ORIGINAL_ARTICLE
پیش بینی مشخصات پرش هیدرولیکی در حوضچه های آرامش واگرای ناگهانی با استفاده از روش الگوریتم تکاملی
حوضچههای آرامش واگرای ناگهانی یکی از سازههای مستهلک کننده انرژی میباشند که بخش زیادی از انرژی سینماتیکی جریان را از طریق پرش هیدرولیکی مستهلک میکنند. تخمین دقیق مشخصات پرش هیدرولیکی نقش مهمی در طراحی بهینه سازهای هیدرولیکی دارند. در این مقاله کارایی روش برنامهریزی بیان ژن (GEP) در تخمین مشخصات پرش هیدرولیکی در سه نوع کانال واگرا (ساده، دارای پله معکوس، دارای بلوک مرکزی) مورد ارزیابی قرارگرفته است. بدین منظور مدلهای مختلفی تعریفشده و موردبررسی قرار گرفتند. نتایج حاصله ضمن تائید قابلیت روش بهکاررفته در تحقیق برتری این روش را نسبت به روابط کلاسیک در تخمین مشخصات پرش هیدرولیکی به اثبات رساند. همچنین مشخص گردید که مدل با پارامترهای Fr1 و (h2-h1)/h1 در تخمین طول پرش و مدل با پارامترهایh1/B وFr1 در تخمین نسبت اعماق متناوب و استهلاک انرژی بیشترین دقت را دارا میباشند. مطابق با نتایج آنالیز حساسیت پارامتر Fr1 بیشترین تاثیر را در پیشبینی مشخصات پرش هیدرولیکی داراست.
https://cer.qom.ac.ir/article_868_5f4e1f3223fd511ed679ee5735819211.pdf
2017-08-23
1
15
10.22091/cer.2017.1293.1056
برنامهریزی بیان ژن
بلوک مرکزی
پله معکوس
پرش هیدرولیکی
حوضچه آرامش واگرا
کیومرث
روشنگر
kroshangar@yahoo.com
1
دانشیار دانشکده عمران دانشگاه تبریز
LEAD_AUTHOR
ریحانه
ولیزاده
reyhaneh_valizadeh_rvacivil@yahoo.com
2
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران، گروه آب،دانشگاه تبریز
AUTHOR
رقیه
قاسم پور
ghassempourroghy@gmail.com
3
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران، گروه آب،دانشگاه تبریز
AUTHOR
[1] بختیاری، م. (1387). "بررسی هیدرولیکی پارامترهای جهش هیدرولیکی در مقاطع واگرا (تبدیلهای خروجی)"، پایاننامه کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز.
1
[2] Koloseus, H.J., & Ahmad, D. (1969), “Circular hydraulic jump”, Journal of the Hydraulics Division,
2
[3] Herbrand, K. (1970). Der räumliche Wechselsprung, Literaturstudie Bericht Nr. 18 der Versuchsanstalt für Wasserbau der Technischen Universität München, Oskar.
3
[4] Gupta, S.K., Mehta R.C., & Dwivedi, V.K. (2013), “Modeling of relative length and relative energy loss of free hydraulic jump in horizontal prismatic channel”, Procedia Engineering, 51, 529-537.
4
[5] Roushangar, K., Vojoudi, F., & Shiri, J. (2014b), “Modeling river total bed material load discharge using artificial intelligence approaches (based on conceptual inputs) ”, Journal of Hydrology, 514, 114–122.
5
[6] Kisi, O., Shiri, J., & Tombul, M. (2013), “Modeling rain fall-runoff process using soft computing techniques”, Journal of Computers & Geosciences, 51, 108-117.
6
[7] Roushangar, K., Akhgar, S., Salmasi, F., & Shiri, J. (2014), “Modeling energy dissipation over stepped spillways using machine learning approaches”, Journal of Hydrology, 508, 254-265.
7
[8] Shiri, J., & Kisi, O. (2011), “Comparison of genetic programming with neuro-fuzzy systems for predicting short-term water table depth fluctuations", Journal of Comput. Geosci, 37(10), 1692–1701.
8
[9] Wang, W.C., Chau, K.W., Cheng, C.T., & Qiu, L. (2009), “A comparison of performance of several artificial intelligence methods for forecasting monthly discharge time series”, Journal of Hydrology, 374(3), 294-306.
9
[10] Bremen, R. (1990). Expanding Stilling Basin. Laboratoire de Constructions Hydrauliques, Communication3, Lausanne, Switzerland.
10
[11] Gandhi, S. (2014), “Characteristics of Hydraulic Jump”, International Journal of Mathematical, Computational, Physical, Electrical and Computer Engineering, 8(4), 692-697.
11
[12] Ferreria, C. (2001), “Gene expression programming: a new adaptive algorithm for solving problems”, Journal of Complex System, 13(2), 87–129.
12
[13] Elevatorski, E.A. (1980). Hydraulic Energy Dissipators. McGraw-Hill, New York.
