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

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « numerical modeling » در نشریات گروه « عمران »

تکرار جستجوی کلیدواژه «numerical modeling» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»
  • محسن نقی زاده رکنی، امید توسلی*، رضا اسماعیل آبادی، امیرپویا صراف
    ارتعاشات محیطی می توانند تاثیر قابل توجهی بر آلودگی صوتی و سلامت ساکنان ساختمان های مجاور منابع ارتعاش ایجاد کنند. از این رو، مطالعات انجام شده در دو دهه اخیر بر روی کاهش ارتعاشات توجه زیادی از سوی محققان را به خود جلب کرده اند. در این مطالعه، به بررسی تاثیر انواع مختلف ترانشه بهسازی شده با سبکدانه لیکا شامل ترانشه های تک دیواره و دو دیواره در دو حالت فعال و غیرفعال، با استفاده از تلفیق نرم افزار المان محدود پلکسیس و زبان برنامه نویسی پایتون پرداخته شده و مدل ها با نتایج سایر تحقیقات، اعتبارسنجی گردیده و همچنین، مطالعه پارامتریک نیز برای ارزیابی اثر عوامل هندسی شامل عمق، عرض و طول برای هر دو سیستم انجام شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهند که برای دستیابی به مقدار قابل قبولی از کارایی ترانشه، عمق 0.8λr و 1λr به ترتیب به عنوان عمق بهینه برای سیستم های تک و دیواره کافی است و با در نظر گرفتن اثر عرض ترانشه پر شده با لیکا، عرضی معادل 0.2λr و0.15λr برای رسیدن به عرض بهینه به ترتیب برای سیستم های تک دیواره و دو دیواره کفایت می نماید. همچنین برای طراحی غیرفعال می توان نقش عمق را برای موانع تک جداره و دو جداره نادیده گرفت، زیرا عرض ترانشه در مقایسه با عمق ترانشه نقش مهم تری دارد. اما برای دستیابی به یک سیستم تک جداره قابل قبول، باید عرض نرمال را تا حدود0.2λr افزایش داد.
    کلید واژگان: ترانشه بهسازی شده, سبکدانه لیکا, ارتعاش سطح زمین, بار هارمونیک, مدلسازی عددی}
    Mohsen Naghizadeh Rokni, Omid Tavasoli *, Reza Esmaeilabadi, Amirpouya Sarraf
    Environmental vibrations can have a significant impact on noise pollution and the health of the residents of buildings adjacent the vibration sources. Therefore, the studies conducted in the last two decades on reducing vibrations have attracted a lot of attention from researchers. In this study, the effect of different types of improved trenches with Leca lightweight aggregate, including single and double-walled trenches in both active and passive modes, has been investigated, using the combination of Plexis3D finite element software and Python programming language, and the models with the results of other researches. It has been validated and also, a parametric study has been done to evaluate the effect of geometrical factors including depth, width and length for both systems. The obtained results indicate that in order to achieve an acceptable amount of trench efficiency, the depth of 0.8λr and 1λr is sufficient as the optimal depth for single and wall systems, respectively, and considering the effect of the width of the trench filled with Leca, a width equal to 0.2λr and 0.15λr are enough to reach the optimal width for single-wall and double-wall systems, respectively. Also, for passive design, the role of depth can be ignored for single and double-walled barriers, because trench width plays a more important role compared to trench depth. Moreover, to achieve an acceptable single-wall system, the normal width should be increased to about 0.2λr.
    Keywords: Retrofitted Trench, Leca, Ground Vibration, Harmonic Load, Numerical Modeling}
  • مریم رحیمی، علیرضا فیروزفر، حمید علی الهی*
    در این تحقیق با بهره گیری از منحنی های شکنندگی به بررسی رفتار لرزه ای دیوار خاک مسلح پشت به پشت به روش احتمالاتی پرداخته و اثر طول همپوشانی تسمه فلزی بر میزان آسیب پذیری این نوع دیوارها بررسی می شود. بدین منظور دیوار خاک مسلح پشت به پشت با نرم افزار تفاضل محدود FLAC2D شبیه سازی شده و با مدل فیزیکی میز لرزه اعتبار سنجی شده است. سپس با استفاده از نتایج تحلیل غیر خطی فزاینده، منحنی های شکنندگی به روش تحلیلی برحسب معیارهای شدت PGA و PGV تحت زلزله های حوزه دور و نزدیک استخراج شده است. نتایج به دست آمده علاوه بر فراهم نمودن امکان پیش بینی احتمال آسیب پذیری دیوار در شدت های مختلف لرزه ای، حاکی از آن است که افزایش طول تسمه ها از مقدار 0.65 به 0.85 ارتفاع دیوار (افزایش طول همپوشانی از 0.3 تا 0.7 ارتفاع دیوار) تا 35 درصد در حوزه دور از گسل و تا حدود 50 درصد در حوزه نزدیک گسل، احتمال آسیب های لرزه ای این نوع دیوارها را کاهش می دهد.
    کلید واژگان: منحنی های شکنندگی, دیوارهای خاک مسلح پشت به پشت, آسیب پذیری لرزه ای, مدل سازی عددی, زلزله های میدان دور و میدان نزدیک}
    Maryam Rahimi, Alireza Firoozfar, Hamid Alielahi *
    In this research, the seismic behavior of the back-to-back MSE walls has been assessed in a probabilistic approach using the fragility curves and the effect of the overlapping length of the metal strips on the vulnerability of this type of walls has been investigated. To this end, the back-to-back MSE walls are simulated using FLAC2D finite difference program, and validated with a shaking table physical model test. So, using the results of nonlinear incremental analysis, fragility curves are analytically extracted based on PGA and PGV intensity measures under far-field and near-fault earthquakes. The obtained results, in addition to providing the possibility of predicting the vulnerability of the wall in different seismic intensities, indicate that increasing the length of the metal strips from 0.65 to 0.85 of the wall height (increasing the overlapping length from 0.3 to 0.7wall height), reduces the probability of seismic damage up to 35% in the far-field and by about 50% in the near-fault earthquakes, respectively.
    Keywords: Fragility Curves, Back-To-Back MSE Walls, Seismic Vulnerability, Numerical Modeling, Near Field, Far Field Earthquakes}
  • داود صداقت شایگان*، محمدرضا روستا

    شوت های تند مجهز به بارشکن سال ها در پروژه های آبیاری بکار رفته اند. بسیاری از این ساختارها به طور رضایت بخشی کار کرده اند و پاسخ مقرون به صرفه ای برای مشکل اتلاف انرژی بوده اند. در این سرریزها پایه های بارشکن می تواند به صورت مانع عمل کند و سبب استهلاک انرژی آب شود. بدین ترتیب آب در مسیر حرکت خود دارای سرعت نسبتا کمی خواهد بود. سرعت خروجی کم و اقتصادی بودن را می تواند بدون توجه به بلندی آبشار از محاسن این نوع سرریزها دانست. هدف اصلی از این تحقیق، ارزیابی توانایی نرم افزار Flow3D در شبیه سازی عددی جریان عبوری از سرریزهای دندانه دار می باشد. نرم افزار Flow3D یک نرم افزار قوی در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی است که برای حل مسائل با هندسه پیچیده مورد استفاده قرار می گیرد. این مدل برای شبیه سازی جریان های سطح آزاد سه بعدی غیرماندگار با هندسه پیچیده کاربرد فراوانی دارد. در این تحقیق برای صحت سنجی نرم افزار به منظور تخمین پارامترهای جریان عبوری از سرریز دندانه دار، از نتایج آزمایشگاهی و همچنین جهت شبیه سازی پروفیل سطح آب از روش حجم سیال (VOF) استفاده شده و با بررسی نتایج آن با نتایج آزمایشگاهی دقت مدل ارزیابی گردیده است. نتایج نشان می دهد که مدل Flow3D با دقت بالایی می تواند جهت شبیه سازی جریان عبوری از سرریزهای دندانه دار مورد استفاده قرار گیرد. همچنین جریان با دبی های مختلف روی شیب مجهز به بارشکن با پنج نوع مانع متفاوت به وسیله نرم افزار Flow3D شبیه سازی شد و پس از تحلیل انرژی مستهلک شده مشخص گردید شوت مجهز به بارشکن با بلوک های نیم دایره افقی بهترین عملکرد را در بین پنج مدل بررسی شده دارا است.

