دانشگاه تربیت مدرسمهندسی عمران مدرس2476-676326520260923Performance of reinforced concrete walls with dampers under the influence of earthquakes in the near and far regionsارزیابی عملکردی دیوارهای بتن مسلح متصل با میراگر تحت اثر زلزله حوزه دور و نزدیک2872810.48311/mcej.2025.99078.0FAحمیدبیرقیدانشگاه ازادJournal Article20240610In this article, the behavior of high-rise coupled reinforced concrete walls subjected to earthquakes in the near and far domain has been investigated. In this system, there is no ordinary reinforced concrete coupler beam and the coupler action is done with buckling restained type braces with and without viscous dampers, which in addition to the consumption of seismic energy, cause a pair of axial forces in the foundations of the wall. The structures are designed according to the regulations and then the nonlinear model of the reinforced concrete wall is prepared using fiber elements. Seismic responses of structures such as drift between floors, ductility of curvature of wall foundations, coupling ratio, displacement and shear requirement of the responses under the two types of records mentioned are investigated and compared. On average, the results show that the inter-floor drift ratio for systems without dampers is about 22% higher than for systems with dampers. In this article, the behavior of high-rise coupled reinforced concrete walls subjected to earthquakes in the near and far domain has been investigated. In this system, there is no ordinary reinforced concrete coupler beam and the coupler action is done with buckling type braces with and without viscous dampers, which in addition to the consumption of seismic energy, cause a pair of axial forces in the foundations of the wall. The behavior of high-rise coupled reinforced concrete walls subjected to earthquakes in the near and far domain has been investigated. In this system, there is no ordinary reinforced concrete coupler beam and the coupler action is done with buckling type braces with and without viscous dampers, which in addition to the consumption of seismic energy, cause a pair of axial forces in the foundations of the wall. The structures are designed according to the regulations and then the nonlinear model of the reinforced concrete wall is prepared using fiber elements. Seismic responses of structures such as drift between floors, ductility of curvature of wall foundations, coupling ratio, displacement and shear requirement of the responses under the two types of records mentioned are investigated and compared. on average, the results show that the inter-floor drift ratio for systems without dampers is about 22% higher than for systems with dampers. In this article, the behavior of high-rise coupled reinforced concrete walls subjected to earthquakes in the near and far domain has been investigated. In this system, there is no ordinary reinforced concrete coupler beam and the coupler action is done with buckling type braces with and without viscous dampers, which in addition to the consumption of seismic energy, cause a pair of axial forces in the foundations of the wall. The structures are designed according to the regulations and then the nonlinear model of the reinforced concrete wall is prepared using fiber elements. Seismic responses of structures such as drift between floors, ductility of curvature of wall foundations, coupling ratio, displacement and shear requirement of the responses under the two types of records mentioned are investigated and compared.On average, the results show that the inter-floor drift ratio for systems without dampers is about 22% higher than for systems with dampers.در این مقاله رفتار دیوارهای بتن مسلح کوپله شده بلند مرتبه در معرض زلزله های حوزه نزدیک و دور بررسی شده است. در این سیستم تیر کوپله بتن مسلح معمولی وجود ندارد و عمل کوپله با مهاربندهای از نوع کمانش تاب با و بدون میراگرهای ویسکوز صورت میگیرد که علاوه بر استهلاک انرژی لرزه ای موجب ایجاد جفت نیروهای محوری در پایههای دیوار میشوند. سازه ها طبق رویه های آیین نامه طراحی شده و سپس مدل غیرخطی دیوار بتن مسلح با استفاده از المان های فیبری تهیه می شود. پاسخهای لرزهای سازهها نظیر دریفت بین طبقاتی، شکلپذیری انحنای پایههای دیوار، نسبت کوپله، جابجایی و نیاز برش پاسخ ها در معرض دو نوع رکورد ذکر شده بررسی و مقایسه میشوند. به طور متوسط، نتایج نشان میدهد که نسبت دریفت بین طبقهای برای سیستمهای بدون میراگر حدود 22درصد بیشتر از سیستمهای دارای میراگر است. طور متوسط، نتایج نشان میدهد که نسبت دریفت بین طبقهای برای سیستمهای بدون میراگر حدود 22درصد بیشتر از سیستمهای دارای میراگر است.