فهرست مطالب

نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز
سال چهل و هشتم شماره 2 (پیاپی 91، تابستان 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/04/04
  • تعداد عناوین: 10
|
  • سیدنیرم آهوقلندری، مسعود فرزام ، جمشید اسماعیلی صفحات 1-15
    پیش ساخته سازی به معنای ساخت سازه در کارگاه و اتصال آن در محل اجرای پروژه می باشد. بنابراین سازه های پیش ساخته دارای اتصالاتی متفاوت از سازه های درجای معادل خود هستند. هدف از این تحقیق بررسی عملکرد اتصالات در این گونه ساختمان هاست زیرا در نتیجه وجود این اتصالات، سازه های پیش ساخته رفتار لرزه ای متفاوتی نسبت به سازه های درجا خواهند داشت. مطالعات نشان می دهد مهم ترین ضعف مشهود در این ساختمان ها در ناحیه اتصال آنها رخ داده است. در این تحقیق سعی شده با ارائه نوعی اتصال جدید و مقایسه آن با اتصال پیش ساخته رایج در کشور و اتصال درجای معادل آنها به بهبود این ضعف رایج در سازه های پیش ساخته کنونی کمک شود. در این مطالعه برای مقایسه عملکرد اتصالات یاد شده از آنالیز اجزای محدودی گره تیر به ستون استفاده شد. برای این منظور گره میانی یک سازه چهار طبقه دارای سیستم قاب خمشی متوسط در دو سازه پیش ساخته و درجا با هم مقایسه شدند. نتایج نشان می دهد که اتصال ارائه شده بر خلاف اتصال رایج پیش ساخته در مقایسه با اتصال درجای معادل خود عملکرد مطلوبی تحت تلاش های وارده در زمینه مقاومت، جذب انرژی و شکل پذیری نشان می دهد.
    کلیدواژگان: آنالیز اجزای محدود، اتصال پیش ساخته، اتصال تیر به ستون، سازه پیش ساخته
  • میلاد خواستار بروجنی، کاظم اسماعیلی ، حسین صمدی بروجنی، علی نقی ضیایی صفحات 17-26
    در سال های اخیر به دلیل خشکسالی های مکرر و کمبود منابع آبی ناشی از این شرایط، رویکرد به استفاده از منابع آب تجدیدپذیر همچون کاربرد پساب تصفیه شده شهری در جهت تامین بخشی از منابع آبی مورد نیاز افزایش یافته است. استفاده از پساب شهری در بخش کشاورزی تاکنون به طور معمول صورت می گرفته، اما استفاده برنامه ریزی شده و انتقال آن از طریق شبکه های آبیاری و اختلاط آن با آب حاوی رسوب چسبنده که از طریق انحراف از رودخانه ها صورت می گیرد، مشکلات متعددی همچون رسوب گذاری ذرات چسبنده در سازه های انتقال را افزایش داده است. مواد آلی موجود در پساب تصفیه شده شهری و تمایل رسوبات چسبنده به واکنش پذیری، باعث تاثیر در رفتار رسوبات چسبنده شده است. در این تحقیق اصول ته نشینی ذرات رسوبی و سرعت سقوط رسوبات چسبنده در تنش های برشی متفاوت و غلظت های مختلف پساب و رسوب با استفاده از کانال دایره ای مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که افزایش میزان پساب سبب افزایش سرعت سقوط در غلظت های مختلف رسوب می شود. همچنین مقایسه نتایج این پژوهش با معادلات تجربی ارائه شده در این زمینه حاکی از آنست که سرعت سقوط ذرات وابسته به مقدار تنش برشی و غلظت رسوبات معلق می باشد و بر این اساس روابطی برای سرعت سقوط رسوبات مورد استفاده ارائه شد.
