فهرست مطالب

نشریه مهندسی عمران
سال پنجاه و دوم شماره 3 (خرداد 1399)

  • تاریخ انتشار: 1399/03/13
  • تعداد عناوین: 15
|
  • محمد حاجی عزیزی*، مسعود نصیری صفحه 1

    یکی از روش های مناسب و موثر برای مسلح کردن شیب های خاکی استفاده از ستون های سنگی با پوشش ژیوگرید می باشد، که این غلاف ژیوگرید به خوبی قادر است ظرفیت باربری شیب را افزایش و میزان نشست را در آن کاهش دهد. هدف از انجام این پژوهش، مطالعه عددی رفتار ستون سنگی مسلح با پوشش ژیوگرید در پایدار سازی شیب خاکی ماسه ای به صورت سه بعدی در حالات مختلف است. نتایج حاصل از تحلیل به کمک نرم افزار تفاضل محدود FLAC3D نشان داده است که ستون سنگی مسلح با پوشش ژیوگرید در شیب ماسه ای اشباع، پایداری آن را تا حد رضایت بخشی نسبت به حالت شیب مسلح با ستون سنگی معمولی بهبود می بخشد. در این پژوهش پارامترهای مختلفی از جمله قطر ستون سنگی، سختی، چسبندگی و اصطکاک فنر کوپل ژیوگرید، فاصله مرکز به مرکز ستون های سنگی (نسبت S/D)، و نحوه آرایش مسلح کننده ها بررسی شده اند. نتایج حاکی از آن است که پارامتر تاثیر گذار در ژیوگرید به منظور مسلح کردن ستون سنگی، چسبندگی فنر کوپل است، که با افزایش این پارامتر ظرافیت باربری شیب مسلح به صورت خطی افزایش می یابد (این بدان معنی است که استفاده از ستون سنگی مسلح با پوشش ژیوگرید، می تواند ظرفیت باربری شیب را بسته به نوع مشخصات ژیوگرید، تا 8/1 برابر شیب مسلح با ستون سنگی معمولی بهبود بخشد). در حالت شیب مسلح با ردیف ستون سنگی بیشترین افزایش ظرفیت باربری در حالت S/D=2 به وجود می آید، اما کاهش نسبت S/D الزاما به معنای افزایش چشمگیر ظرفیت باربری شیب نخواهد بود.

    کلیدواژگان: شیب ماسه ای، ستون سنگی، ژئوگرید، مسلح سازی، مطالعه عددی
  • یاسر محمدی، محمدرضا اصفهانی* صفحه 2

    مزایایی همچون شکل پذیری بالا، کاهش بار مرده و قابلیت جذب انرژی بالاتر سازه های مرکب تیر فولادی و ستون بتنی نسبت به سازه های رایج بتن مسلح باعث استفاده روز افزون این سازه ها شده است. از طرفی ضوابط ارایه شده آیین نامه ها برای اتصال تیر فولادی به ستون بتنی (RCS) دارای جزییات پیچیده اتصال با دشواری در اجرا می باشد. در این مقاله رفتار اتصال تیر فولادی به ستون بتنی دایره ای به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. 5 اتصال خارجی RCS با ستون بتنی دایره ای با مقیاس واقعی ساخته و مورد آزمایش قرار گرفت. پارامتر های متغیر در نمونه ها شامل فاصله تنگ های ستون در اطراف ناحیه اتصال و داخل اتصال، محصور شدگی اطراف ناحیه اتصال با ورق های CFRP و تاثیر نوع بتن استفاده شده می باشد. هدف از طراحی، ساخت و آزمایش این اتصال ها، پیشنهاد اتصال با جزییات ساده و رفتار مطلوب می باشد. نتایج نشان داد که اتصال های پیشنهاد شده ضمن سادگی در جزییات اجرایی، قادر است لنگر را از تیر فولادی به ستون بتنی بخوبی منتقل کند. همچنین تقویت ناحیه اتصال با ورق های CFRP، شکل پذیری و جذب انرژی در اتصال RCS را افزایش می دهد.

    کلیدواژگان: سازه های مرکب، اتصال، تیر فولادی، ستون بتنی، CFRP
  • اکبر بطهایی، میثم رمضانی، سید مهدی زهرائی* صفحه 3

    یکی از شیوه های معمول کنترل غیرفعال سازه ها تحت اثر زمین لرزه بهره گیری از سیستم میراگرهای جرمی تنظیم شونده است. میراگرهای جرمی تنظیم شونده غالبا با اثرگذاری روی یک مود، که معمولا مود اول سازه است، سبب کاهش دامنه پاسخ ها می گردند. ساختار این میراگرها متشکل از سه پارامتر اصلی یعنی جرم، میرایی و سختی می باشند. از آنجا که پارامترهای میراگرهای جرمی تنظیم شونده در زمان ارتعاش ثابت می باشند، تنظیم صحیح و بهینه آن ها بسیار حایز اهمیت است. مطالعات اخیر انجام گرفته با تمرکز بر روی کاربرد میراگرهای جرمی تنظیم شونده برای سازه های ساختمانی می باشد که به طور عمده به تغییرمکان های جانبی در سازه ها توجه شده؛ لیکن در این تحقیق کاربرد این میراگرها و اثربخشی آن ها بر روی کابل های انتقال قدرت در هر دو جهت عرضی و قایم به طور همزمان مدنظر است. به منظور بررسی رفتار دکل به روش عددی، سازه دکل تلسکوپی فلزی در نرم افزار اجزاء محدود اپنسیس مدل سازی شده است و برای کاهش حجم محاسبات به منظور یافتن مقادیر بهینه پارامترهای میراگرهای جرمی تنظیم شونده، از روش جستجوی عددی با هدف کمینه کردن تغییرمکان افقی وسط دهانه کابل استفاده شده است. نسبت جرمی بهینه میراگرهای تنظیم شونده به منظور کنترل ارتعاشات دکل به همراه کابل های انتقال قدرت برابر 5/0 درصد جرم سازه دکل انتخاب شده است. بر اساس تحلیل های عددی انجام گرفته برای این نسبت جرمی، میزان کاهش بیشینه تغییرمکان افقی وسط دهانه کابل بین دکل ها توسط میراگرهای جرمی تنظیم شونده برای زلزله های اعمال شده در بیشینه شتاب های کمتر از g5/0 تا حد 50 درصد کاهش یافته است.

