دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 55 2 2023 04 21 Control of Offshore Jacket Platform under Wave Loads Using Self-Powered Semi-Active Tuned Mass Damper کنترل ارتعاشات سکوی نفتی فراساحلی تحت اثر بارهای دینامیکی امواج دریا با استفاده از میراگر جرمی نیمه‌فعال خود توان 247 264 5019 10.22060/ceej.2022.21295.7707 FA مازیار فهیمی فرزام دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران بابک علی‌نژاد دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران رسول معروفی آذر دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران معتصم موسویان صفاخانه دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران Journal Article 2022 05 18 Offshore jacket platforms play an important role in the oil and energy industry, so controlling the vibrations of these structures and increasing their useful life is of great interest. In this study, the dynamic response of an offshore jacket platform has been investigated under the effect of wave load with a return period of 100 years. To reduce the dynamic response of the platform deck, a self-powered semi-active mass damper (SP-SATMD) was used and its mass ratio was set to 3% by default. The magneto-rheological damper (MR) energy in the semi-active tuned mass damper is supplied by the vibration of the tuned mass damper (TMD) through an energy harvesting system. This system includes DC direct current generator, rack, and pinion. The rack and pinion convert the linear motion of the TMD into an angular motion and apply it to a DC generator to generate the required electrical energy. The energy harvesting system can also act as an electromagnetic damper (EM) and a proportional control algorithm in determining the damping of the magneto-rheological damper. The results show that the maximum displacement and absolute acceleration of the deck of the controlled platform with a semi-active control strategy decreased by 15 and 16.24%, respectively, compared to the uncontrolled structure. سکوهای نفتی فراساحلی نقش مهمی در صنعت استخراج نفت و انرژی دارند، به همین دلیل کنترل ارتعاشات این سازه‌ها و افزایش طول عمر مفید آن‌ها از اهمیت فراوانی برخوردار است. در این مطالعه پاسخ دینامیکی سکوی نفتی فراساحلی تحت اثر بار موج با دوره بازگشت 100 ساله بررسی شده است. برای کاهش پاسخ دینامیکی عرشه سکوی نفتی، میراگر جرمی تنظیم شونده نیمه‌فعال خود توان (SP-SATMD[1]) استفاده گردیده و نسبت جرمی آن به صورت پیش فرض 3 درصد در نظر گرفته شده است. انرژی میراگر سیال مغناطیسی (MR[2]) موجود در میراگر جرمی تنظیم شونده نیمه‌فعال از ارتعاش میراگر جرمی و از طریق یک سیستم استحصال انرژی تامین می‌شود. این سیستم شامل ژنراتور جریان مستقیم DC[3]، رک[4] و پینیون[5] است. رک و پینیون حرکت خطی میراگر جرمی را به حرکت زاویه‌ای تبدیل کرده و آن را برای تولید انرژی الکتریکی به ژنراتور DC اعمال می‌کنند. همچنین خود سیستم استحصال انرژی می‌تواند به عنوان یک میراگر الکترومغناطیس (EM[6]) و الگوریتم کنترلی تناسبی در تعیین میرایی سیال مغناطیسی عمل کند. نتایج بیانگر این است که حداکثر جابه‌جایی و شتاب عرشه سکوی نفتی در حالت کنترل نیمه‌فعال خود توان به ترتیب 15 و 24/16 درصد نسبت به حالت کنترل نشده کاهش یافته است.

https://ceej.aut.ac.ir/article_5019_53fdae58e861476b182b0cd6beade809.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 55 2 2023 04 21 Optimization of the Clay Core of Earth Dams with Regression Method بهینه‌سازی هسته رسی سدهای خاکی با استفاده از روش رگرسیونی 265 278 5021 10.22060/ceej.2022.21205.7651 FA مصطفی زال نژاد دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران سید شهاب امامزاده دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران Journal Article 2022 03 11 In the optimal design for the core cross-section of an earth dam, the type of material, its dimensions, and its shape are very important. So with the least volume of materials, it has the greatest effect in reducing the amount of seepage from the dam body and maintaining its stability. The purpose of this research is to develop a model for optimizing the core geometry of Hajilerchai dam near Tabriz City based on the integration of the equations obtained from the simulation of seepage, hydraulic gradient, and stability reliability factor with the Simplex algorithm. In this study, two objective functions were considered, one is the volume of soil material per unit length of the dam and the other is the seepage rate from the dam body. Then, by defining 50 different sections of the core of the earth dam and using the results of numerical analysis of seepage regression relationships, stability coefficient and hydraulic gradient were obtained. To validate the regression relationships, the values of stability coefficient, hydraulic gradient, and seepage obtained from the optimal core model were compared with the results obtained from GeoStudio software models in three sections. This comparison showed a high correlation of about 99%. The results of the model developed to determine the optimal dimensions of the earth dam core were compared with the actual dimensions of the Hajilerchai dam which indicated a reduction in the volume of materials required for the construction of the dam core by about 12%, which also provides the necessary stability. در طراحی بهینه هسته سدهای خاکی، نوع مصالح، ابعاد و شکل آن از اهمیت زیادی برخوردار است. به ‌طوری ‌که با کمترین حجم مصالح بیشترین تأثیر را در کاهش میزان تراوش از بدنه سد و حفظ پایداری آن داشته باشد. هدف از انجام تحقیق حاضر توسعه مدلی برای بهینه سازی هندسه هسته سد حاجیلرچای تبریز بر اساس تلفیق معادلات حاصل از شبیه سازی تراوش، گرادیان هیدرولیکی و ضریب اطمینان پایداری با الگوریتم Simplex است. در این مطالعه دو تابع هدف یکی حجم مصالح خاکی در واحد طول سد و دیگری میزان تراوش از بدنه سد در نظر گرفته شد. سپس با تعریف 50 مقطع مختلف از هسته سد خاکی و با استفاده از نتایج تحلیل عددی، روابط رگرسیونی تراوش، ضریب پایداری و گرادیان هیدرولیکی به دست آمد. جهت صحت سنجی روابط رگرسیونی، مقادیر ضریب پایداری، گرادیان هیدرولیکی و تراوش به ‌دست ‌آمده از مدل بهینه هسته با نتایج حاصل از مدل های نرم‌افزاری GeoStudio در سه مقطع مورد مقایسه قرار گرفت. این مقایسه نشان ‌دهنده همبستگی بالا در حدود 99% بود. نتایج مدل توسعه داده ‌شده برای تعیین ابعاد بهینه هسته سد خاکی با اندازه‌های واقعی سد حاجیلرچای تبریز مورد مقایسه قرار گرفت که بیانگر کاهش حجم مصالح مورد نیاز جهت ساخت هسته سد در حدود 12% بود که تأمین‌ کننده پایداری لازم نیز است.

