per
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
2676-4776
2010-09-23
دوره 2-26
2
3
10
9
Article
بررسی آزمایشگاهی اثر ورقهای سختکننده در رفتار ستونهای فولادی پُرشده با بتن CFST
EXPERIMENTAL RESEARCH OF STIFFENERS EFFECTS ON THE BEHAVIOR OF CONCRETE FILLED STEEL TUBE COLUMNS (CFST)
طالب مرادی شقاقی
ta.moradi@yahoo.com
1
فریبرز ناطقی الهی
nateghi@iiees.ac.ir}
2
دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم تحقیقات
پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله
ستونهای فولادی پُرشده با بتن CFST نوعی از ستونهای مرکب هستند که بهدلیل مزایای فراوانی که نسبت به ستونهای بتنآرمه و فولادی دارند، استفاده از آنها مخصوصاً در ساختمانهای بلند در سالهای اخیر رواج زیادی پیدا کرده است. در این تحقیق اثر ورقهای سختکننده که بهصورت سرتاسری و یا در نواحی بحرانی )محل تنشهای بیشینه(در داخل ستون به جدار فولادی جوش میشوند، بهصورت آزمایشگاهی بررسی میشوند. در این بررسیها ۱۰ نمونه ستون با مقیاس حدود ۳:۱ ساخته شدهاند و آزمایش میشوند. تعدادی ازنمونهها بدون ورقهای سختکننده هستند و در تعدادی ورقهای سختکننده در تمام طول ستون و در تعدادی دیگر ورقهای سختکننده در ناحیهی بحرانی ستون قرار داده شده است. نمونههای مورد آزمایش تحت بار محوری فشاری توأم با بار جانبی متناوب افزایشیابنده تا انهدام کامل ستون قرار میگیرند و منحنیهای رفتاری نمونهها ترسیم شده و مورد بررسی قرار میگیرند. از لحاظ شکل مقطع عرضی، سه شکل دایره، مربع و هشت ضلعی در نظر گرفته شده است. وجود ورقهای سختکننده در نواحی بحرانی ستون باعث بهبود رفتار ستون در چرخههای بارگذاری جانبی میشوند و شکلپذیری ستون را افزایش میدهند.
Composite columns\ have\ been\ used\ in\ constructions\ for\ many\ years\ \ due\ \ to\ \ their \ \ advantages\ over\ \ ordinary\ columns. Concrete filled steel tubes, CFST are one such column. Some of the advantages of these types of column are known as; not needing molding, high ductility, relatively high resistance with low volume properties, low deformation capability relative to ordinary steel columns and, most commonly, economic potential.Due to these enormous potentials, a general research program was launched to investigate CFST's in an experimental manner. This program was planned and done in the IIEES structural lab in Tehran, Iran. In order to achieve the goals of the project, ten specimens were constructed using a 1:3 scale and were tested as cantilever columns. Specimens were loaded under a constant axial load, while laterally loading under an enhancing lateral cyclic load based on a displacement controlled condition.Three distinct geometrical shapes namely, square; circle and octagonal sections were considered and tested. Specimens were also tested using stiffeners in comparison to specimens without stiffeners. This paper presents the results obtained and ways and methods of achieving the goals of the project.Using stiffeners inside a steel tube in the critical zone, significantly improves column behavior and ductility.
https://sjce.journals.sharif.edu/article_9_9d9979d11c1f52e5476dfe31ea389883.pdf
ستونهای فولادی پرشده با بتن
جدار فولادی
ورقهای سختکننده
شکلپذیری
بار جانبی متناوب
concrete filled steel tube columns
steel tube
steel stiffners
ductility
lateral cyclic load
per
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
2676-4776
2010-09-23
دوره 2-26
2
11
19
10
Article
مدلسازی رفتار سختشدگی المانهای بتن مسلح تقویت شده با FRP در کشش خالص
MODELING OF TENSION STIFFENING BEHAVIOR OF REINFORCED CONCRETE ELEMENTS STRENGTHENED WITH FRP
سارا رهنمای سپهر
sararahnma@yahoo.com
1
مسعود سلطانیمحمدی
msoltani@modares.ac.ir
2
دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست - دانشگاه تربیت مدرس
دانشکدهی مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس
با توجه به گسترش کاربرد کامپوزیتها در تقویت سازههای بتنی، توسعهی مدلهای رفتاری و ارائهی روشهای مناسب برای تحلیل المانهای بتن مسلح تقویتشده با این مصالح، ضروری است. در این نوشتار، یک روش تحلیلی مبتنی بر ریزمدلسازی، برای شبیهسازی پاسخ پس از ترکخوردگی المانهای بتن مسلح تحت کشش خالص ارائه میشود. در این روش، انتقال تنش از آرماتور و FRP به بتن با استفاده از مدلهای غیرخطی چسبندگی ـ لغزش محاسبه و بر مبنای آن، گسترش ترکها و رفتار پس از ترکخوردگی المان تعیین شده است. همچنین برنامهیی به زبان فرترن مبتنی بر الگوریتم پیشنهادی تدوین شده است که قابلیت محاسبهی توزیع کرنش، تنش و لغزش در طول المان، ارتباط بین متوسط کرنش و متوسط تنش بتن، فولاد وFRP (مدلهای رفتاری متوسط) و نیز فاصلهی متوسط ترکها را داراست. نتایج حاصل از برنامهی تدوینشده با نتایج تعدادی از آزمایشهای موجود مقایسه و اعتبارسنجی شده است.