    کلید واژگان: سرریز دندانه دار, استهلاک انرژی, شکل بلوک, مدل سازی عددی, FLOW3D}
    Davood Sedaghat Shayegan *, Mohammadreza Roosta

    Baffled aprons or Chutes have been in use on irrigation projects for many years. The fact that many of these structures have been built and have performed satisfactorily indicates that they are practical and that in many cases they are an economical answer to the problem of dissipating energy. Baffled chutes are used to dissipate the energy in the flow at a drop and are most often used on channel waste ways or drops. During the past 2 decades, heuristic and metaheuristic optimization techniques have emerged as a promising solution, offering several benefits and possibilities. (Saberi et al., 2021; Sedaghat et al., 2019).

    Keywords: Jagged Weir, Dissipating Energy, Block Form, Numerical Modeling, FLOW3D}
  • سید حسین خاتمی*، ایمان گلپذیر، محمدجواد ملک پور

    در این پژوهش، از شبیه سازی عددی به روش اجزای محدود و نرم‏افزار عددی PLAXIS (نسخه 2/8) استفاده گردید. همچنین، نقطه محاسبه نشست جاده که معیار مقایسه مدل‏های مختلف است، در مرکز بارگذاری روی جاده انتخاب شده که در نتایج خروجی جابجایی قائم این نقطه به عنوان نماینده نشست جاده در نظر گرفته می‏شود.  نتایج بررسی عددی اثر مقاومت کششی ژئوسنتتیک‏ها بر نشست جسم راه نشان می‏دهد که این پارامتر تاثیر قابل توجهی بر نشست جاده نداشته است. همچنین، از مدل سازی عددی اثر طول ژئوسنتتیک‏ها بر جسم راه مشخص شد که نشست قائم جاده در مدل‏سازی با ژئوگرید هم اندازه با عرض جاده (که در این مدل برابر 7 متر می‏باشد) برابر 65/3 میلی‏متر و با ژئوگرید به عرض 9 متر، برابر با 5/3 میلی‏متر می‏باشد. نتایج نشان داد که چنانچه میزان اصطکاک بین المان ژئوسنتتیک با خاک معادل زاویه اصطکاک داخلی خاک در نظر گرفته شود، نشست جاده در مرکز بارگذاری مدل، 12 درصد کاهش داشته است. در نهایت، بررسی تاثیر مکان استقرار المان ژئوسنتتیک بر نشست جاده نشان می‏دهد که با جابجایی لایه ژئوسنتتیک از مرز زیراساس- بستر به مرز رویه - اساس، نشست جاده به میزان 9/0 میلی‏متر کاهش یافت.

    کلید واژگان: روسازی انعطاف پذیر, پلکسیز, مدل سازی عددی, مطالعه پارامتریک, خاک بستر ماسه ای}
    Seyed Hossein Khatami *, Iman Golpazir, Mohammadjavad Malekpour

    In this research, numerical simulation using the finite element method and PLAXIS numerical software (version 8.2) were used. Also, the calculation point of the road settlement, which is the criterion for comparing different models, is selected in the loading center on the road, which is considered as the representative of the road settlement in the output results of the vertical displacement. The results of the numerical investigation of the effect of the tensile strength of geosynthetics on the road settlement show that this parameter did not have a significant effect on the road settlement. Also, from the numerical modeling of the effect of the length of geosynthetics on the road body, it is determined that the settlement of the road in modeling with geogrid is the same size as the width of the road (which is equal to 7 meters in this model) equal to 3.65 mm and with geogrid 9 meters wide. It is equal to 3.5 mm. The results showed that if the amount of friction between the geosynthetic element and the soil is considered equal to the internal friction angle of the soil, the settlement of the road at the loading center of the model has decreased by 12%. Finally, the investigation of the effect of geosynthetic element placement on the road settlement shows that by moving the geosynthetic layer from the sub-base-substrate boundary to the top-base boundary, the road settlement decreased by 0.9 mm.

    Keywords: Flexible Pavement, Plaxis, Numerical Modeling, Parametric Study, Soil Bed Sand}
  • Hadi Farhadian *, Zahra Gholami
    Tunneling operations face a significant challenge in managing water inflow into excavated underground spaces, primarily initial or excavating caused discontinuities in tunnel walls. The water flow rate is intricately linked to the geometric shape of the tunnel, making it a crucial consideration during infrastructure design and construction to mitigate the risks associated with water infiltration. This study employs the finite element numerical method to explore how different geometric shapes (circular, D-shaped, rectangular, and irregular hexagon tunnels), along with parameters like excavated space area, excavated space perimeter, water head, and permeability coefficient anisotropy, influence steady-state water inflow into tunnel as saturated environments. Results demonstrate that the geometric shape of underground spaces has a substantial impact on water ingress, with circular tunnels exhibiting notably lower inflow rates compared to other shapes under similar conditions. However, the overall dimensions of the simulation model may also influence the observed impact. The research underscores the necessity of considering both geometric shape and overall dimensions for effective drainage in tunnel design. While circular tunnels generally prove to be a safe choice, further project-specific analysis may be warranted. It is crucial to acknowledge that accurately predicting the influence radius requires intricate numerical modeling or physical experiments accounting for all relevant factors, as the impact of shape is just one facet, with other design and geological factors playing equally crucial roles.
    Keywords: Water Inflow, Tunnel, Numerical Modeling, Geometric Shape}
  • مهدی سلیمانی قره گل، حمید چاکری*، محمد تقی نسب

    با توجه به نیازهای روزافزون برای ساخت تونل های جدید، موضوع تقاطع تونل با سازه های زیرزمینی (قنات) بیشتر مورد توجه مهندسان و محققان قرار گرفته است. هنگامی که تونلی با قطر بزرگ در مجاورت سازه های زیرزمینی موجود (قنات) حفر شود باعث ایجاد تغییراتی در شکل، جابه جایی ها، ممان ها و نیروهای محوری تولید شده و تنش های کششی و فشاری خواهد شد. در این مقاله به منظور بررسی تاثیر فشار سینه کار در حفاری تونل خط دو متروی تبریز بر روی قنات های موجود در کیلومتراژ 750+3 از نرم افزار عددی FLAC3D استفاده شده است. در مدل عددی فاصله تونل از قنات در دو حالت 5/2 و 5 متری و نیز دو حالت با زوایای موازی (صفر درجه) و عمود (90 درجه) تونل نسبت به قنات در نظر گرفته شده و به بررسی مقدار مجاز جابه جایی های قنات و تونل پرداخته شده است. به منظور صحت سنجی مدل عددی نتایج حاصل از مدل سازی با نتایج ابزاربندی و روابط تحلیلی مقایسه گردیده است. نتایج نشان داد که میزان اختلاف نتایج مدل عددی با نتایج ابزاربندی در حدود 8 درصد و در مقایسه با روابط تحلیلی حدود 3 درصد می باشد. بر اساس نتایج مدل سازی عددی با افزایش فشار میزان جابه جایی های اتفاق افتاده در سیستم نگهداری قنات و زمین تا 60 درصد کاهش می یابد و با کاهش فشار جابه جایی های رخ داده زیادتر می شود. همچنین افزایش فشار سبب کاهش 27 تا 42 نیروی محوری به وجود آمده در سیستم نگهداری قنات می گردد.

