دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
31.2
2.2
2015
08
23
SEISMIC EVALUATION OF BASE-ISOLATED STRUCTURES USING PUSHOVER ANALYSES
ارزیابی لرزهیی ساختمانهای جداسازیشده با استفاده از تحلیلهای بارافزون
3
14
960
FA
مهدی
پورشاء
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سهند
حسین
نخستین فعال
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سهند
Journal Article
2012
12
01
Base isolation is one of the modern strategies for reduction of the seismic responses of structures, which reduces the seismic forces rather than increasing the resistance capacity of structures. In recent decades, the efficiency of this system has been confirmed in many research investigations and it has been used in real projects. Nonlinear time history analysis (NTHA) is known as a robust and accurate approach for seismic evaluation of structures, but because of its complexity, the nonlinear static procedure, (NSP) based on pushover analysis (POA), is being increasingly used instead of NTHA. In recent investigations, POA has been mostly used for the seismic evaluation of fixed-base structures and little attention has been paid to the applicability of POA for base-isolated building structures. Therefore, in this study, we attempt to assess the accuracy of pushover analysis methods for base-isolated buildings. For this purpose, two steel moment frame structures, including low- and medium-rise (3 and 9-story) frames, were considered. The structures were isolated with different lead rubber bearing (LRB) isolation systems. Three types of isolator with different stiffness, including hard (H), normal (N) and soft (S) isolators, were taken into consideration. Totally, six isolated structures were obtained. For base-isolated structures, nonlinear time history analyses and pushover analyses were performed. For nonlinear time history analyses, three different seismic intensities were considered, i.e. the records were scaled to 0.4g, 0.6g and 0.8g. For pushover analyses, four different lateral load distributions were used. Also, to account for the effect of higher modes in the case of a medium-rise isolated building, modal pushover analysis (MPA) was implemented. The results show that for the three-story base-isolated structure, in which the superstructure remains elastic, a triangular load distribution gives better estimation of story drifts. It is illustrated that all load distributions do not provide sufficient accuracy in the case of medium-rise base-isolated buildings. It is shown that the MPA method can provide accurate predictions of seismic demands for base-isolated building frames with hard isolators, but is unable to accurately estimate the seismic responses in the case of buildings with normal and soft isolators.
در این مطالعه دقت روشهای تحلیل بارافزون در ارزیابی لرزهیی ساختمانهای جداسازیشدهی پایه مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور ۲ سازهی قاب خمشی فولادی متوسط با ارتفاع کوتاه و متوسط )۳ و ۹ طبقه( در نظر گرفته شده و با استفاده از جداسازهای لاستیکی با هستهی سربی (LRB) جداسازی شدهاند. برای هر سازه، ۳ نوع جداساز با سختیهای مختلف، شامل جداسازهای سخت )H(، جداسازهای متوسط )N( و جداسازهای نرم )S( در نظر گرفته شده است. تحلیلهای تاریخچهی زمانی غیرخطی با استفاده از رکوردهای حوزهی دور با شدتهای مختلف و همچنین تحلیلهای بارافزون با بهکارگیری ۴ توزیع بار مختلف برای ساختمانهای جداسازیشده اجرا شدهاند. همچنین بهمنظور در نظرگرفتن اثر مودهای ارتعاشی بالاتر در سازهی جداسازیشده با ارتفاع متوسط، روش تحلیل بارافزون مودال (MPA) اعمال شده است. نتایج تحلیلها و همچنین دقت تحلیلهای بارافزون در محاسبهی پاسخهای لرزهیی مختلف به تفصیل در این نوشتار بررسی شده است.
https://sjce.journals.sharif.edu/article_960_1c266a49221c3c9f74106eb345af0b57.pdf
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
31.2
2.2
2015
08
23
EVALUATING SAND BEHAVIOR THROUGH STATE PARAMETERS
ارزیابی رفتار ماسهی زهکشینشده با استفاده از پارامتر حالت
17
26
961
FA
توحید
اخلاقی
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز
نسرین
وفائی
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
هوشنگ
کاتبی
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تبریز
Journal Article
2013
03
09
It has been understood from experimental studies that granular soil behavior can be highly affected by density and mean principal effective stress. The effect of these factors on sand behavior is of great significance, and defining the nature of the link between them and their controls on the behavior of sand, is carried out in this study. Sand, in its loose or dense state, before approximating its critical state, obtains a constant stress ratio. Therefore, changes in the stress ratio of shear stress to mean effective stress may be ignored. It is worth mentioning that in loose sand, it is corresponded to phase transformation, but, it happens next to phase transformation in dense sand. The point at which the constant ratio initiates is of great importance and is called Initial Failure Point. The present study tries to outline two noble state parameters; early confining stress ratio, $R_{pe}$, and early shear stress ratio, $R_{se}$. Early confining stress ratio and early shear stress ratio are defined as the stress ratio of the current mean effective stress to the mean effective stress of the early point of the failure line, and as the stress ratio of the current shear stress to the shear stress of the early point of the failure line. Furthermore, another state parameter, confining stress ratio, $R_{p0}$, is defined as the stress ratio of the current stress to the initial mean effective stress. Finally, through introducing four state parameters including: initial state pressure index, $I_{p0}$, confining stress ratio, $R_{p0}$ , early confining stress ratio, $R_{pe}$, early shear stress ratio, $R_{se}$, two stress spaces of early confining stress ratio-early shear stress ratio and axial strain-early confining stress ratio, are introduced to define sand behavior under undrained monotonic loading in all ranges of confining stress and density, from loose state to dense state. Subsequently, according to these spaces, two relations are offered. Thus, undrained monotonic loadings are simulated. Eventually, in order to evaluate the accuracy of the proposed relations, the resulting simulations are compared with other laboratory tests in the literature of undrained triaxial compression. The results show very good agreement, indicating that the proposed relations are capable of simulating undrained sand behavior under monotonic loading.
