری بزرگ مقیاس عملکرد مناسب و صرفه اقتصادی دارد و در صورت متفاوت بودن نسبت دهانه‌ها، استفاده از مهاربند ضربدری بزرگ مقیاس عملکرد مناسب‌تری از مهاربند ضربدری متعارف داشته و از نظر اقتصادی هم بسیار به ‌صرفه‌تر است؛ برای نمونه در سازه‌های هشت طبقه و در نسبت دهانه 1/5 وزن نمونه دارای مهاربند ضربدری بزرگ مقیاس، حدود 20 درصد کمتر از سازه مشابه با مهاربند ضربدری متعارف است. همچنین زمان تناوب قاب‌های با مهاربند ضربدری متعارف حدود 20 تا 30 درصد از سازه‌های با مهاربند بزرگ مقیاس بیشتر است که بیانگر سختی بسیار زیاد مهاربندهای بزرگ مقیاس می‌باشد.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4552_f8905bd3df64ace64a68e154ba72f24c.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 54 5 2022 07 23 Detection of two simultaneous leakages in water distribution network using hybrid feedforward artificial neural networks یافتن محل دو نشت همزمان در شبکه توزیع آب با استفاده از شبکه‌های عصبی مصنوعی پیش خور ترکیبی 1965 1982 4534 10.22060/ceej.2021.20017.7316 FA حمیده فلاحی دانشجوی دکتری، گروه مهندسی عمران، واحد رودهن، دانشگاه آزاد اسلامی، رودهن، ایران 0000-0001-6317-8162 محمدرضا جلیلی قاضی زاده دانشیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده آب و محیط زیست، دانشگاه شهیدبهشتی، تهران، ایران بابک امین نژاد استادیار گروه مهندسی عمران ، واحد رودهن ، دانشگاه آزاد اسلامی ، رودهن ، ایران. جعفر یزدی استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده آب و محیط زیست، دانشگاه شهیدبهشتی، تهران، ایران Journal Article 2021 05 08 Leakage is one of the main challenges in the operation of water distribution networks. In the present study, leakage is detected using Feedforward Artificial Neural Networks (ANNs). For this purpose, two scenarios are considered for training the ANNs. In the first scenario, two simultaneous leakages with equal values, and in the second scenario, two simultaneous unequal leakages are applied to each pair-node of a network. The training data are analyzed by EPANET2.0 hydraulic simulation software linked with the MATLAB programming language. In both scenarios, first, ANNs are trained using flow rates of total pipes number. Then, sensitivity analysis is performed by Hybrid ANNs for the flow rates of different percent of pipes numbers. The results of the proposed Hybrid ANNs indicate that in the first scenario, by having the flow rates of 10% of the total pipes, the locations of two simultaneous leakages are successfully determined. However, for the second scenario, while the difference between the two leakages is less than 80% of the maximum leakage (up to ratio value of 10 and 90 % leakages), by having 10% of the total pipes flow rates, the locations of the two leakages are still successfully determined. However, for larger differences, only the location of the bigger leak could be detected. Despite the complexities of the second scenario, the proposed ANNs could successfully detect the location of the bigger leakage. نشت یکی از چالش‌های اساسی در بهره‌برداری از شبکه‌های توزیع آب است. در این پژوهش با استفاده از شبکه‌‎های عصبی مصنوعی پیش‎خور (Feedforward) به تعیین محل نشتها در شبکه‌های توزیع آب پرداخته شده است. برای این منظور، دو سناریو در آموزش شبکه‌های عصبی در نظر گرفته شده است. در سناریو اول دو نشت همزمان با مقادیر برابر و در سناریو دوم دو نشت همزمان اما با مقادیر نابرابر در هر یک از دو گره شبکه قرار داده‎ شده است. داده‌های آموزش با استفاده از نرم‌افزار شبیه‌ساز هیدرولیکی EPANET2.0 در محیط MATLAB به دست ‎آمده است. در هر یک از دو سناریو، ابتدا شبکه‌های عصبی با استفاده از مقدار دبی کل لوله‌ها آموزش می‌بینند. سپس تحلیل حساسیت توسط شبکه‌های عصبی مصنوعی ترکیبی به ازای مقدار دبی درصدهای مختلف لوله‌ها انجام می‌شود. نتایج شبکه‌های عصبی ترکیبی پیشنهادی نشان می‌دهد که در سناریو اول با داشتن دبی 10% لوله‌ها موقعیت دو نشت همزمان با موفقیت قابل تعیین است. در سناریو دوم، مادامی که اختلاف مقدار دو نشت کمتر از 80% نشت بیشینه است (تا نسبت‌های 10 و 90 درصد) با داشتن دبی 10% لوله‌ها، موقعیت هر دو نشت با موفقیت تعیین می‌گردد. اما برای اختلاف‌های بیشتر، فقط محل نشت بزرگ‌تر قابل تعیین است. علی‌رغم پیچیدگی‌های سناریوی دوم، شبکه‌های عصبی پیشنهادی نشت‌های بزرگ‌تر را با موفقیت تشخیص می‌دهند.