به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
فهرست مطالب نویسنده:

mohammad ghanooni bagha

  • INVESTIGATING THE SEISMIC PERFORMANCE OF THE HONEYCOMB YIELDING DAMPER(HYD)
    Peyman Shadman Heidari *, Mohammad Ghanooni Bagha, Zeinolabedi Mortezaali

    Today, the use of energy-dissipating system such as yielding metal damper in structures can improve the seismic performance of structures. One of the characteristics of metal yielding dampers is the ability to dissipate high energy and increase the ductility of the structural system, which can improve the ductility and energy absorption characteristics of the metal frame equipped with braces and prevent the brace from buckling during an earthquake. The purpose of this research is introduce a new form of yielding dampers called honeycomb yielding damper (HYD) with different dimensions and thickness along with evaluating and comparing the force-displacement diagrams and investigating the seismic parameters of this type of yielding damper. All modeling and validation of numerical samples were done by Ansys software. Non-linear analysis method is used in this research. The hysteresis curves are obtained under in-plane cyclic loads. The mechanical parameters such as ductility ratio, initial hardness, effective hardness and damping coefficient can be determin. The results of this research showed that the effective stiffness increases by increasing the length and thickness of the sample. The ductility ratio decreases by increasing the height of the sample. the effective stiffness decreases by increasing the height of the sample. The ductility ratio increases by increasing the height of the sample. Also, the effective damping coefficient decreases with the increase in the height of the samples, the effective damping coefficient increases with the increase in length and thickness of the samples.

    Keywords: Yielding Honeycomb Damper, Ductility Ratio, Initial Stiffness, Effective Stiffness, Equivalent Viscous Damping
  • Shahram Abedini, Hossein Rahami *, S. M. Mirhosseini Hezaveh, Mohammad Ghanoonibagha, Ehsanollah Zeighami
    According to the technical literature, the amount of chloride that is transported by air from the sea surface depends on the amount of salt in the seawater in that area, the speed and direction of the wind, and the distance from the sea. Accordingly, data on the highest annual wind speed and direction of the wind are collected in several reinforced concrete structures (RC structures) in southern cities near the Persian Gulf at different distances from the sea. In this paper, by applying probabilistic modeling and utilizing the Hasofer–Lind and Rackwitz–Fiessler (HL-RF) method of reliability by aligning the enhanced Colliding Bodies Optimization method (ECBO) algorithm, and utilizing the data from the National Meteorological Organization, for concrete structures located in different distances with different speeds and directions of the wind from the Persian Gulf, the time of chloride corrosion initiation in reinforced concrete structures and the durability of these structures has been surveyed.
    Keywords: RC structures, Chloride corrosion, wind speed, Distance from the sea, ECBO Optimization
  • امیرحسین جعفری، محسنعلی شایان فر*، محمد قانونی بقا

    یکی از آسیب هایی که در سازه های بتن آرمه به وجود می آید و باعث می شود که سازه مورد نظر عملکرد مورد انتظار را در هنگام وقوع زلزله محتمل نداشته باشد خوردگی آرماتور می باشد. سازه های بتن آرمه نزدیک به ساحل، پل هایی که در معرض نمک یخ زدایی در فصل زمستان هستند، پایه های سازه های دریایی که تحت اثر جزر و مد هستند، از جمله مواردی است که خوردگی باعث آسیب در عملکرد مورد انتظار می شود. خوردگی بیشتر تحت دو عامل کلر (خوردگی حفره ای) و کربناسیون (خوردگی یکنواخت) رخ می دهد. بعد از عبور این یون ها از پوشش فیزیکی (کاور بتنی) و پوشش شیمیایی (لایه محافظ غیر فعال دور میلگرد) به سطح میلگرد رسیده و خوردگی آغاز می شود. در اثر خوردگی خصوصیات مکانیکی فولاد و بتن کاهش یافته و عملکرد لرزه ای سازه را تحت تاثیر قرار می دهد. یکی از پارامترهای مهم در بررسی آثار خوردگی بر عملکرد لرزه ای در طول عمر مفید سازه، زمان شروع خوردگی می باشد. براساس قانون فیک زمان شروع خوردگی تابعی از کلرید سطحی، ضریب انتشار کلرید در بتن، پوشش بتنی روی آرماتورها و کلرید بحرانی می باشد. در این تحقیق خوردگی ناشی از کلر در نظر گرفته شده است. زمان شروع خوردگی در دو حالت غیراحتمالاتی و احتمالاتی مونت کارلو (با در نظر گرفتن عدم قطعیت ها در پارامترهای تاثیر گذار بر پیش بینی زمان شروع خوردگی) تعیین می شود. در پایان با مقایسه این دو حالت با یکدیگر میزان تاثیر عدم قطعیت ها در احتمال زمان شروع خوردگی نشان داده شده است.همچنین میزان اثر فاصله از دریا و نسبت آب به سیمان های متفاوت نیز در نظر گرفته شده است.