    کلیدواژگان: : نرخ ته نشینی، تنش برشی بحرانی، فلوم دوار، سرعت سنج صوتی
  • علیرضا شکوهی ، نازگل حسینی پژوه، افشین بختیاری صفحات 27-35
    یافتن روشی که بتواند در عین سادگی از دقت کافی در پیش بینی سیلاب برخوردار باشد از چالش های همیشگی محققین بخصوص در کشورهای در حال توسعه بوده است. در این تحقیق برای اولین بار به بررسی توانایی روش شناخته شده شاخص بارش استاندارد شده (SPI) ، که استفاده از مقیاس های بلند مدت آن برای مطالعات خشکسالی مرسوم است، برای پیش بینی سیل در مقیاس روزانه پرداخته شده است. برای این تحقیق از دو حوضه مطالعاتی، کسیلیان در منطقه ای مرطوب با رژیم بارانی و کهیلک دره سی در حوضه آبریز صوفی چای در منطقه ای نیمه خشک با رژیم برفی- بارانی استفاده شد. نتایج حاصل از به کار بردن SPI در مقیاس های 3، 6، 9 و 12 روزه برای پایش و پیش بینی سیل نشان داد که این شاخص در مقیاس های مختلف روزانه در پیش بینی و پایش سیل در هر دو حوضه آبریز کسیلیان و کهیلک دره سی موفق بوده است. با استفاده از شاخص های احتمال تشخیص (POD) ، هشدار غلط (FAR) و موقعیت بحرانی (CSR) بهترین نتیجه برای حوضه کسیلیان با SPI6 و برای حوضه کهیلک دره سی برای زمان های بارانی با SPI3 و برای دوره های برفی با SPI9 بلندمدت تر از آن به دست آمد.
    کلیدواژگان: پیش بینی سیل، SPI، مقیاس روزانه، مناطق مرطوب، رژیم برفی بارانی
  • هادی علی اشرفی، کاظم بدو صفحات 37-45
    امروزه با توجه به برداشت زیاد از منابع آب زیرزمینی، ضخامت قشر غیر اشباع خاک ها همواره در حال افزایش است. تعیین خصوصیات هیدرولیکی خاک های غیر اشباع برای ارزیابی رفتار آنها ضروری است. از جمله این خصوصیات، ظرفیت نگه داشت آب و ضریب نفوذپذیری در مکش های کالبدی مختلف خاک است که با استفاده از منحنی مشخصه رطوبتی خاک تعیین می شود. در این تحقیق یک دستگاه شامل محفظه فشاری قابل توزین به همراه سیستم کنترل فشار طراحی و ساخته شد که با استفاده از آن، اثر ناخالصی خاک ریزدانه سیلت در خصوصیات رطوبتی ماسه غیر اشباع بررسی گردید. آزمایش های اعمال مکش کالبدی برای ترکیب خاک ماسه با دو نوع خاک سیلتی با درصدهای وزنی 5، 10، 15 و20 انجام شدند. منحنی های مشخصه رطوبتی آزمایشگاهی، با استفاده از نرم افزار RETC تحلیل گردیده و با منحنی های حاصل از مدل های نظری برازش گردیدند. تطابق خوب بین منحنی های مشاهده ای و نظری مکش- درصد رطوبت، نشانگر صحت روش های آزمایشگاهی و مدل های نظری به کار گرفته شده بود. نتایج حاکی از آن است که با افزایش درصد سیلت به خاک ماسه، میزان نگه داشت آب در خاک به ازای مکش مشخص افزایش محسوسی می یابد که نشان دهنده تاثیر بافت خاک است. با مقایسه درصدهای رطوبت حجمی در مکش های 10 الی 90 کیلو پاسکال بین خاک های سیلتی، مشخص گردید اندازه ذرات دانه ها عامل مهم و تاثیر گذار در منحنی های مشخصه رطوبتی خاک ها و خصوصیات هیدرولیکی نمونه های ماسه- سیلتی غیر اشباع می باشد.