Concerning the extent of applying composite materials, especially Fiber Reinforced Polymer (FRP), for the rehabilitation of concrete structures, developing a suitable method for analyzing RC elements strengthened with FRP sheets is necessary. In this paper, a micro mechanical approach is introduced for simulating tension stiffening and crack formation in RC members strengthened with FRP. On the basis of the proposed theoretical approach, the spatial average stress-strain relationship of reinforcing bars, FRP and cracked concrete, as well as average crack spacing and width, can be numerically simulated. Verification of the proposed method is carried out through comparison with some experimental results.
https://sjce.journals.sharif.edu/article_10_a1feb40073c966ff501a0d1c2257dee6.pdf
بتن مسلح تقویتشده با FRP
ریزمدلسازی
سختشدگی کششی
FRP strengthened reinforced concrete
micro modeling
tension stiffening
per
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
2676-4776
2010-09-23
دوره 2-26
2
21
28
11
Article
تأثیر سطح عملکرد قاب خمشی بتن مسلح ویژه بر رفتار غیرخطی ـ لرزهیی اتصالات تیر ـ ستون میانی
مرتضی فلاح زیارانی
mf.ziarani@moderes.ac.ir
1
عباسعلی تسنیمی
tasnimi@modares.ac.ir
2
محمدتقی احمدی
mahmadi@tmu.ac.ir
3
دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست - دانشگاه تربیت مدرس
دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست - دانشگاه تربیت مدرس
دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست - دانشگاه تربیت مدرس
هدف از انجام این پژوهش تحلیل اتصالات میانی تیر -ستونِ قابهای خمشی بتن مسلح ویژه در سطوح عملکرد مختلف به روش اجزاء محدود است. در این نوشتار با ساخت مدلهای عددی بهمنزلهی نمونههای کمهزینه و سهلالوصول در بستهی نرمافزاری اجزاء محدود ANSYS، تحلیلهایی بر روی اتصالات میانی تیر -ستون در سازههایی که مطابق آییننامهی بتن ایران «آبا»، مبحث نهم مقررات ملی ساختمان و استاندارد ۲۸۰۰ طراحی شدهاند، انجام و رفتار این اتصالات در قابهای خمشی بتن مسلح ویژه در سطوح عملکرد مختلف بررسی شده است. در این پژوهش رفتار بیش از ۳۰ اتصال میانی تیر -ستون به کمک روشهای عددی غیرخطی ارزیابی و محل تشکیل اولین لولای خمیری در مجموعهی اتصال و نیز اثر سطح عملکرد کلی قاب بر رفتار اتصال بررسی شده است. علاوه بر این به دلیل قابلیتهای خاص مدلهای اجزاء محدود، آثار برخی دیگر از متغیرها همچون مقدار خاموتها در اتصال، مقاومت فشاری بتن، مقاومت جاریشدگی فولاد، مقدار میلگردهای طولی تیر و نیروی محوری ستون بر رفتار اتصال ارزیابی شده است.
The development of plastic hinges in reinforced concrete moment resisting frames (RC-MRF) is an important key element to increase the deformational capacity and energy dissipation ability, in order to maintain overall structural stability, while experiencing a severe earthquake. Numerous experimental and analytical researches show the formation of plastic hinges in beams away from the column face increases the overall ductility of the structure, while the core of the beam-column joints should remain in an elastic state. The latter condition is one of the requirements of many codes of practice.The main aim of this paper is to evaluate the behavior of interior beam-column joints in special moment resisting frames, which have been designed according to standard 2800, the Iranian national building code Part9 and the Iranian concrete code (ABA). The behavior of such joints was numerically studied for different performance levels of the overall structural behavior for more than 30 interior beam-column joints, utilizing the ``ANSYS'' finite element program. The main important variables which influence joint behavior, such as: column axial force, bonding effect, amount of main reinforcements and stirrups, concrete strength and reinforcement strength, were considered during this evaluation.
https://sjce.journals.sharif.edu/article_11_b7b664d0cce9803ce4ae737eccc23158.pdf
قاب های خمشی ویژه بتن مسلح
اتصال میانی
لولای خمیری
سطح عملکرد
تحلیل غیرخطی عددی
رفتار غیر خطی
استهلاک انرژی
RC-special flexural frame
interior beam-column joints
plastic hinge
performance level
nonlinear numerical analysis
nonlinear behavior
energy dissipation
per
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
2676-4776
2010-09-23
دوره 2-26
2
29
38
12
Article
یک مدل رفتاری کشسانی خمیری - خمیری لزجی برای خاکها
AN ELASTOPLASTIC- VISCOPLASTIC MODEL FOR SOILS
محمد ملکی
maleki@basu.ac.ir
1
دانشکدهی مهندسی ، دانشگاه بوعلی سینا
مدلهای رفتاری کشسانی خمیری لزجی پایهگذاریشده براساس مفهوم اضافهی تنش پرزینا در حد وسیعی برای بیان رفتار تابع زمان خاکها استفاده میشوند. جواب این نوع مدلها امل یک قسمت کشسانی مستقل از زمان و یک قسمت خمیری لزجی تابع زمان است. در این نوع مدلسازی علیرغم سادگی، برخی از جنبههای رفتاری خاکها مانند وضعیت خرابی خمیری و تغییرشکل خمیری در بارگذاریهای سریع قابلبیان نیستند. در واقع در این مدلها شرط سازگاری ارضاء نمیشود. بهعبارتدیگر وضعیت تنش میتواند خارج از سطح تسلیم قرارگیرد. همچنین در بارگذاریهای سریع جواب مدل ارتجاعی است و تغییرشکلهای خمیری لزجی در گذر زمان تولید میشوند. این در صورتی است که حتی در بارگذاریهای سریع بخش عمدهیی از تغییر شکلهای خاک خمیری است. در نوشتار حاضر، سازوکار خمیری لزجی به یک مدل کشسانی خمیری )مدل پایه( اضافه شده است. مدل کشسانی خمیری ـ خمیری لزجی حاصله نه فقط قابلیت بیان رفتار تابع زمان از جمله پدیدههای خزش )اولیه و ثانویه(، رهاشدگی تنش و اثر نرخ بارگذاری را دارد، بلکه رفتار خاک تحت اثر بارگذاریهای سریع و نیز وضعیت خرابی را نیز درنظر میگیرد. نحوهی تعیین پارامترهای مدل و معانی فیزیکی و نیز میزان تأثیر هریک از آنها در جواب مدل، ارائه شده است. در انتها عملکرد مدل در بیان رفتار تابع زمان یک خاک ماسهیی ارزیابی شدهاست که نتایج حاصله نشاندهندهی قابلیت خوب مدل در بیان رفتار تابع زمان این خاک است.