    کلید واژگان: سازه های بتن آرمه, خوردگی, زمان شروع خوردگی, شبیه سازی مونت کارلو, عدم قطعیت
    Amirhossein Jafary, Mohsen Ali Shayanfar *, Mohammad Ghanooni-Bagha

    Corrosion is one of the crucial damages that may occur to reinforced concrete structures. It also may affect the expected performance of the structure during the possible earthquakes. Onshore reinforced structures, bridges exposed to deicing salts in winter and also the pillars of marine structures under tidal waves, all of which are examples of corrosion damages. Corrosion mostly occurs due to two main reasons: chloride and carbonation which cause pitting corrosion and uniform corrosion, respectively. Corrosion starts with reaching of those two ions to the bar surface, passing by the physical and chemical passive covers. Corrosion also affects the mechanical properties of the steel and the concrete and reduces the seismic performance of the structure. One of the most important parameters in studying the corrosion and its effects on the seismic performance and life cycle of the structure is the corrosion initiation time. According to Fick’s law, the initiation time is a function of surface and critical chloride, chloride diffusion coefficient and concrete cover on armatures. In the present study, the chloride-based corrosion is considered. Besides, corrosion initiation time is determined by deterministic and probabilistic Monte-Carlo methods considering the uncertainties in the effective parameters. In the end, by comparing these two methods, the effect of uncertainties in the possibility of corrosion initiation time is presented. Furthermore, parameters like the distance from the sea and the water to cement ratio are discussed in a parametric study.

    Keywords: concrete structures, Corrosion, Corrosion initiation, Monte-Carlo Simulation, Uncertainties
  • مسعود ذبیحی سامانی*، محمد قانونی بقا

    استفاده از میراگر ویسکوز برای بهبود عملکرد لرزه ای ساختمان ها یکی از ابزارهای نوین در طراحی و بهسازی ساختمان ها است. روش زمان دوام (ET) یک روش ساده تحلیل تاریخچه زمانی است که در آن سازه در معرض یک تابع شتاب تشدید شونده تدریجی قرار می گیرد و می توان با یکبار آنالیز سازه تحت تابع شتاب زمان دوام می توان عملکرد سازه در سطوح عملکردی مختلف را ارزیابی نمود. در این مطالعه، کاربرد روش زمان دوام در تحلیل لرزه ای غیر خطی اسکلت های فولادی مجهز به میراگر ویسکوز مورد بررسی قرار گرفته و دقت آن با نتایج حاصل از هفت رکورد تاریخچه زمانی مقایسه شده است. پارامتر حداکثر جابجایی نسبی طبقات و سطح عملکرد ساختمان های 3، 7 و 12 طبقه با و بدون میراگر ویسکوز مورد بررسی قرار گرفته است. سه ساختمان 3، 7 و 12 طبقه مورد بررسی تحلیلی غیر خطی تاریخچه زمانی و خطی زمان-دوام انجام شده است. به این منظور از نسل سوم رکوردهای زمان دوام با نام شتابنگاشت های ETA20inx که برای پیش بینی رفتار غیرخطی پیشنهاد شده اند، استفاده شده است. با استفاده از منحنی های زمان دوام مشخص شد، که استفاده از میراگرهای ویسکوز باعث کاهش جابجایی نسبی طبقات شده و روش زمان دوام با تقریب مناسبی توانسته نتایج روش تاریخچه زمانی غیرخطی را با زمان آنالیز بسیار کمتری پیش بینی کند.

    کلید واژگان: کنترل سازه, میراگر ویسکوز, روش زمان دوام, تحلیل تاریخچه زمانی غیرخطی, سطوح عملکردی
    Masoud Zabihi Samani *, Mohammad Ghanoonibagha

    It is unavoidable to prevent serious damage to the structure and to reduce the casualties and damage caused to it. For this purpose, structural control systems can be used. The study used a viscous damper. The Endurance Time method (ET) is a simple method of analyzing history when the structure is exposed to a gradual accelerating function. The advantage of this method is that with only one analysis of the structure under the acceleration function of endurance time, the performance of the structure can be evaluated at different functional levels. In this study, the application of endurance time method in nonlinear seismic analysis of steel structures equipped with viscous dampers has been investigated. The parameter of engineering demand is the maximum drift of the floors, which is calculated in structures with and without viscose damper. Finally, using curves of endurance time, it was found that the use of viscous dampers reduced the maximum drift of the floors. Non-linear time history analysis (NTH) has also been used to validate the results of the (ET), which showed that the (ET) results are well matched to the nonlinear time history analysis. Finally, the results demonstrated that utilizing of ET method can be replaced in structural building which the viscous damper was utilized.

    Keywords: Structure control, viscous damper, Endurance Time method, Nonlinear time history analysis, Functional Analysis
  • علیرضا فاروقی*، عبدالرضا سروقد مقدم، محمد قانونی بقا

    نامعینی عبارت است از تعداد اعضا یا قیود اضافه ای که در یک سیستم سازه ای وجود دارد. این مفهوم نامعینی «استاتیکی» است و یکی از محاسنش این است که هرچه بیشتر باشد، معمولا ضریب اطمینان سازه برای جلوگیری از فروپاشی بلافاصله بعد از اولین شکست یا انهدام عضو باربر جانبی افزایش می یابد. ممکن است بسیاری از درجه های نامعینی (استاتیکی) در برخی زلزله ها و با توجه به ویژگی های ذکرشده اصلا در سیستم تاثیرگذار نباشند (پلاستیک نشوند) که به این مقوله نامعینی غیرفعال می گویند؛ بنابراین در یک زلزله تعداد نامعینی دینامیکی فعال است که اهمیت دارد. در سیستم های دوگانه معمولا درجه نامعینی استاتیکی به ویژه به دلیل تعدد قاب خمشی بالاست، اما تعداد و چیدمان دهانه مهاربندی می تواند در فعال یا غیرفعالشدن درجه های نامعینی قاب خمشی و توزیع آن موثر باشد. در این نوشتار رابطه ای برای محاسبه درجه نامعینی در سیستم های دوگانه با استفاده از نتایج تحلیل استاتیکی غیرخطی ارایه شده است. همچنین ضمن معرفی و محاسبه ضریب نامعینی در ضریب رفتار، به بهترین الگو برای چیدمان مهاربند در سازه های منظم 5 و 8 طبقه مطابق با نامعینی دست یافته ایم. بنا بر نتایج تحقیق مشخص می شود که موقعیت مهاربند بر ضریب نامعینی موثرتر از تعداد آن است و همچنین توصیه می شود مهاربندها در سیستم های دوگانه تنها در پیرامون سازه نباشند