    کلیدواژگان: ماسه، سیلت، دستگاه محفظه فشاری، مکش کالبدی، رطوبت، نفوذپذیری غیر اشباع
  • بابک گلچین ، فرزاد عطازاده صفحات 47-57
    پژوهش های گذشته نشان داده است که نانومواد، حساسیت رطوبتی مخلوط های آسفالتی را بهبود می دهند. در این مقاله، اثر نانولوله کربنی بر بهبود حساسیت رطوبتی مخلوط های آسفالتی مورد بررسی قرار می گیرد. با توجه به این که جنس مصالح سنگی بر حساسیت رطوبتی مخلوط های آسفالتی تاثیرگذار است، از دو نوع مصالح سنگی سیلیسی و آهکی در ساخت نمونه ها استفاده شد. نمونه ها با درصدهای 0%، 1%، 2% و 3% نانولوله کربنی ساخته شدند. حساسیت رطوبتی مخلوط های آسفالتی گرم با استفاده از آزمایش کشش غیر مستقیم بررسی شد و نسبت مقاومت کششی غیر مستقیم برای نمونه ها محاسبه گردید. در ادامه، اثر درصدهای مختلف نانولوله کربنی برروی پارامترهای آزمایش مارشال نیز ارزیابی شد. نتایج آزمایش ها نشان داد که نسبت مقاومت کششی غیر مستقیم مخلوط های اصلاح شده با نانولوله کربنی بیشتر از نمونه های بدون افزودنی بوده و در نتیجه خصوصیات رطوبتی مخلوط ها ارتقا می یابد )به عنوان مثال 8/11 و 9/9 درصد بهبود برای مصالح آهکی و سیلیسی در حضور 1% از افزودنی). ضمنا درصد بیشتر نانولوله کربنی موجود در قیر، عملکرد بهتری را نشان می دهد. از طرفی این تحقق نشان داد که مخلوط های آسفالتی ساخته شده با مصالح آهکی در اکثر درصدهای نانولوله کربنی، حساسیت رطوبتی کمتری در مقایسه با مصالح سیلیسی مشابه دارند. همچنین افزودنی نانولوله کربنی، مقاومت کشش غیر مستقیم مخلوط های آسفالتی را در دو حالت خشک و اشباع و نیز استحکام مارشال نمونه ها را افزایش می دهد.
    کلیدواژگان: نانولوله کربنی، مخلوط آسفالتی، قیر، حساسیت رطوبتی، آزمایش مارشال
  • علیرضا مجتهدی ، رامین الماسی، مهران داداش زاده صفحات 59-70
    در راستای مدیریت حیات اکولوژیک دریاچه ها ، پردازش داده های ماهواره ای و استفاده از روش های مختلف تحلیل مکانی، اطلاعات ارزشمندی جهت انجام یک پایش جامع به دست می دهند. بنابر این در مطالعات منابع آبی حوضه های آبریز مختلف جهان، اطلاعات زمانی- مکانی تحلیل شده مربوط به دریاچه های آن حوزه، از جمله مجهولات اساسی قلمداد می شوند. این در حالی است که به دلایل مختلفی، تعداد بیشماری از دریاچه های کوچک و تالاب های حیاتی جهان فاقد اطلاعات دقیقی از تغییرات مکانی هستند. دریاچه ارومیه نیز به عنوان یکی از مهم ترین زیستگاه های آبی کشور، طی سال های اخیر به دلیل عوامل مختلفی نظیر شرایط اقلیمی، عملکرد انسانی و نبود رویکرد مدیریت جامع در حوضه آبریز خود تغییرات شدیدی را تجربه نموده است. از این رو، ارزیابی شرایط حاضر دریاچه و بررسی تغییراتی که در دهه های مختلف روی شرایط اقلیمی آن اتفاق افتاده از اهمیت به سزایی برخوردار است. در این مطالعه، با استفاده از تصاویر ماهواره ای و به کمک علم سنجش از دور و همچنین عملیات میدانی، تغییرات پارامترهای مهمی نظیر دمای سطح آب، شوره زارها و پوشش گیاهی دریاچه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که طی یک دوره 17 ساله مساحت پیکره آبی دریاچه به نصف کاهش یافته و از طرفی با افزایش مساحت زیر کشت حوضه آبریز آن و با توجه به کاهش نسبی بارش در سال های اخیر، با سرعت چشمگیری بر وسعت شوره زارها افزوده گشته است. همچنین در طول بازه زمانی مورد مطالعه، دمای کل سطح آبی دریاچه ارومیه چه در فصول گرم و چه در فصول سرد سال با افزایش نسبی همراه بوده است. در نهایت هدف اصلی از این مطالعه، انجام پایشی نظارت شده در راستای ارزیابی و بررسی بحران دریاچه ارومیه با در نظر گرفتن عوامل انسانی نظیر تاثیرات بخش کشاورزی و احداث پل میان گذر می باشد. همچنین دستیابی به یک پایگاه اطلاعات مکانی جامع جهت تعیین اثرگذاری هر یک از این پارامترها بر بحران خشک شدن دریاچه ارومیه از دیگر اهداف این تحقیق می باشد. این نتایج به صورت کمی و به طور قطعی اثبات می نمایند که مجموعه عوامل انسانی، مسبب اصلی بحران خشک شدن دریاچه می باشند.