Elasto-viscoplastic constitutive\ \ models,\ \ based\ on\ \ the\ Perzyna overstress concept, have been applied vastly to describe the time-dependent behavior of soils. The response of these models is divided into two parts: time-independent elastic and\ time-dependent\ \ viscoplastic.\ \ Despite their simplicity, some important behavioral aspects, such as the plastic failure state and plastic deformation in rapid loading, cannot be modeled. In fact, the consistency condition is not verified. On the other hand, the yield surface can be crossed by the stress state. In this manner, for rapid loading, the model response is elastic, and viscoplastic strain occurs during the time. However, in the case of rapid loading, a great part of the response is plastic. In this approach, an elastoplastic-viscoplastic model is proposed. The model has been developed from a basic elastoplastic model by considering an additional viscous mechanism. This model is able to explain the time-dependent behavior of soils such as creep (primary and secondary), stress relaxation and strain rate effects. In addition, existing problems in the classical elasto-viscoplastic models related to the plasticity failure and rapid loading are solved in the proposed model. The physical meanings and the identification strategy of the model parameters are clearly given. A simple example of model validation has been presented in the last part of the paper. The results of validation indicate the good capability of the proposed model.
https://sjce.journals.sharif.edu/article_12_98c77cbf2ac30aee540edad01e9958fc.pdf
رفتار تابع زمان
کشسان خمیری
لزجی خمیری
خزش
اثر نرخ کرنش
time-dependent behavior
elastoplasticity
viscoplasticity
creep
strain rate effect
per
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
2676-4776
2010-09-23
دوره 2-26
2
39
53
37
Article
برآورد بسامدها و اشکال مودی سدهای خاکی مسجدسلیمان و مارون بااستفاده از روشهای کلاسیک و پیشرفتهی پردازش سیگنال
سعید خادمی
s.Khademi59@yahoo.com
1
محمد داودی
m-davood@iiees.ac.ir
2
پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله
پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله
در این نوشتار، نتایج مشخصات دینامیکی دو سد خاکی بزرگ کشور که با استفاده از پردازش رکوردهای ثبتشده در انفجارهای مختلف سایتی محاسبه شدهاند ارائه میشود. بدینمنظور، از تاریخچهی زمانی سرعت ثبتشده در ۱۲ انفجار مختلف سایت سد مسجدسلیمان و ۷ انفجار مختلف سایت سد مارون استفاده شد و با توجه به عدم دسترسی به رکورد محرک ورودی، مقادیر بسامدها و اشکال مودی سدهای مذکور با استفاده از روش چهارطیفی برآورد شد. بهدلیل مانانبودن رکوردهای ثبتشده و همچنین افزایش دقت محاسبات، از روش پیشرفتهی پردازش سیگنال نیز در حوزهی زمان -بسامد TFDاستفاده شد. در نوشتار حاضر، نتایج محاسبات مذکور و مقایسهی کارآیی هرکدام از دو روش فوق ارائه خواهد شد.
In this paper, the dynamic characteristics of two Iranian large embankment dams in explosion tests will be presented. Based on the results of the tests, the recorded velocity time histories of the dam bodies in 12 explosions at the Masjed Soleiman dam site and 7 explosions at the Marun dam site were measured. Since the input excitations are unknown, the modal frequencies and mode shapes of the dams were evaluated based on the ``4 spectra'' method. Due to non-stationary characteristics of recorded signals and in order to increase the accuracy of calculations, an advanced signal processing method, named Time-Frequency Distribution (TFD), was used. In this paper, the obtained results and a comparison between classical and advanced signal processing methods will be presented.
https://sjce.journals.sharif.edu/article_37_195b7f4ab4d6f456d1b2e74184f4eac4.pdf
سد خاکی
پردازش سیگنال
روش چهارطیفی
توزیع زمان -بسامدTFD
بسامد مودی
اشکال مودی
آزمایش انفجار
embankment dam
signal processing
4 spectra method
time-frequency distribution
modal frequencies
mode shapes
explosian test
per
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
2676-4776
2010-09-23
دوره 2-26
2
55
67
13
Article
ارزیابی تأثیر مکش بافتی، درجهی اشباع و تراکم نسبی برروی مقاومت برشی و رفتار مکانیکی خاکهای ماسهیی رُسدار غیراشباع
علی میرزایی
amirzaei2@gmail.com
1
سید شهاب الدین یثربی
yasrobis@modares.ac.ir
2
دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست - دانشگاه تربیت مدرس
دانشکدهی مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس
در این نوشتار به مطالعهی آزمایشگاهی تأثیر مکش بافتی، درجهی اشباع و تراکم نسبی بر روی مقاومت برشی و رفتار مکانیکی نوعی خاک ماسهیی رسدار پرداخته شده است. لذا از آزمایشهای سهمحوری در دو حالت کاملاً اشباع و غیراشباع استفاده شده است. آزمایشهای اشباع در دو حالت تحکیم یافته ـ زهکشیشده و تحکیم یافته ـ زهکشینشده در دو گروه با تراکمهای نسبی مختلف در تنشهای تحکیمی مؤثر ۵۰، ۱۰۰ و ۲۰۰ کیلوپاسکال انجام شدهاند. برای انجام آزمایشهای غیراشباع از دستگاه سهمحوری غیراشباع ساختهشده در دانشگاه تربیت مدرس استفاده شده است.آزمایشهای سهمحوری غیراشباع به صورت تحکیمیافته با مقدار آب ثابت )CW( در دو گروه با تراکم نسبی مختلف در مقادیر مختلف مکش بافتی اولیه ۳۰، ۱۰۰ و ۱۵۰ کیلوپاسکال در تنشهای تحکیمی مؤثر ۵۰، ۱۰۰ و ۲۰۰ کیلوپاسکال انجام شدهاند. برای اندازهگیری مکش بافتی و تغییر حجم فازهای آب و هوای حفرهیی خاک از روش جابجایی محوری و سلول دو جدارهی غیراشباع استفاده شده است. بر پایهی نتایج بهدست آمدهی تأثیر مکش بافتی، درجهی اشباع، تراکم نسبی و تنشهای تحکیمی بر روی تغییرات حجم و فشار آب و هوای حفرهیی نمونههای خاک بررسی شدهاند. در ادامه رفتار مکانیکی خاک با استفاده از متغیرهای حالت تنش در خاکهای غیراشباع مطالعهشده و پارامترهای گسیختگی برشی خاک مورد مطالعه محاسبه شدهاند.