    کلید واژگان: موقعیت, نامعینی, افزونگی, سیستم دوگانه, قاب خمشی, مهاربند برون محور فولادی
    Alireza Faroughi *, Abdolreza Sarvghad Moghadam, Mohammad Ghanooni Bagha

    Steel braced frames are among the most effective lateral load resisting systems. The eccentrically braced frame has a higher ductility, less stiffness, and a better serviceability (limited retrofitting needed after the seismic excitations) compared to concentrically braced ones. Static indeterminacy is generally considered as the number of extra constraints or members in a structural system. In other words, redundancy is the ability of a structure to keep its stability after the onset of the failure or removal of its lateral load resisting elements, preventing it from collapse in the initial stages of loading. The redundancy of a system depends on the “dynamic” characteristics of its structure and properties of the applied earthquake excitations as well as its structural geometric features and details. This indeterminacy is called dynamic redundancy.In this study, the effects of the number and location of braced bays on redundancy were investigated to obtain the best pattern for regular 5 and 8-story buildings using nonlinear analysis. It also develops a relationship for the redundancy factor of the dual structural systems. Results show that position of braced bays is more effective on redundancy than the number of bays. It is also concluded that the building’s height affects the required number of bracing bays. The study also showed that the dynamic redundancy is different from the over-strength. According to the results of this research, for dual structural systems, it is recommended not to arrange the braces only in the perimeter of the plan

    Keywords: Location, indeterminate, redundancy, eccentrically braced frames, Dynamic
  • امید ارباب تفتی، هادی ضیاالدینی دشتخاکی*، محمد قانونی بقا

    محصور کردن ستون های بتنی توسط ماده مرکب کامپوزیتی FRP  یکی از روش های متداول برای بهبود مقاومت و شکل پذیری آنها می باشد. به منظور طراحی مناسب ستون های مستطیلی محصورشده با کامپوزیتهایFRP ، شناسایی دقیق رفتار تنش-کرنش نمونه های بتنی منشوری محصورشده با FRP تحت بارگذاری فشاری ضروری است. در این تحقیق از نتایج یک سری آزمایش فشاری بر روی 167 نمونه منشوری با مقطع مربع و مستطیل استفاده شده است تا یک مدل آنالیز محور تنش-کرنش واحد برای ستون های بتنی مستطیل شکل محصور شده با الیاف پلیمری FRP ارایه گردد. نمونه های مورد استفاده دارای انواع شعاع گوشه، نسبت ابعادی، تعداد لایه و مقاومت بتن محصور نشده بوده تا اثر تمامی این پارامترها مورد ارزیابی قرارگیرد. مقایسه نمودارهای تنش-کرنش بدست آمده از مدل پیشنهادی با نمونه های نشان دهنده انطباق مناسب نتایج مدل ارایه شده با نتایج آزمایشگاهی است. بررسی نقاط کلیدی منحنی تنش-کرنش نشان می دهد که مدل پیشنهادی مقاومت فشاری نمونه های با نسبت ابعادی بزرگ را کمتر از نتایج آزمایشگاهی تخمین می زند ولی برای سایر نمونه ها دقت مدل بسیار خوب است. همچنین در نمونه های با تعداد لایه های FRP زیاد که میزان فشار محصورکنندگی آنها بسیار بالا است مدل پیشنهادی کرنش فشاری متناظر با تنش محوری ماکزیمم را کمتر از نتایج آزمایشگاهی تخمین می زند ولی نتایج سایر نمونه ها قابل قبول است.

    کلید واژگان: محصور شدگی, ستون بتنی مستطیلی, مدل آنالیز محور, مدل تنش- کرنش, FRP
    Omid Arbabtafti, Hadi Ziaadiny*, Mohammad Ghanooni Bagha

    Seismic retrofit of concrete columns with FRP composites is a well-known method for enhancing their strength and ductility. Behavior of rectangular concrete columns confined with FRP composites depends on several parameters, including unconfined concrete strength, confinement level, aspect ratio of cross-section (defined as the depth /width of the cross-section), and the sharpness of the section corners. For proper design of rectangular concrete columns confined with FRP composites, a good understanding of the stress–strain behavior of FRP-confined concrete prism under axial monotonic compression is necessary. In recent years many design oriented stress-strain models with simple closed-form expressions have been developed for FRP-confined concrete columns. Also some analysis oriented models are proposed in which the stress-strain behavior of circular columns is generated with an incremental process. But to the best knowledge of authors, there is not an analysis oriented stress-strain model for FRP-confined rectangular columns in the literature. Thus in this paper a base model for actively confined concrete is used to develop a new analysis stress-strain model for rectangular concrete columns confined with FRP. This model considers all parameters that affect behavior of rectangular columns. The procedure for generation of analysis oriented stress–strain curves for FRP–confined concrete based on active confinement model is as follows:1) For a given axial strain, find the corresponding lateral strain according to the lateral-to-axial strain relationship; (2) based on force equilibrium and radial displacement compatibility between the concrete core and the FRP jacket, calculate the corresponding lateral confining pressure provided by the FRP jacket; (3) use the axial strain and the confining pressure obtained from steps (1) and (2) in conjunction with an active-confinement base model to evaluate the corresponding axial stress, leading to the identification of one point on the stress–strain curve of FRP–confined concrete; (4) Repeat the above steps to generate the entire stress–strain curve.      It is obvious from above procedure that the main relations in analytical modeling are the lateral-to-axial strain relationship, lateral confining pressure provided by the FRP jacket, peak axial stress on the stress–strain curve of actively confined concrete, axial strain at peak axial stress, and stress–strain equation. Thus in this paper these relations for rectangular sections are presented and when these relations be defined, the stress-strain curve can be generated using above mentioned procedure. In this paper an experimental database containing 167 axial compression test results of externally confined rectangular columns is assembled and used for stress-strain modeling. The proposed model considers different parameters that can affect the behavior of rectangular columns, including aspect ratio, corner radius, confinement ratio, and unconfined concrete strength. Also both the strain hardening and strain softening behavior of rectangular columns can be modelled by the proposed formulation. Comparison between experimental results and those of model predictions indicates that the proposed model provides good predictions for different parts of stress-strain curve such as compressive stress and strain also ultimate stress and strain. Also the shape of predicted stress-strain curve is in a good agreement with the test results.