    کلیدواژگان: دریاچه ارومیه، داده های ماهواره ای، تحلیل مکانی، عوامل انسانی
  • فائزه مقدس، عبدالرضا کبیری سامانی ، مریم ذکری صفحات 71-80
    جریان دوفازی در سازه های گوناگون از جمله سیستم های انتقال آب و خطوط لوله دریایی انتقال نفت و در سازه های هیدرولیکی از جمله سرریز های نیلوفری، شفت های قائم، کالورت ها و تونل ها و مجاری بسته اتفاق می افتد. پیش بینی فشار دینامیکی در جریان های دوفازی جهت طراحی بهینه و مناسب و جلوگیری از وقوع مشکلات ناخواسته در اثر ایجاد جریان های دوفازی امری ضروری است. در این تحقیق مدل هایی جامع جهت پیش بینی فشار دینامیکی در جریان های دوفازی آب و هوا با استفاده از شبکه های عصبی و سیستم عصبی- فازی تطبیقی (انفیس) ارائه می شود. از آن جایی که مدل انفیس در مواجهه با فرآیند های پیچیده با تعداد پارامترهای زیاد، قوانین زیادی تولید می کند و حجم محاسبات را بیش تر می کند، استفاده از پیش پردازش خوشه بندی فازی کارآیی مدل انفیس را بیش تر و حجم محاسبات را کمتر می کند. استفاده از آلگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات یکی دیگر از تکنیک های بهبود نتایج در این تحقیق است. در این پژوهش برای تنظیم وزن ها و بایاس های شبکه های عصبی از آلگوریتم ازدحام ذرات استفاده شده است. در مدل های انفیس نیز در رابطه با تنظیم پارامترها، الگوریتم ترکیبی ازدحام ذرات و حداقل مربعات استفاده شده است. در این بررسی مشخص شد که نتایج حاصل از مدل های انفیس همراه با پیش پردازش خوشه بندی فازی و آلگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات دارای دقت بالاتری هستند.
    کلیدواژگان: فشار متوسط، جریان دوفازی، عصبی- فازی، ازدحام ذرات
  • علیرضا نگهدار ، شیما یادگاری، شیوا رحمانی صفحات 81-91
    گستردگی خاک های مسئله دار و تاثیر چرخه ذوب و انجماد و به تبع آن دگرگونی در ویژگی های ژئوتکنیکی خاک های مسئله دار مخصوصا خاک های فروریزشی بر محققین پوشیده نیست. این آسیب ها ناشی از تشکیل لنزهای یخی در طول چرخه ذوب و انجماد است که به گسستگی پیوند ذرات خاک و تغییر ساختار اولیه منجر می گردد. با توجه به این که در مناطق سردسیر احتمال ذوب و یخ مکرر تهدیدی برای ویژگی های مقاومتی، تغییرشکل و تراکم و… خاک ها می باشد و خاک های سیلتی جز خاک های فروریزشی بوده و در برابر یخبندان بسیار حساس می باشند، بدین منظور در این تحقیق، تاثیر چرخه های ذوب و انجماد و سطوح تنش بر ساختار و تغییرشکل های بلندمدت خاک سیلتی با انجام آزمایش تحکیم یک بعدی مورد مطالعه قرار گرفته و در ادامه مکانیسم خزشی آن با در نظر گرفتن لغزش و تغییر شکل ذرات و براساس ارتباط ضریب تراکم ثانویه و نسبت تخلخل و با استفاده از تصاویر به دست آمده از آزمایش SEM شرح داده شده اند. ارتباط غیرخطی بین ضریب تراکم ثانویه و تنش خزشی را مشاهده می شود. همچنین نتایج آزمایش ها نشان می دهد، میزان تغییرشکل های خزشی نمونه سیلتی علاوه بر شرایط اشباع بودن نمونه و سطوح تنش خزشی به شمار چرخه های ذوب و انجماد نیز بستگی دارد. دوره های ذوب و انجماد، لغزش، جهت گیری ذرات، تخلخل و ساختار اولیه خاک را تغییر می دهد. در طول آزمایش تحکیم، برای نمونه تحت 10 چرخه از فرایند ذوب و انجماد، به دلیل فروپاشیدگی ذرات از همدیگر و کوچک تر شدن اندازه ذرات، متوسط نشست های تحکیمی بیشتر شده و تغییرشکل های خزشی هم افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: چرخه ذوب و انجماد، تحکیم یک بعدی، سیلت، تراکم ثانویه، SEM
