فهرست مطالب

مجله مهندسی زیر ساخت های حمل و نقل
سال هفتم شماره 1 (پیاپی 25، بهار 1400)

  • تاریخ انتشار: 1400/04/26
  • تعداد عناوین: 7
|
  • امیرحسین عامری، حمید بیگدلی راد، حمید شاکر، محمود عامری* صفحات 1-16
    امروزه استفاده از سامانه های هوشمند حمل ونقل باهدف روانی ترافیک و جانمایی مسافر و کالا و همچنین افزایش ایمنی و حفظ محیط زیست به طور گسترده موردتوجه قرارگرفته است. تابلوهای پیام متغیر که به اختصار VMS نامیده می شوند، از وسایل کنترل ترافیک محسوب می شوند که به منظور اطلاع رسانی به رانندگان در محل و به صورت به هنگام مورداستفاده قرار می گیرند. در این مطالعه مکان یابی به دو صورت مختلف انجام شد که ابتدا مدل انتقال سلول برای خیابان آزادی تهران انجام شد. سپس از طریق یک مدل بهینه سازی همین امر بر روی منطقه موردنظر اجرا شد. با توجه به تحلیل و مقایسه دو مدل این نتیجه حاصل شد که مدل ریاضی بهینه فاصله بیشتری را برای تعیین مکان تابلو پیام متغیر تعیین می کند و میزان حجم ورودی به منطقه انسداد و مجموع زمان سفر را بیشتر کاهش می دهد که نشان از آن دارد که این مدل مناسب تر از مدل انتقال سلولی است هرچند که تفاوت دو مدل بسیار کم بود. مکان بهینه تابلو پیام متغیر برای مدل انتقال سلولی 515 متر و برای مدل ریاضی بهینه مقدار 725 متر به دست آمد.
    کلیدواژگان: تابلوهای پیام متغیر، بهینه سازی، زمان سفر، انتقال سلولی، حمل ونقل هوشمند
  • سارا سرفراز، محمدمهدی خبیری*، حمید مهرنهاد صفحات 17-36

    دو دهه اخیر نشست و گسیختگی بستر استقرار جاده ها در مناطق کویری عامل ایجاد گسیختگی سطح جاده ها نیز شده است. مطالعات اصلاح رفتار خاک مسلح با الیاف توسط آزمایش های تراکم ، مقاومت فشاری تک محوری و نسبت باربری کالیفرنیا اغلب انجام می شود. در این تحقیق، مطالعاتی در زمینه پایدارسازی خاک بستر را ه های احداثی در مناطق خاکهای ماسه رسی با استفاده از نانو الیاف سلولزی انجام گردید. هدف از این تحقیق، پایدارسازی بستر ترک خورده ی روسازی و مقاوم کردن آن با استفاده از افزودن نانو سلولز به خاک بود. برای شناسایی نوع خاک منطقه و میزان اثرگذاری نانوسلولز آزمایش های فیزیکی و مقاومتی انجام شد. نمونه ها دراین آزمایش ها با 5/0، 1و 5/1 درصد نانو سلولز ترکیب شدند نتایج به دست آمده از آزمایشها نشان داد که افزودن نانو سلولز سبب افزایش حدروانی و خمیری به ترتیب بین 21 تا 27 درصد و 60 تا 65 درصد و کاهش شاخص خمیری بین 25 تا 40 درصد گردید. رطوبت بهینه و وزن مخصوص خشک حداکثر به ترتیب افزایش و کاهش می یابد. مقاومت تک محوری نمونه ها بین 30تا85 درصدو عدد CBR ماکزیمم تا12 برابر افزایش پیدا کرد. و رده مقاومتی خاک درتمامی نمونه ها به بستر"خیلی خوب" جهت استفاده در روسازی تغییر یافت. نتایج انرژی ناحیه گسیختگی همچنین نشان می دهد افزایش نانوسلولز تاثیر مثبت بر نمونه های اصلاح شده دارد ومدت زمان وقوع ترکهای گسیختگی ناشی از بارگذاری و تغییرات حجمی را به تاخیر می اندازد.روش آماری سطح پاسخ برای پیش بینی متغییرهای هدف نیز بکارگفته شد.