    کلید واژگان: قنات, فشار سینه کار, نشست سطح زمین, مدل سازی عددی, FLAC3}
    Mehdi Soleymani Gharagol, Hamid Chakeri *, Mohammad Taghinasab

    In urban environments, due to the existence of structures in the city such as buildings and, more importantly, the presence of people in them, as well as existing underground structures such as service spaces including sewage tunnels, aqueducts, and adjacent tunnels, there have been always concerned about damages to these structures and their interactions existed as a result of tunneling. Significant interaction effects can occur when a new tunnel is dug in the vicinity of an existing tunnel. For example, the construction of a new tunnel could impose unauthorized deformations or bending moments on the existing structural support system. This interaction depends on parameters such as the distance of the tunnels, the size of both tunnels, the rigidity of the support system and the method used to locate the second tunnel, and the geotechnical characteristics of the excavation site.Aqueducts are underground structures and excavating new tunnels can have special interaction effects on these structures. An aqueduct is a subterranean canal with a gentle slope, which connects water-rich zones at high altitudes to the fields where cultivation takes place.According to studies, the interaction between underground structures is one of the critical factors that affect ground displacement and subsidence. The effect of the interaction between the tunnels as well as the amount of face pressure on the ground subsidence has been investigated using methods such as physical modelling, numerical modelling, and local measurements. In this paper, the effect of face pressure has been investigated in excavating the 2nd tunnel Line of Tabriz Metro on existing aqueducts. It is worth noting that for 3D modelling, FLAC3D software is used in this paper.

    Keywords: aqueduct, Face Support Pressure, Surface Settlement, Numerical modeling, FLAC3D}
  • عادل عدالتی، رامین امینی*

    سرریز از معمول ترین سازه های هیدرولیکی ساخته بشر است که جهت اندازه گیری دبی جریان در کانال ها، انحراف جریان، ذخیره آب، تغییر رژیم جریان در کانال ها و کنترل سیلاب در مواقع بارش مورد استفاده قرار می گیرند. سرریزهای آزاد به دو دسته ی خطی و غیرخطی تقسیم می شوند. سرریز کلید پیانویی، نوعی سرریز غیرخطی بوده و یکی از بهترین گزینه ها ازنظر هیدرولیکی - اقتصادی به منظور استفاده در پروژه های بهسازی جهت افزایش ظرفیت تخلیه در هنگام سیلاب و افزایش حجم مخزن در پروژه های جدید سدسازی به شمار می آید. از مهم ترین مزیت های سرریزهای کلید پیانویی نسبت به سرریزهای خطی، بهبود ظرفیت انتقال جریان از طریق افزایش طول تاج و درنتیجه افزایش طول آبگذری در یک عرض ثابت ساختگاه بدون افزایش بار آبی بالادست می باشد. هدف از انجام تحقیق حاضر، مدل سازی عددی جریان و بررسی اثر تغییرات همزمان تعداد سیکل و زاویه ی سرریز بر روی ضریب عبوردهی جریان با ثابت نگه داشتن طول کل تاج سرریز و سایر پارامترهای هندسی برای دوازده مدل می باشد. پس از بررسی های صورت گرفته مشخص گردید، افزایش زاویه ی سرریزکلید پیانویی در یک طول ثابت برای تمامی مدل ها موجب افزایش ضریب عبوردهی جریان می شود در حالی که با افزایش تعداد سیکل در یک طول ثابت به دلیل کاهش مساحت آبگیر کلید ورودی، افزایش انقباض خطوط جریان و درپی آن تشدید استغراق موضعی در کلید خروجی، ضریب عبوردهی جریان کاهش چشمگیری خواهد داشت. در میان سرریزهای مدل شده ، ATPK135-2 به عنوان مدل برتر شناخته و توانست ضریب جریان را نسبت به حالت خطی به میزان 47 درصد افزایش دهد.

    کلید واژگان: سرریز کلید پیانویی, ضریب عبوردهی جریان, مدل سازی عددی, زاویه سرریز, تعداد سیکل}
    Adel Edalati, Ramin Amini *

    Weir is one of the most common artificial hydraulic structures that are used to measure flow in canals, divert flow, store water, change the flow regime in canals and control floods during rainfall. Free weirs are divided into two categories: linear and non-linear. One of the most important advantages of piano key weirs compared to linear weirs is the improvement of flow transfer capacity by increasing the length of the crest and as a result, increasing the length of the water passage in a fixed width of the construction without increasing the upstream water load.The purpose of this research is to numerically model the flow and investigate the effect of simultaneous changes in the number of cycles and the angle of the weir on the flow coefficient by trying to keep the total length of the weir crest and other geometric parameters constant for all models. After the investigations, it was found that increasing the weir angle of the piano key at a fixed length for all models increases the flow coefficient, while increasing the number of cycles at a fixed length for all models due to the reduction of the inlet key water tank area, increasing the contraction of the current stream lines and then intensifying the local submergence in the outlet key, the current permeability coefficient will decrease significantly

    Keywords: Piano key weir, Discharge Coefficient, Numerical modeling, weir angle, number of cycles}
  • امیرسعید مرادی اندراب، امیرعلی زاد*، علی نورزاد، مریم یزدی

    پیشرفت روزافزون جامعه ی بشری و افزایش جمعیت، نیاز به جابه جایی با سرعت بالا و استفاده از قطارهای پرسرعت را بیش از پیش مطرح کرده است. جابه جایی با سرعت بالا به وسیله ی قطارها نیازمند بستری مناسب برای عبور از روی مناطق مختلف دارای خاک نرم و جلوگیری از خارج نشدن قطار از ریل و خسارت های جانی و مالی است. تاکنون مطالعات متعددی در خصوص دیوارهای مکانیکی خاک مسلح تثبیت شده با مهارهای صفحه یی به صورت استاتیکی و آزمایشگاهی انجام شده است، اما تاثیر عبور قطارهای پر سرعت در دیوارهای مذکور به صورت عددی مشاهده نشده است. در مطالعه ی حاضر، به بررسی نتایج مدل سازی عددی سه بعدی تاثیر عبور قطار سریع السیر از روی دیوارهای مکانیکی خاک مسلح تثبیت شده با مهارهای صفحه یی با استفاده از نرم افزار D3 P L A X I S پرداخته شده است. نتایج مدل سازی ها نشان داد که با افزایش تعداد صفحه های مهاری به همراه کاهش ابعاد آنها، جابه جایی افقی و نشست در تاج دیواره کاهش یافته است.

    کلید واژگان: قطار پر سرعت تالیس, دیوار حائل تثبیت شده, دیوار مکانیکی خاک مسلح, مهارصفحه یی, سرعت عبور قطار, نرم افزار D3 PLAXIS}
    A.S. Moaradi Andarab, A. A. Zad *, A. Noorzad, M. Yazdi

    The advancement of technology with an increasing population has led to the requirement for high-speed mobility trains. High-speed transportation by trains requires passing through soft soil conditions, which requires stability. High-speed trains are used nowadays in developed countries to reduce travel time. When the train moves at a critical speed, it can significantly increase the dynamic responses of the components on the railway lines. The present study examines the results of 3D numerical modeling, considering the impact of the high-speed train passing through the mechanical earth wall stabilized by plate anchors. Numerical modeling was carried out using Plaxis 3D finite element software. The impact of various factors such as the speed of the train (180, 200 & 250 Km/h), the number of plates (single, double, and triple), and the number of train tracks (1 & 2 tracks) have been investigated. The Hardening soil with small strain model has been used for modeling the behavior of the backfill soil. In this study, the geometrical characteristics of the Thalys high-speed train were used to model the train passing through the walls of 6 meters that were stabilized with plate anchors. From the results, it was concluded that Increasing train speed from 160 to 250 Km/h increases the settlement under the rails by 11% and increases the horizontal displacement of the wall by 13%. It was confirmed that increasing train speed will result in an increase in the settlement under the rails and increases the horizontal displacement of the wall in all investigated cases. Increasing the number of plates along with decreasing their dimensions has a positive effect on the wall’s performance with regard to the horizontal displacement of the wall. Also, it should be mentioned that by increasing the number of train tracks from 1 to 2, the settlement under the rails increased by 5%, and the horizontal displacement of the wall increased by 20%.