  • هدایت ولادی ، مهرداد شادفران، سیدفرزاد یثربی صفحات 93-98
    با توجه به کمبود منابع انرژی و مواد خام در جهان بایستی در مسائل مربوط به مهندسی، سازه ای با وزن و هزینه کمتر را جستجو نمود. از آن جایی که تیرهای لانه زنبوری منجر به افزایش مقاومت خمشی و سختی سازه ها بدون افزایش وزن سازه می گردند، لذا در سالیان اخیر مورد توجه قرار گرفته اند. در برخی سازه ها مانند پل ها نیاز به تیرها با ابعاد و ارتفاع بزرگ تر به منظور افزایش سختی، مقاومت و تحمل نیروهای بیشتر ضرورت داشته و امکان استفاده از تیرهای لانه زنبوری از مقاطع نورد شده گرم عملا ناممکن است. در نتیجه برای حل این مشکل تیرهای لانه زنبوری ساخته شده از تیرورق می تواند به صورت مطلوب تری اهداف طراحی را تامین نمایند. در مقاله حاضر با بررسی های لازم مشخص گردید که تیرهای لانه زنبوری ساخته شده از تیرورق برای پوشش دهانه های بزرگ تر و تحمل بار بیشتر راهکار مناسبی بوده و تیر لانه زنبوری با سوراخ های دایره ای نسبت به شش ضلعی دارای رفتار بهتری است. از سوی دیگر با ایجاد چنین تیرهایی می توان دهانه های بزرگ تر را با هزینه کمتر پوشش داد.
    کلیدواژگان: تیرهای لانه زنبوری، تیرهای لانه زنبوری با سوراخ های دایره ای، تیرورق، روش المان محدود 0
  • رسول دانشفراز، علی رضازاده جودی، سینا صادق فام * صفحات 101-108

    یکی از مشکلات موجود در مراحل ذخیره سازی و انتقال آب افزایش انرژی جنبشی جریان است که با استفاده از مستهلک کننده های انرژی می توان آن را کاهش داد. در صورت عدم کنترل به هنگام انرژی جنبشی جریان ریزشی، خسارات قابل توجهی به کانال ها و سازه های پایین دست وارد خواهد شد. یکی از راهکارهای کاهش این انرژی جنبشی مخرب استفاده از حوضچه های آرامش و پرش هیدرولیکی می باشد. با توجه به اهمیت موضوع در این تحقیق رفتار یک جریان فوق بحرانی با سطح آزاد در مواجهه با انقباض ناگهانی در مسیر جریان، به صورت آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفته است. بر این اساس عدد فرود به عنوان تاثیرگذارترین پارامتر بدون بعد در این زمینه در بازه 3 تا 8 تغییر کرده است. بر اساس نتایج آزمایشگاهی با افزایش عدد فرود جریان بالادست، پارامترهای افت انرژی نسبت به بالادست و پایین دست افزایش می یابند. همچنین میزان استهلاک انرژی ناشی از انقباض ناگهانی بیشتر از پرش هیدرولیکی آزاد مشاهده شد به طوری که بر اساس افت انرژی نسبت به بالادست، 43/11 درصد و بر اساس افت انرژی نسبت به پایین دست، 03/65 درصد بیشتر از پرش هیدرولیکی آزاد، استهلاک انرژی وجود داشته است. همچنین بیشترین مقدار افت انرژی مربوط به قبل از انقباض ناگهانی می باشد که در این مقطع با افزایش دبی جریان و متعاقبا با افزایش عدد فرود، میزان افت انرژی به شدت افزایش یافته است. همچنین مشاهده گردید، تنگ شدگی در تثبیت محل پرش موثر است.

