فهرست مطالب

مهندسی عمران شریف - سال سی و چهارم شماره 1 (بهار 1397)

مجله مهندسی عمران شریف
سال سی و چهارم شماره 1 (بهار 1397)

  • تاریخ انتشار: 1397/02/30
  • تعداد عناوین: 14
|
  • پژوهشی
  • جعفر بلوری بزاز*، کیهان ساجدی، حامد علومی صفحات 3-11
    پی های پوسته یی، نمونه های آشکار استفاده ی بهینه از مصالح بتن و فولاد برای باربری بیشتر هستند. در پژوهش حاضر، رفتار گونه هایی از پی نواری پوسته یی تاشده بر روی خاک ماسه یی، بر اساس آزمون های آزمایشگاهی و تحلیل عددی بررسی شده است. 4 الگوی هندسی متفاوت از پی های نواری پوسته یی تاشده با عمق های مدفون متفاوت بر روی خاک ماسه یی با تراکم کم و زیاد (ماسه ی شل و متراکم) انتخاب شده است. به منظور مقایسه ی رفتار پی های پوسته یی با پی های نواری مسطح، آزمایش هایی نیز روی پی نواری تخت هم عرض معادل پی پوسته یی انجام و نتایج مقایسه شده است. همچنین از نرم افزار المان محدود 1−6٫9 A B A Q U S برای مدل سازی پی های مذکور استفاده شده است. پارامترهای مقاومتی ماسه با مدل رفتاری دراکر پراگر به نرم افزار معرفی شده است. برٓاساس نتایج به دست آمده، در شرایط یکسان عمق مدفون پی و تراکم خاک، ظرفیت باربری نوعی پی پوسته یی تاشده ی 4 وجهی (نوع D پژوهش حاضر) نسبت به پی نواری تخت و گونه های دیگر پی نواری پوسته یی پژوهش حاضر برتری دارد. از طرف دیگر، با افزایش عمق مدفون و تراکم خاک، ظرفیت باربری پی های پوسته یی نیز افزایش می یابد. همچنین نتایج تحلیل عددی بیان گر تطبیق مناسب رفتار پیش بینی شده ی این گونه پی ها با نتایج آزمایشگاهی است.
    کلیدواژگان: پی پوسته یی تاشده، پی نواری، تنش، خاک ماسه یی، ظرفیت باربری، نگره ی دراکر - پراگر
  • فهیمه شاهپوری، عباسعلی تسنیمی * صفحات 13-24
    آسیب دیدگی سازه های ساختمانی در برابر زلزله های شدید موجب تغییر شکل های ماندگار در آن ها می شود، به نحوی که بهره برداری را مختل و در مواردی هزینه های گزافی بیشتر از هزینه ی ساخت به مالکان تحمیل می کند.یکی از روش های کاهش هزینه، استفاده از سیستم های مرکزگراست، که در آن علاوه بر قابلیت استهلاک انرژی و کاهش خسارت، تغییرشکل های ماندگار کمتری به سازه تحمیل می کند. استفاده از دیوار برشی پیش ساخته ی ترکیبی در مناطق با خطر نسبی خیلی زیاد، تامین کننده ی رفتار با حرکت گهواره یی است و تغییرمکان نسبی ماندگار را کاهش خواهد داد. در نوشتار حاضر، 3 نمونه ی دیوار برشی شامل 2 نمونه ی آزمایشگاهی دیوار برشی پیش ساخته ی ترکیبی و1 نمونه ی آزمایشگاهی دیوار برشی پیش ساخته شاهد با تمام جزئیات به روش اجزاء محدود مدل سازی و پس از انجام تحلیل غیرخطی عددی، پاسخ آن ها در برابر بارهای ثقلی و جانبی ناشی از زلزله بررسی شده است. نتایج به دست آمده از تحلیل عددی غیرخطی، تطبیق بسیار خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد و استفاده از سیستم مرکزگرا برای مناطق زلزله خیز مناسب است.
    کلیدواژگان: بتن پیش تنیده، تغییرمکان ماندگار، تحلیل عددی - غیرخطی، دیوار برشی ترکیبی، تغییرمکان قائم پای دیوار
  • محمدعلی آهنگر نوکلایی، حسین گنجی دوست*، بیتا آیتی صفحات 25-33
    در پژوهش حاضر، پارامترهای وابسته به الکترود و موثر در عملکرد سیستم انعقاد و شناورسازی الکتریکی، شامل: سطح الکترود، فاصله ی الکترود، نوع الکترود و شکل آن بررسی و تاثیر هر یک در بازده حذف رنگزای اسید قرمز 14 از فاضلاب سنتزی، مصرف انرژی، انحلال آند و نیز T S S لجن، تعیین و مقادیر هر یک بهینه شد. سطح الکترود برابر $20.5\،c m^{2}$، فاصله ی بین الکترود $0.5\،c m$، نوع الکترود فولادی زنگ نزن و شکل الکترود مشبک )مش بندی شده( به عنوان بهینه انتخاب شدند. تحت شرایط بهینه و در مدت زمان حدود 20 دقیقه، بازده حذف کامل رنگزا با میزان مصرف انرژی مخصوص $\r m{6.2\،k W h/k g _{d y e\،r e m o v e d}}$، آند مصرفی k g $\r m{4.4\،F e/k g_{d y e\،r e m o v e d}}$ و T S S لجن m g/L17000 حاصل شد. با توجه به مزایای روش هم زمان انعقاد و شناورسازی الکتریکی، از قبیل: امکان بهره برداری کاملا خودکار و کنترل آسان پارامترهای دخیل در فرایند و با توجه به اهمیت کاهش هزینه ها با استفاده از سیستم های با مصرف مواد و انرژی و میزان T S S کمتر، استفاده از روش مذکور برای تصفیه ی فاضلاب های صنعتی حاوی مواد رنگزا پیشنهاد می شود.
    کلیدواژگان: انعقاد و شناورسازی الکتریکی، حذف رنگزا، مصرف انرژی، انحلال آند، سطح الکترود، فاصله ی الکترود
  • احمد شرافتی*، رویا کلاچیان، مریم نیری، مونا نعمتی صفحات 35-42
    تحلیل پایداری، یکی از مباحث مهم در طراحی سد خاکی محسوب می شود و همواره با عدم قطعیت مواجه است. تئوری احتمال و تحلیل های اعتمادپذیری، چارچوبی منطقی برای کمی سازی عدم قطعیت ها و تصمیم گیری در شرایط عدم قطعیت را فراهم می کنند. در پژوهش حاضر، با استفاده از روش های L H S و G L U E، ضریب اطمینان پایداری سد سنگریزه یی پارسیان با درنظر گرفتن عدم قطعیت متغیرهای تصادفی موثر در آن برآورد شده است. تحلیل های پایداری شیروانی برای بدنه ی سد که از طریق مدل G E O-S L O P E انجام شده اند، بیان گر عدم تاثیر عدم قطعیت پارامترهای مکانیکی بخش زهکش، فیلتر و زهکش افقی در ضریب اطمینان پایداری است. طبق نتایج پژوهش حاضر، در محدوده ی ناحیه ی ناپایداری، ضرایب اطمینان کمتر از 1٫1 است، به ازاء کلیه ی ضرایب اطمینان، مقدار احتمال وقوع ناپایداری در روش L H S بیشتر از روش G L U E است. به عبارت دیگر، روش L H S در ارائه ی ریسک شکست سد پارسیان محافظه کارانه تر است. همچنین شاخص اعتمادپذیری ضریب اطمینان با روش های L H S و G L U E به ترتیب برابر با 0٫93 و 1٫36 برآورد شده است. از این رو اعتمادپذیری ضریب اطمینان پایداری به دست آمده از روش G L U E نسبت به روش L H S بیشتر است. همچنین متوسط ضریب اطمینان در روش های L H S و G L U E تقریبا برابر 1٫12 است که بسیار نزدیک به حد مجاز ضریب اطمینان پایداری سد پارسیان (1٫15) است.
    کلیدواژگان: ریسک، پایداری، عدم قطعیت، سد پارسیان
  • بهزاد شکسته بند*، اکبر طارمی، کریم عابدی صفحات 43-54
    یکی از ویژگی های ستون های دوجداره ی فولادی پرشده از بتن (C F D S T)، وجود اثر مشترک بتن و دو لایه ی فولادی است. این اندرکنش تا لحظه یی که جداره های فولادی نیروی لازم محصورشدگی برای بتن را تامین می کنند، وجود خواهد داشت؛ اما به محض حذف اندرکنش، یکی از جداره های فولادی با بتن ستون شروع به تغییرشکل های بزرگ خواهد کرد. شدت و سرعت تغییرشکل های مذکور در حضور پدیده ی آتش افزایش می یابد. در نوشتار حاضر، با استفاده از ایجاد لینک های فولادی (سخت کننده های طولی) بین بتن و لایه ی داخلی در تعداد مختلف و تحلیل مدل های مذکور در نرم افزار عناصر محدود A B A Q U S، اثر اندرکنش بین بتن و لایه ی داخلی برای ستون های C F D S T در معرض آتش بررسی شده است. وجود لینک های ذکرشده باعث افزایش مقاومت در برابر آتش ستون به شکل مشهودی شد که نشان از اهمیت اندرکنش اشاره شده و لزوم ارائه ی راهکارهایی برای حفظ آن است. استفاده از لینک های مذکور، یکی از بهترین راهکارهای پیش رو خواهد بود.
    کلیدواژگان: ستون های دو جداره ی فولادی پرشده با بتن، اندرکنش بتن و فولاد، آتش، محصورشدگی بتن، سخت کننده ی طولی
  • حسن شرفی*، یزدان شمس ملکی صفحات 55-66
    پیش بینی رفتار تونل های شهری در سنگ های ضعیف با رفتار مشابه رفتار خاک و یا سنگ های با قابلیت تورم و مچاله شوندگی، یکی از چالش های مهم در مهندسی تونل و مکانیک سنگ به شمار می رود. در پژوهش حاضر، مدل دو بعدی کرنش مسطح از یک نمونه ی تونل شهری واقعی با مقطع نعل اسبی به کمک روش عددی اجزاء محدود دو بعدی مدل سازی شده است. هدف از مدل سازی، بررسی اثر لحاظ یا عدم لحاظ عامل زمان در مدل رفتاری مصالحدر رفتار سیستم نگه داری تونل و نیز رفتار تنش کرنش و تغییر شکل توده ی سنگی اطراف آن است. برای یک توده ی سنگی یکسان جهت مدل سازی مسئله، دو مدل رفتاری مور کولمب (M C) و مدل خزش خاک نرم (S S C) در نظر گرفته شده اند. نتایج دو مدل مذکور در زمینه ی رفتار سازه یی سیستم نگه داری تونل و نیز رفتار تنش کرنش و تغییر شکل توده ی سنگی اطراف آن مقایسه شده است. نتایج پژوهش حاضر نشان می دهند که با لحاظ عامل زمان در پاره یی از موارد، اختلاف نتایج تا حد 63\٪ خواهد بود.جهت صحت سنجی مسئله ی پژوهش، از تونلی با شرایط مشابه و مدل رفتاری سنگ درزه دار (J R M) در قالب تحلیل های اجزاء محدود دو و سه بعدی استفاده شده است. نتایج صحت سنجی، توافق خوبی مابین نتایج حاصل شده توسط مدل های عددی پژوهش حاضر و مدل عددی نوشتار مرجع نشان می دهد.
    کلیدواژگان: تونل شهری، سیستم نگه داری، عامل زمان، مدل های مور، کولمب و خزش خاک نرم، مدل سنگ درزه دار
  • اباذر اصغری*، سعید سحرخیزان صفحات 67-78
    در مطالعه ی حاضر، قابلیت کاربرد سیستم سازه یی قاب فولادی با اتصال های زانویی به عنوان یک سیستم باربر لرزه یی بررسی شده است. در سیستم سازه یی مذکور، انتهای تیرها توسط اتصالات مفصلی (ساده) به ستون ها و تیر و ستون توسط یک المان زانویی کوتاه با اتصال مفصلی به همدیگر متصل می شوند. این نوع پیکربندی، یک اتصال صلب ناحیه یی به جای یک اتصال صلب متمرکز موجود در سیستم قاب خمشی ایجاد می کند. در نوشتار حاضر، به بررسی اجزاء محدود سیستم قاب فولادی با اتصال زانویی و مقایسه ی آن با اتصال گیردار در قاب خمشی طی تحلیل های چرخه یی در نرم افزار A B A Q U S و همچنین تحلیل های پوش اور و دینامیکی افزایشی در نرم افزار O P E N S E E S پرداخته شده است. نتایج حاکی از برتری نسبی اتصال پیوند زانویی نسبت به اتصال گیردار در قاب خمشی است. نتایج ارزیابی لرزه یی مطابق با دستورالعمل 695F E M A-P و منحنی های شکنندگی حاکی از آن است که نوع مکانیزم خرابی قاب فولادی با اتصال زانویی شبیه قاب خمشی است و سیستم سازه یی مذکور، عملکرد نسبی بهتری دارد.
    کلیدواژگان: المان زانویی، معیار تسلیم، ظرفیت جذب و استهلاک انرژی، منحنی هیسترزیس، منحنی I D A
  • سیامک گل نرگسی*، هاشم شریعتمدار، مصطفی قائمی، مهدی امیری دلویی صفحات 79-92
    در نوشتار حاضر به بررسی تاثیر کنترل کننده ی فازی نوع 2 بازه یی در میراگر جرمی فعال در کنترل لرزه یی ساختمان با در نظر گرفتن اثر اندرکنش خاک و سازه پرداخته شده است. مهم ترین محدودیت سیستم های فازی رایج، عدم توانایی در لحاظ کردن عدم قطعیت در قوانین فازی است. سیستم های فازی نوع 2، قادر به لحاظ کردن این عدم قطعیت در بارگذاری و رفتار سازه یی هستند. در پژوهش حاضر، برای ارزیابی تاثیر جنس خاک در رفتار سازه و کنترل کننده، از 3 ساختمان 5، 11 و 15 طبقه ی برشی استفاده شده است. سازه های مذکور تحت اثر 6 زلزله قرار گرفتند و پاسخ های آن ها محاسبه شد. پاسخ ها در دو حالت با و بدون در نظر گرفتن اندرکنش خاک و سازه به دست آمد. نتایج نشان داد که لحاظ کردن اثر خاک در محاسبات، تاثیر به سزایی در پاسخ های سازه دارد. همچنین پاسخ های سازه در خاک نرم، کاهش قابل توجهی پیدا کرده و تاثیر کنترل کننده افزایش یافته است.
    کلیدواژگان: کنترل سازه، میراگر جرمی، اندرکنش خاک و سازه، تحریکٓ لرزه یی، کنترل کننده ی فازی نوع 2 بازه یی، سازه ی بلند
  • مسعود شفیعی ورزنه، فرهاد بهنام فر * صفحات 93-99
    دیوارهای بنایی از قدیمی ترین عناصر سازه یی باربر ساختمان ها هستند. ساختمان های بنایی نسبت به سازه های دیگر در مقابل زلزله های اخیر آسیب پذیرتر بوده اند. همچنین درصد قابل توجهی از ساختمان های موجود را ساختمان های بنایی تشکیل می دهند. منحنی های رفتاری دیوار باربر بنایی، نقش مهمی در بررسی وضعیت ساختمان های موجود دارند. یکی از پارامترهای مهم در منحنی رفتاری غیرخطی دیوار بنایی، پارامترهای مربوط به شکل پذیری دیوار بنایی است. این مقادیر در دستورالعمل بهسازی ساختمان های موجود (نشریه ی 360) برای دیوارهای بدون بازشو ارائه شده است. در نوشتار حاضر، با ارزیابی تاثیر پارامترهایی نظیر موقعیت قرارگیری بازشو در دیوار بنایی در مقاومت جانبی و سختی دیوار، پارامترهای شکل پذیری دیوار بنایی با بازشو ارائه شده است. نتایج نشان می دهد که شکل پذیری دیوار بنایی با کلاف بیشتر از دیوار بدون کلاف است. این در حالی است که دستورالعمل بهسازی ساختمان های موجود، تفاوتی میان مدل سازی غیرخطی دیوار با کلاف و دیوار بدون کلاف در این ارتباط قائل نشده است.
    کلیدواژگان: دیوار بنایی، بازشو، شکل پذیری، المان محدود، کلاف
  • عبدالحسین حداد *، ارمیا شفیعی، علی لشگری صفحات 101-110
    در سال های اخیر، توجه به امکان جایگزینی سیستم رادیه ی شمع منفصل به جای رادیه ی شمع متصل برای مقابله با آسیب پذیری بخش زیرسازه در محل اتصال شمع ها به رادیه بیشتر شده است. در مطالعات انجام شده در زمینه ی مذکور، تاکنون کمتر به سهم باربری اجزاء سیستم و آثار پارامتریک پارامترهای هندسی و ژئوتکنیکی موثر در سیستم رادیه ی شمع منفصل توجه کرده اند. در نوشتار حاضر، با شبیه سازی عددی این نوع زیرسازه با به کارگیری D3 A B A Q U S، پارامترهای هندسی و ژئوتکنیکی موثر در سیستم مذکور و تاثیر هندسه در رادیه شمع های بزرگ و کوچک در تغییر مکان های جانبی شمع ها و تاثیر مقاومت و ضخامت میان لایه ی شنی در نشست کلی شالوده بررسی شده است. نتایج پژوهش حاضر نشان می دهند که روش مذکور باعث افزایش سهم باربری مجموعه ی گروه شمع به مقدار 17 الی 18 درصد از کل ظرفیت باربری سیستم می شود. همچنین افزایش مقاومت میان لایه ی شنی منجر به کاهش نشست کلی سیستم به میزان 1٫6 برابر می شود که حد بهینه ی افزایش زاویه ی اصطکاک و مدول یانگ میان لایه در حدود 36 درجه و 120 مگاپاسکال است.
    کلیدواژگان: رادیه ی شمع منفصل، رادیه ی شمع های بزرگ و کوچک، میان لایه ی شنی، اجزاء محدود سه بعدی
  • محمد شمسی، سیدناصر مقدس تفرشی * صفحات 111-122
    در نوشتار حاضر، اثر ستون سنگی غیرمسلح و مسلح با دو نوع تسلیح لایه یی و دورگیر در بهبود باربری بستر سست ماسه یی رس دار با انجام 12 آزمایش سه محوری مستقل همراه با تحلیل عددی با نرم افزار آباکوس بررسی شده است. نتایج نشان می دهند که استفاده از ستون سنگی غیرمسلح و مسلح می تواند ضمن کنترل نشست بستر، باربری آن را به میزان قابل ملاحظه یی افزایش دهد. همچنین برای رسیدن به یک ظرفیت باربری مشخص، استفاده از لایه های ژئوتکستایل (در تعداد مورد نیاز) در مقایسه با ژئوتکستایل دورگیر از نقطه نظر اقتصادی (میزان ژئوتکستایل مصرفی) و اجرایی مفیدتر است. تحلیل عددی روی نمونه های سه محوری در حالات مختلف، ضمن ارائه ی دقت قابل قبول در شبیه سازی نتایج آزمایش، مبین کفایت استفاده از فقط 60\٪ تسلیح دورگیر در طول ستون سنگی جهت رسیدن به مقاومت نهایی یکسان با 4 لایه ی تسلیح است. در این حالت مقدار ژئوتکستایل مصرفی برای تسلیح دورگیر، 3 برابر تسلیح لایه یی است.
    کلیدواژگان: ستون سنگی، خاک سست، تسلیح، مطالعات آزمایشگاهی، تحلیل عددی
  • یادداشت فنی
  • مجتبی فتحی*، عابد یوسفی پور، احسان همت پوری فرخی صفحات 123-132
    در پژوهش حاضر، خصوصیات مکانیکی بتن های سبک سازه یی حاوی سبک دانه ی اسکریا با تغییر پارامترهای مختلف، از قبیل: استفاده از پودر میکروسیلیس و نانوسیلیس، سبک دانه های پلی استایرن منبسط شده، عیارهای مختلف سیمان و انواع عمل آوری ها مطالعه شده است. در بتن های بدون سبک دانه های پلی استایرن منبسط شده، جایگزینی میکروسیلیس و نانوسیلیس به ترتیب تا مقدار 15\٪ و 3\٪ و در بتن های با 20\٪ از سبک دانه های پلی استایرن منبسط شده، جایگزینی میکروسیلیس و نانوسیلیس به ترتیب تا مقدار 10\٪ و 2\٪، منجر به افزایش مقاومت فشاری و کاهش جذب آب شده است. با جایگزینی هر 5\٪ میکروسیلیس و یا هر 1\٪ نانوسیلیس مقاومت فشاری حدود 12 تا 14 درصد افزایش و میزان جذب آب حدود 15 تا 20 درصد کاهش یافته است. سبک دانه های پلی استایرن منبسط شده با دیگر اجزاء بتن، چسبندگی کافی را ندارند که با افزودن میکروسیلیس و نانوسیلیس چسبندگی مناسب ایجاد شده است که تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (S E M) نمونه ها هم گویای آن است.
    کلیدواژگان: بتن سبک سازه یی، سبک دانه ی اسکریا، سبک دانه های پلی استایرن منبسط شده، میکروسیلیس، نانوسیلیس
  • محمد واقفی *، بهنام مبارکی صفحات 133-141
    نوشتار حاضر، با استفاده از هیدروکد L S-D Y N A به بررسی و مشاهده ی پاسخ دینامیکی پل بتنی تحت اثر انفجار مقادیر مختلف T N T در اطراف ستون های آن پرداخته و مقادیر خرابی در هر مرحله ارائه شده است. به منظور اطمینان از صحت مدل المان محدود، مقایسه یی بین نتایج عددی و آزمایشگاهی برگرفته شده از آیین نامه ی انفجار ارتش آمریکا 18555T M صورت گرفته است. نتایج نشان می دهند که تحت اثر انفجار 500 کیلوگرم T N T در فاصله ی 1 متری از پایه ی پل، هیچ گونه خرابی در عرشه ی پل اتفاق نیفتاده و پی پل به میزان 2 متر در راستای X (راستای طولی پل) و 3٫5 متر در راستای Y (راستای عرضی پل) دچار خرابی شده است و ناحیه ی خرابی مذکور در شمع تا ارتفاع 4 متری است و تحت اثر انفجار 1000 کیلوگرم T N T، طول ناحیه ی خرابی در پی سازه، 3 متر در راستای X و 6 متر در راستای Y است.
    کلیدواژگان: انفجار سطحی، L S-D Y N A، پل بتنی، رفتار دینامیکی، 1-855-5T M
  • سیدمحمدعلی زمردیان*، مصطفی مومن صفحات 143-148
    پدیده ی واگرایی باعث شکل گیری پدیده ی پایپینگ یا فرسایش داخلی در سدهای خاکی شده و درنهایت منجر به تخریب آن می شود. گستره ی وسیع خاک های واگرا، همچنین غیراقتصادی بودن جاگزینی منابع قرضه ی واگرا با منابع غیر واگرا، اصلاح خاک های واگرا را ضروری می سازد. از جمله افزودنی های شیمیایی جهت تثبیت خاک واگرا، می توان به نانوسیلیس اشاره کرد. در پژوهش حاضر، از آزمایش فرسایش حفره (H E T) استفاده و با افزودن نانوسیلیس به نمونه ی خاک واگرا، فرسایش پذیری خاک با درنظر گرفتن دو متغیر زمان عمل آوری در دوره های 1، 7 و 14 روزه و درصد وزنی 1، 2 و 3 درصد نانوسیلیس ارزیابی شده است. طبق نتایج، فرسایش پذیری خاک های واگرا با نانوسیلیس در درصدهای 2 و 3 نسبت به 1\٪، 2 تا 14 درصد افزایش یافته و با افزایش دوره ی زمانی، باعث عملکرد بهتر نانوسیلیس و افزایش 4 تا 7 درصدی شاخص نرخ فرسایش در خاک های واگرا شده است.
    کلیدواژگان: خاک واگرا، نانوسیلیس، فرسایش داخلی، آزمایش فرسایش حفره، زمان عمل آوری
|
  • J. Bolouri Bazaz *, K. Sajedi, H. Oloomi Pages 3-11
    Use of shells in foundations can be economically beneficial due to the increase in the columnar load and decrease in soil allowable stress. Shell foundation would be, therefore, a proper alternative to the shallow footings in soils with low allowable stress magnitude. Shell foundations are proper patterns with optimal design to obtain higher bearing capacity. Shell foundations enjoy a larger area of contact with soil due to their geometry. Shell footings are capable of carrying a larger load through more area contact with the soil. In this paper, the elasto-plastic behavior of the sandy soil, located under some shape of folded plate shell strip foundation, is studied. The Drucker Prager theory and experimental results are used in this analysis. Four geometrical models (A, B, C and D models) of shell foundation with different depths are located in sand with different densities (loose and dense sands). The experiment process includes foundation installation over the soil surface and embedded 50-100% of the foundation width. Also, to carry out a perfect analysis of foundations, a powerful three- dimensional finite element program (ABAQUS 6.9-1) was used. This investigation shows that the predictions made by the developed model are found to be in good agreement with those of experimental data obtained from laboratory.Results of these analyses are compared with the same width in strip foundation (model E). This investigation shows that using (D) model of folded plate shell foundations is preferable to the common strip footings and other folded plate models. The contact soil stresses adjacent to the shell are non-uniform. Increasing the foundation depth of embedment and density, leads to the increase in the bearing capacity of foundations. The effect of improving sand geotechnical properties on bearing capacity is more than changes in shells patterns. The results show that bearing capacity is 2.5 to 4.8 times more in dense sand in comparison with the loose one. The maximum increase in bearing capacity for different shapes of shell foundations is about 72 percent.
    Keywords: F?o?l?d?e?d p?l?a?t?e s?h?e?l?l f?o?u?n?d?a?t?i?o?n, s?t?r?i?p f?o?u?n?d?a?t?i?o?n, e?l?a?s?t?i?c-p?l?a?s?t?i?c a?n?a?l?y?s?i?s, d?r?u?c?k?e?r-p?r?a?g?e?r t?h?e?o?r?y
  • F. Shahpouri, A. A. Tasnimi * Pages 13-24
    Yet, the main aim of most of the seismic design codes is to design a building to ensure life safety during a design level earthquake, and hope that the performance of the building under different levels of seismic excitation would be acceptable. However, experiences exhibit that most of structures in severe earthquakes receive damages and residual displacements which prevent serviceability and, in some cases, impose repair costs higher than new construction investments. In addition, the damage resulted from earthquakes has been unacceptable to building owners due to the cost of structural and non-structural repairs. One of the methods to reduce the cost of repair and maintenance is to utilize a structural self-centering system that provides considerable energy dissipating capability, limits the lateral displacement, and reduces probable damages that the structure can experience. On the other hand, the seismic design of self-centering system exhibits excellent performance regarding the energy dissipation enhancement, reducing damages and minimizing the residual displacements. The use of ``hybrid'' precast reinforced concrete wall structures for high seismic regions provides ample rocking mode of behavior and reduces the residual lateral displacements. In this system, by allowing the wall to rock at its base, the peak structural forces are limited without structural damage. Post-tensioning and energy dissipation are used to ensure stability and limit displacements. In this paper, three tested wall specimens, containing two precast reinforced concrete hybrid shear walls and one emulative precast reinforced concrete shear wall, were simulated and modeled with ample precision regarding their details in ABAQUS software, and then were numerically analyzed under both gravity and monotonic lateral loading to investigate their seismic nonlinear behavior. The obtained results indicate that the self-centered RC walls are favorite systems in high seismic-prone areas, and the nonlinear numerical results of tested specimens mutually correlate to the experimental results.
    Keywords: P?r?e?s?t?r?e?s?s?e?d c?o?n?c?r?e?t?e, r?e?s?i?d?u?a?l d?i?s?p?l?a?c?e?m?e?n?t, n?o?n?l?i?n?e?a?r n?u?m?e?r?i?c?a?l a?n?a?l?y?s?i?s, h?y?b?r?i?d s?h?e?a?r w?a?l?l, v?e?r?t?i?c?a?l b?a?s?e d?i?s?p?l?a?c?e?m?e?n?t
  • M. A. Ahangar Nokalaei, H. *. Ganjidoust, B. Ayati Pages 25-33
    Due to the potential contamination of groundwater and surface water in the vicinity of the consumer dye industry, removal of this dyestuff waste is an environmental priority. Water clarity and solubility of gases in the presence of even a small amount of dye is reduced. If there are colored substances toxic to lower layers light penetration in the water is low. In addition, photosynthesis of aquatic plants and the amount of dissolved oxygen is so low that aquatic animals are destroyed. Dyes are stable compounds that are not easily biodegradable, and azo dyes are considered especially carcinogenic. Dye removal via various methods of physical, chemical, biological or a combination of them is possible that can be noted on physical methods such as adsorption, membrane filtration and ultrasonic waves, chemical methods, such as ion exchange, electrolysis, coagulation and flocculation, canonical and advanced oxidation, and biological methods, using algae, fungi and bacteria.Chemical coagulation is a common method of wastewater containing dye. High levels of dissolved solids and sludge in purified effluent are the disadvantages of chemical coagulation. In recent years, because of the versatility and compatibility with the environment, the electrochemical method as an effective method for treating wastewater of containing dye industries is taken into consideration. In the electric coagulation, production happens in the place of coagulant materials that are the result of dissolution metal anode (steel) by passing an electric current.If we put sewage between the positive anode and negative cathode that are plugged to electricity, an electric field is established because of the electrical conductivity of the solution. By electrolysis of water, tiny bubbles of oxygen and hydrogen are produced and they move upwards and form a blanket on the surface. Bubbles bring suspended particles to the surface and form a sludge layer that is mechanically collected.Expected use of electric flotation process simultaneously with electric coagulation eliminates the requirement of gravity sedimentation unit for the separation of the clots, resulting in the separation of both emissions and reducing the cost of the filtration.Studies in the field of electrochemical dye degradation based on electric coagulation and flotation property of the produced bubble are rarely used. In this study, reactors designed in a manner intended to electric coagulation properties and electric flotation can be used simultaneously. In addition, this study is a used innovation, such as the use of grille stainless steel electrodes with horizontal arrangement.In this research, the electrode-related parameters affecting the performance of the electric coagulation and flotation system, including the surface, distance, type, and shape of electrodes, were investigated. In addition, the influences of each of these parameters on the removal efficiency of Acid Red 14 from synthetic wastewater, energy and the anode consumption were determined and their values were optimized.The surface of electrode equal to 20.5 cm2, the distance between the electrodes equal to 0.5 cm, and stainless steel as type of electrode and a grid shape electrode (mesh generator) were chosen as optimized.Under optimal conditions in about 20 minutes, 100% dye removal efficiency with special energy consumption equal to 6.2 kWh/kg was obtained. Dye removal with the anode consumption equal to 4.4 kg Fe/kg and sludge TSS 17000 mg/L was also obtained.According to electric coagulation and flotation benefits such as the ability to fully automatic exploit, easy control of parameters involved in the process, safe operation conditions and very high tolerance to organic, hydro and toxins shocks and considering the importance of reducing the cost using systems with less material and energy and TSS consumption, use of this method for filtrating or pre- filtrating is suggested prior to supplementary filtration of industrial wastewater containing dye. The advantages of this method compared to other methods of dye removal are as follows: simple equipment, high speed and short retention time to remove pollutants, easy navigation, and low amount of chemicals, and low produced sludge which has high sedimentation or floating rate with low amount of water.
    Keywords: Electro-coagulation-otation, dyeremoval, energy consumption, anode dissolution, electrode surface, electrode distance
  • A. Sharafati *, R. Kolachian, M. Nayyeri, M. Nemati Pages 35-42
    Stability analysis is an important issue during designing and operation of earthfill dam. Importance of this issue is related to failure possibility and other risks for people who are living in downstream. The various sources of uncertainties exist in stability analysis of earthfill dam body, such as random parameters (Parameter Uncertainty) and randomness characteristic of stability model (Model Uncertainty). Therefore, the estimated stability safety factor is more accurate by considering the mentioned sources of uncertainty. There are many new methods of slope stability analysis that use statistical approach to the consideration and quantification of uncertainties. In this study, LHS and GLUE were used as sampling methods for extraction probability distribution of stability safety factor. In this respect, stability safety factor of Parsian rockfill dam was estimated by considering the uncertainty of random variables in semi-static analysis with full reservoir. In addition, ``limit equilibrium general'' theory and ``method of components'' were used for estimating stability analysis of Parsian dam. In this respect, the randomness characteristic of the resistance parameters of different dam sections was quantified by considering the different probability distributions. The obtain result showed that, the uncertainty and variability of horizontal drain and filter geomechanical parameters has no main effect on safety factor variability. In addition, the comparison between derived probability distribution of safety factor using LHS and GLUE approach shows that, the LHS method is more conservative compared to GLUE approach in evaluating dam failure. The reliability indexes $(beta)$ of GLUE and LHS were computed. The magnitudes of $(beta)$ for GLUE and LHS are 1.36 and 0.93, respectively. So, according to obtain result, the estimated stability safety factor by GLUE approach is more reliable compared to LHS method. In addition, the average of safety factor in both LHS and GLUE methods is equal to 1.12 that is very close to allowable stability safety factor of Parsian dam.
    Keywords: R?i?s?k, s?t?a?b?i?l?i?t?y, u?n?c?e?r?t?a?i?n?t?y, p?a?r?s?i?a?n d?a?m
  • B. Shekastehband *, A. Taromi, K. Abedi Pages 43-54
    As an innovative type of composite construction, concrete-filled double skin steel tube (CDFST) has the potential to be used as columns in high-rise buildings. CFDST columns consist of two concentrically-arranged inner and outer steel skins with the annulus between the skins filled with concrete. Of prime features of CFDST columns is the interaction between steel tubes and concrete core. The confinement of the steel tubes on the concrete core benefits the interaction along the interfaces. However, when the interface interaction of steel tubes and concrete core vanish, the deformation starts to loom large. The deformation rate of the columns is increased under fire exposure. The current study aims to investigate the effect of interaction of concrete core and inner steel tube on the fire resistance of CFDST columns considering steel links (longitudinal stiffeners) embedded inside the concrete core welded to exterior surface of the inner tube. Finite element models for CFDST columns were developed using ABAQUS package in this study. A sequentially-coupled thermal-stress analysis procedure is conducted to evaluate the effects of inner steel tube- concrete interaction on the fire performance of these columns. The uses of stiffeners in the CFDST columns increase the fire resistance of the columns effectively. The specimens with stiffeners embedded in the exterior surface of the inner tubes exhibited excellent fire resistance. It can be attributed to the fact that interaction of stiffeners, inner tube and concrete core provides adequate bond and friction at the interface surfaces, contributing to the composite action improving strength during the process of fire exposure. This implies that the interaction of concrete and steel components increases the fire performance of these columns significantly, a striking conclusion, which requires strategies to retain such performance. The conclusions, drawn from this study, can in turn, lead to the suggestion of some guidelines for the design of CFDST columns.
    Keywords: C?F?D?S?T c?o?l?u?m?n?s, i?n?t?e?r?a?c?t?i?o?n o?f c?o?n?c?r?e?t?e a?n?d s?t?e?e?l, f?i?r?e, c?o?n?f?i?n?e?m?e?n?t, l?o?n?g?i?t?u?d?i?n?a?l s?t?i?f?f?e?n?e?r?s
  • H. Shara *, Y. Shams Maleki Pages 55-66
    Predicting the behavior of urban tunnels in weak rocks with a behavior similar to soil's or rock's by swelling and squeezing ability is one of the important challenges in tunnel engineering and rock mechanics. In this research plane strain two-dimensional model of a real urban tunnel with horseshoe cross section is modeled through 2D nite element method. The aim of modeling is the investigation of the e ects of considering or ignoring time factor in the constitutive model of materials on the interaction behavior of tunnel support system and also stress-strain and de ection behavior of surrounding rock masses.
    For numerical modeling of tunnel-support system interaction two constitutive models including Mohr-Coulomb model(time-independentmodel),MC,andsoftsoilcreep model (time-dependent model), SSC, similar and constant rock mass properties were considered. The results of these two models in the framework of structural behavior of tunnel support system and also stress-strain and de ection behaviors of its circumference rock mass were compared. The results of study show that considering time e ect on some cases caused an approximately 63 percent di erence between two model's results. For veri cation of research problem, a tunnel with similar conditions and jointed rock mass constitutive model in the frameworks of 2D and 3D nite-element analyses were used. The results of veri cation show good agreement between the obtained results by numerical models of the present paper and numerical models of the reference paper.
    Mohr-Coulomb constitutive model is a model independent of time, stress history conditions, consolidation state, creep, hardening and softening, in order that no change could occur in the results obtained with this model in plastic numerical analyses by changing time intervals of numerical computations. However, considering creep of materials and time factor will generally increase the values of structural interaction parameters (secondary parameters such as bending moments, shear forces and axial forces in shotcrete and rock bolts) and geotechnical interaction parameters(initial parameters such as stressstrain relationships parameters, displacements and de ections of rock materials) of SSC model rather than MC model in the excavation of tunnel and installation of its support system. Impressibility of secondary parameters (i.e., structural parameters) in support system of tunnel compared to initial parameters (i.e. geotechnical parameters) is half by changing time intervals of implementationofcreepplasticanalyses. Inotherwords,with respect to the obtained results by changing real time in numerical analysis of geotechnical parameters (initial parameters) is approximately 2.30 times greater than structural parameters (secondary parameters), because the occurrence of geotechnical parameters will generate and mobilize secondary parameters (structural parameters) in the interaction of support system of tunnel-rock.
    Keywords: Urban tunnels, support system, time factor, Mohr- Coulomb, soft soil creep models, jointed rock mass model
  • A. Asghari *, S. Saharkhizan Pages 67-78
    In this study, the application of one steel structural system called steel frames with knee element connections (KCF) is investigated for seismic resistant structures. In these structural systems, ends of beams are connected to columns by hinges (simple connection), and ends of knee elements are connected to columns and beams by hinges as well. This configuration creates one zonular rigid connection instead of concentrated rigid connection in moment resisting frame (MRF). This structural system has several advantages for example, it provides more flexibility in architecture design, and it avoids the construction difficulties of rigid connections, which need an advanced technology of manufacturing and inspection. Besides, some defects of moment resisting frames such as insufficient lateral stiffness and large lateral displacements are avoided too. Using this system, the repairing cost of the buildings after a moderate earthquake could be greatly reduced because the knee members can be easily fixed or replaced. In addition, this system is a suitable technique for retrofitting the damaged or existing buildings. This study applied finite-element analysis to this frames and compared seismic performance factors, collapse mechanism and material usage of frames under pushover and cyclic analyses in ABAQUS software. Results showed the relative advantages in connection with KCF with respect to MRF rigid connection such as increase of lateral stiffness and strength and improvement in hysteretic behavior of KCF with respect to MRF. However, the lateral torsional buckling (LTB) of beam in KCF must be considered more than MRF beam's because of different configurations in beam to column connection. In addition two tree-story four-bay frames of each stractural system were designed according to ASCE7-SEI10 and AISC360-10 criteria without any special seismic design approach to case studies and their pushover and incremental dynamic analyses (IDA) were carried out using the ``OPENSEES'' software. Seismic performance evaluation results according to FEMA-P695 criterion and fragility curves showed that collapse mechanism of KCFs is similar to MRFs mechanisms; this structural system has a better seismic performance and low probability to collapse compared to the MRFs. For the main result from this study, one can use the seismic design factors ($omega_0$, R, $C_d$) of ordinary moment resisting frames (OMRF) of ASCE7- SEI10 for design of KCFs in ordinary ductility level without any special consideration in seismic design.
    Keywords: K?n?e?e e?l?e?m?e?n?t, y?i?e?l?d?i?n?g c?r?i?t?e?r?i?o?n, e?n?e?r?g?y d?i?s?s?i?p?a?t?i?o?n c?a?p?a?c?i?t?y, h?y?s?t?e?r?e?s?i?s c?u?r?v?e, I?D?A c?u?r?v?e
  • S. Golnargesi *, H. Shariatmadar, M. Ghaemi, M. Amiri Pages 79-92
    This study focuses on the application of Interval type 2 fuzzy logic controller (IT2FLC) in an active tuned mass damper (ATMD) for the purpose of decreasing structural response under different types of earthquake excitations with and without considering Soil-Structure Interaction (SSI) effects. One of the main shortcomings of the type 1 fuzzy logic systems is their inability to consider uncertainty in fuzzy rule base data. Interval type 2 fuzzy logic system has the ability to handle this problem. It also takes into account the uncertainty in loading and structural behavior. To evaluate the efficiency of the proposed control method (Interval type 2 fuzzy logic control method), three realistic shear buildings (five, eleven, and fifteen stories), were used. ATMD was placed on the top floor of the eleven story shear building. These buildings were analyzed under different time history records, including Hachinohe, El Centro and Kern-County earthquakes, as far field ground motions and Coalinga, Kobe and Northridge earthquakes as near field ground motions. The results obtained by the proposed control method were compared with those of uncontrolled structure, structure with tuned mass damper (TMD), and structure with ATMD with type 1 fuzzy logic controller. Numerical results indicated that Interval type 2 fuzzy logic controllers used in ATMD are very effective in reducing the structural response under the effect of different base excitations. The comparison of time history responses for type 1 fuzzy logic controller and Interval type 2 fuzzy logic controller also shows that the displacement response obtained using Interval type 2 fuzzy logic controller is smaller and smoother than, those obtained by type-1 fuzzy logic controller. In the view of the external control force needed to reduce the building response, the magnitude of the control force in Interval type 2 fuzzy logic controller is little more than those needed for type 1 fuzzy logic controller with the average about 8 percent. In case of considering SSI effects, the results show that the soil properties have important effects on the uncontrolled response of the building. In addition, it can be understood from the results that considering SSI can improve the efficiency of ATMD with IT2FLC in the case of suppressing the structural responses.
    Keywords: S?t?r?u?c?t?u?r?a?l c?o?n?t?r?o?l, a?c?t?i?v?e t?u?n?e?d m?a?s?s d?a?m?p?e?r, s?o?i?l-s?t?r?u?c?t?u?r?e i?n?t?e?r?a?c?t?i?o?n, e?a?r?t?h?q?u?a?k?e e?x?c?i?t?a?t?i?o?n, h?i?g?h-r?i?s?e b?u?i?l?d?i?n?g
  • M. Shafiei Varzaneh, F. Behnamfar * Pages 93-99
    Necessity for making openings in masonry walls due to architectural considerations justifies a comprehensive study to have a thorough understanding of the behavior of masonry walls with openings. Based on size and place of an opening, different modes of failure may develop within the body of wall. Failure around the opening can govern the total lateral behavior of a masonry wall. If the pier besides an opening is too slender, in-plane or out-of-plane buckling might occur due to large compression in such components under overturning moment of wall. Since a large opening reduces the effective horizontal section area of a masonry wall, shear failure in the shape of long and wide diagonal cracks might govern the lateral behavior. On the other hand, if no sufficient depth remains for the lintel above a tall opening, the wall might fail because of shear or bending failure of the lintel as a local behavior. In this study, lateral response of masonry walls with openings is studied. The numerical modeling and analysis is followed and the developed models are validated using available experimental results. Samples selected for validation analysis include two masonry walls confined with reinforced concrete perimeter ties and one masonry wall with no ties. Validity of the numerical models has been established against the experimental samples within Abaqus software using nonlinear static analysis. Variations in the size, location and aspect ratio of the opening are taken into account and the lateral stiffness and strength of the walls are calculated. In addition, a series of equations have been developed based on the strength of materials for simple calculation of lateral stiffness, strength and ductility of masonry walls with opening. This has the important advantage of avoiding complex and time consuming 3D nonlinear finite-element analysis for the same purpose. To do this task, three different cases of failure are accounted for the walls including: when presence of the opening is not effective, when behavior of the two piers besides the opening is governing, and when the overhead lintel governs the lateral behavior of wall. Each of the mentioned cases is in turn divided into other sub-cases and several nonlinear finite-element analyses are undertaken. Results of the developed analytical equations are compared and calibrated with those of the finite-element analysis and the desirable accuracy of the relations developed in this study is confirmed.
    Keywords: M?a?s?o?n?r?y w?a?l?l, o?p?e?n?i?n?g, d?u?c?t?i?l?i?t?y, f?i?n?i?t?e e?l?e?m?e?n?t, t?i?e
  • A. Haddad *, E. Shafiee, A. Lashgari Pages 101-110
    In recent decades, the non-connected piled raft system has been used to cope with substructure vulnerability in piles junction point. This system decreases settlement of foundation. Also, this system is able to decrease stress concentration in pile cap and improve the mechanism of loading transfer to the soil whose proper performance of non-connected pile raft is dependent on the performance of its components. In this paper, the effect of large and small pile rafts is evaluated on lateral displacement by abaqus 3d software which is based on finite-element method. In this study, the effects of variation of gravel layer strength and thickness are assessed on foundation settlement. The results show that increasing non-connected piles diameter increases the proportion of pile group loading capacity. Addition, increasing raft thickness has more influence on the reduction of partial settlement.
    The results of this paper show that using non-connected pile raft system increases loading capacity of system up to 17% until 18%. Also, increasing gravel layer strength leads to decreasing non-connected pile raft settlement up to 1.6 times, whose optimal strength parameters, such as friction angle and young's modulus, suggest 36 degree and 120 mpa, respectively.