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4534_72cad9e1f9ae79872b8d6ac34fc2851c.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 54 5 2022 07 23 Evaluation of the seismic behavior of SAC steel frame buildings retrofitted with viscous dampers affected by far and near fault earthquakes ارزیابی رفتار لرزه‌ای ساختمان‌های قاب فولادی SAC مقاوم‌‌سازی شده با میراگرهای ویسکوز تحت تاثیر زلزله‌های گسل دور و نزدیک 1983 2004 4511 10.22060/ceej.2021.20042.7324 FA سعید قشلاقی فارغ التحصیل / پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله مازیار فهیمی فرزام گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران فریبرز ناطقی الهی هئیت علمی / پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله Journal Article 2021 05 13 Researchers have recently considered ways to increase the strength of and damping of the structures against earthquake loads so as to reduce maintenance and maintenance costs while enhancing safety. These solutions include the combination of steel frames with viscous dampers as the most vital part. Additionally, one of the most powerful tools in passive control is viscous dampers, which absorb earthquake energy and reduce the structure's response to earthquakes. Therefore, we have undertaken this study to investigate the response of standard SAC frames, built-in three, nine, and twenty floors, by applying this structural system to seismic loadings. The issue was first investigated using the Abaqus software package's numerical model of the viscous damper. Then, the effect of applying acceleration of faults of far and near-field Imperial Vali, Lomaprita, and Northridge earthquakes on the behavior of this structural system is evaluated separately. The results include floor drift, load-carrying capacity (as maximum base shear), and energy absorption of the structure (in two External working modes and strain energy) are discussed. Applied viscous dampers resulted in an average 200% decrease in drift, a 30% increase in load-carrying capacity, and a 35% increase in energy absorption in SAC standard steel structures after the application of these dampers. اخیراً به کارگیری راهکارهای افزایش مقاومت و میراییِ سازه ها در برابر بارهای لرزه ای، با هدف افزایش ایمنی در برابر کاهش هزینه اجرا و نگهداری، مورد توجه محققین قرار گرفته است. از جمله مهمترینِ این راهکارها می توان به ترکیب قاب های فولادی به همراه میراگرهای ویسکوز اشاره نمود. همچنین در زمینه کنترل غیرفعال سازه‌ها، یکی از توانمندترین ابزارها، میراگرهای ویسکوز می‌باشند که در جهت جذب انرژی زلزله و اتلاف آن جهت کاهش پاسخ سازه مورد استفاده قرار می‌گیرند. لذا هدفِ این پژوهش تحلیل اثر این سیستم سازهای بر پاسخ قاب های معیار SAC که در 3، 9 و 20 طبقه احداث شدهاند، در مقابله با بارهای لرزه ای می باشد. برای بررسی این موضوع در این مطالعه ابتدا مدل عددی میراگر ویسکوز با استفاده از نرمافزار آباکوس ایجاد شده است. در ادامه، اثر اعمال شتاب گسل دور و نزدیک زلزله های امپریالولی، لوماپریتا و نورثریج بر رفتار این سیستم سازهای به طور جداگانه ارزیابی شده و نتایج شامل دریفت طبقات، ظرفیت باربری (به صورت برش پایه بیشینه) و جذب انرژی سازه (در دو حالت کار خارجی و انرژی کرنشی) مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. نتایج به طور میانگین برای سه سازه مورد بحث، بیانگر کاهش 200 درصدیِ دریفت، افزایش 30 درصدی ظرفیت باربری و افزایش 35 درصدی جذب انرژی سازه های فولادی معیار SAC پس از اعمال میراگر ویسکوز بوده است.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4511_475fbefa9ebfba9233364533aafd02a3.