13
[14] Ranga Raju, K.G., Mittal, M.K., Verma, M.S., & Ganeshan, V.R. (1980), “Analysis of Flow over Baffle Blocks and End Sills”, Journal of Hydraulic Research, 18(3), 227–241.
14
[15] Hager, W.H. (1992). Energy Dissipators and Hydraulic Jumps. Kluwer Academic Publication, Dordrecht, The Netherlands, pp. 151-173.
15
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی عددی تأثیر ایجاد حفره در پایه پل بر خصوصیات جریان پیرامون پایه
در این تحقیق برای درک بهتر ساز و کار عملکرد حفره و تأثیر آن بر هیدرودینامیک جریان پیرامون پایه، مدلسازی عددی جریان اطراف پایه پل با مقطع دایرهای دارای حفره و بدون حفره، در شرایط بستر صلب صورت گرفته است. با استفاده از اطلاعات آزمایشگاهی در دسترس و به کمک مدل سه بعدیFlow3D ، در ارتفاعهای مشخص در امتداد مسیر جریان و عمود بر آن در پایه حفره با مقطع دایره ایجاد شده و خصوصیات جریان اطراف پایه پل با حفره و بدون حفره مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج نشان دادند که ایجاد حفره در پایه باعث گستردهتر شدن گردابههای ایجاد شده بعد از پایه شده و انتظار میرود عمق آبشستگی در اطراف پایه کاهش یابد. طبق نتایج حاصل این تحقیق، میتوان با ایجاد حفره میزان انرژی آشفتگی را 20% و تنش برشی بستر را 56% کاهش داد و با توجه به نتایج تنش برشی بستر و مقایسه آن با تنش برشی بحرانی پیشبینی میشود که میزان آبشستگی اطراف پایه پل در زمانی که حفره در پایه ایجاد شدهاست نسبت به زمانی که پایه بدون حفره است کاهش یابد. همچنین با ایجاد حفره جدایی جریان و تشکیل گرداب برگشتی کمتر دیده میشود و جریان چرخشی تشکیل شده در پاییندست پایه، کشیدهتر شده و از حالت گردابی خارج میگردد.
https://cer.qom.ac.ir/article_901_acc0d070a14a6f24daedbc79d5ec3697.pdf
2017-08-23
17
29
10.22091/cer.2017.1930.1073
کاهش آبشستگی
الگوی جریان
حفره
مدلسازی عددی
Flow3D
احسان
جباری
ehsan.jabbari@gmail.com
1
استادیار، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه قم.
LEAD_AUTHOR
حجت
کرمی
hkarami@semnan.ac.ir
2
استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان.
AUTHOR
مینا
مولایی فرد
mmolaiy7188@gmail.com
3
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه قم.
LEAD_AUTHOR
[1] معاونت نظارت راهبردی- دفتر نطام فنی اجرایی. (1390)."راهنمای روشهای محاسبه آبشستگی موضعی نشریه شماره 549".
1
[2] Melville, B., W. & Coleman, S., E. (2000). “Bridge scour”, Water Resources Publications, LLC. Colorado. U.S.A. 550p.
2
[3] Raudkivi, A. j. (1990). loose boundary hydraulic. 3rd Edition. Pergamon Press.
3
[4] Babar, R., Setia, S., & Setia, B. (2000). “Scour protection by a slot through a model bridge pier”, Proceeding of International Symposium on Recent Advances in Experimental Fluid Mechanics. Indian Institute of Technology. Kanpur, India.
4
[5] Bayram, A., & Larson, M. (2000). “Analysis of scour around a group of vertical piles in the field”, Journal of waterway, port, coastal, and ocean engineering, 126(4), 215-220.
5
[6] Heidarpour, M. (2002, September). “Control and reduction of local scour at bridge piers by using slot”, In International Conference on fluvial hydraulics. Louvain-la-Neuve, Belgium: Balkema.
6
[7] El-Razek, M., El-Motaleb, M. A., & Bayoumy, M. (2003). “Scour reduction around bridge piers using internal openings through the pier”, Alexandria Engineering Journal, 42(2), 241-248.
7
[8] Grimaldi, C., Gaudio, R., Calomino, F., & Cardoso, A. H. (2009). “Countermeasures against local scouring at bridge piers: slot and combined system of slot and bed sill”, Journal of Hydraulic Engineering, 135(5), 425-431.
8
[9] پیرمحمدی، ر.، حیدرپور، م. (1385). "بررسی شکل و ابعاد محدوده سنگچین اطراف پایههای استوانهای پلها برای کنترل آبشستگی موضعی"، هفتمین کنگره بینالمللی مهندسی عمران، دانشگاه تربیت مدرس، تهران.
9
[10] حیدرپور، م.، افضلیمهر، ح.، خدارحمی، ز. (1386). "حفاظت گروه پایههای استوانهای پل در برابر آبشستگی موضعی با استفاده از شکاف"، مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی، دوره 14، شماره 3، ش.ص. 174- 180.
10
[11] Chiew, Y. M. (1992). “Scour protection at bridge piers”. Journal of Hydraulic Engineering, 118(9), 1260-1269.
