دانشگاه قم پژوهش های زیرساخت های عمرانی 2783-140X 10 1 2024 05 21 Experimental and Numerical Investigation of Pizometric Head and Water Surface Profile of Steady Flow in Porous Media بررسی عددی و آزمایشگاهی بلندای پیزومتریک و نیمرخ سطح آب جریان ماندگار در محیط متخلخل سنگریزه ای 1 13 2586 10.22091/cer.2023.9313.1473 FA حسن حاجی کاظمیان دانشجوی دکتری مهندسی عمران سازه‌های هیدرولیکی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران. جلال بازرگان دانشیار، گروه مهندسی آب و سازه‌های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران. 0000-0002-6352-8422 Journal Article 2023 05 10 <em>In this article, pressure on the floor and water surface profile at steady flow in rockfill material (coarse grain aggregate) is survived experimentally and numerically. Porous media with small, medium and coarse grading was prepared in a 15 meter length, 1 meter wide and 0.8 meter height laboratory open channel. Pressure changes with pizometers which are installed on bed and water depth with reading from channel side are recorded. Steady flow is established with 3 flows and 12 tests are done totally. Based on experimental data coefficients of binominal relation are calculated with accuracy. Gradual varied flow relations have been used as governing equations. Based on recorded data, there is significant different between pizometric and water depth which amount of that is less in first of media and reach to maximum in end points. Frictional loose of drag force is reason of this deference. In the following, with solving of energy equation, pressure depth in all points is calculated with accuracy and then with applying of the mentioned energy loose, water depth and water surface profile are calculated. As a results, average error of pizometeric head in whole tests is 3.3 percent and mean error of water profile calculation are 2.36 and 13.44 percent for with and without considering of drag force effect Respectively</em>. در این تحقیق محیط متخلخل سنگریزه­ای با سه دانه­بندی مختلف در یک کانال آزمایشگاهی روباز با عمق 0.8 و پهنای 1 و طول 13 متر تهیه شده و در هر دانه­بندی جریان ماندگار با 4 دبی مختلف برقرار شده است. سپس عمق آب و بلندای پیزومتریک در 23 نقطه طول محیط ثبت گردیده است. براساس داده­های ثبت شده بین مقادیر بلندای پیزومتریک و عمق آب تفاوت قابل ملاحظه­ای وجود دارد که ناشی از افت انرژی ناشی از اثر نیروی درگ می­ باشد. در بخش دوم معادله انرژی به عنوان معادله اصلی حاکم در نظر گرفته شد و با حل آن بلندای فشار پیزومتریک در تمام نقاط محاسبه شده است. در گام بعد با اعمال افت انرژی ناشی از اثر نیروی درگ نیمرخ سطح آب با دقت مناسبی محاسبه گردیده است. بر اساس نتایج به دست آمده متوسط خطا بین هر سه نوع سنگریزه در محاسبه بلندای پیزومتریک  3.3 درصد می­باشد. همچنین مقدار متوسط خطا در محاسبه نیمرخ سطح آب با در نظر گرفتن اثر نیروی درگ 2.36 درصد و بدون لحاظ کردن این اثر 13.44 درصد حاصل شده است.  https://cer.qom.ac.ir/article_2586_bff78bd03c2525c8b23f869b59334df6.pdf

دانشگاه قم پژوهش های زیرساخت های عمرانی 2783-140X 10 1 2024 05 21 Consolidation Behavior of the Petroleum Hydrocarbon Contaminated Soil Treated with Polypropylene ارزیابی رفتار تحکیمی خاک آلوده به مواد نفتی، پس از تسلیح تصادفی با الیاف پلی‌پروپیلن 15 31 2588 10.22091/cer.2023.9636.1492 FA عبدالغفور خادم الرسول استادیار، دانشکده مهندسی عمران و معماری، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران. 0000-0001-7917-7535 حسین قربانی دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده فنی مهندسی، مؤسسه آموزش عالی جهاد دانشگاهی خوزستان، اهواز، ایران. 0009-0001-3608-8492 Journal Article 2023 06 29 Soil pollution by oil hydrocarbons is one of the most important kinds of pollution. In this study, clay soil from the CL class were contaminated with gasoil synthetically in 3, 6 and 9 percent by weight, and then the soil containing 6 percent of pollution reinforced with polypropylene fibers at amounts of 0.25, 0.5, 0.75 and 1 percent by weight. According to the results in all samples, Atterberg limits were reduced compared to the base soil. By increasing the percentage of contamination from 0 to 6 percent, the liquid limit and plastic index of the contaminated samples decreased. Moreover by increasing the amount of contamination to 9 percent, these values increased. Investigation of changes trend and amount of compaction characteristics (maximum dry density and optimum moisture) of samples also showed that with soil contamination, maximum dry density and optimum moisture content, had an upward and descending trend compared to the corresponding values in base soil, respectively. According to the results, the presence of contaminant in the soil was led to a decrease of consolidation coefficient, decrease of void ratio, increase of coefficient of volume compressibility and increase of permeability coefficient. The highest rate of decrease in