In this paper, a laboratory study on the influence of matrix suction, degree of saturation and relative compaction on the shear strength and mechanical behaviour of clayey-sand is presented. For this purpose, triaxial tests under saturated and unsaturated conditions have been carried out. Saturated triaxial tests were operated in two groups with different relative compactions in consolidated-drained and consolidated-undrained situations at effective consolidation pressures of 50, 100 and 200 kpa. nsaturated tests were carried out with an unsaturated triaxial apparatus built at the University of Tarbiat Modares. These unsaturated triaxial tests were operated under a constant water content condition in two groups with different relative compactions at initial matrix suctions of 30, 100 and 150 kpa, and effective consolidation pressures of 50, 100 and 200 kpa. An axis translation technique and a double-walled triaxial cell have been used to measure soil matrix suction and variation of pore air volume. Based on the results, the effect of matrix suction, degree of saturation, relative compaction and consolidation pressures on variations of pore air and water volume, and pressures of soil specimens, have been studied. In addition, the mechanical behaviour of the soil is studied by using stress state variables, and the shear failure parameters have been calculated.
https://sjce.journals.sharif.edu/article_13_d10fdf85c7338f3cd3c6b023bbb7f886.pdf
خاکهای غیراشباع
مکش بافتی
درجهی اشباع
فشارهای حفرهیی
روش جابجایی محوری
آزمایشهای سهمحوری غیراشباع
رفتار مکانیکی
مقاومت برشی
unsaturated soils
matrix suction
degree of saturation
pore pressures
unsaturataed triaxial tests
mechanical behavior
Shear strength
per
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
2676-4776
2010-09-23
دوره 2-26
2
69
78
14
Article
بررسی تأثیر رفتار هیدرومکانیکی درزهها در ایمنی تکیهگاه سدهای بتنی قوسی
THE EFFECTS OF HYDROMECHANICAL BEHAVIOR OF ROCK JOINTS ON THE STABILITY OF CONCRETE ARCH DAM ABUTMENTS
سعید یزدانی
yaz_saeed@yahoo.com
1
محمود یزدانی
myazdani@modares.ac.ir
2
دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست - دانشگاه تربیت مدرس
دانشکدهی مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس
ساختگاههای سنگی که بهمنزلهی تکیهگاه و پی سدهای بتنی قوسی انتخاب میشوند، بهعلت شکل خاص این سازهها و نحوهی انتقال بارشان، بایستی دارای استحکام و سختی بالایی باشند. از طرفی سنگهای سخت بهعلت ماهیت شکنندهی خود معمولاً دارای تعدادی دسته درزه و ناپیوستگی هستند. وجود درزهها بهمنزلهی صفحات ضعف و تأثیرات مهم خصوصیات آنها، میتواند پایداری این سازههای عظیم را با مخاطره همراه کند. بههمین دلیل لازم است تا نقش ناپیوستگیها برروی پایداری سدهای بتنی قوسی کاملاً بررسی شود. در این تحقیق با استفاده از نرمافزار UDEC، وضعیت پایداری تکیهگاه سدهای بتنی قوسی در دوحالت خشک و وجود جریان در درزهها براساس دو روش افزایش پارامتر فشار آب پشت سد و روش کاهش پارامترهای مقاومتی درزهها، SRF، ارزیابی شده است. در این راستا و برای مقایسهی بهتر این دو حالت، مقادیر لغزش و بازشدگی در محل ناپیوستگیها و میزان نشت آب از داخل آنها ارزیابی شده است و از میزان گسترش آنها در کل تکیهگاه بهمنزلهی شاخصی برای تخمین ایمنی تکیهگاه سد استفاده میشود. نتایج بهخوبی لزوم لحاظکردن جریان آب و پدیدهی هیدرومکانیکی را در بحث ارزیابی پایداری تودهی سنگ تکیهگاه اینگونه سدها نشان میدهد بهنحوی که عدم شبیهسازی جریان آب، علاوه بر پیشبینیهای نادرست از مکانیزمهای رفتاری توده سنگ تکیهگاه، ممکن است به نتایجی در خلاف جهت ایمنی سد بیانجامد.
Due to extensive loading commonly applied in concrete arch dams, the rocky sites selected as their foundation and abutments must be of high strength and degree of stiffness. However, hard rock usually contains discontinuities arising from its brittle behaviour under different natural loadings. Thus, the foundations of arch dams often consist of discontinuities in the forms of joints, bedding planes and faults. It is, then, necessary to investigate the effects of these weak elements on the stability of the structure.In this paper, the authors present the response of a typical concrete arch dam abutment under the hydraulic and mechnical interaction of rock joints within abutments, using UDEC software. Two different approaches of increasing hydrostatic water pressure and reduction in the strength of rock joints have been utilized to discover abutment stability. In this study, the values of the sliding and opening of rock joints and the resulting water flow through these discontinuities are adopted as indicators for an estimation of dam abutment safety. The results show that the hydromechanical effect is of great importance to the stability of abutments and hence, must be considered in the modelling of arch dams. Otherwise, the failure mechanisms and the level of safety obtained from the analyses may lead to an unsafe design.