    کلیدواژگان: استهلاک انرژی، انرژی جنبشی، انقباض ناگهانی، بررسی آزمایشگاهی، پرش هیدرولیکی آزاد
|
  • Jamshid Esmaeili, Seyed Neyram Ahooghalandary, Masood Farzam Pages 1-15
    Precasting is defined as casting structures element in factory and connecting them in construction site. Therefore precast structures have different connections in comparison with monolithic ones. The purpose of this research is investigation of precast connections behavior because as a result of these connections, precast structures have a different seismic behavior. According to the recent studies, the most important problem in these structures is due to connection joints. Introducing of new connection and comparison of its behavior with conventional precast and monolithic connections is subjected to promote current weakness of precast structures in this research.
    Results indicate that the new connection has better behavior in strength, ductility, energy dissipation than conventional precast and equivalent monolithic connections under applied efforts
    Keywords: Finite Element Analysis, Precast connection, Beam to column connection, Precast structure
  • Milad Khastar, Kazem Esmaili, Hossin Samadi, Boroujeni, Alinagh Ziaei Pages 17-26
    Cohesive sediments are composed primarily of clay-sized material, which have strong interparticle forces due to their surface ionic charges. As particle size decreases, the interparticle forces dominate the gravitational force, and the settling velocity is no longer a function of only particle size. When, under certain conditions, the attractive forces exceed the repulsive ones, colliding particles stick together, forming agglomerations known as "flocs" with size and settling velocities much higher than those of the individual particles. This phenomenon is known as "flocculation" (Baldock et.al, 2004). In a flocculated cohesive sediment suspension, the settling unit is the floc rather than the individual particle. The settling velocity of cohesive sediment particles, also is called the fall velocity, is one of the key variables in the study of sediment transport and is important in understanding suspension, deposition, mixing and exchange processes (Partheniades, 2009). Adding a chemical solution in a mixture of water and sediment changes the physicochemical of the sediments and the flocculation of the clay particles may increase or decrease. Today, in many countries the wastewater is used for irrigation sector as an additional water resource. Wastewater in combination with other water resources change the physicochemical characteristics of the water and it causes changing in hydrodynamic behaviors which one of them is the effect of wastewater concentration on the fall velocity of cohesive sediments in channels and water transfer Systems (khastar-Boroujeni, 2018). Therefore this study focuses on the effect of urban wastewater on cohesive sediments transport to improve water quality and manage the irrigation systems. For this purpose, some experiments were carried out in an annular flume using a mixture of cohesive sediment and water with combination of three levels of wastewater for evaluating their effects on the fall velocity of cohesive sediments.
    Keywords: Deposition Rate, Critical Shear Stress, Annular Flume, Acoustic Velocimeter Doppler
  • Alireza Shokoohi, Nazgol Hosseini Pazhouh, Afshin Bakhtiari Pages 27-35
    Most investigations on the SPI (Standard Precipitation Index) have focused on drought analysis yet. A few researchers including Seiler et al. (2002) and Du et al. (2012) using monthly data showed SPI2, SPI12, and SPI24 have the potential to forecast floods occurrence.
    The present research aimed at using SPI for flood occurrence forecasting. The results of the study are important from two points of view: first, the applied model uses just one parameter that imposes less uncertainty through decreasing errors in preparing and introducing data to the model, and second, the model uses the most common available data with acceptable length everywhere; i.e. precipitation.
    While in drought analysis monthly scale is common, in this research the SPI was used in daily scale to fit the purpose of the study. For the case study, two different watersheds were selected; one in a humid area (Kasilian watershed in the north of Iran) and the other in a semi dry region with a river of rainfall-snowy hydrologic regime (Kailak Darahsi watershed in the north-west of Iran)
    Keywords: Flood forecasting, SPI, Daily scale, Humid region, Rainfall-Snow regime
  • Hadi Aliashrafi, Kazem Badv Pages 37-45
    The structure of earth, atmospheric conditions, and hydrogeology, has led that groundwater levels in most parts of the world, including Iran, to decline significantly. This issue causes the large amount of soils above the ground water level to be in unsaturated state. Various activities associated with soils, such as subsurface explorations, foundation engineering and building constructions in unsaturated soils, etc., necessitates the study of the properties of unsaturated soils. One of the most important and fundamental properties of unsaturated soils is water holding capacity or soil suction. The soil-water characteristic curve (SWCC) has been found to be a conceptual and interpretative tool by which the behavior of unsaturated soils can be understood (Vanapali et al., 1999). The SWCC defines the relationship between soil matric suction (the difference between the air and water pressure in the soil) and the volumetric water content.
    In this study, the SWCCs of Firoozkoh sand mixed with two silty soils will be investigated to find out the effect of silt on soil-water characteristics of sand in unsaturated state. By conducting this research, one can predict the behavior of natural silty sand for geotechnical applications in practice. In the context of this study, in order to obtain laboratory SWCCs, Tempe pressure cell device will be designed and built.
    Keywords: Sand, Silt, Tempe pressure cell, Matric suction, Water content, Unsaturated permeability
  • Babak Golchin, Farzad Atazadeh Pages 47-57
    In the present paper, the effects of a carbon nanotube on the moisture sensitivity of asphalt mixtures were investigated. Moisture sensitivity of asphalt mixtures is related to a phenomenon named stripping. The breaking of the bond between aggregate and asphalt binder is known as stripping (Xiao et al, 2010). Stripping reduces the strength of the material over the years which will manifest itself as rutting, corrugation, shoving, raveling, cracking, etc (Kodaii et al, 2012). Previous researches have introduced some additives for improving the moisture sensitivity of asphalt mixtures. Hydrated lime, Portland cement, polymeric material, and some other liquid anti stripping additives reduce the rate of moisture damage in asphalt mixtures. Recently, the use of nano materials in modifying different materials has become widespread (Alsaffar et al, 2014). In this study, a nano material named carbon nanotube with the quantity of 1, 2 and 3% was used for modification of asphalt binder. Moisture sensitivity of modified samples was investigated using indirect tensile strength test. In addition, the strength of modified samples was evaluated through marshal test.
    Keywords: Carbon Nanotube, Asphalt mixture, Asphalt binder, Moisture sensitivity, Marshal test
  • Alireza Mojtahedi, Ramin Almasi, Mehran Dadashzadeh Pages 59-70
    Lake Urmia is considered as one of the country’s most important aquatic habitats and has experienced significant changes in recent years due to various factors, such as the climate changes (Abbaspour et al., 2012), anthropogenic activities (Zeinoddini et al., 2009) and the lack of a comprehensive management approach (Garousi et al., 2013) in the Lake Basin. Hence, the evaluation of changes in its different characteristics during decades is of great importance. In this study, changes in key parameters such as sea surface temperature, saline features and vegetation are studied using satellite imagery, remote sensing and fieldwork. The main purpose of this study is to conduct a supervised monitoring in order to evaluate Lake Urmia crisis in regard to human-involved factors such as the effects of the agriculture sector and the construction of the causeway bridge. Providing a comprehensive spatial database to determine the impact of each parameter on the Lake Urmia crisis is another objective of this study.
