دانشگاه صنعتی شریف مجله ی مهندسی عمران شریف 2676-4768 40 3 2024 12 20 EVALUATION OF THE WIDELY-USED EQUATIONS OF HYDRAULIC LOSS CALCULATION AND CALIBRATION OF THE HAZEN-WILLIAMS EQUATION IN DRIP IRRIGATION LATERALS ارزیابی روابط برآورد افت هیدرولیکی و واسنجی رابطه ی هیزن-ویلیامز درلاترال‌های آبیاری قطره یی 3 11 23556 10.24200/j30.2024.62619.3234 FA شاهین شفائی دانشکده‌ی فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، پاکدشت، ایران قاسم زارعی مؤسسه‌ی تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، کرج، ایران. کیومرث ابراهیمی گروه علوم و فناوری های محیطی، دانشکده‌ی مهندسی انرژی و منابع پایدار، دانشگاه تهران، تهران، ایران شیما سلیمانی دانشکده‌ی مهندسی منابع آب، دانشگاه رایس، هوستون، تگزاس، امریکا محمد شمسی گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده‌ی کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران Journal Article 2023 07 28 Hazen-William’s equation is usually used to determine the hydraulic head loss when designing drip irrigation systems. The mentioned equation is suggested for pipes with diameters greater than 75 mm and flow rates above 2.3 l/s. However, lateral pipes with 16 to 32 mm diameters are generally used for trickle irrigation. In this case, the calculated hydraulic head loss is lower than the actual hydraulic head loss, and subsequently, the hydraulic pressure at the desired point will be lower than the required value. In other words, the output flow from the droppers will be reduced, and the water distribution uniformity will be less than expected. Herein, using laboratory models and polyethylene pipes with a diameter of 16, 20, 25, and 32 mm, the amount of hydraulic loss was measured for different flow rates and according to the permissible velocity limits. Hydraulic pressures were measured using a data logger, with one record for each second, and the discharge was adjusted volumetrically. A bypass pipe was installed on the physical model to control the discharge and the hydraulic pressure. The amount of hydraulic head loss was measured for different flow rates in the permissible flow velocity range (1-2 m/s). Then, by analyzing the recorded data, a new relationship was obtained that calculates the amount of hydraulic head loss in 16 to 32-mm pipes as a flow rate and pipe diameter function. The Hazen-Williams equation was compared with the results of Moody, Churchill, and Colebrook methods and the actual measured values. According to the results, the most significant error between the measured and the calculated head loss was for the Colebrook & White equation for the 25 mm pipe, and the smallest error was for the same equation for the 32 mm pipe. The obtained relationship is recommended for polyethylene pipes with a diameter of 16 to 32 mm and a Reynolds number above 2000 with high confidence. One of the advantages of the obtained relationship is its independence from the Hazen-Williams roughness coefficient and its remarkable accuracy. در طراحی سیستم‌های آبیاری قطره‌‌یی برای تعیین مقدار افت هیدرولیکی معمولاً از رابطه‌ی هیزن- ویلیامز استفاده می‌شود. در پژوهش حاضر، با استفاده از مدل‌های آزمایشگاهی و کاربرد لوله‌های پلی‌اتیلن با قطرهای 16، 20، 25، و32 میلی‌متر، میزان افت هیدرولیکی به ازاء دبی‌های مختلف و با توجه به محدوده‌ی سرعت مجاز اندازه‌گیری شد. سپس با تحلیل داده‌های مشاهداتی، رابطه‌ی جدیدی که مقدار افت هیدرولیکی را در لوله‌های 16 تا 32 میلی‌متر تابعی از دبی و قطر لوله محاسبه می‌کند، به‌دست آمد. رابطه‌ی ریاضی به‌دست‌آمده با نتایج حاصل از روش‌های متداول اندازه‌گیری افت هیدرولیکی و همچنین داده‌های محاسباتی مقایسه شد. مطابق با نتایج مطالعه‌ی حاضر، رابطه‌ی به‌دست‌آمده برای لوله‌های پلی‌اتیلن با قطرهای 16 الی 32 میلی‌متر و با عدد رینولدز بیش از 2000 با اطمینان بالایی پیشنهاد می‌شود. از مزایای رابطه‌ی به‌دست‌آمده، استقلال آن از ضریب افت C و دقت بالای آن است. https://sjce.journals.sharif.edu/article_23556_282eee5c50821400d05b4493c1fc0d07.pdf

دانشگاه صنعتی شریف مجله ی مهندسی عمران شریف 2676-4768 40 3 2024 12 20 Assessment of the Momentum Balance Method for Determination of Shear Stress in Compound Meandering Channels ارزیابی روش تعادل مومنتم در تعیین تنش برشی آبراهه های سیلاب دشتی پیچانی 12 22 23430 10.24200/j30.2023.62710.3239 FA وحیده مرتضوی امیری گروه علوم ومهندسی آب دانشگاه فردوسی مشهد کاظم اسماعیلی گروه علوم و مهندسی آب دانشگاه فردوسی مشهد Journal Article 2023 09 03 Shear stress is one of the most essential factors in the flow dynamics of open channels. The hydraulics of sediment transport in channels are affected by how and the amount of this factor. Considering the three-dimensional and complex nature of the flow in meandering compound channels, and based on the effective role of secondary flows and momentum transfer, especially in curves, calculating this parameter using the methods provided for straight channels is challenging. The Momentum Balance Method, introduced as one of the shear stress determination methods in straight channels, can be used to determine the shear stress in meandering channels. In this research, using the 3-D flow velocity component data measured by ADV, the distribution of shear stress along the flow path in a meandering compound channel was investigated. The transverse distribution of streamwise velocity was investigated in a physical model, including a rectangular concrete channel, a meandering main channel, and two floodplains. Then, the transverse distribution of shear stress in five sections along the flow was calculated using the momentum balance method, and the results were compared using the logarithmic distribution method of velocity and Reynolds shear stress in these sections. Also, the amount of shear stress at four depths of the main channel is illustrated. Since the determination of maximum shear stress areas can be effective in flow and sediment studies, and issues related to river maintenance, such as bed erosion, especially in arches, the maximum values of relative shear stress in MBM, RSM, and LLM methods were determined as 5.43 and 7.24 in the fourth section and 6.05 in the first section, respectively. The minimum amounts of shear stress were observed in section 5 in both RSM and MBM methods. According to the reviewed results, the MBM method can be introduced as a practical method for evaluating shear stress values in meandering rivers. با ‌توجه به ماهیت سه‌بُعدی و پیچیده‌ی جریان در آبراهه‌های سیلاب دشتی پیچانی و به‌ویژه بر‌اساس نقش مؤثر جریان‌های ثانویه و انتقال مومنتم در قوس‌ها، محاسبه‌ی پارامتر تنش برشی توسط روش-های ارائه‌شده برای کانال‌های مستقیم با چالش‌هایی مواجه است. روش تعادل مومنتم، که براساس حل معادله‌ی تعادل مومنتم برای نقاط جریان کار می‌کند، می‌تواند در تعیین پارامتر تنش برشی در کانال-های پیچانی استفاده شود. در یک مدل فیزیکی، شامل یک آبراهه‌ی آزمایشگاهی مستطیلی، مجرای پیچانی همراه با دو سیلاب‌دشت، تنش برشی در طول جریان با استفاده از روش تعادل مومنتم محاسبه و نتایج با روش توزیع لگاریتمی سرعت و تنش برشی رینولدز مقایسه شد. مقادیر بیشینه‌ی تنش برشی نسبی در روش‌های MBM، RSM، و LLM به‌ترتیب 43/5 و 24/7 در مقطع چهارم و 05/6 در مقطع اول بوده است. با‌توجه به بررسی نتایج، روش MBM می‌تواند به‌عنوان روشی کاربردی در ارزیابی مقادیر تنش برشی در پیچان‌رودها معرفی شود. https://sjce.journals.sharif.edu/article_23430_94ba03f80ed9405dd0bb384f416d7bda.pdf