    کلیدواژگان: ماسه روان، انرزی ناحیه شکست، بسترترک خورده، نانو سلولز، روش سطح پاسخ
  • عبدالخالق آروین، حمید بهبهانی*، سعید منجم صفحات 37-52

    پدیده طبیعی زمین لغزش یکی از بلایای طبیعی است که هر ساله با تغییرات که بشر در عرصه های طبیعی ایجاد می کند اتفاق می افتد. بنابراین ارزیابی پدیده طبیعی زمین لغزش نیازمند اطلاعات مکانی دقیق و قابل اعتماد است. امروزه با وجود پیشرفت علم می توان با فنون مختلف از قبیل سنجش از دور وقوع زمین لغزش را ارزیابی کرد. لذا در این تحقیق با استفاده از علم سنجش از دور تصاویر ماهواره ای ETM+ و روش AHP به مدل سازی وقوع زمین لغزش در منطقه جنوب غرب کشور پرداخته شده است. برای این منظور ابتدا نقاط زمین برای کنترل و افزایش دقت با استفاده از GPS تهیه شد؛ سپس فیلترهای مختلف بر روی تصاویر سنجنده لندست صورت گرفت در ادامه پارامترهای مختلف شیب، سازند زمین شناسی، فاصله از رودخانه و... بررسی شد. نتایج نشان داد که فیلتر Kernel Size 9*9 بهترین Kernel Size در فیلتر Convolution High Pass برای بارز-سازی عواض ساختاری و ژیومورفولوژی است. با استفاده از مقایسه زوجی و روش AHP وزن هریک از پارامترها مشخص شد. نتایج مقایسه زوجی پارامتر فاصله از گسل با وزن 05/0 بیشترین وزن، فاصله از رودخانه 07/0، شبکه ارتباطی 09/0، بارش 12/0، کاربری اراضی 15/0، پوشش گیاهی2/0، سازند زمین شناسی 3/0 و شیب 59/0 بدست آمد. نتایج وزن دهی نشان داد که با ادغام لایه های مختلف نشان داد که کلاس های خطر زیاد و بسیارخطرناک به ترتیب 87/32 و 68/6 کیلومتر از طول خطوط راه اهن را در خود جای داده اند که جمعا 55/39 کیلومتر یا 92/8 درصد از کل 39.55 کیلومتر از کل طول خط راه آهن اندیمشک دورود است.

    کلیدواژگان: راه آهن، زمین لغزش، تصمیم گیری چند متغیره فضایی، مدل سازی
  • غلامعلی شفابخش*، حسین بهرامی، مهدی اکبری صفحات 53-68

    تمرکز روی اقداماتی با هدف تقویت و بهبود لایه آسفالتی به منظور افزایش عمر روسازی، اهمیت بسزایی دارد. از جمله روش های افزایش عمر روسازی بتن آسفالتی در برابر خرابی های سازه ای که در این تحقیق به آنها پرداخته شده است شامل رویکرد اصلاح مخلوط آسفالتی (با استفاده از نانو سیلیس) و همچنین رویکرد تسلیح آسفالت (با استفاده از ژیوگرید) می شود. در این پژوهش بر اساس نتایج حاصل از آزمایش های صورت گرفته، به بررسی میزان افزایش عمر خستگی این دو رویکرد و مقایسه آنها با عمر خستگی نمونه های شاهد پرداخته شده است. به منظور تعیین عمر خستگی مخلوط های آسفالتی از آزمایش خستگی تیرچه خمشی در شرایط کرنش ثابت (در 3 سطح 500، 700 و 900 میکروکرنش) بهره گرفته شده است. نتایج نشان می دهند که عمر خستگی برای هر دو نمونه مخلوط های آسفالتی اصلاح شده با نانو سیلیس و تسلیح شده با ژیوگرید افزایش می یابد؛ برای مثال، در سطح کرنش 500 میکروکرنش، 5 درصد نانو سیلیس حدود193.9 درصد (معادل 2.94 برابر) و یک لایه ژیوگرید حدود 212.4 درصد (معادل 3.12 برابر) عمر خستگی را نسبت به نمونه های شاهد افزایش می دهند. همچنین مخلوط های آسفالتی تسلیح شده با ژیوگرید در سطح کرنش های مذکور، به ترتیب حدود 6.5 درصد (معادل 1.06 برابر)، 61 درصد (معادل 1.61 برابر) و 1.8 درصد (معادل 1.02 برابر) افزایش عمر خستگی مخلوط نسبت به نمونه های اصلاح شده با نانو سیلیس گردیدند.