consolidation coefficient (equivalent to 1.7 percent) and the highest increase in permeability coefficient (equivalent to 23.01 percent) was related to the contaminated sample reinforced with 0.75 percent by weight of fibers. با توجه به تأثیر آلاینده‌ها بر ویژگی‌های ژئوتکنیکی خاک، تمایل به بهسازی خاک‌های آلوده، جهت اطمینان از مقاومت و ظرفیت باربری خاک آلوده برای انجام پروژه‌های عمرانی افزایش یافته است. در این مطالعه، خاک رس از طبقه‌ی CL با گازوییل در مقادیر 3، 6 و 9 درصد وزنی آلوده شده و پس از آن، خاک آلوده، با الیاف پلی‌پروپیلن در مقادیر 0.25، 0.50، 0.75 و یک درصد وزنی مسلح گردیده است. به منظور بررسی تأثیر آلودگی بر ویژگی‌های خاک، نمونه‌های آلوده شده با گازوییل، تحت آزمایش‌های تعیین حدود آتربرگ و تراکم به روش پراکتور استاندارد قرار گرفته‌اند. پس از آن، آزمایش تحکیم یک‌بُعدی، بر روی نمونه‌های فاقد آلاینده (خاک شاهد)، نمونه‌های آلوده و نمونه‎های آلوده‌ی مسلح شده با الیاف انجام شده است. بر اساس نتایج حاصل، وجود آلاینده‌ی نفتی در خاک، منجر به کاهش حدود آتربرگ، افزایش وزن مخصوص خشک حداکثر، کاهش رطوبت بهینه، کاهش ضریب تحکیم، کاهش نسبت تخلخل، افزایش ضریب فشردگی حجمی و افزایش ضریب نفوذپذیری شده است. در نمونه‌های آلوده‌ی مسلح شده با الیاف، با افزایش مقدار الیاف از 0.25 درصد به 0.5 درصد، کاهش ضریب تحکیم، افزایش ضریب فشردگی حجمی، کاهش نسبت تخلخل و افزایش ضریب نفوذپذیری، نسبت به مقدار آن در نمونه‌ی آلوده‌‌ی فاقد الیاف مشاهده شده و پس از آن، با افزایش بیشتر الیاف به یک درصد، روند تغییرات در هریک از پارامترها معکوس شده است. با توجه به نتایج به دست آمده از این پژوهش، می‌توان از الیاف پلی‌پروپیلن به نحو مؤثری در بهسازی خاک‌های آلوده استفاده نمود. https://cer.qom.ac.ir/article_2588_b7071f59b94ca302bac27e55a1eb4298.pdf

دانشگاه قم پژوهش های زیرساخت های عمرانی 2783-140X 10 1 2024 05 21 Investigation of Acid Effect on the Strength Behavior of Fine-Grained Soil تاثیر آلاینده اسید نیتریک بر روی مقاومت برشی خاک ریزدانه 33 47 2598 10.22091/cer.2023.9393.1479 FA سیدمحمدحسین خاتمی گروه مهندسی عمران، دانشگاه فنی و حرفه ای، تهران، ایران. 0009-0007-5375-7137 عبدالحسین حداد استاد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران. 0000-0002-7612-6780 عادل عساکره دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران. 0000-0003-4706-2957 Journal Article 2023 05 03 Due to the ever-increasing growth of fossil pollution in the air of big cities or any other place, the resulting rain will be acidic. The reason for the formation of acid rain particles is nitrogen group compounds. That is, the combination of existing water with nitrate causes the phenomenon of acid rain. The soil may be exposed to various pollutants over time, including acidic pollutants and its shear resistance changes.Therefore, this issue is investigated in this research. On the other hand, investigating the behavior of soil under the effect of acidic contamination is so important because the excessive using of the sand-bentonite mixture in the Landfills. According to this subject in this research Sand of Firoozkooh with different percentages (0, 10%) Bentonite to carry out the undrained consolidated triaxial tests is use to investigate the effect of nitrat acid solution with (1,3)pH for investigating the influence of acidic contamination on shear strength parameter. Results that comes out from experiments indicates that Presence of acid lead to reduction of shear strength of clean sand. Although in sand-bentonie mixture with pH=3 shear strength increased but rising of acid in pH=1 lead to decrease of shear strength. Also presence of acid make the positive pore pressure higher. با توجه به رشد روزافزون آلودگی فسیلی در هوای کلان شهرها یا هر نقطه دیگری، باران به‌وجود آمده به صورت اسیدی خواهد بود. از طرفی به دلایل استفاده زیاد از مخلوط ماسه و بنتونیت در مراکز دفن زباله و وجود شیرابه در آن، بررسی رفتار این خاک ها تحت اثر آلاینده اسیدی دارای اهمیت زیادی می باشد. به این منظور، اثر آلاینده اسید نیتریک با pH های 7، 3 و 1 بر روی مقاومت برشی ماسه تمیز و ماسه حاوی 10 درصد وزنی بنتونیت متراکم به کمک آزمایش های سه محوی تحکیم یافته – زهکشی نشده بررسی گردید. نتایج به دست آمده نشان می‌دهند که حضور اسید در آب منفذی، باعث کاهش مقاومت برشی ماسه تمیز می‌شود. در مخلوط ماسه و بنتونیت حضور اسید نیتریک با pH=3 منجر به افزایش مقاومت برشی و با pH=1 باعث کاهش مقاومت برشی می‌گردد. همچنین حضور اسید باعث کاهش مدول الاستیسیته و افزایش فشار آب حفره‌ای منفی می‌گردد. https://cer.qom.ac.ir/article_2598_5c9df9c18af056b5eb36c24db3b41131.pdf