    Keywords: Thalys high-speed train, Retaining wall, plate anchor, Numerical Modeling, Vibration, reinforced soil, Finite Element Method, PLAXIS 3D}
  • علی ابراهیم زاده، محمد فیاض*، مهدی دهقان نژاد ثانی آبادی
    طرح مقاوم سازی وقتی کارآمد است که علاوه بر مقرون به صرفه بودن، تلفات جانی و خسارت زیربنایی را کاهش دهد و ابعاد و دامنه ی آسیب ها را هر چه بیشتر محدود کند. طراحی و ساخت اغلب موانع مقاوم در برابر انفجار در انواع سازه ها به دلیل هزینه ی بالا از یک سو و احتمال کم رخداد انفجار در طول عمر سازه از سوی دیگر بهینه نیستند. در پژوهش حاضر پیشنهاد استفاده از روش ترکیبی تور مهارکننده در کنار پنل جاذب موج انفجار به عنوان الگویی جدید در حفاظت از ابنیه در
    برابر انفجارهای خارجی مطالعه شده است. راکت در فاصله ی مشخصی از سازه ی اصلی توسط یک تور مقاوم مهار شده و پنل، موج ناشی از انفجار را جذب کرده است. با انجام مطالعه و آزمایش هایی روی انواع مواد جاذب، پنل منتخب معرفی و رفتار آن در مقابل تهدید در فاصله های مختلف به صورت عددی و میدانی ارزیابی شده است. نتایج شبیه سازی ها، تطابق مناسبی با آزمایش های میدانی داشته است که قابل تعمیم برای مقادیر مختلف خرج ها نیز است.
    کلید واژگان: مقاوم سازی, جذب انرژی, موج انفجار, مدل سازی عددی, آباکوس, بتن پارچه یی, پنل جاذب}
    A. Ebrahimzadeh, M. Fayyaz *, M. Dehghannejad
    The retrofitting plan is effective when, in addition to being cost-effective, it minimizes casualties, reduces infrastructure damage, and limits the extent and scope of damages as much as possible. The design and construction of most explosion-resistant barriers in all types of structures are not optimal due to the high cost on the one hand and the low probability of explosion during the life of the structure on the other hand. In this research, the proposal of using the combined method of restraining net along with the blast wave absorber panel as a new model in protecting the building against external explosions has been studied. The rocket is restrained at a certain distance from the main structure by a resistant net and the panel absorbs the wave caused by the explosion. By conducting studies and experiments on various absorbent materials, the selected panel was introduced and its behavior against threats at different distances was evaluated numerically and in the field. The results of the simulations were in good agreement with the field tests, which can be generalized for different amounts of charge.
    Keywords: absorbing energy, Explosion wave, Numerical Modeling, Abaqus, concrete fabric, Absorbent panel}
  • امیرپرویز نیما، محمد شریفی پور*، حسن نگهدار

    در این پژوهش باانجام مدل سازی آزمایشگاهی و عددی بر متغیرهای موثر بر بهسازی زمین با ستون خاک-سیمان تحت شرایط مختلف سربار و بارگذاری لرزه ای انجام شده است. مطالعات آزمایشگاهی به ارزیابی عملکرد ستون خاک-سیمان در مقاوم سازی زمین نرم تحت دو شرایط سربار صلب و خاکریز معطوف بوده که براساس نتایج حاصل، مدل عددی در بستر نرم افزار المان محدود ABAQUS تعریف، اعتبارسنجی (خطای مدل عددی کمتر از 8%) و در نهایت عملکرد ستون خاک-سیمان در بهسازی خاک نرم تحت بارگذاری لرزه ای مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج مطالعات آزمایشگاهی نشان داد که تثبیت خاک سست با ستون خاک-سیمان تحت سربار انعطاف پذیر باعث تثبیت بیشتر خاک سست نسبت به شرایط سربار پی صلب گردیده و میزان نشست به ترتیب 75% و 55% نسبت به خاک مبنا کاهش یافته است. نتایج حاصل از مدلسازی عددی نشان داد که به کارگیری ستون خاک-سیمان موجب بهبود رفتار لرزه ای زمین هایی با خاک نرم گردیده است، به گونه ای که میانگین میزان نشست تحت بارگذاری 5 زمین لرزه بزرگ در شرایط سربار صلب 54.13% و در شرایط سربار خاکریز 71.63% کاهش یافته است.

    کلید واژگان: تثبیت خاک, ستون خاک-سیمان, بارگذاری لرزه ای, مدل سازی عددی, خاک نرم}
    Amirparviz Nima, Mohammad Sharifipour*, Hassan Negahdar

     In this research, comprehensive studies have been carried out by laboratory and numerical modeling methods on the variables affecting soil improvement with soil-cement columns under different conditions of overhead and seismic loading. experimental studies are aimed at evaluating the performance of soil-cement columns in soft ground stabilization under two conditions of rigid footing and embankment fill, and based on the results, the numerical modeling was defined and validated (numerical modeling error less than 8%).
    The results of experimental studies showed that the stabilization by using soil-cement column under embankment fill condition caused more stabilization of soft soil compared to the condition of rigid footing and the amount of settlement decreased by 75% and 55% respectively. The results of numerical modeling showed that the use of soil-cement column has improved the seismic behavior of soft soil and the average of settlement under the loading of 5 major earthquakes has decreased by 54.13% under rigid footing conditions and 71.63% under embankment fill.

    Keywords: Soil stabilization, soil-cement column, seismic loading, numerical modeling, Soft soil}
  • محمدامین مشایخی، محمدرضا خانمحمدی*

    امروزه استفاده از المان های سازه ای مانند شمع ها، به عنوان یک راه حل موثر در بهبود عملکرد کلی یک سیستم خاکریزی به لحاظ پایداری و کنترل نشست در نظر گرفته می شوند. در سال های اخیر استفاده از شمع های پیچی به دلیل عملکرد مناسب تحت بار فشاری و کششی، نصب سریع و آسان شمع و حذف مشکلات بتن ریزی مورد توجه قرار گرفته است. این مقاله یک بررسی عددی از مقایسه عملکرد خاکریزهای متکی بر شمع های پیچی و بتنی ساخته شده بر روی خاک نرم، ارایه می دهد. برای این منظور مدل های المان محدود سه بعدی به طور جداگانه از خاکریزهای متکی بر شمع های پیچی و بتنی در حالی که طول و قطر شفت شمع های آن ها یکسان است، در نرم افزار آباکوس توسعه داده می شوند. نتایج مدل سازی های عددی با مشاهدات میدانی و اندازه گیری های آزمایشگاهی دیگر پژوهشگران اعتبارسنحی می شوند. نتایج نشان می دهد استفاده از شمع های پیچی در مقایسه با شمع های بتنی، باعث کاهش قابل قبول نشست در خاکریز و خاک نرم پی خواهد شد، و حرکات جانبی خاکریز را کنترل می کند. همچنین توزیع نیروی محوری در شمع حاکی از آن است که شمع پیچی ظرفیت باربری بیشتری نسبت به شمع بتنی دارد و شمع ها به صورت اصطکاکی رفتار می کنند. حضور کلاهک شمع، باعث کنترل قابل قبول نشست ها در سیستم خاکریز متکی بر شمع می شود و ظرفیت باربری بیشتری در شمع بسیج خواهد شد. همچنین اضافه کردن پره به بدنه شمع در فواصل مختلف، تاثیر چشمگیری در بهبود عملکرد سیستم خاکریزهای متکی بر شمع نمی گذارد و حتی ممکن است باعث افزایش نشست و پایین آمدن مکانیزم انتقال بار شود.

    کلید واژگان: نشست های کلی و تفاضلی, خاکریزهای متکی بر شمع, شمع های پیچی, ظرفیت باربری, مدل سازی عددی}
    MohammadAmin Mashayekhi, Mohammadreza Khanmohammadi *

    The use of structural elements such as piles are considered as an effective solution in improving the overall performance of an embankment system in terms of stability and settlement control. In recent years using helical piles has been considered due to their proper performance. This research presents a numerical investigation to compare the performance of embankments rested on concrete and helical piles. A 3D finite element models are developed separately in ABAQUS software for embankments based on helical and concrete piles while the length and diameter of their pile shafts are the same. The model was validated via comparing the obtained numerical results with the field and laboratory measurements (observation). The results show that the helical piles have significantly reduced the settlement in the embankments and the soft foundation soil and controlled lateral embankment displacement. Also, the distribution of axial force along the embedment depth of the pile indicates that the helical pile has higher bearing capacity than the concrete pile and behaves frictionally. The presence of the cap on the helical pile was also examined and the results show that it causes adequate control of the settlement in the embankment system and increases the bearing capacity of the piles. In addition, adding the blade to the pile body at different distances does not have a significant effect on improving the performance of the pile-supported embankment system while it could lead to embankment settlement and lower load transmission.