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 54 5 2022 07 23 Evaluation of the behavior factor of vertically irregular moment resisting reinforced concrete frames considering the influence of masonry infill walls ارزیابی ضریب رفتار قاب‌های خمشی بتن مسلح نامنظم در ارتفاع با در نظر گرفتن اثر میانقاب بنایی 2005 2030 4477 10.22060/ceej.2021.20089.7340 FA عباس مرادی گروه عمران، موسسه آموزش عالی غیرانتفاعی جهاد دانشگاهی کرمانشاه، مهدی ایزدپناه گروه عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه صنعتی کرمانشاه، کرمانشاه، ایران 0000-0002-3208-8321 Journal Article 2021 05 25 Although infill panels are considered as non-structural elements in the analysis and design process of building frames, these members may significantly affect the seismic performance of the frames. Nowadays, the tendency to design and construct irregular buildings has increased. Behavior factor (BF) plays an important role in the seismic design of buildings. Seismic codes usually present the same BF for the regular and irregular lateral load-carrying systems. In this investigation, the influence of masonry infill walls on the behavior factor of the vertically irregular moment resisting reinforced concrete frames was evaluated. To do so, 3-, 6-, 9- and 12-story moment resisting reinforced concrete frames with various types of vertical irregularities were considered. These frames were assessed with/without considering the influence of infill walls. The capacity curves of the frames were derived using incremental dynamic analysis using 14 acceleration ground motions and then the BFs were achieved. Outcomes demonstrated that infilled frames present higher BFs and more efficient performance in lateral load-carrying rather than bare frames. For the regular frames, considering infill walls effects increased the behavior factor between 18 to 25%. For the irregular frames, due to considering the influence of infill walls, the highest and lowest enhancements of BFs were 3 to 25% (for 3-story frames), 13 to 25% (for 6-story frames), 18 to 25% (for 9-story frames) and 14 to 22% (for 12-story frames). Furthermore, comparing the BFs of regular and irregular frames indicated that vertical irregularity made 14 to 32% reduction in the BF of considered moment resisting reinforced concrete frames. Eventually, two approximate relations were developed to acquire the behavior factors of bare- and infilled- vertically irregular moment resisting reinforced concrete frames. Comparing the behavior factors achieved using the developed approximate relations and an analytical method for three new irregular frames showed that the error of the proposed relations was lower than 7%. اگر چه در تحلیل و طراحی قاب های ساختمانی، معمولاً از اثر میانقاب ها چشم‌پوشی می‌شود و این عناصر به عنوان اجزا غیرسازه ای در نظر گرفته می شوند، میانقاب ها می تواند رفتار لرزه ای قاب‌های ساختمانی را تحت تاثیر قرار دهند. امروزه طراحی و ساخت سازه های نامنظم در حال افزایش است. نظر به اهمیت ضریب رفتار، در طراحی ساختمان ها و عدم تفکیک این ضریب برای قاب های ساختمانی منظم و نامنظم در استانداردهای لرزهای، در این پژوهش، به بررسی اثر میانقاب بنایی روی ضریب رفتار قاب های خمشی بتن مسلح نامنظم در ارتفاع پرداخته شد. بدین منظور، قاب‌های 9،6،3 و12 طبقه با انواع متفاوتی از نامنظمی در ارتفاع در نظر گرفته شدند. این قاب ها یک بار بدون میانقاب و بار دیگر با پوشش تمام دهانه‌ها با میانقاب های بنایی مدلسازی شدند و با استفاده از تحلیل دینامیکی افزایشی (IDA) تحت اثر 14رکورد زلزله، منحنی ظرفیت آن‌ها استخراج شد و سپس ضریب رفتار این قاب ها، محاسبه گردید. نتایج نشان داد که قاب‌های دارای میانقاب، ضریب رفتار بزرگ‌تر و عملکرد مطلوبتری در تحمل بار جانبی، نسبت به قاب های بدون میانقاب ارائه می کنند. در مورد قاب‌های منظم در نظر گرفته شده، لحاظ نمودن اثر میانقاب، بین 18 تا 25 درصد سبب افزایش ضریب رفتار شده است. در مورد قاب های نامنظم در نظر گرفته شده، کمترین و بیشترین درصد افزایش ضریب رفتار به دلیل در نظر گرفتن اثر میانقاب، برابر 3 و 25 درصد (قاب های سه طبقه)، 13 و 25 درصد (قاب های شش طبقه)، 18 و 25 درصد (قاب های نه طبقه) و 14 و 22 درصد (قاب های دوازده طبقه) می باشند. همچنین مقایسه ی ضریب رفتار قاب های منظم و نامنظم نشان می دهد که نامنظمی در ارتفاع سبب کاهش بین 14 تا 32 درصدی ضریب رفتار قاب های خمشی بتن مسلح می گردد. در ادامه، دو رابطه ی تقریبی برای محاسبه ی ضریب رفتار قاب‌های خمشی بتن مسلح با در نظر گرفتن اثر میانقاب و بدون لحاظ نمودن میانقاب ارائه گردید. مقایسه ضریب رفتارهای استخراج شده با استفاده از روابط پیشنهادی با مقادیر تحلیلی برای سه قاب نامنظم جدید، نشان می دهد که روابط ارائه شده دارای خطای کمتر از 7 درصد می باشند.