دانشگاه قم پژوهش های زیرساخت های عمرانی 2783-140X 10 1 2024 05 21 Effect of CO2-Induced Magnesium Carbonate on Improving the Behavior of Genaveh Clay ارزیابی تاثیر کربنات منیزیم تولید شده از جذب گاز CO2 بر بهبود رفتار رس بندر گناوه 49 66 2605 10.22091/cer.2023.9462.1482 FA سعید چگینی گروه مهندسی عمران، مرکز آموزش عالی فنی و مهندسی بوئین زهرا، قزوین، ایران. 0009-0002-0842-6228 هادی محمدزاده رومیانی استادیار، گروه مهندسی عمران، مرکز آموزش عالی فنی و مهندسی بوئین زهرا، قزوین، ایران. 0000-0001-8646-0072 حامد آبده کیخا استادیار، گروه مهندسی عمران، مرکز آموزش عالی فنی و مهندسی بوئین زهرا، قزوین، ایران. 0000-0001-8125-2223 Journal Article 2023 05 20 In this study, the effect of CO2-induced magnesium carbonate on the plasticity index, consolidation behavior and shear strength of natural soft clay was investigated. Magnesium carbonate was produced by absorbing carbon dioxide gas and used as a powder for clay treatment. Different tests including atterberg limits, consolidation, unconfined compression, and triaxial compression tests were conducted on the treated and untreated samples. The triaxial tests were conducted in consolidated undrained (CU) condition. Also, SEM images and XRD analyses were prepared on produced magnesium carbonate and treated and untreated clay samples. The obtained results show that the plasticity index of the treated clay decreased and consolidation behavior was improved as the magnesium carbonate content increased. Regarding the SEM images the magnesium carbonate particles are needle-shaped and cause stronger structure and granular behavior in clay soils. According to the triaxial test results, with increasing confining stress, the shear strength of the treated samples increases compared to untreated clay. The internal friction angle of Genaveh soft clay in both undrained and drained conditions increases significantly, by adding 15 percent magnesium carbonate to the soil. احداث پی بر روی خاک‌های رسی نرم معمولا با مشکلات متعددی از جمله نشست زیاد و گسیختگی همراه است. اضافه کردن موادی نظیر سیمان و آهک به رس نرم باعث بهبود رفتار آن می‏شود. ولی به دلیل وجود مسائل زیست محیطی در فرآیند تولید و بکارگیری این مصالح، محققان به دنبال مصالح نوین جهت استفاده در مصارف عمرانی و بهسازی هستند. در اﯾﻦ ﺗﺤﻘﯿﻖ تأثیر کربنات منیزیم بر رفتار خمیری، مقاومتی و نشست‌پذیری رس بندر گناوه بررسی شده است. کربنات منیزیم با جذب گاز دی اکسید کربن تهیه شده و بصورت پودر جهت بهبود رفتار رس استفاده شده است. آزمایش‌های مختلف شامل حدود خمیری، تحکیم و سه‌محوری فشاری تحکیم یافته زهکشی نشده و همچنین تصویربرداری SEM بر روی نمونه‌های رس خالص و مخلوط شده با کربنات منیزیم انجام شده است. با توجه به نتایج بدست آمده، افزودن کربنات منیزیم به رس گناوه، باعث کاهش شاخص خمیری و بهبود رفتار تحکیمی رس شامل کاهش نشست تحکیمی و افزایش سرعت تحکیم می‌شود. تصاویر SEM نیز نشان می‌دهد که ذرات کربنات منیزیم سوزنی شکل بوده که باعث ایجاد ساختار نسبتاً مقاوم و بروز رفتار دانه‌ای در خاک رس می‌شود. با توجه به نتایج آزمایش سه‌محوری، با افزایش تنش همه‌جانبه، مقاومت برشی و سختی نمونه‌های دارای کربنات منیزیم نسبت به رس خالص افزایش قابل توجهی نشان می‌دهد. با افزودن 15 درصد کربنات منیزیم به رس گناوه، زاویه اصطکاک داخلی خاک در شرایط زهکشی نشده و زهکشی شده به میزان قابل توجهی افزایش می‌یابد. https://cer.qom.ac.ir/article_2605_ac99eab25c22429fdbb6709828c74be3.pdf

دانشگاه قم پژوهش های زیرساخت های عمرانی 2783-140X 10 1 2024 05 21 Enhancement of Mechanical Properties, Drying Shrinkage and High Temperature Resistance of Geopolymer Mortar Containing Ground Granulated Blast Furnace Slag and Red Mud with Basalt Fiber بهبود خواص مکانیکی، جمع شدگی خشک و مقاومت در برابر حرارت‌های بالای ملات ژئوپلیمری حاوی روباره و گل سرخ با الیاف بازالت 67 83 2611 10.22091/cer.2023.9855.1511 FA ملک محمد رنجبر تکلیمی دانشیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، گیلان، ایران. 0000-0002-4425-493X فرید حاتمی دانشجوی دکتری، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، گیلان، ایران. 0009-0009-8900-3104 Journal Article 2023 09 10 The purpose of this research is to investigate the effect of adding basalt fibers on flowability, setting time, shrinkage and compressive and flexural strengths of geopolymer mortar cured at ambient temperature. The ground granulated blast-furnace slag and red mud, which are the waste products of iron and aluminum factories, were used as aluminosilicate base materials in the geopolymer mortar mix design. Also, for the first time, the residual compressive and flexural strengths of geopolymeric mortars containing basalt fibers exposed to three thermal regimes including 600°C for 60 minutes and 600°C and 800°C for 90 minutes were measured and investigated. XRD tests revealed that geopolymers undergo a structural phase change from amorphous to crystalline at high temperatures. In addition, the results showed that adding 0.5% of basalt fibers as an optimal percentage, not only can solve the problem of drying shrinkage of geopolymer mortars, but also the use of this amount of basalt fibers can increase the compressive and flexural strength of geopolymer mortars both at ambient temperature and at high temperatures. Therefore, geopolymer mortar containing 0.5% basalt fibers, in addition to having positive environmental aspects, can be used as a repair mortar with high mechanical characteristics and also suitable resistant to high temperature for the repair and retrofit of concrete structures. هدف این مقاله بررسی تأثیر افزودن الیاف بازالت بر روانی، زمان گیرش، جمع‌شدگی خشک و مقاومت‌های فشاری و خمشی ملات‌های ژئوپلیمری دو جزئی عمل‌آوری شده در دمای محیط و حاوی روباره کوره آهن‌گدازی و گل سرخ است. بدین منظور، ملات‌های ژئوپلیمری مسلح شده به الیاف بازالت به مقدار 0.25، 0.50، و 0.75 درصد حجمی از مواد پایه در مقایسه با ملات پلیمری بدون الیاف ساخته شد. جهت فعال‌سازی مواد پایه از نسبت وزنی یکسان از محلول سود 4 مولار و آب شیشه استفاده گردید. همچنین برای نخستین بار مقاومت‌های فشاری و خمشی باقیمانده این ملات‌های ژئوپلیمری در حرارت‌های بالا اندازه‌گیری و بررسی شد. بدین منظور ملات‌های ژئوپلیمری در معرض سه رژیم حرارتی شامل دمای 600 درجه سانتی‌گراد به مدت 60 دقیقه و نیز دمای 600 و 800 درجه سانتی‌گراد به مدت 90 دقیقه قرار گرفتند. نتایج نشان داد که افزودن 0.5 درصد الیاف بازالت نه تنها می‌تواند به نحو مطلوبی مشکل جمع‌شدگی خشک ملات‌های ژئوپلیمری را رفع نماید، بلکه استفاده از این مقدار الیاف بازالت می‌تواند مقاومت‌های فشاری و خمشی ملات‌های ژئوپلیمری را هم در دمای محیط و هم در درجه حرارت‌های بالا بهبود و ارتقا دهد. همچنین جهت بررسی ساختار فازی ژئوپلیمر‌ها در درجه حرارت‌های بالا آزمایش پراش اشعه ایکس (XRD) روی آن‌ها انجام شد. نتایج نشان داد که ژئوپلیمرها در این دما دچار یک تغییر از فاز حالت آمورف به کریستالی می‌شوند. https://cer.qom.ac.ir/article_2611_a7a9650a830cb79d7b9c5c568938c691.pdf

دانشگاه قم پژوهش های زیرساخت های عمرانی 2783-140X 10 1 2024 05 21 Investigating the Static and Dynamic Behavior of Structural Lightweight Concrete Containing Nano-Silica and Steel Fibers بررسی رفتار استاتیکی و دینامیکی بتن سبک سازه ای حاوی نانو سیلیس و الیاف فلزی 85 107 2663 10.22091/cer.2023.9673.1497 FA فاطمه الطالب دانشجوی دکتری، گروه سازه و زلزله، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران. حمیدرضا توکلی دانشیار، گروه سازه و زلزله، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل ، بابل، ایران. سید کمیل هاشمی استادیار، گروه سازه و زلزله، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران. Journal Article 2023 07 10 The primary goal of engineering design of buildings is to reduce the weight of the structure and its resistance to earthquakes and explosions because the occurrence of these events is inevitable. In this research, lightweight concrete has been used due to its unique advantages in weight reduction, and attention has also been paid to increasing the resistance and behavior of this concrete in the face of any type of accident and investigating its static and dynamic behavior. The dynamic behavior of concrete has been studied by using Hopkinson compression machine at three strain rates of 100, 200 and 300/s. Static and dynamic properties of concrete include compressive strength, modulus of elasticity, and dynamic increase modulus. For this purpose, a study has been conducted on 8 mixing designs for samples without metal fibers and nanosilica and samples containing different percentages of nanosilica and metal fibers. The results have shown that nanosilica and metal fibers play a role in improving compressive strength and the best results are obtained by adding 3% nanosilica and 1% metal fibers. Nanoparticles are more effective in static loads because the pozzolanic interactions of nanosilica improves the microstructure, and in dynamic loads, nanoparticles are less efficient due to nano's sensitivity to high loads, and also metal fibers prevent cracks in concrete. In this study, a mathematical relationship for the dynamic increase coefficient has also been extracted and compared with the experimental results. هدف اولیه طراحی مهندسی ساختمان‌ها کاهش وزن سازه و مقاومت آن در برابر زلزله و انفجار است، زیرا وقوع این حوادث اجتناب‌ناپذیر می‌باشد. در این تحقیق از بتن سبک به دلیل مزایای منحصر به فرد آن در کاهش وزن استفاده شده و همچنین به افزایش مقاومت و رفتار این بتن در مواجهه با هر نوع حادثه و بررسی رفتار استاتیکی و دینامیکی آن توجه شده ‌است. رفتار دینامیکی بتن با استفاده از دستگاه هاپکینسون فشاری در سه نرخ کرنش 100، 200 و 300 بر ثانیه مورد مطالعه قرار گرفته ‌است. خواص استاتیکی و دینامیکی بتن شامل مقاومت فشاری، مدول الاستیسیته و مدول افزایش دینامیکی است. برای این منظور، مطالعه‌ای بر روی هشت طرح اختلاط برای نمونه‌های فاقد الیاف فلزی و نانوسیلیس و نمونه‌های حاوی درصدهای مختلف نانوسیلیس و الیاف فلزی انجام شده ‌است. نتایج نشان داد که نانوسیلیس و الیاف فلزی در بهبود مقاومت فشاری نقش دارند و بهترین نتایج با افزودن 3 درصد نانوسیلیس و 1 درصد الیاف فلزی به‌دست آمده ‌است. نانوذرات در بارهای استاتیکی مؤثرتر می‌باشند، زیرا فعل و انفعالات پوزولانی نانوسیلیس باعث بهبود ریزساختار می‌شود و در بارهای دینامیکی، نانوذرات به دلیل حساسیت نانو به بارهای زیاد کارایی کمتری دارند و همچنین الیاف فلزی از ایجاد ترک در بتن جلوگیری می‌کنند. در این مطالعه نیز یک رابطه ریاضی برای ضریب افزایش دینامیکی، استخراج و با نتایج تجربی مقایسه شده ‌است. https://cer.qom.ac.ir/article_2663_f73e2f851fea58e5f3ca089d8f944c26.pdf