11
[12] Kumar, V., Ranga Raju, K. G., & Vittal, N. (1999). “Reduction of local scour around bridge piers using slots and collars”, Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 125(12), 1302-1305.
12
[13] Odgaard, A. J., & Kennedy, J. F. (1983). “River-bend bank protection by submerged vanes”, Journal of hydraulic engineering, 109(8), 1161-1173.
13
[14] Barkdoll, B. D., Ettema, R., & Odgaard, A. J. (1999). “Sediment control at lateral diversions: Limits and enhancements to vane use”, Journal of hydraulic engineering, 125(8), 862-870.
14
[15] Lauchlan, C.S. (1999). “Pier scour countermeasures”, Ph.D. Thesis. University of Auckland. New Zealand, 299-316.
15
[16] Johnson, P. A., Hey, R. D., Tessier, M., & Rosgen, D. L. (2001). “Use of vanes for control of scour at vertical wall abutments”, Journal of Hydraulic Engineering, 127(9), 772-778.
16
[17] Samimiye Behbahan, T. Barani, GH. Rahim Khanli, M. and Khanjani, M. (2006). “Experimental investigation of submerged vanes effect on scouring of bridge piers”, National Congress of Irrigation and Drainage Networks management, Faculty of Water Sciences Engineering, Shahid Chamran University, Ahvaz, Iran.
17
[18] Ghorbani, B., & Kells, J. A. (2008). “Effect of submerged vanes on the scour occurring at a cylindrical pier”, Journal of Hydraulic Research, 46(5), 610-619.
18
[19] Dey, S., Raikar, R. V., & Roy, A. (2008). “Scour at submerged cylindrical obstacles under steady flow”, Journal of Hydraulic Engineering, 134(1), 105-109.
19
[20] Khwairakpam, P., & Mazumdar, A. (2009). “Local scour around hydraulic structures”, short paper, international journal of recent trends in engineering, 1(6), 59-61.
20
[21] عقلی، م.، زمردیان، م. ع. (1391). "تأثیر توأم طوق و کابل بر روی عمق آبشستگی اطراف پایه پل در قوس رودخانهها"، مجله علوم و مهندسی آبیاری، دوره 36، شماره 3، ش.ص. 31- 40.
21
[22] EL-Ghorab, E. A. (2013). “Reduction of scour around bridge piers using a modified method for vortex reduction”, Alexandria Engineering Journal, 52(3), 467-478.
22
[23] قاسمزاده، ف. (1394). "شبیهسازی مسائل هیدرولیکی در Flow3D"، چاپ سوم، انتشارات نوآور.
23
[24] اسدی پرتو، ا.، اقبالزاده، ا.، جوان، م. (1393). "بررسی عددی اثر عرض شکاف بر الگوی جریان اطراف پایه پل"، نشریه دانش آب و خاک، دوره 24، شماره 1، ش.ص. 103-113.
24
[25] Roulund, A., Sumer, B. M., Fredsøe, J., & Michelsen, J. (2005). “Numerical and experimental investigation of flow and scour around a circular pile”, Journal of Fluid Mechanics, 534, 351-401.
25
[26] بهمنش، ج.، خان محمدی، ن.، امیرعطایی. ب. (1395)."ارزیابی مقایسهای روشهای تخمین پارامترهای مدلهای نش و هیبرید بهمنظور مدلسازی فرآیند بارش- رواناب (مطالعه موردی: حوضه الندچای)"، مجله تحقیقات آب و خاک ایران، دوره 47، شماره 1، ش.ص. 25- 33.
26
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی اثر پله دادن در پایدارسازی گود به روش میخکوبی با در نظر گرفتن مدل های رفتاری مختلف خاک
پایدارسازی گود به روش میخکوبی یکی از قدیمی ترین و پرکاربردترین روش های گودبرداری در مناطق شهری است که استفاده از یک تا دو پله باعث کاهش تغییرشکل ها، افزایش ضریب اطمینان و عملکرد مناسب دیواره گود می گردد. در مطالعه حاضر به بررسی اثر پله دادن در پایدارسازی گود به روش میخکوبی با در نظر گرفتن مدل های رفتاری خاک موهرکولمب و HS و HSsmall با نرم افزار المان محدود پرداخته شده است. از جمله نکاتی که در این تحقیق مدنظر بوده است میزان تاثیراستفاده از روش ترکیب میخکوبی با پلکانی در کاهش تغییرشکل ها و افزایش ضریب اطمینان است. استفاده از یک یا دو پله در دیوار میخکوبی نسبت به دیوار قائم میخکوبی شده با در نظر گرفتن مدل های رفتاری مختلف تغییرشکل های ماکزیمم افقی و قائم و تغییرشکل های افقی لبه ی بالای گود به شدت کاهش پیدا می کند همچنین استفاده از یک یا دو پله در دیوار میخکوبی شده صرفنظر از مدل رفتاری باعث افزایش ضریب اطمینان به یک نسبت می شود.
https://cer.qom.ac.ir/article_902_c1a551fd8046ac67525725e70f14c7b1.pdf
2017-08-23
31
37
10.22091/cer.2017.554.1027
گودبرداری
روش میخکوبی پلکانی
موهرکولمب
HS
HSsmall
جهانگیر
خزایی
j.khazaie@razi.ac.ir
1
استادیارگروه مهندسی عمران دانشگاه رازی کرمانشاه
AUTHOR
میرهادی
میرنقی زاده
mirnaghizadeh.mirhadi@stu.razi.ac.ir
2
دانشجوی دکتری خاک و پی، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه رازی کرمانشاه.