https://sjce.journals.sharif.edu/article_14_000d53a018883a7116563e75a79321f9.pdf
هیدرومکانیک
توده سنگ درزهدار
سد بتنی قوسی
hydromechanic
jointed rock mass
concrete arch dam
per
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
2676-4776
2010-09-23
دوره 2-26
2
79
86
15
Article
تعیین ظرفیت بهینهی مخزن سد با اعمال کنترل روی اعتمادپذیری تأمین نیاز با استفاده از روش ترکیبی برنامهریزی خطی ـالگوریتم ژنتیک
OPTIMAL CAPACITY ESTIMATION OF DAM RESERVOIRS WITH CONTROL ON THE RELIABILITY OF MEETING WATER DEMANDS USING THE GA-LP APPROACH
سیدجمشید موسوی
jmosavi@aut.ac.ir
1
علی عطارزاده
attarzadeh.a@gmail.com
2
احمد طاهرشمسی
tshamsi@aut.ac.ir
3
دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست - دانشگاه صنعتی امیرکبیر
دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست - دانشگاه صنعتی امیرکبیر
دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست - دانشگاه صنعتی امیرکبیر
در این نوشتار مسئلهی تعیین ظرفیت بهینهی مخزن سد با کنترل اعتمادپذیری تأمین نیازهای آبی با استفاده از یک مدل برنامهریزی ریاضی بررسی شده است. اعمال کنترل بر اعتمادپذیری، نیازمند استفاده از متغیرهای دومقداره و توسعهی یک مدل برنامهریزی خطی مختلط با اعداد صحیح )MILP( است؛ لذا مدل ترکیبی الگوریتم ژنتیک ـ برنامهریزی خطی )GA-LP( برای حل مدلهای MILP توسعه یافته است که در آن متغیرهای دومقداره با GA تولید و تکامل مییابد و مدل خطی باقیمانده در هر بار ارزیابی تابع هدف در GA حل میشود. این مدل به همراه روش شاخه و حد و روش الگوریتم ژنتیک در بهینهسازی ظرفیت مخزن سد چراغ ویس، شامل تعداد ۴۲۰ تا ۸۴۰ متغیر صفر و یک، بهمنزلهی مطالعهی موردی بهکار رفته و مقایسه شدهاند. نتایج بیانگر قابلیت مطلوب و لیکن نسبی الگوریتم پیشنهادی، از نظر سرعت محاسباتی و کیفیت جوابها در مقایسه با روش شاخه و حد و الگوریتم ژنتیک در حل مدلهای تحت بررسی است. علیرغم آن تولید تصادفی متغیرهای صفر و یک در GA در مسائل بزرگمقیاس، مستلزم تلاشهای محاسباتی قابلملاحظه برای هدایت الگوریتم پیشنهادی به سمت جوابهای مناسب است.
Optimal capacity estimation of surface reservoir systems with control on reliability of meeting water demands using mathematical programming techniques has been investigated in this study. Having control on the reliability needs the use of binary variables, which makes formulation of the required optimization model a mixed integer linear program (MILP). A hybrid genetic algorithm-linear programming (GA-LP) model has been proposed to deal with solving the MILP models, in which binary variables are the GA decision variables, while the remaining linear programs are solved by standard LP solvers for objective function evaluations. The model, with 420-840 binary variables, has been used in the optimum capacity estimation of the Chergh-Veis dam and compared with branch-and-bound and GA techniques. The results reveal the satisfactory and relative performance of the proposed hybrid algorithm compared to its competitors, in terms of computational speed and quality of solutions. However, in a large-scale problem, generating a huge number of binary variables in GA may pose a significant computational burden on the proposed methodology to guide the generated solutions into the feasible space of the problem.
https://sjce.journals.sharif.edu/article_15_fe8080f9e66aeeef063f0bcce899971f.pdf
مخازن سطحی
بهینهسازی ظرفیت
برنامهریزی خطی
الگوریتم ژنتیک
surface reservoir
capacity optimization
linear programming
genetic algorithm
per
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
2676-4776
2010-09-23
دوره 2-26
2
87
92
16
Article
ارزیابی خستگی مخلوطهای آسفالتی بر اساس پارامترهای انرژی
EVALUATION OF HOT MIX ASPHALT FATIGUE USING DISSIPATED ENERGY CONCEPT
محمود عامری
ameri@iust.ac.ir
1
علی رضا خاوندی
khavandi@znu.ac.ir
2
دانشکده مهندسی عمران - دانشگاه علم و صنعت ایران
دانشکدهی فنی، دانشگاه زنجان
ترکهای ناشی از خستگی یکی از رایجترین خرابیها در روسازیهای آسفالتی هستند. پژوهشگران روشهای مختلفی برای ارزیابی عمر خستگی مخلوطهای آسفالتی ارائه کردهاند. در آزمایش کرنش ثابت، کاهش سختی به میزان ۵۰٪ )معیار قراردادی( بهمنزلهی معیار شکست آسفالت تعریف شده است. در این نوشتار معیارهای مبتنی بر مفهوم انرژی تلفشده شامل «نسبت انرژی»، «نسبت کاهش انرژی» و «نسبت تغییر انرژی تلفشده» با معیار کاهش سختی اولیه به میزان ۵۰٪ با استفاده از آزمایش تیر خمشی چهارنقطهیی و بارگذاری نیمهسینوسی مقایسه شدهاند. نتایج آزمایشهای انجامشده در این پژوهش نشان میدهند که عمر خستگی مبتنی بر معیار «نسبت تغییر انرژی تلفشده» ضمن اینکه بیشترین اختلاف را با عمر خستگی بر اساس معیار کاهش سختی به میزان ۵۰٪ دارد، انطباق بیشتری نیز با ضابطهی شکست تعریفشده برای آن دارد. درحالیکه عمر خستگی مبتنی بر سایر معیارها با ضابطهی شکست تعریفشده برای آنها متناظر نیست. با توجه به این نتایج، در این نوشتار درصد کاهش سختی معادل با نقطهی «شکست واقعی» بهمنزلهی معیار جدید برای تعیین عمر خستگی مخلوطهای آسفالتی پیشنهاد شده است.