مطالعات تجربی نشان دادهاند که رفتار خاکهای دانهیی از نسبت تخلخل و تنش همهجانبهی تحکیم اولیه تأثیر میپذیرند. بنابراین لزوم تدوین روابطی برای تعریف تأثیر آنها در رفتار ماسه در چگالیها، تنشهای همهجانبه و برشی مختلف دیده میشود. در این نوشتار با معرفی ۴ پارامتر حالت: نسبت تنش همهجانبه، نسبت تنش همهجانبهی ابتدایی، نسبت تنش برشی ابتدایی و شاخص فشار اولیه، دو فضای تنش جدید جهت تعریف رفتار ماسه تحت بارگذاری زهکشینشده و یکنواخت در تمامی محدودههای تنش همهجانبه و چگالی پیشنهاد و دو رابطه بر اساس این فضاها ارائه شده است. در ادامه، با استفاده از دادههای آزمایشگاهی دیگر پژوهشگران، تمامی مسیرهای تنش و مسیرهای تنشٓـ کرنش برای وضعیتهای مختلف ماسه از حالتهای شل تا متراکم تحت بارگذاری زهکشینشده و یکنواخت شبیهسازی شده است. در نهایت، جهت صحتسنجی روابط پیشنهادی، نتایج حاصل با دادههای آزمایشگاهی مربوط به آزمایشهای سه محوری زهکشینشدهی فشاری مقایسه و مورد بحث و ارزیابی قرار گرفتهاند.
https://sjce.journals.sharif.edu/article_961_a53058c6179f81a558d9ba2e6d43619a.pdf
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
31.2
2.2
2015
08
23
INVESTIGATION OF PROBABILISTIC RELIABILITY ANALYSIS OF THE COLUMN BASE CONNECTIONS IN STEEL STRUCTURES
بررسی قابلیت اعتمادپذیری احتمالاتی اتصالات پای ستونها در سازههای فولادی
27
35
966
FA
محسن
گرامی
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
محمدهادی
تقدیسی
دانشکده مهندسی عمران ، دانشگاه سمنان
عباس
سیوندی پور
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته کرمان
Journal Article
2013
05
04
Reliability is the probability that a system will perform its function over a specified period of time and under specified service conditions. Reliability theory was originally developed by maritime and life insurance companies in the 19th century to compute profitable rates to charge customers. An engineering structures response depends on many uncertain factors such as loads, boundary conditions, stiffness, and mass properties. Each of these requirements is termed as a limit-state or constraint. The study of structural reliability is concerned with the calculation and prediction of the probability of limit-state violations at any stage during a structures life. The probability of the occurrence of an event such as a limit-state violation is a numerical measure of the chance of its occurring. Once the probability is determined, the next goal is to choose design alternatives that improve structural reliability and minimize the risk of failure. Some of these uncertainties can be identified and others because of unknowing problems are not considered. One of these uncertainties in structures is column base connections. engineers in designing of a structure assume that column base connections been totally pinned or fixed and by using this assumptions the structures are designed, in result of this assumptions columns or beams in structures designed conservative. In present study by considering the sensitivity of mentioned in above, the effect of rotational stiffness and the strength capacity of a base connection evaluated by considering uncertainties in this connection. Results showed that change in parameters of column base connections depends on rotational stiffness and yield moment, also by considering uncertainties and Probabilistic Relations average of rotational stiffness and rotation with specific confidence estimated.
مسائل مربوط به سازه، عدم قطعیتهای فراوانی دارند. بعضی از این ابهامات قابل شناسایی و برخی دیگر به علت ناشناختهبودن در نظر گرفته نمیشوند. یکی از عدم قطعیتها، اتصالات پای ستوندر سازههاست. در سازهها اتصال پای ستون با فرضایدهآل کاملاً مفصلی و یا کاملاً گیردار تحلیل و طراحی میشوند، در نتیجهانتظار میرود نتایج بهدستآمده در طراحی اعضاء ستونها و تیرها محافظهکارانه باشد. در این مطالعه با توجه به حساسیت ذکرشده، تأثیر سختی دورانی و مقاومت اتصال پای ستون با توجه به عدم قطعیتهای موجود مورد ارزیابی قرار گرفته است. با توجه به تحلیلهای صورت گرفته این نتیجه حاصل شد که رفتار و تغییر پارامترهای توصیف کنندهی اتصال پای ستون بسیار وابسته به سختی دورانی و لنگر تسلیم اتصال است. در این مطالعه همچنین با استفاده از عدم قطعیتهای در نظر گرفتهشده و روابط احتمالاتی میانگین سختی دورانی و دوران اتصال پای ستون با درصد اطمینان مشخص برآورد شده است.