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4477_d03a857a23b5285736c4d55e0bb067c8.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 54 5 2022 07 23 Implementation of an Elastoplastic–Viscoplastic Constitutive Model of Soil in ABAQUS Code and Its Validation on Laboratory Paths نصب یک مدل رفتاری الاستوپلاستیک – ویسکوپلاستیک خاک در کد ABAQUS و اعتبارسنجی آن بر اساس نتایج آزمایشگاهی 2031 2050 4536 10.22060/ceej.2021.20253.7382 FA سید محمد هاشم بطهائیان دانشگاه بوعلی سینا/همدان/ایران محمد ملکی دانشگاه بوعلی سینا Journal Article 2021 07 09 Many attempts have been made to model the mechanical behavior of soil materials. The assumption that predicting soil plastic behavior in some engineering problems doesn’t present a significant relation with construction time has led to the neglect of the time effect in many constitutive models in geotechnical engineering. However, damage due to settlement or instability of excavations and many other such problems are caused by the time-dependent plasticity behavior of soil. Also, in some phenomena such as explosions, earthquakes, or consolidation, the issue of time is inherently raised. Therefore, it is important to install a time-dependent constitutive model in finite element codes that can properly predict the time-dependent behavior of structures in geotechnical engineering. In this study, an elastoplastic-viscoplastic constitutive model via UMAT subroutine was implemented in the ABAQUS finite element code. By considering the nonlinear elastoplastic-viscoplastic behavior with mixed (kinematic and isotropic) hardening mechanisms, this model removes most of the limitations of the constitutive models already installed in the ABAQUS code. The results of validation under laboratory paths such as creep, relaxation and rate effect indicate the high capacity and capability of the model in predicting the time-dependent behavior of soil. تاکنون تلاش های زیادی برای مدل‌سازی رفتار مکانیکی مصالح خاکی انجام شده است. فرض آن که پیش بینی رفتار خمیری خاک در برخی از مسائل مهندسی ارتباط زیادی با زمان ساخت ندارد باعث مغفول ماندن بعد زمان در بسیاری از مدل های رفتاری در ژئوتکنیک شده است. این در حالی است که خرابی های ناشی از نشست و یا ناپایداری گودبرداری ها و بسیاری مسائل دیگر از این دست به دلیل رفتار خمیری تابع زمان در خاک ها ایجاد می شود. همچنین در برخی پدیده ها همانند انفجار، زلزله و یا تحکیم مسئله زمان به شکل ذاتی مطرح است. از این رو نصب مدل رفتاری تابع زمان در کدهای اجزاء محدود که بتواند رفتار تابع زمان سازه ها در مهندسی ژئوتکنیک را به طور مناسبی پیش بینی نماید دارای اهمیت زیادی است. در این پژوهش یک مدل رفتاری الاستوپلاستیک – ویسکوپلاستیک از طریق سابروتین UMAT در کد اجزا محدود ABAQUS نصب شده است. این مدل با در نظر گرفتن رفتار غیر خطی الاستوپلاستیک – ویسکوپلاستیک از طریق مکانیزمهای سخت شوندگی سینماتیک و همسان بخش عمدهای از محدودیت های مدل های رفتاری که تاکنون در کد ABAQUS نصب شده اند را مرتفع می سازد. نتایج حاصل از اعتبارسنجی تحت مسیرهای آزمایشگاهی مانند خزش، آسایش تنش و اثر نرخ حاکی از ظرفیت و قابلیت بالای مدل در پیش بینی رفتار تابع زمان خاک ها است.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4536_cfbc6c5cfb8a3e10fab12aa3512153df.