https://ceej.aut.ac.ir/article_5021_2fd5d41ec6cfab47e32164d5624269b1.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 55 2 2023 04 21 Numerical investigation of the effects of thermal expansion coefficient of pile and soil on the mechanical response of energy pile مطالعه‌ی‌ عددی اثر ضریب انبساط حرارتی شمع و خاک بر پاسخ‌ مکانیکی شمع ‌انرژی 279 300 5025 10.22060/ceej.2022.21718.7807 FA محمدرضا صادق زاده دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران 0000-0002-0617-981X محمدمهدی احمدی دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران Journal Article 2022 08 24 Considering the environmental pollution resulting from the consumption of fossil fuels, replacing clean energy with fossil fuels has become one of the most critical issues in the world. In order to exchange the heat between superstructures and the ground, the use of energy piles can be considered as an approach to take advantage of clean energy. In order to maintain the safety and serviceability of structures built on energy piles, it is necessary to properly study the effects of heat exchange between energy piles and the ground on the mechanical response of energy piles and the influence of various parameters on the interaction between piles and the soil. In this paper, a 3D finite difference model was initially created using FLAC software for the thermo - mechanical analysis of energy piles, and it was validated by comparing the results of the present model with those of field tests and numerical models performed by other researchers. Using the present numerical model, the effects of changing the thermal expansion coefficient of the energy pile and clayey soil on axial stress, shaft friction, and axial displacement along the energy pile under cyclic thermal loading have been investigated. The results indicate that changing the thermal expansion coefficient of pile materials causes significant changes in the behavior of energy piles under heating and cooling conditions; however, changing the thermal expansion coefficient of the soil has little effect on the mechanical behavior of the energy pile during heating thermal loading. با توجه به آلودگی‌های زیست محیطی حاصل از مصرف سوخت‌های فسیلی، جایگزین کردن انرژی‌های پاک به جای سوخت‌های فسیلی به یکی از مهم‌ترین مسائل در سطح جهان تبدیل شده است. استفاده از شمع‌های انرژی به منظور تبادل حرارت روسازه‌ها با زمین از جمله روش‌های بهره‌مندی از انرژی پاک است و با توجه به مزیت‌های این روش، استفاده از آن در سطح جهان در حال افزایش است. به منظور حفظ ایمنی و امکان بهره‌برداری مناسب از سازه‌های ساخته ‌شده بر روی شمع‌های انرژی، لازم است تا اثرات تبادل حرارت بین شمع‌های انرژی و زمین بر پاسخ مکانیکی شمع و همچنین اثر پارامترهای مختلف بر اندرکنش بین شمع انرژی و خاک به درستی مطالعه شود. در این مقاله ابتدا با استفاده از نرم‌افزار FLAC، مدلی سه بعدی با روش حل تفاضل محدود به منظور تحلیل حرارتی – مکانیکی شمع انرژی ایجاد شده و با مقایسه‌ی نتایج مدل حاضر با نتایج آزمون‌های صحرایی و عددی سایر محققین، صحت‌سنجی شده است. با استفاده از مدل عددی حاضر، اثرات تغییر ضریب انبساط حرارتی شمع انرژی و خاک رس بر تنش محوری، اصطکاک در جداره شمع و جابه‌جایی محوری در طول شمع انرژی تحت بارگذاری حرارتی سرمایشی و گرمایشی متناوب مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهند که تغییرات ضریب انبساط حرارتی مصالح شمع، باعث ایجاد تغییرات قابل توجه بر رفتار شمع انرژی تحت گرمایش و سرمایش می‌شود؛ در حالی که تغییر ضریب انبساط حرارتی خاک اثرات اندکی بر رفتار مکانیکی شمع انرژی، تنها در زمان بارگذاری حرارتی گرمایشی دارد.