    کلیدواژگان: ژئوگرید، نانو سیلیس، رفتار خستگی، مخلوط آسفالتی گرم
  • سید وحید جوادی، سید علی صحاف* صفحات 69-80

    از آنجا که مهمترین عوامل تاثیر گذار روی میزان صدای حاصل از برخورد لاستیک خودرو با سطح جاده سرعت وسیله نقلیه و رویه راه است و از طرفی کیفیت رویه راه نیز وابسته به تغییرات خرابی آن در طول زمان است، بنابراین در این پژوهش به طور خاص میزان اثرگذاری خرابی های روسازی (هم به صورت خرابی تنها و هم ترکیب انواع خرابی) و سرعت وسیله نقلیه روی میزان صدای حاصل از برخورد لاستیک خودرو با سطح جاده بررسی شده است، به این منظور داده های صوتی سه نوع خرابی پوسته سوسماری،هوازدگی (گرشدگی)، صیقلی و یک حالت بدون خرابی (برای مقایسه خرابی های مذکور با آن) ، از روش برداشت میدانی از راه دور از یک وسیله نقلیه عبوری مخصوص در 28 نقطه از جاده های آسفالتی از نوع آسفالت گرم و در سرعتهای 60،50 و 70 کیلومتر بر ساعت جمع آوری شده است و در نهایت پس از جمع آوری داده های میدانی و بررسی و تجزیه و تحلیل آنها از طریق نرم افزار SPSS و MINITAB، تاثیر پارامتر سرعت و شدت خرابی روی میزان صدای حاصل از برخورد لاستیک خودرو با سطح جاده در روسازی با خرابی پوست سوسماری بیشتر از روسازی با خرابی هوازدگی (گرشدگی) دیده شده است. همچنین خرابی صیقلی تاثیر قابل ملاحظه ای در ترکیب با خرابی ها نداشته است.

    کلیدواژگان: میزان صدای حاصل از برخورد لاستیک خودرو با سطح جاده، شدت خرابی و نوع خرابی روسازی، سرعت
  • آتنا فردوسی شاهاندشتی، محمودرضا کی منش*، فریدون مقدس نژاد، امیر ایزدی صفحات 81-99

    مقاومت در برابر خستگی یکی از مهمترین خصوصیات مصالح آسفالتی می‏باشد که در طراحی روسازی‏ از اهمیت ویژه‏ای برخوردار است. روسازی با گذشت زمان به دلیل عبور بارهای ترافیکی و قرار گرفتن در معرض شرایط محیطی مختلف، دچار خرابی می شود. ترک‏های ناشی از خستگی در لایه ‏های آسفالتی به عنوان معیاری در روش‏های طراحی پذیرفته شده است. آزمایش‏های مختلفی برای مدلسازی آزمایشگاهی استفاده می شود که از میان آن‏ها آزمایش تیر خستگی چهار نقطه‏ای بهترین تطابق را با شرایط میدانی دارد. در این مطالعه تاثیر افزودنی زایکوترم بر عملکرد خستگی مخلوط‏های آسفالتی نیمه گرم مورد ارزیابی قرار گرفت. ارزیابی عمر خستگی به روش انرژی تلف شده و ارتباط پارامترهای انرژی و روش سنتی (کاهش 50 درصدی مدول سفتی) از دیگر اهداف این پژوهش است. در این مطالعه از دو نوع مصالح سنگی آهکی و سیلیسی، قیر خالص 70-60 و افزودنی زایکوترم به مقدار 1/0 درصد نسبت وزنی قیر استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که افزودن 1/0 درصد زایکوترم، باعث بهبود عمر خستگی مخلوط‏های آسفالتی نیمه گرم شد. مخلوط های حاوی سنگدانه آهکی نسبت به مصالح سیلیسی عملکرد بهتری در برابر خستگی داشت. همچنین ارتباط بسیار خوبی میان پارامترهای انرژی و عمر خستگی بدست آمد. آزمون ANOVA فریدمن نشان داد که تفاوت معناداری بین پارامترهای تشخیص عمر خستگی (Nf50، NS*N، NER) و PV مخلوط های مختلف وجود دارد.

    کلیدواژگان: مخلوط آسفالتی نیمه گرم، خستگی، انرژی تلف شده، زایکوترم
  • یعقوب ابراهیمی، علیرضا مرتضایی*، علی همتی، محمود نیکخواه شهمیرزادی صفحات 101-112
    از آنجاییکه پل ها از اهمیت بسزایی در طراحی محورهای عبور و مرور شهری برخوردار بوده و کمک شایانی به روند ترافیک خودرویی می کند، این المان سازه ای، به سبب عبور و مرور وسایل نقلیه دارای بارگذاری متحرک بوده و خطوط تاثیر در حالت های مختلف در طراحی حالت بهینه استاتیکی نقش تعیین کننده ای دارد. پل ها به سبب تغییرات جوی و ماهیت فیزیکی مصالح ساخت پل، انبساط و انقباض حاصل از تغییرات دما و همینطور بارهای متحرک بر روی خود از درزهای انقطاعی بهره می برند.. اثر ضربه پل ها در حین زلزله و تاثیرات مخرب آن، محققین را بر آن داشت تا در این زمینه به تحقیق و بررسی بپردازند. از آنجایی که دهانه پل ها به صورت منفرد و عموما یک تیر گیردار طراحی و اجرا می گردند، در هنگام بارهای لرزه ای، هر کدام از دهانه و عرشه پل ها رفتار متفاوتی از خود بروز داده و تغییرمکان های جانبی آن ها بر اساس جنس سازه، همچنین مود ارتعاشی هر یک از آن ها بوجود می آید. این تفاوت رفتاری سبب می شود که پل ها با یکدیگر برخورد کرده و آسیب هایی به عرشه و بدنه آن ها وارد آید. بنابراین، نیاز جدی به ایجاد یک فاصله ایمن بین دو عرشه همسان یا غیرهمسان محسوس بوده تا در حین تحرکات لرزه ای، اثر ضربه بین دو عرشه محدود شده و تا حد امکان تنزل یابد. به این منظور، هر پل به صورت یک سازه یک درجه آزادی مدل شده و جرم پل و سختی آن، بصورت یک سیستم دینامیکی در نظر گرفته می شود. با استفاده از زمان تناوب دو پل کنار هم و زلزله مورد تقاضا، فاصله ایمن به جهت جلوگیری از برخورد دو دهانه پل پیشنهاد می گردد.
    کلیدواژگان: ضربه پل های مجاور، فاصله ایمن، زمان تناوب، زلزله
|
  • Amirhossein Ameri, Hamid Bigdeli Rad, Hamid Shaker, Mahmoud Ameri * Pages 1-16
    Today, the use of intelligent transportation systems with the aim of smooth traffic and location of passengers and goods, as well as increasing safety and protecting the environment has been widely considered. Variable message signs, abbreviated VMS, are traffic control devices. They are used to inform drivers on time. In this study, locating was performed in two different ways. First, the cell transfer model was performed for Azadi Street in Tehran. Then, this was done on the desired area through an optimization model. According to the analysis and comparison of the two models, it was concluded that the optimal mathematical model determines a greater distance to determine the location of the variable message signs. It also further reduces the amount of input to the blocked area and the total travel time, indicating that this model is more suitable than the cellular transmission model. However, the difference between the two models was very small. The optimal location of the variable message signs was 515 m for the cellular transmission model and 725 m for the optimal mathematical model.
    Keywords: Variable Message Signs, Optimization, Travel Time, Cell Transfer, Intelligent Transportation System
  • Sara Sarfaraz, MohammadMehdi Khabiri *, Hamid Mehrnahad Pages 17-36