دانشگاه صنعتی شریف مجله ی مهندسی عمران شریف 2676-4768 40 3 2024 11 21 Numerical modeling of land subsidence induced by groundwater extraction considering unsaturated effects and using element-free Galerkin (EFG) method مدلسازی عددی فرونشست زمین ناشی از استخراج آب های زیرزمینی با لحاظ کردن اثرات غیر اشباع و به روش بدون المان گالرکین (EFG) 23 34 23426 10.24200/j30.2023.59625.3256 FA احمد تورئی دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف علی پاک دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف محمدعلی ایرانمنش دانشکده ی مهندسی عمران - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی Journal Article 2023 10 07 This study aims to provide a coupled flow-deformation model for simulating land subsidence associated with groundwater extraction in aquifers. For this simulation, we have adopted the element-free Galerkin (EFG) method and considered the unsaturated effects in the aquifers based on the aquifer's hydrologic and geotechnical characteristics. This model gives us a better understanding of the aquifer's hydrogeological characteristics, enabling us to forecast changes in the hydraulic head and land subsidence. To ensure the credibility of our model and to verify the code, we modeled unsaturated hydromechanical benchmark problems. Then, using the EFG method as a numerical tool, we modeled an isotropic aquifer to investigate the effects of groundwater pumping on land subsidence and hydraulic changes in the aquifer. To ascertain the reliability of the modeling, we compared the results obtained from the EFG method with those from the Finite Element Method (FEM). The comparative analysis of EFG and FEM models demonstrates discrepancies of 5.51% in land subsidence and 13.35% in hydraulic head reduction, which are satisfying. The land subsidence and hydraulic head profiles demonstrate that the EFG method is capable of land subsidence simulation caused by water pumping. Furthermore, our findings highlight the nonlinear correlation between groundwater extraction and the subsequent decrease in hydraulic head and land subsidence augmentation. Finally, we conducted a parametric study to better understand the effect of various characteristics of aquifers and observe the effect of the aquifer's parameters, such as hydraulic conductivity, elastic modulus, and Poisson's ratio. We investigated the effect of each parameter on land subsidence increase and hydraulic head decline. The results show that elastic modulus and Poisson's ratio have the most significant effect on land subsidence. Although hydraulic conductivity controls the hydraulic decrement and land subsidence increase time, it slightly affects the ultimate hydraulic head and land subsidence at the steady-state stage. These results highlight the importance of in-situ measurement of elastic modulus and Poisson's ratio paraeters with acceptable accuracy for groundwater extraction projects, as these parameters play a significant role in the feasibility studies. در پژوهش حاضر، به کمک یک مدل عددی کاملاً همبسته‌ی هیدرومکانیکال، پدیده‌ی فرونشست ناشی از استخراج آب‌های زیرزمینی از آبخوان‌ها با درنظرگرفتن آثار غیراشباع به روش بدون‌المان‌گالرکین (EFG) شبیه‌سازی شده است. به کمک مدل اخیر می‌توان یک پیش‌بینی مناسب برای تغییرات هد هیدرولیکی و میزان فرونشست زمین ارائه کرد. پس از حل مسائل محک، مدل نهائی برای حل مسئله‌ی‌ فرونشست استفاده شد. نتایج پژوهش حاضر با نتایج روش المان‌محدود (FEM) برای یک آبخوان همسان و با درنظرگرفتن شرایط غیراشباع مقایسه و خطای فرونشست زمین 51/5٪ و خطای افت هدهیدرولیکی 35/13٪ محاسبه شد، که نشان از تطابق مناسب بین نتایج دو روش اخیر است. نتایج نشان می‌دهند که روش EFG قابلیت مدل‌سازی پدیده‌ی فرونشست را دارد. همچنین آثار غیرخطی استخراج آب‌های زیرزمینی در کاهش هد هیدرولیکی و افزایش فرونشست قابل تعیین است. درنهایت، یک مطالعه‌ی پارامتری به‌منظور بررسی میزان تأثیر ویژگی‌های ژئوتکنیکی آبخوان در میزان فرونشست انجام شد. پارامترهای مدول کشسان و ضریب پواسون بیشترین تأثیر را در میزان فرونشست زمین دارند و لازم است پیش از اجرای پروژه‌های برداشت آب‌های زیرزمینی، پارامترهای مذکور با دقت قابل قبول درنظر گرفته ‌شوند. https://sjce.journals.sharif.edu/article_23426_020b1664a84c3e887d67e6fdf80c01b4.pdf

دانشگاه صنعتی شریف مجله ی مهندسی عمران شریف 2676-4768 40 3 2024 12 20 Determination of surface potential of kaolinite for selection of optimal enhancement pattern for removal of heavy metal contaminant in electrokinetics remediation تعیین تغییرات پتانسیل سطحی کائولینیت برای انتخاب الگوی بهینه ی شدت‌بخشی رفع آلاینده ی فلز سنگین در روش بهسازی الکتروکینتیک 35 46 23429 10.24200/j30.2023.63098.3255 FA وحید رضا اوحدی دانشکده‌ی عمران، دانشکده‌ی فنی و مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان. محمد امین فرهپور دانشکده‌ی عمران، دانشکده‌ی فنی و مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان. فاطمه فریدی دانشکده‌ی عمران، دانشکده‌ی فنی و مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان. سجاد گوهری دانشکده‌ی عمران، دانشکده‌ی فنی و مهندسی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان. Journal Article 2023 09 20 Buffering capacity measurement is one of the standard methods to evaluate contaminant retention by soil or the selection of enhancement methods for contaminant removal. However, due to the limitations of this experiment, the quantitative use of the results of this experiment involves noticeable errors. The main objective of this paper is to present theoretical and practical insights into zeta potential theory to optimize the removal of heavy metal contaminants from clayey soils. This is achieved by aligning the direction of electro-osmosis flow with the ion migration phenomenon. Based on the results of this paper, with the determination of variation of the surface potential of clay at different geo-environmental conditions, the curve of zeta potential can be divided into three zones, which are called retention, stable, and desorption sections. Based on these three different areas, with a selection of optimum