    Keywords: Lake Urmia, satellite data, spatial analysis, anthropogenic factors
  • Faezeh Moghadas, Abdorreza Kabiri, Samani, Maryam Zekri Pages 71-80
    Two phase gas-liquid flows occur in a wide variety of situations, i.e., in water supply systems, petroleum industry, pressurized tunnels and pipelines, culverts and water conduits (Mishima and Hibiki, 1996, Kabiri-Samani and Borghei, 2010). Air entrainment into a pipeline is a result of vortices at water intakes. Due to the severity of two-phase air-water flow at hydraulic systems, estimation of the dynamic pressure and pressure fluctuations in such systems is of great importance in practice (Yan et al., 2014). Most of the former studies have focused on two-phase gas-liquid flow in micro-channels and small pipelines, however, there is a lack of fundamental studies on pipelines with larger dimensions as used in hydraulic systems. Recently, some computational intelligence approaches such as ANN and ANFIS are very effectively used to predict complex problems with several parameters involved (Jang et al., 1997, Sebakhi, 2010, Fan and Yan, 2014). The present study focuses on estimation of dynamic pressure in two-phase air-water flow using ANN and ANFIS combined with PSO algorithm and subtractive clustering technique.
    Keywords: Air-water flow, ANN, ANFIS models, APSO algorithm, dynamic pressure, two phase flow
  • Alireza Negahdar, Shima Yadegari, Shiva Rahmani Pages 81-91
    Soil properties are affected by environmental conditions. Exposing of soil under multiple freeze thaw cycles may damage soil structure due to generated forces by water freezing and changes in mechanical and deformation features. Silty soils are highly susceptible for frost damage under the F-T cycles so, it is important to investigate their thermal and mechanical behavior. Thermal changes in susceptible soil often lead to irreversible creep deformation. The freeze and thaw cycles change soil engineering properties and mechanical behaviors by varying soil structure (Othman., 1992). A lot of research has devoted to study the effect of freeze-thaw cycles on the geotechnical properties of various soils (Wang et al., 2007). But, less laboratory works have studied the effect of freeze-thaw cycles on long term deformation and consolidation parameter of silty soil. Therefore, the aim of this paper is to determine the magnitude and rate of volume changes of soil specimen under 10 repeated cycles freeze and thaw which subjected to different vertical stresses.
    Keywords: Freeze, thaw cycle, Consolidation test, Silty soil, Secondary compression, SEM
  • Hedayat Veladi, Mehrdad Shadfaran, Seyed Farzad Yasrebi Pages 93-98
    In the Civil Engineering field, we have to search a structure with lower weight and cost, to reach minimal energy and materials. Since using of Cellular and Castellated Beams can provide higher bending strength and stiffness without increasing the weight of the structure, therefore, in the recent years, they have lionized by most of researchers. In some of structures like bridges, in order to large stiffness and high strength, we have to use special beams with large dimensions and height. On the other hand, to solve this necessity, it is not possible to use hot-rolled Castellated Beams. So Castellated plate girders can be used. In this paper, it is denoted that castellated plate girders can be used in long spans as a convenient choice.
    Keywords: Castellated Beams, Cellular Beams, Design Variables, Plate Girder, Finite element method
  • Rasul Daneshfaraz, Ali Rezazadeh joudi, Sina Sadeghfam Pages 101-108

    One problem of accumulation and water flow is the increase in the kinetic energy experienced by the flow. Amortized energy regulators can be used to reduce this effect. If the kinetic energy of the falling flow is not controlled, considerable damage may be done to canals and downstream, structures. Due to the importance of making structures for energy dissipation lots of studies have been done so far that for instance studies of Peterka 1983 and Carvalho and Leandro (2012) must be noticed. A hydraulic jump is a common phenomenon that occurs downstream of hydraulic structures, such as weirs and grates which increase the fluid depth by converting from supercritical to subcritical flow conditions in a relatively short range. These jumps have an important role in the energy dissipation. The possibility of shrinking sections in the supercritical flow that may result from construction of a bridge foundation makes it necessary to calculate the energy dissipation caused by exposure to supercritical flow. In this study, supercritical flow behavior near sudden constrictions is evaluated.

    Keywords: Energy dissipation, Experimental investigation, Choked flow, Hydraulic free jump