دانشگاه تربیت مدرسمهندسی عمران مدرس2476-676326520260923Evaluation of the Performance of the Inverse Vibration Algorithm in Damage Detection of a 2D Shear Model in a Damped Offshore Platformارزیابی عملکرد الگوریتم ارتعاش معکوس در تشخیص خرابی در مدل دو بعدی برشی در سکوی دریایی میرا2872910.48311/mcej.2025.99127.0FAروح اللهنجفیدانشگاه تبریزمحمدعلیلطف الهی یقیندانشگاه تبریز0000-0003-2628-4083علیرضامجتهدیدانشگاه تبریزJournal Article20241227Fixed-jacket offshore platforms are among the most complex civil engineering structures, subjected to various damaging loads throughout their operational lifespan. The failure of such structures can lead to catastrophic consequences, including significant loss of human life and severe environmental and economic damages. Given the critical importance of uninterrupted oil extraction on these platforms, continuous structural health monitoring (SHM) has become a fundamental necessity. Effective SHM requires a thorough understanding of the platform's vibrational response, which is inherently dependent on its intrinsic and dynamic properties, including stiffness, mass, damping matrices, and natural frequencies. Without access to these fundamental parameters, an accurate assessment of the dynamic behavior of the platform remains unattainable. One of the key challenges in offshore structural health monitoring is the precise identification and estimation of these dynamic parameters under real-world environmental and operational loads. Damage detection techniques rely heavily on changes in these parameters to diagnose structural deficiencies at an early stage. The inverse vibration method has emerged as a promising approach for damage detection by evaluating variations in dynamic properties and structural matrices. This method leverages modal data obtained from structural responses to irregular and environmental wave loads to identify and localize potential damage. Given that offshore platforms are subjected to complex and highly variable loading conditions, robust numerical and computational approaches are required to extract meaningful insights from vibrational data. In this study, the proportional Rayleigh damping model was employed as a method for estimating the stiffness matrices before and after structural damage. Rayleigh damping is a widely used technique in structural dynamics that considers mass and stiffness proportional damping. By implementing inverse vibration methods, this study systematically analyzed structural behavior under dynamic loading conditions. The effectiveness of this approach was evaluated through numerical simulations on simplified and constrained 2D shear models. These models served as an idealized representation of offshore platforms, enabling controlled assessment of the proposed methodology. The results of this study revealed a significant correlation between the damping ratio and the accuracy of damage detection calculations. Specifically, increasing the damping ratio within the software model led to a noticeable reduction in the precision of the damage identification process. This finding underscores the importance of carefully selecting damping parameters when implementing inverse vibration methods for real-world applications. Furthermore, the study highlights the need for refined computational techniques that can mitigate the adverse effects of high damping on damage detection accuracy. Overall, this research contributes to the advancement of offshore structural health monitoring by demonstrating the feasibility of inverse vibration methods in detecting damage through changes in dynamic properties. The study also provides valuable insights into the limitations posed by high damping ratios in numerical models and underscores the importance of refining SHM techniques for enhanced reliability. The findings presented in this work can serve as a foundation for future investigations into advanced numerical modeling approaches and experimental validations aimed at improving damage detection capabilities in offshore structures. By integrating high-fidelity simulations with field data, future research can further enhance the applicability of these methodologies in real-world offshore engineering scenarios, ultimately improving the safety and resilience of offshore platforms.