enhancement patterns, one can align the direction of electro-osmosis flow with the ion migration phenomenon. Consequently, more uniform removal of heavy metals will be achieved, and the efficiency of the electrokinetics method will increase. Finally, it is shown that using a fundamental aspect of the surface potential of clays with the concept of different retention phases of a contaminant in the soil is an applicable and theoretical method for optimized contaminant removal from clayey soils. یکی از روش‌های متعارف برای ارزیابی اندرکنش خاک و آلاینده، تعیین ظرفیت بافرینگ خاک است. محدودیت‌های آزمایش اخیر سبب شده است که امکان استفاده‌ی کمّی از نتایج آن توأم با خطای قابل‌‎توجه باشد. هدف نوشتار حاضر، ارائه‌ی مبانی نظری و کاربردی استفاده از تئوری پتانسیل زتا برای بهینه‌سازی رفع آلاینده‌های فلز سنگین از خاک‌های رسی است. براساس نتایج پژوهش حاضر، با تعیین تغییرات پتانسیل سطحی رس در شرایط ‌محیطی مختلف، رفتار نمونه‌ها به 3 ناحیه‌ی واجذبی (5/6> pH>2)، ناحیه‌ی پایدار (5/8≥ pH≥5/6)، و ناحیه‌ی نگهداشت (12> pH>5/8) تقسیم‌بندی شده‌ است. بر این اساس، با انتخاب الگوی بهینه‌ی شدت‌بخشی بر مبنای تغییرات پتانسیل سطحی، امکان همسوکردن جهت جریان الکترواسمز با پدیده‌ی‌ مهاجرت یونی و افزایش بازده روش الکتروکینتیک میسر می‌شود. استفاده از مبانی تئوریک پتانسیل سطحی رس، توأم با فازهای نگهداری آلاینده به‌عنوان یک راهکار تئوریک و اجرایی در روش‌های رفع آلودگی قابل استفاده است. https://sjce.journals.sharif.edu/article_23429_61993cddf99304dd38d6eef613c2bcde.pdf

دانشگاه صنعتی شریف مجله ی مهندسی عمران شریف 2676-4768 40 3 2024 11 21 A new strong ground motion model for predicting Peak Ground Acceleration (PGA), pseudo-acceleration spectra and displacement spectra in Iran مدل جدید جنبش نیرومند زمین برای پیش‌‌بینی بیشینه ی شتاب، طیف‌های شبه‌شتاب و طیف‌های جابجایی در ایران 47 72 23452 10.24200/j30.2023.63008.3251 FA علیرضا حاجی پور دانشکده‌ی مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران حسن علیجانی مقدم دانشکده‌ی مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران Journal Article 2023 10 02 Due to the inelasticity of the ground and geometric expansion, seismic waves are reduced by moving away from the center of wave propagation, which is called the attenuation of seismic waves. Therefore, the ground motions that occur at the site of the structures are different from the ground motions that are emitted from the source. The upcoming study investigates the attenuation of seismic waves in the geographical area of Iran based on the accelerogram data of Iran. In this study, a new ground motion model (GMM) for Iran is developed to estimate peak ground acceleration (PGA), pseudo-acceleration spectral values (PSA) in 2, 5, and 10 percent damping, and displacement spectral values (Sd) at 21 oscillator periods ranging from 0.04 s to 4 s. The displacement spectra considered in this research are those with a constant resistance-to-weight ratio, which includes both elastic and inelastic displacement types. Also, the considered resistance-to-weight ratios include five ratios from 0.05 to 0.3. The database of this study consists of 659 records of 115 shallow crustal mainshocks that occurred in Iran from 1976 to 2022 with a magnitude range of 5≤Mw≤7.4 and an epicentral distance range of 0 to 200 km. Random-effect coefficients were defined in the mixed-effect regression model for regional differences among the five regions of the Iranian plateau, and no statistical differences were detected among these regions. The effects of the site soil's nonlinear response are considered in the developed GMM using the VS30 parameter (average shear wave velocity in the upper 30 meters of the soil profile). The residuals of the proposed GMM are decomposed into three between-event, site-to-site, and event-site-corrected components, and their distributions are examined against the predictor variables. The distribution of residuals obtained showed no significant bias for the developed GMM. The output of this research is a GMM for Iran, which can be used to estimate the spectrum of pseudo-elastic acceleration and the spectrum of elastic and inelastic displacement. در مطالعه‌ی حاضر، یک مدل جدید جنبش زمین برای ایران، به‌منظور پیش‌بینی بیشینه‌ی شتاب زمین، طیف‌های شبه‌شتاب در میرایی‌های 2، 5، و 10 درصد و طیف‌های جابجایی با نسبت مقاومت به وزن 05/0 تا 3/0، در دوره‌های تناوبی 04/0 تا 4 ثانیه توسعه یافته است. پایگاه ‌داده‌ی مطالعه‌ی حاضر، شامل 659 رکورد از 115 رویداد اصلی و پوسته‌‌یی کم‌عمق رخداده در ایران از سال‌های 1976 تا 2022 با محدوده‌ی بزرگای 4/7 Mw  5 و فاصله‌ی رومرکزی تا 200 کیلومتر بوده است. ضرایب اثر تصادفی در مدل رگرسیون، اثر مختلط برای ثبت تغییرات منطقه‌‌یی میان مناطق پنج‌گانه‌ی فلات ایران تعریف شده و هیچ‌گونه تفاوت آماری در بین مناطق مذکور ملاحظه نشده است. آثاز غیرخطی ساختگاه با استفاده از پارامتر 30VS (متوسط سرعت موج برشی در 30 متر فوقانی پروفیل خاک) در مدل توسعه‌یافته در نظر گرفته شد. توزیع باقیمانده‌های به‌دست‌آمده، شامل: باقیمانده‌های میان‌رویدادی، ایستگاه به ایستگاه، و رویداد- ایستگاه تصحیح‌شده، هیچ‌گونه سوگیری قابل‌توجهی را برای مدل توسعه‌یافته نشان نداده‌اند. https://sjce.journals.sharif.edu/article_23452_a0456201bf74ee9dc5f6adf53d593f33.pdf

دانشگاه صنعتی شریف مجله ی مهندسی عمران شریف 2676-4768 40 3 2024 12 20 Investigating the effect of driven length and diameter of monopile on seismic performance of offshore wind turbines through Physical Modeling بررسی اثر عمق مدفون و قطر تک‌شمع در عملکرد لرزه‌یی توربین بادی فراساحلی با انجام مدل‌سازی فیزیکی 73 83 23451 10.24200/j30.2023.63213.3262 FA علیرضا باطنی دانشکده مهندسی عمران، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران مجید مرادی دانشکده مهندسی عمران، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران Journal Article 2023 10 04 Global warming and its following environmental problems have led to increased attention to the use of renewable energy sources in most countries worldwide, and wind energy has emerged as a significant contributor. The use of wind energy through offshore wind turbines is one of the clean energy harvesting methods that initially began in Europe. Due to their larger size and higher wind speeds, offshore wind turbines have gained popularity worldwide, including seismic areas such as the United States and Southeast Asia, especially China. These turbines are located in marine environments and are subject to cyclic loads caused by wind, waves, and ocean currents. Monopiles, cylindrical hollow piles with diameters ranging from 2 to 8 meters and lengths of approximately 60 meters, are widely used to install offshore wind turbines. The design regulations for these turbines often overlook