https://sjce.journals.sharif.edu/article_966_6b76dcb7846215cc707467e9633509b8.pdf
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
31.2
2.2
2015
08
23
ANALYSIS OF CLAMPED CIRCULAR PLATES WITH LARGE DEFLECTIONS THEORY BY EXPONENTIAL SERIES
تحلیل صفحات دایروی گیردار تحت نگرهی تغییر شکلهای بزرگ با استفاده از سریهای توانی
37
45
963
FA
رضا
ضیاء توحیدی
گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد
سجاد
واحدی گرده
گروه مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد
Journal Article
2013
05
15
The bending analysis of thin plates under large transverse loads requires the use of large deflection theory, because, in this case, points on the middle plane, in addition to perpendicular displacement, experience in-plane displacement. In this paper, the field of the boundary value problem is considered as one circular plate under uniform distributed transverse loads with clamped edges. Von Karmen equations respond to the reaction of bending plates under transverse loads from the viewpoint of geometrical nonlinear theory. These equations for circular plates have been provided as two fourth order partial differential equations in a polar coordinate system. The lack of analytic responses for these equations has compelled researchers to use numerical methods for solving them. In the present paper, Von Karmen equations have been analyzed for circular plates with clamped edges using an exponential series and the expansion of Maclaurin. One of the obvious characteristics of the proposed method is the simplicity of its analytical basis in comparison with existing analytical methods, which proves its superiority. The present study has offered a new method for numerical analysis of Von Karmen equations. Therefore, with a logical selection, the value of plate deflections in a geometric nonlinear district has been viewed as a function of plate deflection in the case of small deflection. This approximation is caused to convert partial differential equations to nonlinear algebraic equations, which are easily solved and have high convergence speed. The introduced method in this research can be generalized for different boundary conditions and loadings in circular plates, which is one of the important characteristics of this method. In the present paper, some parameters have been calculated, such as deflection of various points and radial stresses under uniform distributed load for one circular plate with clamped edges. The obtained results by analysis of Von Karmen nonlinear differential equations, using the provided method in the present paper, reveal the power and capability of the proposed method in comparison with others.
تحلیل خمشی صفحات نازک در برابر بارهای جانبی بزرگ، استفاده از نگرهی تغییرشکلهای بزرگ را میطلبد؛ زیرا در این حالت نقاط واقع بر میانصفحه افزون بر جابجایی عمود بر صفحه، جابجایی درونصفحه را نیز تجربه میکنند. معادلات فون کارمن، پاسخ صفحات خمشی در برابر بارهای جانبی را از دیدگاه نگرهی ناخطی هندسی بهدست میدهد. این مطالعه، روشی نوین را برای تحلیل عددی معادلات فون کارمن ارائه کرده است. بدین منظور با گزینشی منطقی، مقدار تغییرشکل صفحه در حوزهی ناخطی هندسی بهصورت تابعی از خیز صفحه در حالت تغییرشکلهای کوچک انگاشته شده است. این تقریب موجب تبدیل معادلات دیفرانسیل پارهیی به معادلات جبری ناخطی میشود، که به سهولت قابل حل است و سرعت همگرایی فوق العادهیی نیز دارد. نتایج بهدست آمده با بهرهگیری از روش ارائهشده در این نوشتار در مقایسه با سایر روشها قدرت و توانایی راهکار پیشنهادی را آشکار میسازد.
https://sjce.journals.sharif.edu/article_963_2d5d11d9181e0597d2f289306917a4d9.pdf
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
31.2
2.2
2015
08
23
NUMERICAL INVESTIGATION OF THE EFFECT OF CURVATURE ON THE BEARING CAPACITY OF SANDY CONVEX SLOPES
بررسی اثر شعاع انحناء شیروانیهای خاکی ماسهیی محدب در پلان در ظرفیت باربری پیهای واقع بر آنها
47
55
970
FA
داود
اذان
بخش مهندسی راه و ساختمان و محیط زیست، دانشگاه شیراز
مجتبی
جهان اندیش
بخش مهندسی راده و ساختمان و محیط زیست، دانشگاه شیراز
ارسلان
قهرمانی
بخش مهندسی راه و ساختمان و محیط زیست، دانشگاه شیراز
Journal Article
2013
07
03
The bearing capacity of finite foundations located on slopes that are convex in plan is investigated by three-dimensional models. In this study, we utilized a powerful finite element software, using the Mohr Coulomb constitutive model, in three dimensions, to obtain practical results for the bearing capacity of foundations located on slopes that are convex in plan. The results show that with an increase in the radius of curvature of the convex slopes, the bearing capacity of square foundations located on them also increases. The results are displayed in the form of practical charts for engineer usage. These plots can be utilized for practical purposes by estimating the bearing capacity of equivalent foundations located on straight slopes from limit equilibrium, or finite element codes that are used in soil mechanics, for example, Plaxis software. Although the effect of the radius of curvature on the bearing capacity of foundations is lower than other parameters. When other parameters are obtained with a good degree of precision, these results could be used complementarily for achieving comprehensive results for practical purposes in civil engineering projects. Because Abaqus is a very powerful code that can be used for soil materials, we can trust its calculated results. As the Abaqus code has very advanced techniques for mesh generation, for obtaining results with the most precision, the mesh is generated very carefully with finer elements near the foundation and coarser elements in locations far from the foundation. The primary purpose for generating such mesh is calculation of the bearing capacity of foundations. Not only are the results affected by the radius of curvature of the slope, they also depend on other parameters, like the friction angle of sandy soil, and distance of the foundation from the crest of the slope. Therefore, we studied these parameters in addition to the radius vature of the slopes.