Fatigue cracking is one of the most prominent distresses in asphalt pavement. Different researcher have developed some various approaches to evaluate fatigue in hot mix asphalt. In the constant strain mode, the fatigue life failure at 50 percent reduction in initial stiffness is widely used by asphalt professionals. In this paper, the criteria based on the dissipated energy concept consistency of energy ratio, reduced energy rate and rate of dissipated energy change were compared with the 50 percent reduction in initial stiffness by four point bending beam. The loading pattern used in bending fatigue test was a semi sinusoidal load. The method based on rate of dissipated energy change indicates the actual fatigue life, while this is most different from the one that was indicated by the method based on 50 percent reduction in initial stiffness. In order to determine the asphalt mixtures fatigue life, the criteria based on stiffness reduction percent in equivalent to ``true failure''was suggested as a new criteria.
https://sjce.journals.sharif.edu/article_16_130ba39ceeef77244b1699e8b0f4012c.pdf
ترکهای خستگی
عمر خستگی
تیر خمشی
کاهش سختی
انرژی تلفشده
fatigue cracking
Fatigue life
bending beam
stiffness reduction
dissipated energy
per
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
2676-4776
2010-09-23
دوره 2-26
2
93
98
17
Research Note
ارائهی مدل اندرکنش خاک و نگهدارندهی اصلاحشده برای تحلیل لرزهیی میلمهارهای انبارهای هستهیی
SEISMIC ANALYSIS OF WASTE NUCLEAR REPOSITORY BASED ON MODIFIED INTERACTION ROCK SUPPORT
محمد رضا عدلپرور
mohamad.r.adlparvar@gmail.com
1
حمیدرضا وثوقی فر
vosughifar@azad.ac.ir
2
دانشکدهی فنی و مهندسی- دانشگاه قم
دانشکده مهندسی عمران - دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب
در این نوشتار، براساس مدل اندرکنش خاک و نگهدارندهی اصلاحشده، تحلیل لرزهیی میلمهارهای انبارهای هستهیی ارائه شده است. برای طراحی سیستمهای میلمهار باید پیشبینی اندازه، جهت و نوع تنشهای ناشی از تنشهای دستنخورده و اثر آنها در تودهی سنگ اطراف محل حفاری را برآورد کرد. از دیگر عوامل مؤثر بر طرح سیستمی مسلحساز روی تودهی سنگ، مدت عمر پیشبینیشده برای آن است. برای ارزیابی ارتباط میلمهارگذاری، لازم است اندرکنش تودهی سنگ -میلمهار درنظر گرفته شود. قبل از درنظرگرفتن یک سیستم نگهدارندهی زمین، مشخصات بار -تغییرشکل تودهی سنگ باید تعیین شود. در سازههای پیچیده از جمله انبارهای هستهیی که تحت تنش بالا هستند، سختی و زمان نصب سیستم مسلحکننده اهمیت ویژهیی دارد. در این حالت نوع و سختی پوشش باید با عکسالعمل تودهی سنگ در هنگام باربرداری )منحنی اندرکنش زمین( سازگار شود. اگر میلمهار یا کابلهای مهاری قبل از تغییرشکل خمیری تودهی سنگ نصب شوند، میلمهارهای انتخابی نمیتوانند با تغییرشکلهای بهوجودآمده سازگار شوند. هر چند اگر میلمهارها پس از وقوع تغییرشکلهای خمیری نصب شوند و میلمهارها نیز به اندازهی کافی سخت نباشند، احتمالاً تغییرشکلهای خمیری سنگ ادامه مییابند و درصورتیکه این تنشها خیلی زیاد باشند، در میلمهارها تأثیر میگذارند. مشکلات اشارهشده با اصلاح مدل اندرکنش تودهی سنگ و نگهدارنده مرتفع میشوند. در این پژوهش، اصلاحذکرشده در زمان اجرای نگهدارنده اِعمالشده است.
In this paper, seismic analysis of a waste nuclear repository, based on a modified interaction rock-support model, was evaluated. Designers should consider the direction and type of distributed stress and their effects on the rock around the buried rock location in the design of bolt systems. Another effective parameter in the strength of the system design on the rock is the lifetime of the mentioned systems. To verify a communication rock bolt, the load displacement of the rock should be calculated. Before designation of the lining system, the load-displacement specification of the rock should be calculated. If the lining has set after displacement and the rock bolt has not modified the rock lining interaction model, the mentioned problems will be solved. In this modifying process, construction time has also been considered.
https://sjce.journals.sharif.edu/article_17_1534b594aa9d45c9d4aac5b8d7e19f26.pdf
نگهدارنده
انبارهای هستهیی
منحنی اندرکنش
جابهجایی
lining
waste nuclear repository
interaction curve
displacement
per
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
2676-4776
2010-09-23
دوره 2-26
2
99
106
18
Research Note
وضعیت خرابی در خاکهای ماسهیی تحت تنشهای محصورکنندهی کم
FAILURE STATE OF SANDY SOILS IN LOW CONFINING STRESS
محمد ملکی
maleki@basu.ac.ir
1
علی حقایق
AliHagayeg@yahoo.com
2
دانشکدهی مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا
دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم تحقیقات
یکی از المانهای اساسی در بررسی رفتار خاکهای ماسهیی وضعیت خرابی آنهاست. مشاهدات تجربی نشان میدهند که وضعیت خرابی در خاکهای ماسهیی بستگی به عوامل مختلفی چون تنش محصورکننده، چگالی و مسیر تنش دنبالشده دارد. بیشتر کارهای انجامشده در این زمینه در تنشهای محصورکنندهی متوسط تا زیاد )غالباً بیش از حدود kPa۱۰۰( انجام شده است. ضمن آنکه فرمولنویسی غالب مدلهای رفتاری نیز براساس این نتایج بنا شده است. اما نتایج تجربی در تنشهای محصورکنندهی کم در حد معدودی در ادبیات وجود دارد. لذا مطالعهی حاضر به بررسی تجربی و تئوری وضعیت خرابی در خاکهای ماسهیی در تنشهای محصورکنندهی کم میپردازد. لذا ضمن گردآوری نتایج تجربی مهم، یک مجموعه آزمایش سه محوری زهکشیشده تحت تنشهای محصورکنندهی کم )kPa۱۰ تا kPa۲۰۰( روی ماسهی بابلسر انجام شده است و درنهایت تعدادی از مدلهای رفتاری مشهور چون ونگ، CJS، لد و نوا اعتباربخشی شده است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان میدهد که اولاً، وضعیت خرابی در خاکهای ماسهیی بستگی غیرخطی به تنشهای محصورکننده داشته است و در تنشهای محصورکنندهی کم، شدت این وابستگی بیشتر میشود. ثانیاً برای مدلکردن وضعیت خرابی در خاکهای ماسهیی، لازم است در تعیین معادلهی سطح خرابی مدل رفتاری، اثر تنشهای محصورکنندهی کم لحاظ شود.
One of the fundamental aspects of sandy soils mechanical behavior is the failure state. Diverse experimental works existing in the literature show that the failure state in sands depends on confining pressure, density and stress path, however the most of these works were performed at the medium or high confining pressures (more than 100 kPa generally), and also the majority of
constitutive models have been based on these type of results. The dependence of the failure state on confining pressure for low levels of this pressure is little studied and needs more investment. In this study, after a brief literature review, a set of drained triaxial tests with different confining pressures (10-200kPa) were performed. Finally, based on obtained experimental results, some of advanced constitutive models, such as Wang, Nova and CJS models were validated. The obtained results show a nonlinear relation between the failure state parameter ($\sigma_1/\sigma_3$) and confining stress. This nonlinearity is more important for the low levels of confining stress and must be properly introduced in the failure surfaces of constitutive models.
https://sjce.journals.sharif.edu/article_18_220a2b0b29d237d8904f4fe9a0877af9.pdf
تنش محصورکنندهی کم
مدل رفتاری
ماسه
وضعیت گسیختگی
low confining stress
sand
constitutive model
failure state
per
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
2676-4776
2010-09-23
دوره 2-26
2
107
112
19
Research Note
بررسی مفهوم سطح ویژهی سنگدانهها در تحلیل غیرخطی جریان در محیطهای متخلخل دانهیی
STUDYING THE SPECIFIC SURFACE CONCEPT FOR NON LINEAR FLOW THROUGH COARSE GRANULAR POROUS MEDIA
زهرا اشکو
z_eshkou@aut.ac.ir
1
سمیه کاظمی یکتا
syekta@aut.ac.ir
2
احمد طاهر شمسی
tshamsi@aut.ac.ir
3
دانشکده مهندسی عمران - دانشگاه صنعتی امیرکبیر
دانشکده مهندسی عمران - دانشگاه صنعتی امیرکبیر
دانشکدهی مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
با وجود دردسترسبودن رابطههای ریاضی گوناگون برای تحلیل غیرخطی جریان در محیطهای متخلخل دانهیی، استفاده از آنها در کارهای مهندسی متعارف با دشواریهایی روبروست. یکی از اصلیترین نکات مبهم در این زمینه، چگونگی تعیین شعاع هیدرولیکی متوسط سنگدانههای تشکیلدهندهی محیط متخلخل بر پایهی برآورد سطح ویژهی آن است. این نوشتار با ارزیابی پایههای تئوریک موضوع به منظور کاربردی نمودن رابطهی کوزینی − کارسن رویکرد پژوهشگران را در این زمینه مورد مطالعه و بررسی قرار داده است. و پس از مقایسهی برخی از رابطههای دردسترس برای تعیین سطح ویژه و شعاع هیدرولیکی متوسط سنگدانه، کاربردیترین روش مهندسی برای برآورد این پارامترها را نشان میدهد.
Though various relationships for the non-linear analysis of flow through coarse porous media may be found in the literature, their applicability for engineering usage is limited. Difficulties in determining the grain mean hydraulic radius is a basic issue in this regard, due to the complexities in estimating the specific surface parameter involved for such calculations. After reviewing related theoretical bases, this article examines the reliability of a number of recent models proposed for determination of the specific surface, using actual data. Findings indicate that the Sabin-Hansen method is a more realistic means for such a purpose and, in spite of it's simplicity, the Bazargan model leads to least accurate results.
https://sjce.journals.sharif.edu/article_19_3f4c3122c9a66bb309ea591aa9a8d043.pdf
سطح ویژه
شعاع هیدرولیکی
محیط متخلخل
تحلیل غیرخطی
specific surface
hydraulic radius
porous media
nonlinear analysis
per
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
2676-4776
2010-09-23
دوره 2-26
2
113
119
20
Research Note
کاربرد روش جریمه پویا در تخصیص ترافیک با محدودیت ظرفیت گره
DYNAMIC PENALTY FUNCTION METHOD FOR SOLVING TRAFFIC ASSIGNMENT PROBLEMS WITH NODE CAPACITY CONSTRAINTS
امیر حسین شهپر
am_shahpar@civil.sharif.edu
1
هدایت ذکایی آشتیانی
2
عباس بابازاده
ababazadeh@ut.ac.ir
3
دانشکده مهندسی عمران - دانشگاه صنعتی شریف
دانشکده مهندسی عمران - دانشگاه صنعتی شریف
دانشکده مهندسی عمران - دانشگاه تهران
مسئلهی تخصیص ترافیک، مسئلهی توزیع جریان در کمانهای یک شبکهی حمل و نقل است. برای حل این مسئله، در حالتیکه کمانها و گرههای شبکه دارای ظرفیت نامحدود )برای عبور جریان( باشند، روشهای تکراری کارایی نظیر فرانک ـ ولف وجود دارند. در این روشها زیرمسئلهی خطیشده در هر تکرار، معادل مسئلهی کوتاهترین مسیر بین زوجهای مبدأ ـ مقصد است. ولی در حالتکلی، ظرفیت کمانها و گرههای شبکه محدود است و درنظرگرفتن صریح این نوع محدودیتها سبب میشود که زیرمسئلهی خطیشده به مسئلهی جریان چند کالایی با هزینهی کمینه تبدیل و در نتیجه حل آن بسیار سخت شود. یک روش برای حل این مشکل درنظرگرفتن ضمنی محدودیت ظرفیت با استفاده از یک تابع جریمهی حساس به ظرفیت است، بهنحوی که اضافهکردن این تابع جریمه به زمان سفر کمانها سبب رعایت محدودیت ظرفیت شود. در ادبیات تخصیص ترافیک، نتایج کاربرد توابع جریمه برای درنظرگرفتن محدودیت ظرفیت کمان در شبکههای واقعی موجود و کارایی آنها بهخوبی روشن است، در حالیکه چنین نتایجی برای درنظرگرفتن محدودیت ظرفیت گره گزارش نشده است. در این نوشتار روش تابع جریمهی پویا در حل مسئلهی تخصیص ترافیک با محدودیت ظرفیت گره که بهمراتب سختتر از محدودیت ظرفیت کمان است، بهکار میرود و عملکرد آن برای چند شبکهی آزمایشی با ابعاد مختلف و نیز یک شبکهی واقعی ارائه میشود.