    Keywords: FRP, Rectangular Concrete column, Confinement, Stress-strain model, Analysis oriented model
  • Mohammad Ghanooni Bagha *, M. A. Shayanfar, MohammadHosein Farnia

    Chloride ion ingress into concrete causes steel corrosion over time, thereby ending the service life of structures. Sometimes, it severely reduces the loading capacity of reinforced concrete and may even cause the sudden destruction of concrete structures. Concrete cracking stems from different factors, such as shrinkage and tensile stress due to thermal loading and under loading. Modeling and estimating chloride ion ingress into cracked concrete over different periods can aid the appropriate determination of structural lifetime and maintenance of reinforced concrete structures. Accordingly, this research investigated the effects of the width and depth of concrete cracks on the rate of chloride ion diffusion and rebar corrosion. To this end, different concrete specimens characterized by various cracking conditions were modeled in COMSOL Multiphysics. Analytical results showed that the critical crack that reflected the highest extent of chloride ingress into a specific region at different times was not necessarily the defect with the largest thickness and depth. This finding highlights the importance of investigating crack behavior in the appropriate estimation of structural service life. Nevertheless, over time, considerably wide and deep cracks may ultimately be a reflection of substantial rate of ingress.

    Keywords: Reinforced concrete, Crack width, Crack depth, Chloride ingress, COMSOL Multiphysics
  • علی خدام*، رضا کاملی، محمد قانونی بقا، محسنعلی شایانفر

    یکی از مهمترین اهداف طراحی و تعمیر و نگهداری سازه ها تامین ایمنی آنها در برابر حوادث و بحران های طبیعی نظیر زلزله است، که نیازمند تامین مقاومت کافی و عملکرد مطلوب و مورد انتظار سازه ها میباشد. عوامل مختلفی نظیر خوردگی آرماتورها بر وقوع خرابی و میزان آسیب در سازه های بتن آرمه تاثیر میگذارند. عملکرد لرزه ای و قابلیت اعتماد سازه های موجود از شرایط محیطی و نقص هایی که در طول عمر سازه بوجود می آیند، تاثیر می پذیرد و در نتیجه این عملکرد متفاوت از عملکردی خواهد بود که در هنگام طراحی سازه فرض می شود. خوردگی آرماتور سازه های بتن آرمه یکی از عوامل اصلی افزایش آسیب پذیری این سازه ها است. در این مطالعه جهت بررسی شکنندگی لرزه ای و آسیب پذیری سازه ها تحت اثر خوردگی دو سازه قاب خمشی بتن آرمه 3 و 7 طبقه برمبنای پلاستسیته ی متمرکز مدلسازی شده است و دو سناریوی خوردگی به صورت 10% و 20% کاهش سطح مقطع آرماتور و اثرات منفی آنها به اعضای سازه ای این مدل ها اعمال شده است. سپس با استفاده از تحلیل استاتیکی غیرخطی و تحلیل دینامیکی افزایشی (IDA) و استخراج منحنی های شکنندگی، عملکرد و شکنندگی لرزه ای این سازه ها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که در اثر خوردگی احتمال خرابی و شکنندگی لرزه ای سازه ها افزایش و حاشیه ایمنی فروریزش سازه ها (CMR) کاهش یافته است بطوریکه تحت سناریوی خوردگی 20% احتمال خرابی سازه 3 طبقه علیرغم افزایش همچنان زیر 10% بوده ولی در سازه 7 طبقه احتمال خرابی از مقدار مجاز آیین نامه ای (10%) فراتر می رود و نیاز به بهسازی دارد.

    کلید واژگان: خوردگی سازه های بتن آرمه, تحلیل دینامیکی افزایشی(IDA), منحنی شکنندگی, احتمال خرابی, حاشیه ایمنی فروریزش(CMR)
    Ali Khodam*, Reza Kameli, Mohammad Ghanooni Bagha, Mohsenali Shayanfar