ظرفیت باربری پیهای محدود واقع بر شیروانیهای خاکی محدب موضوعی سه بعدی است که فرض دوبعدی آن نمیتواند جوابهای دقیقی را ارائه کند. بنابراین به منظور اینکه بتوان نتایجی کاربردی و قابل استفاده برای مهندسان در محاسبهی ظرفیت باربری پیهای واقع بر سطح شیروانی خاکی محدب بهدست آورد، از یک نرمافزار اجزاء محدود قوی به نام آباکوس، که قابلیت بهکاربردن مدل جامع خاکی موهر کلمب را در حالت سه بعدی داشته باشد، برای بهدستآوردن اثر انحناء شیروانیهای خاکی محدب در پلان در ظرفیت باربری پیهای واقع بر آن استفاده شده است. چون نتایج برای خاکهای رسی و ماسهیی متفاوت است، لذا در این نوشتار فقط به نتایج حاصل برای خاکهای ماسهیی پرداخته شده و اثر سایر پارامترها نیز علاوه بر اثر انحناء بررسی شده است. نتایج حاکی از این مطلب است که با افزایش شعاع انحناء شیروانیهای خاکی محدب ظرفیت باربری نیز افزایش مییابد، که این نتایج بهصورت نمودارهای کاربردی برای استفادهی مهندسان نشان داده شده است.
https://sjce.journals.sharif.edu/article_970_dc2b0aabc9ee8db85ae9cb1eb09f7892.pdf
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
31.2
2.2
2015
08
23
THE EFFECT OF SHAPE OF WALLS OF EXPANSIONS ON THE CHARACTERISTICS OF HYDRAULIC JUMP
تأثیر شکل دیوارهی تبدیلهای واگرا در خصوصیات پرش هیدرولیکی
57
62
973
FA
حجت
صادقی
دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد مراغه
رسول
دانشفراز
دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه
جواد
بهمنش
گروه مهندسی آب، دانشکدهی کشاورزی، دانشگاه ارومیه
محمدرضا
نیک پور
گروه مهندسی آب، دانشکدهی فناوری کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی
Journal Article
2013
05
25
Hydraulic jump is one of the most important phenomena in rapid varied flow. Considering the importance of this phenomenon in hydraulic science, in the present study, hydraulic features of the formed jump in expansions with three shapes of S-shaped, straight, and curved, for five Froude numbers of 5.8
پرش هیدرولیکی یکی از مهمترین پدیدهها در جریان متغیر سریع است، که مورد توجه مهندسان هیدرولیک است. در این مطالعه با توجه به اهمیت بالای این پدیده در علم هیدرولیک، خصوصیات هیدرولیکی پرش تشکیلیافته در تبدیلهای واگرا با ۳ شکل دیوارهی s - شکل، مستقیم، و انحنادار به ازاء ۵ عدد فرود مختلف در بازهی $5.8
https://sjce.journals.sharif.edu/article_973_42286db1ed15bf03ecd5ecbee5f180bc.pdf
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
31.2
2.2
2015
08
23
DENSITY EFFECTS ON DYNAMIC EARTH PRESSURE BEHIND INTEGRAL BRIDGE ABUTMENTS UNDER TRAFFIC LOADING
اثر تراکم خاک در رانش دینامیکی وارد بر کولهی پلهای یکسره و مجزا
63
68
969
FA
سیدمجدالدین
میرمحمدحسینی
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
فاطمه
خطیبی
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر
Journal Article
2013
04
20
Integral bridges are gaining increasing popularity because of economics and their fast construction process, associated with the omission of bearing supports and expansion joints. In the present study, two objectives are followed: First, investigation of cyclic earth pressure behind integral bridge abutments being compared with that induced behind the abutment of traditional bridges (with isolated deck and abutment, which are called separated bridges in this study). Cyclic traffic load is used as the surcharge in the analysis. Second, investigation is undertaken of changes in the distribution and total thrust of earth pressure, due to different soil densities. Three numerical models are developed using the FLAC package. The first model is a retaining wall. The characteristics of this model are the same as a physical model made in the soil laboratory to study the earth pressure on retaining walls under cyclic surcharges. The first model is used to compare the results of numerical and experimental modeling and in validating the process of the numerical model. The second and third models are models of integral and separated bridges. The induced earth pressure is evaluated on the abutment of both bridges, under static and cyclic conditions of traffic surcharge. Pressure distribution behind the wall, as well as the point of application of the total thrust, was determined and compared between two bridges. The results have shown significant changes in both the quantity and distribution of earth pressure behind the abutment, in the case of integral bridges. In addition, the effect of soil density on cyclic earth pressure is investigated and compared between the two bridges. Three different states of sand, including loose, medium and dense, are used for modeling the granular backfill behind the abutment. Results of earth pressure behind the separated abutment show a similar trend to retaining walls, which experience increasing pressure due to increasing density. Unlike retaining walls and separated abutments, the integral bridge experiences less lateral pressure due to increasing density. More details of the findings and their causes will be discussed in the next sections.