LEAD_AUTHOR
[1]Smith, I. M., & Su, N. (1997). “Three-dimensional FE analysis of a nailed soil wall curved in plan”, International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 21(9), 583-597.
1
[2]Zhang, M., Song, E., & Chen, Z. (1999). “Ground movement analysis of soil nailing construction by three-dimensional (3-D) finite element modeling (FEM)”, Computers and Geotechnics, 25(4), 191-204.
2
[3]Fan, C. C., & Luo, J. H. (2008). “Numerical study on the optimum layout of soil–nailed slopes”, Computers and Geotechnics, 35(4), 585-599.
3
[4]Kim, J. S., Kim, J. Y., & Lee, S. R. (1997). “Analysis of soil nailed earth slope by discrete element method”, Computers and Geotechnics, 20(1), 1-14.
4
[5]Sivakumar Babu, G. L., Srinivasa Murthy, B. R., & Srinivas, A. (2002). “Analysis of construction factors influencing the behaviour of soil-nailed earth retaining walls”, Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Ground Improvement, 6(3), 137-143.
5
[6]Brinkgreve, R. B. J., Bakker, K. J., & Bonnier, P. G. (2006). “The relevance of small-strain soil stiffness in numerical simulation of excavation and tunneling projects”, In Proceedings of 6th European Conference in Geotechnical Engineering, Graz, Austria, 133-139.
6
[7]Calvello, M., & Finno, R. J. (2004). “Selecting parameters to optimize in model calibration by inverse analysis”, Computers and Geotechnics, 31(5), 410-424.
7
[8]Ng, C. W. W., & Lee, G. T. K. (2002). “A three-dimensional parametric study of the use of soil nails for stabilising tunnel faces”, Computers and Geotechnics, 29(8), 673-697.
8
[9]Liew, S. S., & Khoo, C. M. (2006, May). “Design and construction of soil nail strengthening work over uncontrolled fill for a 14.5 m deep excavation”, In 10th International Conference on Piling and Deep Foundations, 31.
9
[10]Benz, T. (2007). Small-strain stiffness of soils and its numerical consequences. Univ. Stuttgart, Inst. f. Geotechnik.
10
[11]Singh, V. P., & Babu, G. S. (2010). “2D numerical simulations of soil nail walls”, Geotechnical and Geological Engineering, 28(4), 299-309.
11
[12]Ghareh, S. (2015). “Parametric assessment of soil-nailing retaining structures in cohesive and cohesionless soils”, Measurement, 73, 341-351.
12
[13]Menkiti, C. O., Long, M., Milligan, G. W. E., & Higgins, P. (2014). “Soil nailing in Dublin boulder clay”, Geotechnical and Geological Engineering, 32(6), 1427-1438.
13
[14]Babu, G. S., & Singh, V. P. (2009). “Simulation of soil nail structures using PLAXIS 2D”, Plaxis Bulletin Spring issue, 16-21.
14
[15]Soil nail walls. US Department of Transportation, Federal Highway Administration, Office of Bridge Technology, (2003).
15
[16]Sadeghi, J., & Shourmasti, H. H. (2015). “Tehran Subway Tunnel Settlement Analysis by Using Analytical, Experimental and Numerical Methods (Case Study: Station of Imam Ali University) ”, International Journal of Scientific Engineering and Technology, 4(5), 325-328.
16
[17] Vermeer, P. A. (Ed.). (1998). Plaxis: Finite Element Code for Soil and Rock Analyses:[user's Guide]. AA Balkema.
17
ORIGINAL_ARTICLE
شناسایی مخاطرات تونلزنی در نواحی مشکلدار و پیچیده زمین با تلفیق مطالعات زمینشناسی مهندسی و ژئوفیزیک (مطالعه موردی تونل سبزکوه)
تونلزنی در ناحیه زاگرس ایران به دلیل پیچیدگیهای فراوان زمینشناسی همواره با مخاطرات فراوان روبرو بوده است. وجود گسلهای فراوان، زمین لغزشها، سطح بالای آب زیرزمینی از جمله مهمترین این مخاطرات هستند که فرآیند تونلزنی را تحت تاثیر قرار میدهند. تونل انتقال آب سبزکوه به چغاخور به طول حدود 11 کیلومتر در رشته کوههای زاگرس در جنوب غربی ایران با استفاده از روش تونلزنی سنتی و مکانیزه حفاری شده است. مطالعات اولیه در ساختگاه تونل نشان میدهد که حدود 350 متر از تونل در آبرفت قرار دارد. پس از حفاری 37 متر از تونل به روش سنتی، مشکلات زمینشناسی و روش نامناسب حفاری تونل باعث ریزش تونل و گسیختگی دهانه ورودی تونل شده است. به منظور عبور از ناحیه ریزشی و حفاری ایمن، با توجه به پیچیدگی مسیر تونل و محدود بودن نتایج مطالعات اولیه ژئوتکنیک در شناسایی مخاطرات پیشرو در بخش ابتدایی تونل سبزکوه، یک برنامه جامع مطالعات شامل مطالعات ژئوتکنیک تکمیلی، برداشتهای صحرایی و بررسیهای ژئوفیزیک انجام شد. مطالعات ژئوتکنیک شامل برداشتهای صحرایی و نمونه برداری برجا بود. مطالعات ژئوفیزیک نیز شامل ژئوالکتریک و لرزه نگاری انعکاسی کم عمق بوده است. تلفیق این مطالعات، وجود زونهای گسله آبدار و همچنین سطح لغزش را در مسیر نشان میدهد. بنابراین درمی یابیم که در نواحی پیچیده و مشکلدار زمین، تلفیق مطالعات سطح گسترده و کاملتری از اطلاعات مربوط به ناحیه مورد مطالعه را به دست می آورد که منجر به تصمیم گیری آگاهانه و بهتری از شناسایی مخاطرات و در نهایت تهیه یک مدل زمینشناسی با حداقل ریسک می شود.
https://cer.qom.ac.ir/article_949_b38ecb3223defaa74ad51c724649afd7.pdf
2017-08-23
39
49
10.22091/cer.2017.2031.1081
تونل سبزکوه
مدل زمینشناسی
مخاطرات
ژئوفیزیک
مجید
طارمی
majid.taromi@yahoo.com
1
دانشجوی کارشناسی ارشد ژئوتکنیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلامشهر.
AUTHOR
امیر حسین
اقبالی
eghbali@iiau.ac.ir
2
استادیار، گروه مهندسی ژئوتکنیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اسلامشهر
LEAD_AUTHOR
[1] Lehmann, B., Orlowsky, D., & Misiek, R. (2010). “Exploration of tunnel alignment using geophysical methods to increase safety for planning and minimizing risk”, Rock mechanics and rock engineering, 43(1), 105-116.
1
[2] An, Z., Di, Q., Wu, F., Wang, G., & Wang, R. (2012). “Geophysical exploration for a long deep tunnel to divert water from the Yangtze to the Yellow River, China”, Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 71(1), 195-200.
2
[3] Solberg, I. L., Hansen, L., Rønning, J. S., Haugen, E. D., Dalsegg, E., & Tønnesen, J. F. (2012). “Combined geophysical and geotechnical approach to ground investigations and hazard zonation of a quick clay area, mid Norway”, Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 71(1), 119-133.
3
[4] Srinivasamoorthy, K., Chidambaram, S., Vasanthavigar, M., Anandhan, P., & Sarma, V. S. (2014). “Geophysical investigations for groundwater in a hard rock terrain, Salem district, Tamil Nadu, India”, Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 73(2), 357-368.
4
[5] Lesparre, N., Boyle, A., Grychtol, B., Cabrera, J., Marteau, J., & Adler, A. (2016). “Electrical resistivity imaging in transmission between surface and underground tunnel for fault characterization”, Journal of Applied Geophysics, 128, 163-178.
5
[6] Bin, L., Zhengyu, L., Shucai, L., Lichao, N., Maoxin, S., Huaifeng, S., & Yonghao, P. (2017). “Comprehensive surface geophysical investigation of karst caves ahead of the tunnel face: A case study in the Xiaoheyan section of the water supply project from Songhua River, Jilin, China”, Journal of Applied Geophysics, 144, 37-49.
6
[7] Gan, F., Han, K., Lan, F., Chen, Y., & Zhang, W. (2017). “Multi-geophysical approaches to detect karst channels underground—A case study in Mengzi of Yunnan Province, China”, Journal of Applied Geophysics, 136, 91-98.
7
[8] Berberian, M. (1995). “Master “blind” thrust faults hidden under the Zagros folds: active basement tectonics and surface morphotectonics”, Tectonophysics, 241(3-4), 193197199-195224.
8
[9] Eftekhari, A., Taromi, M., & Saeidi, M. (2014). “Uncertainties and complexities of the geological model in slope stability: a case study of Sabzkuh tunnel”, Int. Journal of Mining & Geo-Engineering, 48(1), 69-79.
9
[10] Lunardi, P. (2008). Design and construction of tunnels: Analysis of Controlled Deformations in Rock and Soils (ADECO-RS). Springer Science & Business Media.
10
[11] Donnelly, L. J., Culshaw, M. G., Hobbs, P. R. N., Flint, R. C., & Jackson, P. D. (2005). “Engineering geological and geophysical investigations of a slope failure at Edinburgh Castle, Scotland”, Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 64(2), 119-137.
11
[12] Azadi, A., Hessami, K., & Javan-Doloei, G. (2010). “Integrated geophysical methods for determining geometry of the Kahrizak Fault, Tehran, Iran”, Natural hazards, 54(3), 813-825.