    Keywords: N?o?n-c?o?n?n?e?c?t?e?d p?i?l?e r?a?f?t, l?a?r?g?e p?i?l?e r?a?f?t, s?m?a?l?l p?i?l?e r?a?f?t, g?r?a?v?e?l l?a?y?e?r, 3D F?E?M
  • M. Shamsi, S.N. Moghaddas Tafreshi * Pages 111-122
    Ground improvement using stone columns is a popular technique for foundation of structures and embankments on soft grounds. However, due to the lack of sufficient lateral confinement for the columns and greater required bearing capacity, this technique may not be effective for improvement of soft soils. In order to provide lateral confinement and increase the bearing capacity of stone columns, installed in soft soils, the stone columns are usually reinforced by layers of geosynthetics (i.e. geotextiles or geogrids) or encased with geosynthetics. In this research, the effect of unreinforced and reinforced stone column in the loose soil bed using Triaxial Test was investigated. Number of twelve independent Triaxial Tests and numerical simulation using Abaqus software were performed on specimens with diameter of 100 mm and height of 200 mm. Five of the tests were repeated twice to examine the performance of the apparatus, the accuracy of the measurements and the repeatability of the system. The stress-strain variation of two repeated tests having the same test conditions, gave a close match with a maximum difference in results of around 7%. In the reinforced test, two forms of reinforcement (1) geotextile as encasement and (2) laminated disks were used. Reinforcement of stone column by one, two, three, and four layers of geotextile (i.e., laminated disks) was investigated, and its performance was compared to that of the stone column reinforced by geotextiles encasement, in terms of bearing capacity improvement, construction, and economy. The results indicated that the stone column improved the strength of sample about 200% as compared with loose soil bed. The results of numerical studies are in good agreement with experimental results. The comparative investigations imply that in order to achieve a specified improvement in strength of reinforced specimens, less mass of geosynthetic material would be used in a geotextile layers implementation compared to an encasement geotextile one at 60% of stone column's length. In the example given in this paper, four layers of geotextile achieved a similar performance to an encasement geotextile that contained three times as much mass of geotextile material.
    Keywords: S?t?o?n?e c?o?l?u?m?n, s?o?f?t s?o?i?l, r?e?i?n?f?o?r?c?e?m?e?n?t, e?x?p?e?r?i?m?e?n?t?a?l s?t?u?d?y, n?u?m?e?r?i?c?a?l a?n?a?l?y?s?i?s
  • M. Fathi *, A. Yousefipour, E. Hematpoury Farokhy Pages 123-132
    In this paper, the mechanical and physical properties, such as strength, water absorption, type of curing, failure mode and microstructure of expanded polystyrene (EPS) structural lightweight concretes modified by Micro-silica and Nano-silica, were investigated. In the specimens without EPS beads, replacement of Micro-silica and Nano-silica up to 15% and 3% wt of cement, respectively, led to the increase of compressive strength and decrease of water absorption; after that, these trends were vice versa. These amounts of the concretes containing EPS were 10% and 2%, respectively. By replacing nearly each 5% of Micro-silica or each 1% of Nano-silica, the compressive strength increased by approximately 10% to 15% and water absorption decreased by approximately 15% to 20%. These results showed that the effect of 1% Nano-silica is almost equal to the effect of 5% Micro-silica, though it is more costly. In concretes containing EPS without silica materials, EPS beads do not have sufficient adhesion with the cement paste, and the transition zone between EPS and cement paste has a relatively large width. Therefore, by adding Micro-silica and Nano-silica to the concretes containing EPS beads, proper adhesion between the EPS beads and other concrete components was formed as confirmed by the SEM images of the specimens. On the other hand, the use of EPS beads in the concrete mixture led to increasing the slump and workability of the concretes and significant reduction in their compressive strength, density, and water absorption. Therefore, the result indicated that the use of EPS beads in concrete changed the concrete's failure mode from diagonal lines, brittle mode to soft, and parallel lines mode. In addition, the effects of three curing methods with water, limewater and water steam on the strength and water absorption of concretes were investigated. The findings showed that 28-day limewater and 1-day water steam curing resulted in the highest strength and the lowest water absorption compared to other curing methods.
    Keywords: M?i?c?r?o-s?i?l?i?c?a, N?a?n?o-s?i?l?i?c?a, E?P?S b?e?a?d?s, s?t?r?u?c?t?u?r?a?l l?i?g?h?t?w?e?i?g?h?t c?o?n?c?r?e?t?e, c?u?r?i?n?g m?e?t?h?o?d?s
  • M. Vaghefi *, B. Mobaraki Pages 133-141
    This paper, using hydro code -LS-DYNA, investigates and observes the dynamic response of cemented bridge under the effect of a number of TNT explosives placed around the columns. Damage quantities will be reported accordingly. To ensure the efficacy of the finite-element method, a comparison is made between numerical and experimental results derived from army explosive ordinance America TM5-855-1. The results indicate that no damage whatsoever occur on the deck under the effect of 500 kilogram TNT explosives at one-meter distance from the bridge base while the has base undergone 2 meters of damage along X direction and 3.5 meters along Y direction. Moreover, the area of damage is at the pile as high as 4 meters, and under 1000 kilogram TNT explosive's blast, the length of the base damage is 3 meters at X direction and 6 meters along Y direction.
    Keywords: S?u?r?f?a?c?e b?l?a?s?t?i?n?g, L?S-D?Y?N?A, c?o?n?c?r?e?t?e b?r?i?d?g?e, d?y?n?a?m?i?c b?e?h?a?v?i?o?r, T?M5-855-1
  • S.M.A. Zomorodian *, M. Momen Pages 143-148
    Dispersive soil is founded in many parts of Iran and world, and construction of hydraulic structure on dispersive soil created a lot of problems such as piping or internal erosion. Due to internal erosion of an earth dam water that seeps through the dam carries soil particles away from the embankment, foundation, or abutments of the dam. Internal erosion may be a result of inadequate compaction during construction, differential settlement, desiccation, earthquakes, burrowing animals, and/or vegetation roots. The erodibility of the material in the internal erosion flow path along with hydraulic stresses is the most important factors in determining the rate of erosion. The challenge in predicting failure due to internal erosion characterizes the material properties relevant to the rate of failure. Since it is not economical to change dispersive soil with non-dispersive soil, it is very important to improve the erosion resistance of soils using appropriate and cost-effective techniques. Using chemical stabilizers is one of the effective methods to prevent internal erosion in earth dams. This research is intended to study the effect of adding nano-$SiO2$ on erodibility of dispersive soil.The new stabilizer nano-$SiO_2$ is utilized for the evaluation of its effectiveness in increasing erosion resistance. To conduct this research, dispersive soil has been treated with three different percentages (i.e., 1, 2, 3 % by weight of the parent soil). Erodibility parameters were obtained by Hole Erosion Test (HET). The variables taken into account are the curing time (i.e., 1, 7, 14 days) and the mixing percentages. It is found that erosion rate of dispersive clay is extremely rapid, and the increase in nano-$SiO_2$ content results in increasing the resistance of dispersive soil to erosion. It was also found that the erodiblity of dispersive soil increase 2 to 14 % in 2 and 3 % nano-$Sio_2$ content compared to 1 % nono-$Sio_2$. With increasing curing time, the erodibility index of dispersive soil increases 4 to 7 %, meaning that erodibility of dispersive soil is reduced.
    Keywords: D?i?s?p?e?r?s?i?v?e s?o?i?l, N?a?n?o-$S?i?o-2$, i?n?t?e?r?n?a?l e?r?o?s?i?o?n, h?o?l?e e?r?o?s?i?o?n t?e?s?t, c?u?r?i?n?g t?i?m?e