حذف مفاصل انبساطی و بالشتکها در محل اتصال عرشه و کولهی پل، به منزلهی یک مزیت قابل توجه از دو منظر اقتصادی و اجرایی، ساخت پلهای یکسره را بسیار متداول کرده است. در این نوشتار، برای تعیین رانش خاک وارد بر کولهی پل، از مدلسازی عددی با نرمافزار FLAC استفاده شده است. رانش خاک پشت کولهی پلهای یکسره، تحت سربار سیکلی ترافیک، در تراکمهای مختلف بهدست آمده و با رانش وارد برکولهی پلهای متداول )پلهای با بالشتکهای ارتجاعی در محل اتصال عرشه به کوله، که در این نوشتار پلهای مجزا نامیده شدهاند( مقایسه شده است. نتایج تحلیل عددی با نتایج یک تحلیل آزمایشگاهی مقایسه و اعتبارسنجی شده است. بررسی اثر میزان تراکم خاک در رانش سیکلی، مبین تفاوت قابل ملاحظه در توزیع و مقدار رانش بین پلهای یکسره و مجزاست.
https://sjce.journals.sharif.edu/article_969_938790bc5cfab2d010d85c173fdc980c.pdf
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
31.2
2.2
2015
08
23
NUMERICAL STUDY OF THE NONLINEAR BEHAVIOR OF CONCRETE PRECAST SHEAR WALLS
بررسی عددی رفتار غیرخطی دیوارهای برشی پیشساختهی بتنی
69
77
968
FA
مرتضی
مدح خوان
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان
مریم
عباسیان طائب
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان
Journal Article
2013
04
22
Nowadays, with growing populations and the need for rapid methods of construction, the use of precast concrete structures is common. These structures have better quality in comparison with in-site ones. Past earthquakes have shown that damage to the precast concrete structure has occurred in their connections. So, the seismic behavior of a precast concrete structure depends significantly on the behavior of connections between the precast segments. Despite the advantages of precasting, using precast concrete shear walls is limited in low seismic regions, due to the lack of knowledge about this type of construction performance under seismic loading conditions. Therefore, the use of precast concrete shear walls needs further study on the seismic behavior of their connections. Due to the high cost of experimental studies, using comprehensive and efficient numerical methods that could predict the seismic behavior of this type of structure can be very effective. In this study, using the finite element software ABAQUS, several precast concrete shear walls with diffferent heights were modeled and the effect of horizontal connection types used between precast concrete shear wall panels (Sleeve \& Plate Connectors) is investigated. Finally, a comparison in terms of strength, ductility and energy absorption between similar monolithic and precast walls under seismic loading was undetaken. The results indicate that precast concrete shear walls show lower resistance and initial stiffness in comparison with similar monolithic walls. The main difference between monolithic and prefabricated concrete systems is their connections, so, this difference in stiffness and ultimate strength can be assigned to precast concrete wall connections. Therefore, more attention should be paid to the design of precast concrete shear wall connections. Also, the strength and stiffness of precast walls can be improved by fortifying their connections. The sleeve connector shows better behavior in comparison with plate connectors. Ultimate displacement of precast walls was reduced with plate connections. This is because of the early concrete crushing failure due to an increase in panel rotation, which is due to further plate deformations in comparison with the sleeve. Although flexural cracks develop in monolithic walls, shear crack patterns are observed in precast walls.
استفاده از سیستم دیوار برشی بتنی پیشساخته در ساختمانهای بتنی پیشساخته با وجود داشتن مزیتهای پیشساختگی، بهدلیل کمبود ضوابط آییننامهیی پیرامون طراحی لرزهیی اتصالات در آنها با محدودیتهایی همراه است. بنابراین برای توسعهی استفاده از دیوارهای برشی بتنی پیشساخته، بررسیهای بیشتری در مورد رفتار لرزهیی اتصالات آنها مورد نیاز است. در این مطالعه، چند دیوار برشی بتنی پیشساخته با ارتفاعات مختلف مدلسازی و تأثیر دو نوع اتصال افقی بهکاررفته مابین پانلهای دیوار برشی پیشساخته )اتصال اسلیو و اتصال ورق( بررسی شده است. در ادامه، مقایسهیی از نظر میزان مقاومت، شکلپذیری، جذب انرژی و الگوی ترکخوردگی بین دیوارهای مشابه در دو حالت یکپارچه و پیشساخته تحت بارگذاری لرزهیی صورت گرفته است. نتایج نشان میدهند که با تقویت اتصالات دیوارهای پیشساخته میتوان رفتار دیوارهای پیشساخته را به دیوارهای یکپارچه نزدیکتر کرد. در این میان اتصال اسلیو در مقایسه با اتصال ورق، رفتار بهتری نشان داده است.
https://sjce.journals.sharif.edu/article_968_8680e83fc6b1ed03569600004a57d68e.pdf
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
31.2
2.2
2015
08
23
A STUDY OF THE INTERACTION OF SOIL-UNREINFORCED BASEMENT WALLS
بررسی اندرکنش خاک ـ دیوار غیر مسلح زیرزمین
79
86
964
FA
رضا
پورحسینی
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه یزد
نوید
سلطانی
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه شهید باهنرکرمان
Journal Article
2013
04
28
Fundamentally, the stability of masonry structures is dependent on the soil-basement wall interaction. Due to the ease of calculation and design of retaining walls by the quasi-static method of Mononobe-Okabe (M-O), this method has been widely used. However, the results of numerical models and experimental data have shown that this method is not very accurate, and the design is either very conservative or is unsafe. Since, in Iran, the use of masonry structures without reinforcement is predominant, in this study, the dynamic interaction between soil and masonry walls has been evaluated. This study has been conducted utilizing a 2D Plane Strain Finite Element Model. The behavior of the wall before cracking is idealized as elastic plate. After cracking, the strength of the wall drops very quickly, and, in this case, the remaining strength can be ignored, which can be assumed as having collapsed. Considering the geotechnical aspects that normally occur in practice, they have been simulated to produce the state of rest ($k_{o}$) in backfill soil for a static situation. This state of stress has been selected for the initial condition in dynamic analysis. Dynamic displacement excitation is applied in a sinusoidal form at bed rock level by three cycles with different frequencies, but with the same peak acceleration in each case equal to 0.3g. The effect of excitation frequency, soil type, height, and the ratio of height to thickness in the wall was evaluated using the maximum bending moment of the wall ($M_{max}$) as a criterion for the wall performance. The numerical results show that the effect of the shear wave velocity of the soil and excitation frequency on the dynamic response of the basement wall cannot be ignored. However, these factors are overlooked in the M-O method. This study has also demonstrated that the dynamic interaction of the soil and basement walls is necessary to consider parameters, such as: dynamic excitation frequency, soil type, and geometry of the wall.
پایداری سازههای با مصالح بنایی به اندرکنش خاکٓـ دیوار زیرزمین وابسته است. استفاده از روش متداول شبه استاتیکی مونونوبهٓـ اوکابه در تحلیل لرزهیی دیوارهای حائل دقت کافی ندارد. در این مطالعه اندرکنش خاکٓـ دیوار بنایی زیرزمین در حالت دوبعدی کرنش صفحهیی و شرایط ژئوتکنیکی آن به روش اجزاء محدود مدلسازی و رفتار دینامیکی دیوار حائل زیرزمین بررسی شده است. لنگر خمشی بیشینهی دیوار بهعنوان ملاک عملکرد دیوار انتخاب و اثر بسامد تحریک لرزهیی، نوع خاک، ارتفاع و ضخامت دیوار برآورد شده است. براساس نتایج عددی، سرعت موج برشی خاک و بسامد تحریک در تحلیل دینامیکی دیوار نگهبان زیرزمین نقش بهسزایی دارد، هر چند که این مشخصات در روش مونونوبهٓـ اوکابه به حساب نیامده و به علت تعدد سادهسازیها، نتایج این روش در مواردی بسیار محافظهکارانه یا غیرایمن است. لذا برای طراحی دیوار نگهبان زیرزمین، رویکرد اندرکنش خاکٓـ دیوار ضروری به نظر میرسد.
https://sjce.journals.sharif.edu/article_964_b3f32d56b05137987f0d996a916c6eb1.pdf
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
31.2
2.2
2015
08
23
INVESTIGATING THE EFFECT OF MASS ECCENTRICITY ON PROGRESSIVE COLLAPSE IN 3 STORY REINFORCED CONCRETE BUILDINGS UNDER EARTHQUAKE LOADS
تأثیر خروج از مرکزیت جرمی در فروریزش پیشرونده در ساختمانهای ۳ طبقهی بتن مسلح تحت اثر بار زلزله
87
97
967
FA
سمیه
کریمیان
پژوهشگاه بینالمللی زلزلهشناسی و مهندسی زلزله
عبدالرضا
سروقدمقدم
پژوهشگاه بینالمللی زلزلهشناسی و مهندسی زلزله
محمدقاسم
وتر
پژوهشگاه بینالمللی زلزلهشناسی و مهندسی زلزله
Journal Article
2013
07
07
One of the most important issues in earthquake and structural engineering is investigation of safety margins against the potential for progressive collapse. Here, the spread of collapse is investigated by tracking down the location and type of collapsed beam and column elements, from the first element to the entire symmetric/asymmetric building, via comparing the results obtained by nonlinear time history analyses. Damage concentrates locally in asymmetric buildings, which intensifies the progressive collapse mechanism. In this paper, we study 3 story reinforced concrete ordinary moment resisting frame buildings in 3 dimensions, with various levels of 0\%, 5\%, 15\% and 25\%, one directional mass eccentricity in the presence of earthquake load, with respect to the behavior of story drifts and the number of collapsed hinge criteria. Results show that mass asymmetrical distributions result in further local damage, which, consequently, leads to a larger progressive collapse in the torsional buildings. Therefore, when mass eccentricity increases, the potential of progressive collapse increases, in both stiff and flexible edges, too. By increasing mass eccentricity, the percentage of increments in the number of collapsed hinges in the entire building are similar to the percentage of increments in the story drifts of the mass centers. These percentages are less than those in the story drifts of the stiff and flexible edges. The behavior of the story drifts in the stiff edge is also similar to that of the mass centers. However, the value of story drifts in the mass centers is less than that in the stiff and flexible edges. Our results demonstrate that, as an alternative to a much difficult-to-calculate local response parameter of the number of collapsed hinges, the story drift, as a global response parameter, measures the potential of progressive collapse more easily and comfortably.