    کلیدواژگان: میراگر جرمی تنظیم شونده، بهینه یابی، ارتعاش کابل، دکل انتقال قدرت، نیروی زلزله
  • سید حسین قاسم زاده موسوی نژاد*، بنیامین گنجه خسروی، جواد رزاقی لنگرودی صفحه 4

    آزمایش مدول گسیختگی بتن جهت تعیین مقاومت در برابر شکست ناشی از خمش و محاسبه لنگر ترک خوردگی نقش مهمی دارد. به منظور تعیین این پارامتر طبق استاندارد ASTM-C78 نیاز به برش از سازه موجود یا ساخت نمونه های با مقطع مربعی 150 میلیمتر و طول 700 میلیمتر می باشد. از آنجاییکه تهیه نمونه با ابعاد فوق در محل دشوار می باشد و عملا باعث تخریب سازه می شود، استفاده از آزمایش نیمه مخرب با خسارت جزیی بر عضو مدنظر قرار گرفته است. در این مطالعه آزمایش نیمه مخرب break-off برای ارزیابی مقاومت بتن حاوی الیاف فولادی در محل بعنوان جایگزین آزمایش مدول گسیختگی مدنظر قرار گرفته است. جهت فراهم کردن یک پایگاه آماری کامل و جامع، 24 طرح اختلاط انتخاب گردید. سپس، عوامل تاثیرگذار بر خصوصیات بتن حاوی الیاف فولادی، نتایج آزمایش Break-off و مدول گسیختگی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که مقادیر متوسط مقاومت مدول گسیختگی و Break-off با افزایش مقدار سیمان افزایش می یابد. همچنین این مقادیر برای سنگدانه بزرگتر، بیشتر می باشند. همچنین وجود الیاف فولادی مانع گسترش و توسعه ریزترک های داخلی بتن شده و باعث افزایش مقاومت خمشی می شود که منجربه افزایش مقاومت Break-off و مدول گسیختگی می شود. همچنین، در این مقاله جهت پیش بینی مقاومت خمشی آزمایش مدول گسیختگی در سنین مختلف از مدلسازی عددی شبکه عصبی استفاده شده است. شاخص های مختلف آماری برای مقایسه عملکرد مدل در نظر گرفته شده است. نتایج نشان میدهد که مدل شبکه عصبی ابزار قدرتمندی جهت پیش بینی مقاومت فشاری بتن می باشد.

    کلیدواژگان: آزمایش break-off، مدول گسیختگی، آزمایش نیمه مخرب، الیاف فولادی، شبکه عصبی
  • حسین تاجمیر ریاحی*، راحله محمودی، محمدرضا زارع صفحه 5

    در این پژوهش به بررسی تحلیلی و عددی سیستم جداساز ترکیبی هسته سربی با آلیاژ حافظه دار و بررسی پارامترهای مختلف موثر بر آن پرداخته شده است. پارامترهای مورد بررسی عبارتند از ابعاد جداساز، نوع آلیاژ حافظه دار و سطح مقطع سیم های آن، قطر هسته سربی، ضخامت لایه لاستیک و تنش فشاری. در این جداساز از آلیاژهای حافظه دار شکلی به عنوان واحد بازگرداننده و از هسته سربی به عنوان واحد اتلاف کننده انرژی استفاده شده است. بدین منظور یک مدل اجزای محدود از جداساز با استفاده از نرم افزار آباکوس مدل سازی شده و تاثیر پارامتر های مختلف ذکر شده بر عملکرد جداساز مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که عملکرد لرزه ای این جداساز، نسبت به سایر جداساز ها بهتر بوده و در نهایت با توجه به اینکه چه نوع عملکردی از جداساز مدنظر است، می توان پارامترهای مورد مطالعه را به صورت بهینه بدست آورد. به عنوان مثال اگر اتلاف انرژی بیشتر مد نظر باشد به 4 طریق می توان عمل کرد: افزایش ابعاد جداساز، افزایش شعاع سیم های SMA، افزایش قطر هسته سربی و یا افزایش ارتفاع جداساز. از بین موارد ذکر شده، افزایش شعاع سیم SMA و افزایش قطر هسته بیشترین اثرگذاری را دارا هستند. به طور مثال، در کرنش برشی 150% اتلاف انرژی در شعاع mm 5/2 و mm 4 به ترتیب ازJ 2/5080 به J 8376 افزایش پیدا می کند.

    کلیدواژگان: جداساز پایه، تکیه گاه لاستیکی هسته سربی، آلیاژهای حافظه دار شکلی، عملکرد لرزه ای، سیستم کنترل غیرفعال
  • سمیه امامی*، یحیی چوپان صفحه 6

    ر مناطق خشک و نیمه خشک از جمله ایران، اصلیترین عامل محدود کننده توسعه اقتصادی، آب است. در پژوهش حاضر، از روشی نوین و در حین حال با کارایی بالا مبتنی بر خوارزمی انتخابات (EA) جهت تخصیص بهینه منابع آب شبکه آبیاری و زهکشی دشت مغان در بخش کشاورزی طی سالهای آماری 95-1386 استفاده شد. خوارزمی انتخابات یک خوارزمی تکرارشونده بوده و از انتخابات ریاست جمهوری الهام گرفته و با مجموعهای از راهحلهای شناخته شده به عنوان جمعیت کار میکند. نتایج حاصل از این روش با نتایج خوارزمی رقابت استعماری (ICA) مورد مقایسه قرار گرفت. تابع هدف در بخش کشاورزی بر اساس هر یک از محصولات و عملکرد آنها، بر اساس درآمد حاصله از هر محصول و سطح زیر کشت، تابع تقاضا مشخص و سپس بیشینه سازی تابع هدف و تخصیص بهینه منابع آب توسط خوارزمی های انتخابات و رقابت استعماری انجام شد. نتایج اعمال خوارزمی های بهینه سازی EA و ICA به مسئله تخصیص بهینه آب نشان داد با اعمال سیاستهای اقتصادی همانند تغییر الگوی کشت میتوان به درآمدهای بالاتری در بخش کشاورزی رسید. در حالت کلی، نتایج خوارزمی انتخابات در مقایسه با خوارزمی رقابت استعماری نشان داد که در مورد دشت مغان میتوان اظهار نمود با اعمال ضریب 9/0، 135 میلیارد ریال، یعنی حدود 40% درآمدهای حاصله از تخصیص بهینه منابع آب بین بخش کشاورزی نسبت به وضعیت کنونی بهبود مییابد.

    کلیدواژگان: منابع آب، الگوریتم انتخابات، الگوریتم رقابت استعماری، بهینه سازی، سودآوری اقتصادی
  • حمید شیرمحمدی*، فرهاد حدادی، صبا صمدی صفحه 7

    قطعات حادثه خیز نقش موثری را در وقوع و تعداد تصادفات جاده ای دارند و اثرات اجتماعی و محیطی منفی بر عملکرد سیستم حمل و نقل می گذارند. بنابراین شناسایی و اولویت بندی قطعات حادثه خیز نقش مهمی را در راستای کاهش تصادفات، هزینه ها و بهبود سطح ایمنی جاده ها ایفا می کنند. با توجه به اهمیت تعیین مقاطع حادثه خیز، استفاده از روش های قطعه بندی پویا و اولویت بندی آنها مبتنی بر تیوری موجک و روش علت گرا از اهداف اصلی این پژوهش است. در پایان، نتایج حاصل از روش های قطعه بندی و تیوری سیگنال موجکی در محور کرمانشاه - اسلام آباد غرب نشان داد که قطعات حادثه خیز بر اساس تراکم تصادفات رخداده به صورت عمومی و محلی طبقه بندی می شوند. و سپس، با بهره گیری از روش اولویت بندی علت گرا بر اساس فرآیند سلسله مراتبی در قطعات عمومی و محلی این نتیجه بدست آمد که قطعه S2 در فاصله 2.5 تا 11.5 کیلومتری از ابتدای مسیر در اولویت بالاتر قرار دارد در حالی که قطعه S3 در فاصله 7.5 تا 10.5 کیلومتری از ابتدای مسیر در اولویت پایین تر بهبود وضعیت ایمنی جاده ای است. این پژوهش در آینده نیز ممکن است به محققین در راستای بررسی بیشتر ترکیب توابع ریاضی با روش های هوش مصنوعی، روش های استدلال منطقی، روش های الگوریتم ماشین یادگیری به منظور قطعه بندی قطعات حادثه خیز به عنوان روش های قطعه بندی پویا کمک کند

    کلیدواژگان: قطعات حادثه خیز، تصادفات جاده ای، قطعه بندی پویا، تئوری موجک، روش اولویت بندی علت گرا
  • محمد عالم باقری*، حسین بهزادنسب صفحه 8

    بارهای انفجاری به علت کثرت انفجار های اخیر ناشی از حوادث عمدی و بمب گذاری های تروریستی بر ایمنی و ثبات سازه های مختلفی تاثیرگذاشته است. از این رو بحث برروی اثرات بارهای انفجاری بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است و پیش بینی آسیب های محتمل بر زیرساخت ها تحت بار های انفجاری در مهندسی سازه در سال های اخیر بسیار اهمیت پیدا کرده است. انفجار، یک واکنش شیمیایی در ماده منفجره است که مواد انفجاری را به گاز با دما و فشار بسیار بالا تبدیل می کند. این فرآیند با نهایت سرعت و ایجاد مقدار زیادی حرارت انجام می گیرد. در مطالعه حاضر به ارزیابی پاسخ سازه ی سدهای بتنی وزنی در برابر فشار هیدرودینامیکی ناشی از موج ضربهای حاصل از انفجار در مخزن سد پرداخته می شود. هدف این تحقیق تعیین نواحی محتمل ترک خوردگی و استخراج پروفیل ترک سد تحت حالات مختلف انفجار زیر آب می باشد . با مقایسه ی پروفیل ترک حاصل از تحلیل حالات مختلف بارهای انفجاری نتیجه شد که موج شوک حاصل از انفجار در ارتفاع های میانی و نزدیک به کف سد تاثیرات مخرب تری به نسبت قرارگیری مواد منفجره در ارتفاع های نزدیک به تاج سد دارد. همچنین نواحی مستعد ترک خوردگی پاشنه و گردن سد تشخیص داده می شود.

    کلیدواژگان: سد بتنی وزنی، انفجار زیر آب، ترک خوردگی، موج شوک، ارزیابی رفتار
  • محمد شامخی امیری، خلیل منصوری سرشت* صفحه 9

    یکی از پرخسارت ترین حوادث طبیعی، زمین لرزه است که فرآیند تصادفی آن پیش بینی و یا پیش گیری وقوع را در شرایط حاضر ناممکن کرده است ولی امروزه کاهش خسارات زمین لرزه ها با مطالعات تحلیل خطر لرزه ای ممکن شده است. ایران از مناطقی است که همواره در معرض آسیب این پدیده طبیعی قرارگرفته است. اما تجربه بسیاری از کشورهای مشابه ایران که در معرض زمین لرزه های متعدد قرار دارند، ولی تلفات و خساراتی به مراتب کمتر را متحمل می شوند، نشان داده است که با مطالعات بروز زمین لرزه ها و بهره گیری از این مطالعات در احداث سازه ها می توان خسارات ناشی از زمین لرزه ها را کاهش داد. تحلیل خطر لرزه ای نیازمند داده های زلزله است، که هرچه این اطلاعات بروزتر باشند، نتایج حاصل نیز با دقت بیشتری حاصل خواهند شد. از اساسی ترین داده هایی که نیازمند به روزرسانی هستند، بزرگای زمین لرزه ها، محل وقوع زمین لرزه ها، ژرفای کانونی و... با دقت کافی می باشد. این پارامترها در برآورد تحلیل خطر زمین لرزه احتمالاتی در مناطق مختلف نقش اساسی دارند. این تحقیق تهران را به عنوان پایتخت و پرجمعیت ترین شهر ایران به عنوان منطقه مطالعاتی خود در نظر گرفته است. پژوهش حاضر دربرگیرنده سابقه بیش از300زمین لرزه در117سال گذشته برای تهران و اطراف آن می باشد. هدف تحقیق حاضر ارزیابی خطر لرزه ای احتمالاتی جدید به وسیله الگوریتم لنگردوم-مرتبه اول با استفاده از عدم قطعیت بر روی چهار رابطه کاهندگی با وزن یکسان است. همچنین با توجه به سطوح لرزه ای برای طراحی و استاندارد2800ایران، پژوهش حاضر بیشینه شتاب زمین لرزه را در دو سطح مورد بررسی قرار داده است. زلزله مبنای طرح1، زلزله ای با احتمال فراگذشت 10%در50سال (دوره بازگشت475ساله) که در عمر مفید سازه رخ می دهد و همچنین زلزله مبنای طرح2، زلزله ای با احتمال فراگذشت 2% در50سال (دوره بازگشت2475ساله) که احتمال رخداد آن در عمر مفید سازه محتمل می باشد. نتایج این پژوهش مبین آن است که بیشینه شتاب زمین لرزه به ترتیب اعداد g30061/0و g55666/0 برای دو سطح فوق طبق الگوریتم لنگردوم-مرتبه اول است و همچنین استاندارد 2800ایران در این زمینه محافظه کارانه تر عمل کرده است.

    کلیدواژگان: الگوریتم لنگر دوم- مرتبه اول، تحلیل خطر احتمالاتی، فراگذشت زمین لرزه، شتاب مبنای طرح، دوره بازگشت
  • منصور فخری، ابراهیم شاه ابراهیمی*، مجتبی خدادادی صفحه 10

    یکی از مزایای مهم استفاده از مخلوط آسفالتی نیمه گرم، کاهش درجه حرارت تولید آسفالت است اما همین مزیت سبب بروز مشکلاتی می گردد. یکی از مهمترین مشکلات، ایجاد پتانسیل بیشتر حساسیت رطوبتی بوده که بدلیل درجه حرارت کمتر تولید مخلوط آسفالتی، تمامی رطوبت موجود در مصالح سنگی تبخیر نمی شود. هدف از انجام این پژوهش، ارزیابی تاثیر زایکوترم بر کاهش حساسیت رطوبتی مخلوط های آسفالتی نیمه گرم است. علاوه بر آن، از خرده لاستیک ضایعاتی به عنوان جایگزین بخشی از مصالح سنگ دانه ای ریزدانه استفاده گردید. در مجموع 9 طرح اختلاط مختلف شامل 1/0، 15/0 و 2/0 درصد زایکوترم، 0، 10 و 20 درصد خرده لاستیک و ترکیب آن ها با قیر 70/60 و مصالح سنگی سیلیسی ساخته شد. جهت ارزیابی حساسیت رطوبتی، آزمایش های آب جوشان، کشش غیرمستقیم و مدول برجهندگی بکار گرفته شد. نتایج آزمایش آب جوشان نشان می دهد که افزایش زایکوترم سبب بهبود حساسیت رطوبتی می گردد ولی خرده لاستیک بدلیل چگالی کمتر نسبت به مصالح سنگ دانه ای علی رغم بهبود ظاهری چسبندگی، تاثیر زیادی بر نتیجه نهایی آزمایش آب جوشان نمی گذارد. بر اساس نتایج آزمایش کشش مستقیم و معیار نسبت مقاومت کششی (TSR)، مدلی برای پیش بینی TSR ساخته شد که طبق آن، درصد حداقل زایکوترم مورد نیاز برای جایگزینی 10 درصدی خرده لاستیک، 128/0 درصد و برای جایگزینی 20 درصدی خرده لاستیک، 149/0 درصد می باشد. طبق نتایج آزمایش مدول برجهندگی، افزودن زایکوترم سبب افزایش مدول برجهندگی می گردد، درحالیکه جایگزینی خرده لاستیک سبب افزایش اندکی در مدول می شود. علاوه براین، کنترل پارامتر نسبت مدول برجهندگی (RMR)، بیانگر کارآیی مناسب تمامی مخلوط ها در برابر خرابی حساسیت رطوبتی می باشد.

    کلیدواژگان: آسفالت نیمه گرم، حساسیت رطوبتی، زایکوترم، خرده لاستیک، مدول برجهندگی
  • سید سینا کورهلی* صفحه 11

    رفتار قابهای فولادی در هنگام وقوع زمین لرزه تا حد زیادی وابسته به عملکرد اتصالات آنها دارد. بنابراین شناسایی آسیب در اتصالات از اهمیت بالایی برخوردار است. در تحقیق حاضر یک روش نوین برای تشخیص آسیب در اتصالات تیر به ستون قابهای فولادی ارایه شده است. برای مدلسازی آسیب در محل اتصالات و بررسی تاثیر آن در رفتار دینامیکی قابها، اتصالات بصورت نیمه صلب لحاظ شده و میزان آسیب براساس درصد گیرداری اتصالات در نظر گرفته شده است. به عبارت دیگر اتصالات به صورت فنرهای دورانی مدل شده است که اثر آنها در ماتریسهای جرم و سختی المانها در نظر گرفته شده است. برای نمایش کارایی روش پیشنهادی از دو قاب فولادی پنج طبقه یک دهانه و ده طبقه دو دهانه استفاده شده است. پس از تحریک قابهای آسیب دیده تحت شتابنگاشت زمین لرزه، تاریخچه زمانی پاسخ سرعت در درجات آزادی مختلف بدست آمده و با استفاده از تبدیل موجک تجزیه شده است. پس از تجزیه تاریخچه زمانی پاسخ سازه، ضرایب جزییات بدست آمده است. بررسی این ضرایب بیانگر آنست که حداکثر ضریب جزییات در زمان ایجادآسیب در اتصالات بدست آمده است. به بیان دیگر روش پیشنهادی توانسته است وقوع آسیب در اتصالات تیر به ستون قابهای فولادی را با دقت بالایی شناسایی کند.

    کلیدواژگان: اتصالات تیر به ستون، قابهای فولادی، تحریک زمین لرزه، تارخچه زمانی پاسخ، تبدیل موجک
  • سید احمد نشایی*، فریبا قنبرپور، مهدی ویس کرمی صفحه 12

    سونامی ها محدود به اقیانوس های آزاد نیستند؛ در خلیج ها، فلات ها، دریاهای درون مرزی و دریاچه ها نیز باید انتظار وقوع سونامی را داشت. دریای خزر نیز به عنوان بزرگترین دریاچه ی جهان با خطوط ساحلی طولانی و تراکم جمعیتی زیادی که در اطراف خود دارد و با توجه به سونامی های خفیفی که در گذشته در آن رخ داده، باید بیشتر مورد بررسی قرار گیرد تا از حوادث مخرب آینده جلوگیری شود. در تحقیق حاضر با استفاده از مدلسازی عددی و نیمه تحلیلی و فرض وجود زمین لغزش در قسمت های میانی و جنوبی دریای خزر، پارامترهای مهم سونامی های حاصل بدست آمده و سری زمانی ارتفاع موج که مهم ترین خروجی تحلیل و مدلسازی سونامی می باشد در ده ایستگاه که از جمله بنادر مهم دریای خزر هستند، ارایه شده است. نتایج نشان می دهد که ارتفاع موج اولیه ی سونامی ها قابل توجه بوده و به دلیل ماهیت انتشار شعاعی امواج سونامی زمین لغزشی، مناطق نزدیک تحت تاثیر قرار خواهند گرفت. هر چقدر عمق محل زمین لغزش کمتر باشد، ارتفاع موج اولیه بیشتر و طول موج کمتر می شود، یعنی موج پر انرژی تر خواهد بود و توانایی گسترش به نقاط بیشتری را خواهد داشت. در واقع وقتی زمین لغزش از عمق کمتری شروع به حرکت می کند، مسافت بیشتری را تا رسیدن به کف حوضه طی می کند و در نتیجه حجم آب جابجا شده بیشتر و دامنه ی موج بلندتر خواهد بود. با توجه به نتایج حاصل از مدلسازی، احتمال وقوع سونامی در دریاچه خزر ناشی از زمین لغزش وجود داشته و در صورت وقوع، سونامی مهیبی مشاهده خواهد شد.

    کلیدواژگان: ارزیابی خطر، دریای خزر، زمین لغزش، مدلسازی عددی، سونامی
  • مجتبی شهرکی، رضا جمعه منظری صفحه 13

    مواد هدفمند (FGM) گونه ای از مواد مرکب هستند که به واسطه ی پیوستگی ترکیب مواد تشکیل دهنده، خواص مکانیکی موثر تری نسبت به مواد مرکب چند لایه دارا می باشند که این مهم، منجر به از بین رفتن تمرکز تنش بین لایه ای می شود. بیش ترین کاربرد این مواد در سازه های جدار نازک نظیر صفحه ها و پوسته ها می باشد. یکی از موثرترین عوامل تغییر رفتار این گونه سازه ها به ویژه پوسته های تک انحنایی، بارهای حرارتی و ضربه ای ناشی از انفجار می باشد که این چالش سبب رفتار دینامیکی غیرخطی آن ها می گردد. همچنین به دلیل بعضی مسایل اجرایی، ایجاد بازشو در پوسته ها و تغییر رفتار آن ها در برابر بارهای انفجاری مسئله ای مهم و پیشنهاد برای حل آن ضرورت می یابد. از این رو، به منظور بهبود مقاومت و کاهش مقدار بیشینه ی تغییرمکان، بهره گیری از پوسته های هدفمند و استفاده از سخت کننده های مناسب، توصیه می گردد. در این پژوهش، با استفاده از نرم افزار Abaqus، به ارزیابی تاثیر انواع بازشو و سخت کننده بر روی رفتار دینامیکی پوسته های تک انحنایی FGM تحت بارهای انفجاری پرداخته شده است. برای این کار، اثر شاخص توان حجمی، اثر انواع بازشو و سخت کننده مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد که با افزایش شاخص توان حجمی مقدار بیشینه ی تغییر مکان پوسته کاهش پیدا کرده است. ایجاد بازشو در مرکز پوسته عملکرد بهتری در مقایسه با ایجاد بازشوی گسترده در سطح پوسته داشته است. با افزایش لنگر لختی سخت کننده های طولی و حلقوی مقدار بیشینه ی تغییرمکان کاهش یافته است. همچنین، با استفاده ی توام از بازشوی گسترده و سخت کننده های طولی می توان مقدار بیشینه ی تغییرمکان پوسته را تا حد زیادی کاهش داد.

    کلیدواژگان: پوسته ی FGM، شاخص توان حجمی، بار انفجاری، بازشو، سخت کننده
  • مسعود خبازیان، سید احسان سیدی حسینی نیا* صفحه 14

    از روش اجزای مجزا برای شبیه سازی دو بعدی رفتار زهکشی شده و زهکشی نشده در مصالح دانه ای چندگوشه به منظور یافتن خط حالت بحرانی استفاده شده است. برای شبیه سازی رفتار زهکشی نشده، از دو روش حجم ثابت و استوانه بهره گرفته شده است. در روش حجم ثابت فرض می شود که حجم نمونه خاک با فرض تراکم ناپذیری آب در روند بارگذاری ثابت می ماند. ولی در روش استوانه، لوله ای میان حفره های همسایه در نظر گرفته می شود که امکان تبادل آب بین مرکز حفره های همسایه را فراهم می نماید. در این روش، قطر استوانه نماینده ای از نفوذپذیری خاک است. شبیه سازی رفتار زهکشی نشده محیط های دانه ای به کمک هر دو روش برای نمونه دانه ای، تحت تنش همه جانبه 200 کیلوپاسکال انجام شد. نتایج شبیه سازی ها نشان داد که پاسخ های حاصل از روش استوانه انطباق خوبی با روش حجم ثابت دارد و با افزایش سختی آب، نتایج هر دو روش بهم نزدیک تر می شوند. همچنین اثر سطح تنش همه جانبه بر رفتار زهکشی شده و رفتار زهکشی نشده به دو روش حجم ثابت و استوانه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از هر سه دسته از شبیه سازی ها نشان داد که با افزایش تنش همه جانبه، تنش انحرافی و تمایل به تراکم در نمونه های زهکشی شده و زهکشی نشده افزایش می یابد. به منظور دستیابی به حالت بحرانی، تحلیل ها تا کرنش های بزرگ و تا ثابت شدن تنش انحرافی و نسبت تخلخل ادامه یافت. سپس موقعیت خط حالت بحرانی و همچنین پارامترهای آن تعیین شد. نتایج نشان داد که موقعیت خط حالت بحرانی به مسیر تنش بارگذاری بستگی ندارد و روش شبیه سازی در موقعیت خط حالت بحرانی تاثیر بسیار کمی دارد.

    کلیدواژگان: ذرات چندگوشه، روش استوانه، روش اجزای مجزا (DEM)، خط حالت بحرانی، تحلیل های زهکشی شده و زهکشی نشده
  • محمدحسین زهتاب یزدی، مرتضی رئیسی دهکردی*، مهدی اقبالی صفحه 15

    اولین و مهم ترین گام در تهیه طرح بهسازی لرزه ای برای ساختمان های موجود، تحلیل آسیب پذیری از طریق انجام مطالعات بهسازی و تهیه گزارش های کیفی و کمی می باشد. از طرفی اغلب ساختمان های موجود در شهر تهران به خاطر وجود دلایلی از قبیل لرزه خیزی بالای منطقه، به روزرسانی آیین نامه های ساختمانی و لرزه ای، فراوانی ساختمان های قدیمی و غیره نیاز مبرمی به انجام مطالعات بهسازی دارند. در این مطالعات، شناسایی وضعیت ساختمان هایی که در اولویت اول بهسازی لرزه ای هستند، به ویژه برای ساختمان های با اهمیت زیاد دارای کاربری عمومی مانند مدارس، اهمیت بسیار زیادی دارد. در این مقاله، یک فرایند اولویت بندی خطرپذیری لرزه ای ساختمان های فولادی با استفاده از ساختار سلسله مراتبی ارزیابی و به کمک روش استنتاج فازی پیشنهاد شده است. همچنین این روش برای ساختمان های فولادی مدارس شهر تهران به عنوان مطالعه موردی استفاده گردیده است. روند انجام فرایند اولویت بندی به این ترتیب است که اطلاعات مورد نیاز ساختمان ها طبق ساختار سلسله مراتبی طراحی شده، جمع آوری و دسته بندی شده اند؛ سپس بعد از کمی سازی اطلاعات کیفی و فازی سازی آن ها، داده ها طبق سیستم استنتاج فازی، مدل سازی، ارزیابی و سپس فازی زدایی گردیده اند؛ فرایند مذکور برای تمامی مراحل ساختار سلسله مراتبی انجام شده تا پارامتر خطرپذیری لرزه ای بدست آید. این پارامتر پس از کیفی سازی، وضعیت ریسک ساختمان ها و نیازمندی بهسازی یا بازسازی آن ها را نشان می دهد. نتایج حاصل از این تحقیق، ساختمان های فولادی مدارسی که خطرپذیری لرزه ای بالایی دارند و نیازمند انجام مطالعات بهسازی هستند را به تفکیک مناطق شهری، مشخص کرده و نقش هر یک از پارامترهای تاثیرگذار بر خطرپذیری لرزه ای ساختمان ها را نشان داده است.

    کلیدواژگان: اولویت بندی خطرپذیری لرزه ای، روش استنتاج فازی، ساختار سلسله مراتبی، ساختمان های فولادی، مدارس شهر تهران
|
  • Mohammad Hajiazizi *, Masoud Nasiri Page 1

    One of the efficient ways in order to reinforce the earth slopes is Geogrid Encased Stone Column (GESC). This technique can increase bearing capacity and decrease settlement rate of slopes. The aim of this study is to perform a three dimensional finite difference method (FLAC3D) for GESC in the stabilization of sand slopes. According to the results of 3D numerical analysis, the existence of geogrid-encased stone column, increases stability to an ideal level compared with ordinary stone column-reinforced slopes. Different parameters including stone column diameter, the coupling spring stiffness, coupling spring cohesion, coupling spring friction, S/D ratio, and the layout of encasements evaluated and discussed in this paper. The influential parameter in geogrid in order to reinforce stone column, is coupling spring cohesion. By increasing the parameter, slope bearing capacity of reinforced slope increases linearly. This indicate that use of geogrid reinforced stone column, based on type of geogrid characteristics, can enhance earth slope bearing capacity up to 1.8 times of slope reinforced by ordinary stone column. The maximum bearing capacity with a row of stone columns was obtained for S/D=2. However, the reduction of S/D does not necessarily imply the increase of bearing capacity of slopes.

    Keywords: Sandy Slope, Stone Column, Geogrid, Reinforcement, Numerical study
  • Yaser Mohamadi, Mohammadreza Esfahani * Page 2

    Hybrid structures consisting of reinforced concrete columns and steel beams (RCS) have gained popularity because of reductions in concrete formwork, increased space availability, economics in construction, energy dissipation capacity of the structure and dead load reduction. On the other hand, the current provisions of codes for reinforced concrete columns to steel beams connections have led to some complex details in practice. In this paper, the behavior of RCS connections is examined, experimentally. Five real scale external connections of RCS with circular concrete columns were prepared and tested. The variable parameters in the specimens include the confinement of concrete columns around and inside the connection region and type of concrete. The confinement of concrete columns provided by the spiral reinforcement and CFRP sheets. The purpose of the study is to propose a connection with simple details and desirable behavior. The results show that the proposed connection can transfer the moment from the steel beams to concrete columns, appropriately. Also, the reinforcement in the connection region together with CFRP sheets increase the ductility and energy dissipation of the RCS connection.

    Keywords: Hybrid structures, Connection, steel beam, concrete column, CFRP
  • Akbar Bathaei, Meysam Ramezani, S. Mehdi Zahrai * Page 3

    Tuned Mass Dampers, TMDs, often reduce the displacement response of structures by influencing their first mode of vibration. The structure of these dampers consists of three main parameters: mass, damping, and stiffness. Since the parameters of TMDs are constant during the vibrations, optimal tuning of these parameters is very important. Finding the optimal values of the key parameters for a TMD in nonlinear structures using numerical methods involves numerous nonlinear dynamic analyses; therefore, the computations would be time-consuming. Recent studies, carried out on the application of TMDs in building structures, have mainly focused on reducing the lateral displacements of building structures. However in this research, the application of TMDs and their effectiveness are investigated for cables of the power transmission tower in both lateral and vertical directions simultaneously. In order to numerically study the behavior of the power transmission tower, the structure of the telescopic steel tower is modeled in the OpenSEES software and to reduce the volume of computation, a numerical search method is used to find the optimal values for the parameters of the TMDs to minimize the lateral displacement in the middle of the cable span. The mass ratio of the TMDs is equal to 0.5% of the total mass of the structure. Using this mass ratio, numerical analyses of the system indicate that the maximum reduction of lateral displacement at the middle of the cable mitigated due to implementing TMDs is about 50% under the applied earthquakes with 0.5g maximum acceleration.

    Keywords: Tuned Mass Damper, optimization, cable vibration, Transmission tower, earthquake force
  • Hossein Ghasem Zadeh *, Benyamin Ganjeh Khosravi, Javad Razzaghi Langroudi Page 4

    Flexural strength test has significant effect on determinating failure strengths and cracking moment. According ASTM-C78, the size and shape of specimens used were cubes by size (700*150*150 mm). Here, the efficiency of the non-destructive Break-Off (BO) and Flexural strength tests was investigated for assessing the in-place compressive strength of steel fiber reinforced concrete. To provide a through and comprehensive database, 24 mixtures were designed. Then, effective parameters of SFRC and Break-Off and Flexural strength tests results were evaluated. The studies showed that volumetric percentage and features of steel fibers had a significant influence on concrete properties as well as Break-Off and Flexural strength tests results. According to the experimental results it could be generally concluded that the influencing factors, namely, SFRC properties due to presence of steel fibers and non-destructive tests significantly affect the results as follows:Generally, for a constant W/C ratio, it can be concluded that raising the cement content increase the mean values of Break-Off strength and Flexural strength. It can be stated that increasing the size of aggregate cause in increase of strength. Also, the steel fibers restrain the development of internal microcracks in concrete and thus contribute to increase in bending strength which causes improving Break-Off strength and Flexural strength. In addition to, conventional numerical regression model was developed in this study. Statistical indices were used to compare the efficiency and accuracy of model. The result of this study has confirmed the accuracy of artificial neural network models in determination of the compressive strength of concrete.

    Keywords: Break-off test, Flexural strength test, Steel Fiber, Non-destructive, neural network model
  • Hossein Tajmir Riahi *, Raheleh Mahmoodi, MohammadReza Zare Page 5

    In this research, numerical analysis of the hybrid lead rubber bearing system with shape memory alloy was investigated by Abaqus software and the effectiveness of various parameters on its performance was examined. The parameters studied are the bearing dimensions, the type of shape memory alloy and its cross-sectional area, the lead core diameter, the thickness of the rubber layer and the compressive stress. In this hybrid bearing, memorable form shape memory alloy are used as a recovery unit and lead core is used as a unit of energy dissipation. For this purpose, a finite element model of the bearing is modeled using the Abaqus software and the effect of the various parameters mentioned on the bearing performance has been investigated. The results show that the structures equipped with this bearing have better seismic performance than lead rubber bearing. Finally, depending on what kind of performance is required from the bearing, the parameters can be obtained optimally. As a result, in order to achieve a combination of behavior, both the suitable absorption capacity of lead and the recentring property of the shape memory alloy, it is necessary to balance the stiffness between the lead core and the shape memory alloy wire.

    Keywords: Base Isolation, Lead Rubber Bearing, Shape Memory Alloy, Passive control, seismic performance
  • Somayeh Emami *, Yahya Choopan Page 6

    In arid and semi-arid regions, like Iran, water is one of the main factors limiting economic development. In the present study, a new high-performance method was used for optimal water allocation in the agricultural sector during the 2002 to 2016 years. Election Algorithm is an iterative population based algorithm, which works with a set of solutions known as population. The results of this method were compared with the results of Imperialist Competitive Algorithm (ICA). The objective function was determined for each product in the agricultural sector as well as product performance, each product benefits and cultivated area of the demand function, then maximization of the objective function and optimal water resources allocation were performed using EA and ICA algorithms. The results of the application of the EA and ICA algorithms to the optimal water allocation problem, showed that in this section, higher benefits could be obtained through economic policies as well as changing the cultivation pattern. Generally, in the case of Moghan plain can be expressed by applying a coefficient of 0.9, 135 Billion Rials, that is, about 40% of the optimal water resources allocation benefits improving between the agriculture sectors compared to the current situation.

    Keywords: Water Resources, Election Algorithm, Imperialist Competitive Algorithm, optimization, Economic Benefit
  • Hamid Shirmohammadi *, Farhad Hadadi, Saba Samadi Page 7

    Accident prone segments have a significant role in the occurrence and the numbers of road accidents. And they impose negatively social and environmental effects on the performance of transport system. Thus, identification and prioritization these segments play positively a role in reducing accidents, costs, and improvement of safety level on roads. Due to the importance of determining the accident prone segments, the aim of this study is to use dynamic segmentation and prioritization methods including wavelet theory and cause-oriented methods. Therefore, results from the segmentation and wavelet signal theory on the Kermanshah-West Islamabad Road indicated that accident prone segments are classified as main and local segments. Then, the cause-oriented prioritization method based on the analytical hierarchy process method for main and local segments showed that the S2 section, which ranges from about 2.5 km to 11.5 km from the beginning of the road is in the higher priority. However, S3 section which ranges from about 7.5 km to 10.5 km from the beginning of the road is the lower priority of the improvement of the road safety. In the future, this paper may help researchers in order to examine combination of arithmetic’s functions with artificial intelligence methods, logical reason methods, and SVM (Support Vector Machines) algorithm for segmentation accident prone segments as dynamic segmentation methods.

    Keywords: accident prone segments, road accidents, dynamic segmentation, wavelet theory, cause-oriented prioritization method
  • Mohammad Alembagheri *, Hossein Behzadnasab Page 8

    The present study evaluates the behavior of concrete gravity dams against the hydrodynamic pressure of shock waves produced by the explosion in the reservoir. To this end, several arbitrary points are selected at lower, middle, and upper elevations along the dam height, and the explosives are placed at 10, 20 and 30 meters distances from the dam face. Numerical analysis is carried out under various scenarios. The cracking profiles of the dam are extracted and the probable cracking areas under various explosive loads are determined. By investigating the crack profiles, it is concluded that the shock wave from the explosion at the middle elevation and near the dam base has more destructive effects with respect to the locating the explosives near the dam crest. It is observed that when the explosives are located near the dam base with the horizontal distance of 10 meters the most failure is imposed to the dam body. The areas susceptible to cracking are determined at the heel and neck of the dam. After the sudden explosion load is completed, the effects of the explosion remain, and the resulting waves can damage the dam body for the next few seconds. If more explosive materials are located at lower altitudes near the dam bottom, the change in the crown of the dam is increased, such that the rate of change of crest displacement rises by placing explosives on the floor of the reservoir.

    Keywords: Concrete Gravity Dam, Under Water Explotion, Cracking, Shock Wave, Behavior Assessment
  • Mohammad Shamekhi Amiri, Khalil Mansouri Seresht * Page 9

    One of the most damaging natural disasters is earthquake which random process of its motions has made predicting and preventing of its occurrence impossible; but it is possible to reduce the probable damages caused by earthquakes through probabilistic seismic hazard studies. The experiments of many countries that are at high risk of earthquakes, has shown that damages can be reduced when seismic hazard analysis is achieved in structural design process. Seismic hazard analysis requires earthquake data and obviously more accurate data can lead to results with more precision. The magnitude, location and focal depth of earthquake are the most basic data that needs to be updated carefully. These parameters have a major role in the estimation of probabilistic seismic hazard analysis in different regions. The current research includes a history of more than 300 earthquakes in the past 117 years, which has been analyzed for Tehran and its suburbs with the aim of conducting a new FOSM (First Order Second Moment) algorithm. Based on given design seismic levels and the Iranian Standard No.2800, the present study has PGA in two levels. The first level which is, Design Basis Earthquake(DBE) defines the peak horizontal accelerations with 10%probability of exceedance in 50years that is expected to occur once in approximately 475 years. The second is Maximum Considered Earthquake(MCE) that defines the peak horizontal accelerations with 2%probability of exceedance in50years which is expected to occur once in approximately 2,475years. According to the FOSM algorithm the estimated PGA for both level are0.30061g and0.55666g, respectively.

    Keywords: FOSM algorithms, Probability seismic hazard, Annual rate for earthquake, Design base, return period
  • Mansour Fakhri, Ebrahim Shahebrahimi *, Mojtaba Khodadadi Page 10

    One of the important benefits of using warm-mix asphalt is to reduce the asphalt production temperature, but this is also generating a pavement problem such as a higher moisture potential, due to the lower production temperatures, all moisture in the aggregate does not evaporate, subsequently. The purpose of this study is to evaluate the effect of zycotherm on the moisture susceptibility reduction in warm-mix asphalt. In addition, waste crumb rubber was used as a substitute for fine-aggregates. In total, 9 mixtures were made of 0.1%, 0.15% and 0.2% of zirconium, 10% and 20% of waste crumb rubber, and their combination with bitumen, 70/60 grading and silica aggregate. To evaluate the moisture susceptibility, boiling water tests, indirect tensile test (ITS) and the resilient modulus test were used. Boiling water test results show that the increase in zycotherm improves the moisture susceptibility, but due to the low density of crumb rubber, the crumb rubber hasn’t significant effect on the final result of boiling water test. Based on the results of ITS test and the TSR, a model was generated to predict TSR. According to this model, the minimum required percentage of zycotherm with the replacement of 10% and 20% of crumb rubber, is equal to 0.128% and 0.149%, respectively. According to the experimental results, the addition of a zycotherm increases the Mr, while the substitution of the waste crumb rubber causes a slight increase. Additionally, based on the Mr ratio (RMR), all mixtures have a proper performance against moisture damage.