<br>سازه های عمرانی پیچیده مانند سکوهای پایهثابت شابلونی در طول عمر بهره برداری خود در معرض انواع بارهای آسیبزا قرار دارند. خرابیهای فاجعه بار در اینگونه سازهها ممکن است باعث از دست رفتن جان انسانهای زیادی شود. همچنین به دلیل اهمیت استخراج بدون وقفه نفت در این سکوها، لزوم پایش وضعیت سلامت آنها در هر لحظه افزایش پیدا میکند. پاسخ ارتعاشی یک سکو به مشخصات ذاتی و دینامیکی سازه مانند ماتریسهای سختی، جرم، میرایی و فرکانس طبیعی و ... وابسته است و بدون دسترسی به این دادهها نمیتوان رفتارهای دینامیکی سکو را به درستی ارزیابی کرد. در نتیجه شناسایی و تخمین این پارامترها تحت اثر بارهای دینامیکی برای توسعه روشهای تشخیص آسیب ضروری میباشد. روش ارتعاش معکوس با مبتنی بودن بر سنجش تغییرات مشخصات دینامیکی و ماتریس های سازه، کاربرد قابل قبولی در مشخص نمودن محدوده خرابی دارد. تحلیل این نوع سازههای فراساحل تحت بارگذاری امواج محیطی و نامنظم منطقه، اطلاعات مودی مورد نیاز به منظور حل معادلات این الگوریتم را تعیین میکند. در این پژوهش با استفاده از مدل میرایی تناسبی رایلی که شامل ترکیب همزمان دو بخش تناسب جرم و سختی میباشد و با به کار بردن روش های حل معکوس ارتعاشی به شناسایی ماتریسهای سختی قبل و بعد از وقوع آسیب در سازه پرداخته شده است. محاسبات این الگوریتم در مدلهای دوبعدی برشی ساده و محدود شده انجام شد. به طورکلی در این روش با افزایش درصد میرایی در مدل نرمافزاری دقت محاسبات تشخیص خرابی کاهش یافت. <br>دانشگاه تربیت مدرسمهندسی عمران مدرس2476-676326520260923Investigation of Finite Element Model Updating Process Using POD Mode Shapes and Modal Flexibility Criterionبررسی فرایند بهروزرسانی مدل اجزای محدود با استفاده از شکل مودهای POD و معیار انعطافپذیری2873010.48311/mcej.2025.99149.0FAسلمانرحیمیاندانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی تهرانموسیمحمودی صاحبیدانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی تهرانمجتبیکریمایی طبرستانیدانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی تهران0000-0001-9673-1315علینبی زادهدانشگاه شهید رجاییJournal Article20250403Finite element model updating (FEMU) plays a crucial role in structural health monitoring by improving the accuracy of numerical models in representing real structures. Traditional model updating methods typically rely on experimental modal analysis (EMA), where natural frequencies and ordinary mode shapes are extracted and compared with numerical predictions. However, recent advancements in modal identification techniques have introduced alternative approaches, such as the Proper Orthogonal Decomposition (POD), which has shown promise in reducing data dimensionality and extracting dominant modal characteristics. Despite its advantages, the effectiveness of POD mode shapes in finite element model updating has not been extensively evaluated, particularly in terms of their impact on convergence speed, accuracy, and robustness against noise.<br>This study investigates the efficiency of POD mode shapes in FEMU compared to conventional mode shapes by considering three different damage scenarios in a steel bridge with a concrete deck. The bridge model was developed in SAP2000, where both undamaged and damaged states were simulated. Damage scenarios included (1) a 20% reduction in the height of a main girder, (2) a 20% reduction in the flange and web thickness of the same girder, and (3) a 20% reduction in the elastic modulus of the main girders. The dynamic response of the bridge was obtained through numerical simulations, and both ordinary mode shapes (OMS) and POD mode shapes were extracted. The optimization process was conducted using the Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm, with two different objective functions: the flexibility-based objective function and the Modal Assurance Criterion (MAC)-based objective function.