    Keywords: Overall, differential settlement, Embankments based on pile, Helical piles, Bearing Capacity, Numerical modeling}
  • محمد عبدلی، حمید مهرنهاد*، محمد حاذقیان
    در جهان امروزی، جاده ها به عنوان شریان های اصلی جامعه جهانی در نظر گرفته می شوند. یکی از پرکاربرد ترین روش ها برای ساخت این شریان ها، پایدارسازی شیروانی های اطراف جاده ها است. استفاده از انکرهای مارپیچ چند صفحه ای در پایدارسازی شیروانی های اطراف جاده، یکی از شیوه هایی است که اخیرا مورد استفاده بسیاری از مهندسین راه و ژیوتکنیک قرار گرفته است. افزایش روز افزون استفاده از انکرهای مارپیچ موجب مطالعه های متعددی در زمینه های آزمایشگاهی، عددی و میدانی شده است. از این رو، این مطالعه با استفاده از نرم‏افزار FLAC3D به بررسی عددی سه‏بعدی ظرفیت باربری انکرهای مارپیچ چندصفحه تحت زاویه های نصب متفاوت در خاک ماسه ای می‏پردازد. همچنین در مطالعه حاضر تاثیر دست خوردگی خاک، که هنگام نصب انکرهای مارپیچ چند صفحه ای در خاک ایجاد می شود، بر روی ظرفیت باربری بیرون کشش این انکرها نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور، ابتدا یک آزمون صحت‏سنجی برای تایید شیوه مدل‏سازی انجام می‏شود. سپس با انجام یک مطالعه پارامتری، تاثیر زاویه های نصب مختلف و همچنین دست خوردگی خاک بر ظرفیت باربری انکرهای مارپیچ پرداخته می‏شود. نتایج مطالعه حاضر نشان می‏دهد که بیشترین ظرفیت باربری انکرهای مارپیچ تحت زاویه های 5 و 10 درجه حاصل می گردد. علاوه بر این، با اعمال و بررسی دست خوردگی خاک ظرفیت باربری انکرهای مارپیچ به طور فزاینده ای کاهش یافت که میزان آن با توجه به تعداد صفحات مارپیچ نصب شده بر روی انکر مارپیچ و همچنین نوع خاک متغیر است.
    کلید واژگان: انکر مارپیچ چند صفحه ای, ظرفیت باربری (بیرون کشش), مدلسازی عددی, نرم‏افزارFLAC 3D, دست خوردگی خاک}
    Mohammad Abdoli, Hamid Mehrnahad *, Mohammad Hazeghian
    In today’s world, roads are considered the main arteries of the global community. One of the most typical methods to build these routes is stabilizing the excavations on two sides of the roads. Using multiple helical anchors in excavation stabilization is one of the means recently used by many road and geotechnical engineers. The increasing use of multiple helical anchors has led to several laboratories, numerical, and field studies. Therefore, this study employed the FLAC 3D software also a three-dimensional numerical investigation of bearing capacity under different inclination angles in sandy soil. In the present study, the effect of soil installation, which is caused by installing helical anchors in the soil, has been studied on the load-bearing capacity of these helical anchors. For this purpose, first, a verification test is done to validate the modeling approach. Then, by performing a parametric analysis, the effect of different inclination angles, as well as the installation effect on the bearing capacity of the multiple helical anchors, are studied. The present study results show that the maximum bearing capacity of the helical anchors is achieved by the angle of 5 and 10 degrees. In addition, by investigating the installation effect, the bearing capacity of the helical anchors has been significantly reduced with respect to the number of helical plates and the density of soil.
    Keywords: helical multiple anchors, loading capacity (pullout), Numerical modeling, FLAC 3D software, installation effect}
  • مجید شهبازی، میثم جلالی*، مسلم عابدی

    در عملیات حفاری تونل با دستگاه حفاری مکانیزه (TBM)، بار متمرکز نسبتا بزرگی توسط جک های دستگاه بر قطعات پیش ساخته پوشش تونل (سگمنت) اعمال می شود. این بار منجر به ایجاد تنش های کششی قابل ملاحظه ای در ضخامت سگمنت می شود. یکی از مهم ترین پارامترهای اثرگذار در میزان تنش های کششی در ضخامت سگمنت، هندسه صفحه ی بارگذاری جک پیشران می باشد. در این مطالعه با هدف کاهش میزان تنش های کششی در ضخامت سگمنت ها، تغییرات ابداعی بر روی هندسه صفحات بارگذاری جک پیشران به صورت آزمایشگاهی و عددی مورد ارزیابی قرار گرفته است. با این هدف، 12 نمونه سگمنت شامل 6 نمونه با بتن ساده و 6 نمونه با بتن الیافی، هرکدام در دو حالت با صفحه ی بارگذاری متعارف و صفحه بارگذاری شکاف دار پیشنهادی، مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که نیروی ترک خوردگی نمونه های با صفحه ی ابداعی پیشنهادی نسبت به نمونه ی متعارف 30 درصد افزایش داشته است. به منظور ارایه روشی برای مدلسازی مسیله ی حاضر، روند مدلسازی عددی پیشنهاد شد. نتایج تحقیق حاضر نشان می دهد مدلسازی عددی با روال پیشنهادی به منظور تخمین بار بیشینه در ستاپ پیشنهادی قابل توصیه بوده اما به منظور مدلسازی عددی الگوی ترک ها همچنان به مطالعات تکمیلی نیاز است.

    کلید واژگان: صفحه پد بارگذاری, سگمنت, جک پیشران, ماشین حفاری مکانیزه, مدلسازی آزمایشگاهی, مدلسازی عددی}
    M. Shahbazi, M. Jalali *, M. Abedi

    In tunnel drilling operations using tunnel boring machine (TBM), a relatively large concentrated load is applied by the device jacks to the prefabricated parts or segments of the tunnel cover. This load leads to significant tensile stresses in the segments. One of the most important parameters affecting the tensile stresses in the segments is the geometry of the loading plates of the trust jacks. In this study, with the aim of reduction of the values of tensile stresses in the segments, the innovative changes in the geometry of the loading plates of the propulsion jacks have been evaluated experimentally and numerically.

    Keywords: Loading pad plate, Segment, Thrust jack, Experimental modeling, Tunnel boring machine (TBM), Numerical modeling}
  • احسان جعفری ندوشن*

    روش های ذرات بدون شبکه، نسل جدیدی از تکنیک های عددی هستند که امکان مدل سازی عددی جریان را در شرایطی که تغییرشکل های بزرگ و یا گسستگی مرزها وجود دارد، فراهم می سازد. لذا در این تحقیق با توجه به اهمیت و نقش سرریز در کنترل و هدایت جریان به پایین دست، به شبیه ‏سازی جریان بر روی سرریز سد دهن قلعه به روش بدون شبکه نیمه ضمنی ذرات متحرک با تراکم ضعیف (WCMPS) پرداخته شده است. در این روش با به کارگیری روش بازیافت ذرات در مرزهای ورودی و خروجی، به شبیه سازی با شرایط مرزی باز پرداخته شده است. این روش نه تنها شرایط مرزهای ورودی و خروجی را بهبود می دهد بلکه نوسانات فشار در مرزها را نیز کاهش می دهد. با توجه به مزایای این روش در این مطالعه به بررسی پارامترهای هیدرولیکی جریان بر روی سرریز لبه پهن، شوت و باکت پرتابی سد دهن قلعه پرداخته شده است. مدل مورد نظر، عمق و سرعت جریان را در ابتدای کانال درست در پای پنجه سرریز با خطای کمتر از 10 درصد، عمق، سرعت و عدد فرود جریان را در رقوم کف باکت پرتابی با خطای کمتر از 10 درصد و طول پرش را به ازای دبی 600 متر مکعب بر ثانیه با حداکثر خطا 12 درصد شبیه‏سازی نموده است. همچنین نتایج مدل عددی مذکور نشان داد مقدار شاخص کاویتاسیون در طول سرریز بزرگتر از 8/1 است.