Although there are some efficient methods for solving traffic assignment problems (TAP), these methods do not consider link and node capacity constraints. Explicit consideration of these constraints in TAP causes each linearized sub-problem to be converted to a minimal cost, multi-commodity flow problem that is too difficult to solve. In this paper, a new iterative algorithm is introduced to solve the TAP with node capacity constraints. The algorithm is based on implicitly considering the node capacity constraints by means of adding a dynamic penalty function (DPF) to the link travel times. Each iteration of the algorithm is reduced to an unconstrained assignment, followed by updating the penalty functions. The unconstraint assignment is carried out using the linearization method that has been derived from the complementary formulation of TAP. The computational results of the algorithm on some well known networks and a real network, are also presented.
https://sjce.journals.sharif.edu/article_20_8c44eb8b15d5e12e6b620a02f8c11f55.pdf
تخصیص ترافیک
محدودیت ظرفیت
روش جریمهی پویا
traffic assignment
capacity constraint
dynamic penalty function
per
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
2676-4776
2010-09-23
دوره 2-26
2
121
130
21
Research Note
مقایسهی روشهای مختلف شناسایی سیستم با بهکارگیری نگاشتهای حاصل از آزمایش ارتعاش محیطی مدل 1/2 یک ساختمان فولادی ۴ طبقه با اتصالات خورجینی
EVALUATING THE DIFFERENT SYSTEM IDENTIFICATION METHODS IN AMBIENT VIBRATION TEST OF A ${\bf \frac{1}{2}}$ SCALED STEEL STRUCTURE
محمد داودی
m-davood@iiees.ac.ir
1
مسعود محمودآبادی
m.mahmoudabadi@qom.ac.ir
2
مسعود حسان
m.hessan@iiees.ac.ir
3
پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله
پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله
پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله
در این نوشتار برای ارزیابی دقت روشهای مختلف شناسایی سیستم، آزمایش ارتعاش محیطی بر روی مدل یک ساختمان فولادی ۴ طبقه با اتصالات خورجینی با استفاده از ۱۰ عدد دستگاه لرزهنگار سه مؤلفهیی انجام شد. مشخصات دینامیکی مدل شامل بسامدها، اشکال مدی و میراییهای مدی با استفاده از روشهای چهار طیفی، مکوری، جستار قله و زیرفضای تصادفی بهدست آمد و با نتایج مدل عددی مقایسه شد. در مجموع، پژوهش حاضر نشان میدهد که با وجود عدم اختلاف قابلتوجه در مقادیر بسامدهای مودی بهدستآمده از چهار روش، مقادیر میرایی مدی با روشهای زیرفضای تصادفی و چهارطیفی دقیقتر برآورد میشوند و با استفاده از روش چهار طیفی و مکوری، اشکال مدی چهار مد اول ارتعاشی بادقت بالاتری بهدست میآید. بدیهی است تعمیم نتایج فوق به دیگر سازهها نیازمند مطالعات بیشتر است.
In\pagebreak[3] this article, the ambient vibration test results of a $\frac{1}{2}$ scaled model of a 4-story steel structure using ten CMG-6TD, three-component seismometers, have been represented. Four different signal processing methods, including: ``McVerry, Four-Spectrum, Peak Picking and Stochastic Subspace Identification'' were used for modal parameter identification. The obtained dynamic parameters by the four mentioned methods were compared with the numerical modeling results and the ability of these methods was discussed. Totally, the damping values evaluated by the Stochastic Subspace Identification and Four-spectrum Methods are more accurate. Besides, the first 4 mode shapes of the model were identified more accurately by Four-Spectrum and McVerry methods. In order to generalize the results to other structures, complementary studies on both in-situ dynamic tests and numerical modeling are needed.
https://sjce.journals.sharif.edu/article_21_ff281c33e387147f7bb89453b213272f.pdf
آزمایش ارتعاش محیطی
شناسایی سیستم
روش چهار طیفی
روش مکوری
روش جستار قله
روش زیرفضای تصادفی
اتصال خورجینی
ambient vibration tests
system indentification
4 spectra method
McVerry method
peak picking method
stochastic subspace method
khorjini type connection
per
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
2676-4776
2010-09-23
دوره 2-26
2
131
132
20002
فهرست انگلیسی مقالات مهر - آبان دوره 26-2 شماره 2
-
-
-
https://sjce.journals.sharif.edu/article_20002_b68ac851063c9dfbc2d0da5b079833bd.pdf
-
-
per
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
2676-4776
2010-09-23
دوره 2-26
2
133
138
20003
چکیده انگلیسی مقالات مهر - آبان دوره 26-2 شماره 2
-
-
-
https://sjce.journals.sharif.edu/article_20003_e64e29ce66ec3a7bed1ea6926b6847c0.pdf
-
-