یکی از مباحث مهم در سیستمهای سازهیی، بررسی حاشیهی ایمنی در برابر خرابی پیشرونده است. در ساختمانهای پیچشی تخریب بهصورت موضعی است و این امر سبب تشدید تخریب پیشرونده میشود. بدین منظور خرابی پیشرونده در ساختمانهای ۳ طبقهی متقارن و نامتقارن بتن مسلح با قاب خمشی معمولی و خروج از مرکزیتهای جرمی مختلف ۵، ۱۵ و ۲۵ درصد ناشی از بار زلزله مطالعه و مقایسه شده است. نتایج حاصل از تحلیلهای تاریخچهی زمانی نشان میدهد که با افزایش خروج از مرکزیت جرمی در ساختمان، پتانسیل خرابی پیشرونده در لبههای نرم و سخت سازهها افزایش مییابد. بررسی دریفتها نشان میدهد که دریفتهای سازه در مرکز جرم رفتاری مشابه با لبهی سخت دارند. همچنین به منظور پیشبینی خرابی پیشرونده میتوان به جای بررسی دشوار تعداد مفاصل شکستیافته در ساختمانها به بررسی جابجایی نسبی طبقات پرداخت.
https://sjce.journals.sharif.edu/article_967_7c3a3fa2e2fe2a5babf166c8251e5934.pdf
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
31.2
2.2
2015
08
23
RESIDUAL FLEXURAL CAPACITY OF RC MEMBERS INFLUENCED BY CORROSION CAUSED BY CHLORIDE ION-A MODIFIED EQUATION OF BOND DEGRADATION
تأثیر خوردگی ناشی از یون کلراید در کاهش ظرفیت خمشی اعضای بتن مسلح براساس یک رابطهی اصلاحشدهی کاهش چسبندگی
99
107
965
FA
افشین
کلانتری
پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله
مرتضی
عمویی
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب
Journal Article
2013
06
03
This paper considers the time-dependent environmental parameters that may change during the lifetime of serving structures and which can play an effective role in primary design criteria or in evaluation of seismic performance in structural members. There is less attention paid to these parameters and their effective factors in current codes. The corrosion of steel due to chloride ions (at propagation state) in RC structures is a dominant factor in changing some structural characteristics and reducing the service life of structures.The purpose of this paper is to develop a modified model to determine bond degradation between steel and concrete and to evaluate the residual flexural capacity of RC beams after the beginning of corrosion caused by chloride ions. Therefore, by analyzing critical parameters in equations proposed by other researchers, a model that considers the effect of rebars confinement is enhanced. Finally, comparison between the results of the modified model and the primary model with the results achieved from a corrosion experiment proved the better precision of the modified model. The importance of progressive variations during the life cycle of members is illustrated with an example about the effects of gradual bond degradation between steel and concrete in various time sections of the life cycle of a RC beam, in order to calculate its residual flexural capacity (in accordance with the Persian Gulf condition).
درنظرگرفتن پارامترهای محیطی وابسته به زمان، که ممکن است در طول عمر خدمترسانی سازهها تغییر کنند، میتواند نقش تأثیرگذاری در معیارهای طراحی اولیه یا ارزیابی عملکرد لرزهیی اعضای سازههای بتن مسلح داشته باشند. خوردگی فولاد در اثر یون کلراید در این سازهها به عنوان عاملی غالب و تعیینکننده، ضمن تغییر در برخی از مشخصات سازهیی عمر خدمترسانی آنها را کاهش میدهد. هدف این نوشتار بررسی و ارائهی مدلی اصلاحشده برای تعیین مقاومت چسبندگی بین فولاد و بتن در تیرهای بتن مسلح به منظور بررسی ظرفیت خمشی باقیمانده در تیرها پس از خوردگی ناشی از یون کلراید )در مرحلهی انتشار خوردگی( است. به همین منظور ضمن بررسی پارامترهای اساسی موجود در روابط پیشنهادشده توسط سایر پژوهشگران، به تکمیل مدلی درخصوص تعیین مقاومت چسبندگی بین فولاد و بتن و ارزیابی مدل اصلاحشده با نتایج آزمایشگاهی و نیز مطالعهی یک نمونهی موردی متناسب با شرایط خلیج فارس پرداخته شده است.
https://sjce.journals.sharif.edu/article_965_dc52faf1957a28dab91360413c273673.pdf
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
31.2
2.2
2015
08
23
INVESTIGATION OF GEOMECHANICAL PROPERTIES OF COARSE AGGREGATES CONSIDERING STRESS LEVELS
بررسی خواص ژئومکانیکی مصالح درشتدانه با درنظرگرفتن سطح تنش
109
119
972
FA
علی
قربانی
دانشکده فنی و مهندسی - دانشگاه گیلان
مهدی
ویس کرمی
دانشکده فنی و مهندسی ، دانشگاه گیلان
سیدمحمدرضا
علوی پور
دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه گیلان
Journal Article
2013
06
01
Coarse-grained materials are of great importance in geotechnical engineering practice. They are widely used where a high-strength material is required to support heavy loads; where cyclic loads are encountered or where the abrasive strength controls the design criteria. Unlike fine-grained materials, which are characterized by their plasticity indices or mineralogy, coarse-grained materials are most likely to be characterized by the shape, size distribution and type or origin of the grains. Model parameters in such constitutive models are defined by the material type, shape and size. Material shear strength parameters are also functions of stress level. On the one hand, physical properties, like abrasive strength and breakage ratio, are of great importance, since they are directly (as major design criteria) or indirectly (as independent parameters in constitutive models) required in the analysis and design of geo-materials. Therefore, characterization of coarse-grained material behavior based on the type, shape and size of the grains is worthy of further consideration.In this research, the relationship between particle type, shape and size and the mechanical and physical properties of coarse-grained materials has been studied. An attempt was made to correlate the stress level effect, the shear strength properties and grain type, shape and size. Also, the abrasive strength and breakage ratio (physical properties) have been studied. Furthermore, it is considered as to how these parameters could have a relationship with each other, and how the critical friction and peak friction angle could have a relationship with the variations of stress level and abrasive strength. Eventually, an experimental program was conducted and some kinds of material, with diverse characteristics in origin, shape, type and etc., were selected and tested. Finally, by gathering other results from prior research, some formulas were recommended.