https://ceej.aut.ac.ir/article_5025_b6e584419a62da6229cf347e5ccfa166.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 55 2 2023 04 21 Damage detection of model reference adaptively-controlled structures using control force as a damage sensitive feature شناسایی آسیب در سازه‌های با کنترل ‌کننده تطبیقی مدل مرجع با استفاده از نیروی کنترل به ‌عنوان مشخصه حساس به آسیب 301 318 5026 10.22060/ceej.2022.20786.7526 FA هومن شیرزادی دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران. مریم بیطرف دانشکده مهندسی عمران، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران. 0000-0002-7945-9388 Journal Article 2021 11 16 Civil infrastructures, nowadays, are an indispensable part of society, and any unpredicted damage can cause severe economic and life loss. Hence, developing smart structures has been the topic of many studies during the past decades. In this article, developing a smart structure by synthesizing structural control and health monitoring is suggested by extracting damage-sensitive features from the active control force. The autoregressive models have been deployed to extract damage-sensitive features in the time domain. Then, quadratic discriminant analysis is utilized to discriminant between different damage states of the structure. The active control force is obtained by two model reference adaptive controllers, namely the MIT rule and Lyapunov stability theorem, to attenuate the structural vibration caused by Gaussian white noise excitations. The proposed approach has been numerically studied on a three-story shear building with active ideal controllers in all floors. Results indicate that the proposed approach can detect the potential damage, as well as its severity and location, precisely. سازه‌های عمرانی مانند ساختمان‌ها و پل‌ها از حیاتی‌ترین نیازهای جامعه امروز هستند و خرابی پیش‌بینی ‌نشده یا از دست ‌رفتن سرویس‌دهی آن‌ها موجب خسارت‌های جبران‌ناپذیر جانی و مالی خواهد شد. برای مقابله با این خطرات، ساخت سازه‌های هوشمند در دهه‌های اخیر مورد توجه محققان قرار گرفته‌اند. در این مقاله ساخت یک سازه هوشمند با استفاده ترکیب روش‌های کنترل فعال ارتعاشات و روش‌های پایش سلامت سازه پیشنهاد شده است. برای نیل به این هدف، مشخصه‌های حساس به آسیب به‌ جای پاسخ سازه از نیروی کنترل استخراج شده است. پردازش سیگنال نیروی کنترل برای شناسایی خرابی احتمالی در سازه، در فضای زمان و با استفاده از مدل‌های خود همبسته انجام شده است. برای کنترل سازه از دو الگوریتم ام‌آی‌تی و تئوری پایداری لیاپانوف استفاده شده است. پس از تحریک سازه با استفاده از نویز سفید، نیروی کنترل حاصل از دو الگوریتم کنترل فوق، در حالات سالم و سناریوهای مختلف خرابی محاسبه شده است. سپس با استفاده از ضرایب مدل خود همبسته به ‌عنوان ورودی‌های روش آنالیز افتراقی که یک روش طبقه‌بندی نظارت شده است، محل و شدت خرابی‌های احتمالی در سازه مشخص شده‌اند. روش پیشنهادی روی یک قاب برشی سه طبقه به‌ صورت عددی مدل‌سازی شده است. نتایج به ‌دست ‌آمده نشانگر این است که روش پیشنهادی می‌تواند محل و میزان خرابی در سازه با دقت بالایی تشخیص دهد.

https://ceej.aut.ac.ir/article_5026_f02208a057804ee16ac72ff4d3cec53b.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 55 2 2023 04 21 Semi-active control of structures with MR and Orifice dampers subjected to underground blast-induced vibration کنترل نیمه فعال سازه‌های دارای میراگرهای MR و Orifice تحت بارهای انفجاری 319 336 5027 10.22060/ceej.2022.20819.7533 FA امیر حسین غفاری دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران حسین غفارزاده دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران Journal Article 2021 11 26 Using the control tools is an efficient method to decrease the responses of the structure under external excitations. In this regard, this study investigates the performance of two structures equipped with MR dampers and Orifice dampers under blast-induced vibration. In addition to stimulating the underground blast-induced vibration (due to the different nature of these loads), seismic excitation has also been used to evaluate the efficiency of these dampers. These dampers are semi-active devices, which change the output force of the damper by changing the input voltage and magnetic field of dampers. Also, in this paper, clipped-optimal algorithm was used. This algorithm can generate optimal damper force by changing the voltage at each time step based on the input forces. In this research, structural responses based on optimal and maximum voltage are considered. Also, the numerical results of the structure are compared with LQR algorithm. The LQR algorithm is considered a criterion for reducing structural responses to blast-induced vibration. The results indicate that the proposed method (the different locations and types of dampers) is efficient for decreasing the responses of the structure. در پژوهش حاضر به بررسی سازه‌های برشی مجهز به میراگرهای MR و Orifice تحت بار انفجار زیرسطحی پرداخته‌ شده است. این مطالعه علاوه بر تحریک انفجار زیرسطحی (با توجه به ماهیت متفاوت این‌ گونه از بارگذاری‌ها) به ‌منظور بررسی روند کارآیی و مقایسه پاسخ های حاصل از اعمال این ‌گونه تحریک به سازه از تحریک زلزله نیز بهره گرفته است. دو میراگر انتخابی از دسته ابزارهای کنترل نیمه فعال هستند، که با بهره‌گیری از تغییر ولتاژ ورودی و تغییر میدان مغناطیسی، نیروی تولیدی میراگر را متناسب با تحریک وارده تغییر می‌دهند. پاسخ‌های سازه بر اساس عملکرد میراگرهای انتخابی با بهره‌گیری از الگوریتم Clipped-Optimal بررسی ‌شده است. در این الگوریتم، به ‌منظور بررسی دقیقتر پاسخ های سازه های انتخاب ‌شده نیروی میراگرها با استفاده از ولتاژ بهینه و ولتاژ حداکثر به سازه اعمال ‌شده است. لازم به ذکر است، علاوه بر کنترل نیمه فعال در برخی از موارد به ‌منظور مقایسه بین پاسخ‌های به ‌دست ‌آمده از الگوریتم کنترل LQR نیز استفاده‌ شده است. در این پژوهش از دو سازه 3 و 5 طبقه برای بررسی عملکرد الگوریتم مورد اشاره تحت تحریک وارده استفاده ‌شده است، بر این اساس به ‌منظور تخفیف اثرات مخرب ناشی از تحریکات وارده به سازه دو میراگر در طبقات مختلف جایگذاری شده اند. با توجه به بهره‌گیری از الگوریتم مورد اشاره و نتایج تحلیل دو سازه برشی و اعمال میراگرها در طبقات مختلف سازه‌ها، می‌توان عملکرد مناسب الگوریتم و میراگرها را در سازه‌های انتخابی مشاهده کرد.