دانشگاه قم پژوهش های زیرساخت های عمرانی 2783-140X 10 1 2024 05 21 The Study of the Effect of Drainage Conditions on the Collapse Potential of Soil مطالعه تاثیر شرایط زهکشی بر ظرفیت رمبندگی خاک 109 124 2682 10.22091/cer.2024.10063.1520 FA جواد محمودی دکتری، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران. 0009-0003-9745-4251 رضا پورحسینی دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد، یزد، ایران. 0000-0002-5219-0091 Journal Article 2023 11 05 Collapsible soils are one of the problematic soils, as they exhibit good stability in dry conditions but undergo sudden and significant settle-ments upon water entry. The surrounding layers of collapsible soil can be either permeable or impermeable, but the existing devices for determining the collapse potential lack the ability to model the drain-age conditions around the collapsible soil layer. In this study, an ap-paratus capable of modeling drainage conditions was constructed. A collapsible soil was made in laboratory, and its collapse potential was determined using single and double oedometer tests as well as the constructed apparatus. The results show that drainage conditions are an influential factor on the behavior of collapsible soils. The col-lapse potential obtained from this apparatus is lower than the col-lapse potential obtained from the oedometer test. The comparison of the two conditions with drainage and without drainage in two point and wide water distributions shows that in both water distributions, the collapse potential is higher in the condition with drainage than in the condition without drainage. For example, in the point distribution, the collapse potential with drainage is 27.7% higher than the without drainage, while in the wide distribution, it is 19.5%higher. خاک‌ رمبنده یکی از خاک‌های مشکل آفرین است که در حالت خشک، پایداری خوبی از خود نشان می‌دهد، اما به محض ورود آب دچار نشست‌های ناگهانی و قابل توجه می‌گردد. عوامل زیادی بر روی رفتار خاک رمبنده تأثیر می‌گذارد که این عوامل را می‌توان به چهار دسته شرایط اولیه خاک، شرایط بارگذاری، کیفیت دانه‌بندی و نحوه نفوذ آب در خاک تقسیم‌بندی نمود. لایه‌های اطراف خاک رمبنده می‌توانند نفوذ‌پذیر و یا نفوذناپذیر باشند، اما دستگاه‌های موجود برای تعیین ظرفیت رمبندگی قابلیت مدل‌سازی شرایط زهکشی مرزهای لایه خاک رمبنده را ندارند. در این مطالعه، دستگاهی با قابلیت مدل‌سازی شرایط زهکشی در آزمایشگاه ساخته شد. خاک رمبنده در آزمایشگاه، تولید و میزان ظرفیت رمبندگی آن با استفاده از آزمایش ادومتر تک، دوگانه و دستگاه ساخته شده تعیین گردید. نتایج نشان داد که شرایط زهکشی یک عامل تأثیرگذار بر روی رفتار خاک‌های رمبنده است. ظرفیت رمبندگی به‌دست آمده از این دستگاه با توجه به ورود آب از یک طرف، در هر دو حالت با زهکشی و بدون زهکشی کمتر از ظرفیت رمبندگی آزمایش ادومتر است. مقایسه دو حالت با زهکشی و بدون زهکشی در دو توزیع آب نقطه‌ای و گسترده نشان می‌دهد در هر دو توزیع آب، میزان ظرفیت رمبندگی در حالت با زهکشی بیشتر از حالت بدون زهکشی است. به عنوان مثال، در توزیع نقطه‌ای ظرفیت رمبندگی حالت با زهکشی 27.7 درصد و در توزیع گسترده 19.5 درصد بیشتر از حالت بدون زهکشی است. https://cer.qom.ac.ir/article_2682_a7536f895eec1ad9b8c1d3b826e74b43.pdf

دانشگاه قم پژوهش های زیرساخت های عمرانی 2783-140X 10 1 2024 05 21 Assessment of Key Factors Impacting Permeability in Treated Firouzkooh Siliceous Sand and Hormuz Carbonate Sand Using Persian Gum Biopolymer ارزیابی پارامترهای موثر در نفوذپذیری ماسه سیلیکاته فیروزکوه و کربناته هرمز بهسازی‎شده با بایوپلیمر صمغ فارسی 125 135 2702 10.22091/cer.2024.9999.1515 FA مسعود محسنی نیا کارشناس ارشد، گروه ژئوتکنیک، دانشکده عمران، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران. 0009-0003-9763-5087 حسین صالح زاده دانشیار، گروه ژئوتکنیک، دانشکده عمران، دانشگاه علم و صنعت، تهران، ایران. 0000-0003-0289-6640 Journal Article 2023 10 18 This study evaluates the performance of Persian gum as a new plant-based biopolymer in reducing the permeability of the Hormuz car-bonate sand and the Firouzkooh silicate sand. To achieve this objec-tive, constant head permeability tests were conducted on both un-treated and Persian gum-treated sand specimens. Various parame-ters, including the proportion of additive biopolymer, curing loca-tion, curing time and initial soil density, were investigated. The re-search findings revealed that the introduction of 0.5% and 3% Per-sian gum resulted in a substantial reduction in permeability, with re-ductions of approximately 3-fold and 190-fold, respectively, depend-ing on the sand type. These reductions were observed subsequent to a 7-day curing regimen conducted under elevated temperatures. Ad-ditionally, it was observed that other parameters, notably initial soil density, curing temperature, and curing duration, exerted a signifi-cant and direct influence on the reduction in soil permeability. In particular, the permeability coefficient of the Hormuz and Firouzkooh optimum samples, treated with a 3% concentration of Persian gum and possessing a relative soil density of approximately 80% prior to treatment, demonstrated a significant reduction to approximately 6.65 × 10E-6 and 7.7 × 10E-6 cm/s, respectively, following an ex-tended 28-day curing period at an elevated temperature. This notable decrease, in comparison to analogous untreated samples, represent-ed a 578-fold and 175-fold reduction in permeability, respectively. مطالعه پیش‏رو عملکرد صمغ فارسی به عنوان بایوپلیمر گیاهی جدید در کاهش نفوذپذیری ماسه کربناته هرمز و ماسه سیلیکاته فیروزکوه را مورد ارزیابی قرار می‏دهد. بدین منظور آزمایش نفوذپذیری با هد ثابت بر روی نمونه‏های ماسه‏ بهسازی‎شده و نشده صورت پذیرفت. تاثیر متغیرهایی چون درصد‏ وزنی بایوپلیمر افزودنی، محل و زمان گیرش و تراکم اولیه در نفوذپذیری مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که با افزدون 0.5% و 3%، نفوذپذیری نسبت به ماسه بهسازی‏نشده به ترتیب تا 3 و 160 برابر (بسته به نوع ماسه) پس از گذراندن دوره گیرشی 7 روزه در گرمکن کاهش پیدا کرد. سایر پارامترها همچون تراکم اولیه خاک، دمای محل و مدت گیرش نیز بر کاهش نفوذپذیری خاک تاثیر مستقیمی داشته به طوری که ضریب نفوذپذیری نمونه هرمز و فیروزکوه بهسازی‎شده بهینه با 3% صمغ فارسی و تراکم نسبی خاک (پیش از بهسازی) در حدود 80%، بعد از 28 روز عمل‏آوری در گرمکن، به ترتیب به 6-10×6.65 و 6-10×7.7 سانتی‏متر بر ثانیه رسیده که نسبت به نمونه بهسازی‎نشده با تراکم نسبی 80%، 587 و 175 برابر نفوذپذیری کمتری دارد. https://cer.qom.ac.ir/article_2702_a57fd7d20ac09c6764b0944d6bd34088.pdf

دانشگاه قم پژوهش های زیرساخت های عمرانی 2783-140X 10 1 2024 05 21 Experimental Study of the Behavior In-Plan the Brick and Stone Facade with the Nonstructural Masonry Walls under the Effect of Cyclic Loads بررسی آزمایشگاهی رفتار داخل صفحه نمای آجری و سنگی با دیوار پشتیبان بنایی تحت اثر بارهای رفت و برگشتی 137 151 2709 10.22091/cer.2024.10217.1533 FA علی محمدی دانشجوی دکتری، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران. 0000-0000-0000-0000 مهدی شریفی استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران. 0000-0001-8166-1668 مهدی علیرضائی استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد ملایر، ملایر، ایران. 0000-0002-1802-0451 Journal Article 2024 01 09 Observations from past earthquakes and studies conducted by various re-searchers show the effect of facade on the seismic performance of the structure. Structure, veneer wall and faced need to be stable and inde-pendent in their deformation. The most important goal in the upcoming study is to investigate the effect of materials on the in-plane behavior of external walls and building facades based on the existing common imple-mentation methods. Based on this, 3 samples of Cyclic lateral loads were tested in a controlled manner under displacement and the results of their behavior in terms of form, failure patterns, cyclic curves, cover, bilinear, ductility, reduction of equivalent hardness were investigated. The results of the analyzes showed that adding a facade to the structure, depending on the type and characteristics of the facade materials, has a significant effect on increasing the initial stiffness in range of 4 to 6 time and resistance in range of 2 time. Facade isolation reduces interframe damage and also re-duces facade damage and adverse interframe-frame interaction it seems that the seismic performance of the brick facade is better compared to the stone facade and has less effect on changing the seismic performance of the structure. Key words: facade isolation, seismic performance, brick fa-cade, stone facade مشاهدات حاصل از زلزله‌های گذشته نشان‌دهنده تأثیر نما در عملکرد لرزه‌ای سازه است. فلسفه ی طراحی لرزه‌ای نما بگونه‌ای است که پایداری دیوار پشتیبان توسط سازه‌ی اصلی و پایداری نما توسط دیوار پشتیبان یا سازه تامین گردیده و این سه جزء دارای حرکات مستقل از یکدیگر باشند. در حال حاضر در صنعت ساختمان به دلیل استفاده از نماهای چسبیده به دیوار پشتیبان، جداسازی حرکت نما از دیوار پشتیبان تامین نمی‌گردد. لذا مهم‌ترین هدف در این تحقیق ، بررسی تأثیر جنس مصالح بر رفتار داخل صفحه دیوارهای بیرونی و نما بر اساس روش‌های اجرایی متداول موجود است.. براین‌اساس تعداد 3 نمونه شامل قاب فولادی ساده به همراه دیوار پشتیبان و نما تحت اثر بارهای جانبی رفت و برگشتی و کنترل شونده توسط جابجایی مورد آزمایش قرار گرفت و نتایج حاصل از رفتار آنها در قالب الگوهای شکست، منحنی‌های چرخه‌ای، پوش‌دوخطی، شکل‌پذیری، کاهش سختی مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای مورد مطالعه در این نمونه‌ها شامل جداسازی دیوار پشتیبان از سازه و نوع مصالح نما بوده است . نتایج حاصل از بررسی نتایج نشان می‌دهد نماهای چسبیده فاقد عملکرد لرزه ای متناسب با اهداف آیین نامه است. همچنین نتایج نشان می‌دهند افزودن نما به سازه بسته به نوع و ویژگی‌های مصالح نما، با افزایش 4 تا 6 برابری درافزایش میزان سختی اولیه ، افزایش مقاومت کل سازه حدود 2 برابر و افزایش پتانسیل آسیب ساختمان را دارد. . در این تحقیق عملکرد لرزه ای نمای آجری در مقایسه با نمای سنگی بهتر بوده و تأثیر کمتری در تغییر عملکرد لرزه‌ای سازه داشته است https://cer.qom.ac.ir/article_2709_4cc98a29c07626289f10a209470d78e5.pdf

دانشگاه قم پژوهش های زیرساخت های عمرانی 2783-140X 10 1 2024 05 21 One-Dimensional Non-Linear Response Analysis of Granular Cemented Al-luvium Using Perturbation Method تحلیل پاسخ یک بعدی و غیرخطی آبرفت دانه‌ای سیمانته تحت ارتعاش هارمونیک با استفاده از تکنیک اغتشاشات 153 167 2723 10.22091/cer.2024.9608.1490 FA علی شیرزاد دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، کرج، ایران. سید علی اصغر حسینی دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، کرج، ایران. 0000-0003-3343-545X امیر حمیدی استاد، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه خوارزمی، کرج، ایران. 0000-0002-1662-7516 Journal Article 2023 06 23 In present study, the response of a cemented granular and horizontal layer is investigated under one-dimensional harmonic vibrations applied at its base. The modeling was performed considering an infinite horizontal layer with displacements occurred in one direction with uniform shear stress and strain distributions on horizontal planes. It is considered that only shear displacements occur when the soil layer is subjected to seismic excitation at base. The nonlinear behavior due to cyclic loading can be determined using dynamic characteristics of soil like shear modulus and damping ratio. These dynamic characteristics are dependent to different parameters like confining pressure and cement content. In present study, an empirical model was applied for determination of dynamic characteristics of cemented and uncemented soil. By deriving the one degree of freedom equation of motion, an approximate solution was suggested using perturbation method. Finally, the resonance phenomenon was studied for cemented granular layer and the amplitudes were predicted with a precise approximation. Based on the results, the suggested method was able to predict the response of soil layer with good consistency comparing to the results of numerical methods like Runge-Kutta. در این مطالعه به بررسی پاسخ آبرفت‌ تک لایه دانه‌ای سیمانته با سطح افقی تحت اثر ارتعاشات هارمونیک یک بعدی اعمالی در پایه پرداخته شد. مدلسازی به‌صورت یک لایه نیمه بینهایت درنظر گرفته شده و جابه‌جایی‌های افقی تنها در یک جهت و تنش‌ها و کرنش‌های برشی نیز روی صفحات افقی بطور یکنواخت لحاظ شده است. فرض بر آن است که وقتی خاک تحت تاثیر تحریک لرزه‌ای در پایه قرار می‌گیرد، تنها در آن تغییر شکل برشی ایجاد می گردد. رفتار غیرخطی خاک که ناشی از بارگذاری سیکلی می‌باشد، با استفاده از خصوصیات تغییرشکل دینامیکی یعنی نسبت میرایی و سختی نرمال شده تعیین می‌شود. این ویژگیهای دینامیکی به پارامترهای مختلفی مانند فشار همه جانبه و درصد سیمان وابسته هستند. در این مطالعه از یک مدل تجربی برای تعیین خصوصیات تغییرشکل دینامیکی خاک دانه‌ای سیمانته و غیر سیمانته استفاده شد. با تشکیل معادله یک درجه آزادی مرتبه اول غیرخطی حرکت تحت ارتعاش هارمونیک، امکان ارائه راه‌حل تقریبی این معادله با استفاده از تکنیک اغتشاشات مورد ارزیابی قرار گرفت. درنهایت، وقوع پدیده تشدید در آبرفت یک لایه سیمانته بررسی شد و دامنه در سطح زمین به روش تحلیلی و با دقت مناسب تعیین گردید. بر‌اساس نتایج، روش تحلیلی پیشنهادی برای تحلیل پاسخ سیستم یک درجه آزادی از سازگاری بسیار خوبی با روش‌های عددی مرسوم مانند رانج کوتا برخوردار است. https://cer.qom.ac.ir/article_2723_dfa1051e9ec9c802bb0b82415d4aa5e4.pdf

دانشگاه قم پژوهش های زیرساخت های عمرانی 2783-140X 10 1 2024 05 21 Evaluating the Seismic Bearing Capacity of Strip Foundation Adjacent to Geogrid-Reinforced Slopes Using Finite Element Limit Analysis Method بررسی لرزه‌ای ظرفیت باربری پی نواری در مجاورت شیب‌های مسلح شده با ژئوگرید با استفاده از روش تحلیل حدی المان محدود 169 185 2724 10.22091/cer.2024.10058.1519 FA محمد احمدی استادیار گروه عمران، دانشکده عمران و معماری، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران 0000-0002-6203-4586 علیرضا باقریه استادیار گروه عمران، دانشکده عمران و معماری، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران. 0000-0003-2181-3636 فاطمه محمدی پور کارشناس ارشد مهندسی عمران-ژئوتکنیک، دانشکده عمران و معماری، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران. 6033-5930-0005-0009 Journal Article 2023 11 10 Building construction on slopes is inevitable, despite many limitations. Due to the seismicity of Iran, calculating the seismic bearing capacity of foundations is more important. The construction along a slope has been observed to result in a reduction in the bearing capacity. To mitigate this decrease, various improvement techniques, such as soil reinforcements like geogrids, can be employed to partially offset this reduction. The present study investigates the impact of ground slope (10 and 20 degrees) on the bearing capacity of granular soils with varying internal friction angles (25, 30, 35, 40, and 45 degrees) in both seismic and static conditions. This investigation employs the finite element limit analysis method and OptumG2 software to determine the upper and lower bounds of the bearing capacity. The findings indicate that the implementation of kh=0.1 leads to a reduction in the seismic bearing capacity of the foundation, ranging from 2 to 12 percent. The effective length of the geogrid is contingent upon the internal friction angle of the soil and varies within the range of 2B to 3B. Additionally, the study revealed that the optimal distance between the footing and the slope edge (X/B) is influenced by the internal friction angle, with a significantly bigger impact than the slope angle. The optimal distance (X) was estimated to lie within 2B to 4B for internal friction angles of 25, 30, and 35 degrees. Conversely, for internal friction angles of 40 and 45 degrees, the X value was assessed to be no less than 5B. ساخت و ساز در زمین‌های شیبدار، علیرغم محدودیت‌های زیاد، اجتناب‌ناپذیر است. از طرف دیگر به دلیل لرزه‌خیز بودن ایران، بررسی ظرفیت باربری لرزه‌ای پی‌ها دارای اهمیت دوچندانی است. ساخت و ساز در مجاورت شیب با کاهش ظرفیت باربری نسبت به زمین مسطح همراه است لذا استفاده از روش‌های بهسازی از جمله استفاده از مسلح‌کننده‌ها همچون ژئوگرید می‌تواند تا حدی کاهش ظرفیت باربری را جبران نماید. در این تحقیق با استفاده از قضیه کران بالا و پایین روش تحلیل حدی المان محدود و به کمک نرم افزار OptumG2 به بررسی اثر شیب زمین (با زوایای 10 و 20 درجه) بر ظرفیت باربری خاک‌های دانه‌ای با زوایای اصطکاک داخلی مختلف (25، 30، 35، 40 و 45 درجه) در دو حالت لرزه‌ای و استاتیکی پرداخته شد. نتایج نشان می‌دهد با اعمال بار لرزه‌ای با ضریب زلزله افقی 1/0kh=، ظرفیت باربری لرزه‌ای پی بین 2 تا 12 درصد کاهش پیدا می‌کند. همچنین طول موثر ژئوگرید به زاویه اصطکاک داخلی خاک وابسته بوده و بین B2 تا B3 (B عرض پی) تغییر می‌کند. همچنین یافت شد که فاصله ایمن پی از لبه شیب (X/B) به زاویه اصطکاک داخلی وابسته بوده و اثر آن به مراتب از اثر زاویه شیب بیشتر است. در تحلیل حاضر برای زوایای اصطکاک داخلی 25، 30 و 35 این مقدار بین B2 تا B4 و برای زوایای اصطکاک داخلی 40 و 45 درجه حداقل B5 برآورد گردید. https://cer.qom.ac.ir/article_2724_1a2831f6f610c82f497849375576b78d.pdf

دانشگاه قم پژوهش های زیرساخت های عمرانی 2783-140X 10 1 2024 05 21 Experimental Investigation of Stress Relaxation Behavior in Sand and Sand-Geotextile Interface بررسی آزمایشگاهی رفتار آسودگی تنش در ماسه و سطح تماس ماسه-ژئوتکستایل 187 198 2729 10.22091/cer.2024.9284.1507 FA جواد غفاری استادیار گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی مرند، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران. 0000-0002-7817-0734 سمیه فاضلی استادیار گروه مهندسی مواد و پایه، دانشکده فنی و مهندسی مرند، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران. 0000-0001-9772-7051 Journal Article 2023 08 26 In this research, the phenomenon of stress relaxation in unreinforced and reinforced sandy soil with geotextile layer has been studied using a large-scale direct shear test. To investigate the effect of shear speed and soil density on the amount of resistance loss due to stress relaxation, two shear speeds of 0.5 and 5 mm/min and two relative densities of 35% and 60%, respectively, loose and medium density, have been used. All samples have been tested in direct shear test under vertical stress of 100 kPa. The results show that the amount of resistance loss due to stress relaxation depends on the shear stress level, soil density, presence of a geotextile layer in the soil and shear speed. In such a way that by increasing the level of shear stress and shear speed and by decreasing the density of sand and also with the presence of a geotextile layer in soil, the amount of resistance loss due to stress relaxation increases. در این تحقیق پدیده آسودگی تنش در خاک ماسه ای غیر مسلح و مسلح شده با لایه ژئوتکستایل با استفاده از آزمایش برش مستقیم بزرگ مقیاس مطالعه شده است. برای بررسی اثر سرعت برش و دانسیته خاک بر میزان افت مقاومت ناشی از آسودگی تنش، از دو سرعت برش به مقدار 0.5 و 5 میلی متر بر دقیقه و دو دانسیته نسبی 35% و 60% به ترتیب دانسیته سست و متوسط استفاده شده است. همه نمونه ها در آزمایش برش مستقیم تحت تنش قائم 100 کیلوپاسکال بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که مقدار افت تنش ناشی از پدیده آسودگی تنش به تراز تنش برشی، دانسیته خاک، وجود لایه ژئوتکستایل در خاک و سرعت برش بستگی دارد. به نحوی که با افزایش تراز تنش برشی و سرعت برش و با کاهش دانسیته ماسه و همچنین وجود لایه ژئوتکستایل در خاک، مقدار افت تنش ناشی از آسودگی تنش افزایش می یابد. https://cer.qom.ac.ir/article_2729_55ef3de7686afda9a88541a713fd069b.pdf