    In two decades, the roads of the roads in the desert areas of the desert have also been changed. Fiber-reinforced soil behavior modification studies have been performed by compaction, uniaxial compressive strength, and California load-bearing ratios. In this research, studies were performed on soil stabilization of constructing roads in sandy loam soils using cellulose nanofibers. The aim of this study was to stabilize the cracked pavement bed and strengthen it by adding nanocellulose to the soil. Physical and mechanical tests were performed to find the type of soil in the area and the effectiveness of nanocellulose. Samples in these experiments were combined with 0.5, 1 and 1.5% nanocellulose, The results obtained from the experiments showed that the addition of nanocellulose increased the liquid and plastisite between 21 to 27% and 60 to 65% and decreased the plastisite index between 25 to 40%, respectively. Optimal moisture and dry specific gravity increase and decrease, respectively. The uniaxial strength of the samples increased between 30 and 85% and the maximum CBR number up to 12 times., and the soil strength class in all samples was changed to "very good" subgrade for use in pavement. The rupture zone energy results also show that the increase in nanocellulose has a positive effect on the modified specimens and delays the occurrence of rupture cracks due to loading and volumetric changes. The response Surface statistical method was also used to predict objective variables.

    Keywords: Quicksand, Stabilization, cracked subgrade, nanocellulose, Response surface methodology
  • Abdolkhalegh Arvin, Hamid Behbahani *, Saeed Monajem Pages 37-52

    Landslide is one of the natural disasters that occur every year with the changes that humans make in natural areas. Landslide assessment event requires accurate and reliable location information. Today, despite the progress of science, landslides can be evaluated with various techniques such as remote sensing. Therefore, this study was conducted with the aim of modeling the occurrence of landslides in the southwestern region of the country using remote sensing science and AHP method. For this purpose, ground points were first prepared to control and Remote sensing information using GPS. Then, different filters were performed on the Landsat sensor images. In addition, different parameters of slope, geological formation, distance from the river, etc. were investigated. The results showed that the Kernel Size 9 * 9 filter is one of the most suitable methods for highlighting structural features and geomorphology. Then, the weight of each parameter was determined using pairwise comparison and AHP method. Results of pairwise comparison of distance from fault with weight of 0.05 maximum weight, distance from river 0.07, communication network 0.09, rainfall 0.12, land use 0.15, vegetation 0.2, geological formation 3 / 0 and a slope of 0.59 was obtained. The weighting results showed that by merging the different layers, the high and very dangerous risk classes included 32.87 and 6.68 km of the length of the railway lines, respectively, with a total of 39.55 km or 92.8% of the total 39.55 km of the total length of Andimeshk-Doroud railway line.

    Keywords: Railway, Landslide, multivariate spatial decision making, modeling
  • GholamAli Shafabakhsh *, Hossein Bahrami, Mahdi Akbari Pages 53-68

    It is very important to focus on treatments aimed at strengthening and improving the asphalt layer to increase the life of the pavement. Among the methods to increase the life of asphalt concrete pavement against structural failures that have been discussed in this study include the asphalt mixture modification approach (using Nano-silica) as well as asphalt reinforcement approach (using geogrid). In this study, based on the results of previous studies, the increase in fatigue life of these two approaches and their comparison with the fatigue life of control samples has been investigated. To determine the fatigue life of asphalt mixtures, the fatigue test of 4 points bending (4PB) beams under constant strain conditions (at 3 levels of 500, 700 and 900 micro-strains) has been used. The results show that by addition (in wet method) of Nano-silica to pure bitumen, the fatigue life of asphalt mixture is increased for both samples of Nano-silica modified and geogrid reinforced asphalt mixtures. For example, at a strain level of 500 micro-strain, the addition of 5% Nano-silica increases the fatigue life by about 193.9% (equivalent to 2.94 times) and the installation of a geogrid layer increases the fatigue life by about 212.4% (equivalent to 3.12 times). Also, asphalt mixtures reinforced with geogrid at the strain levels of 500, 700 and 900, respectively, increased the fatigue life of the mixture by about 6.5% (equivalent to 1.06 times), 61% (equivalent to 1.61 times) and 1.8% (equivalent to 1.02 times) compared to the samples modified with Nano-silica.