    One of the most concerns about design and maintenance of structures in civil engineering is the safety of structures in the events of natural disasters, including earthquakes, which requires adequate resistance and providing expected performance of structures. Different factors can have an impact on the occurrence of damage and the damage content in structures and, consequently, the loss of economic assets as well as human health and life safety during earthquakes. Normally, high alkaline property of concrete, PH about 13, forms a protective oxide layer on the reinforcement steel surface. The Carbon dioxide in the atmosphere or the chloride ion in the concrete environment especially in the coastal zone, along with the moisture and the oxygen can penetrate through the concrete pores and micro-cracks and can reach the rebar surface. Then, they cause rebar corrosion inside the concrete by destroying the protective oxide layer on the steel surface. Chloride ions reach the passive layer according to the explained pattern and they begin to react in the passive layer when the amount of chloride ions exceed the critical value and cause the perforation corrosion. Therefore, the performance of deteriorating structures can be different from the desirable performance of pristine structures. Corrosion of steel reinforcement in reinforced concrete (RC) structures is one of the main factors in increasing the vulnerability of RC structures. Due to corrosion, mechanical properties of steel involving yield and ultimate stresses, their corresponding strains, and the elasticity modulus of steel will change. Also the cross-sectional area of steel reinforcement decreases. Furthermore, after cracking, the mechanical properties of concrete will change. In this study, in order to investigate the seismic fragility and vulnerability of RC structures due to steel reinforcement corrosion, two buildings involving a 3-storey and a 7-storey RC moment frames are modeled based on the lumped plasticity model for considering nonlinearity. Two corrosion scenarios of 10 and 20 percent reduction of steel reinforcement cross section and their effects applied to the structural members of these RC frames. Then, seismic performance and the fragility of these two RC frames are investigated using nonlinear static analysis (pushover analysis) and incremental dynamic analysis. Fragility analysis results show that the probability of failure and seismic fragility of RC structures increased due to reinforcement corrosion. Therefore, fragility curves shifted to the left due to corrosion, illustrating the increase in the probability of damage at different spectral accelerations. The safety margin of the collapse of the 3 and 7-storey structures also decreased due to corrosion. For example, as a result of 20 percent corrosion scenario, safety margin of three-storey structure decreased by 16.5 percent and the safety margin of seven-story structure decreased by 28 percent. Results also illustrate that the collapse margin ratios of both structures (CMR) are reduced for 10 percent corrosion scenario. Although the probability of failure increased for 3-storey RC frame, it remains below 10 percent. However, for 7-storey RC frame, the probability of failure exceeds 10% (allowable failure probability adopted by the code) and the frame needs to be rehabilitated.

    Keywords: Corrosion of RC Structures, incremental dynamic analysis (IDA), fragility curve, probability of failure, collapse margin ratio (CMR)
  • مسعود ذبیحی سامانی*، محمد قانونی بقا

    با افزایش جمعیت جهانی، تخریب و بازسازی سازه های قدیمی قبل از بررسی میزان خرابی موجود، به هیچ عنوان مقرون به صرفه نمی-باشد. در چندسال اخیر روش های تشخیص خرابی مبتنی بر نوسان معرفی شدند. از میان روش های مبتنی بر نوسان روش های حوزه ی مودال به دلیل سادگی در عملکرد مورد توجه عمده ی محققین بوده است. از جمله ی جدیدترین این روش ها، روش انحنای شکل مودی می باشد که توانایی ذاتی این روش در شناسایی و مکان یابی آسیب بر همگان آشکار می باشد. در این پژوهش، روش جدید تشخیص خرابی بر مبنای اجزا محدود با در نظر گرفتن انحنای شکل مودی و اثرات نوفه حاصل از برداشت اطلاعات، توسعه داده شده است. دقت روش شناسایی خرابی پیشنهادی با نتایج آزمایشگاهی و عددی تحقیقات اخیر به مورد تایید گرفته است. در روش پیشنهادی، به منظور کاهش زمان تحلیل و حفظ حداقل دقت مورد نیاز، آنالیز حساسیت تعداد المان های مورد استفاده در اجزا محدود برای شناسایی دقت آسیب صورت گرفته است. درصد نوفه در هنگام برداشت اطلاعات باعث به وجود امدن خطای زیادی در امر شناسایی آسیب در روش های سنتی می گردد. به همین در این تحقیق، روش شاخص آسیب به منظور افزایش دقت به صورت توام با روش انحنای شکل مودی به کار گرفته شده است. نتایج مدلسازی تطابق بسیار خوبی با نتایج آزمایشگاهی داشته و نشان از دقت بالای روش مورد نظر در شناسایی آسیب های دارد. روش تشخیص خرابی پیشنهادی در سناریوهای مختلف آسیب با شدت پایین و درصد نوفه بالا در اطلاعات ورودی مورد بررسی قرار گرفت، که در روش های دیگر تشخیص خرابی توانایی شناسایی آسیب با دقت بالایی را ندارد. نتایج حاکی از آن است که روش تشخیص خرابی پیشنهادی با شناسایی آسیب در مودهای بالاتر توانایی شناسایی خرابی های جزیی با درصد نوفه بالا را دارد.

    کلید واژگان: پایش سلامتی سازه ها, مکان یابی آسیب, انحنای شکل مودی, شاخص آسیب, نوفه
    Masoud Zabihi Samani *, Mohammad Ghanooni Bagha

    With the increasing global population in recent decades and the increasing number of construction projects in the world, researchers and scientists from various sciences are thinking about restoration of civil engineering structures, which has reached to useful life of many of these structures. The failure of part of these structures leads to the destruction of the entire structure, which results in the wasting of large amounts of capital from owners and owners of these structures. Destruction and rebuilding of such structures are not at all cost-effective. Therefore, the science of health monitoring of structures in order to solve these problems has attracted researchers in recent years. So far, various methods, including X-rays and ... have been used to find the damaged member, but these methods can only be used on members of the structure that is available. And they are not comprehensive for the whole structure. For this purpose, vibration-based methods were introduced. Among the vibration-based methods, modal field methods have been of major interest to the researchers for their simplicity in performance. One of these methods is the mode shape curvature method, whose intrinsic ability to detect and locate damage is obvious to everyone. In this study, taking into account the noise generated by the mode shape data acquisition, more careful attention is needed in the field of damage detection. For this reason, the damage index was used as an indicator of the damage. The results indicate high accuracy of the method in identifying low-intensity damage and high noise level in higher modes.

    Keywords: Structure health monitoring, Locating the damage, Mode shape curvature, Damage index, Noise
  • Seyedreza Alinaghimaddah, Mohsen Ali Shayanfar *, Mohammad Ghanooni-Bagha

    When the discussion is about the destructive effects of salt spray on the coastal structures, the distance between RC structures and the sea is considered as an important parameter. This parameter allows considering the distance influence on structural durability in order to make a proper decision to protect the structure against the corrosive chloride agent. Since probabilistic methods and modeling    at the design stage can save the costs of repair and reconstruction of structures, in this paper, through probabilistic modeling and using Monte Carlo simulation, the probability of reinforcement corrosion initiation has been considered at different distances from seawater as a chloride source. Considering a structure in Caspian Sea condition, the effect of surface chloride reduction is investigated with increasing distance from the sea and its effect on corrosion probability is studied. The results of this study show that by increasing the distance from the sea after 200 meters, the chloride concentration will be significantly reduced. It is also observed that, after 2000 meters, the effect of chloride. Also, it can be seen that with increasing distance, chloride corrosion will not have a significant effect on the durability of reinforced concrete structures. However, further studies are needed regarding the change in the rate of reduction of chloride due to distance from the sea.

    Keywords: Surface Chloride, Monte Carlo Simulation, Spray Zone, Chloride Corrosion, Distance To The Sea
  • Masoud Zabihi Samani *, Mohammad Ghanooni Bagha

    The effect of intelligent semi-active thermal exchange-fuzzy controller in structural rehabilitation by attenuating seismic responses of structural systems is investigated. In the suggested structural controller, MR dampers and their sensors are employed as a semi-active controller. Resultant control forces of MR damper are administrated by providing external voltage supply during the earthquakes and high intensity winds. Moreover, a novel evolutionary algorithm of thermal exchange (TE) is applied to compute the optimal location and the quantity of Magnetorheological (MR) dampers and their sensors with regard to minimizing resultant vibration magnitude. An optimal semi-active Thermal Exchange-Fuzzy Controller (TE-FC) has been suggested to administrate MR damper ingeniously. Results of numerical simulations illustrate the efficiency of suggested control system. The TE-FC can determine the optimal control arrangement and forces during a reasonable number of iterations. In comparison of the performance of various control strategies, the TE-FC demonstrates that economical cost and rehabilitation properties of the building could be optimized simultaneously. The TE-FC managed the optimal control forces online during strong ground motion, to attenuate the excessive responses in several rehabilitated buildings. Consequently, the TE-FC could improve the reliability of rehabilitated structure in comparison with passive and offline controllers. The significant efficiency of optimal arrangement of dampers and sensors over uniformly distribution of damper and sensors is presented as well.

    Keywords: Thermal Exchange (TE), Magnetorheological (MR) Damper, Fuzzy Interface System, Semi-Active Control, Structural Rehabilitation
  • محمد قانونی بقا، محسنعلی شایان فر، محمدرضا یکه فلاح
    نفوذ کربن دی اکسید تا سطح آرماتور در سازه های بتن آرمه، منجر به خوردگی آرماتورها می شود. میزان غلظت کربن دی اکسید در محیط برروی زمان شروع خوردگی اثرگذار است. بر اساس ادبیات فنی، میزان غلظت کربن دی اکسید موجود در جو می تواند بر اثر تغییرات آب وهوایی از ppm 379 در سال 2005 با نرخ های رشد متفاوتی به ppm 1000 درسال 2100 افزایش یابد. در این مقاله سعی شده است که با استفاده از روش مونت کارلو احتمال شروع خوردگی آرماتورهای سازه های بتنی در طی زمان محاسبه شود و همچنین اثر در نظر گرفتن تغییرات غلظت کربن دی اکسید در جو و میانگین دمای زمین، بر روی زمان شروع خوردگی، مورد توجه قرار گیرد و با حالتی که تغییرات عوامل مذکور برای محاسبه زمان شروع خوردگی در نظر گرفته نمی شود، مقایسه شود. بر اساس نتایج تحلیل ها، احتمال شروع خوردگی با در نظر گرفتن هر یک از دو سناریوی معتبر برای افزایش غلظت کربن دی اکسید، تفاوت چندانی نمی کند. اما مقایسه نتایج حالت هایی که غلظت کربن دی اکسید متغیر می باشد با حالتی که غلظت کربن دی اکسید ثابت در نظر گرفته شود نشان داد که احتمال شروع خوردگی در یک زمان مشخص برای هر یک از حالات غلظت ثابت و متغیر کربن دی اکسید می تواند تفاوت قابل توجه ای داشته باشد. همچنین مشاهده شد که تغییرات میانگین دما اثر قابل توجه ای بر روی زمان شروع خوردگی ندارد.
    کلید واژگان: خوردگی آرماتورها, کربناسیون, تغییرات آب و هوایی, روش مونت کارلو, دما
    Mohammad Ghanooni Bagha, mohsen ali shayanfar, mohammad reza yekke fallah
    Carbon dioxide and carbonation in concrete structures after several years may leads to corrosion of the reinforcements, and consequently reduces the life of concrete structures. According to reports of IPCC, uncertainty to predict the weather conditions is very high. The annual growth rate of carbon dioxide concentrations from 1.4 ppm during the period of 1960 to 2005 has increased to 1.9 ppm during the period of 1995 to 2005. Two predictions of A1F1 and A1B are presented for changes in carbon dioxide concentrations. In A1F1 high economic growth, population growth will continue in the mid-21st century with high speed, and the use of fossil fuels will also continue as before. In A1B, using clean energies is common. In fact, A1F1 and A1B are respectively pessimistic and optimistic predictions for the concentration of carbon dioxide in the environment. According the analysis results base on Monte Carlo simulation, global warming and climate change lead to an increase in average temperature of Earth and atmospheric carbon dioxide concentrations, and finally, it can reduce the durability of concrete structures. Also, it was observed that ignoring changes in concentration of carbon dioxide can have a significant effect on the results obtained for carbonation depth. It was also observed that considering each of predictions for changes in carbon dioxide concentrations does not substantially influence the depth of carbonation.
    Keywords: Corrosion, CARBONATION, climate change, Monte Carlo simulation, Temperature
  • محسن علی شایانفر، محمد قانونی بقا، سعید عسگرانی
    شرایط مهاجم محیط های دریایی به علت حمله یون های کلرید سبب خوردگی آرماتورها می شود. این امر خرابی های بسیاری را به دنبال داشته و ممکن است به خرابی پیش از دوره طراحی و عمر مفید سازه منجر شود. رایج ترین مدل های تخمین عمر مفید سازه های بتن مسلح تحت بارگذاری کلرید، تنها یک زمان قطعی منحصر برای آغاز خوردگی تولید می کنند. در صورتی که نفوذ کلراید به داخل بتن و رخداد خوردگی پدیده ای احتمالاتی و غیر قطعی می باشد. بر اساس قانون فیک زمان شروع خوردگی تابعی از کلرید سطحی، کلرید بحرانی، ضخامت پوشش بتن و ضریب انتشار پذیری است. در این مقاله، از روش احتمالاتی مونت کارلو برای تخمین عمر مفید سازه برای پیش بینی زمان شروع خوردگی استفاده شده و تاثیر تغییرات میانگین و انحراف معیار هر یک از پارامترهای موثر بر وقوع خوردگی، بر روی زمان شروع خوردگی و میزان تاثیر این ضرایب بر احتمال شروع خوردگی نشان داده شده است.
    کلید واژگان: سازه های بتن آرمه, خوردگی کلریدی, طراحی دوام, شبیه سازی مونت کارلو
    Mohammad Ghanooni Bagha, Saeed Asgarani
    Reinforcement inside the concrete is protected from corrosion and its damages until several years after the construction. After corrosion initiation, the Cross Section of Reinforcement begins to reduce and often load bearing of the reinforced concrete structure will be reduced significantly. Corrosion of reinforcements in concrete in polluted and contaminated areas can be occurred in two ways: Chloride and Carbonation. Chloride ion ingress is one of the major problems that affect the durability of reinforced concrete structures such as bridge decks, concrete pavements, and other structures exposed to harsh saline environments. Corrosion occurrence and development in reinforced concrete structures increase the steel volume and produce products with volume of about 2-7 times the steel initial volume. This volume increase, which is due to cracks, reduces the compressive and tensile strengths in reinforced concrete structures. Therefore, durability based design of concrete structures in marine areas has gained great significance in recent decades and various mathematical models for estimating the service life of reinforced concrete have been proposed. In spite of comprehensive researches on the corrosion of reinforced concrete, there are still various controversial concepts. Effect of environmental conditions on durability of concrete structures is one of the most important issues. Hence, regional investigations are necessary for durability-based design and evaluation of the models proposed for service-life prediction. The Persian Gulf is one of themost aggressive regions of the world because of elevated temperature and humidity as well as high content of chloride ions in seawater. Corrosion of reinforcement due to chloride ions attack causes enormous damages to structures in severe condition of marine environments. Normally, high alkaline property of concrete (PH≈13) forms a protective oxide layer on the steel surface. This is called a passive protection. The dioxide existing in the atmosphere or the chloride in the concrete environment along with the moisture and the oxygen can penetrate via the concrete pores and cracks and can reach the armature surface; then, by reducing concrete alkalinity, they cause armature corrosion inside the concrete by destroying the protective oxide layer on the steel. Chloride ions reach the passive layer according to the explained pattern and they begin to react in the passive layer when the amount of chloride ions go beyond the critical value and cause perforation corrosion. Since each influencing factor in the life time of the structure is subject to random variability and inherent uncertainties, a stochastic approach is utilized to predict the time for initiation of the corrosion. Based on Fick’s law, time for corrosion is a function of surface chloride, critical chloride, concrete cover thickness, and diffusion coefficient. The most common models service-life prediction of reinforced concrete structures under load chloride, only produce a limited definite time for the start of corrosion. In this paper monte carlo simulation use for service-life prediction of reinforced concrete structures of predict the time of corrosion initiation, and shown the influence of mean and standard deviation variations for each of the parameters that affect the occurrence of corrosion, on the time of initiation corrosion and impact of these factors on the probability initiation corrosion.