https://ceej.aut.ac.ir/article_5027_853c68de7253cdd55dc37be410a45c60.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 55 2 2023 04 21 Investigation of the behavior of Ahvaz sand soil stabilized with metakaolin بررسی رفتار خاک ماسه اهواز تثبیت شده با متاکائولین 337 358 5028 10.22060/ceej.2022.21851.7838 FA پوریا دانشگر دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران سعید غفارپور جهرمی دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران 0000-0002-3033-7195 حامد ارزانی دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران Journal Article 2022 10 13 Considering the growth of the population for the development of the country's infrastructure, stabilization and improvement of low-quality land in order to create a strong and resistant base are needed more than ever. So far, many improvement methods have been proposed in the world, which is one of the most common methods of chemical stabilization using lime or cement, which are not compatible with the environment. Therefore, nowadays, the use of pozzolans and geopolymeric cements instead of Portland cement has attracted the attention of various researchers. In this study, the stabilization of sandy soil in Ahvaz City with the help of metakaolin as an additive has been investigated. In this research, the effect of different amounts of variables such as the percentage of metakaolin, the ratio of sodium silicate to sodium hydroxide, the concentration of sodium hydroxide, and the ratio of alkaline activator solution to the additive at the curing ages of 7 and 28 days have been discussed. Samples are subjected to unconfined uniaxial compressive strength (UCS) evaluation and microstructural investigation, X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) analyses are used. The results of this research show that in order to achieve optimal resistance, it is necessary to mix 20% metakaolin, the ratio of sodium silicate to sodium hydroxide is 2.5, the concentration of sodium hydroxide is 12 Molar, and the ratio of activator solution to additive is 0.5. The strength of the sample with 28-day curing reaches about 5 MPa, which is about 3 times more than cement samples and 23 times more than unstabilized soil, which can be seen in the microstructural analysis of the presence of N-A-S-H gel as the main factor in increasing the strength in the geopolymerization process. با توجه به رشد جمعیت جهت توسعه زیرساخت‌های کشور، تثبیت و اصلاح زمین‌های نامرغوب به منظور ایجاد بستر مقاوم و مستحکم بیش از هر زمانی مورد نیاز است. تاکنون روش‌های بهسازی زیادی در دنیا پیشنهاد شده است که از عمده‌ترین روش‌های رایج تثبیت شیمیایی با استفاده از آهک یا سیمان است که با محیط زیست سازگاری مناسبی ندارند. لذا امروزه استفاده از پوزولان‌ها و سیمان‌های ژئوپلیمری به جای سیمان پرتلند مورد توجه محققین مختلف قرار گرفته است. در این مطالعه تثبیت خاک ماسه شهر اهواز با کمک متاکائولین به عنوان نوعی ماده افزودنی مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق به تأثیر مقادیر متفاوت متغیرهایی همچون مقدار درصد متاکائولن، نسبت سدیم سیلیکات به سدیم هیدروکسید، غلظت سدیم هیدروکسید و نسبت محلول فعال ‌کننده قلیایی به ماده افزودنی در سنین عمل‌آوری 7 و 28 روز پرداخته شده است. نمونه‌ها تحت آزمایش مقاومت فشاری تک محوری محصور نشده (UCS) ارزیابی و جهت بررسی ریزساختاری، از آنالیزهای پراش اشعه ایکس (XRD) و میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) استفاده می‌شود. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد برای رسیدن به مقاومت بهینه باید از اختلاط 20% متاکائولن، نسبت سدیم سیلیکات به سدیم هیدروکسید 2/5، غلظت سدیم هیدروکسید 12 مولار و نسبت محلول فعال ‌کننده به ماده افزودنی 0/5 استفاده کرد. مقاومت نمونه با عمل‌آوری 28 روزه به حدود 5 مگاپاسکال یعنی حدود 3 برابر بیشتر از نمونه‌های سیمانی و 23 برابر بیش از خاک تثبیت ‌نشده می‌رسد که در آنالیز ریزساختاری وجود ژل N-A-S-H به عنوان عامل اصلی افزایش مقاومت در فرآیند ژئوپلیمریزاسیون قابل مشاهده است.