12
ORIGINAL_ARTICLE
ارزیابی وبهسازی لرزه ای ساختمان های بتن آرمه به کمک مهاربندهای بزرگ مقیاس به روش خارجی
تجربه زلزله های گذشته نشان داده است که اغلب سازه های بتن آرمه با سیستم قاب خمشی تحت زلزله خسارات جدی دیده است. همچنین ساختمان های بتن آرمه موجود که مطابق با ویرایش های قبلی آئین نامه های لرزه ای طراحی شده اند، از نظر دستورالعمل بهسازی لرزه ای و آئین نامه های طراحی لرزه ای معتبر کنونی، مقاوم نیستند. سختی و مقاومت کمتر قاب خمشی در مقایسه با سیستم های مهاربندی، دیوار برشی و دوگانه ایجاب می کندکه افزایش مقاومت و سختی سازه به عنوان راهبرد فنی بهسازی با راهکار اضافه کردن مهاربندفولادی با توجه به ملاحظات اقتصادی، اجرایی وراهبرد مدیریتی استفاده از ساختمان در حین بهسازی، جهت ارتقای عملکرد و تامین سطح عملکرد مورد نظر انتخاب شود. مهاربندهای فولادی به صورت های داخلی، خارجی و بزرگ مقیاس خارجی که در ساختمان های بلند نیز کاربرد زیادی دارد، مورد توجه محققین قرارگرفته است. در این تحقیق رفتار غیرخطی سازه های بتن آرمه بهسازی شده با مهاربندهای فولادی به صورت های داخلی، خارجی وبزرگ مقیاس باتعداد طبقات12،8،4و15 طبقه (نمونه ی ساختمان های کوتاه، متوسط و بلند مرتبه) از طریق تحلیل بارافزون مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده ی افزایش قابل ملاحظه ی سختی، جذب برش و شکل پذیری سازه بتن آرمه بهسازی شده با مهاربندهای بزرگ مقیاس نسبت به سازه های بتن آرمه بهسازی شده با مهاربندهای داخلی وخارجی بوده و تغییرمکان نسبی کمتری دارد.
https://cer.qom.ac.ir/article_954_cf12a9476af95e83f80c94fbacf44c35.pdf
2017-08-23
51
67
10.22091/cer.2017.1943.1077
بتن آرمه
مهاربند فولادی بزرگ مقیاس
تحلیل بارافزون
بهسازی لرزه ای
حمزه
روحی
h.rouhi@semnan.ac.ir
1
دانشجوی دکتری سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان.
AUTHOR
مجید
قلهکی
m.gholhaki@semnan.ac.ir
2
دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان.
LEAD_AUTHOR
علی
خیرالدین
kheyroddin@semnan.ac.ir
3
استاد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان.
AUTHOR
[1] معاونت نظارت راهبردی، دفتر نظام فنی اجرایی. (1392). "دستورالعمل بهسازی لرزهای ساختمانهای موجود (تجدید نظر اول)، نشریه شماره 360"، تهران.
1
[2] تسنیمی، ع.، معصومی، ع. (1379). "مقاومسازی سازههای بتن مسلح با استفاده از مهاربند فولادی"، انتشارات مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، تهران.
2
[3] Denelis, G., & Kappos, A.j. (1997). “Earthquake resistant concrete structures”, E&FN spon, London.
3
[4] Sugano, S., Fujimura M. (1980). “Seismic strengthening of existing reinforced concrete building”, proceedings of Seventh World Conference on Earthquake Engineering, part1, 14, Turkey, 44-456.
4
[5] Badoux, M., & Jirsa, J. O. (1990). “Steel bracing of RC frames for seismic retrofitting”, Journal of Structural Engineering, 116(1), 55-74.
5
[6] Nateghi-A, F. (1995). “Seismic strengthening of eightstorey RC apartment building using steel braces”, Engineering Structures, 17(6), 455-461.
6
[7] Pincheira, J. A., & Jirsa, J. O. (1995). “Seismic response of RC frames retrofitted with steel braces or walls”, Journal of Structural Engineering, 121(8), 1225-1235.
7
[8] Maheri, M. R., & Sahebi, A. (1995). “Experimental investigation on the use of steel bracing in reinforced concrete frames”, In Proceedings of the Second International Conference on Seismic and Earthquake Engineering, Iran, 1, 775-784.
8
[9] حاجیغفاری، ح. (1376). "اندرکنش قاب و بادبند فولادی در سازههای بتن مسلح برای تحمل نیروهای جانبی"، پنجمین کنفرانس مهندسی عمران- دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ش.ص. 228- 238.
9
[10] همتی، س. (1376). "بررسی آزمایشگاهی اتصالات بهسازی شده در ساختمانهای بتن مسلح در مقابل نیروهای جانبی"،پایاننامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تربیت مدرس.
10
[11] خیرالدین، ع.، شمخالیمقدم، ع. (1380). "بررسی رفتار بادبندهای واگرا در قابهای بتنآرمه موجود"، دومین همایش بینالمللی ساختمانهای بلند، دانشگاه علم و صنعت ایران، ش.ص. 143-152.
11
[12] حمیدی، ج.، خیرالدین، ع. (1392). "بررسی رفتار ساختمانهای بتنآرمه تقویت شده با بادبندهای فولادی خارجی"، هفتمین کنگره ملی مهندسی عمران، دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، زاهدان، ش.ص. 861-870.
12
[13] نیکخو، ع.، صفری، ن. (1395). "عملکرد لرزهای سیستم دوگانه قابخمشی بتنآرمه ویژه و مهاربند همگرای ویژه فولادی بهکمک تحلیل دینامیکی افزایشی"، پایاننامه کارشناسی ارشد، مؤسسه آموزش عالی غیاثالدین جمشید کاشانی.
13
[14] مرادیشقاقی، ط.، قویبازو، ف. (1395). "بررسی اثر آرایشهای مختلف قرارگیری مهاربند بزرگمقیاس با میراگر ویسکوز در پاسخهای لرزهای سازههای دارای مهاربند بزرگمقیاس"، هشتمین کنفرانس ملی سالیانه بتن ایران، تهران.
14
[15] مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن. (1384). "طراحی ساختمانها در برابر زلزله. استاندارد 2800 ویرایش سوم"، مقررات ملی ساختمان، تهران.
15
[16] Federal Emergency Management Agency. (2000).“Pre Standard and Commentary for the Seismic Rehabilitation of Buildings”, FEMA 356, Washington, D.C.
16
[17] مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن. (1394). "طراحی ساختمانها در برابر زلزله. استاندارد 2800 ویرایش چهارم"، مقررات ملی ساختمان، تهران.
17
[18] Computers and structures- Inc. (2014). “ETABS2015 Software”, Berkeley, CA.
18
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی عملکرد لرزه ای قاب های بتن مسلح مقاوم سازی شده با مهاربندهای کمانش ناپذیر تحت حرکات نزدیک گسل
رکوردهای حاصل از زلزله های حوزه نزدیک به علت نزدیکی فاصله محل منبع انتشار موج دارای خواص ویژه ای می باشند که رفتار آنها را از سایر رکوردها متفاوت می سازد. مهمترین مشخصه این زلزله ها وجود یک دامنه پالس مانند در ابتدای رکورد می باشد که محتوی انرژی بالایی دارد. استفاده از میراگرهای هیسترتیک روشی موثر برای جذب میزان زیادی از این انرژی می باشد. در این مقاله با کمک تحلیل دینامیکی غیر خطی و با استفاده از نرم افزار PERFORM 3D ، با اضافه نمودن مهاربندهای کمانش ناپذیر با پیکربندهای مختلف به قاب های خمشی دو بعدی 4 و 8 طبقه بتنی با شکل پذیری متوسط ، عملکرد لرزه ای قاب های خمشی و مقاوم سازی شده توسط مهاربندهای کمانش ناپذیر تحت هفت زلزله حوزه نزدیک مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته است. در این مطالعه بر اساس نتایج حاصل از تحلیل دینامیکی غیر خطی مدل های مورد مطالعه، مقادیر جابجایی و تغییر مکان نسبی طبقات و همچنین انرژی تلف شده توسط مهاربندهای کمانش ناپذیر محاسبه و مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بدست آمده نشان می دهد بکارگیری مهاربندهای کمانش ناپذیر ضمن بهبود عملکرد قاب ها تأثیر بسزایی در کاهش جابجایی و تغییر مکان نسبی طبقات و همچنین افزایش جذب انرژی لرزه ای دارد.
https://cer.qom.ac.ir/article_955_3b8fa4b9526c292abe1ee375f75b730f.pdf
2017-08-23
69
81
10.22091/cer.2017.2178.1089
مهاربند کمانش ناپذیر
قاب خمشی بتنی
زلزله نزدیک گسل
تحلیل دینامیکی غیر خطی
مقاوم سازی
محمدرضا
ولی پور
vali-pour5240@gmail.com
1
کارشناسی ارشد سازه، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلامشهر.
AUTHOR
بیت اله
بدرلو
b.badarloo@gmail.com
2
استادیار، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه صنعتی قم.
LEAD_AUTHOR
[1] Chopra, A. K., & Chintanapakdee, C. (2001). “Comparing response of SDF systems to near‐fault and far‐fault earthquake motions in the context of spectral regions”, Earthquake engineering & structural dynamics, 30(12), 1769-1789.
1
[2] Uang CM, Nakashima M. Steel buckling-restrained frames, in Earthquake Engineering: Recent Advances and Applications, Chapter 16, Y. Bozorgnia and V.V. Bertero, Eds, CRC Press, Publication Pending.
2
[3] Mahrenholtz, C., Lin, P. C., Wu, A. C., Tsai, K. C., Hwang, S. J., Lin, R. Y., & Bhayusukma, M. Y. (2015). “Retrofit of reinforced concrete frames with buckling‐restrained braces”, Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 44(1), 59-78.
3
[4] Black, C., Makris, N., & Aiken, I. (2002). “Component testing, stability analysis and characterization of buckling-restrained braces, Pacific Earthquake Engineering Research Center”, University of California, Berkeley CA, Report No. PEER-2002/08.
4
[5] Zsarnóczay, Á. (2012). “Seismic performance evaluation of buckling restrained braces and frame structures”, In Proceedings of the 9th fib International PhD Symposium in Civil Engineering: Karlsruhe Institute of Technology (KIT), 195-200.
5
[6] Prinz, G. S. (2010). Using buckling-restrained braces in eccentric configurations. Brigham Young University.
6
[7] Zhao, J., Wu, B., & Ou, J. (2012). “Effect of brace end rotation on the global buckling behavior of pin-connected buckling-restrained braces with end collars”, Engineering Structures, 40, 240-253.
7
[8] Watanabe, A., Hitomi, Y., Saeki, E., Wada, A., & Fujimoto, M. (1988). “Properties of brace encased in buckling-restraining concrete and steel tube”, In Proceedings of ninth world conference on earthquake engineering, 4, 719-724.
8
[9] Chen, C. C., Wang, C. H., & Hwang, T. C. (2001). “Buckling strength of buckling inhibited braces”, In Proc. 3rd Japan–Korea–Taiwan Joint Seminar on Earthquake Engineering for Building Structures, 265-271.
9
[10] Powell, S. (2002). Personal communication, Park City, UT. Star Seismic LLC.
10
[11] Yoshino, T., & Karino, Y. (1971). “Experimental study on shear wall with braces: Part 2”, In Summaries of technical paper s of annual meeting, 11, 403-404.
11
[12] Wakabayashi, M., Nakamura, T., Katagihara, A., Yogoyama, H., & Morisono, T. (1973). “Experimental study on the elastoplastic behavior of braces enclosed by precast concrete panels under horizontal cyclic loading (Parts 1 &2)”, In Summaries of technical papers of annual meeting, 10, 1041-1044.
12
[13] Wakabayashi, M., Nakamura, T., Katagihara, A., Yogoyama, H., & Morisono, T. (1973). “Experimental study on the elastoplastic behavior of braces enclosed by precast concrete panels under horizontal cyclic loading (Parts 1 &2)”, In Summaries of technical papers of annual meeting, 6, 121-128.
13
[14] Tremblay, R., Degrange, G., & Blouin, J. (1999). “Seismic rehabilitation of a four-story building with a stiffened bracing system”, In Proc. 8th Can. Conf. on Earthquake Engineering, 549-554.
14
[15] Kersting, R. A., Fahnestock, L. A., & López, W. A. (2015). “Seismic Design of Steel Buckling-Restrained Braced Frames”, NIST GCR, 15-917.
15
[16] Wada, A., & Nakashima, M. (2004). “From infancy to maturity of buckling restrained braces research”, In Proceedings of the 13th World Conference on Earthquake Engineering, Vancouver, Canada.
16
[17] Tsionis, G., Apostolska, R., & Taucer, F. (2014). “Seismic strengthening of RC buildings”, JRC Science and Policy Reports. doi, 10, 138156.
17
[18] Zhang, J., Wu, B., Mei, Y., & Shing, P. B. (2015). “Experimental and Analytical Studies on a Reinforced Concrete Frame Retrofitted with Buckling-Restrained Brace and Steel Caging”, Advances in Structural Engineering, 18(2), 155-171.
18
[19] Qu, Z., Xie, J. Z., & Wang, T. (2015). “Experimental tests of reinforced concrete frame subassemblies with buckling restrained braces in double-K configuration”, In Proc. 6th International Conference on Advances in Experimental Structural Engineering, UIUC, US.
19
[20] Palazzo, G. L., Martín, P., Calderón, F., Roldán, V., & López-Almansa, F. (2015). “Numerical Study of the Seismic Efficiency of Buckling-Restrained Braces for Near and Far-Fault Inputs”, The Open Civil Engineering Journal, 9, 281-294.
20
[21] آییننامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله (استاندارد 2800). (1392). ویرایش چهارم، مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، وزارت راه و شهرسازی.
21
[22] http://ngawest2.berkeley.edu/spectras/44729/searches/new
22
[23] FEMA, P. (2000). Commentary for the seismic rehabilitation of buildings. FEMA-356, Federal Emergency Management Agency, Washington, DC.
23
[24] Moehle, J., Bozorgnia, Y., Jayaram, N., Jones, P., Rahnama, M., Shome, N., & Zareian, F. (2011). Case studies of the seismic performance of tall buildings designed by alternative means. Pacific Earthquake Engineering Research Center College of Engineering University of California, Berkeley PEER Report, 5.
24
[25] Seismic, A. I. S. C. (2010). Seismic Provisions for Structural Steel Buildings,(ANSI/AISC 341-10).
25
[26] دستورالعمل بهسازی ساختمانهای موجود، نشریه 360. (1392). معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی رییس جمهور، معاونت نظارت راهبردی امور نظام فنی.
26