    Keywords: geogrid, Nano-silica, Fatigue behavior, Hot Mix Asphalt
  • Seyed Vahid Javadi, Ali Sahaf * Pages 69-80

    Since the most important factors affecting tire pavement noise are vehicle speed and road pavement and the quality of pavement is also dependent on changes in its distresses over time, thus we have investigated about affecting distresses of pavement(in the form of single distress and combination distress) and vehicle speed on tire pavement noise , acoustic data has been collected based on the statistical pass-by method at 28 points of asphalt pavements and at 50 , 60 and 70 km / h for three types of distresses, alligator cracking, raveling and polished aggregate, and a without distress mode as the basic mode for comparing distresses with it. finally, after collecting field data and reviewing and analyzing them with SPSS and MINITAB software, thus has been observed that affecting speed parameter and severity parameter on tire pavement noise in pavements with alligator cracking distress more than pavement with raveling distress. The impact of the combination of distresses on the sound pressure level has been investigated, as a result, has been observed that polished aggregate distresses have no significant effect on TPN in combination with distresses.

    Keywords: tire pavement noise, distress type, distress severity of pavement, speed parameter
  • Atena Ferdosi Shahandashti, Mahmoudreza Keymanesh *, Fereydoun Moghadasnejad, Amir Izadi Pages 81-99

    Fatigue resistance is one of the key specifications of asphalt materials that is of paramount importance in pavement design. Over time, because of the passage of traffic loads as well as exposure to different environmental conditions, pavement is damaged. Fatigue cracks in asphalt layers are accepted as a criterion in design methods. A variety of tests is employed in laboratory modeling, among which the four-point fatigue test is the best-adapted one to field conditions. In the present study, the effect of zycotherm additive on fatigue function of half-warm mix asphalt was tested. Other objectives of this study include assessment of fatigue life by wasted energy method and the association between energy parameters and traditional method (50% decline in stiffness modulus). In the current study, two types of calcareous and silica stone materials and 60-70 pure bitumen besides zycotherm additive of 0.1% of the bitumen weight have been utilized. The results revealed the improved fatigue life of half-warm mix asphalt due to the addition of 0.1% zycotherm. Mixtures containing calcareous aggregates performed better against fatigue compared to silica aggregates. Moreover, there was a very good relation between energy parameters and fatigue life. The ANOVA test result show that there was significant difference between fatigue life (Nf50، NS*N، NER) and PV parameters.

    Keywords: Half-warm Asphalt Mix, Fatigue, Wasted Energy, Zycotherm
  • Yaghub Ebrahimi, Alireza Mortezaei *, Ali Hemmati, Mahmoud Nikkhah Shahmirzadi Pages 101-112
    Undoubtedly, bridges have substantially effect in metropolitan areas and are usually built to connect between two roads in order to decrease traffic. Pounding, is one of the important parameters to design different bridges Pounding, is one of the important parameters to design different bridges as this structures should be controlled during seismic excitation to provide safety conditions in order to organize and support unpredictable situations. During very strong earthquake, bridges may experience large horizontal relative displacement, which may lead to pounding if sufficient gap size is not considered between adjacent slabs of bridge. Insufficient separation distance is naturally caused to collide between two slabs and, subsequently, stiffness of bridge is decreased and finally, collapse is occurred. In order to determine critical distance between two slabs, a mathematical program is used based on neural network to coordinate the result of analyses in order to calculate sufficient separation distance for avoiding collisions during earthquake.
    Keywords: Pounding, Earthquake motion, Separation distance