https://mcej.modares.ac.ir/ مهندسی عمران مدرس fa daily 1 Sun, 13 Jul 2025 00:00:00 +0330 Sun, 13 Jul 2025 00:00:00 +0330 https://mcej.modares.ac.ir/article_12729.html در این پژوهش به بررسی رفتار و عملکرد سیستم جانبی دیوار برشی فولادی با در نظر گرفتن الگوی اتصال جزئی پرداخته شده است. به این منظور قاب‌های بتنی 3 و 4 طبقه دارای سیستم دیوار برشی فولادی با بکارگیری نرم افزار المان محدود آباکوس مدلسازی شدند. ابتدا اتصال صفحات برشی فولادی بصورت سرتاسری به تیرهای طبقات در نظر گرفته شد و سپس به بررسی تاثیر الگوی اتصال به صورت جزئی روی عملکرد لرزه‌ای سیستم دیوار برشی فولادی پرداخته شد. قاب‌های مدلسازی شده تحت تحلیل دینامیکی، تحلیل خطی و غیرخطی کمانشی و تحلیل سیکلی قرار گرفتند. براساس نتایج به دست آمده خاصیت استهلاک انرژی در قاب دارای سیستم دیوار برشی فولادی با اتصال جزئی افزایش قابل ملاحظه‌ای داشته است. تغییر الگوی اتصال جزئی، منجر به تغییر در ماکزیمم جابجایی نسبی درون صفحه گردید. همچنین، سطح توزیع تنش‌ها نشان می‌دهد که در اتصال جزئی تمرکز تنش عمدتا در محل اتصالات صفحه برشی فولادی رخ داده است. علاوه بر این، طبق نتایج تحلیل سیکلی، در نظر گرفتن اتصال جزئی دیوار برشی فولادی منجر به کاهش متوسط انرژی جذب شده در سازه و افزایش شکل‌پذیری آن شده است. همچنین، تغییر الگوی اتصال روی مقدار متوسط انرژی جذب شده در سیکل‌های مختلف بارگذاری تاثیرگذار بوده است. https://mcej.modares.ac.ir/article_28010.html در این پژوهش، تأثیر تعداد و آرایش بازشوها در صفحات گچی بر عملکرد لرزه‌ای سازه‌ای قاب‌های فولادی سردنوردشده مورد بررسی قرار گرفته است. دو نمونه منحصربه‌فرد قاب فولادی با ابعاد "2400 × 2400" میلی‌متر با پوشش گچی در یک طرف، با هندسه مختلف بازشو در شرایط آزمایشگاهی تحت بارگذاری چرخه‌ای قرار گرفتند. به صورتی که در جهت حصول اطمینان از نتایج حاصل‌شده از هر مدل قاب 3 نمونه منحصر به فرد مورد آزمایش قرار گرفت. آزمایش‌ها در آزمایشگاه سازه و زلزله دانشگاه آزاد اسلامی واحد تفت با استفاده از جک هیدرولیکی انجام شد. نتایج نشان داد که افزایش تعداد بازشوها با ابعاد کوچک‌تر، در مقایسه با یک بازشوی بزرگ مرکزی، موجب بهبود نسبی عملکرد سازه‌ای در برابر بارگذاری چرخه‌ای شده است. همچنین آرایش قرینه بازشوها موجب توزیع یکنواخت‌تری از تغییر شکل‌ها و کاهش تمرکز تنش گردید. این نتایج می‌تواند راهنمایی مؤثر برای طراحی بازشو در دیافراگم‌های غیرسازه‌ای در این نوع سیستم‌ها ‌باشد. https://mcej.modares.ac.ir/article_27807.html این پژوهش در یک مطالعه موردی، به بررسی تأثیر زلزله‌های حوزه دور و نزدیک گسل پالس‌دار بر عملکرد لرزه‌ای پایه‌های سه‌پایه بتنی پل‌ها پرداخته است و منحنی‌های شکنندگی تحت سطوح مختلف بارگذاری ثقلی توسعه یافته‌اند. به این منظور، تحلیل‌های دینامیکی افزایشی (IDA) بر پایه پل نمونه تحت دو نسبت بار به ظرفیت برابر با 05/0 و 2/0 انجام شده است. زلزله‌های مورد استفاده به دو دسته زلزله‌های دور از گسل و نزدیک به گسل‌پالس‌دار طبقه‌بندی شده‌اند. با تعیین حالات حدی مختلف شامل کمانش موضعی آرماتورهای طولی، شکست فشاری بتن محصورنشده و محصورشده، شکست کششی آرماتورهای طولی و خستگی آرماتورهای طولی در سیکل‌های کم، پاسخ سازه نسبت به زلزله‌های دو حوزه مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از تحلیل‌ها نشان داد که در نسبت بار به ظرفیت پایین، وقوع حالات حدی در زلزله‌های دور از گسل در مقایسه با زلزله‌های نزدیک به گسل‌پالس‌دار در مقادیر بالاتری از شتاب طیفی رخ می‌دهد. به‌علاوه، احتمال فراگذشت تقاضا از ظرفیت سازه در سطوح مختلف شتاب طیفی تحت زلزله‌های دور از گسل به‌طور قابل ملاحظه‌ای کمتر از حالت نزدیک به گسل‌پالس‌دار است. با افزایش نسبت بار به ظرفیت به 2/0، تفاوت در عملکرد سازه میان دو نوع زلزله تشدید شده و اثرات مخرب زلزله‌های نزدیک به گسل‌پالس‌دار ، به‌ویژه در حالات شکست مصالح و خستگی آرماتورها، پررنگ‌تر می‌شود. این امر نشان‌دهنده لزوم توجه بیشتر به ویژگی‌های خاص زلزله‌های نزدیک به گسل‌پالس‌دار در طراحی لرزه‌ای سازه‌های پل، به‌ویژه در مناطق با خطر لرزه‌ای بالا و بارگذاری‌های سنگین‌تر است https://mcej.modares.ac.ir/article_27815.html استفاده مداوم از منابع طبیعی، به‌ویژه مصالح تجدیدناپذیر، یکی از چالش‌های جدی صنعت ساخت‌وساز در مسیر توسعه پایدار است. این پژوهش با هدف ارزیابی امکان استفاده از ضایعات پتروشیمی در ساخت بلوک‌های بتنی سبک و بررسی عملکرد آن‌ها از منظر شاخص‌های توسعه پایدار (اقتصادی، زیست‌محیطی و اجتماعی) انجام شده است. نمونه‌های بتنی با نسبت‌های مختلف سیمان (175، 200 و 350 کیلوگرم بر مترمکعب) ساخته شدند و مقاومت فشاری آن‌ها در سنین 7، 14 و 28 روز اندازه‌گیری شد. نتایج نشان داد که نمونه با سیمان 350 کیلوگرم دارای بیشترین مقاومت فشاری، برابر با 6.2 مگاپاسکال بوده که بالاتر از حداقل مقدار موردنیاز مطابق با استاندارد ملی ایران 7782 (حداقل 2.5 مگاپاسکال) برای دیوارهای غیر باربر است. وزن واحد حجم نمونه‌ها نیز در محدوده بتن سبک قرار گرفته و مقاومت حرارتی برابر با ‎1.0837‎ وات بر مترمربع کلوین اندازه‌گیری شد که نشان‌دهنده عملکرد مناسب حرارتی است. همچنین تحلیل SWOT نشان داد که این نوع بتن می‌تواند از طریق کاهش مصرف منابع طبیعی، بازیافت ضایعات صنعتی و کاهش هزینه‌های تولید، در جهت دستیابی به اهداف توسعه پایدار مؤثر واقع شود. استفاده گسترده از این نوع بتن سبک می‌تواند ضمن کاهش آلودگی‌های زیست‌محیطی، موجب بهبود کیفیت زندگی ساکنان و افزایش بهره‌وری انرژی در ساختمان‌ها گردد. https://mcej.modares.ac.ir/article_28414.html قاب‌­های مهاربندی‌­شده همگرای هلالی‌­شکل دسته‌­بندی جدیدی از سیستم­‌های مقاوم لرزه‌­ای هستند که المان‌­های مهاربندی آن‌­ها مستقیم نبوده و دارای انحناهایی از قطاعی از دایره هستند. برخلاف المان­‌های متعارف که صرفاً تحت نیروی محوری فشاری یا کششی هستند، انحنای این پیکربندی و خروج از مرکزیت آن‌ها که در وسط طول مهاربندها است،‌ باعث به‌وجودآمدن اندرکنش لنگر خمشی و نیروی محوری شده و رفتار لرزه‌ای و استهلاک انرژی متفاوتی با آن­‌ها خواهند داشت. این ویژگی باعث تغییر شرایط پس از کمانش می‌شود که مهم‌ترین حالت خرابی در سازه‌های مهاربندی است. برای ارزیابی عملکرد لرزه­‌ای این سیستم، سازه‌­های نمونه که متشکل از تعداد دهانه­‌های مهاربندی متناسب با تعداد طبقات و خروج از مرکزیت‌­های مختلف است، بر اساس الزامات لرزه‌ای قاب‌های مهاربندی همگرای ویژه طراحی اولیه شده و سپس روشی برای طراحی ظرفیتی آن‌­ها ارائه می‌­شود تا کماکان نقش مهاربندها به‌عنوان فیوز سازه‌ای حفظ شود. پس از آن، با استفاده رویکردهای مدل‌­سازی غیرخطی، تحلیل بارافزون و تاریخچه زمانی روی آن‌­ها اعمال می‌­شود. ضرایب اضافه مقاومت و شکل‌­پذیری از منحنی ظرفیت حاصل از تحلیل بارافزون و مقادیر دریفت­‌های موقت نسبی طبقات و دریفت‌­های پسماند نسبی طبقات از تحلیل تاریخچه زمانی به‌دست‌آمده و با مقادیر مجاز آیین­‌نامه مقایسه می‌­­شوند. نتایج این تحلیل نشان‌دهنده این است که ضریب رفتار در نظر گرفته‌شده مناسب نبوده و تمهیداتی برای افزایش تناسبات ابعادی نیاز خواهد بود. در نهایت پارامترهای تقاضای انرژی شامل انرژی­‌های هیسترتیک، میرایی و جنبشی در مقیاس کلی و عضوی بررسی می­‌شود تا عملکرد اعضای مهاربندی در اتلاف انرژی ارزیابی شود. https://mcej.modares.ac.ir/article_28415.html آب همراه نفتی، که به‌عنوان یکی از مهم‌ترین پساب‌های جانبی در صنعت نفت و گاز، به دلیل وجود آلودگی‌های آلی ومعدنی و شوری بالا، چالش‌های زیست ‌محیطی زیادی را به همراه دارد. در این تحقیق توانایی سویه باکتری هالوباسیل هالوفیلوس با ویژیگی تحمل شوری بالا در فرایندهای زیستی تجزیه مواد آلاینده نفتی بصورت تجربی مورد ارزیابی قرار گرفت. گازوئیل به دلیل سخت تجزیه پذیر بودن زیستی و آبگریز بودن به عنوان آلاینده نفتی انتخاب شد. از مواد مغذی (N وP) در محیط رشد و برای آبدوست کردن آن از امولسیون کننده 80 Tween و 60 Span استفاده گردید. در این ارزیابی، تاثیر غلظت های مختلف گازوییل (50 و 100 میلی‌گرم‌ بر‌لیتر) و شوری (۶، ۱۳ و ۳۵ گرم بر لیتر) بر تجزیه زیستی گازوئیل در شرایط دما وpH ثابت مورد بررسی آزمایشگاهی قرار گرفت. در این پژوهش، مقدار BOD در شوری‌های 6، 13 و 35 گرم بر لیتر و غلظت‌های 50 و 100 میلی‌گرم بر لیتر گازوئیل، به ترتیب 1500، 1700 و 1800 میلی‌گرم بر لیتر بدست آمد. مقادیر BOD پساب حاوی 100 میلی‌گرم‌درلیتر گازوئیل نیز در شوری های مشابه 200، 2100 و1600 میلی گرم‌در‌لیتر بدست آمد. از آنالیز نتایج  فوق می‌توان مشاهده نمود که سویه انتخابی در حذف گازوییل وابسته به میزان شوری می‌باشد. ضریب ثابت واکنش با افزایش نسبی شوری در غلظت گازوییل 50 میلی‌گرم‌درلیتر روند افزایشی داشته ولی در غلظت 100 میلی‌گرم‌در‌لیتر با فزایش شوری 35 گرم‌درلیتر روند کاهشی داشت. همچنین تاثیر شوری بر https://mcej.modares.ac.ir/article_28416.html امروزه دیوارهای خاک مسلح پشت به پشت به عنوان راه دسترسی و کوله پل­ها بخش جدایی ناپذیر پروژه­های راهسازی بشمار می­آیند. قرارگیری دیوارها در نزدیکی یکدیگر سبب شده است که رفتار این دیوارها از پیچیدگی خاصی برخوردار باشد. علیرغم وجود این پیچیدگی، در توصیه­های ارائه شده جهت تحلیل و طراحی این دسته از دیوارها، تنها تأثیرِ فاصله بین دو دیوار لحاظ شده و تأثیر بسیاری از عوامل موثر دیگر نظیر نوع و چیدمان اِلمان­های تسلیح در نظر گرفته نشده است. لذا در این تحقیق تلاش شد تا با بهره­گیری از مدلسازی فیزیکی و عددیِ دیوارهای خاک مسلح پشت به پشت، گامی موثر در شناخت تأثیر توأمان نوع و چیدمان اِلمانهای تسلیح بر عملکرد این سیستم پرکاربرد برداشته شود. نتایج نشان داد اگرچه استفاده از المان­های تسلیح انعطاف­پذیر باعث افزایش تغییر شکل­های جانبی دیوار و کاهش ظرفیت باربری تراورس­ها می­شود، اما نقش موثری در کاهش نیروی بسیج شده در المان­های تسلیح و همچنین تبدیل فشار تراورس به فشار افقی ایفا می­کند. همچنین مشخص شد که اتصال مستقیم دو دیوار مقابل به یکدیگر با استفاده از المان­های تسلیح پیوسته و جداسازی کامل آنها از یکدیگر به ترتیب بهترین و بدترین چیدمان المان­های تسلیح برای بهبود ظرفیت باربری و کاهش تغییر شکل دیوار پشت به پشت می­باشد. این در حالیست که استفاده از این دو چیدمان بترتیب باعث بسیج حداکثری و حداقلی نیرو در المان­های تسلیح می­شود. https://mcej.modares.ac.ir/article_28417.html در این تحقیق، یک روش جدید برای شناسایی آسیب در تیرهای فولادی بر پایه تحلیل توابع زمان-فرکانس و شبکه عصبی مصنوعی ارائه شده است. این روش با ترکیب ویژگی‌های استخراج‌شده از سیگنال‌های ارتعاشی در حوزه زمان-فرکانس و یادگیری یک مدل شبکه عصبی مصنوعی بنا گردیده است. در واقع روش پیشنهادی در این پژوهش بر پایه ارتعاش بوده که با استفاده از پردازش سیگنالهای پاسخ با تحلیلهای زمان-فرکانس مربعی و استفاده از نتایج بدست آمده در شبکه عصبی مصنوعی، آسیبها را شناسایی می­نماید. به منظور ارزیابی روش پیشنهادی، آزمایشات ارتعاش-پایه روی تیر فولادی صورت پذیرفت. ضمنا تیر مذکور در نرم­افزار اجزای محدود آباکوس مدل شده و با نتایج آزمایشگاهی صحت­سنجی گردید. پردازش سیگنالها و همچنین آموزش شبکه عصبی مصنوعی در نرم­افزار متلب صورت پذیرفت. بر اساس نتایج بدست آمده، روش پیشنهادی توانایی شناسایی آسیبها با شدتهای مختلف و تعیین محل آنها را با دقت بسیار بالا و خطای کمتر از 1 درصد دارا می­باشد. ضمناً قابلیت شناسایی چند آسیب که به صورت همزمان در تیر ایجاد شده­اند از دیگر قابلیتهای روش ارائه شده است. https://mcej.modares.ac.ir/article_28418.html موج‌شکن‌ها به عنوان سازه‌های محافظت از بنادر، اهمیت قابل توجهی در ایجاد حوضچه‌ی آرامش دارند و مانع از آسیب رسیدن به تجهیزات و سازه‌های موجود در بندر می‌شوند. با توجه به عمق آب و شرایط پروژه، استفاده از موج‌شکن‌های مختلفی توصیه می‌شود که از جمله‌ی آن‌ها به استفاده از موج‌شکن کیسونی مرکب در آب‌های عمیق می‌توان اشاره کرد. عملکرد هیدرولیکی موج‌شکن‌های کیسونی را می‌توان با ایجاد حفره در وجه جلویی آن‌ها بهبود داد. در پژوهش حاضر علاوه بر ایجاد حفره در وجه جلویی، هندسه این وجه با ایجاد دندانه‌های ذوزنقه‌ای شکل عمودی تغییر داده شده است. با توجه به نتایج به دست آمده از مدلسازی‌های عددی، ایجاد این دو تغییر به صورت هم‌زمان عملکرد کیسون را بیشتر از زمانی که یکی از این موارد اعمال شود، بهبود می‌بخشد. در مدلسازی از موج نامنظم استفاده شده است. در مجموع، پنج مدل موج‌شکن با استفاده از ایجاد حفره و تغییر هندسه وجه جلویی با در نظر گرفتن ملاحظات اجرایی، تعریف و تحت هفت شرایط موجی مورد بررسی قرار گرفتند که در نهایت موج‌شکن کیسونی حفره دار با دندانه‌های ذوزنقه‌شکل در وجه جلویی آن، به عنوان مدل بهینه معرفی شد. این مدل روگذری تجمعی را نسبت به مدل ساده از 50 تا 70 درصد، بیشینه روگذری را از 20 تا 70 درصد، ضریب انعکاس را 17 درصد و میانگین بیشینه‌ی فشار در ۳ فشارسنج بررسی شده را ۱۵.۵، ۶.۹ و ۰.۸ درصد کاهش می‌دهد. https://mcej.modares.ac.ir/article_28419.html در این پژوهش، رفتار برشی محل اتصال بین قطعات سگمنتال بتن فوق‌توانمند (UHPC) به‌صورت عددی و در نرم‌افزار Abaqus بررسی شده است. باتوجه‌به اهمیت حیاتی عملکرد مکانیکی درز اتصال در تضمین پایداری سازه‌ای پل‌های سگمنتال، مدلی اجزای محدود با استفاده از مدل رفتاری Concrete Damaged Plasticity توسعه داده شد. مدل عددی با داده‌های آزمایشگاهی معتبر صحت‌سنجی شد و سپس در قالب یک مطالعۀ پارامتریک، تأثیر سه پارامتر اصلی شامل تعداد کلیدهای برشی، عمق کلید و فشار عمود بر درز بر ظرفیت برشی ارزیابی شد. نتایج تحلیل‌ها نشان داد که افزایش فشار عمود بر درز باعث ارتقای ظرفیت برشی و سختی اولیه در تمامی پیکربندی‌ها می‌شود؛ به‌ویژه در اتصالات تک‌کلید. افزایش تعداد کلیدها موجب توزیع یکنواخت‌تر تنش و افزایش قابل‌توجه ظرفیت نهایی شد. همچنین مشاهده شد که افزایش عمق کلید سختی اولیه را بهبود می‌بخشد؛ اما در برخی نمونه‌ها به رفتار شکننده‌تری پس از اوج منجر می‌شود. در ادامه، چهار رابطۀ طراحی رایج AASHTO، Voo، Gopal و Oettel برای پیش‌بینی ظرفیت برشی با نتایج عددی مقایسه شدند. نتایج نشان داد که روابط AASHTO و Oettel عملکرد دقیق‌تر و پایدارتری دارند، درحالی‌که مدل‌های Voo و Gopal انحراف زیاد دارند. در نهایت رابطۀ ساده‌شده برای تخمین ظرفیت برشی ناحیۀ اتصال نیز ارائه شد. یافته‌های این تحقیق می‌تواند به‌عنوان مبنایی برای اصلاح روابط آیین‌نامه‌ای و بهینه‌سازی طراحی درزهای اتصال سگمنتال در پل‌های UHPC استفاده کرد.