    Keywords: Reinforced Concrete Structures, Corrosion of Chloride, Durable Design, Monte Carlo simulation
  • محمدرضا بهاری، علیرضا فاروقی، محمد قانونی بقا
    امروزه روش رایج طراحی لرزه ای سازه ها در آیین نامه ها براساس روش استاتیکی معادل و تعیین برش پایه طراحی با استفاده از طیف خطی می باشد. برای تعیین برش پایه از ضریبی به نام ضریب زلزله استفاده می شود. در این مقاله ابتدا روش های محاسبه و عوامل تاثیرگذار بر ضریب رفتار بررسی می شود. سپس تعدادی سازه فولادی با سیستم های باربر جانبی قاب خمشی و مهاربندی هم محور با تعداد طبقات 3 و 7 و 10، نامنظم در پلان مورد ارزیابی قرار می گیرد. با انجام یک تحلیل استاتیکی غیرخطی پوش آور تحت اثر بارهای جانبی، شکل پذیری و ضرایب اضافه مقاومت آن ها در زوایای مختلف با توجه به محدود نمودن شکل پذیری محلی در المان های سازه (بر اساس دریفت حداکثر) و نهایتا ضرایب رفتار (با توجه به مقادیر بدست آمده از تحلیل) محاسبه می شود. فرض می شود که ضرایب رفتار زاویه ای از یک قاعده مستطیلی پیروی می کنند بطوریکه مقادیر ضریب رفتار زاویه ای با طول پاره خطی که از مبدا با زاویه مورد نظر در مستطیلی که اضلاع آن ضریب رفتار جهت اصلی سازه می باشند برابر است. سپس مقادیر ضریب رفتار زاویه ای بدست آمده از این قاعده با مقادیر بدست آمده از تحلیل استاتیکی غیرخطی مقایسه می گردد. با توجه به نتایج نیز مشاهده می شود که ضرایب رفتار زاویه ای بدست آمده از این نوع تحلیل در مقایسه با مقادیر آن از قاعده مستطیلی، کمی دست بالاتر بوده و از این قاعده به خوبی پیروی می کند و همچنین سازه در این زوایا نسبت به جهات اصلی رفتار بهتری از خود نشان می دهد.
    کلید واژگان: ضریب زلزله زاویه ای, ضریب رفتار زاویه ای, زمان تناوب زاویه ای, ضریب اضافه مقاومت, شکل پذیری
    Mohammad reza Bahari, Alireza faroughi, mohammad ghanoonibagha
    Today is a common method of seismic design of structures in the regulations are based on the static method equivalent and Determine the base shear design by using The linear spectrum. To determine the base shear, a coefficient called earthquake coefficient is used. In this article first, Methods of calculation and factors affecting the behavior of factors are investigated. Then a number of steel structures with lateral load systems MRF and CBF, with the number of floors 3, 7 and 10 Irregular on the plan is evaluated. By performing a non-linear static analysis under the influence of lateral loads، Ductility and their coefficient of resistance in different angles Due to the limitation of local ductility in structural elements (Based on maximum drift) and finally the behavior coefficients (Given the values obtained from the analysis) will be counted. It is assumed that the angular behavior coefficients follow a rectangular rule so that the values of the angular behavior coefficient with the length of the line from the origin with the desired angle in a rectangle whose sides are the coefficient of behavior of the main structure of the structure is equal. Then, the values of the angular behavior coefficient obtained from this rule are compared with the values obtained from nonlinear static analysis. According to the results, it is also observed that the angular behavior coefficients obtained from this type of analysis are slightly higher than their values from the rectangular base, and follow this rule well. As well as structures at these angles relative to the main directions shows better behavior.
    Keywords: Angular earthquake coefficient, Angular behavior coefficient, Angular Period of time, Added Strength coefficient, ductility
  • محمد قانونی بقا، محسنعلی شایانفر، سعید عسگرانی، مسعود ذبیحی سامانی
    شرایط مهاجم محیط های دریایی جزر و مدی به علت حمله یون های کلرید و تر و خشک شدن متوالی بتن سبب خوردگی بیش ازحد آرماتورها می شود. شبیه سازی رفتار بتن در زمینه خوردگی می تواند در زمینه کاهش هزینه های ناشی از خسارت بسیار موثر واقع گردد. در این مقاله با استفاده از تحلیل احتمالاتی مونت کارلو، تاثیر تغییرات میانگین و انحراف معیار عمق همرفتی و همچنین سایر پارامترهای موثر بر شروع خوردگی در شرایط جزر و مدی بررسی شده است. مطابق نتایج تحلیل ها، با در نظر گرفتن احتمال خرابی 10%، عمر مفید سازه در شرایط جزر و مدی با عمق همرفت 10 میلی متری، نسبت حالت بدون جزر و مدی در حدود 15 سال کمتر هست. از میان پارامترهای موثر بر شروع خوردگی، اثر تغییرات پوشش بتنی بر زمان آغاز خوردگی بسیار زیاد است و عدم توجه کافی به تغییرات پوشش بتنی در حین اجرا باعث کاهش شدید عمر مفید سازه های بتن مسلح خواهد شد.
    کلید واژگان: سازه های بتن مسلح, طراحی برای دوام, ناحیه جزر و مدی, خوردگی ناشی از کلرید, احتمال شروع خوردگی
    Mohammad Ghanoonibagha, Mohsen Ali Shayanfar, Saeed Asgarani, Masoud Zabihi Samani
    Aggressive marine environments and tidal conditions due to chloride ions attack and subsequent wetting and drying concrete, lead to excessive corrosion of reinforcing steel that creates destruction. Simulating behavior of corrosion can be effective in reducing the damage, regional investigations are necessary for durability-based design and evaluation of the models proposed for service-life prediction. In this paper Monte Carlo simulation use for service-life prediction of reinforced concrete structures in tidal zone. This study evaluates the influence of mean and standard deviation variations for each of the parameters that affect on the time of corrosion initiation. In tidal condition that studied in this paper, in the case of 10 mm convection depth with respect to non tidal zone, the service life of the structures decrease about 15 years. So it is found the effect of corrosion occurrence to standard deviation of concrete cover that must be noticed in constructions of marine structures.
    Keywords: RC Structure, Durability Design, Tidal Condition, Chloride Corrosion, Reliability Analysis
بدانید!
  • در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو می‌شود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشته‌های مختلف باشد.
  • همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته می‌توانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال