بررسی اثر حفر تونل هاي شهري در محل تقاطع خطوط مترو بر سازه هاي مجاور با استفاده از روشهاي عددي

خلاصه
امروزه توسعه شبکه حمل و نقل عمومی درون شهري، از الزامات اساسی شهرهاي بزرگ به حساب می آید که بخش عمده آن مربوط به گسترش شبکه مترو می باشد. با توجه به توسعه خطوط مترو، عبور تونل هاي حفر شده از روي یکدیگر به صورت متقاطع امري اجتناب ناپذیر است. به طور کلی حفاري تونل منجر به حذف توده اي از خاك و سنگ محل و ایجاد تغییرات در وضعیت تنش در اطراف آن می گردد. از جمله پدیده هاي ناشی از این دست خوردگی، امکان وقوع نشست در سطح زمین است. این موضوع به ویژه در محل تقاطع خطوط به دلیل حذف توده عظیمی از خاك از اهمیت بالایی برخوردار بوده و تا کنون کمتر به آن پرداخته شده است. در این تحقیق با به کارگیري روش هاي عددي و استفاده از و با در نظر گرفتن رفتار غیر خطی موهر- کولمب، به بررسی وضعیت نشست سطحی در محل تقاطع خطوط مترو FLAC3D نرم افزار پرداخته شده و پارامترهاي مختلف خاك و تونل که در میزان نشست سطحی موثرند به صورت جداگانه مورد ارزیابی قرار گرفته شده است.

کلمات کلیدي:

نشست سطحی، حفر تونل، خطوط مترو ،FLAC3D

نویسندگان :

محمود اسناوندي ، محمدرضا حسنلو  ، سید وحید حسینی تودشکی  ، مریم منصوریار

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

ارزیابی کیفی آسیب پذیري لرزه اي ساختمانهاي متداول شهري در ایران (مطالعه موردي بر روي تعدادي از ساختمانهاي شهر تبریز)

چکیده :
ساختمانها حدود 80 درصد سازه هاي آسیبپذیر یک شهر را تشکیل میدهند. مطالعات آسیبپذیري در مقیاس وسیع مانند شهرها به روش کیفی امکان پذیر است . نتایج این مطالعات ساختمانهاي ضعیف را قبل از وقوع زلزله مشخص می کند و بطور ضمنی یک برآورد تقریبی از هزینه مقاوم سازي را ارائه میدهد و پایۀ اطلاعاتی مناسبی براي مدیریت بحران ناشی از زلزله میباشد. براي این منظور پس از مراحل کارشناسی از میان روشهاي موجود روش کیفی آریا انتخاب شده و 200 ساختمان که بیانگر ساختمان هاي موجود و در حال ساخت شهر تبریز می باشندبر حسب 7 نوع سیستم سازهاي شامل اسکلت بتن مسلح، اسکلت فلزي با بادبند، اسکلت فلزي بدون بادبند، بنایی با شناژ افقی و قائم، بنایی با شن اژ افقی، بنایی بدون شناژ افقی و قائم، مختلط (نیمه فلزي ) در چند منطقه داراي خاك مختلف مورد ارزیابی آسیب پذیري لرزه اي قرار گرفتند .در انتها درصد خسارت انواع ساختمانها به ازاي شتاب بیشینه و شدت زلزله و درصد ساختمانهایی که در ردیف تخریب، خسارت زیاد، خسارت متوسط و خسارت کم قرار میگیرند تعیین شد. نتایج این تحقیق نشان میدهد غالب ساختمانهاي بنایی (شامل هر چهار سیستم مورد مطالعه) بر اثر زلزله شدید در ردیف اول آسیبپذیري (احتمال تخریب) قرار میگیرند. اکثر ساختمانهاي بنایی در برابر یک زلزله با شدت کم در ردیف خسارت م توسط قرار میگیرند. ساختمانهاي فولادي که بدون مهاربندي هستند در زلزله شدید در ردیف خسارت زیاد قرار می گیرند ولی نسبت به ساختمانهاي بنایی با کلاف افقی و قائم عملکرد بهتري دارند . ساختمانهاي اسکلت فلزي با بادبند حتی در بدترین شرایط یعنی زلزله شدید در ردیف خس ارت متوسط قرار می گیرند . ساختمانهاي اسکلت بتن مسلح در زلزله شدید دچار خسارت زیاد میشوند و در صورت استفاده از سقف دال بتن مسلح به جاي تیرچه بلوك همانند ساختمانهاي اسکلت فلزي با بادبند در ردیف خسارت متوسط قرار میگیرند.

کلید واژهها:

آسیب پذیري لرزهاي، مقاومسازي، روش کیفی آریا،شدت زلزله

نویسندگان :

مهندس شهریار غلامین ، دکتر عبدالحسین فلاحی

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

بررسی سه بعدي بهینه یابی آرایش شمع هاي مسلح کننده شیب خاکی تحت سربار محدود واقع در تاج

خلاصه
بررسی پایداري شیروانی ها همواره یکی از مسائل چالش برانگیز در مهندسی ژئوتکنیک بوده است. استفاده از شمع به عنوان تسلیح کننده شیب خاکی، از گذشته تاکنون مورد بررسی قرار گرفته است. وجود سربار واقع در تاج شیب، یکی از عوامل کاهشضریب اطمینان پایداري می باشد. مقاله حاضر به جستجوي محل بهینه قرارگیري شمع هاي تسلیح کننده شیب خاکی تحت سربار، جهت حصول حداکثر ضریب اطمینان می پردازد. سربار به صورت مستطیلی و تا 200 کیلوپاسکال و با نمو 50 کیلوپاسکال اعمال گردیده است. فاصله سربار از تاج شیب 2 متر درنظر گرفته شده است. طول سربار اعمال شده 8 متر و عرض آن 2 متر می باشد. تحلیل به صورت سه بعدي و توسط روش کاهش مقاومت برشی انجام پذیرفته می باشد. معیار گسیختگی خاك به صورت موهر-کولمب درنظر گرفته شده است. مقطع شمع ها به Midas/GTS است. نرم افزار مورد استفاده صورت لوله اي انتخاب شده و سر شمع ها گیردار فرض شده است. طول شمع ها به اندازه کافی بلند انتخاب شده که سطح گسیختگی قطع شود. نتایج تحلیل نشان می دهد با افزایش مقدار سربار، ضریب اطمینان پایداري شیب کاهش می یابد. همچنین ملاحظه می شود جهت تقعر منحنی شیب غیر مسلح با جهت تقعر منحنی هاي شیب مسلح متفاوت می باشد. البته این تفاوت تا سربار حدود 150 تا 200 کیلو پاسکال مشاهده می شود. در مقادیر بالاي سربار، جهت تقعر همه منحنی ها یکسان می شود. در حقیقت تغییر جهت تقعر منحنی هاي شیب مسلح بیانگر کاهش کارآیی شمع ها در مقادیر بالاي سربار می باشد. همچنین مشاهده می شود که در بین حالات دو ردیفی بهترین حالت مربوط به تسلیح یک سوم میانی شیب می باشد. حالت تسلیح متمرکز مرکز شیب نیز ضریب اطمینان بالایی را نتیجه می دهد. نتایج نشان می دهد که ضریبب اطمینان شیب مسلح نسبت به غیر مسلح به طور میانگین حدود 30 الی 38 درصد افزایش یافته است.

کلمات کلیدي:

تسلیح شیب، شمع، سربار، ضریب اطمینان پایداري، کاهش مقاومت برش

نویسندگان :

محمدرضا جم ، محمد حسن صداق

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

مقایسه تحلیلی ارزیابی پایداري شیبها به روش تعادل حدي و روش اجزاي محدود

چکیده
در بحث شیبها، هنوز ضریب اطمینان بعنوان شاخص اولیه در تعیین اینکه شیب تا چه اندازه اي به گسیختگی نزدیک است یا از آن دور است، باقی مانده است. روشهاي تعادل حدي بعنوان تکنیکهاي پر طرفدار در تحلیل شیبها همواره مورد استفاده بوده اند. با این وجود در سالهاي اخیر برنامه هاي کامپیوتري محاسباتی موجود جهت مهندسین ژئوتکنیک و همچنین هزینه هاي پایین آنها، روشهاي اجزاي محدود را به یکی از روشهاي قدرتمند جهت تحلیل شیبها تبدیل نموده است. مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته اند. امروزه روشهاي اجزاي (FE) و اجزاي محدود (LE) در این تحقیق روشهاي تحلیلی شیبها بر اساس تعادل حدي محدود در مقایسه با روشهاي تعادل حدي مرسوم بکار رفته در تحلیل پایداري شیبها، داراي مزایاي بسیاري هستند. به همین منظور شیب ساده اي در سه حالت خشک، اشباع بدون تراوش و خشک با سربار خارجی بر اساس روشهاي تعادل حدي و اجزاي محدود تحلیل شده است. جهت تحلیل از نرم که به ترتیب بر اساس رو.شهاي تعادل حدي و اجزاي محدود هستند استفاده شده است. نتایج حاصل از تحلیلها با هم PLAXIS و SLOPE/W افزارهاي مقایسه شده و همچنین روشهاي تعدل حدي که اساسا از نقطه نظر فرضیات آنها در تعیین عملکرد نیروهاي داخلی بین قطعات که به نیروهاي نرمال و برشی مربوط میشوند متفاوت هستند، مورد بحث قرار گرفته اند. همچنین با توجه به اینکی در روشهاي تعادل حدي امکان مطالعه پارامتریک مساله وجود ندارد، توسط روش اجزاي محدود پایداري شیب بصورت پارامتریک مورد بررسی قرار گرفته است. مطالعه نشان می دهد که بر خلاف آنچه بعضی از روشهاي تعادل حدي فرض می کنند، عملکرد نیروي داخلی بین قطعات نه ثابت بوده و نه میتواند کاملا شناخته شده باشد. همچنین نتایج نشان میدهند که ضرایب اطمینان محاسبه شده در روشهاي تعادل حدي در شرایط مختلف سطح آب زیرزمینی و بارگذاري، در حدود 3 الی 15 درصد بیشتر از مقادیر محاسبه شده در روش اجزاي محدود است.

کلمات کلیدي:

تحلیل شیب، تعادل حدي، اجزاي محدود، ضریب اطمینان

نویسندگان :

کمال پاك نژاد

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

ضرورت استفاده مجدد از آب خاکستري به عنوان منبع غیرمتعارف آب

خلاصه
امروزه بسیاري از کشورهاي جهان به دلایلی از جمله رشد روزافزون جمعیت، توسعه صنایع، تغییرات آب و هوا و شرایط اقلیمی و هم چنین محدودیت منابع آبی در دسترس، با بحران آب مواجه می باشند. بنابراین افزودن منابع جدید و غیرمتعارف تامین آب جهت کاهش بهره برداري از منابع آب هاي موجود امري ضروري به نظر می رسد. یکی از این منابع غیرمتعارف آب، فاضلاب خانگی می باشد. بازیافت فاضلاب خانگی با توجه به اینکه حجم عظیمی از آن هم اکنون در محل تولید به وسیله چاه هاي جاذب بدون تصفیه دفع و یا با تصفیه نامناسب وارد محیط هاي پذیرنده می شود، یک قدام اساسی براي حراست از منابع آبی کشور به شمار می رود. آب خاکستري، فاضلاب خانگی ناشی از حمام، دستشویی، ظرفشویی، لباسشویی و آشپزخانه به جز فاضلاب توالت تعریف می شود. با جداسازي فاضلاب توالت از فاضلاب خانگی، میزان بار آلی، میکروارگانیزم هاي بیماریزا و مواد مغذي کاهش می یابد. بنابراین به تصفیه آسانتر وانرژي و هزینه مصرفی کمتر جهت تصفیه و استفاده مجدد از آن نیاز است. استفاده مجدد از آب خاکستري بعنوان یک منبع غیرمتعارف آب، علاوه بر کاهش استفاده از منابع آب موجود، فاضلاب تخلیه شده در محیط را نیز به میزان چشم گیري کاهش می دهد. امروزه درکشور هاي خشک و نیمه خشک مانند کشور هاي منا استفاده مجدد از آب خاکستري براي مصارف غیر شرب شهري، مصارف صنعتی، مصارف کشاورزي، مصارف آبزي پروري، مصارف محیط زیست و تفرج و تغذیه آب هاي زیرزمینی اهمیت ویژه اي پیدا کرده است. بدیهی است که استفاده مجدد از آب خاکستري، تنها با مدیریت صحیح و حفظ استانداردهاي زیست محیطی در مورد میزان تصفیه آن، نوع و نحوه مصرف آن میسر خواهد شد و در غیر این صورت می تواند منشا بسیاري از بیماري ها و معضلات زیست محیطی گردد. در این مطالعه تحقیقاتی، بحران آب درمنا، منابع آب خاکستري و مزایاي استفاده مجدد از آن، تجارب استفاده از آب خاکستري در چندین کشور و ملاحظات زیست محیطی لازم جهت استفاده مجدد ازآن مورد بررسی قرار گرفته است.

کلمات کلیدي:

آب خاکستري، استفاده مجدد، بحران آب، منابع غیرمتعارف آب

نویسندگان :

مریم رسولی هشتلی ، عرفانه عموئیان ، حسن امینی راد

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

نقش ساختمانهاي با سیستم سازه اي پیشرفته ( معماري هاي – تک ) در خلق فضاهاي انعطاف پذیر معرفی و بررسی نمونه هاي موردي

چکیده
امروزه همزمان با رشد سریع جمعیت و گسترش شهرها ، ضرورت طراحی و ساخت بناهاي عمومی در راستاي نیازهاي نوع بشر جهت فعالیتهاي اجتماعی پیش از پیش احساس شده و روز به روز نیز به میزان ساخت آنها افزوده می شود. بنابراین این گونه به نظر می رسد که شیوه طراحی و نوع سیستم سازه اي بکار گرفته شده در اینگونه بناها بتواند پاسخگوي مناسبی جهت خلق فضاهاي انعطاف پذیر باشد. در عصر معاصر ، علم استفاده از سیستم هاي ساختمانی پیشرفته و تکنولوژي ساخت جدید همگام با علوم دیگر به سرعت رشد داشته و امکان استفاده از سیستمهاي متنوع ، کاربردي و انعطاف پذیر در طراحی معماري بویژه طراحی سازه فراهم شده است. لذا جهت طراحی و ساخت بناهایی عمومی تجدید نظر در نحوه و کیفیت ساخت در راستاي افزایش انعطاف پذیري و ایستایی ساختمانهاي عمومی شهري امري ضروري و اجتناب ناپذیر است. در این مقاله سعی بر این است با استفاده از منابع کتابخانه اي و مطالعات موردي ساختمانهاي عمومی با سیستم سازه اي پیشرفته ( هاي – تک ) که معمولاً استحکام و انعطاف پذیري لازم به لحاظ نوع طراحی سیستم سازه اي در راستاي نوع عملکردشان را دارند معرفی و بررسی شوند . با بررسی ساختمانهاي فوق الذکر و یافتن معیارهاي کیفی معماري و سازه ، می توان استفاده از سیستمهاي سازه اي پیشرفته ( هاي تک ، که اجزاي سازه اي در نماي ساختمان نمایان است ) و بکارگیري فن آوریهاي نوین ساختمانی را به عنوان راهکاري جهت آفرینش وافزایش انعطاف پذیري ساختمانهاي عمومی شهرها پیشنهاد داد.

کلمات کلیدي:

سیستم سازه اي پیشرفته ، ساختمانهاي انعطاف پذیر ، معماري هاي تک ، عناصر سازه ای

نویسندگان :

فرزان رسول زاده ، علیرضا توانا

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

بررسی مقایسه اي تاثیر فاصله سربار از تاج شیب در پایداري شیب هاي مسلح در حالت دو بعدي و سه بعدي

خلاصه
یکی از روش هاي پایدارسازي شیب هاي خاکی، مسلح کردن خاك است. در این بین تسلیح خاك با ژئوتکستایل یکی از رایج ترین روش هاي مسلح سازي می باشد. بررسی پایداري شیروانی هاي خاکی مسلح اغلب بصورت دو بعدي انجام شده است. عدم توانایی تحلیل دو بعدي در شبیه سازي واقعی شرایطی از قبیل اعمال سربارهاي محدود، شرایط مرزي و ... می تواند از جمله محدودیت هاي تحلیل دو بعدي باشد. به نظر می رسد که بررسی هاي سه بعدي می تواند درك بهتري از شرایط تنش و کرنش ایجاد شده در محیط خاك را نشان دهند. مقاله حاضر به بررسی تاثیر فاصله سربار از تاج شیب در پایداري شیب هاي مسلح، در حالت دو بعدي و سه بعدي می پردازد. تحلیل با استفاده از روش المان محدودي کاهش استفاده گردیده است. این روش قابلیت هاي زیادي در بررسی پایداري ،Midas GTS مقاومت برشی انجام شده که براي این منظور از نرم افزار شیروانی ها در شرایط پیچیده دارد. شکل سربار بکار رفته به صورت مستطیلی و حالت آن استاتیکی می باشد و شدت آن نیز 100 و 200 کیلو پاسکال است. مصالح شیروانی ماسه اي بوده و معیار گسیختگی موهر-کولمب می باشد. بررسی تاثیر فاصله سربار از تاج شیب براي هر شدت سربار در هر دو حالت دوبعدي و سه بعدي صورت گرفت و نتایج ضریب اطمینان آنها در حالات دو بعدي و سه بعدي و مسلح و غیر مسلح با یکدیگر بررسی شد. نتایج بررسی ها نشان داد که در تمامی حالات با افزایش فاصله سربار از تاج شیب، ضریب اطمینان افزایش می یابد لیکن مقادیر ضریب اطمینان هم در حالت دو بعدي و هم در حالت سه بعدي با یکدیگر اختلاف دارند. بنابراین می توان گفت که صرف تحلیل دو بعدي براي طراحی شیب ها کفایت نمی کند و تحلیل هاي انجام گرفته باید با حالت سه بعدي نیز صحت سنجی شود.

کلمات کلیدي:

شیب مسلح، ژئوتکستایل، تحلیل سه بعدي، کاهش مقاومت برشی، سربار

نویسندگان :

امین محمدي ، محمد حسن صداق

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

بررسی پایداري شیب هاي خاکی تحت سربار در حالت دوبعدي (مقایسه روش هاي تعادل حدي و کاهش مقاومت)

خلاصه 
پایداري شیب هاي خاکی، از مهمترین مقوله هاي دانش ژئوتکنیک است. روش هاي بسیاري براي تحلیل شیب هاي خاکی معرفی شده است که بیشتر آنها در رده روش تعادل حدي طبقه بندي می شوند. با گسترش علوم نرم افزاري روش هاي دیگر از جمله المان محدود نیز که در گذشته پروسه اي زمان بر براي تحلیل داشتند، بصورت جدي تر مورد استفاده و کاربرد قرار گرفتند. در این بین روش المان محدودي کاهش مقاومت برشی بیشترین کاربرد را براي تحلیل پایداري شیب هاي خاکی دارد. این مطالعه به مقایسه نتایج حاصل از روش هاي تعادل حدي و کاهش مقاومت و براي تحلیل به روش Slide ver.5/ براي یک شیب خاکی غیر مسلح تحت سربار می پردازد. براي تحلیل به روش تعادل حدي از نرم افزار 014 استفاده شده است. شکل سربار بکار رفته به صورت مستطیلی و حالت آن استاتیکی می باشد و شدت Midas GTS کاهش مقاومت از نرم افزار  100و 150 کیلو پاسکال است. عرض سربار 2 متر بوده و در فاصله یک متري از تاج شیب قرار گرفته است. مصالح شیروانی ماسه اي ، آن نیز 50 بوده و معیار گسیختگی موهر-کولمب می باشد. مقایسه روش ها با توجه به ضرایب اطمینان بدست آمده انجام شد و تحت فاکتور هاي مختلفی مانند زاویه شیب، فاصله سربار از تاج شیب، عرض سربار، چسبندگی و زاویه اصطکاك خاك شیب مورد بررسی قرار گرفت. مقادیر ضرایب اطمینان نشان داد که در تمامی حالات روش تعادل حدي مقادیر کمتري را نسبت به روش کاهش مقاومت نتیجه می دهد. همچنین روند افول یا صعود نمودارها در برخی شرایط در هر دو روش با هم اختلاف دارند. به نظر می رسد که در بیشتر حالات صرف انجام یک تحلیل چه با روش کاهش مقاومت و چه با روش تعادل حدي براي طراحی شیب ها کفایت نمی کند و انجام تحلیل باید با هر دو روش صورت گیرد تا بهترین ضریب اطمینان براي پایداري حاصل شود.

کلمات کلیدي:

شیب غیر مسلح، تحلیل دو بعدي، کاهش مقاومت برشی، تعادل حد

نویسندگان :

امین محمدي ، محمد حسن صداق

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

تاثیر نانوسیلیس در پیشگیري از خوردگی بتن معمولی

خلاصه
خوردگی آرماتورهاي فولادي درون بتن مهمترین عامل انهدام ناگهانی سازه هاي بتنی است. یکی از راه هاي پیشگیري خوردگی آرماتورها، افزودن مواد پوزولانی به مخلوط بتن است در این مقاله تأثیرات نانو سیلیس با درصدهاي وزنی متفاوت در نمونه هاي بتن معمولی غوطه ور در محلول کلرید سدیم 5% درصد که با ولتاژ 12 ولت، خوردگی آنها تسریع شده است بررسی شد. نتایج آزمایشات با استفاده از روش الکتروشیمیایی پلاریزاسیون خطی در مدت 2 ماه مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان مشاهده شد که افزودن نانو سیلیس به بتن، نفوذپذیري آنرا کاهش و در درصدهاي وزنی کم، نانوسیلیس باعث بهبود خواص مقاومت به خوردگی بتن می شود.

کلمات کلیدي:

پوزولان ،خوردگی ، پلاریزاسیون خطی، تسریع شد

نویسندگان :

امیر چهکندي ، محمود میري ، محمدرضا سهرابی

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

مدل سازي جریان آشفته در یک کانال مربعی مستقیم

خلاصه
جریان آشفته کاملا توسعه یافته در یک ک انال مستقیم و با مقطع مربعی با استفاده از روش شبیه سازي ادي هاي بزرگ 1 ، براي یک براي اعداد رینولدز متفاوت استفاده شده است . در Smagorinsky سیال تراکم ناپذیر ، مدل سازي شده است . مدل ویسکوزیته مدل سازي pisoFoam و حلگر Open FOAM این تحقیق جریان آشفته در یک کانال مربعی با استفاده از نرم افزار منبع باز شده است . در مدل مذکور معادلات ناویر - استوکس با ا ستفاده از روش تفاضل محدود روي شبکه اي غیر یکنواخت براي کل میدان حل در نظر گرفته شده است . لازم به ذکر است که نتایج به دست آمده از حل عددي با تحقیقات تجربی انجام شده ، مقایسه شده است ، کیفیت و دقت مدل سازي انجام شده با دستاوردهاي تجربی مذکور ، ارزیابی و ارائه شده است .

کلمات کلیدي:

جریان آشفته ، کانال ، مقطع مربعی ، منبع باز OpenFOAM ،حلگر pisoFoam

نویسندگان :

سکینه عمارلو ، رامین امینی

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)