influential factors such as soil-structure interaction and refer to seismic design guidelines for onshore turbines. In this research, the seismic performance of monopiles has been investigated by conducting six experiments using a shaking table in a 1g condition. The effects of driven length and monopile diameter were analyzed, along with the impact of the installation medium being either saturated or dry. Various parameters, including ground motion acceleration, displacement, and induced excess pore water pressure, were scrutinized in this study. The results indicate that the saturated environment weakens their seismic performance. Therefore, the seismic design considerations for monopiles, based on the existing guidelines for dry structures, are inadequate. Furthermore, increasing the monopile diameter by 57% causes a 24% increase in the acceleration of the superstructure, a 40% increase in the cumulative displacement, and a 30% decrease in the average maximum displacement of the cycles during loading. It was also observed that by increasing or decreasing the driven length by about 15% compared to the driven length of the base monopile, the acceleration value of the superstructure increases by more than 20%, and the cumulative displacement value decreases by about 60%. The average maximum displacement of the cycles decreases by 30%, with an increase of 33% in the driven length. در دهه‌های اخیر، به استفاده از انرژی تجدیدپذیر باد به وسیله‌ی توربین‌های بادی فراساحلی توجه بسیاری صورت گرفته و گسترش استفاده از آن‌ها، سبب نصب توربین‌های بادی فراساحلی در مناطق لرزه‌خیز نیز شده است. اغلب برای پی توربین‌های بادی فراساحلی، که در محیط دریا در معرض بارهای سیکلیک، مانند: باد، موج، و جریان‌های دریایی قرار دارند، از مونوپایل استفاده می‌شود. در پژوهش حاضر، با انجام 6 آزمایش در محیط g1 به بررسی اثر عمق مدفون، قطر، و خشک و اشباع‌بودن خاک در عملکرد لرزه‌یی مونوپایل پرداخته شده است. یافته‌ها نشان داده‌اند که قرارگیری مونوپایل در محیط اشباع نسبت به محیط خشکی، سبب تضعیف عملکرد لرزه‌یی می‌شود و افزایش عمق مدفون نیز در ابتدا تا طولی مشخص، سبب بهبود و در طول‌های بیشتر از آن، سبب تضعیف عملکرد لرزه‌یی می‌شود. همچنین افزایش 57 درصدی قطر مونوپایل سبب افزایش 24 درصدی شتاب روسازه و افزایش 40 درصدی جابجایی ماندگار شده است، که نشان‌دهنده‌ی تضعیف عملکرد لرزه‌یی است. https://sjce.journals.sharif.edu/article_23451_7eb311da3c2a519b1ede9279aa03ea43.pdf

دانشگاه صنعتی شریف مجله ی مهندسی عمران شریف 2676-4768 40 3 2024 12 20 HEALTH MONITORING OF STRUCTURAL ELEMENTS USING CT-XRAY کنترل سلامت اعضاء سازه یی به روش توموگرافی اشعه ی ایکس 84 92 23431 10.24200/j30.2023.63074.3254 FA فریبرز ناطقی الهی پژوهشکده‌ی مهندسی سازه، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله ، تهران سید سجاد کمالی پژوهشکده‌ی مهندسی سازه، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله ، تهران Journal Article 2023 09 17 Structural health monitoring is becoming more reliable as technology advances. Many structures are in use throughout cities and environments that require constant attention due to fatigue of corrosion and environmental effects such as floods, earthquakes, or strong winds. This means that with the advent of new damage detection techniques, authorities can make sure that these vital structural elements, such as road signs or traffic lights and so on, are safe. The important key to these techniques is that they must be simple and relatively inexpensive. Therefore, an attempt was made to use techniques in medical practice and adapt those to structural members. In this article, the effectiveness of X-ray computed tomography in the inspection of urban structures and building structures is discussed. X-ray tomography is a non-destructive method based on X-ray absorption, widely used in the medical field. By using this method, it is possible to study and examine the internal structure of old structures to fix defects and maintain the safety of residents, as well as to maintain them as best as possible. For example, urban structures such as electric poles and traffic signs cause financial losses or even deaths due to natural hazards or wear and tear every year. One of the features of this method is its high accuracy and speed in checking the member. Considering the capabilities of this method, in this research, a baggage inspection device at the MehrAbad airport was used to examine a number of concrete and wooden samples to identify defects such as cracks, holes, or knots in wooden samples. The investigation results are directly related to the device's power and the duration of radiation used on the sample. According to the results, defects such as cracks in concrete or knots in wood can be observed. در نوشتار حاضر، به بررسی کارایی توموگرافی کامپیوتری اشعه‌ی ایکس در بازرسی سازه‌های شهری و سازه‌های ساختمانی پرداخته شده است. توموگرافی اشعه‌ی ایکس، یک روش غیرمخرب براساس جذب اشعه‌ی ایکس است، که کاربرد فراوانی در زمینه‌ی پزشکی دارد. با استفاده از روش اخیر می‌توان به مطالعه و بررسی ساختار داخلی سازه‌های قدیمی در جهت رفع عیوب و حفظ ایمنی ساکنان و همچنین نگهداری هر چه بهتر آن‌ها پرداخت؛ به‌طور مثال، سازه‌های شهری مانند تیر‌های برق و علائم راهنمایی و رانندگی، که در اثر مخاطره‌های طبیعی و یا فرسودگی به‌طور سالانه باعث وقوع خسارت‌های مالی و یا حتی جانی می‌شوند. از ویژگی‌های روش توموگرافی اشعه‌ی ایکس می‌توان به دقت و سرعت بالای آن در بررسی عضو اشاره کرد. با توجه به قابلیت‌‌های روش مذکور، در پژوهش حاضر با استفاده از یک دستگاه بازرسی چمدان در محل فرودگاه مهرآباد، به بررسی تعدادی نمونه‌ی بتنی و چوبی جهت شناسایی عیوبی، مانند: ترک، حفره‌ها، و یا گره در نمونه‌های چوبی پرداخته شده است. نتایج نشان دادند که ارتباط مستقیمی با توان دستگاه و مدت تابش اشعه به نمونه وجود دارد. با توجه به نتایج می‌توان عیوبی، مانند: ترک در بتن و یا گره در چوب را مشاهده کرد. https://sjce.journals.sharif.edu/article_23431_734a9434ab7b0f8202fdba252fd6c53e.pdf

دانشگاه صنعتی شریف مجله ی مهندسی عمران شریف 2676-4768 40 3 2024 12 20 AN INVESTIGATION ON THE EFFECTIVE PARAMETERS OF LOOSE SANDS LIQUEFACTION POTENTIAL USING IMPROVED HYPERCUBE SAMPLING METHOD بررسی پارامترهای موثر در روانگرایی خاک‌های ماسه‌ای سست با استفاده از روش مربع لاتین بهبودیافته 93 104 23473 10.24200/j30.2024.63178.3260 FA سعید گلمغانی ابراهیمی دانشکده‌ی فنی و مهندسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی ،تهران، ایران. علی نورزاد دانشکده‌ی مهندسی عمران، آب و محیط زیست، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران. حسین جواهری کوپائی دانشکده‌ی فنی و مهندسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی ،تهران، ایران. Journal Article 2023 10 08 The occurrence of the liquefaction phenomenon in saturated loose sandy soils under seismic loads causes the soil particles to tend to decrease in volume. So, if drainage is not possible, the pore water pressure inside the soil increases, and in constant stress conditions, the effective stress between particles approaches zero. In this case, the soil particles have no shear resistance, and liquefaction occurs. Liquefaction is one of the important issues of concern in seismic geotechnical engineering, which involves many uncertainties in soil and earthquake parameters. The most common method to evaluate the potential of liquefaction is a deterministic method, which cannot consider the pertinent uncertainties. Soil properties are uncertain due to various sources of variability of soil deposit formation. Currently, there is a less reliable procedure to account for all pertinent uncertainties in predicting the occurrence of soil liquefaction phenomena when subjected to strong ground motion. In this research, liquefaction reliability analysis was performed by considering the soil and earthquake loading uncertainties using the latest modifications provided by Idris and Boulanger (2014) for the simplified method and using the improved hypercube sampling (IHS) method. Comparing the results of the IHS method with Monte Carlo simulation showed that the proposed method is reliable for liquefaction analysis. The analyses have been performed on well-documented historical cases. The Monte Carlo method has been accepted as the benchmark method in most studies based on liquefaction reliability analysis. Comparison of the Monte Carlo (MC) method and IHS results indicate that the IHS method is more accurate, reliable, and capable than MC for analyzing the reliability of liquefaction and can be used as a benchmark approach in future studies. The results show that the proposed approach is a favorable and useful tool for the reliability analysis of liquefaction potential estimations. Sensitivity analysis based on the coefficient of variation on a wide range of liquefaction and non-liquefaction case histories illustrates that the variability of soil parameters and earthquake loading can affect the probability of liquefaction. It is worth noting that different parameters may have the most effect on the probability of liquefaction depending on soil conditions. وقوع پدیده‌ی روانگرایی در خاک‌های سُست ماسه‌یی در شرایط اشباع تحت بارهای لرزه‌یی موجب می‌شود ذرات خاک تمایل به کاهش حجم داشته باشند. به‌طوری که در صورت عدم امکان زهکشی، فشار آب حفره‌یی درون خاک افزایش می‌یابد و در شرایط تنش ثابت، تنش مؤثر بین ذرات به صفر نزدیک می‌شود. در چنین حالتی ذرات خاک هیچ‌گونه مقاومت برشی ندارد و حالت روانگرایی رخ می‌دهد. در پژوهش حاضر، تحلیل قابلیت اعتماد روانگرایی با درنظرگرفتن عدم قطعیت‌ها با استفاده از آخرین اصلاحات ارائه‌شده توسط ادریس و بولانژه (2014) برای روش ساده‌شده و با به‌کارگیری روش مربع لاتین بهبودیافته (IHS) انجام شده است. مقایسه‌ی نتایج روش IHS با شبیه‌سازی مونت‌کارلو نشان داد که روش پیشنهادی برای تحلیل روانگرایی قابل اعتماد است. تحلیل حساسیت انجام‌‌شده بر روی محدوده‌ی وسیعی از خاک‌های روانگرا و غیرروانگرا بر مبنای ضرایب تغییرات پارامترها نشان داد که تغییرپذیری پارامترهای خاک و بارگذاری زلزله می‌تواند تأثیر مهمی در احتمال روانگرایی داشته باشد. https://sjce.journals.sharif.edu/article_23473_2b9a72b7d5bbdb9b6670af44afc87d57.pdf

دانشگاه صنعتی شریف مجله ی مهندسی عمران شریف 2676-4768 40 3 2024 11 21 Three-stage automatic operational modal analysis using mathematical mode elimination by density-based clustering method آنالیز مودال عملیاتی خودکار سه مرحله‌ای با استفاده از حذف مودهای ریاضی به روش خوشه‌بندی بر اساس چگالی 105 116 23475 10.24200/j30.2024.63122.3258 FA امیر سالار مهرآباد گروه مهندسی عمران، دانشکده‌ی فنی و مهندسی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران احمد شوشتری گروه مهندسی عمران، دانشکده‌ی فنی و مهندسی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران Journal Article 2023 10 14 Estimating a structure's modal parameters is essential for various applications, including health monitoring, damage detection, design verification, and model updating. Modal parameters are a structure's natural frequencies, mode shapes, and damping ratios. They can be used to understand the structure's dynamic behavior and to identify any changes that may occur over time. Operational modal analysis (OMA) is a technique that uses the response of a structure to environmental loads to estimate modal parameters. OMA is a non-destructive testing method that can be used on structures in their operating environment. This makes it a valuable tool for health monitoring and damage detection of buildings, bridges, wind turbines, and stadiums. One of the challenges of OMA is that its methods rely on the user's judgment to separate physical modes from spurious modes and to distinguish between real modes of the structure. Spurious modes are not caused by the actual structure but by noise or other environmental factors. Real modes are caused by the structure itself. In recent years, there has been extensive research on automating OMA methods for modal parameter estimation. Most of these studies have attempted to minimize the need for user intervention in modal parameter calculation by using machine learning techniques. Machine learning techniques can be used to identify physical modes automatically and to distinguish between real modes of the structure. This research uses the Stochastic Subspace Identification (SSI) method for OMA. The DBSCAN clustering method is used to separate physical modes from spurious modes. Finally, the hierarchical clustering method is used to distinguish between real modes of the structure. The proposed algorithm was implemented on a 6-degree-of-freedom structure and a real bridge. The results show that the proposed method has a higher power to separate physical modes from spurious modes than previous methods. از جمله موارد چالش‌برانگیز در آنالیز مودال عملیاتی، وابستگی روش‌های آن به قضاوت کاربر در جداسازی مودهای فیزیکی از مودهای جعلی و تفکیک مودهای واقعی سازه از یکدیگر است. در سال‌های اخیر، مطالعات گسترده‌‌یی درخصوص خودکارسازی روش‌های آنالیز مودال عملیاتی صورت گرفته است. در غالب پژوهش‌های مذکور تلاش شده است که با استفاده از روش‌های یادگیری ماشین نیاز به دخالت کاربر در محاسبه‌ی پارامترهای مودال به میزان کمینه برسد. در پژوهش حاضر، به‌منظور جداسازی مودهای فیزیکی از مودهای جعلی از روش خوشه‌بندی DBSCAN استفاده شده‌ است. درنهایت، به کمک روش خوشه‌بندی سلسله‌مراتبی مودهای فیزیکی شناسایی‌شده از یکدیگر تفکیک شده‌اند. الگوریتم معرفی‌شده بر روی یک سازه‌ی 6 درجه‌ی آزادی و یک پل واقعی پیاده‌سازی شده است. نتایج نشان می‌دهند استفاده از الگوریتم خوش‌بندی DBSCAN نسبت به الگوریتم‌های پیشین مانند K means، توان بالاتری در تفکیک مودهای فیزیکی از ریاضی را دارد. https://sjce.journals.sharif.edu/article_23475_03b86fe22622fa6a60a19616be0c698a.pdf

دانشگاه صنعتی شریف مجله ی مهندسی عمران شریف 2676-4768 40 3 2024 12 20 NUMERICAL MODELING OF SWASH ZONE MORPHOLOGICAL PROCESSES IN COARSE-GRAINED BEACHES WITH XBEACH OPEN-SOURCE MODEL مدل‌سازی عددی فرآیندهای موفولوژیکی ناحیه ی سواش در سواحل درشت‌دانه با مدل کد‌ باز XBeach 117 137 23474 10.24200/j30.2024.63280.3266 FA سپهر ملکی تقی آباد دانشکده‌ی مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود. مهدی عجمی دانشکده‌ی مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود. احمد احمدی دانشکده‌ی مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود. Journal Article 2023 10 19 The swash zone and its processes are significant in a beach system due to their considerable effects on beach hydrodynamics, morphodynamics, and ecosystems, including beach flows, aquifers, and sediment transport. Developing efficient numerical models to evaluate hydrodynamic-morphodynamic processes is essential, particularly in the swash zone. XBeach is a numerical model for beach simulations. In this regard, research gaps in this field have been considered in assessing the performance of the XBeach model based on the SB and NH modules, comparing the results of morphological process simulations, and sensitivity analysis of the results under different coastal conditions. Based on this, this research is dedicated to modeling three different laboratory models with varying hydrodynamic-morphodynamic conditions to evaluate the XBeach model's performance in simulating coarse-grained beaches' morphological processes. After calibrating and sensitivity testing the models, the results are extracted and compared with laboratory models in the numerical modeling process. The results of this research indicate that the XBeach model has an acceptable performance in modeling hydrodynamic and morphodynamic processes in the Swash region, and simulation with the NH module performs better compared to the SB module (with a reduction in modeling error of over in various models). Additionally, the results show that phase errors during water infiltration/percolation into the aquifer in XBeach lead to the expansion of numerical modeling errors in calculating changes in the seabed profile and aquifer water level. در سواحل ناحیه‌ی سواش، به‌دلیل اندرکنش جریان‌های ساحلی، آب زیرزمینی و رسوب‌ها بسیارمهم هستند. بر این اساس، مدل‌سازی عددی فرایندهای هیدرودینامیک- مورفودینامیک نیز اهمیت دارد. ارزیابی عملکرد مدل XBeach و دو ماژول SB و NH آن در شبیه‌سازی فرآیندهای سواش، مقایسه‌ و حساسیت‌سنجی نتایج به‌عنوان خلأ مطالعاتی، در مطالعه‌ی حاضر مطرح بوده است. پژوهش حاضر با بازسازی عددی سه مطالعه‌ی آزمایشگاهی متفاوت به ارزیابی عملکرد مدل XBeach در شبیه‌سازی سواحل درشت‌دانه پرداخته و دریافته است که مدل XBeach عملکرد قابل‌قبولی در مدل‌سازی فرایندهای هیدرودینامیک و مورفودینامیک در ناحیه‌ی سواش سواحل داشته است. همچنین شبیه‌سازی با ماژول NH نسبت به ماژول SB عملکرد بهتری داشته است (با 5٪ خطای کمتر). خطای فازی در هنگام نفوذ/ تراوش آب به آبخوان در XBeach منجر به گسترش خطای مدل‌سازی عددی در محاسبه‌ی تغییرات پروفیل بستر و تراز سطح آبخوان شده است. https://sjce.journals.sharif.edu/article_23474_d891ad451f1d0072fce314d774546e40.pdf

دانشگاه صنعتی شریف مجله ی مهندسی عمران شریف 2676-4768 40 3 2024 12 20 EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF THE BEHAVIOR OF COLUMN BASE CONNECTIONS WITH CONCENTRICALLY WELDED ANCHOR RODS USING DIGITAL IMAGE CORRELATION METHOD بررسی آزمایشگاهی رفتار اتصال‌های کف‌ستون‌ها به همرا میل‌مهارهای جوش‌شده بدون خروج از مرکزیت با استفاده از روش همبستگی تصاویر دیجیتال 138 152 23502 10.24200/j30.2024.63404.3271 FA ایمان کرمی دانشکده‌ی مهندسی عمران، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران سید رسول میرقادری دانشکده‌ی مهندسی عمران، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران امیر رضا قیامی آزاد دانشکده‌ی مهندسی عمران، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران محمود علی دانشکده‌ی مهندسی عمران، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران Journal Article 2023 11 05 Base plate connections are one of the most important connections in steel structures. Besides the moment capacity of the connection, the rotational stiffness is an equally critical property that is frequently used in design. Because of the low rotational stiffness of the column base-plate, column base-plate connections do not have enough rigidity to create perfect plastic hinges. Therefore, concentrically-welded anchor rods were used under the column base plate to transfer loads properly. In this paper, four different weld types were used to connect the anchor rods to the bottom of the base plate. In this new connection, the eccentricity between anchor rods and the steel column is removed to improve the strength and stiffness of the base plate connections. The aim of this paper is to design four different weld types according to the specifications of welding standards. Five laboratory samples with different anchor rod strengths were tested to evaluate strength and ductility of each weld type under tensile loading. Anchor rods were the weakest member in transferring tensile load in each sample and expected to fail at the end of the test. Digital Image Correlation (DIC) method was used to provide force-displacement diagram and full field strain information of each laboratory sample. DIC is a non-contact and non-destructive technique in which digital images of the point of interest (POI) of a test specimen are captured continuously using a high-resolution camera all through the test. Fortunately, experimental results were similar to DIC results. Brittle failure was observed in the samples with high strength anchor rods at the softened heat affected zone (HAZ) in the anchor rods. As a result, all the anchor rods in each laboratory sample fractured at a tensile strength higher than yield strength of the anchor rod. Therefore, to prevent the failure of anchor rods in softened HAZ area, it is recommended to design the anchor rods of the column base connections to remain elastic under cyclic loads. It was also concluded that the fillet weld had a better performance in terms of executive and economy compared to the other welds. در اتصال‌های کف‌ستون متداول، با خمیری‌شدن میل‌مهارها و عدم تماس‌ بین ورق کف‌ستون و بتن در حین بارگذاری، پینچینگ در نمودار هیسترزیس رخ می‌دهد. هدف پژوهش حاضر، ایجاد نوعی اتصال جوشی میل‌مهار زیر ورق کف‌ستون جهت ایجاد باربری لحظه‌‌‌یی در میل‌مهارها بدون خروج از مرکزیت نسبت به ‌بال ستون است. بنابراین، جهت بررسی مقاومت، 4 نوع اتصال جوشی تحت کشش، شامل: جوش گوشه‌ی ویژه، جوش شیاری با نفوذ کامل، جوش شیاری استوانه‌‌یی، و جوش شیاری مخروطی از اتصال T- شکل طراحی‌شده مطابق با ضوابط آیین‌نامه‌ها و مدهای گسیختگی استفاده شده است. ظرفیت، نوع شکست، و میدان کرنش اتصال جوشی میل‌مهار در هر نمونه با حالت‌های مختلف به کمک روش همبستگی تصاویر دیجیتال سنجیده شده‌اند. در نتیجه، اتصال‌های جوشی تقریباً توانایی تحمل ظرفیت نهایی میل‌مهارها را داشتند و تا آخرین لحظه از بارگذاری، در حالت کشسان باقی ماندند. البته شکست میل‌مهارهای پُرمقاومت در ناحیه‌ی HAZ، پدیده‌ی مهمی است، که از طریق عملیات پیش‌گرمایش و پس‌گرمایش قابلیت کنترل دارند. همچنین جوش گوشه‌ی ویژه از لحاظ هزینه و سهولت اجرا نسبت به بقیه‌ی اتصال‌های جوشی، در اولویت اول قرار دارد. https://sjce.journals.sharif.edu/article_23502_73f1cead9f4ffae7f1902fed71b0152a.pdf

دانشگاه صنعتی شریف مجله ی مهندسی عمران شریف 2676-4768 40 3 2024 11 21 INFLUENCE OF BEAM HEIGHT-COLUMN WIDTH RATIO ON SEISMIC BEHAVIOR OF RC MOMENT RESISTING FRAMES بررسی تأثیر نسبت ارتفاع تیر به عرض مقطع ستون در حالت شکست و عرض مؤثر دال در قاب‌های خمشی بتن مسلح 153 163 23511 10.24200/j30.2024.63024.3269 FA علی خلیلی مرکز تحقیقات سازه، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله فریبرز ناطقی الهی مرکز تحقیقات سازه، پژوهشگاه بین‌المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله Journal Article 2023 11 29 Most reputable international design codes have included provisions for achieving ductile behavior and avoiding brittle and hazardous behavior in reinforced concrete frames. These provisions aim to achieve the concept of the weak beam-strong column, where plastic hinges during an earthquake occur first in the beams. Analysis of frequent and repetitive failures in strong earthquakes in recent decades of reinforced concrete structures shows that the strong beam-weak column failure mode typically leads to severe damage in these structures. The frequent occurrence of this failure mode can be attributed to two main factors. Firstly, stiffer beams are often used against more flexible columns due to the absence of seismic provisions that limit the relation between beam height and column width, which results in column severe damage to the columns and, finally, collapse of them. Secondly, the effect of the cast-in-situ slab in increasing the negative flexural strength of the beam is often underestimated or ignored, leading to the flexural strength of the columns being less than that of the beams. A series of computational models were created and analyzed in a parametric study to assess the impact of the ratio of beam height to column width on the seismic performance of MRFs. Before that, the FEA performance was validated by comparing its results with experimental data. The findings emphasize the urgent need for a new seismic provision that limits the beam height to column width ratio to a maximum of 1.25. Also, it is indicated that the values of effective slab width obtained from the provisions of ACI and EC8 are insufficient to ensure the implementation of the weak beam-strong column design methodology. Findings demonstrate that the value of effective slab width is minimally impacted by the beam height when the ratio of longitudinal beam height to column width ( h_lb⁄C ) is less than 1.5. اغلب کدهای طراحی بین‌المللی، بندهائی را برای دست‌یابی به رفتار شکل‌پذیر و جلوگیری از رفتار تُرد و خطرناک در قاب‌های بتن مسلح در نظر گرفته‌اند. هدف از بندهای مذکور، دست‌یابی به روش ستون قوی- تیر ضعیف در طراحی قاب‌های بتن مسلح است. بررسی شکست‌های پرتکرار در زمین‌لرزه‌های قوی دهه‌های اخیر نشان می‌دهد که حالت شکست تیر قوی- ستون ضعیف منجر به بروز خسارت‌های شدیدی در قاب‌های خمشی بتن مسلح شده است. این حالت شکست رایج می‌تواند به دو علت اصلی ایجاد شود؛ اول اینکه، در قسمت طراحی لرزه‌یی قاب‌های بتن مسلح برای شکل‌پذیری‌های مختلف، رابطه‌یی مابین ارتفاع تیر و عرض مقطع ستون تعریف نشده است، که این موضوع می‌تواند در نتیجه‌ی فرآیند طراحی موجب طرح تیرهای با مقاومت خمشی و سختی بیشتر نسبت به ستون شود، که نهایتاً باعث خسارت شدید به ستون‌ها و درنهایت، انهدام آن قاب‌ها طی زلزله‌های بزرگ شود. دوم اینکه، اثر بتن سقف و آرماتورهای مدفون در آن در مقاومت خمشی منفی تیرها یا به درستی تخمین زده نمی‌شود و یا در محاسبه‌ی لنگر خمشی منفی تیرها لحاظ نمی‌شود. که این امر نیز نهایتاً می‌تواند منجر به ضعف خمشی ستون‌ها نسبت به تیرها در یک اتصال شود. برای ارزیابی تأثیر نسبت ارتفاع تیر به عرض مقطع ستون در عملکرد لرزه‌یی قاب‌های خمشی بتن مسلح، چند مدل محاسباتی در چارچوب یک مطالعه‌ی پارامتریک مدل‌سازی و تحلیل شد‌ه‌اند. بدین منظور و در ابتدا، پس از راستی‌آزمایی یک مدل آزمایشگاهی با استفاده از روش اجزاء محدود و در نرم‌افزار آباکوس نسبت به توسعه‌ی مدل‌های عددی اقدام شده است. پارامتر‌های بررسی‌شده، شامل: ارتفاع و طول تیر طولی (تیر و بارگذاری جانبی در یک جهت) مدل، راستی‌آزمایی‌شده هستند. یافته‌های مطالعه‌ی عددی حاضر نشان می‌دهد که نیاز مبرمی برای درنظرگرفتن تبصره‌ی جدیدی در قسمت طرح لرزه‌‌یی قاب‌های بتن مسلح درخصوص محدودساختن نسبت ارتفاع تیر به عرض مقطع ستون به عدد 25/1 وجود دارد. https://sjce.journals.sharif.edu/article_23511_e5aaa8dec853318dbbcdb28b789119a9.pdf

دانشگاه صنعتی شریف مجله ی مهندسی عمران شریف 2676-4768 40 3 2024 12 20 ASSESSING LONG-TERM (3-YEAR) MECHANICAL PROPERTIES OF RECYCLED AGGREGATE CONCRETE CONTAINING ZEOLITE AND SILICA FUME بررسی مشخصات مکانیکی بلند مدت (3 ساله) بتن حاوی سنگ دانه ی بازیافتی و پوزولان‌های زئولیت و میکروسیلیس 164 175 23425 10.24200/j30.2023.62511.3250 FA میلاد عقیلی لطف دانشکده‌ی مهندسی عمران، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران امیرمحمد رمضانیان پور دانشکده‌ی مهندسی عمران، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران محمد یاسر چمنی دانشکده‌ی مهندسی عمران، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران Journal Article 2023 09 03 Using recycled concrete aggregate as a sustainable solution has been the subject of much research in recent years. The use of recycled aggregate has led to a reduction in the quality of concrete, according to various studies. A promising approach to enhance the concrete properties of recycled aggregate concrete involves the use of pozzolans as supplementary cementitious materials. In this study, cement was replaced by silica fume in 8% of the specimens, while in other specimens, cement was replaced by zeolite in 15%. Natural aggregate was substituted with recycled concrete aggregate in varying proportions of 30%, 50%, and 100%. Subsequently, various mechanical and durability tests were conducted to evaluate the properties of each specimen. Compressive and tensile tests were carried out to assess the