    کلید واژگان: مدلسازی عددی جریان, روش های نیمه ضمنی ذرات متحرک(MPS), سرریز لبه پهن, شوت, باکت پرتابی}
    Ehsan Jafari Nodoushan *
    Introduction

    Numerical simulation has increasingly become a very important tool for solving complex phenomena in fluid mechanics. Today, computational fluid dynamics (CFD), which uses numerical simulation to solve fluid flow problems, has become a major tool in many scientific and engineering studies. So far, most simulations have been performed using network-based Euler methods. The main problem with using such methods is the presence of sharp and mobile joints as well as free surface cells that require complex behaviors. In recent years, a new generation of numerical methods called mesh-free particle methods (Lagrangian) has been developed to solve computational fluid dynamics (CFD) problems. In these methods, the domain of the fluid is represented by a set of moving particles in the Lagrangian system. Mesh-free Lagrangian methods, including SPH and MPS, allow numerical modeling of flow in the face of large deformations or Discontinuity of boundaries. Due to the importance of the subject, the purpose of this study is to simulate the hydrodynamics of flow on the overflow of Dahan Ghaleh dam using a mesh-free Lagrangian method based on weakly compressible moving particle semi-implicit formulation (WC-MPS).

    Methodology

    In Lagrangian methods, unlike the Eulerian method, instead of networking the solution field and discrete the equations on the nodes, the solution field is divided into a number of particles and the discrete equations are solved on these particles. In fact, the governing equations are transformed into particle interaction equations using different operators. In the WC-MPS method, the system is considered as a system with weakly compressibility and calculates the pressure of each particle using the state equation. The MPS method uses particle density to track the free surface. Because there are no particles outside the free surface, the density of the particles on the free surface decreases severely. A particle is known as a free surface particle whose density is somewhat lower than the standard particle density. The value of this limit may be selected from 80% to 99% depending on the problem. Therefore, the pressure of this particle on the free surface will be set to zero in each time step and there is no need to apply any additional conditions for the free surface. For solid (impermeable) boundaries, such as walls or beds, In the vicinity of solid boundaries, the particle density decreases, which can lead to computational disturbances. Therefore, a number of ghost particles are located outside the boundaries to prevent this density reduction. In order to model the inlet and outlet flow, the particle recycling method at the inlet and outlet boundaries, which was developed by Jafari Nodoushan et al. (2016) was used.

    Results and Discussion

    In this study hydraulic parameters of the flow on the broad crested weirs, chute, and flip bucket of Dahan Ghaleh dam are investigated. At first, the free surface profile was compared at times t = 1, 5, 10, 15, 30 seconds for three flow rates of 461, 600, and 904 m3/s. when the discharge is 600 m3/s, the depth and velocity of the flow at the beginning of the channel will be 1.1 m and 9.1 m/s, respectively. The value of the depth and velocity of the flow at the beginning of the channel in WCMPS modeling is 1.191 m and 8.420 m/s, respectively, which shows the accuracy of the model in predicting the depth and velocity of the flow. In this research, the pressure is simulated in the form of pressure contour at different points in terms (pa) for three different flow rates. The highest pressure is near the bed in the approach channel and no part of the broad crested weirs, chute, and flip bucket is under negative pressure. Simulation of cavitation index has been done in broad crested weirs, chute, and flip bucket. the results showed that the cavitation index in the range of 110m to 140m has approached the critical value and the possibility of creating cavitation phenomenon in this area is more than in other places, but considering the cavitation index value in this area is greater than 1.8, according to the recommendation Falvey (1990) it does not need to be protected against cavitation. At the end, the height and length of the jump from the edge of the bucket for different discharges have been investigated.

    Conclusion

    In this study, the hydraulic parameters of the flow on the broad crested weirs, chute, and flip bucket of Dahan Ghaleh dam are investigated. The desired model has simulated the depth and velocity of the flow at the beginning of the channel after of the overflow, depth, velocity, and Froude number of the flow in the bucket floor with an error of less than 10%, and the jump length per discharge 600 (m3/s) with a maximum error of 12% has simulated. The comparison of the results indicates the accuracy and reliability of the results of the developed model.

    Keywords: Numerical modeling, moving particle semi implicit method (MPS), Broad crested weirs, Chute, Flip bucket}
  • محمدحسین ثقفی*

    هدف این مقاله ارزیابی رفتار قاب های بتن آرمه آسیب پذیر(فاقد جزییات لرزه ای)، بهسازی شده با روش تقویت برشی و خمشی اتصالات تیر-ستون با استفاده از ورق های FRP است. به این منظور در فاز اول تحقیق، با توجه به تمرکز عمده مطالعات پیشین بر اتصالات دو بعدی و عدم درنظرگرفتن شرایط واقعی شامل اثر دال و تیر عرضی در اتصالات، در راستای اعمال شرایط هندسی و محدودیت های اجرایی، دراین تحقیق رفتار اتصالات با اثر دال و تیر عرضی، از طریق مطالعه آزمایشگاهی استخراج شده است. به این منظور 2 نمونه آزمایشگاهی اتصال خارجی تیر-ستون بتنی با مقیاس 2/1 ساخته شده و تحت بارگذاری سیکلی با دامنه افزایشی واقع شده اند. نمونه ها شامل یک نمونه کنترلی بدون جزییات لرزه ای ویژه و یک نمونه دیگر شامل اتصال فاقدجزییات لرزه ای است که با ورق های FRP بهسازی شده است. در فاز دوم تحقیق، رفتار اتصالات، قاب های 5 و 10 طبقه کنترلی و بهسازی شده در نرم افزار OpenSees مدل سازی شده و رفتار چرخه ای، شکل پذیری و استهلاک انرژی تمامی قاب ها مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج رفتار اتصالات و قاب های بهسازی شده، نشان دهنده عدم افت مقاومت، رفتار پایدار چرخه ای، کاهش اثرات پینچینگ، بهبود سختی و ظرفیت شکل پذیری ناشی ازتغییر مود رفتاری از شکست برشی اتصالات به تشکیل مفاصل پلاستیک خمشی در تیرها، بوده است.

    کلید واژگان: منحنی چرخه ای آزمایشگاهی, اتصالات خارجی تیر-ستون, اثر تیرعرضی و دال, مدلسازی عددی, تحلیل غیر خطی افزاینده}
    MOHAMMAD HOSSEIN SAGHAFI *

    The purpose of this paper is to evaluate the behavior of vulnerable joints of substandard RC frames, improved by Shear and flexural retrofit of beam-column joints using FRP sheets. For this purpose, the behavior of the retrofitted joints is compared with the control joints with and without special seismic details. Considering the main focus of previous studies on two-dimensional joints and not considering the real conditions including the effect of slab and transverse beam in the joints, in order to apply geometric conditions and constructional limitations, in this study the behavior of joints with slab and transverse beam effect has been extracted by experimental study. For this purpose, 2 experimental specimens of concrete exterior beam-column joint with a scale of 1/2 are made and subjected to a cyclic load. The specimens include one control specimen, without special seismic details, and the other retrofitted specimen include a joint without seismic detail, which has been improved with FRP sheets. Finally, the studied joints were modeled using OpenSees software and compared with the experimental results of the research. The results of the retrofitted joint behavior show no strength drop, stable cyclic behavior, reduced pinching effects, improved cyclic behavior due to change of the failure mode from shear failure of the joints to the formation of flexural plastic hinges in the beam. This performance can be attributed to the effectiveness of the proposed retrofit methods in promoting the behavior of vulnerable joints with real geometric conditions