https://ceej.aut.ac.ir/article_5028_bf8dd8c68d02e161c28dc9ea139d4784.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 55 2 2023 04 21 Role of personal barriers on willingness to walk in daily work trips across Rasht citizens تحلیل موانع فردی در تمایل شهروندان رشت به پیاده‌روی در سفرهای کاری روزانه 359 388 5029 10.22060/ceej.2022.20832.7541 FA زینب اعتمادی نائینی دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران میقات حبیبیان دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران Journal Article 2021 11 29 The walk-oriented pattern is an alternative travel pattern for daily trips; that a person walks more than her/his regular pattern. In order to examine the tendency to fulfill this pattern, it is necessary to examine the role of different types of barriers on pedestrian walking. This study intends to address the role of personal barriers which avoid people to walk more in their daily work trips. The studied barriers include laziness/tend to wake up late, physical/health problems, not interested in more walking, the importance of neat appearance at workplace and not feeling good about being seen on the streets. For this purpose, a sample of 432 employees living in the city of Rasht, Iran has been used. The studied variables are classified into three categories: socio-economic, travel and environmental characteristics. Five ordered logit models have been calibrated to investigate the importance of personal barriers including 11 variables of socio-economic characteristics, 6 variables of travel characteristics and 5 variables of environmental characteristics. The results show that while the effect of socio-economic characteristics on each of the personal barriers studied is different, the contribution of these characteristics on each of the five barriers: laziness/tend to wake up late, physical and health problems, not interested in more walking, the importance of neat appearance at work and not feeling good about being seen on streets are 41, 30, 13, 7 and 8 percent, respectively. Furthermore, the background variable of having at least 5 minutes daily walking in non-work trips of socio-economic characteristics, the total travel time variable of travel characteristics and the variable of walkability index of environmental characteristics are effective in tendency to walk more. الگوی پیاده‌مدار، یک الگوی سفر جایگزین برای سفرهای روزانه است؛ به طوری که فرد در آن پیاده‌روی بیشتری انجام می‌دهد. از این رو، در راستای بررسی تمایل افراد به الگوی پیاده‌مدار، ضرورت دارد که اهمیت موانع پیاده‌روی فعلی شهروندان نیز بررسی شود. این مطالعه قصد دارد به بررسی نقش پنج مانع مرتبط با فرد در عدم تمایل به پیاده‌روی بیشتر در سفرهای کاری روزانه شهروندان بپردازد. موانع مرتبط با فرد مورد بررسی در این مطالعه شامل تنبلی/ میل به دیر بیدار شدن از خواب، مشکلات جسمی و حرکتی، علاقه نداشتن به پیاده‌روی بیشتر، مهم بودن آراستگی ظاهر شدن در محل کار و احساس خوب نداشتن از دیده شدن در خیابان می‌باشد. به همین منظور، از یک نمونه شامل 432 نفر از شاغلین ساکن در شهر رشت استفاده شده است. بر اساس اهداف این مطالعه، متغیرهای استخراج شده از مجموعه داده مورد مطالعه را می‌توان در سه دسته ویژگی‌های اقتصادی-اجتماعی، ویژگی‌های سفر و ویژگی‌های محیطی طبقه‌بندی کرد. در این مطالعه برای بررسی اهمیت موانع پیاده‌روی به ساخت پنج مدل لوجیت ترتیبی پرداخته شده که در مجموع 11 متغیر از ویژگی‌های اقتصادی-اجتماعی، 6 متغیر از ویژگی‌‌های سفر و 5 متغیر از ویژگی‌های محیطی در این مدل‌ها معنادار شده‌اند. نتایج نشان می‌دهد که اولا تاثیر ویژگی‌های اقتصادی-اجتماعی بر هر یک از موانع فردی مورد مطالعه متفاوت است و ثانیا، سهم این ویژگی‌ها بر هر یک از پنج مانع تنبلی/ میل به دیر بیدار شدن از خواب، مشکلات جسمی و حرکتی، علاقه نداشتن به پیاده‌روی بیشتر، مهم بودن آراستگی ظاهر شدن در محل کار و احساس خوب نداشتن از دیده شدن در خیابان به ترتیب 41، 30، 13، 7 و 8 درصد است. همچنین، متغیر تجربه حداقل 5 دقیقه پیاده‌روی روزانه در سفرهای غیرشغلی از ویژگی‌های اقتصادی-اجتماعی، متغیر کل مدت‌ زمان سفر از ویژگی‌های سفر و متغیر شاخص قابلیت پیاده‌روی از ویژگی‌های محیطی حایز اهمیت هستند.

https://ceej.aut.ac.ir/article_5029_ca172e964907a97d5ebd876bfdd4adbd.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 55 2 2023 04 21 Investigation of the corrosion initiation time of reinforced concrete structures at different distances from the Sea بررسی زمان شروع خوردگی سازه‌های بتن ‌آرمه در فواصل مختلف از دریا 389 406 5030 10.22060/ceej.2022.20005.7312 FA امیرحسین جعفری دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران محسنعلی شایان فر دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران محمد قانونی بقا دانشکده مهندسی عمران، واحد تهران شرق، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Journal Article 2021 05 05 Corrosion is one of the crucial damages that may occur to reinforced concrete structures. It also may affect the expected performance of the structure during possible earthquakes. Onshore reinforced structures, bridges exposed to deicing salts in winter and also the pillars of marine structures under tidal waves, all of which are examples of corrosion damages. Corrosion mostly occurs due to two main reasons: chloride and carbonation which cause pitting corrosion and uniform corrosion, respectively. Corrosion starts with the reaching of those two ions to the bar surface, passing by the physical and chemical passive covers. Corrosion also affects the mechanical properties of the steel and the concrete and reduces the seismic performance of the structure. One of the most important parameters in studying corrosion and its effects on the seismic performance and life cycle of the structure is the corrosion initiation time. According to Fick’s law, the initiation time is a function of surface and critical chloride, chloride diffusion coefficient and concrete cover on armatures. In the present study, the chloride-based corrosion is considered. Besides, corrosion initiation time is determined by deterministic and probabilistic Monte-Carlo methods considering the uncertainties in the effective parameters. In the end, by comparing these two methods, the effect of uncertainties in the possibility of corrosion initiation time is presented. Furthermore, parameters like the distance from the sea and the water-to-cement ratio are discussed in a parametric study. یکی از آسیب هایی که در سازه های بتن آرمه به وجود می آید و باعث می شود که سازه مورد نظر عملکرد مورد انتظار را در هنگام وقوع زلزله محتمل نداشته باشد، خوردگی آرماتور می باشد. سازه های بتن آرمه نزدیک به ساحل، پل هایی که در معرض نمک یخ زدایی در فصل زمستان هستند، پایه های سازه های دریایی که تحت اثر جزر و مد هستند، از جمله مواردی است که خوردگی باعث آسیب در عملکرد مورد انتظار می شود. خوردگی بیشتر تحت دو عامل کلر (خوردگی حفرهای) و کربناسیون (خوردگی یکنواخت) رخ می دهد. بعد از عبور این یون ها از پوشش فیزیکی (کاور بتنی) و پوشش شیمیایی (لایه محافظ غیرفعال دور میلگرد) به سطح میلگرد رسیده و خوردگی آغاز میشود. در اثر خوردگی خصوصیات مکانیکی فولاد و بتن کاهش یافته و عملکرد لرزهای سازه را تحت تأثیر قرار می دهد. یکی از پارامترهای مهم در بررسی آثار خوردگی بر عملکرد لرزه ای در طول عمر مفید سازه، زمان شروع خوردگی می باشد. بر اساس قانون فیک زمان شروع خوردگی تابعی از کلرید سطحی، ضریب انتشار کلرید در بتن، پوشش بتنی روی آرماتورها و کلرید بحرانی می‌باشد. در این تحقیق خوردگی ناشی از کلر در نظر گرفته شده است. زمان شروع خوردگی در دو حالت غیراحتمالاتی و احتمالاتی مونت کارلو (با در نظر گرفتن عدم قطعیت‌ها در پارامترهای تأثیرگذار بر پیش‌بینی زمان شروع خوردگی) تعیین می‌شود. در پایان با مقایسه این دو حالت با یکدیگر میزان تأثیر عدم قطعیت‌ها در احتمال زمان شروع خوردگی نشان داده شده است. همچنین میزان اثر فاصله از دریا و نسبت آب به سیمان‌های متفاوت نیز در نظر گرفته شده است.

https://ceej.aut.ac.ir/article_5030_faad95253aee7437871781018bdf3309.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 55 2 2023 04 21 Static examination of the interface behavior of the filter soil material-the asphaltic concrete core using direct shear apparatus- Case study: Mijran dam بررسی رفتار فصل مشترک مصالح خاکی فیلتر- هسته‌ی بتن آسفالتی با دستگاه برش مستقیم- مطالعه‌ی موردی: سد میجران 407 430 5031 10.22060/ceej.2022.20861.7548 FA اشکان قلی پور نوروزی گروه عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران رسول اجل لوئیان گروه زمین شناسی ، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران 0000-0001-9770-1695 میثم بیات گروه عمران، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران 0000-0001-5525-5199 Journal Article 2021 12 07 Recently, the advantages of using asphalt concrete in the core compared to the clayey core have increased the application of core asphalt concrete in embankment dams. Due to the importance of the interfacial behavior of the asphaltic core and soil filter in the stability of these dams and the need for a more detailed investigation of the complex behavior of materials in the core-filter interface, in the present research, interfacial behavior of soil filter and asphalt core in the Mijran embankment dam (Mazandaran province) was investigated. For this purpose, a direct shear apparatus on a large scale is used. Soil materials, including clayey gravel (GC) and poorly graded gravel (GP), are according to the grain size distribution used in Mijran dam construction. In this research, the influence of factors such as compaction percentage of filter material and shear rate were investigated on shear strength and interlocking parameters (dilatancy angle and shear stiffness), as well as interaction ratio in the soil of filter and the core asphalt concrete interface. In this investigation, the ratio of the interfacial friction angle of soil material- asphalt concrete to the soil materials friction angle was defined as the interaction ratio. According to the findings, upon increasing the compaction level, the increasing amount in the interaction ratio in the interface GP material was higher compared to the GC material in the interface. On the other hand, the influence of the shear rate on the interaction ratio was similar in both the GC and GP materials in the interface. اخیراً، مزایای هسته‌ی بتن آسفالتی در مقایسه با هسته‌ی رسی، تمایل به استفاده از هسته‌ی بتن آسفالتی در سدهای خاکی را افزایش داده است. با توجه به اهمیت رفتار بین ‌وجهی بتن آسفالتی هسته و مصالح خاکی فیلتر در پایداری این سدها و نیاز به بررسی دقیق‌تر رفتار پیچیده‌ی مصالح در فصل مشترک هسته- فیلتر، در این پژوهش، رفتار بین ‌وجهی مصالح خاکی فیلتر- هسته‌ی بتن آسفالتی، در سد خاکی میجران (استان مازندران)، مورد بررسی قرار گرفته است. بدین ‌منظور، از دستگاه برش مستقیم بزرگ ‌مقیاس استفاده شده است. مصالح خاکی، شامل شن رس‌دار همراه با ماسه (GC) و شن بد دانه‌بندی شده همراه با ماسه (GP)، مطابق دانه‌بندی مورد استفاده در ساخت سد میجران بوده‌اند. در این مطالعه، اثر عواملی چون تراکم نسبی مصالح فیلتر و سرعت بارگذاری، بر پارامترهای مقاومت برشی (چسبندگی و زاویه‌ی اصطکاک داخلی) و پارامترهای قفل و بستی (زاویه‌ی اتساع و سختی برشی)، همچنین نسبت اندرکنش در فصل مشترک مصالح خاکی فیلتر و بتن آسفالتی هسته ارزیابی شده است. در این بررسی، نسبت اندرکنش به صورت نسبت زاویه‌ی اصطکاک بین ‌وجهی مصالح خاکی و بتن آسفالتی، به زاویه‌ی اصطکاک داخلی مصالح خاکی تعریف شده است. بر اساس نتایج حاصل، با افزایش تراکم نسبی از حالت سست به متراکم، میزان افزایش نسبت اندرکنش در مصالح GP در سطح تماس با بتن آسفالتی، در مقایسه با مصالح GC در سطح تماس، بیشتر بوده است. از سوی دیگر، تأثیر سرعت بارگذاری بر نسبت اندرکنش، در هر دو دسته‌ی مصالح GC و GP در سطح تماس مشابه بوده است.