<br>The results demonstrated that the use of POD mode shapes significantly improved the convergence rate of the optimization process. Specifically, in all three damage scenarios, the number of iterations required for convergence was considerably lower when using POD mode shapes compared to conventional mode shapes. Additionally, the accuracy of the estimated parameters was enhanced, particularly when using flexibility as the objective function. It was also observed that the first two POD modes provided results comparable to the first five ordinary modes, indicating that fewer mode shapes were required for achieving the same level of accuracy.<br>Furthermore, the influence of measurement noise was examined to assess the robustness of POD mode shapes in FEMU. Different levels of Gaussian white noise (1%, 5%, and 10%) were introduced to the acceleration responses before extracting the POD mode shapes. The analysis revealed that the first two natural frequencies remained stable under low noise levels (1% and 5%) , whereas higher mode frequencies exhibited increased variations as noise intensity increased. However, even under 10% noise, the first two modes retained their reliability, demonstrating the resilience of POD mode shapes against noise effects. The impact of noise on the optimization process was also evaluated, and while higher noise levels led to an increased number of iterations for convergence, the final updated parameters remained close to the actual values.<br>Overall, this study highlights the advantages of employing POD mode shapes in FEMU, particularly in reducing computational costs and improving model accuracy. The results suggest that incorporating POD-based modal information into FEMU frameworks can enhance the reliability and efficiency of structural model updating. Moreover, the flexibility-based objective function, when combined with POD mode shapes, proved to be a more effective criterion for damage detection compared to the MAC-based objective function. These findings contribute to the growing body of research advocating for the adoption of advanced modal identification techniques in structural health monitoring and numerical model updating.<br>در این پژوهش، فرایند بهروزرسانی مدل اجزای محدود یک پل فولادی با عرشه بتنی با استفاده از شکل مودهای معمولی و شکل مودهای حاصل از تجزیه متعامد مناسب (POD) مورد بررسی قرار گرفته است. هدف اصلی، مقایسه دقت و کارایی این دو روش در سه سناریوی مختلف آسیب، شامل کاهش ارتفاع تیر اصلی، کاهش ضخامت بال و جان تیر، و کاهش مدول الاستیسیته، است. برای این منظور، دو مدل عددی از پل، یکی در حالت سالم و دیگری در شرایط آسیبدیده، در نرمافزار SAP2000 ایجاد شده و دادههای دینامیکی هر دو مدل استخراج شدهاند. سپس، الگوریتم ازدحام ذرات (PSO) برای بهینهسازی پارامترهای مدل آسیبدیده بر اساس تطابق با مدل مرجع به کار گرفته شده است. در این فرایند، دو تابع هدف مبتنی بر معیار انعطافپذیری و معیار اطمینان مودال (MAC) مورد ارزیابی قرار گرفتهاند. علاوه بر این، تأثیر تعداد مودها در فرایند بهروزرسانی و اثر نویز بر استخراج فرکانسهای طبیعی نیز بررسی شده است. نتایج نشان داد که استفاده از شکل مودهای POD باعث بهبود همگرایی الگوریتم بهینهسازی و کاهش خطای محاسباتی میشود. همچنین، دو مود اول در روش POD عملکردی معادل پنج مود اول در روش معمولی ارائه میدهند. معیار انعطافپذیری، بهویژه در ترکیب با شکل مودهای POD، دقت بالاتری در بهروزرسانی مدل نشان داد. علاوه بر این، تحلیل اثر نویز نشان داد که افزایش نویز تأثیر بیشتری بر مودهای بالاتر دارد، درحالیکه دو مود اول پایداری بیشتری دارند. هرچند افزایش نویز منجر به افزایش گامهای همگرایی میشود، اما مقدار بهینه پارامترهای مدل همچنان به مقدار واقعی نزدیک خواهد شد.<br>دانشگاه تربیت مدرسمهندسی عمران مدرس2476-676326520260923Haze Storms in Iran: Analyzing Challenges and Providing Management Solutionsریزگردها در ایران: تحلیل چالشها و ارائه راهکارهای مدیریتی2873110.48311/mcej.2025.99187.0FAعلیرضااصلمنددکتری تخصصی، گروه سنجش از دور، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه شربروک، شربروک، کبک، کانادافائزهبرهانیاستادیار، گروه مهندسی محیط زیست، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایرانJournal Article20250806With the expansion of the urban population and uncontrolled growth of industries in urban areas, large cities face environmental problems especially air pollution. In Iran, with the growing industrialization process, this problem has become more severe recently. Ravages of war in the Middle East and subsequent widespread bombing in Iraq territory, failure to address watershed management in Middle-Eastern and reducing precipitation has caused the haze problem in Middle East countries including Iran. It is necessary that environmental organizations as the responsible authority of this subject, start developing coherent and realistic strategies and implementing relevant regulatory frameworks. In this paper, we first examine the causes and magnitude of dust storms and its significant impact on the regional and local environment conditions have been discussed. Then approaches and tools for air quality management, including monitoring and sampling haze storms, satellite images (MODIS and EUMETSAT) and numerical models (HYSPLIT, SKIRON and AEMET) will be discussed. <br>با گسترش جمعیت شهری و رشد بیرویه صنایع در محدودههای شهری، شهرهای بزرگ با مشکل آلودگی محیطزیست و به خصوص آلودگی هوا مواجهاند. در ایران نیز با توجه به روند رو به رشد صنعتی شدن کشور، این مشکل در سالهای اخیر نمود بیشتری پیدا کردهاست. مشکلی که با توجه به جنگهای خاورمیانه و بمبارانهای وسیع و نابسامانیهای متعاقب آن در عراق، عدم رسیدگی به آبخیزداری و اصول پیشگیری در کشورهای عربی منطقه و همچنین تشدید پدیده گرمایش جهانی و کاهش بارندگیها بروز نموده، انتشار ریزگردها در کشورهای منطقه خاورمیانه و از جمله ایران میباشد. با توجه به مشکل جدید ریزگردها، ضرورت دارد که سازمانهای محیط زیستی بهعنوان متولیان این امر، آغازگر حرکت های منسجم در تدوین راهکارهای مدیریتی سیستماتیک و واقعگرایانه و نهادینه کردن آن از طریق مراجع قانونی باشند. در این مقاله، ابتدا به بررسی علل بروز و انتشار طوفانهای گرد و غباری و اهمیت اثرات آن بر وضعیت منطقهای و محیطزیستی پرداخته شده است. سپس رویکردها و ابزارهای مدیریت کیفیت هوا از جمله پایش و نمونه برداری ریزگردها، ابزار تصاویر ماهوارهای (MODIS و EUMETSAT) و مدلسازی عددی (کاربرد مدلهای HYSPLIT وSKIRON) مورد بحث قرار خواهد گرفت و در پایان رویکردهای اساسی کنترل فرسایش بادی و انتشار گرد و غبار همچون استفاده صحیح از زمین، حفظ رطوبت خاک، استقرار پوشش گیاهی و یا مصنوعی و ایجاد موانع در مسیر باد (بادشکن) بیان خواهد شد.<br>دانشگاه تربیت مدرسمهندسی عمران مدرس2476-676326520260923Blocks on the tunnel structure and their effect on flow energy dissipation in a type B rectangular piano key weir (PKW)بلوکهای موجود روی سازهی تونلی و تأثیر آنها بر اتلاف انرژی جریان در سرریز کلیدپیانویی مستطیلی نوع B2873210.48311/mcej.2025.116626.1004FAوادیمحمد وادیگروه مهندسی عمران، واحد اصفهان (خوراسگان)، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایرانعلیخوش فطرتاستادیار مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران.0000-0002-0113-5287موسیحبیبجاسمگروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه کربلا، کربلا، عراقنیلوفرسالمیگروه مهندسی عمران، واحد اصفهان (خوراسگان)، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایرانJournal Article20250927Piano key weirs (PKWs), as an evolved type of non-linear labyrinth weir, are notable for their high discharge efficiency. This research primarily aims to investigate the rate of energy dissipation and strategies to enhance it by using blocks of different geometric shapes installed on a type B rectangular PKW outlet key. The experiments were conducted in a flume 10 m long, 0.8 m wide, and 1 m high. The weir was installed 5.5 m from the channel's inlet. Three different weir heights (0.20, 0.18, and 0.15 m) and three block shapes (rectangular, circular, and trapezoidal) were studied. The findings indicate that the highest energy dissipation is associated with rectangular, trapezoidal, and circular blocks, respectively. Increasing the weir height by factors of 1.11 and 1.33 compared to the minimum height resulted in energy dissipation increases of 6.8% and 18.8%, respectively. Furthermore, as the weir height increases, the discharge coefficient decreases. A comparison of the results showed that the presence of a tunnel structure leads to significantly higher energy dissipation compared to the case without it. Finally, dimensional analysis was used to calculate energy dissipation for weirs with and without blocks, allowing the results to be generalized to prototype conditions and other types of PKWs.سرریزهای کلیدپیانویی، بهعنوان نوعی سرریز کنگرهای تکاملیافته و بهصورت غیرخطی، بهدلیل بازدهی بالای عبور جریان، مورد توجه هستند. در این پژوهش، هدف اصلی بررسی میزان اتلاف انرژی و راهکارهای افزایش آن با استفاده از بلوکهایی با اشکال هندسی متفاوت است که بر روی سازه تونلی نصبشده در کلیدهای خروجی سرریز کلیدپیانویی مستطیلی نوع B قرار میگیرند. این آزمایشها در یک فلوم به طول 10 متر، عرض 8/0 متر و ارتفاع 1 متر انجام شد. سرریز در فاصله 5/5 متری از ابتدای کانال نصب گردید. سه ارتفاع مختلف سرریز (20/0، 18/0 و 15/0 متر) و سه شکل بلوک (مستطیلی، دایرهای و ذوزنقهای) مورد مطالعه قرار گرفت. یافتهها نشان میدهد که بیشترین اتلاف انرژی بهترتیب مربوط به بلوکهای مستطیلی، ذوزنقهای و دایرهای است. با افزایش 11/1 و 33/1 برابری ارتفاع سرریز نسبت به کمترین ارتفاع، اتلاف انرژی به میزان 8/6 و 8/18 درصد افزایش مییابد. همچنین، با افزایش ارتفاع سرریز، ضریب دبی کاهش پیدا میکند. مقایسه نتایج نشان داد که وجود سازه تونلی در مقایسه با حالت بدون آن، منجر به اتلاف انرژی بسیار بیشتری میشود. در پایان، از تحلیل ابعادی برای محاسبه اتلاف انرژی در سرریزهای با و بدون بلوک استفاده شد تا نتایج برای شرایط طبیعی و دیگر انواع سرریزهای کلیدپیانویی قابل تعمیم باشد.دانشگاه تربیت مدرسمهندسی عمران مدرس2476-676326520260923Life Cycle Analysis of the Synthesis and Photocatalytic Application of Non-Metallic Semiconductor Nanosheets for Rhodamine B Removal with an Environmental Sustainability Approachتحلیل چرخه حیات سنتز و کاربرد فتوکاتالیستی نانوصفحات نیمهرسانای غیرفلزی در حذف رنگ رودامینبی با رویکرد پایداری محیطزیستی2873310.48311/mcej.2025.117685.82874FAافسانهشهبازیگروه فناوریهای محیط زیست، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران0000-0002-5230-3332Journal Article20251116The proliferation of persistent organic dye contaminants, such as Rhodamine B (RhB), in aquatic environments necessitates the development and rigorous environmental evaluation of sustainable wastewater treatment technologies. Visible-light-driven photocatalysis using advanced semiconductor materials has emerged as a promising, green, and energy-efficient solution, offering complete degradation of pollutants into harmless minerals, unlike conventional methods that often merely transfer pollution. Graphitic carbon nitride nanosheets (g-C₃N₄), a metal-free, visible-light-active photocatalyst, has garnered considerable attention for its high thermal stability, scalability, and favorable physicochemical properties. However, the energy-intensive nature of synthesizing nanostructured catalysts demands a quantitative environmental assessment—a Life Cycle Assessment (LCA)—to validate the technology’s true sustainability beyond functional performance metrics. Addressing this critical gap, this study conducted a comprehensive LCA, adhering to ISO 14040/14044 standards, to quantify the environmental burdens associated with both the production and the application of g-C₃N₄ in RhB dye degradation. Environmental impacts were assessed using the SimaPro 10.2 software and the globally accepted ReCiPe 2016 method at both the Midpoint (e.g., Global Warming, Water Use) and aggregated Endpoint levels (Human Health, Ecosystems, and Resources). The LCA results revealed a fundamental structural challenge: In the catalyst synthesis phase, electrical energy consumption was identified as the single, dominant environmental hotspot, contributing over 97% across all 22 Midpoint impact categories and approximately 97.5% to 99.8% across the Endpoint damage categories. This high dominance was directly attributed to the severe reliance of the high-temperature calcination process on the region's carbon-intensive, fossil fuel-based electricity grid. Conversely, the contributions from precursor materials (melamine and nitrogen) were consistently negligible, registering below 3%. In the photocatalytic application phase (wastewater treatment), the structure of the hotspot fundamentally shifted: the overall environmental cost was predominantly carried by the embedded environmental cost within the g-C₃N₄ catalyst itself. The catalyst's embodied burden accounted for approximately 78% of the total damage across all three Endpoint categories (Resources, Human Health, and Ecosystems). The operational electricity required for the visible-light reaction became a secondary contributor, accounting for less than 23% of the total burden. This finding conclusively demonstrated that the main environmental impact of the overall treatment process stemmed not from the operation, but from the initial, heavy "environmental investment" required for the high-carbon synthesis of the catalyst. To mitigate this structural challenge, a sensitivity analysis simulating a 95% reduction in electricity consumption during the g-C₃N₄ synthesis phase was performed. The results validated the direct relationship between the catalyst's embodied burden and the carbon intensity of its production: the catalyst’s contribution to final Endpoint damages plummeted by over 92%, dropping to less than 6% across all damage categories. With the structural burden of the catalyst neutralized, the operational electricity consumption for the treatment process became the new dominant hotspot, contributing over 90% of the remaining impacts. In conclusion, this LCA study provides a critical, quantitative assessment revealing that the environmental sustainability of non-metallic semiconductor nanosheet photocatalytic technology is inextricably linked to the decarbonization of the synthesis process through the adoption of low-carbon electricity, and the maximization of the catalyst's operational lifespan and recoverability to distribute the high embodied environmental cost. This strategy is crucial for the technology to fulfill its potential as a truly green and sustainable solution for advanced wastewater treatment.گسترش آلودگیهای آبی ناشی از ترکیبات رنگزای آلی، نیاز به بررسی همهجانبه و مبتنی بر پایداری فناوریهای تصفیه را آشکار ساخته است. در همین راستا، در این پژوهش از ارزیابی چرخه حیات بهعنوان روشی معتبر برای کمّیسازی بارها و پیامدهای محیطزیستی فرآیندهای سنتز و کاربرد نانوصفحات نیمهرسانای غیرفلزی کربن نیترید گرافیتی در حذف رنگ رودامینبی از پساب (با غلظت ۵۰ میلیگرم بر لیتر) استفاده گردید. بدین ترتیب، پایداری محیطزیستی فرآیند تصفیه مورد مطالعه با استفاده از بانک داده Eco-invent در نرمافزار SimaPro و بر پایه روش ReCiPe 2016 در سطوح Midpoint و Endpoint بهصورت کمّی تحلیل شد. نتایج فاز سنتز نشان داد انرژی الکتریکی با سهمی بیش از ۹۷ درصد، کانون غالب پیامدهای محیطزیستی است؛ این امر بدلیل اتکای شدید فرآیند به منابع برق با ردپای کربن بالا در شبکه منطقه میباشد. با اینحال، در فاز کاربرد (تصفیه پساب)، ساختار کانون آسیب تغییر یافته و هزینههای محیطزیستی نهفته در کاتالیست با سهمی حدود ۷۸ درصد، بهعنوان عامل غالب در تمامی شاخصهای آسیب نهایی شناسایی شد. بهمنظور مدیریت بارهای ساختاری مذکور، تحلیل حساسیت با سناریوی کاهش ۹۵ درصدی مصرف برق در فاز سنتز انجام شد. نتایج این سناریو، وابستگی مستقیم شدت آسیبهای مرتبط با کاتالیست به میزان کربن تولید شده در فرآیند سنتز را نشان داد و سهم کاتالیست در آسیبهای نهایی را حدود ۹۲ درصد کاهش داد. بنابراین، میتوان نتیجهگیری کرد که پایداری فناوری فتوکاتالیستی مبتنی بر نانوصفحات نیمهرسانای غیرفلزی و کاهش بارهای محیطزیستی، بهطور معناداری به کربنزدایی فرآیند سنتز و افزایش طول عمر چرخه استفاده از کاتالیست وابسته است.دانشگاه تربیت مدرسمهندسی عمران مدرس2476-676326520260923Investigation on Self-Healing Concrete Using Bacillus Subtilis Bacteriaبررسی بتن خود ترمیم شونده با استفاده از باکتری باسیلیوس سوبتیلیس2873410.48311/mcej.2025.118286.82882FAدکتر کمیلمومنیدانشگاه فنی حرفه ای، تهران، ایران.0009-0003-9238-8873طاهرهثمری ماسولهجهاد دانشگاهی گیلاندکتر سجادغلامرضایی سرولاتدانشگاه ملی مهارت تهرانJournal Article20251213Abstract<br>Spontaneous healing involves the formation of self-healing compounds through the continuous hydration of unhydrated cementitious materials, which have limited ability to heal cracks. On the other hand, autohealing uses external agents such as superabsorbent polymers, biological agents, high pozzolanic materials, and chemical agents to seal cracks.In this study, the use of Bacillus subtilis bacteria was investigated to improve compressive strength and crack repair. Some researchers added Bacillus subtilis bacteria directly to concrete. The results of these studies showed that adding Bacillus subtilis bacteria directly significantly improves the compressive strength of bacterial concrete compared to control concrete. Bacillus subtilis bacteria also produce calcium deposits and fill cracks in concrete. However, some researchers investigated the indirect (encapsulated) addition of Bacillus subtilis bacteria with different carriers in concrete. The results showed that using a phenyl vinyl alcohol (PVA) carrier containing Bacillus subtilis bacteria in concrete increased the compressive strength of the samples compared to other samples containing bacterial carriers. Also, the concrete mixture containing Bacillus subtilis bacteria with 30% fly ash carrier showed higher healing compared to other mixtures. Overall, the results of this study showed that the use of bacteria with Bacillus subtilis plays a significant role in improving the compressive strength and self-healing capacity of concrete, which can significantly improve the durability of concrete structures.The results obtained on concrete samples containing Bacillus subtilis bacteria compared to control concrete, bacterial concrete had a maximum compressive strength of 18.20 MPa (3.59% increase), 54.29 MPa (15.61% increase), and 88.32 MPa (19.55% increase) after 14, 7, and 28 days, respectively. After 28 days of curing, the self-healing index showed that bacterial concrete had a higher normalized self-healing index of 1.12 compared to control concrete. The results of the research on bacterial concrete containing Bacillus subtilis bacteria showed higher compressive strength compared to normal concrete in all grades of concrete. Also, the compressive strength of concrete containing Bacillus subtilis bacteria with a bacterial concentration of 5^10 cells per ml with concrete grade M30 on day 28 was slightly higher than other samples. In this study, sediment was observed on the surface of concrete samples Cracked bacteria and filling of smooth cracks showed the effectiveness of crack repair.The compressive strength results obtained on concrete samples containing Bacillus subtilis bacteria with carriers of phenyl vinyl alcohol fibers, sisal fibers and expanded perlite and concrete samples containing phenyl vinyl alcohol fibers, sisal fibers that do not contain Bacillus bacteria and normal concrete. The self-healing concrete of Bacillus subtilis with polyvinyl alcohol (PVA) fibers added is stronger than the two carriers with bacteria and without bacteria and normal concrete. The reason is that polyvinyl alcohol (PVA) fibers have a binding role in concrete compared to the expanded perlite material.The repair effect in concrete with Bacillus subtilis bacterial solution added at a concentration of 2.5 oz with carrier is higher compared to the other two groups of self-healing concrete.For both normal concrete and self-healing concrete containing Bacillus subtilis bacteria, 100% natural aggregate provides the maximum strength Slow and in case of strength recovery after repair, concrete mix containing 30% fly ash aggregate showed good results. In this test, mix B2 with 30% fly ash aggregate showed high repair performance compared to other mixes. Review Historyدر این مطالعه به بررسی استفاده از باکتری با سیلیوس سوبتیلیس برای بهبود مقاومت فشاری و ترمیم ترکها پرداخته شد . برخی از محققان استفاده از باکتری باسیلیوس سوبتیلیس را به روش مستقیم به بتن اضافه کردند . نتایج این مطالعات نشان داد که افزودن باکتری باسیلیوس سوبتیلیس به روش مستقیم مقاومت فشاری بتن باکتریایی را در مقایسه با بتن کنترلی به طور قابل توجهی بهبود میبخشد. همچنین باکتری باسیلیوس سوبیتلیس باعث تولید رسوب کلسیم شده و ترکهای بتن را پر میکند. اما برخی از محققان به بررسی افزودن باکتری باسیلیوس سوبتیلیس به روش غیر مستقیم (کپسوله ) با حاملهای مختلف در بتن پرداختند. نتایج نشان داد که استفاده از حامل پنیل ونیل الکل PVA)) حاوی باکتری باسیلیوس سوبتیلیس در بتن در مقایسه با دیگر نمونههای حاوی حاملهای باکتریایی باعث افزایش مقاومت فشاری نمونهها میشود. همچنین مخلوط بتن حاوی باکتری باسیلیوس سوبتیلیس با حامل 30 % خاکستر بادی در مقایسه با سایر مخلوطها ترمیم بالاتری مشاهده شد. در مجموع نتایج این مطالعه نشان داد استفاده از باکتری با سیلیوس سوبتیلیس نقش چشمگیری در بهبود مقاومت فشاری و ظرفیت خودترمیمی بتن دارد که میتواند دوام سازههای بتنی را به میزان قابل توجهی ارتقاء بخشد.