    Keywords: Cyclic curve, beam-column external connections, transverse beam, slab effect, Numerical Modeling, incremental nonlinear analysis}
  • علیرضا خالو، محمد یکرنگ نیا*
    در این مقاله آسیب پذیری لرزه ای یکی از آثار باستانی در کشور، قلعه فلک الافلاک ‏واقع در استان لرستان مورد ارزیابی قرار می گیرد. در ‏این راستا، با انجام بررسی های میدانی، آسیب های موجود در بخش های مختلف بنا تعیین و دسته بندی شد. نتایج این بررسی ها حاکی از ‏فرسایش و ترک خوردگی ‏در اجزای سازه ای بنا، نشست های قسمت هایی از بنا که سبب ترک خوردگی در بخش هایی از بنا شده بود، و ‏نیز نم کشیدگی بالارونده به دلیل وجود جریان آب در پی بنا بود. در ادامه، با مدل سازی اجزای محدود بنا در نرم افزار آباکوس، ‏آسیب پذیری لرزه ای بنا از طریق انجام تحلیل بارافزون مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج این تحلیل حاکی از آسیب پذیری بخش های ‏مختلف بنا بود که لزوم ارایه طرح بهسازی لرزه ای را نشان می داد. با بهره گیری از شمع های درجا و نیز ریزشمع ها در خاک و نیز استفاده ‏از هسته های مسلح قایم در دیوارها، نتایج تحلیل های عددی نشان داد بهبود قابل ملاحظه ای در عملکرد لرزه ای بنا رخ داده است. شدت ‏کرنش های پلاستیک اصلی بیشینه و نیز گستردگی آن در مقایسه با بنای بهسازی نشده بسیار کمتر بود. همچنین نمودارهای نیرو-‏جابجایی بنا در راستاهای مختلف حاکی از کاهش قابل ملاحظه زوال در سختی بنا بوده که نشان دهنده کاهش آسیب پذیری آن به ‏سبب اضافه کردن سیستم بهسازی پیشنهادی شده است. ‏
    کلید واژگان: قلعه فلک الافلاک, ارزیابی آسیبپذیری, طرح بهسازی, مدل سازی عددی, ترک &rlm}
    Alireza Khaloo, Mohammad Yekrangnia *
    In this article, seismic vulnerability of one of the ancient monuments ‎in Iran, Falakol aflak Castle, located in ‎Lorestan, is evaluated. In this ‎regard, by conducting field surveys, the damages in different parts of ‎the ‎building were categorized. The results of these investigations ‎indicated erosion and cracking in the ‎construction of the building, ‎settlements of parts of the building that caused cracks in some parts ‎of the building, ‎and rising dampness due to the presence of water ‎flow in the foundation of the building. Next, by modeling the ‎building ‎in Abaqus software, the seismic vulnerability of the building was ‎studied through incremental analysis. The ‎results of this analysis ‎indicated the vulnerability of different parts of the building, which ‎indicated the necessity of ‎presenting a seismic improvement plan. By ‎using in-situ piles and micro piles in the soil as well as vertical ‎reinforced ‎cores in the walls, the results of numerical analysis showed ‎that a significant improvement in the seismic ‎performance of the ‎building has occurred. The intensity of the original maximum plastic ‎strains and its extent were ‎much less compared to the unretrofitted ‎building. Also, the force-displacement diagrams of the building in ‎different ‎directions indicated a significant decrease in the ‎deterioration of the building's stiffness, which indicates the ‎reduction ‎of its vulnerability due to the addition of the proposed improvement ‎system. ‎
    Keywords: Falak Al-Aflak &lrm, Castle, Vulnerability Assessment, Retrofit plan, Numerical modeling, Crack}
  • هادی حسینی، علی فاخر*
    برخی از گودبرداری های ساختمانی لازم است تا برای مدت طولانی طراحی شوند یا گاهی به مدت طولانی رها می شوند. پایدارسازی اغلب این گودها با استفاده از میل مهارها یا انکرها انجام می شود. مشاهدات و مطالعات میدانی این گودها نشان می دهد که در برخی موارد با گذشت زمان تغییر شکل دیوار گود افزایش و نیروی قفل شدگی میل مهارها کاهش می یابد و خطراتی را به دنبال دارد. بنابراین شناخت رفتار طولانی مدت سیستم پایدارسازی به وسیله میل مهار بسیار مهم است. هدف اصلی این پژوهش، مطالعه تغییرات بار میل مهار در گودبرداری ها است. مدلسازی عددی رفتار طولانی مدت خاک ها پیچیدگی های زیادی دارد و ممکن است منطبق بر واقعیت نباشد. بنابراین در این پژوهش ابتدا داده هایی در خصوص رفتار طولانی مدت از یک مطالعه موردی در تهران جمع آوری شده و سپس با بهره گیری از مدلسازی عددی در نرم افزار تفاضل محدود به مطالعه رفتار سیستم میل مهارها در طول زمان پرداخته شده است. همچنین با استفاده از روش تحلیل برگشتی، متغیرهای خزشی ورودی مدل رفتاری تابع زمان در مدل عددی تعیین و استفاده شد. مقایسه نتایج حاصل از این پژوهش و نتایج میدانی، رفتار تابع زمان مدل عددی انجام شده در نرم افزار مورد نظر را تایید می نماید. نتایج این پژوهش نشان می دهد که در یک میل مهار نصب شده در اعماق میانی گود در یک سال پس از پیش تنیدگی، در حدود 7 درصد کاهش بار رخ می دهد. همچنین در طول زمان خزشی، حداکثر تغییرشکل افقی دیوار گود 13 درصد در طول یک سال افزایش می یابد.
    کلید واژگان: گودبرداری, میل مهار, رفتار تابع زمان, مدلسازی عددی, خاک درشت دانه تهران}
    Hadi Hosseini, Ali Fakher *
    Some excavations need to be designed for a long time or sometimes they are left for a long time. Stabilization of most of the excavations has been done using anchors. Field surveys of these excavations show that in some cases, deformation of the excavations increases over time, and the locking force of anchors decreases, leading to dangers. Therefore, it is very important to know the long-term behavior of stabilization systems by an anchor and reduce the anchor load. The main purpose of this study is to evaluate the changes in anchor load in excavations. Numerical modeling of the long-term behavior of soils has many complexities and may not correspond to reality. Therefore, in this study, data on the long-term behavior of an excavation project in Tehran were collected and then numerical modeling in finite difference software was used to study the long-term behavior of this system. Also, using the back analysis method, the input creep variables of the rheological model of the time function in the numerical model were determined and used. Comparison of the results of this research and field survey results confirms the time function behavior of the numerical model performed in software. The results of this research show that in an anchor installed in the middle depth of the excavation project, a 7% reduction in load occurs one year after prestressing. Also, during the creep time, the maximum horizontal deformation of the excavation walls increases by 13% during one year.
    Keywords: Excavation, anchor, Time-dependent behavior, Numerical modeling, Tehran coarse-grained soils}
  • رزا اسدی*، کوثر عزیزی

    آب زیرزمینی یک منبع آب شیرین حایز اهمیت است، که در مقایسه با آب سطحی کمتر مستعد آلودگی بوده و دسترسی به این منبع با ارزش، مقرون به صرفه می باشد. این مسایل باعث می شود آب زیرزمینی به عنوان یک منبع کارآمد در کمبود آب سطحی مانند خشکسالی به ویژه در کشورهای خشک و نیمه خشک شناخته شود. در این تحقیق معادله انتقال آلودگی در آب زیرزمینی با استفاده از روش نوین حجم محدود  DDFV مدلسازی شده که با استفاده از این روش  غلظت آلودگی در مرکز و ریوس هر المان بدست می آید. مدل ارایه شده بر روی مش مثلثی ساختارنیافته اعمال شده است که برای مدلسازی مرزهای هندسی پیچیده مناسب می باشد. در حالت جریان ناپایدار، معادله جریان با معادله انتقال همبسته گردید و نتایج مدل عددی با نتایج مدل مادفلو صحت سنجی شد. در ادامه مدل هم بسته جریان و انتقال در محیط با غیرهمگنی بالا مورد استفاده قرار گرفته که نتایج نشان از پایداری مدل مورد نظر می دهد. همچنین با استفاده از مدل عددی مورد نظر نتایج معادلات جریان و انتقال آلودگی عاری از هر گونه نوسانات عددی می باشد.

    کلید واژگان: انتقال آلودگی, فرارفت, پراکندگی, مدلسازی عددی, روش حجم محدود}
    Roza Asadi*, Kosar Azizi

    Groundwater is an essential source of fresh water, which is less prone to pollution in comparison to surface water, and access to this valuable resource is affordable. These issues make groundwater a viable source during surface water shortages such as drought, especially in arid and semi-arid countries. In this research, the equation of contamination transport in groundwater is modeled by a novel dual discrete finite volume method (DDFVM). Using this numerical method, the contamination concentrations are obtained at the center and vertices of each element. This model has been applied to an unstructured triangular mesh that could be fitted to complex geometric boundaries. For the transient flow regimes, the flow equation has been coupled with the contaminant transport problem, and the results of the numerical model are validated with the model of Modflow. Finally, the flow and transport FV coupled model has been applied in a porous media with strong heterogeneity. The free-oscillation results for the two parameters of head and concentration demonstrate the stability of the model.