https://ceej.aut.ac.ir/article_5031_e327b1649d06bf74fceb4fe73f83bdba.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 55 2 2023 04 21 Simulation of delay factors in dam construction projects with a system dynamics approach شبیه‌سازی عوامل تاخیر در پروژه‌های سدسازی با رویکرد پویایی سیستم 431 454 5033 10.22060/ceej.2022.21250.7666 FA سینا فرد مرادی نیا دانشکده مهندسی عمران، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران 0000-0003-3539-7311 ایرج علیمی دانشکده مهندسی عمران، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران Journal Article 2022 03 28 Delays are among the causes for financial loss in construction projects. Extensive research has thus been carried out on how to confront it, or reduce its consequences. The effect on dam construction projects is highly pronounced as a consequence of their high operation magnitude, and long initial execution duration. Numerous papers have thus far studied the causes of delay in projects from a dynamic systems’ approach, in such sectors as construction, railways and highways. However, a simple comprehensive exploration of literature on the study of construction delay through the dynamic systems method reveals a gap of research around dam construction. As this is the largest class of projects in the nation, numerous factors are involved in project delays. To investigate the causes of delay in these projects the Vensim software package has proven useful and imperative in carrying out dynamic system analyses. The present paper, involves a case study of the Marvak dam in Lorestan province. Based on previous studies and former practical experience in construction, a set of 10 common causes of delay was compiled into a questionnaire, for 20 dam construction experts who were asked to rate the causes from 1 to 10, depending on how much each factor actually causes delay in the project, with a rating of 1 and 10, signifying the highest, and lowest weight. Among the factors, the effect of four variables, namely human resources, machinery and equipment, financial resources of the contractor, and deficiency in technical blueprints, were selected as the most effective factors. The Vensim software package was then used to simulate the model based on project specifications. Results involved the project’s “overall predictable delay” with the share of each factor specified in a breakdown. تاکنون تحقیقات زیادی در خصوص دلایل تاخیرات پروژه ها با روش سیستم پویا در حوزه های ساختمان، راه آهن، اتوبان و ... انجام شده ولیکن خلا تحقیقاتی در خصوص بررسی تاخیرات پروژه های سدسازی با روش سیستم پویا مشاهده می‌گردد. با توجه به اینکه عوامل تاثیرگذار فروانی می‌تواند در تاخیرات پروژه دخیل باشد لذا بررسی علل تاخیرات در این پروژه ها با استفاده از روش سیستم پویا و برنامه vensim بسیار ضروری می باشد. در این تحقیق مطالعه موردی سد مروک که در استان لرستان واقع شده است مورد بررسی قرار گرفت که بر اساس پیشینه تحقیقات قبلی و نیز تجارب اخذ شده از پروژه ها، 10 عامل تاخیر در پروژه ها جمع‌بندی و در قالب یک پرسشنامه به 20 نفر از خبرگان پروژه های سدسازی جهت نمره‌دهی از 1 تا 10 به عنوان شناسایی عوامل تاثیرگذار در تاخیرات پروژه سدسازی آورده شده است. بدیهی است میزان تاثیر هر عامل که باید توسط پرسشگر اعلام می گردید با ضریب 10 به عنوان تاثیرگذارترین و ضریب 1 به عنوان کم تاثیرترین درخواست گردیده بود. و از بین عوامل مختلف درگیر تاخیرات ٤ متغیر نیروی انسانی، ماشین آلات، منابع مالی پیمانکار و کمبود نقشه های فنی از بین آن‌ها توسط خبرگان توسط پرسش نامه های تهیه شده به عنوان تاثیرگذارترین عوامل انتخاب شدند. در ادامه با استفاده از برنامه شبیه‌سازی vensim و با استفاده از اطلاعات پروژه، مدل مذکور شبیه‌سازی گردید و نتایج شبیه‌سازی میزان تاخیر قابل پیش‌بینی کل پروژه و سهم هر یک از عوامل را مشخص نمود.

https://ceej.aut.ac.ir/article_5033_91c77393975889bd08f301c9e13a44b7.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 55 2 2023 04 21 Effect of Soft Lens on the Behavior of Ordinary and Reinforced Stone Columns Located in Saturated Sandy Bed اثر وجود لنز ضعیف بر رفتار ستون‏های سنگی غیرمسلح و مسلح واقع در بستر ماسه‏ای اشباع 455 470 5036 10.22060/ceej.2023.21390.7711 FA نیوشا بزاززادگان دانشکده مهندسی عمران، معماری و هنر، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران نوید گنجیان دانشکده مهندسی عمران، معماری و هنر، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران جواد نظری افشار دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شهر قدس، تهران، ایران 0000-0001-8807-1417 Journal Article 2022 05 20 One of the effective methods to improve the behavior of problematic beds containing soft lens is using stone columns. The capability of this soil improvement method increases by simultaneous use of the stone column and geosynthetic encasement, especially in the presence of soft lens near the ground surface or where the possibility of bulging failure is probable. In this research, the efficiency of using stone column embedded in a saturated sandy bed containing soft lens has been numerically investigated in terms of bearing capacity and failure mode. Also, the efficiency of reinforcing the stone column has been investigated in the presence of soft lens with different thicknesses and placement level. The results of numerical analysis obtained by finite element software (Abaqus) and validated by laboratory results of small-scale physical model experiments in real stress conditions shows that in the presence of soft lens, the change in the length of a stone column does not affect the occurrence of bulging failure and decreasing placement level of the soft lens, increases the bulging failure occurrence proportional. On the other hand, increasing the thickness of the soft lens reduces the bearing capacity of the ordinary and reinforced stone column. The phenomenon of bulging can occur at the level of the lens placement and up to a depth of about 4 times the diameter of the ordinary column because of the existence of a soft lens in a relatively loose sandy bed, while the mechanism of failure is not bulging anymore if using encasement. به ‏کارگیری ستون سنگی برای بهبود رفتار بستر حاوی لنز ضعیف، از روش‏ های موثر اصلاح رفتار زمین‏های مسئله ‏دار می‏ باشد. با پیشرفت فناوری مواد، کاربرد مصالح ژئوسنتتیکی به عنوان مسلح کننده در روش‏ های بهسازی افزایش یافته است. استفاده همزمان از ستون سنگی و مسلح کننده دور آن موجب افزایش کارایی این روش بهسازی خاک به ویژه در شرایط وجود لنز ضعیف در نزدیکی سطح زمین و در نتیجه وقوع پدیده شکم دادگی می ‏باشد. در این تحقیق اثر استفاده از ستون سنگی واقع در بستر ماسه ‏ای اشباع حاوی لنز ضعیف از نظر ظرفیت باربری نهایی و مود گسیختگی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین کارایی مسلح‌سازی ستون سنگی در شرایط وجود لنز ضعیف با ضخامت و تراز قرارگیری متفاوت بررسی شده است. نتایج حاصل از تحلیل عددی با نرم‏افزار اجزای محدود آباکوس که با استفاده از نتایج مدل‌های فیزیکی کوچک مقیاس در شرایط تنش واقعی صحت‌سنجی شده‌اند، نشان می ‏دهند که در شرایط وجود لنز ضعیف، تغییر طول ستون سنگی غیرمسلح تأثیر چندانی بر وقوع مود گسیختگی شکم دادگی و باربری آن نداشته و کاهش عمق قرارگیری لنز ضعیف اثرات شکم دادگی ستون را افزایش می‌دهد. از طرف دیگر، گرچه مسلح‌سازی ستون سنگی موجب افزایش قابل توجه کارایی آن شده است، اما افزایش ضخامت لنز ضعیف موجب کاهش ظرفیت باربری ستون سنگی در هر دو حالت غیرمسلح و مسلح می‌گردد. وجود لنز ضعیف در بستر ماسه‌ای نسبتاً سست، سبب می‌شود که پدیده شکم دادگی در محدوده قرارگیری لنز ضعیف و تا اعماق حدود 4 برابر قطر ستون غیرمسلح اتفاق بی‌افتد، در حالی که در صورت استفاده از مسلح کننده، گسیختگی دیگر از نوع شکم دادگی نبوده است.

https://ceej.aut.ac.ir/article_5036_c731077c04035ac9e92a3706288db18f.pdf

دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 55 2 2023 04 21 Evaluation of the compressive strength and permeability of graphene oxide-reinforced concrete by using the results of the cylindrical chamber method ارزیابی مقاومت فشاری و نفوذپذیری بتن مسلح به گرافن‌اکساید با به به کارگیری نتایج حاصل از روش "محفظه استوانه‌ای" 471 490 5053 10.22060/ceej.2023.18722.6941 FA مهنا صفرخانی دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران محمود نادری دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران Journal Article 2020 07 13 Water permeability in cement materials is influenced by internal factors, including the type of porous network of cement materials, and external factors, including applied pressure. In this study, the effect of graphene oxide on the compressive strength and anisotropy of the concrete samples and also the effect of applying hydrostatic pressure on the permeability of concrete reinforced with graphene oxide (GO) have been investigated. One of the important reasons for not using graphene in cement composites is its hydrophobicity, which causes the inappropriate distribution of graphene in the structure. The hydrophobic properties of graphene can be converted into hydrophilic properties through the process of chemical functionalization or physical coating. The results of the compressive strength of concrete indicate that the use of these particles in the concrete mixture can increase the compressive strength and reduce the anisotropy in the strength compared to the control sample. This issue can be considered due to the random orientation of graphene oxide sheets in the volume of concrete. The results also show that the addition of a small amount of graphene oxide can reduce the permeability of concrete. In fact, by adding these nanoparticles, it is possible to improve the characteristics of water transfer in concrete and subsequently the durability of it. نفوذپذیری را می توان از مؤثرترین عوامل کنترل کننده مقاومت و دوام بتن دانست. نفوذپذیری آب در مواد سیمانی تحت تأثیر عوامل داخلی شامل نوع شبکه بندی متخلخل مواد سیمانی و عوامل خارجی از جمله فشار اعمالی است. در پژوهش حاضر تأثیر گرافن اکساید بر میزان جذب آب اولیه و ثانویه ملات سیمان، اثر اعمال فشار هیدرواستاتیکی بر نفوذپذیری بتن مسلح به گرافن اکساید (GO) در دو جهت بتن ریزی و عمود بر آن با به کارگیری روش "محفظه استوانه ای" و همچنین تأثیر این نانو ذرات بر مقاومت فشاری و ناهمسانگردی مقاومت نمونه های بتنی بررسی شده است. یکی از دلایل مهم عدم استفاده از گرافن در کامپوزیت های سیمانی، آبگریز بودن آن بوده که باعث توزیع نامناسب گرافن در ساختار می گردد. خواص آبگریزی گرافن به واسطه پروسه عامل دار کردن شیمیایی و یا پوشش فیزیکی می تواند به خواص آبدوستی تبدیل شود. نتایج نشان می دهد که افزودن مقدار کمی گرافن اکساید می تواند باعث کاهش در جذب آب موئینه ملات سیمان و همچنین کاهش در میزان نفوذپذیری بتن در دو جهت بتن ریزی و عمود بر آن شود. در واقع با افزودن این نانو ذرات می توان مشخصه های انتقال آب در بتن و متعاقب آن دوام بتن را بهبود بخشید. همچنین نتایج مقاومت فشاری بتن حاکی از آن است که استفاده از این ذرات در مخلوط بتن می تواند باعث افزایش در مقاومت فشاری و کاهش ناهمسانگردی در مقاومت نسبت به نمونه کنترل شود. این موضوع را می توان به دلیل جهت گیری تصادفی ورق‌های گرافن اکساید در حجم بتن دانست.

https://ceej.aut.ac.ir/article_5053_4aeae10ea1c6433c926cdfa558d31134.pdf