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 54 5 2022 07 23 Assessment and development of optical technology for continuous suspended sediment measurement in aquatic environments توسعه و ارزیابی فناوری اندازه‌گیری غلظت رسوبات معلق در محیط‌های آبی به روش اندازه-گیری نوری 2051 2064 4566 10.22060/ceej.2021.20356.7402 FA فاطمه برزگری بنادکوکی دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران َشروین فقیهی راد پژوهشکده مهندسی هیدرولیک و محیط های آبی، موسسه تحقیقات آب، وزارت نیرو، تهران، ایران محمدتقی دستورانی دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران Journal Article 2021 08 02 The monitoring of fluvial suspended sediment transport plays an important role in the assessment of morphological processes, river behavior, identifying erosion and sediment loss zones and better watershed management. In order to eliminate information deficiencies and achieve a suitable database for suspended load, it is necessary to equip hydrometric stations with instruments for continuous and indirect monitoring of suspended sediment. The aim of this research is to construct and validate an optical sensor with a multi-beam ratio technology and artificial intelligence-based modeling (MLP & SVR) for suspended sediment measuring. After the implementation of the new technology, the performance of the device was evaluated in two stages, including calibration and validation. To attain this, various experimental tests were carried out in the hydraulic laboratory of the Water Research Institute of the Ministry of Energy. Reference turbidity meter and total suspended solids (TSS) were used to test the performance of the OBS technology. In the calibration stage, 70% of TSS data were used and the remaining 30% of data were used to validate optical technology. The plotted calibration curves show a very good correlation between the optical voltage recorded by the sensors and the suspended sediment concentration. Also, SVR & MLP models were employed to improve the results of suspended load prediction. The performance of the optical device and also optical device with intelligence models were evaluated through four statistical indices, namely, Mean Absolute Percentage Error (MAPE), Root mean square Error (RMSE), Nash–Sutcliffe coefficient (NSE), correlation coefficient (R) and coefficient of determination (R2). The results of this stage showed that the intelligence modeling could result in improvements in suspended load reported by optical technology. The best improvements were obtained by MLP-optical technology. The results showed that values of validation indicators for MLP model are equal to 0.023, 7.608, 0.99, 0.99 and 0.99, respectively, which indicates the proper performance of the technology. پایش رسوبات معلق نقش مهمی در شناخت رفتار رودخانه، شناسایی کانون ‎های فرسایش و رسوب و مدیریت بهتر اراضی آبخیزها ایفا می‌کند. در حال حاضر به دلیل هزینه‎ های بالای پایش مستمر رسوبات معلق، برنامه ریزی و مدلسازی جهت مهار فرسایش با چالش‌های جدی روبروست. هدف از این پژوهش، توسعه فناوری و ارزیابی دستگاه بازتاب نوری اندازه گیر رسوب معلق با سامانه توام چند منبع نوری همراه با مدل‎ سازی هوش مصنوعی می باشد. دستگاه مذکور پس از ساخت، طی مراحل مختلف آزمایشی در آزمایشگاه هیدرولیک موسسه تحقیقات آب وزارت نیرو مورد بررسی قرار گرفت. بررسی عملکرد دستگاه طی دو مرحله واسنجی و صحت ‎سنجی انجام شد. در فرایند بررسی، تعداد 40 نمونه رسوب تولید و نمونه برداری شد که 70% آن‎ها برای آموزش دستگاه و 30% باقی‌مانده داده ها جهت صحت سنجی استفاده شد. از کدورت‎ سنج مرجع و نمونه‎ برداری دستی جهت آزمون درستی عملکرد دستگاه استفاده گردید. منحنی‎ های ترسیم شده، بیان‎گر همبستگی بسیار خوب بین عدد نوری ثبت شده توسط دستگاه و غلظت رسوب معلق می‎ باشد. به منظور ارتقاء نتایج پیش بینی دستگاه، از روش هوشمند مبتنی بر آمار رگرسیون ماشین بردار (SVR) و همچنین شبکه عصبی پرسپترون چند لایه (MLP) استفاده گردید. در نهایت نتایج حاصله توسط شاخص های میانگین خطای مطلق (MAPE)، مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، ضریب ناش ساتکلیف(NSE) ، ضریب همبستگی (R)و ضریب تبیین (R2)مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد استفاده از مدل MLP در مقایسه با نتایج حاصل از دستگاه بدون اعمال هوش مصنوعی و نیز در مقایسه با مدل SVR در بهبود نتایج پیش بینی رسوب معلق دارد. مقادیر شاخص های ارزیابی برای مدل MLP به ترتیب برابر با 0/023، 7/608، 0/997، 0/999 و 0/999 می باشد.

https://ceej.aut.ac.ir/article_4566_861637a425ef06e6d539aaaff113d1d5.pdf