با توجه به تأثیر زیاد سطح تنش در رفتار تنشٓـ کرنش مصالح دانهیی درشت، تعیین پارامترهایی مانند زاویهی اصطکاکی بحرانی و بیشینهی این سنگدانهها اهمیت بالایی در پروژههای عمرانی دارد. در این مطالعه، یک مجموعه از آزمونهای سه محوری بزرگمقیاس بر روی سنگدانهها با سطوح تنش مختلف انجام و با ترکیب اطلاعات بهدستآمده با سایر دادههای جمعآوریشده از آزمونهای موجود در ادبیات فنی، تأثیر جنس، شکل و منشأ دانهها در پارامترهای ژئومکانیکی این نوع مصالح بررسی و در نهایت روابط و بازههایی برای بهدستآوردن زاویهی اصطکاک داخلی بیشینه و بحرانی ارائه شده است. بر اساس نتایج حاصله با افزایش تنش همهجانبه در تمامی سنگدانهها، زاویهی اصطکاک بحرانی کاهش یافته است. همچنین نشان داده شده است که در تنشهای همه جانبهی بالا، تأثیر جنس و شکل ذرات در مقاومت آنها بسیار ناچیز است.
https://sjce.journals.sharif.edu/article_972_9eb13364a41ca56febb762075eecbf16.pdf
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
31.2
2.2
2015
08
23
MECHANISM OF CUTOFF WALL ON SHALLOW TUNNEL IN LIQUEFIED SOIL
مکانیزم دیوار جداکننده در یک تونل سطحی واقع در خاک مستعد روانگرایی
121
131
962
FA
توحید
دوستی
دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست- دانشگاه تربیت مدرس
علی اکبر
گلشنی
دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه تربیت مدرس
Journal Article
2013
06
15
Gradual increments of excess pore pressure in saturated soil layers during earthquakes lead to a decrease in effective stress and soil liquefaction. The damage caused by soil liquefaction is divided into three groups: surface damage, settlement damage, and underground structural damage. Generally, the first two cases are visible after the earthquake, regarding which extensive studies have been carried out. But, in the third group, because of the shortage of instrumented field evidence and the complexity of model investigation into underground structural damage caused by ground liquefaction, fewer studies have been implemented. The damage resulting from liquefaction may cause underground structures to be buoyant and settled due to decreases in the bearing capacity and increases in the lateral earth pressure. According to field evidence, linear structures such as tunnels may be destroyed by the liquefaction of ambient soils and uplift pressure. Thus, this phenomenon should be taken into consideration in the designing stage of tunnels. When the surrounding soil of the tunnel is liquefied, large deformations occur in the area, leading to an increase in the internal stresses and deformations of the lining. Thus, if liquefaction occurs in the surrounding soil of the tunnel, by improving its surrounding area, stresses and deformations can be controlled and their magnitudes can be reduced to an allowable limit. Therefore ,evaluation of the liquefaction effects on the tunnel lining should be regarded as an important issue. In this research, the tunnel in the liquefied soil is modeled with Flac2D software, and in the liquefaction state, tunnel uplift and maximum internal forces of the tunnel lining are studied. In another model, cutoff walls are modeled on both side of the tunnel and their effects are studied. The studies show that a tunnel with cutoff walls reduces tunnel uplift and increase the internal forces of the tunnel lining. Then design parameters of cutoff walls, like wall thickness, wall length, and wall distance from the tunnel are evaluated.
خاکهای روانگرا در حین زلزله سبب خرابی سازههای زیرزمینی میشوند. سازههای بزرگ زیرزمینی که در معرض این نوع خاکها قرار میگیرند، دستخوش خرابی ناشی از روانگرایی خاک مانند بلندشدگی، گسترش جانبی و نشستهای زیاد میشوند. با توجه به اینکه بلندشدگی تونل و افزایش نیروهای داخلی پوشش تونل از خطراتی است که ممکن است برای سازههای بزرگ زیرزمینی در خاکهای روانگرا پیش آید، لذا در این نوشتار به ارزیابی بلندشدگی و نیروهای داخلی پوشش تونل با استفاده از نرمافزار D۲ Flacپرداخته شده است. سپس برای جلوگیری از بلندشدگی تونل، بهمنزلهی یک روش اصلاحی از دیوار جداکننده استفاده و به تأثیر آن در تونل و خاک روانگرا پرداخته شده است و در نهایت، پارامترهای طراحی دیوار یعنی ضخامت، طول، و فاصلهی دیوار از لبهی تونل مورد ارزیابی قرار گرفته است.
https://sjce.journals.sharif.edu/article_962_1550c1f41bcd1a2d45706f77648de19e.pdf
دانشگاه صنعتی شریف
مجله ی مهندسی عمران شریف
2676-4768
31.2
2.2
2015
08
23
-
چکیده انگلیسی مقالات تابستان 94، شماره 2/2
136
144
974
FA
Journal Article
2015
09
22
-
-
https://sjce.journals.sharif.edu/article_974_8bde93480be9b109275627610bb38adb.pdf