    Keywords: Contamination transport, Advection, Dispersion, Numerical modeling, Finite volume method}
  • امین هاشمی نسب، محمدرضا توکلی زاده*
    تحلیل اجزای سازه ای تحت بارگذاری خستگی به علت پیچیدگی رفتار تحت این نوع از بارگذاری یکی از چالش برانگیزترین مسایل در حوزه مهندسی عمران و سازه است. برای یافتن عمر خستگی یک عضو سازه ای باید از آزمایش های زمان بر و هزینه بر استفاده شود و این در حالی است که داده های بدست آمده دارای پراکندگی زیادی هستند و برای شرایط متفاوت قابل استفاده نیستند. بنابراین ارایه ی یک مدل برای شبیه سازی شرایط خستگی ضمن کاهش هزینه های انجام آزمایش و صرفه جویی در زمان، می تواند یک راه حل جامع و نظام مند را برای شرایط گوناگون ارایه کند. بر این اساس، در پزوهش پیش رو، با بهره گیری از یافته های یک پژوهش آزمایشگاهی موجود، رفتار تیرهای فولادی تقویت نشده و تقویت شده تحت بارگذاری خستگی، با شبیه سازی در یک مدل عددی مورد بررسی قرار گرفته است. در این مطالعه، یازده تیر فولادی با بال کششی بریده شده (نیمرخ W5×10 از جنس فولاد A36) تقویت نشده و تقویت شده با نوارهای CFRP، در نرم افزار اجزای محدود مدل سازی شدند و در بازه های تنش 207 تا 379 مگاپاسکال با فرکانس 5 تا 10 هرتز تحت بارگذاری خستگی قرار گرفتند. نتیجه ها حاصل از مدل سازی عددی با نتیجه ها پژوهش آزمایشگاهی پیشین مقایسه و رابطه هایی جهت تخمین عمر خستگی نمونه های تقویت نشده و تقویت شده ارایه شد. روند افت سختی نسبی نمونه ها در مدل عددی نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه ها حاصل از درست آزمایی نشان داد که مدل عددی و رابطه های استخراج شده از دقت مناسبی برخوردار هستند.
    کلید واژگان: مقاوم سازی, خستگی, تیر فولادی, CFRP, مدل سازی عددی}
    Amin Hasheminasab, Mohammadreza Tavakkolizadeh *
    Analysis of structural components under fatigue loading due to the complexity of the loading is one of the most challenging problems in civil and structural engineering field. In order to find the fatigue life of a structural member, the costly and time-consuming experiments must be conducted while the collected data is very scattered and cannot be used for other conditions and problems. Therefore, finding effective numerical models to analyze a member subjected to fatigue load, could reducing time and expenses while could offer a systematic and general solution in variety of conditions. In this research, using the findings of a previous experimental study, the behavior of CFRP retrofitted and unretrofitted notched steel beams under fatigue loading has been studied by finite element by numerical modeling in a commercial finite element software. In this study, 11 notched CFRP retrofitted and unretrofitted steel beams (hot-rolled W5×10 made of A36 steel) were modeled and fatigue loaded until failure with stress range between 207 and 379 MPa under frequency of 5 to 10 Hz. The results of numerical modeling were compared with the results of previous experimental study and several equations were presented to estimate the fatigue life of unretrofitted and retrofitted specimens. The normalized stiffness losses of specimens were investigated as well. The verifications showed that numerical models and extracted equations have good agreement with the experimental results.
    Keywords: strengthening, fatigue, steel beam, CFRP, Numerical modeling}
  • علیرضا نگهدار*، نادر فتح العلومی
    ستون های سنگی به عنوان یک روش بهسازی خاک، نشست خاک در اثر بارهای وارده را تا میزان قابل توجهی کاهش داده و ظرفیت باربری خاک را افزایش می دهد. افزودن غلاف ژیوتکستایل نیز تاثیر به سزایی در این رابطه دارد. در این مطالعه با مدلسازی عددی ستون های سنگی به کمک نرم افزار Plaxis 3 D Foundation ، میزان نشست خاک ماسه ای سست بررسی شده و با استفاده از مدلسازی آزمایشگاهی، نتایج حاصله صحت سنجی شدند. به این منظور ستون سنگی منفرد در دو حالت بارش ماسه و متراکم مدلسازی شده و در ادامه جانمایی گروهی در داخل خاک مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین تاثیر افزودن غلاف ژیوتکستایل در داخل ستون سنگی، به عنوان هسته ی مرکزی نیز بررسی شده است. به این منظور در مدل آزمایشگاهی، یک هسته ی مرکزی به قطر 6 سانتیمتر محصورشده با غلاف ژیوتکستایل، داخل ستون سنگی به قطر 10 سانتیمتر در دو حالت بارش ماسه و متراکم ایجاد شد. نتایج به دست آمده از مدلسازی آزمایشگاهی و عددی هم خوانی مناسبی نشان دادند. همچنین مشخص شد، افزایش تعداد و تراکم ستون ها می تواند ظرفیت باربری را افزایش دهد. افزودن هسته ی مرکزی نیز تاثیر زیادی بر افزایش ظرفیت باربری داشت. این امر به علت افزایش تنش همه جانبه وارده در قسمت های داخلی ستون سنگی است. نتایج نشان داد ستون سنگی به قطر 10 سانتیمتر ظرفیت باربری را نسبت به خاک غیرمسلح 36 درصد افزایش داد، در حالی که در ستون سنگی هسته دار با بارش ماسه و متراکم این مقدار به ترتیب 43 و 54 درصد می باشد. با ارزیابی تغییرشکل های ظاهری در ستون های سنگی پس از بارگذاری مشخص شد، افزایش تراکم و افزودن غلاف ژیوتکستایل به هسته ی مرکزی، بر روی تغییرشکل های ایجاد شده و جلوگیری از گسیختگی های موضعی ستون سنگی تاثیر قابل ملاحظه ای داشته و روند تغییرشکلها مطلوب تر می گردد.
    کلید واژگان: ستون سنگی, مدلسازی آزمایشگاهی و عددی, غلاف ژئوتکستایل, ستون سنگی هسته دار, تغییرشکل}
    Alireza Negahdar *, Nader Fathololoumi
    The stone columns, as a method of soil improvement, significantly reduce soil settlement due to incoming loads and increase soil load-bearing capacity. Adding geotextile as a stone column encasement has a considerable impact on this relationship. In this study, the amount of loose sandy soil settlement was investigated by numerical modelling of stone columns with the Plaxis 3D Foundation software, and the results were validated by using laboratory modelling,. For this purpose, a single stone column was modelled in two modes of rainfall density and compacted states and continuously the group mode in the soil was investigated. Also, the effect of adding geotextile encasement to the inner part of stone column investigated as a central core. So, a 6 centimetre diameter of central core that surrounded with geotextile encasement has considered inside of a 10 centimetre diameter of stone column in both rainfall density and compacted state. The results of experimental and numerical modelling were well-matched with each other. Also, it was clear that the increasing of stone column number and compaction can enhance soil bearing capacity, considerably. The adding of central core has had considerable effect on soil bearing capacity, too. This is due to the increase of all-round stress in the interior of the stone columns. The results showed that the stone column with a diameter of 10 cm increased the bearing capacity compared to unreinforced soil by 36%, while in the stone column with central core in rainfall density and compacted states, this amount is 43% and 54%, respectively. Also by evaluation of appearance deformations in stone columns after loading showed that increasing the density and adding geotextile encasement to the central core has a considerable effect on the created deformations and prevention of local ruptures and the process of deformation becomes more favorable.
    Keywords: Stone Column, Experimental, Numerical Modeling, Geotextile Encasement, Nuclear Stone Column, deformation}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال