فهرست مطالب

نشریه مهندسی عمران
سال پنجاه و یکم شماره 5 (آذر و دی 1398)

  • تاریخ انتشار: 1398/09/20
  • تعداد عناوین: 18
|
  • زهرا طاهری، مهدی قمشی* صفحه 1

    شکست پل ناشی از آبشستگی، اهمیت و ضرورت مطالعه در مورد پیشبینی عمق آبشستگی و راه های کاهش آن را کاملا روشن میکند. یکی از راه های کاهش قدرت عوامل آبشستگی استفاده از یک صفحه گسترده در اطراف پایه میباشد که طوقه نام دارد. ابعاد طوقه و موقعیت قرارگیری آن نقش مهمی در کاهش آبشستگی موضعی در اطراف پایه های پل دارند. در این تحقیق نیز عملکرد طوقه در چهار ابعاد شامل lca برابر B، B2، B4 و B9 (عرض پایه) چهار موقعیت قرارگیری شامل روی سطح بستر، B12/0 زیر سطح بستر، B5/0 و B بالای سطح بستر و در سه عدد فرود 13/0، 16/0 و 19/0 در شرایط آب زلال مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشهای این تحقیق در فلومی به طول 6 متر، عرض 73 سانتیمتر و ارتفاع 60 سانتیمتر که شیبی نزدیک به صفر داشت و در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهید چمران اهواز انجام شدند. نتایج نشان دادند با افزایش ابعاد طوقه بر عملکرد آن افزوده میشود و lca مناسب (طول طوقه دوکی در جلوی پایه) برابر B و B2 میباشد. بهترین موقعیت نصب طوقه نیز روی سطح بستر و به فاصلهی B12/0 در زیر بستر بود که در این حالتها راندمان طوقه به ترتیب100 و 88 درصد اندازه گیری شد.

    کلیدواژگان: ابشستگی موضعی، پایه پل، طوقه، دوکی شکل، ابعاد طوقه
  • پرویز عبادی*، مهرداد مرادی صفحه 2

    در بخش اول، تیوری طراحی مهاربندهای ضربدری با گریدهای مختلف فولاد ارایه و قابهای مختلف با استفاده از تحلیلهای استاتیکی غیرخطی بررسی گردید. مشخص گردید که استفاده از فولاد نرم در مهاربندهای ضربدری منجر به افزایش سختی، کاهش دریفت سازه، جذب انرژی و میرایی بیشتر و افزایش شکل پذیری سیستم می گردد. به منظور ارزیابی کاملتر رفتار سازه های فولادی با مهاربند ضربدری در طراحی با گریدهای مختلف فولاد و در نظر گرفتن رفتار دینامیکی مهاربندها، قاب های با ارتفاع های مختلف با استفاده از آنالیزهای استاتیکی پیشرفته غیرخطی و نیز آنالیزهای دینامیکی غیرخطی افزایشی (IDA) بررسی گردیده اند و نتایج برای سازه های با ارتفاعات مختلف بصورت مقایسه ای ارایه گردیده اند. در انتخاب شتاب نگاشت ها از زلزله های نزدیک و دور برای ارزیابی کارایی لرزه ای با استفاده از پارامترهای سختی و حداکثر تغییرمکان نسبی طبقات استفاده گردیده اند. بنابراین تحقیق حاضر می تواند منجر به ارایه راهکارهایی برای ارزیابی بهتر پارامترهای لرزه ای سیستم های طراحی شده با گریدهای مختلف گردد. آنچه از تحلیلهای انجام شده و تیوری طراحی مهاربندهای ضربدری نتیجه می شود این است که آیین نامه های طراحی لرزه ای ساختمان های فولادی می توانند اثرات استفاده از انواع مختلف فولادها را در اختصاص پارامترهای لرزه ای سازه ها در نظر بگیرند. نتایج بدست آمده بیانگر بهبود رفتار لرزه ای سیستم های مهاربندی طراحی شده با فولادهای از گریدهای پایین تر تحت تحلیلهای انجام شده می باشد. ضمن اینکه پاسخهای سازه ها تحت زلزله های حوزه نزدیک بزرگتر می باشد. همچنین با افزایش ارتفاع قاب ها و غالب شدن رفتار خمشی بر رفتار برشی و تاثیر بیشتر ستونها بر تغییرمکانهای کلی قاب ها، اثرات استفاده از فولاد نرم در رفتار کلی سازه ها به تدریج کاسته می گردد.

    کلیدواژگان: مهاربند ضربدری، تحلیل استاتیکی پیشرفته غیرخطی، تحلیل دینامیکی افزایشی (IDA)، جذب انرژی، گرید فولاد
  • فرزین سلماسی*، رضا حسین زاده اصل، هادی ارونقی صفحه 3

    تلفات نشت از کانال های خاکی سهم زیادی در تلفات آب در بخش کشاورزی دارد. درک بهتر از ماهیت تلفات نشت می تواند به افزایش راندمان انتقال آب کمک نموده راه حل هایی برای حل مشکلات کمبود آب ارایه نماید. در این تحقیق برای بررسی عوامل موثر بر نشت از کانال-های خاکی از شبیه سازی عددی استفاده شد. جهت صحت سنجی از اطلاعات موجود از برخی از کانال های خاکی شبکه آبیاری زاینده رود استفاده گردید. تعداد 246 مدل عددی شامل مقاطع مختلف کانال خاکی ذوزنقه ای، مستطیلی و مثلثی در نرم افزار SEEP/W اجرا شد. نتایج نشان داد که برای شبیه سازی عددی، عرض محدوده ای معادل 15 برابر عرض سطح آب در کانال برای عدم تاثیر مرزهای کناری بر دبی نشت نیاز خواهد بود. مقایسه دبی نشتی با روابط تجربی نشان داد که روابط تجربی خطای زیادی در برآورد نشت نشان می دهند، هر چند رابطه موریتز با ضریب تبیین 373/0 بهتر از بقیه بود. روابط رگرسیون چند متغیره خطی و غیر خطی تطابق مناسبی را برای تخمین دبی نشت ارایه نمود. رابطه خطی به دلیل دارا بودن ریشه میانگین مربعات خطای کم و سهولت کاربرد توصیه می شود. محیط خیس شده کانال عامل مهمی در نشت از کانال تشخیص داده شد، ولی شیب جداره کانال اثر اندکی بر نشت داشت. پیشنهاد می شود تا در مطالعات آینده، اثر عمق آب زیرزمینی نیز بر دبی نشتی از کانال بررسی گردد.

    کلیدواژگان: نشت، کانال خاکی، روش عددی، شرایط مرزی، رگرسیون
  • محمدرضا زارعی فرد*، احمد فهیمی فر صفحه 4

    در حال حاضر تونل ها با دو روش مکانیزه و سنتی حفاری می شوند. در روش حفاری سنتی چال و انفجار به دلیل عملیات انفجار کنترل نشده توده سنگ ممکن است دچار آسیب شود. بنابراین یک ناحیه آسیب دیده یا به هم خورده در توده سنگ اطراف تونل شکل می گیرد. گسترش ناحیه آسیب دیده محدود است و تمام توده سنگ آسیب نمی بیند. در این مقاله یک مدل کاملا تحلیلی برای تحلیل تونلهای دایره ای حفاری شده در توده سنگ الاستوپلاستیک ترد با معیار گسیختگی هوک و براون ارایه شده است. در مدل ارایه شده شرایط متقارن محوری فرض شده است. در این حالت ضریب به هم خوردگی تنها برای ناحیه آسیب دیده اعمال می شود. نتایج نشان می دهد که با افزایش شدت آسیب دیدگی (کاهش کیفیت حفاری) بار وارده به پوشش و همگرایی توده سنگ افزایش می یابد. نتایج بدست آمده با روش مرسوم تحلیل تونلها که آسیب دیدگی به کل توده سنگ اعمال می شود مقایسه شد. نتایج نشان می دهد که در حالات خاص بدون آسیب دیدگی و آسیب دیدگی با شعاع بینهایت نتایج دو روش مرسوم و ارایه شده همخوانی داشتند. با توجه به نتایج بدست آمده توصیه می شود که کیفیت حفاری بهبود یابد تا بتوان از مقاومت توده سنگ به بهترین شکل ممکن استفاده نمود. به هر حال در صورت رخ دادن آسیب دیدگی باید از روش تحلیل صحیح با انتخاب مقادیر مناسب برای شدت آسیب دیدگی (شعاع آسیب دیدگی و مقدار آسیب دیدگی در هر شعاع) استفاده نمود.

    کلیدواژگان: تونل، اندرکنش پوشش توده سنگ، آسیب دیدگی، تنش ها، تغییر شکلها
  • حسین رضایی آذریانی، هاشم شریعتمدار*، محمدرضا اصفهانی صفحه 5

    در این پژوهش ، رفتار اتصال خارجی تیر به ستون بتنی تحت تاثیر بارگذاری چرخه ای با میلگردهای پلیمری مسلح الیافی (GFRP) مورد بررسی قرار می گیرد. 8 نمونه بتنی با دو نوع بتن، با مقاومت های 30 و 45 مگا پاسکال ساخته و آزمایش شد. در 4 نمونه از میلگردهای پلیمری مسلح الیافی و در 4 نمونه از میلگردهای فولادی، برای اتصال تیر به ستون استفاده شده است. میزان محصور شدگی میلگردهای طولی تیر در محل اتصال نمونه ها ، متفاوت در نظر گرفته شده است. نمونه ها تحت بارگذاری چرخه ای آزمایش شدند. نتایج پژوهش نشان داد که میلگردهای پلیمری مسلح الیافی، دارای جذب انرژی مناسب بودند اما این مقدار جذب انرژی درمقایسه با میلگردهای فولادی کمتر بود. گرچه مقدار جذب انرژی در میلگردهای پلیمری مسلح الیافی کمتر از میلگردهای فولادی بود اما مقاومت در برابر خوردگی می تواند به عنوان جانشینی برای میلگردهای فولادی یا ترکیبی با میلگردهای فولادی باشد. نمودار پوش منحنی های بار- تغییر مکان نسبی در نمونه های با میلگردهای پلیمری مسلح الیافی در نمونه های با مقاومت بالا شرایط پذیرش اتصال را به عنوان عضوی از یک قاب خمشی در شرایط لرزه ای اقناع نمودگرچه با بررسی رفتار نمونه ها در میلگردهای فولادی مشخص شد تمام نمونه های شرایط پذیرش اتصال را داشتند. در نمونه های با میلگردهای پلیمری مسلح الیافی، در بتن های معمولی و مقاومت بالا، با افزایش بار چرخه ای شکست در محل اتصال تیر به ستون به صورت خمشی در تیر ایجاد گردید.

    کلیدواژگان: میلگردهای پلیمری مسلح الیافی، بتن مسلح، اتصال تیر به ستون، تغییر مکان نسبی، بارگذاری چرخه ای
  • میلاد پایسته، علیرضا کرامت* صفحه 6

    کیفیت آب حین عبور از خطوط انتقال، بر اثر فرآیندهای پیچیده فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی دستخوش تغییرات مهمی می شود. یکی از این فرآیندها که در سالهای اخیر توجه محققین را به خود جلب کرده است، مکش ناگهانی آلودگی بر اثر جریان گذرا می باشد. موج فشار منفی ضربه قوچ در لحظاتی که به نقاط آسیب سازه ای همچون نشت برسد، منجر به مکش ناگهانی آلودگی از فضای اطراف نشت به جریان درون لوله می شود که می تواند سلامت جامعه را بخطر بیاندازد. هدف این پژوهش تعیین نحوه اثرگذاری عوامل هیدرولیکی بر ماندگاری فشار منفی و بزرگی فشار منفی و متعاقبا حجم مکش آلودگی در یک سیستم مخزن-لوله-شیر با نشت می باشد. در این پژوهش برای مدلسازی جریان گذرا از روش اولری مشخصه ها استفاده شد. کل حجم آلودگی ورودی از محل نشت که برگرفته از حل لاگرانژی معادله انتقال آلودگیست، به عنوان ملاک مقایسه برای حالت های گوناگون اتخاذ شده است. حجم ورود آلودگی در قالب مثالهای عددی مختلفی بررسی گردید. نتایج در قالب گراف هایی که بیانگر اثر هر عامل در حجم ورود آلودگی می باشد، ارایه گردید. نتایج حاکی از آنست که حجم مکش آلودگی بیشترین حساسیت را به بزرگی فشار منفی در محل نشت دارد. در مدل ارایه شده فشار مخزن، سرعت سیال درون لوله، سرعت موج فشاری، قطر لوله، قطر نشت و مکان نشت به ترتیب اولویت عوامل هیدرولیکی تاثیرگذار در مکش ناگهانی آلودگی هستند. بررسی اندرکنش این عوامل در حجم مکش آلودگی به عنوان موضوعی برای پژوهش های آتی قابل طرح است.

    کلیدواژگان: کیفیت آب آشامیدنی، ضربه قوچ، مکش ناگهانی آلودگی، خطوط انتقال، آنالیز حساسیت
  • پرهام ربانی، سید حمید لاجوردی* صفحه 7

    خاک های رسی نرم عموما دارای تراکم پذیری زیاد و مقاومت کم بوده و حضور آن ها در محل پروژه های عمرانی همواره مشکل آفرین است. یکی از راهکارهای مفید برای اصلاح این نوع خاک ها، تثبیت آن ها به شیوه های گوناگون است. در پژوهش پیشرو اثر افزایش عمق بر خصوصیات مهندسی خاک رسی نرم تثبیت شده به روش نوین تراش و اختلاط خاک، به صورت آزمایشگاهی شبیه سازی شده و مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. به این منظور ابزار و دستگاه های لازم جهت ساخت نمونه ها و اعمال فشارهای قایم معادل با اعماق مختلف قرار گیری آن ها، طراحی و ساخته شدند و در فرآیند آزمایش های آزمایشگاهی مورد استفاده قرار گرفتند. همچنین استفاده از دوغابی حاوی مقادیر مشخص سرباره کوره آهن گدازی و آهک هیدراته جهت استفاده در این شیوه جدید، برای اولین بار پیشنهاد شده است. نمونه های شبیه سازی شده به مدت 28 و 56 روز تحت فشارهای قایم مختلف و شرایط اشباع، عمل آوری شدند تا تاثیر این شرایط بر خصوصیات فیزیکی و مکانیکی آن ها تعیین شود. نتایج حاصل نشان دادند که افزایش عمق باعث کاهش رطوبت نمونه ها و افزایش وزن مخصوص اشباع، خشک و همچنین بهبود پارامتر های مقاومتی آن ها می شود. همچنین با گذر از عمقی مشخص که عمق بحرانی نامیده شده است، تغییرات ایجاد شده به ویژه در خصوصیات فیزیکی نمونه ها ناچیز بوده است.

    کلیدواژگان: رس نرم، تثبیت عمیق خاک، سرباره، آهک، مطالعه آزمایشگاهی
  • مهرداد حجازی*، شهرام صالحی، محمدرضا زارع صفحه 8

    در این تحقیق رفتار صفحات اتصال در قاب فولادی مهاربندی همگرا با استفاده از مهاربند با پروفیل دوبل و لقمه های اتصال بررسی شده است. رفتار این نوع اتصال با استفاده از مقایسه انرژی اتلاف شده، کرنش های پلاستیک جوش اتصال صفحه به تیر، ستون و مهاربند، کرنش های پلاستیک وسط دهانه مهاربند و نیز مطالعه تنش های فون میزز و کرنش های پلاستیک صفحه مورد بررسی قرار گرفته است. پارامترهای مورد بررسی شامل ضخامت صفحه اتصال، شکل صفحه اتصال، استفاده از خطوط خمش خطی و بیضوی و عدم وجود خط آزاد خمش، استفاده از سخت کننده در لبه ورق، طولی و داخلی، و استفاده از مهاربندی با پروفیل تکی یا دوبل می‎باشند. بررسی پارامتری به روش آنالیز غیرخطی سه بعدی المان محدود با استفاده از نرم افزار ABAQUS صورت گرفته است. بررسی ها نشان داد که حذف خط آزاد خمش مقادیر کرنش های پلاستیک جوش اتصال صفحه به مهاربند و کرنش های پلاستیک صفحه اتصال را به شدت افزایش می دهد. بیشترین مقدار اتلاف انرژی در نمونه با سخت کننده در لبه ورق بوده است که نسبت به نمونه بدون سخت کننده 4/15% افزایش یافته است.

    کلیدواژگان: صفحه اتصال، قاب فولادی مهاربندی همگرا، بارگذاری چرخه ای، خط آزاد خمش، سخت کننده
  • احسان مقدسی، نازنین شاه کرمی* صفحه 9

    در اثر برخورد جریان با موانع موجود در مسیر خود، پدیده گردابه ایجاد می شود. در صورت برابری بسامد گردابه های ایجادشده با بسامد نوسانات طبیعی، پدیده ی تشدید رخ داده و نوسانات سطحی عمود بر جریان با بیشترین دامنه موج به وجود می آید. در این تحقیق به منظور بررسی خصوصیات موج عرضی حاصل از گردابه منتشرشده از موانع، 135 مانع استوانه ای به قطر 20 میلی متر در 5 حالت مختلف در فلوم آزمایشگاهی چیده شدند. در مجموع 900 آزمایش انجام شد که متغیرهای آن دبی جریان، عمق متوسط جریان، شیب کانال و فواصل طولی و عرضی موانع بود. در هر آزمایش پس از تشکیل نوسانات عرضی، خصوصیات مربوط به آنها شامل دامنه و بسامد موج ضبط گردید. سپس متغیرهای موثر بر خصوصیات امواج عرضی و تاثیرات آن ها بر اعداد بی بعد دخیل بررسی شد. نتایج حاکی از آن بود با افزایش دبی جریان، حداکثر دامنه موج در اثر تشدید در عمق متوسط جریان بزرگتری رخ می دهد و مقدار آن نیز افزایش می یابد. همچنین در اکثر حالت ها با تغییر فاصله طولی بین موانع، روند تغییرات روشکو نسبت به افزایش اورسل در ابتدا صعودی و پس از رسیدن به یک محدوده ی خاص از عدد اورسل حالت معکوس به خود می گرفت؛ ضمن آنکه هرچه دبی جریان بیشتر می شد، سرعت تغییرات اورسل نسبت به روشکو کاهش می یافت. در نهایت با استفاده از آنالیز ابعادی و نرم افزار آماری، رابطه ای بین اعداد بی بعد روشکو با اورسل و فرود جریان برای هر یک از مدهای I و II پیشنهاد شد و صحت روابط با مجذور ضریب همبستگی بیش از 92/0 مورد تایید قرار گرفت.

    کلیدواژگان: تشدید، دامنه موج، گردابه، مانع استوانه ای، موج عرضی
  • محسن رحیمیان*، یوسف رشیدی صفحه 10

    در این مطالعه به بررسی کارایی و سودمندی یکپارچه سازی مدل WRF با مدل CALMET برای تولید میدان بادی با دقت بالا در ناحیه ای به مرکزیت شهر تهران و در بازه زمانی 5 روزه، از پنجم تا دهم ژانویه سال 2014 پرداخته شده است. در حالت اول، میدان باد سه بعدی منطقه با استفاده از مدل WRF پردازش شده و به عنوان حدس اولیه در اختیار مدل CALMET قرار گرفت. در مرحله دوم، مدل WRF کنار گذاشته شد و داده های هواشناسی سطحی و جو بالای ایستگاه هواشناسی مهرآباد به ترتیب با استفاده از مدل های SMERGE و READ62 پردازش شده و به طور مستقیم در مدل CALMET به کار گرفته شد؛ و درنهایت مدل CALMET با استفاده از ترکیب داده های مدل WRF و داده های مشاهده ای اجرا گردید. سپس با استفاده از آنالیزهای آماری و مقایسه پروفیل های دما و سرعت باد داده های شبیه سازی شده با داده های مشاهده ای ایستگاه هواشناسی فرودگاه امام خمینی در بازه موردنظر، کارایی روش های گفته شده موردبررسی قرار گرفت. نتایج شاخص های آماری به کاررفته در این مطالعه حاکی از توانایی بالای مدل یکپارچه WRF/CALMET در شبیه سازی میدان باد منطقه دارد؛ به طوری که مقدار شاخص توافق برای سرعت باد در حالت اول در محدوده 0.85-0.70، در حالت دوم در محدوده 0.83-0.59 و در حالت سوم در محدوده 0.90-0.76 قرار دارد. به طورکلی نتایج این مطالعه نشان می دهد که استفاده و ترکیب خروجی های مدل WRF با داده های مشاهده ای به عنوان ورودی مدل CALMET، گزینه ای کارآمد در تولید داده های دقیق هواشناسی برای مطالعات مدل سازی کیفیت هوا، به خصوص در کشورهایی مانند ایران است که داده های جو بالا به ندرت در آن اندازه گیری می شود.

    کلیدواژگان: شبیه سازی میدان باد، مدل فرایابی هواشناسی CALMET، مدل عددی هواشناسی WRF، درستی سنجی، شاخص های آماری
  • سید بهزاد طلایی طبا*، حمیدرضا شریفی صفحه 11

    اساس کار جداسازهای لرزه ای در کاستن از شتاب اعمال شده به سازه ها، بر مبنای افزایش پریود طبیعی ارتعاش سازه است. در سازه های بلند مرتبه پریود طبیعی به خودی خود زیاد است. در این صورت ممکن است نرم بودن قسمت روسازه، با اصل الاستیک ماندن آن هنگام زلزله در تعارض باشد. در تحقیق حاضر با مدلسازی و آنالیز تاریخچه زمانی 240 سازه در گام نخست به این سوال پرداخته شد که آیا افزودن یا کاستن سختی قسمت های زیرسازه و روسازه (به ترتیب به میزان 1 تا 100 برابر و 001/0 تا 1 برابر) تاثیری بر توزیع شتاب این قسمت ها دارد یا نه؟ نتایج تحلیل سازه ها که از 5 نوع پلان و در ارتفاعات 10، 15، 20، 24 و 28 طبقه بودند نشان داد که افزودن سختی روسازه میتواند منجر به کاهش حدود 30 درصدی شتاب حداکثر بام (نسبت به سازه جداسازی شده بدون افزایش سختی روسازه) شود. این در حالی است که استفاده از جداسازی پایه در سازه های مورد بررسی به طور متوسط حدود 50% شتاب بام را کم کرده است. کاهش چشمگیر شتاب بام مربوط سازه های با افزایش 10 برابری سختی روسازه نسبت به سازه عادی بود. در گام بعد با آنالیز پوش آور 15 سازه از این مجموعه مشخص شد که در تمام سازه ها (با سختی های مختلف) قسمت روسازه در حالت الاستیک خواهد ماند و هیچ یک از مفاصل تشکیل شده در اعضاء از ناحیه IO رد نشده بود.