    Keywords: Warm-mix Asphalt, Moisture Susceptibility, Zycotherm, Crumb Rubber, Resilient Modulus
  • Seyed Sina Kourehli * Page 11

    The behavior of steel frames during earthquakes depends on the performance of their joints. In this study, the event of damages in beam-to-column connections of steel frames subjected to an earthquake ground motion is detected, which is related to the numbers of spikes in wavelet results. The proposed method is based on the detection of abrupt changes in seismic vibration responses by the analysis of velocity responses using wavelet analysis. In order to model damage at the joints, beam-to-column connections are considered to be semi-rigid and damage is considered based on the end-fixity factors. In the proposed method, velocity responses for the different damage cases under Kocaeli (1999) earthquake was analyzed using wavelet transform. The peak values of the details of the response can be expressed the time of damage occurrence in the beam-to-column connections. To illustrate the effectiveness of the proposed method, a five story and ten story steel frames have been used. The results indicate that the proposed method has been able to identify the damage occurrence in the connections with high accuracy.

    Keywords: Beam-to-column connectionS, Steel frames, Earthquake, Time history response, Wavelet transform
  • Seyyed Ahmad Neshaei *, Fariba Ghanbarpour, Mehdi Veiskarami Page 12

    Tsunami waves can be generated in any coastal area, including inland seas and large lakes. Although there exists enough information about the generation and propagation of tsunami in ocean environment, the assessment of such phenomenon in lakes with finite depth still suffers from the lack of theoretical work and sufficient measured data. The Caspian Sea is the largest lake in the world and has gone through different historical tsunami events. A numerical study for prediction of tsunami wave height time series for ten locations in the Caspian Sea is presented in this work. Unlike tsunamis generated by earthquakes, submarine landslide tsunamis generated in shallow waters are more destructive compared to those generated in deep water. This is due to the higher energy that can be converted from the slide to the water in shallow areas. Moreover, shallower waters are usually closer to the coasts and thus a shorter available distance exists for radial damping. The dispersion of short waves and also radial spreading decrease the far-field effects of landslide tsunamis in contrast to tsunamis of seismic origins. However, shorter waves are more prone to coastal amplification with higher local effects. The results of predictions are consistent with the previous finding reported in the literature indicating the possibility of tsunami occurrence in large lakes due to landslide which can affect the neighboring ports and area located particularly in the central and southern area of the Caspian Sea.

    Keywords: Caspian Sea, Landslide, Numerical modeling, risk assessment, Tsunami
  • Mojtaba Shahraki, Farzad Shahabian *, Reza Jome Manzari Page 13

    Functionally Graded Materials (FGMs) are kinds of composite materials that due to the continuity of mixture of constituent materials, have more effective mechanical properties which leads to eliminate the interlayer stress concentration. The most common usage of such materials is in thin-wall structures, such as plates and shells. One of the most effective factors in behavior of such structures especially in single-curved shells, thermal loads or Impact loads is caused by explosion. Also, due to some executive needs, make opening in shells and their behavioral changes are important and suggesting solution will be necessary. Therefore, in order to prevent large displacement and resistance improvement, using shells made of FGM and suitable stiffeners, will be suggested. In this study, ABAQUS finite element software has been used to survey the Effect of opening and stiffener on geometric nonlinear dynamical behavior of single-curved FGM shells under the blast loads. In order to do this, the effect of volume fraction index, the effect of different openings and stiffeners has been studied. Results show that by increasing the volume fraction index, the maximum amount of displacement of the shell decreased. Making opening in the center of the shells, has better function in contrast with making opening distribution in the level of shells. By increasing moment of inertia of longitudinal and circular stiffeners, the maximum displacement has been decreased. Also, by utilizing opening distribution and longitudinal stiffeners, the maximum amount of displacement can be reduced.

    Keywords: FGM Shells, Volume Fraction Index, Blast Loads, Opening, Stiffener
  • Masoud Khabazian, Ehsan Seyedi Hosseininia * Page 14

    In this study, the numerical Discrete Element Method (DEM) is used for simulating drained and undrained behavior of 2D polygonal granular materials in order to find critical state line. For undrained behavior simulation, two methods including constant volume and cylinder methods have been used. In the constant volume method, it is assumed that the volume of the soil remains constant during the loading due to the incommensurability of water. In the cylinder method, however, a pipe is considered among adjacent pores that provides the water transformation between them. Undrained simulation was performed for sandy samples at the confining pressure of 200 kPa by both methods. Simulations show that the results obtained by cylinder method have good conformity with those of the constant volume method. As the water becomes less compressible, i.e., stiffer, the results of both methods become closer. Also, the effect of confining pressure on the drained and undrained behavior by constant volume and cylinder methods was investigated. The results of the simulations showed that by increasing the confining pressure, the deviatoric stress and the contraction tendency increase in drained and undrained simulations. To achieve critical state, the simulations were performed until large strains where the deviatoric stress and void ratio become constant. Then the critical state line locus and also its parameters are determined. The results show that the critical state line locus does not depend on the stress path and the simulation method for undrained condition has very little impact on the critical state line locus.

    Keywords: Polygonal particles, cylinder method, discrete element method (DEM), critical state line, drained, undrained simulations
  • MohammadHossein Zehtab Yazdi, Morteza Raissi Dehkordi *, Mahdi Eghbali, Gholamreza Ghodrati Amiri Page 15

    The first and the most important step in preparation of seismic retrofit plan for existing buildings is the analysis of their vulnerability by conducting retrofit studies. However, most of the existing buildings in Tehran are in urgent need of retrofit studies due to reasons such as high seismicity, upgration of building and seismic codes, the abundance of old buildings and so on. In these studies, it is very important to identify the seismic status of the buildings which are in the first priority of seismic retrofit, especially the ones with public use like schools. A seismic risk prioritization technique for steel buildings is proposed in this paper, using a risk assessment hierarchical structure and fuzzy inference system. Afterward, this technique is applied in a case study, validating the results obtained for the steel buildings of the schools in Tehran. At the first of the prioritization process, the required information of the buildings is classified according to the designed hierarchical structure; Then, after quantification of the qualitative data and the fuzzification, the data are modeled, evaluated and defuzzificated based on the fuzzy inference system; This process is performed for all stages of the hierarchical structure to obtain the seismic risk parameter. After the qualification, this parameter indicates the risk of buildings and their requirement for retrofit or rehabilitation. The results that are distinguished by urban districts, determined the high-risk steel school buildings requiring retrofit studies and have shown the role of each effective parameters on the seismic risk of the buildings.

    Keywords: Seismic risk prioritization, Fuzzy inference system, Hierarchical structure, Steel buildings, Schools of Tehran