mechanical properties of the specimens. The tests revealed that specimens containing recycled aggregate exhibited inferior properties compared to natural aggregate concrete. Over the long term (3 years), the specimens containing recycled aggregate also displayed lower compressive strength. Specimens containing silica fume demonstrated higher compressive strength in the short term when used with natural aggregate concrete but showed similar performance over the 3-year period. In specimens containing recycled aggregate, silica fume had a more pronounced effect, leading to higher compressive strength in the short term but similar or reduced strength over the 3-year period. A similar trend to that observed in compressive strength was found in splitting tensile strength. As the percentage of recycled aggregate replacement increased, tensile strength decreased. The use of silica fume increased splitting tensile strength, even over the 3-year period. On the other hand, using zeolite did not result in a significant change, and specimens exhibited similar or reduced compressive strength over the 3-year period. In general, it can be inferred that the use of supplementary cementitious materials can enhance mechanical properties in the short term. However, durability tests, including water penetration depth and water absorption percentage, demonstrated almost the opposite trend. This suggests that the use of supplementary cementitious materials generally has a negative impact on concrete properties in the long term. از مسائل مطرح در زمینه‌ی استفاده از سنگ‌دانه‌ی بازیافتی و پوزولان‌های جایگزین سیمان، عملکرد بلندمدت آن‌هاست. به‌منظور بررسی مسئله‌ی کنونی، با استفاده از یک نوع درشت‏دانه‌ی بازیافتی و دو نوع پوزولان (میکروسیلیس و زئولیت)، در مجموع 12 طرح اختلاط طراحی و ساخته شد. بررسی نتایج عملکرد مکانیکی نشان داد که تا سن 28 روز، استفاده از میکروسیلیس و زئولیت باعث بهبود مقاومت‏های فشاری و کششی به ترتیب 11-17 و 2-33 درصد شد، اما در بلندمدت اثر پوزولان‏های مصرفی کاهش یافت و به 2-10 و 5-8 درصد رسید. همچنین داده‏های درصد جذب آب و عمق نفوذ آب نشان داد که استفاده از میکروسیلیس تأثیر بیشتری برای بهبود خواص دوامی بتن حاوی سنگ‌دانه‌ی بازیافتی نسبت به زئولیت دارد، اما خواص دوامی همچنان ضعیف‌تر از نمونه‌ی بدون سنگ‌دانه‌ی بازیافتی است. https://sjce.journals.sharif.edu/article_23425_9eb810d17d980e19b69089642223f199.pdf

دانشگاه صنعتی شریف مجله ی مهندسی عمران شریف 2676-4768 40 3 2024 12 20 DETERMINING THE LOCATION AND OPTIMAL NUMBER OF BUILDING LIFTS IN HIGH-RISE CONSTRUCTION PROJECTS USING A LINEAR INTEGER MATHEMATICAL MODEL تعیین تعداد و مکان بهینه ی بالابرهای ساختمانی در پروژه‌های ساختمانی با استفاده از یک مدل ریاضی عدد صحیح خطی 176 190 23516 10.24200/j30.2024.63426.3274 FA محدثه جواهری دانشکده‌ی مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد مهدی احمدنیا دانشکده‌ی علوم، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد مجتبی مغربی دانشکده‌ی مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد رضا قنبری دانشکده‌ی علوم، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد Journal Article 2023 11 15 Vertical transportation technology is essential for constructing tall and medium-rise buildings. Although lifts are a functional component of buildings, their vital nature depends on the continuous and uninterrupted use of lifts in each tall building. Therefore, using lifts for vertical transportation of materials and human resources has gained greater importance. Extensive research has been conducted on reducing lift travel time between floors, optimizing lift systems design, optimizing lift movement paths, determining the sequence of floor travel, managing lift energy consumption, and floor zoning. However, the optimization of lift installation locations and quantities has not been examined so far. The use of lifts in construction projects incurs multiple costs, including rental or purchase costs, energy consumption during vertical transportation of materials, and operator salaries. One of the main solutions to reduce these costs is to minimize the duration of lift usage, which, by delivering the required materials on time, can also reduce the project's execution time. The installation costs of lifts may also vary at different candidate points due to factors such as weight and dimensional capacity, electricity consumption, the number of visits for monthly or annual maintenance and repair, and lift operator salaries. Additionally, some candidate points may have advantages over other points in terms of the amount of horizontal movement of materials on building floors. These distinctive features present challenges in selecting the optimal installation point. In this article, an integer linear programming model has been proposed to determine the optimal number and location of lift installations. The number of lifts used can affect the number of project working days, and as a result, the optimization is performed simultaneously for the number of working days and the number of lifts. The goal of this optimization model is to minimize the duration of lift usage and the associated costs. Additionally, using this model, the number of project working days is obtained with a balanced distribution of lift activities. The effectiveness of the proposed model was tested in a case study to evaluate its effectiveness. The case study involved a 20-story building located in the city of Mashhad, which requires determining the number and location of lifts during the workshop preparation phase. Using this model can lead to cost reduction and a decrease in the number of project working days. با افزایش بلندمرتبه‌سازی در پروژه‌های ساختمانی، استفاده از بالابرها برای جابجایی عمودی مصالح و نیروی انسانی اهمیت بیشتری یافته است. پژوهش‌های بسیاری در زمینه‌ی کاهش زمان سفر بالابرها در طبقات، طراحی بهینه‌ی سیستم‌های بالابری، بهینه‌سازی مسیر حرکت بالابر، و تعیین ترتیب سفر به طبقات، مدیریت مصرف انرژی آسانسورها، و نحوه‌ی زون‌بندی طبقات انجام شده است. اما، تاکنون بهینه‌سازی محل نصب و تعداد بالابرها بررسی نشده است. در نوشتار حاضر، یک مدل عدد صحیح خطی برای تعیین بهینه‌ی تعداد و مکان نصب بالابرها با درنظرگرفتن هزینه‌های نصب، اجاره، و عملیات بالابرها پیشنهاد شده است. تعداد بالابرهای استفاده‌شده می‌تواند در تعداد روزهای کاری پروژه تأثیر بگذارد و در نتیجه، تعداد روزهای کاری و تعداد بالابر به‌صورت هم‌زمان بهینه‌سازی می‌شود. مدل پیشنهادی با استفاده از یک پروژه‌ی مسکونی 20 طبقه آزمایش شده و نتایج نشان داده است که استفاده از مدل پیشنهادی می‌تواند منجر به کاهش هزینه‌ها و تعداد روزهای کاری پروژه شود. https://sjce.journals.sharif.edu/article_23516_42b2bea0e1a0e93d7c8f9d3a2db65da5.pdf