    کلیدواژگان: جداسازی لرزه ای، سازه های بلند مرتبه، شکل پذیری، سختی، شتاب
  • میلاد پایسته*، علیرضا کرامت صفحه 12

    مکش ناگهانی آلودگی بر اثر جریان گذرا مکانیزم پراهمیتی است، که ممکن است منجر به بروز زوال کیفیت آب آشامیدنی شود. موج فشار منفی ضربه قوچ در لحظاتی که به نقاط آسیب سازه ای همچون نشت برسد، در صورت غلبه برفشار اطراف محل نشت، منجر به مکش ناگهانی آلودگی به جریان درون لوله می شود. در این تحقیق با مدلسازی عددی و ریاضی یک سیستم مخزن-لوله-شیر با نشت به بررسی اندرکنش عوامل هیدرولیکی بر فشارهای وارده به سیستم و متعاقبا حجم آلودگی وارد شده به خطوط انتقال، حین وقوع ضربه قوچ، پرداخته شده است. در این پژوهش برای مدلسازی جریان گذرا از روش اولری مشخصه ها استفاده شد. کل حجم آلودگی ورودی از محل نشت که برگرفته از حل لاگرانژی معادله انتقال آلودگیست، به عنوان ملاک مقایسه برای حالت های گوناگون اتخاذ شده است. این پژوهش در 72 حالت مختلف به بررسی مکش ناگهانی آلودگی پرداخته است. نسبت میانگین آلودگی وارد شده به لوله در آزمایش خط لوله بلند در حالت لوله ویسکوالاستیک به لوله الاستیک برابر با 7/2 % می باشد. این نسبت در آزمایش خط لوله کوتاه در حالت ویسکوالاستیک به حالت الاستیک برابر با 6/49% می باشد. مقایسه حجم آلودگی مکیده شده در لوله های الاستیک و لوله های ویسکوالاستیک، در هر دو حالت، به وضوح برتری لوله های ویسکوالاستیک را در جلوگیری از مکش آلودگی به رخ می کشد.

    کلیدواژگان: کیفیت آب آشامیدنی، ضربه قوچ، مکش ناگهانی آلودگی، لوله های ویسکوالاستیک، خطوط انتقال
  • مهیار عربانی*، علی صحرایی، لیلا میوه ای صفحه 13

    شیارشدگی از اصلی‏ترین دلایل کاهش عمر روسازی‏های آسفالتی است. اصلاح قیر با استفاده از افزودنی‏های مختلف یکی از متداول‏ترین روش ها برای کاهش شیارشدگی‏‏ و بهبود ویژگی‏های مخلوط‏های آسفالتی است. مواد مختلفی نظیر روغن‏ها، خاکسترها، پلیمرها و مواد در ابعاد نانو جهت اصلاح قیر مخلوط‏های آسفالتی استفاده شده است. هدف از انجام این پژوهش بررسی ویژگی های فیزیکی و ریولوژیکی قیرهای اصلاح شده با نانوذرات تیتانیوم اکسی دی فلویوراید (TiOF2) به عنوان افزودنی قیر و بررسی اثرات آن بر روی ویژگی های مخلوط های آسفالتی است. آزمایش درجه نفوذ و نقطه نرمی بر روی قیرهای اصلی و اصلاح شده نشان داد که حضور نانوذرات به دلیل افزایش اصطکاک بین سوزن و قیر سبب افزایش نقطه نرمی و کاهش درجه نفوذ می‏شود. آزمایش ریومتر برش دینامیکی (DSR) بر روی قیرهای اصلی و اصلاح شده و قیرهای حاصل از آزمایش لعاب نازک چرخشی انجام شده است. برای بررسی ویژگی های شیارشدگی مخلوط‏های آسفالتی، آزمایش بار محوری تکرارشونده (RLA) انجام شده است. نتایج نشان داد افزودن نانوذرات تیتانیوم اکسی دی فلویوراید (نانوذرات تیتانیای طوسی) به قیر سبب افزایش مقاومت در برابر تغییر شکل برشی و بهبود رفتار الاستیک می‏شود به نحوی که شاخص شیارشدگی در دمای C° 64 در نمونه حاوی %3 نانوذرات از 6/1 به 7/3 کیلوپاسکال می‏رسد.

    کلیدواژگان: شیارشدگی، قیر، مخلوط‏های‏ آسفالتی، نانوذرات تیتانیوم اکسی دی فلوئوراید (تیتانیای طوسی)، ویژگی های رئولوژیکی
  • میثم رمضانی، اکبر بطهایی، سید مهدی زهرائی* صفحه 14

    حرکات ارتعاشی دستگاه های مکانیکی می تواند اثرات نامطلوبی در عملکرد آن ها و سازه هایی که این دستگاه ها روی آن قرار دارند، داشته باشد. با افزایش سرعت زاویه ای این دستگاه ها و نزدیک شدن آن به فرکانس طبیعی سازه، می تواند باعث بروز پدیده هایی همچون تشدید، شبه تشدید، ضربان و شبه ضربان شود. در تحقیق حاضر برای کاهش پاسخ چنین پدیده های احتمالی، از میراگرهای جرمی به صورت غیرفعال و نیمه فعال استفاده شده است. پارامتر میرایی میراگر جرمی نیمه فعال از طریق دو استراتژی مختلف سیستم استنتاج فازی و الگوریتم ground-hook، بر اساس پاسخ سازه تخمین زده می شود. نتایج این بررسی نشان می دهد که استفاده از میراگر جرمی نیمه فعال، می تواند عملکرد سیستم غیرفعال را در کاهش جابجایی سیستم، 32% تا 47% تحت پدیده های مختلف، بهبود دهد. استفاده از سیستم استنتاج فازی در تعیین نسبت میرایی میراگر جرمی می تواند %5/1 تا %2/6 نسبت به الگوریتم ground-hook پاسخ جابجایی سیستم را کاهش دهد. تحلیل های انجام شده برای محدوده ای از فرکانس های بهینه، نشان می دهد که سیستم فازی حساست کمتری نسبت به عدم تنظیم بهینه فرکانس میراگر جرمی دارد.

    کلیدواژگان: میراگر جرمی نیمه فعال، الگوریتم کنترلی فازی و Ground-hook، ماشین های دوار، تشدید و شبه تشدید، ضربان و شبه ضربان
  • ملیحه شجاعی زاده، میقات حبیبیان* صفحه 15

    امروزه در شهرهای بزرگ و پرجمعیتی مانند تهران، عدم محدودیت استفاده از موتورسیکلت بنزینی درکنار طرح های محدود کننده تردد خودرو شخصی مانند طرح زوج و فرد باعث رشد استفاده از موتورسیکلت های بنزینی شده است. بر این اساس، استفاده از موتورسیکلت برقی برای کاهش مشکلات ناشی از موتورسیکلت های بنزینی مانند آلودگی هوا و آلودگی صوتی، در تهران مورد توجه قرار گرفته است. این مطالعه با کمک اطلاعات حاصل از مصاحبه با 503 موتورسیکلت سوار شاغل در محدوده مرکزی شهر تهران با هدف شناسایی عوامل موثر بر تمایل موتورسیکلت سواران شاغل در محدوده مرکزی تهران به خرید موتورسیکلت برقی با اعطای تسهیلات مشخص در شرایط ممنوعیت تردد موتورسیکلت های بنزینی در این محدوده انجام شده است. در این مطالعه با کمک مدل لوجیت دوگانه نقش متغیرهایی مانند خصوصیات سفر، خصوصیات موتورسیکلت، مشخصات اقتصادی-اجتماعی افراد و پندارهای افراد به استفاده از موتورسیکلت شناسایی شد. نتایج نشان می دهد کسانی که به دلیل قیمت ارزان موتورسیکلت از آن استفاده می کنند، کسانی که مسافت زیادی در روز می پیمایند و آنان که موتورسیکلت قدیمی تری دارند، تمایل کمتری به استفاده از موتورسیکلت برقی دارند. در نهایت، پیشنهاداتی جهت کاربرد این مدل نیز ارایه شده است.

    کلیدواژگان: موتورسیکلت برقی، موتورسیکلت بنزینی، مدیریت تقاضای حمل و نقل، محدوده مرکزی شهر تهران، مدل لوجیت
  • علی فرودی خور، کیومرث روشنگر*، مجتبی صانعی صفحه 16

    از مشخصه های بارز در عملکرد سرریز پلکانی، قابل ملاحظه بودن استهلاک انرژی در طول آن در مقایسه با انواع سرریزهای دیگر می باشد. در این پژوهش مدلی فیزیکی از سرریز سد گرمی چای با وجه تمایز سطح بدنه ای پلکانی نسبت به نمونه واقعی، با مقیاس 1:50، در پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری ساخته شده و عملکرد هیدرولیکی سرریز تحت تاثیر تغییرات نسبت عرض کانال پایین دست سرریز به عرض سرریز در تاج () در بازه 214/0 تا 286/0 مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصله نشان داد، برای همه نسبت عرض ها تا قبل از استغراق با افزایش بار آبی بالادست ضریب دبی نیز افزایش یافته و همچنین تغییرات نسبت عرض در این بازه تاثیر قابل توجهی بر ضریب دبی سرریز نداشته است، اما هنگامی که سرریز در مرحله استغراق قرار می گیرد، تاثیر تغییرات نسبت عرض بر ضریب دبی چشمگیر می باشد. بعنوان مثال در 66/1= که بالاترین هد آبی مجاز در بالادست سرریز می باشد، مقدار ضریب دبی نسبی () در نسبت عرض های 214/0 و 286/0 به ترتیب برابر 798/0 و 63/1 گزارش گردید. علاوه براین، مقادیر استهلاک انرژی نیز در مرحله استغراق، تاثیرپذیری خود از تغییرات عرض را به وضوح نشان داد به نحویکه هر چه نسبت عرض () بزرگتر باشد پارامتر استهلاک انرژی (EΔ(به ازای یک دبی خاص کوچکتر خواهد بود. کارا ترین مدل در تحقیق حاضر ، مدل با نسبت عرض 286/0= معرفی گردید زیرا تنها مدل شناخته شد که توان عبور حداکثر دبی سیلاب محمتل را در حداکثر ارتفاع مجاز (5 متر) دارا می باشد.

    کلیدواژگان: مدل فیزیکی، سرریز پلکانی، قوس محوری، عملکرد هیدرولیکی، استهلاک انرژی
  • سید آرمین حسینی صفحه 17

    زلزله های بزرگ ثبت شده در جهان نشان می دهند که آسیب ها و مکانیزم های انهدام در دیوارهای سازه ای بتن آرمه به مجموعه ای از عوامل شامل الگوی نقشه در طبقات و ارتفاع، ابعاد دیوارهای سازه ای و بازشوها و بسیاری مواردی دیگر بستگی دارد. در دهه های اخیر تحقیقات آزمایشگاهی و تحلیلی متعددی جهت بررسی رفتار دیوارهای سازه ای با بازشو صورت گرفته است. در این مقاله به بررسی تحلیلی دیوارهای برشی بتن آرمه با بازشوهای برون محور پرداخته شده است. در راستای این هدف، تغییرات در پارامتر های مختلف شامل نسبت ابعادی بازشو در پنج مرحله، هفت ساختمان بتن آرمه ی مختلف ده، نه، هشت، هفت، شش، پنج و چهار طبقه، سختی در تیر رابط در چهار مرحله و نسبت ابعادی بازشو با اتصالات ساده ی مفصلی در دو انتهای تیر رابط در پنج مرحله مورد مطالعه قرار می گیرد. در نهایت به تحلیل و مقایسه ی جابه جایی نسبی و جابه جایی مرکز جرم طبقات سازه، برش و خمش در تیرهای رابط و نیروی محوری در ستون هم بسته با دیوار پرداخته می شود. نتایج نشان می دهند با کاهش نسبت ابعادی بازشوها، از نیروی محوری در ستون هم بسته با دیوار کاسته می شود و با افزایش سختی تیر رابط، نیروهای برشی در تیر رابط افزایش می یابند همچنین جابه جایی مرکز جرم و جابه جایی نسبی کاهش می یابد. مقاومت اجزای دیوارهای برشی ناشی از موقعیت قرارگیری بازشو برون محور در بارگذاری جهت رفت و برگشت کاملا متفاوت می باشند. در مقایسه ی هفت ساختمان مشاهده می شود با کاهش نسبت ابعادی دیوار نیروی محوری در ستون هم بسته با دیوار و برش در تیر رابط کاهش می یابد.

    کلیدواژگان: دیوار برشی، دیوار پایه، برون محور بازشو، تیر رابط، دیوارهای هم بسته
  • مسعود بحرینی مطلق*، رضا روزبهانی، محمدجواد زارعیان، حمید کاردان مقدم، کمال محتشم صفحه 18

    فن آوری تکه نگاری صوتی با ارسال و دریافت دوسویه‏ی امواج صوتی خصوصیات جریان آب از جمله سرعت و دمای آب، دبی جریان، رسوبات معلق، شوری و جهت جریان را در رودخانه ها، مخازن سدها، دریاچه ها، دریاها و اقیانوس ها اندازه گیری می کند. اگرچه این روش بطور گسترده در کشورهای توسعه یافته بکار گرفته می شود، اما هیچ سابقه ای از استفاده آن در کشورمان وجود ندارد. در این مقاله نتایج کاربرد فن آوری تکه نگاری صوتی برای اندازه گیری دمای آب برای اولین بار در کشور، ارایه شده است. جهت انجام این تحقیق دو دستگاه تکه نگاری صوتی به فاصله ی 262 متر از یکدیگر و به مدت 20 دقیقه در دریاچه ی هفت برم واقع در غرب شیراز که دریاچه ای کم عمق است قرار داده شد و امواج صوتی با بسامد 30 کیلوهرتز در هر 40 ثانیه توسط دستگاه ها ارسال شدند. چهار نقطه در راستای ارسال امواج صوتی نیز انتخاب شدند و دمای سطحی نقاط با استفاده از سنسور دما با دقت 1/0 درجه سانتی گراد اندازه گیری شدند. نتایج نشان داد که زمان طی شده امواج صوتی در طول آزمایش ثابت و حدود 177 میلی ثانیه است. تغییرات دما نیز بین 70/19 تا 90/19 درجه سانتی گراد اندازه گیری شد که با داده های سنسور دما مطابقت داشت. دقت اندازه گیری دما با استفاده از روش تکه نگاری صوتی حدود 04/0درجه سانتی‏گراد به دست آمد که نشان داد دما را با دقتی بهتر از سنسور دما اندازه گیری می‏کند. بنابراین می‏توان از فن آوری تکه نگاری صوتی برای پایش پیوسته و درازمدت دما در رودخانه ها، دریاچه‏ها و مخازن سدها بهره برد.

    کلیدواژگان: سنجش ازدور درون آب، روش تکه نگاری صوتی، زمان طی شده امواج صوتی، سرعت صوت در آب، دمای جریان آب
|
  • Zahra Taheri, Mehdi Ghomeshi * Page 1

    The failure of the bridge caused by local scour, the importance and necessity of studying the prediction of scour depth and ways of reducing it. One of the important method to reduce the effects of erosion factors is to use a thin plate around the bridge pier called collar. Collar dimensions and the position have great factors on reducing local scour around bridge pier. In this research, collar with four forehead length (lca ) equal to B, 2B, 4B and 9B(B is width of the pier) are examined. The collars were installed in four levels equal to: on the bed, 0.12B under the bed, 0.5B and B above the bed. The experiments have been conducted with three Froud Numbers equal to 0.13, 0.16 and 0.19 in clear water condition. The experiments have been done on a flume with the length of 6 m, width of 73 cm, and a depth of 60 cm with a slope near zero in Hydraulic Laboratory of Shahid Chamran University of Ahvaz. The results showed that increasing dimensions of collar will increase the efficiency of performance and the best dimention lca (length of oblong collar in the front of the pier) were B and 2B. The best position to install the collar were on the bed and 0.12B under the bed. In these situations the collar had 100% and 88% efficiency in respectively reducing the scour depth.

    Keywords: Local scour, bridge pier, collar, oblong, collar dimension
  • Parviz Ebadi *, Mehrdad Moradi Page 2

    In first part of this paper, the theory of design of X-braces using different steel grades introduced and its effects on different frames verified using nonlinear static analyses. It was found hat using lower grade steel in X-braces increases the stiffness, energy absorption capacity, dampingand ductility of system and decreases its lateral drift. In order to completely investigate behavior of steel structures with X-bracing system in design with different steel grades and consider their dynamic behavior, the frames with different stories studied using advanced nonlinear static and Incremental Dynamic Analyses (IDA). The results presented as comparative diagrams and tables. The near and far field earthquakes used for dynamic analyse sand their seismic performance studied. Therefore, this research can lead to better investigation of seismic behavior of X-braced systems in design with different steel grades. The proposed theory along with analyses show that building codes and steel seismic design specifications can consider the effects of steel grades in seismic parameters definition of structures.The comparative diagrams and tables show that the seismic behavior of X-braces designed with lower grade steel improves considerably. In addition, the response of structures under near field earthquakes is bigger than related parameters under far field earthquakes.

    Keywords: X-bracing, advanced nonlinear static analysis, incremental dynamic analysis (IDA), energy dissipation capacity, steel grade
  • Farzin Salmasi *, Reza Hosseinzadehasl, Hadi Arvanaghi Page 3

    The leakage losses from the unlined canals are a major contributor to water losses in the agricultural sector. An understanding of the nature of leakage losses can help to improved water conveyance efficiency and provides solutions to solving water scarcity problems. In this research, numerical simulation was used to study the effective factors on seepage from earth canals. To verify the available information, some of the earthen canals in Zayandehrud irrigation network were used. A number of 246 numerical models including different sections of trapezoidal, rectangular and triangular earthen canals were performed using SEEP/W software. The results showed that, for numerical simulation a width of 15 times the width of the water surface in the canal would be required for the modelling of the left and right lateral boundaries. The comparison of seepage with empirical relationships showed that the empirical relationships show a large error in the seepage estimation, although Moritz's relation with the coefficient of determination 0.373 was better than the rest. Linear and nonlinear multivariate regression relationships provide a suitable match for seepage discharge estimation. Linear relationship was preferable due to small root mean square error (RMSE) and its simplicity. Wetted perimeter has been distinguished effective parameter in seepage from canal, but canal side slope had low effect on seepage. It is suggested that in future studies, the effect of groundwater depth on leakage from the canal should be considered.

    Keywords: Seepage, earth canal, numerical method, boundary condition, Regression
  • MohammadReza Zareifard *, Ahmad Fahimifar Page 4

    The excavation impact (e.g. due to Blasting, TBM drilling, etc.) induces an excavation damaged or disturbed zone around a tunnel. The presence of a damage zone around a tunnel boundary is of significant concern mainly with regard to safety, stability, costs and the overall performance of the tunnel. The damaged zone is essentially characterized by reduction in strength and stiffness, and increase in permeability. However, the dimensions of the restricted damaged zone is restricted. The effect of this zone is generally considered by a disturbance factor used for the whole rock masses. In this paper, the behavior of tunnels under different damage conditions is examined. In this regard, a fully analytical solution is proposed. The solution is presented for tunnels excavated in elastic–brittle–plastic rock masses with Hoek–Brown failure criterion. The damaged zone is assumed to have cylindrical shape with varied parameters. The results obtained by the proposed solution indicate that, the effects of the alteration of rock mass properties in the damaged zone may be considerable. In practice, the global damage induced by blasting is taken into account by using the damage factor D . In traditional methods, the blast damage factor D is applied to the entire rock mass surrounding the tunnel. This is a common modeling method which can greatly underestimate the strength and stability of the overall rock mass. In this regard, the result show that the blast damage factor D is more appropriate to be applied to the actual zone of damaged rock.

    Keywords: Tunnel, damaged rock mass, excavation damaged zone, stress, displacement
  • Hossein Rezaee Azariani, Hashem Shariatmadar *, MohammadReza Esfahani Page 5

    In the present Experimental research, the behaviour of exterior RC beam-column connections subjected to cyclic loading is studied using steel and Glass fiber-Reinforced Polymer (GFRP) reinforcing bars. In this research, 8 specimens of exterior RC beam-column connections were tested in which four specimens included GFRP reinforcing bars and the remaining four specimens included steel bars. The confinement of beam longitudinal bars was different in the connections. Also, two types of concretes were used with the strengths 30 and 45 MPa, respectively. The specimens were tested under cyclic loading.The results show that GFRP has great ability in dissipation of energy, yet the amount of the dissipated energy by GFRP is less than that of steel bars. Although the amount of energy absorbed by GFRP materials was lower than steel bars, they could be used instead of steel bars or in combination with steel bars due to the resistance of corrosion. Load-story drift envelop for GFRP strengthened specimens with high strength concrete has the essential requirements for acting as a member of a moment frame in seismic regions, while all the specimens with steel bars have these requirements. In case of GFRP strengthened specimens with high and normal strength concrete, increasing the cyclic loading results in flexural failure of the beam in the beam-column connection region. Increasing the confinement of concrete beams leads to the reduction of crack width. Furthermore, at higher drifts, spalling was not observed in concrete surface in beam-column connection region.

    Keywords: Fiber Reinforced Polymers, Reinforced concrete, Beam-Column Connections, Drift, Cyclic loading
  • Milad Payesteh, Alireza Keramat * Page 6

    Water quality degrades due to the complex physical, chemical and biological processes passing through the transmission lines. One of these widely attracted processes is contaminant intrusion due to a transient event. When the negative pressure wave of water hammer reaches a structural deteriorations such as a leakage, it can suddenly sucks pollution from the surrounding area of leakage to the main pipeflow which can in turn endanger public health. The purpose of this study is to determine the effect of hydraulic parameters on the duration of negative pressure and the magnitude of negative pressure and subsequently the volume of contaminant intrusion in a reservoir-pipe-valve system with leakage. In this study, the Eulerian method of characteristics was used to model the transient flow. The total Volume of Contaminant Parcel (VCPt) from the leakage site taken from Lagrangian solution of the advection equation used as criterion to compare various transient senarios.The results are provided in a number of graphs which quantify the influence of each system parameter. The results indicate that the volume of contaminant intrusion is mostly dominated by the amount of negative pressure at leak. The amount of intrusion is investigated via several case studies..The reservoir pressure head, fluid velocity inside the pipe, the wave speed, the pipe diameter, the leak diameter and the leakage location are respectively the effective hydraulic parameters on contaminant intrusion. Investigation of the interaction of these factors in the volume of contaminant intrusion can be considered as a subject for future research.

    Keywords: Drinking water quality, Waterhammer, Contaminant intrusion, pipeline, Sensitivity analysis
  • Parham Rabbani, Seyed Hamid LAJEVARDI * Page 7

    Soft clayey soil generally has high compressibility and low strength. Presence of this soil type in the site of ‎civil projects can always be a challenge for construction issues. Soil stabilization is one of the useful ways to ‎improve problematic soils. Cutter Soil Mixing (CSM) is almost a new method for deep stabilization. This ‎experimental study, investigate the effect of different depths on soft clay ‎properties which stabilized by CSM ‎method. To simulate various depths and related surcharge pressures, new devices were designed, modified ‎and used for laboratory tests. Moreover, mixture of blast furnace slag and hydrated lime slurry was used in this ‎method for the first time. The samples were cured for 28 and 56 days ‎under various surcharge pressures, which actually represent different depths. The results revealed that by increasing the depth, mositure content and saturated/dry densities of the samples were decreased and increased respectively. In addition, by ‎passing the critical depth, fewer changes were obsorved in the moisture contents and saturated/dry densities of the samples. Finally, the strength parameters of stabilized samples were icreased significantly.

    Keywords: Soft clay, Deep soil stabilization, Slag, Lime, laboratory study
  • Mehrdad Hejazi *, Shahram Salehi, MohammadReza Zare Page 8

    The behaviour of gusset plates in concentric braced steel frames has been studied. Parameters studied are the thickness and shape of the gusset plate, use of linear and elliptical clearance, non-existence of clearance, edge, longitudinal and internal stiffeners, and use of a single- or double-profile bracing. Analysis has been performed by the three-dimensional non-linear finite element method using the ABAQUS code. Cyclic loading has been used. By eliminating the clearance, the plastic strains in weld between the gusset plate and bracing and plastic strains in the gusset plate are increased. In the weld between the gusset plate and bracing, the existence of any type of stiffeners has increased plastic strains compared to unstiffened gusset plates. In most cases, edge and longitudinal stiffeners have decreased plastic strains of the gusset plate and internal stiffeners have increased them The maximum energy dissipation has belonged to edge stiffeners with an increase of 15.4% compared to unstiffened gusset plates. By decreasing the thickness from 24 mm to 18.8 mm the maximum stress has been decreased by 3.5%. For similar gusset plates, use of single-profile bracing instead of double-profile bracing has not changed the value of maximum lateral load for compressive bracing. In this case, most of variation has belonged to the plastic strains of the weld between the gusset plate and bracing with an increase of 30% in a rectangular plate with a linear clearance and a reduction of 65% in a rectangular plate without clearance compared to a double-profile bracing.

    Keywords: Gusset Plate, Concentric Braced Steel Frame, Cyclic loading, Clearance, Stiffener
  • Ehsan Moghaddasi, Nazanin Shahkarami * Page 9

    Vortex is shed by flow collision with obstacles in its path. If the frequency of vortex shedding equals the frequency of natural oscillations of flow, resonance will be created and transverse oscillation perpendicular to flow with greatest wave amplitude will occur. In this study, in order to investigate the characteristics of the transverse wave caused by the vortex shedding of the obstacles, 135 cylinder barriers with a diameter of 20 mm in 5 different configurations were arranged in the laboratory flume. In total, 900 tests were carried out which variables were flow discharge, average flow depth, channel slope, longitudinal and transverse distance between obstacles. In each test, after the formation of transverse oscillations, their characteristics including amplitude and frequency of wave were recorded. Then, the effective variables on transverse wave characteristics and their effects on the involved dimensionless numbers were investigated. The results indicated whatever the flow discharge is increased, the maximum wave amplitude due to resonance occurs in larger average flow depth, which has more amount. Also by changing the longitudinal distance of obstacles, Roshko's changes relative to increasing of Ursell were ascending at the beginning and they were reversed after reaching a certain range of Ursell number; moreover, by increasing the flow discharge, the rate of Ursell changes relative to Roshko decreased. Finally, by using dimensional analysis and statistical software, the equations between Roshko with Ursell and Froude numbers were proposed for each of the modes I and II and the validation of equations were approved (R2= 0.92).

    Keywords: Resonance, Wave amplitude, Vortex, Cylindrical barrier, transverse wave
  • Mohsen Rahimian *, Yousef Rashidi Page 10

    In this study we explore the efficiency and usefulness of integrating WRF model with CALMET model in order to generate high accurate wind field. On the first stage three dimentional wind field of the region was processed using WRF model and the result made available to CALMET model as an initital guess. On the second stage the WRF model was put aside and surface meteorological data along with the athmosphere above the Mehrabad meterological station. Finally, the CALMET model was implemented using the combination of WRF model data and observational data. Then the efficiency of mentioned methods was explored using statistical analysis, comparing temperature profiles, wind speed and simulated data with observational data of Imam Khomeni airport meterological station in the intended period. Results of the statistical indexs which were used in this study including index Of agreement (IOA), mean bias erro (MBE), root mean-square error (RMSE) and mean absolute error (MAE) indicate the high power of WRF/CALMET integrated model in simulating wind field of the region so that the value of index of agreement for wind speed in the first stage is 0.70-0.85, in the second stage is 0.59-0.83 and in the third stage is 0.76-0.90. Generally the results of this study shows that using and combining the outputs of WRF model with observational data as input for CALMET model is an efficient way for generating accurate metetological data for studying air quality modeling specially in countries like Iran in which the upper athmospher data is hardly measured.

    Keywords: Wind field simulation, diagnostic Meteorological Model (CALMET), Weather Research, Forecasting (WRF), Verification, statistical indices
  • Sayed Behzad Talaeitabab *, Hamidreza Sharifi Page 11

    The basis of seismic separators in reducing the acceleration applied to structures is based on an increase in the natural period of vibration of the structure. In high-rise structures, the natural period itself is high. In this case the flexibility of superstructure may be in conflict with its elastic behavior. In the present study, 240 structures were modeled and analyzed in the first step to the question of whether the addition or reduction of the stiffness of the substructure and superstructure (1-100 times and 0.001 to 1 times respectively) affected the acceleration distribution or not? The results of the analysis of structures that were of five types of plans and at elevations 10, 15, 20, 24 and 28 floors showed that adding the stiffness of the superstructure can lead to a decrease of about 30 percent of the maximum roof acceleration (relative to the isolated structure without increasing the stiffness of the superstructure); However, the use of base isolation in the structures decreased about 50% of roof acceleration. The significant decrease in roof acceleration was related to structures with a 10 times increase in the stiffness of the superstructure compared to normal structure. In the next step, with the push-over analysis of 15 structures of this set, it was determined that in all isolated structures (with varying stiffness), the superstructure will remain in elastic state and none of the hinges formed in the members, exceeded from IO region.

    Keywords: Base Isolation, tall buildings, redundancy factor, stiffness, Acceleration
  • Milad Payesteh *, Alireza Keramat Page 12

    Contaminant intrusion in pipelines is an important mechanism, which may lead to deterioration of the drinking water quality. One of these widely attracted processes is contaminant intrusion due to a transient event. When the negative pressure wave of water hammer reaches a structural deteriorations such as a leakage, it can suddenly sucks pollution from the surrounding area of leakage to the main pipeflow which can in turn endanger public health.In this research, numerical and mathematical modeling of a reservoir-pipe-valve system with leakage has been used to investigate the effect of the interaction of hydraulic parameters on the volume of contamination introduced into the pipelines during the waterhammer. In this study, the Eulerian method of characteristics was used to model the transient flow. The total Volume of Contaminant Parcel (VCPt) from the leakage site taken from Lagrangian solution of the advection equation used as criterion to compare various transient scenarios. In order to provide a better understanding of this phenomenon, in 72 different situations, contaminant intrusion has been investigated. The average rate of contaminant intrusion in the the long viscoelastic pipe line to elastic pipe is equal to 7.2%. This ratio is 49.6% in the case of a short viscoelastic pipeline.The results indicate that the volume of contamination sucked in the viscoelastic pipe in different conditions is less than that of elastic pipe. The results clearly outperform the viscoelastic pipe in preventing contaminant intrusion.

    Keywords: Drinking water quality, Waterhammer, Contaminant intrusion, viscoelastic material, pipeline
  • MAHYAR Arabani *, Ali Sahraei, Leila Mivehi Page 13

    Rutting is one of the main reasons for reducing the life of the asphalt pavements. Asphalt binder modification using various additives is one of the most common methods for rutting reduction and asphalt modification. Many materials such as oils, ashes, polymers, and nanomaterials are used in asphalt binder to improve asphalt mixtures. In this paper, physical and rheological properties of asphalt mixture modified by titanium oxy di-fluoride (TiOF2) nanoparticles as an additive were investigated. The degree of penetration and the softening point tests on the control and modified asphalt binder showed increasing nanoparticles amount caused an increment in the softening point and decrement the degree of penetration due to friction increasing between needles and bitumen. Rheological properties were investigated by Dynamic Shear Rheometer (DSR) test on the control, modified asphalt binders and the asphalt binders obtained from the rolling thin film oven test. Repeated Load Axial (RLA) Test were performed to study the rutting properties of asphalt mixtures. The results showed that the addition of titanium oxy di-fluoride nanoparticles (gray titanium nanoparticles) to the asphalt binder increased the resistance of shear deformation and improved the elastic behavior.

    Keywords: Rutting, Asphalt binder, Asphalt mixtures, titanium oxy di-fluoride nanoparticle (gray titania), Rheological properties
  • Meysam Ramezani, Akbar Bathaei, S. Mehdi Zahrai * Page 14

    Dynamic vibrations of mechanical equipment affect the magnificent performance of themselves, and the other structures installed on them. The gradual increasing of their angular velocity leads to some rare occurrence such as Resonance, Pseudo Resonance, Beating, Pseudo Beating phenomenon and so on, when it has gone on angular velocity of mentioned structures. Therefore, dynamic responses of these structures should be declined. In this study, active and semi-active control approaches have been used to going down the responses of a single degree of freedom structure subjected to the above-mentioned probabilistic phenomenon. In addition, some existence optimum functions have been applied to determining the TMD’s frequency and damping parameters. These parameters of semi-active TMD are predicted utilizing two different strategies, the Fuzzy Logic system and Ground-Hook algorithm. The logic of making alteration to damping ratio is based on regaining the equilibrium of structure as it vibrates. Copping with different phenomenon, results of this investigation indicate the advantages of semi-active tuned mass damper usage to drop dramatically the system displacement by 32 to 47 percent. Moreover, using of fuzzy logic systems in order to set damping parameters of TMD, results in 1.5 to 6.2 percent more downward trend in comparison to Ground-Hook algorithm. The done analysis for a wide range of optimal frequencies illustrate that fuzzy logic system is lowly sensitive to determination of TMD’s optimal frequency.

    Keywords: semi-active tuned mass damper, fuzzy logic, Ground-Hook algorithm, rotary machines, Resonance, Pseudo Resonance, Beating, Pseudo Beating
  • Malihe Shojaee Zade, Meeghat Habibian * Page 15

    Today, in most of megalopolises such as Tehran, the lack of restriction on gasoline motorcycle traffic in contrast to restrictions on car usage such as odd-even scheme causes increasing in gasoline motorcycle usage. Therefore, to decrease air pollution and noise pollution produced by gasoline motorcycles, electric motorcycle usage has been encouraged. This study was carried out based on 503 interviews with gasoline motorcyclists who are working in the central part of Tehran and identified factors affecting their willingness to purchase electric motorcycles in case of gasoline motorcycle ban. Accordingly, the role of variables such as motorcycle characteristics, socio-economic characteristics and motorcyclists' attitudes toward gasoline motorcycle usage were investigated through a binary logit model. Results show that motorcyclists who have purchased their gasoline motorcycle because of its cheap price, those who drive more and those who have older motorcycles are less willing to purchase electric motorcycles. The paper provides a discussion regarding the model application.

    Keywords: Electric motorcycle, gasoline powered motorcycle, transportation demand management, central part of Tehran, Logit model
  • Ali Forudi Khowr, Kiyoumars Roushangar *, Mojtaba Saneie Page 16

    Realization of the advantages of a higher degree of energy dissipation have created an increasing interest in stepped spillways. This study using a three dimensional, 1:50 scale, physical model was conducted to investigate the impact of variation downstream channel width of the converging stepped spillways with a curve axis. For this purpose, the converging stepped spillway with a curve axis was constructed and tested in four ratio of downstream channel width to spillway width ( ) ranging from 0.214 to 0.286. The results of the experiments indicated that in the converging steeped spillway by increasing total upstream head, the discharge coefficient will go up for each of the width ratio ( ) and before submergence stage for the spillway, the discharge coefficient is independent of downstream channel width variations. By contrast, when the spillway was submerged, there is a decrease in the coefficient of discharge can be caused by tailwater submergence and it causes the differences in the discharge coefficient for each of the widths ratio ( ). Also, the obtained data demonstrates that as increases, the flow depth and static pressure decreases at the bottom and the toe of the spillway model. Moreover, it was observed that as discharge increases, the energy dissipation decreases for all models, but model with higher ratio of lead to reduce more energy dissipation in higher discharge. In addition model with width ratio of due

    Keywords: Physical model, stepped spillway, curve axis, hydraulic performance, energy dissipation
  • Ali Kheyroddin *, Seyyed Armin Hosseini Page 17

    The strong earthquakes recorded worldwide have shown that the damages and the failure mechanisms of the reinforced concrete structural walls depend on a series of factors, such as the shape in plan and elevation, the dimensions of the walls and openings. During the past several decades, extensive experimental and analytical studies have been conducted on the behavior of structural walls with openings. This article describes an Analytical study carried out on of reinforced concrete walls with eccentric opening. In order to achieve this goal, variations in various parameters including changes in the aspect ratio of the openings, the stiffness of the link beam, the aspect ratio of the openings with simple connection at the both end of link beams and the aspect ratio of the walls are studied. Story drift, center of mass displacement, shear and moment in coupling beams and axial load in columns which coupled with shear wall are analyzed and compared together. The results show that by decreasing the aspect ratio of the openings (ho/lo), the axial load in the column coupled with the wall decreases and with increasing rigidity of the link beam the shear forces in link beam increased and center of mass displacement and story drift are reduced. The strength of structural wall components becomes different in pull/push loading direction due to the eccentric opening location. Also, compared to seven buildings, decreasing the wall aspect ratio from the axial forces in the column and shear forces in the link beam decreases.

    Keywords: Shear Wall, Wall Pier, Opening, Eccentricity, Coupling Beam
  • Masoud Bahreinimotlagh *, Reza Roozbahani, MohammadJavad Zareian, Hamid Kardan Moghadam, Kamal Mohtasham Page 18

    Acoustic Tomography (AT) Technology transmits reciprocal acoustic waves to measure the flow characteristics such as flow velocity, water temperature, suspended sediment concentration, salinity and the flow direction in rivers, dam storages, lakes, seas and the oceans. Although, this technique is widely applied in developed countries, it was not used in Iran yet. This research shows the first acoustic tomography experiment in Iran for measuring the flow velocity in a shallow lake located in the western of Shiraz City. Reciprocal sound transmissions were performed between the two acoustic stations located on both sides of the lake. The length of sound transmission line was 262m and the central frequency was set to 30 kHz. The experiment period was 20 minutes and the acoustical data was collected at time intervals of 40s. The surface temperature was measured by a Temperature Sensor (accuracy= 0.1 oC) at four positions along the acoustical ray path. The results showed the arrival time of acoustic waves were approximately constant and it was 177 ms. Finally, the depth- and range-averaged sound speed and the water temperature along the ray path were estimated from the mean travel time. The temperature varied between 19.7 to 19.9 oC that was confirmed by Temperature Sensor data. The temperature resolution of AT technique was estimated around 0.04 oC that shows the more accuracy than the Temperature Sensor. The result of this study showed the ability of acoustic tomography technique to monitor the water temperature in natural aquatic environments.

    Keywords: Underwater remote sensing, acoustic tomography technique, travel time method, sound speed, water temperature