ORIGINAL_ARTICLE
ارائه الگوریتم کنترل فعال فازی بهینه شده با روش مسابقه طناب کشی برای کنترل پاسخ های پل بزرگراه
این تحقیق یک الگوریتم کنترل فعال فازی بهینه شده تحت بارگذاری زلزله های مختلف، با روش بهینه سازی جدید بسیار کارآمد در مورد سازه های عمرانی برگرفته از مسابقه طناب کشی پیشنهاد می دهد. روش کنترل بر پایه ترکیب شبکه عصبی فازی و روش بهینه سازی فراابتکاری بر پایه جمعیت مسابقه طناب کشی ارائه شده است. کارآمدی الگوریتم پیشنهادی بر روی پل بزرگراه بنچ مارک با جداگرهای پایه غیرخطی و اعضای سازهای غیر خطی مجهز به محرک های هیدرولیکی ارزیابی شده است. الگوریتم قادر است ماهیت میدان نزدیک یا دور بودن زلزله را تشخیص داده و براساس آن نیروی کنترلی لازم را برآورد نماید. نیروی کنترلی در این تحقیق با استفاده از یک شبکه عصبی پنج لایه بدست آمده است. شبکه عصبی برای تقریب قوانین غیرخطی کنترل، به صورت بهینه توسط روش بهینهسازی معرفی شده، توانمند شده است و محرک های نصب شده بر روی پایه های پل را کنترل می نماید. پایداری قوانین کنترل حین بهینه سازی برای رسیدن به بهترین پارامترها، توسط تئوری لیاپانوف کنترل می شود. نتایج مدلسازی عددی به صورت اندیس عملکرد و قابل قیاس با روش های پیشین ارائه شده است. نتایج نشان می دهد الگوریتم پیشنهادی در تمامی شش رکورد زلزله آزمایش شده در این تحقیق، از روش های ارائه شده پیشین در کاهش پاسخهای سازه موفق تر بوده است. الگوریتم در کنار کاهش کلی پاسخ های پل، سبب کاهش میزان خسارات سازه ای وارد بر آن نیز می شود.
https://www.jsce.ir/article_81770_28b735757d90e377d0b1c1acdbae1042.pdf
2021-02-19
5
22
10.22065/jsce.2019.150715.1673
کنترل فعال
الگوریتم مسابقه طناب کشی
انفیس
شبکه عصبی
پل بزرگراه
پایداری لیاپانوف
مصطفی
قلیچی
mostafa.ghelichi@gmail.com
1
گروه سازه ، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
AUTHOR
علیرضا
میرزا گل تبار روشن
ar-goltabar@nit.ac.ir
2
دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران
LEAD_AUTHOR
حمید رضا
توکلی
tavakoli@nit.ac.ir
3
دانشیار، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل
AUTHOR
عباس
کرم الدین
a-karam@um.ac.ir
4
دانشیار، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
AUTHOR
[1] Chen, Z., Han, Z., Fang, H. and Wei, K. (2018). Seismic vibration control for bridges with high-piers in Sichuan-Tibet Railway. Structural Engineering and Mechanics, 66(6), 749-759.
1
[2] Heo, G., Kim, C., Jeon, S., Lee, C. and Jeon, J., (2017). A hybrid seismic response control to improve performance of a two-span bridge. Structural Engineering and Mechanics, 61(5), 675-684.
2
[3] Spencer, Jr. B.F., Dyke, S.J and Deoskar, H.S. (1998). Benchmark problems in structural control—Part I: active mass driver system. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 27(11), 1127–1139.
3
[4] Spencer, Jr. B.F., Dyke, S.J and Deoskar, H.S. (1998). Benchmark problems in structural control—Part II: active tendon system. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 27(11), 1141–1147.
4
[5] Ohtori, Y., Christenson R.E., Spencer, B.F. and Dyke, S.J. (2004). Benchmark control problems for seismically excited nonlinear buildings. Engineering Mechanics, 130(4), 366–385.
5
[6] Yang, J.N., Agrawal, A.K., Samali, B. and Wu, J, C. (2004). A benchmark problem for response control of wind excited tall buildings. Engineering Mechanics, 130(4), 437–446.
6
[7] Dyke, S.J, Caicedo, J.M., Turan, G., Bergman, L.A. and Hague, S. (2003). Phase 1: benchmark control problem for seismic response of cable-stayed bridges. Structural Engineering, 129(7), 857–872.
7
[8] Caicedo, J.M., Dyke, S.J., Moon, S.J., Bergman, L.A., Turan, G., Hague, S. (2003). Phase II benchmark control problem for seismic response of cable-stayed bridges. Structural Control, 10(4), 137–168.
8
[9] Narasimhan, S., Nagarajaiah, S., Gavin, H. and Johnson, E.A. (2006). Smart base-isolated benchmark building. Part I: problem definition. Structural Control and Health Monitoring, 13(3), 573–588.
9
[10] Narasimhan, S. (2009). Robust direct adaptive controller for the nonlinear highway bridge benchmark. Structural Control and Health Monitoring, 138(4), 327-337.
10
[11] Saha, A., Saha, P. and Patro, S.K. (2017). Polynomial friction pendulum isolators (PFPIs) for seismic performance control of benchmark highway bridge. Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 16(4), 827-840.
11
[12] Madhekar, S. N. and Jangid, R.S. (2011). Seismic Performance of Benchmark Highway Bridge Installed with Piezoelectric Friction Dampers. IES Journal Part A: Civil & Structural Engineering, 4(4), 191-212.
12
[13] Nagarajaiah, S. and Narasimhan, S. (2006). Base isolated benchmark building part ii: Phase i sample controllers for linear isolation systems. Structural Control and Health Monitoring, 13(2), 589–604.
13
[14] Narasimhan, S., Nagarajaiah, S. and Johnson, E.A. (2008). Structural control benchmark problem: Phase ii—nonlinear smart base isolated building subjected to near-fault earthquakes. Structural Control and Health Monitoring, 15(5), 653–656.
14
[15] Narasimhan, S., Nagarajaiah, S. and Johnson, E.A. (2008). Smart base-isolated benchmark building part iv: Phase ii sample controllers for nonlinear isolation systems. Structural Control and Health Monitoring, 15(5), 657–672.
15
[16] Agrawal, A., Tan, P., Nagarajaiah, S. and Zhang, J. (2008). Benchmark structural control problem for a seismically excited highway bridge—part i: Phase i problem definition. Structural Control and Health Monitoring, 16(5), 509-529.
16
[17] Tan, P. and Agrawal, A. (2008). Benchmark structural control problem for a seismically excited highway bridge—part ii: Phase i sample control design. Structural Control and Health Monitoring, 16(5), 530-548.
17
[18] Nagarajaiah, S., Narasimhan, S., Agrawal, A. and Tan, P. (2008). Benchmark structural control problem for a seismically excited highway bridge—part iii: Phase ii sample controller for the fully base-isolated case. Structural Control and Health Monitoring, 16(5), 549-563.
18
[19] Pang, H., Liu, F. and Xu, Z. (2018). Variable universe fuzzy control for vehicle semi-active suspension system with MR damper combining fuzzy neural network and particle swarm optimization. neurocomputing, 306(10), 130-140.
19
[20] Khodabandolehlou, H., Pekcan, G., Fadali, M.S. and Salem, M.M.A. (2017). Active neural predictive control of seismically isolated structures. Structural Control and Health Monitoring, 25(1), 184-195.
20
[21] Saha, A., Saha, P. and Patro, S.K. (2017). Polynomial friction pendulum isolators (PFPIs) for seismic performance control of benchmark highway bridge. Earthquake Engineering and Engineering Vibration, 16(4), 827-840.
21
[22] Park, K.S., Ok, S.Y. (2014). Fuzzy gain-tuning approach for active control system adaptable to physical constraints. KSCE journal of Civil Engineering, 19(5), 1468-1474.
22
[23] Kaveh, A., Zolghadr, A. (2016). A novel meta-heuristic algorithm: tug of war optimization. International Journal of Optimization in Civil Engineering, 6(4), 469-492.
23
[24] Agrawal, A., Tan, P., Nagarajaiah, S. and Zhang, J. (2006). Benchmark structural control problem for a seismically excited highway bridge. In Proceedings of the 2006 Structures Congress, Brad Cross JF (ed.), SEI, St. Louis, MO.
24
[25] Mavroeidis, G.P., Dong, G. and Papageorgiou, A.S. (2004). Near-fault ground motions, and the response of elastic and inelastic single-degree-of-freedom (SDOF) systems. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 33(3), 1023-1049.
25
[26] Jangid, R.S. and Kelly, J.M. (2001). Base isolation for near-fault motions. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 30(5), 691-707.
26
[27] Ali, S.F. (2008). Semi-active Control of Earthquake Induced Vibrations in Structures using MR Dampers: Algorithm Development, Experimental Verification and Benchmark Applications. Ph. D. Thesis. Indian Institute of Science.
27
[28] Ning, X.L., Tan, P., Huang, D.Y. and Zhou, F.L. (2009). Application of adaptive fuzzy sliding mode control to a seismically excited highway bridge. Structural Control and Health Monitoring, 16(6), 639-656.
28
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی رفتار برشی تیرهای بتنی ساخته شده از سنگدانه بازیافتی
حفظ محیط زیست و کاهش میزان مصالح دورریز در طبیعت از موضوعات بسیار مهم است. امروزه مسئله استفاده از مصالح بازیافتی حاصل از تخریب ساختمانهای فرسوده و استفاده مجدد از این مصالح در ساخت بتن مورد توجه قرار گرفته است. در این بررسی اثر افزودن مصالح حاصل از تخریب ساختمانها به عنوان سنگدانه در تهیه مخلوط بتن مطالعه شده است. در این بررسی 9 عدد تیر بتن مسلح به عرض مقطع 150 میلیمتر، ارتفاع 200 میلیمتر و طول 1500 میلیمتر ساخته شد. در ساخت نمونهها از سنگدانه بازیافتی به ترتیب با مقدار 0% ، 50 % و 100% جایگزین سنگدانه طبیعی استفاده شده است. نمونهها تحت انجام آزمایش خمش چهارنقطهای استاتیکی بررسی شدند. هدف از انجام این آزمایش، بررسی رفتار برشی تیرهای ساخته شده از درصد مختلف سنگدانه بازیافتی با در نظر گرفتن اثر فاصله آرماتور عرضی است. تغییر مکان وسط تیر، نیروی برشی-تغییر مکان، نیروی برشی-کرنش و گسترش ترکهای برشی از موارد مورد بررسی بوده است. از این رو، با بررسی نتایج بهدست آمده از مطالعات آزمایشگاهی به بررسی رفتار برشی تیرهای بتن مسلح دارای سنگدانه بازیافتی پرداخته شده است. افزون بر این نتایج به دست آمده از ظرفیت برشی نمونهها با روابط ارائه شده در آیین نامه CSA-A23، ACI318-08 و Eurocode 2 مقایسه شد. نتایج به دست آمده از این بررسی نشان میدهد که اختلاف قابل ملاحظهای در رفتار برشی تیرهای ساخته شده از سنگدانه بازیافتی و طبیعی وجود دارد.
https://www.jsce.ir/article_82195_f616a6919fd9d8d1df1c687d084dd42d.pdf
2021-02-19
82
99
10.22065/jsce.2019.136537.1595
ظرفیت برشی
تیرهای بتن مسلح
سنگدانه بازیافتی
ترک خوردگی
بارگذاری چهار نقطه ای
حمیدرضا
چابکی
hamidchbk@gmail.com
1
گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
AUTHOR
منصور
قلعه نوی
ghalehnovi@um.ac.ir
2
دانشیار، دانشگاه فردوسی مشهد
LEAD_AUTHOR
آرش
کریمی پور
karimipour.arash@stu.um.ac.ir
3
گروه مهندسی عمران، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران
AUTHOR
محسن
خطیبی نیا
m.khatibinia@birjand.ac.ir
4
گروه مهندسی عمران، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران
AUTHOR
[1] Pedro. D., Brito, J. De and Evangelista, L. (2015). Performance of concrete made with aggregates recycled from precasting industry waste – influence of the crushing process., Mater. Struct. 48 (12) 3965–3978.
1
[2] Pedro. D., Brito, J. De and Evangelista, L. (2014). Influence of the use of recycled concrete aggregates from different sources on structural concrete. Constr. Build. Mater. 71 141–151.
2
[3] André, A., Brito, J. De. Rosa, A. and Pedro, D. (2014). Durability performance of concrete incorporating coarse aggregates from marble industry waste. J. Cleaner Prod. 65 389–396.
3
[4] Seo, D.S. and Choi, H.B. (2014). Effects of the old cement mortar attached to the recycled aggregate surface on the bond characteristics between aggregate and cement mortar. Constr. Build. Mater. 59. 72–77.
4
[5] Marie, I. and Quiasrawi, H. (2012). Closed-loop recycling of recycled concrete aggregates. J. Cleaner Prod. 37 243–248.
5
[6] Koenders, E. Pepe, M. and Martinelli, E. (2014) "Compressive strength and hydration processes of concrete with recycled aggregates", Cem. Concr. Res. 56. 203–212.
6
[7] Bravo, M., Brito, J. De Pontes, J. and Evangelista, L. (2015). Durability performance of concrete with recycled aggregates from construction and demolition waste plants. Constr. Build. Mater. 77. 357–369.
7
[8] Yildirim, S., Meyer, C. and Herfellner, S. (2015). Effects of internal curing on the strength, drying shrinkage and freeze–thaw resistance of concrete containing recycled concrete aggregates. Constr. Build. Mater. 91. 288–296.
8
[9] Qasrawi, H. and Marie, I. (2013). Towards better understanding of concrete containing recycled concrete aggregate. Adv. Mater. Sci. Eng. 8.128-145.
9
[10] Shi, C., Li, Y., Zhang, J., Li, W. Chong, L. and Xie, Z. (2016). Performance enhancement of recycled concrete aggregate: a review. J. Cleaner Prod. 112. 466–472.
10
[11] Rahal, K. (2007). Mechanical properties of concrete with recycled coarse aggregate. Build. Environ. 42. 407–415.
11
[12] Bru, K. Touz, S. Bourgeois, F. Lippiatt, N. and Menard, Y (2014). Assessment of a microwave-assisted recycling process for the recovery of high-quality aggregates from concrete waste. Int. J. Miner. Process. 126. 90–98.
12
[13] Katz, A. (2004). Treatments for the improvement of recycled aggregate. J. Mater. Civ. Eng. 16. 597–603.
13
[14] Ismail, S. and Ramli, M. (2013). Engineering properties of treated recycled concrete aggregate (RCA) for structural applications. Constr. Build. Mater. 44. 464–476.
14
[15] Spaeth, V. and Tegguer, A. (2013). Improvement of recycled concrete aggregate properties by polymer treatments. Int. J. Sustainable Built Environ. 2. 143–152.
15
[16] Kou, S.C. and Poon, C.S. (2010). Properties of concrete prepared with PVA-impregnated recycled concrete aggregates. Cem. Concr. Compos. 32. 649–654.
16
[17] Dilbas, H. Simsek, M. and Cakır, O. (2014). An investigation on mechanical and physical properties of recycled aggregate concrete (RAC) with and without silica fume. Constr. Build. Mater. 61. 50–59.
17
[18] Tam, V. Tam, C.M. and Le, K.N. (2007). Removal of cement mortar remains from recycled aggregate using pre-soaking approaches. Resour. Conserv. Recycl. 50. 82–101.
18
[19] Ismail, S. and Ramli, M. (2014). Mechanical strength and drying shrinkage properties of concrete containing treated coarse recycled concrete aggregates. Constr. Build. Mater. 68. 726–739
19
[20] Xiao, J. Xie, H. and Yang, Z. (2012). Shear transfer across a crack in recycled aggregate concrete. Cem. Concr. Res. 42. 700–709.
20
[21] Kim, S.W., Jeong, C.Y., Lee, J.S. and Kim, K.H. (2013). Size effect in shear failure of reinforced concrete beams with recycled aggregate. J. Asian Archit. Build. Eng. 12. 323–330.
21
[22] Arezoumandi, M. Smith, A., Volz, J. and Khayat, K. (2015). An experimental study on flexural strength of reinforced concrete beams with 100% recycled concrete aggregate. Eng. Struct. 88. 154–162.
22
[23] Reis, N., Brito, J. De. Correia, J. and Arruda, M. (2015). Punching behaviour of concrete slabs incorporating coarse recycled concrete aggregates. Eng. Struct. 100. 238–248.
23
[24] Schubert, S., Hoffmann, C. Leemann, A., Moser, K. and Motavalli, M. (2012). Recycled aggregate concrete: experimental shear resistance of slabs without shear reinforcement. Eng. Struct. 41. 490–497.
24
[25] Li, C.Y., Li, G.X., Shao, W. Guo, Q. and Liu, R. (2013). Shear-crack behaviors of reinforced fullrecycled aggregate concrete beams. Appl. Mech. Mater. 43. 794–799.
25
[26] Fathifazl, G., Razaqpur, A.G. Isgor, O. Abbasd, A. Fournier, B. and Foo, S. (2011). Shear capacity evaluation of steel reinforced recycled concrete (RRC) beams. Eng. Struct. 33. 1025–1033.
26
[27] Fonteboa G., Abella, M. Lage, M. and Lopez, E. (2009). Structural shear behaviour of recycled concrete with silica fume. Constr. Build. Mater. 23. 3406– 3410.
27
[28] CSA A23.3-14, (2014). Design of concrete structures, a trade-mar k of the Canadian Standards Association, operating as “CSA Group” published in June 2014 by CSA Group.
28
[29] European Committee for Standardization. Eurocode No. 2. (2005). Design of concrete structures. Part 1: General rules and rules for buildings.
29
[30] ACI 318RM-14, (2014). Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary, American Concrete Institute, Farmington Hills, Michigan.
30
ORIGINAL_ARTICLE
توسعه تابع ارتباط روی ساختگاه برای تولید شتاب های غیر یکنواخت تکیه گاهی با استفاده از روش ارتعاش تصافی
یکی از روش های تولید شتابهای غیر یکنواخت روی ساختگاه استفاده از روش ارتعاش تصادفی می باشد. در این روش از ماتریس چگالی طیف توان متقاطع برای تولید شتابهای غیر یکنواخت استفاده می شود. به منظور برقراری ارتباط بین چگالی طیف توان متقاطع و خود ارتباطی، بین زوج نقاط روی یک توپوگرافی از تابع ارتباط استفاده می شود. تا کنون مدلهای مختلف تابع ارتباط برای این منظور ارائه شده است. بیشتر توابع ارتباط ارائه شده، به دلیل اینکه با استفاده از تحلیل های آماری روی رکوردهای زلزله ثبت شده بر روی سطوح مسطح حاصل شده اند، چندان برای سطوح دارای نامنظمی همچون دره مناسب نمی باشند. بنابراین در پژوهش حاضر ابتدا با استفاده از روش المان مرزی در حوزه زمان، مدلهای دو بعدی از ساختگاه تهیه و تحت امواج ریکر در فرکانسهای غالب مختلف، سرعتهای موج برشی مختلف ، نسبت شکلهای مختلف بررسی و خروجی های نقاط در ترازهای مختلف به دست آمد. سپس بین زوج نقاط مختلف روی ساختگاه طیف ارتباط محاسبه شد. در ادامه با استفاده از نرم افزارهای آماری قدرتمند ، روابط آماری برای طیف ارتباط روی سطوح دارای نامنظمی به شکل دره ارائه شد. با استفاده از این توابع آماری در روش ارتعاش تصادفی، شتابهای غیر یکنواخت روی ساختگاه سد پاکویما تولید شد. علاوه براین، برای تولید شتابهای غیر یکنواخت، از توابع انتقال به منظور اعمال اثرات بزرگنمایی به عنوان یکی از پارامترهای مهم در تغییر مکانی زمین لرزه در روش ارتعاش تصادفی استفاده شد. نتایج حاصل شده نشان دهنده انطباق مناسب طیف ارتباط حاصل شده از روابط ریاضی ارائه شده در این پژوهش با طیف ارتباط حاصل شده از روی رکوردهای واقعی ثبت شده روی ساختگاه سد پاکویما می باشد.
https://www.jsce.ir/article_81830_684d68af8fe1ea8432c08a1d386c7ccb.pdf
2021-02-19
23
45
10.22065/jsce.2019.152507.1686
تابع ارتباط
اثرات ساختگاه
شتاب غیر یکنواخت
ارتعاش تصادفی
المان مرزی
محسن
ایثاری
isari.mohsen@tabrizu.ac.ir
1
دانشگاه تبریز
AUTHOR
رضا
تاری نژاد
r_tarinejad@tabrizu.ac.ir
2
دانشکده مهندسی عمران
LEAD_AUTHOR
عبداله
سهرابی بیدار
asohrabi@ut.ac.ir
3
گروه زمین شناسی
AUTHOR
[1] Tarinejad, R., NouriNavroud, H., Sobhkhiz, R., Isari, M., Mahjoub, H. (2018). 'Evaluation of seismic responses of an arch dam under non-uniform ground motion using random vibration', Journal of Structural and Construction Engineering, (), pp. -. doi: 10.22065/jsce.2018.114662.1435.
1
[2] Tarinejad, R., Isari, M., TaghaviGhalesari, A. (In press-2017) A new boundary element solution to evaluate the geometric effects of the canyon site on the displacement response spectrum. Earthquake Engineering and Engineering Vibration.
2
[3] Friedman M.B. and Shaw R.P. (1962) Diffraction of pulses by cylindrical obstacles of arbitrary cross section, Journal of Applied Mechanics, 29, 40-46.
3
[4] Niwa Y., Fukui T., Kato S., Fujiki K. (1980) An application of the integral equation method to two-dimensional electrodynamics, Theory of Applied Mechanics; 28,281-290.
4
[5] Mansur W.J. (1983) A time-stepping technique to solve wave propagation problems using the boundary element method, PhD dissertation, Southampton University.
5
[6] Antes H. (1985) A boundary element procedure for transient wave propagation in two-dimensional isotropic elastic media. Finite Elements in Analysis and Design., 1,313-322.
6
[7] Mansur W.J. and Brebbia C.A. (1985) Transient electrodynamics. Topics in Boundary Element Research. CA Brebbia, ed., Vol. 2: Time-dependent and Vibration Problems, chap 5, pp. 124-155.
7
[8] Manolis G.D., Ahmad S., Banerjee P.K. (1985) Boundary element method implementation for three-dimensional elasto-dynamics. Elsevier Applied Science Publishers: London,29-63.
8
[9] Karabalis D.L. and Beskos D.E. (1984) Dynamic response of 3-D rigid surface foundations by time domain boundary element method, Earth. Eng. and Struc. Dyn., 12: 73-93.
9
[10] Karabalis D.L. and Beskos D.E. (1986) Dynamic response of 3-D embedded foundations by the boundary element method. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, 56(1), 91-119.
10
[11] Karabalis D.L. and Beskos D.E. (1987) Three-dimensional soil-structure interaction by boundary element method. Topics in Boundary Element Research. CA Brebbia, ed., Vol. 4: Application in Geomechanics, chap 1, pp. 1-26.
11
[12] Banerjee P.K., Ahmad S., Manolis G.D. (1986) Transient elastodynamic analysis of 3-Dproblems by boundary element method, Earth. Eng. and Struc. Dyn., 14: 933.
12
[13] Ahmad S. and Banerjee P.K. (1987) Time-domain transient electrodynamic analysis of 3-D solids by BEM, International Journal for Numerical Methods in Engineering, 26(8), 1709- 1728.
13
[14] Coda H.B. and Venturini W.S. (1995) Three-dimensional transient BEM analysis. Computational Structures, 56: 751-
14
[15] Rizos D.C. and Karabalis D.L. (1998) A time domain BEM for 3-D electrodynamic analysis using the B-spline fundamental solutions, Computational Mechanics, 22(1):108 - 115.
15
[16] Marrero M. and Domınguez J. (2003) Numerical behavior of time domain BEM for three-dimensional transient electrodynamic problems. Engineering Analysis with Boundary Elements, 27, 39-48.
16
[17] Marrero M. and Domínguez J. (2004) Time-domain BEM for three-dimensional fracture mechanics, Engineering Fracture Mechanics, 71(11), 1557-1575.
17
[18] Kamalian M., Jafari M.K., Sohrabi-bidar A. (2006) Transient Site Response Analysis of Nonhomogeneous Two-Dimensional Topographic Features by BEM, Esteghlal Journal of Engineering, 24(2), 51-68, [In Persian].
18
[19] Kamalian M., Jafari M.K., Sohrabi-Bidar A., Razmkhah A., Gatmiri B. (2006) Time- Domain Two-Dimensional Site Response Analysis of Non-Homogeneous Topographic Structures by a Hybrid FE / BE Method, Soil Dyn.Earthq.
19
[20] Sohrabi-Bidar, A., Isari, M., Tarinejad, R., (In press-2017) Evaluation Topography Effect on the Pacoima Dam Site Using Boundary Element Method. Bulletin of Earthquake Science and Engineering. (In Persian).
20
[21] Tarinejad, R., Isari, M., Alavi, S. (2017). 'The effects of the Widening Ratio of a Canyon on the Scattering of Seismic Waves', Sharif Journal of Civil Engineering, 33.2(2.1), pp. 93-105. doi: 10.24200/j30.2017.4547.
21
[22] Tarinejad, R., Isari, M., Sohrabi-Bidar, A. (In press-2018) A New Solution to Estimate the Time Delay on the Topographic Site Using Time Domain 3D Boundary Element Method. Earthquake Engineering and Engineering Vibration.
22
[23] Isari, M., Tarinejad, R., Sohrabi-Bidar, A., Alavi, S. (2018). 'Generation of Non-uniform support accelerations of topographic site using one recorded accelerogram', Journal of Structural and Construction Engineering, (), pp. -. doi: 10.22065/jsce.2018.121279.1487. (In Persian).
23
[24] Isari, M., Tarinejad, R., Sohrabi-Bidar, A. (In press-2018). ' Extension of Algorithm for Support Non-Uniform Record Using Time Domain 3D Boundary Elements Method', Journal of Civil and Environmental Engineering, (In Persian).
24
[25] K. Sobczyk. (1991) “Stochastic Wave Propagation, Kluwer Academic Publishers, Netherlands.
25
[26] Bi, K. and Hao, H. (2011) “Influence of irregular topography and random soil properties on coherency loss of spatial seismic ground motions”, Earthquake Engineering and Structural Dynamics 40,1045–1061.
26
ORIGINAL_ARTICLE
میرایی دیوار برشی فولادی در طراحی مستقیم براساس تغییرمکان
روش طراحی مستقیم براساس تغییرمکان یک روش طراحی میباشد که دارای الگوریتمی خیلی ساده جهت طراحی اعضا دارد و در سالهای اخیر محققین زیادی این روش را برای استفاده در طراحی سازههای مختلف توسعه دادند. این روش ابتدا برای سازههای بتنی و پلها بوجود آمد ولی بعدا برای سازههای فولادی نیز توسعه داده شد. قابهای خمشی، مهاربندهای درون محور، مهاربندهای برون محور و مهاربندهای کمانش تاب از جمله سیستمهایی هستند که با این روش طراحی شدهاند. لیکن هنوز دیوارهای برشی فولادی مورد مطالعه قرار نگرفتهاند. مهمترین پارامترهای طراحی مستقیم براساس تغییرمکان، تغییرمکان تسلیم ومیرایی چرخهای میباشند که دراین مطالعه برای دیوارهای برشی فولادی تعیین میشود. برای این کار سیستم دیوار برشی فولادی شامل قاب خمشی فولادی و ورق فولادی انتخاب میشود. برای اینکه تاثیرعوامل مختلف برروی پارامترهای طراحی مشخص شود دو نوع قاب با ابعاد مختلف و ورقهایی به ضخامتهای 2، 4، 6، 8 و 10 میلیمتر مورد ارزیابی قرار میگیرد. با کمک آنالیزهای استاتیکی چرخهای عوامل موثر برروی پارامترهای طراحی تعیین و روابط ساده جهت مقاصد طراحی پیشنهاد میگردد. همچنین نتایج نشان دادند که تغییرمکان تسلیم و میرایی چرخه-ای عمدتا به ارتفاع قاب، ضخامت ورق و جنس مصالح بستگی دارد. رابطه ساده برای محاسبه میرایی دیوارهای برشی فولادی براساس شکلپذیری، ضخامت ورق و ارتفاع قاب پیشنهاد شد.
https://www.jsce.ir/article_81838_f43762e90bd31f1a57917c16ae7f177d.pdf
2021-02-19
46
63
10.22065/jsce.2019.144103.1632
روش طراحی مستقیم بر اساس تغییرمکان
میرایی چرخهای
دیوار برشی فولادی
تغییرمکان تسلیم
شکلپذیری
بهرا
رضایی بنا
bahram.deprem@gmail.com
1
گروه عمران، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه ازاد اسلامی واحد اردبیل، اردبیل، ایران
LEAD_AUTHOR
[1] Priestley, M. J. N. (1993(. Myths and fallacies in earthquake engineering conflicts between design and reality. Bulletin of the New Zealand National Society for Earthquake Engineering, 26(3), 329-341.
1
[2] Kowalsky, M. J. Priestley, M. J. N. and Macrae, G. A. (1995). Displacement-Based design of RC bridge columns in seismic regions. Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 24(12), 1623-1643.
2
[3] Priestley, M. J. N. (1997). Displacement-Based seismic assessment of reinforced concrete buildings. Journal of Earthquake Engineering. 1(1), 157-192.
3
[4] Jacobsen, L. S. (1960). Damping in composite structures. In: Proccedings of 2nd World Conference on Earthquake Engineerin. Tokyo and Kyoto, Japan, 1029–1044.
4
[5] Dwairi, H. Kowalsky, M. J. and Nau, J. M. (2007). Equivalent damping in support of direct displacement-based design. Journal of Earthquake Engineering, 11(4), 512-530.
5
[6] Priestley, M. J. N. (2007). Displacement – Based Seismic Design of Structures. IUSS press.
6
[7] Harris, J. L. (2006). A Direct Displacement-Based Design of Low-Rise Seismic Resistant Steel moment Frames. Ph. D Thesis. University of California.
7
[8] Wijesundara, K. K. Nascimbene, R. and Sullivan, T. J. (2011). Equivalent viscous damping for steel concentrically braced frame structures. Bulletin of Earthquake Engineering, 9(5), 1535-1558.
8
[9] Yahyai, M. and Rezayibana, B. (2015). A Simplified Methodology to Determine Damping For Special Concentrically-Braced Frames. International Journal of Steel Structures, 15(3), 541–555.
9
[10] Yahyai, M. and Rezayibana, B. (2015). Direct Displacement-Based Design of Special Concentrically-Braced Frames in Near-Fault Regions. Bulletin of Earthquake Engineering, 15(10), 2945-2971.
10
[11] Sullivan, T. J. (2013). Seismic design of steel eccentrically braced frame structures. Bulletin of Earthquake Engineering, 11(6), 2197-2231.
11
[12] American Institute of steel construction (ANSI/AISC 360-05), (2005). Specification for structural steel buildings. Chicago, IL.
12
[13] ABAQUS (2016). ABAQUS Theory Manual and Users’ Manual Version 6.14.
13
[14] Sabouri-Ghomi, S. Ventura, C. E. and Kharrazi, M. H. K. (2005). Shear analysis and design of ductile steel plate walls. Journal of Structural Engineering (ASCE), 131(6), 878–889.
14
[15] Bing, Q.u. and Bruneau, M. (2009). Design of steel plate shear walls considering boundary frame moment resisting action. Journal of Structural Engineering (ASCE), 135(12), 1511–1521.
15
[16] American Institute of steel construction (ANSI/AISC 341-05), (2005). Seismic provisions for structural steel buildings. Chicago, IL.
16
[17] Thorburn, L.J. Kulal, G.L. and Montgomery, C.J. (1983). Analysis of steel plate shear walls, Structural engineering. Report No. 107, Department of civil engineering university of Alberta, Edmonton, Alberta, Canada.
17
[18] Sabelli, R. and Bruneau, M. (2006) Steel design guide. Steel plate shear wall, 20, AISC.
18
[19] Lanhui, G. Qin, R. Xinbo, M. and Sumei, Z. (2011). Behavior of Steel Plate Shear Wall Connected to frame beams only. International Journal of Steel Structure, 11(4), 467-479.
19
[20] Li, C. H. Tsa, K. C. Lin, C. H. and Chen, P. C. (2010). Cyclic tests of four two-story narrow steel plate shear walls part 2: experimental results and design implications. Earthquake engineering and structural dynamics, 39, 801-826.
20
ORIGINAL_ARTICLE
ارزیابی پاسخ اتصالات BFP و WFP تحت بار انفجار
یکی از مهمترین اعضای سازهای که عملکرد کلی سازه را بهشدت تحت تأثیر قرار میدهد اتصال تیر به ستون است. عملکرد نامطلوب و خرابی این اتصالات میتواند در گام اول باعث خرابی موضعی و در گام بعدی موجب بروز خرابی پیشرونده در سازه و فروریزی آن گردد. در این مقاله به بررسی عملکرد دو اتصال گیردار خمشی از پیش تائید شده در مبحث دهم مقررات ملی ساختمان، در برابر بارهای ناشی از انفجار خارجی در فاصلهی 10 متری از یک ساختمان 1 طبقه در نرمافزار اجزای محدود آباکوس پرداخته میشود. ازاینرو ابتدا سازه مذکور تحت ضوابط لرزهای طراحی شده، در ادامه اتصالات تیر به ستون بهصورت دستی و طبق الزامات مبحث دهم مقررات ملی ساختمان طراحی شد. درنهایت اتصالات در نرمافزار آباکوس مدلسازی شده و تحت بار انفجاری مورد تحلیل و بررسی قرار گرفتند. نتایج بهدستآمده حاکی از پاسخ مناسب اتصال پیچی BFP در مقایسه با اتصال جوشی WFP است. همچنین درصد خرابی اجزای اتصال WFP نسبت به درصد خرابی اجزای اتصال BFP بیش از 3 برابر بوده است. و اجزای بیشتری در اتصال WFP نسبت به اتصال BFP تحت بار انفجاری آسیب دیده است. مود غالب خرابی اتصالات، در اثر پیچش ستون بوده است درنتیجه اتصال پیچی به دلیل شکلپذیری بهتر، پاسخ مناسبتری را تحت بار انفجار ارائه میدهد.
https://www.jsce.ir/article_81956_6bdd3e4221e726e7d9a401e2c44786e1.pdf
2021-02-19
64
81
10.22065/jsce.2019.148589.1661
اتصال BFP
اتصال WFP
تیر- ستون
بارگذاری انفجاری
آباکوس
سید احمد
سید حسینی
goldahmad83@yahoo.com
1
استادیار دانشگاه مالک اشتر
LEAD_AUTHOR
میرمحسن
حسینی
mohsenhoseini70129@yahoo.com
2
کارشناس ارشد دانشگاه مالک اشتر
AUTHOR
[1] S. Ádány and L. Dunai, "Finite element simulation of the cyclic behaviour of end-plate joints," Computers & structures, vol. 82, pp. 2131-2143, 2004.
1
[2] T. Ngo, P. Mendis, A. Gupta, and J. Ramsay, "Blast loading and blast effects on structures–an overview," Electronic Journal of Structural Engineering, vol. 7, pp. 76-91, 2007.
2
[3] K. Lee, T. Kim, and J. Kim, "Local response of W-shaped steel columns under blast loading," Structural engineering and mechanics, vol. 31, pp. 25-38, 2009.
3
[4] A. Pirmoz, A. S. Daryan, A. Mazaheri, and H. E. Darbandi, "Behavior of bolted angle connections subjected to combined shear force and moment," Journal of Constructional Steel Research, vol. 64, pp. 436-446, 2008.
4
[5] T. Krauthammer and J. Cipolla, "Building blast simulation and progressive collapse analysis," http://www. nafems. org/downloads/public/buildingblast. pdf, 2007.
5
[6] U. F. GUIDE, "UNIFIED FACILITIES CRITERIA (UFC)," 2014.
6
[7] T. Krauthammer, S. Astarlioglu, J. Blasko, T. Soh, and P. Ng, "Pressure–impulse diagrams for the behavior assessment of structural components," International Journal of Impact Engineering, vol. 35, pp. 771-783, 2008.
7
[8] A. Pirmoz, F. Danesh, and V. Farajkhah, "The effect of axial beam force on moment–rotation curve of top and seat angels connections," The Structural Design of Tall and Special Buildings, vol. 20, pp. 767-783, 2011.
8
[9] A. Pirmoz, A. S. Khoei, E. Mohammadrezapour, and A. S. Daryan, "Moment–rotation behavior of bolted top–seat angle connections," Journal of Constructional Steel Research, vol. 65, pp. 973-984, 2009.
9
[10] R. Izadifard and M. Maheri, "Ductility effects on the behaviour of steel structures under blast loading," Iranian Journal of Science and Technology, vol. 34, p. 49, 2010.
10
[11] A. Loureiro, J. Reinosa, R. Gutiérrez, and A. Moreno, "New proposals on the calculation of the flexural resistance in angle connections," Journal of Constructional Steel Research, vol. 67, pp. 613-622, 2011.
11
[12] Y. Bai and T. Wierzbicki, "A new model of metal plasticity and fracture with pressure and Lode dependence," International journal of plasticity, vol. 24, pp. 1071-1096, 2008.
12
[13] A. S. Daryan, M. Ziaei, and S. A. Sadrnejad, "The behavior of top and seat bolted angle connections under blast loading," Journal of Constructional Steel Research, vol. 67, pp. 1463-1474, 2011.
13
[14] J. Liu, "Preventing progressive collapse through strengthening beam-to-column connection, Part 2: Finite element analysis," Journal of Constructional Steel Research, vol. 66, pp. 238-247, 2010.
14
[15] Y. Maggi, R. Gonçalves, R. Leon, and L. Ribeiro, "Parametric analysis of steel bolted end plate connections using finite element modeling," Journal of Constructional Steel Research, vol. 61, pp. 689-708, 2005.
15
[16] A. A. Nassr, A. G. Razaqpur, M. J. Tait, M. Campidelli, and S. Foo, "Strength and stability of steel beam columns under blast load," International Journal of Impact Engineering, vol. 55, pp. 34-48, 2013.
16
[17] S.-H. Oh, Y.-J. Kim, and H.-S. Ryu, "Seismic performance of steel structures with slit dampers," Engineering structures, vol. 31, pp. 1997-2008, 2009.
17
[18] T. Sabuwala, D. Linzell, and T. Krauthammer, "Finite element analysis of steel beam to column connections subjected to blast loads," International Journal of Impact Engineering, vol. 31, pp. 861-876, 2005.
18
[19] A. Version, "6.12 Documentation Collection," ABAQUS/CAE User's Manual, 2013.
19
[20] H. C. Yim, "A study of steel moment connections for structures under blast and progressive collapse loading rates," 2007.
20
[21] H. C. Yim and T. Krauthammer, "Load–impulse characterization for steel connection," International Journal of Impact Engineering, vol. 36, pp. 737-745, 2009.
21
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی چندفیزیکی سازه های محوری به روش پری دینامیک
به منظور طراحی دقیق تر سازه ها بایستی شناخت دقیق تری از رفتار آنها وجود داشته و تحلیل رفتار آنها با دقت بیشتر صورت گیرد. در طی دهه های گذشته روشهای گوناگونی برای تحلیل سازه ها ارائه شده که هر کدام دارای نواقصی هستند. روش پری دینامیک، روشی جدید برای تحلیل مسائل است که با داشتن قابلیتهای منحصر بفرد توانسته است نواقص و محدودیتهای موجود در روشهای قبلی و مرسوم همچون روش المان محدود را برطرف نموده و به عنوان یک روش قدرتمند در حل مسائل به کار گرفته شود. از سال 2000 میلادی و پس از ابداع این روش ، مسائل گوناگونی با آن حل شده ولی کارهای بسیار محدودی در زمینه حل مسائل ارتعاش طولی اعضا و همچنین مدلسازی سازه های مشبک صورت گرفته است. در این تحقیق، رفتار این نوع از اعضا با روش پری دینامیک بررسی شده و با کدنویسی در نرم افزار متلب، قابلیت روش پری دینامیک برای در نظر گرفتن حالتهای بارگذاری استاتیکی و دینامیکی و همچنین تغییرات دما در انواع حالات نشان داده شده است. نتایج حاصل از روش پری دینامیک همخوانی بسیار نزدیکی با نتایج حاصل از روابط تحلیلی ارائه شده دارد. همچنین برای حالتهای خاصی از مسائل، یافتن جواب با روشهای تحلیلی یا سایر روشها غیرممکن یا مشکل است در حالی که با استفاده از روش پری دینامیک می توان به راحتی به جواب رسید. نهایتا، مدل پری دینامیک مربوط به اعضای محوری برای مدلسازی خرپاها توسعه داده شده و قابلیت این روش برای تحلیل انواع خرپاها نیز نشان داده شده است.
https://www.jsce.ir/article_82455_49460fe78f0c67c67d73bf07464e76d8.pdf
2021-02-19
116
131
10.22065/jsce.2019.159167.1726
پری دینامیک
ارتعاش طولی
المان محدود
اعضای محوری
تغییر دما
خرپا
اصغر
امانی
a.amani@uma.ac.ir
1
گروه آموزشی مهندسی عمران- دانشگاه محقق اردبیلی
LEAD_AUTHOR
فرهاد
صادق مغانلو
f_moghanlou@uma.ac.ir
2
گروه مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
AUTHOR
[1] Silling, S. A., (2000). “Reformulation of elasticity theory for discontinuities and long range forces,” J. Mech. Phys. Solids, 48(1), pp. 175–209.
1
[2] Silling, S. A. and Askari, E., (2004). “Peridynamic Modeling of Impact Damage,” Problems Involving Thermal Hydraulics, Liquid Sloshing, and Extreme Loads on Structures, 489, pp. 197–205.
2
[3] Gerstle, W., Sau, N., and Silling, S., (2005). “Perydynamic modeling of plain and reinforced concrete structures,” 18th International Conference on Structural Mechanics in Reactor Technology (SMiRT 18), No. SMiRT 18, pp. 1–15.
3
[4] Askari, E., Xu, J., and Silling, S., (2006). “Peridynamic Analysis of Damage and Failure in Composites,” 44th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, pp. 1–12.
4
[5] Kilic, B., and Madenci, E., (2010). “Coupling of peridynamic theory and the finite element method,” J. Mech. Mater. Struct., 5(5) , pp. 707–733.
5
[6] Amani, J., Oterkus, E., Areias, P., Zi, G., Nguyen-Thoi ,T., and Rabczuk, T., (2016). “A non-ordinary state-based peridynamics formulation for thermoplastic fracture,” Int. J. Impact Eng., 87, pp. 83–94.
6
[7] Madenci, E., Kefal, A., Dorduncu, M., Barut, A.m and Yildiz, M., (2018). “Isogeometric analysis using peridynamics and XFEM,” 2018 AIAA/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference.
7
[8] Li, H., Zhang, H., Zheng, Y., and Zhang, L., (2016). “A peridynamic model for the nonlinear static analysis of truss and tensegrity structures,” Comput. Mech., 57(5), pp. 843–858.
8
[9] Silling, S.A., and Lehoucq, R.B., (2008). “Force Flux and the Peridynamic Stress Tensor,” Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 56(4), pp. 1566–1577.
9
[10] Madenci, E., and Oterkus, E., (2014), “Peridynamic Theory and Its Applications, ” New York, NY: Springer New York, 297 pages.
10
[11] Underwood, P., (1986) “Dynamic Relaxation,” Computational Methods for Transient Analysis, 1st ed., T. Belytschko and T. J. R. Hughes, Eds. Amsterdam: Elsevier B.V., pp. 245–265.
11
[12] Rao, S.S., (2007). “Vibration of Continuous Systems, ” John Wiley & Sons, Inc., New Jersey, 737 pages.
12
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی منحنی های شکنندگی در قاب های مهاربندی شورون و قطری با میراگر ویسکوز با استفاده از شتاب نگاشتهای مقیاس شده توسط یک الگوریتم فراابتکاری
در صورت طراحی و استفاده مناسب از میراگر های سیال ویسکوز درقاب های ساختمانی می توان نسبت به افزایش کارایی و عملکرد این قاب ها اطمینان بیشتری حاصل کرد. به این منظور دراینجا دو نوع بسیارپرکاربرد از قابهای مهاربندی فولادی شورون و قطری با تجهیز به میراگر سیال ویسکوز مورد مطالعه قرار گرفته است .تمامی مشخصات ابعادی و نیز مشخصات مقاطع و مصالح مورد استفاده برای تیرها، ستونها و مهاربندهای مدلهای قاب، مشابه درنظر گرفته می شود .با کمک نرم افزار توانمندopen-sees قاب های مورد نظر به صورت دو بعدی مدل سازی شده و تحت 15 شتابنگاشت حوزه های دور و نزدیک زلزله که بکمک یک الگوریتم فراابتکاری مقیاس شده اند، بارگذاری می شوند. از آنجا که میراگرهای ویسکوز، بعلت وابستگی به سرعت تحریک در اثر حرکت زمین و داشتن رابطه نیرو تغییرمکان غیرخطی، ذاتاً نیازمند به انجام تحلیل های دینامیکی غیرخطی می باشند. لذا تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی غیرخطی افزایشی جهت مطالعه رفتار لرزه ای مدل های قاب فولادی و دستیابی به منحنی های شکنندگی انتخاب می گردد. نتایج مطالعه حاضر بیانگر این واقعیت است که بکارگیری میراگرهای ویسکوز در قابهای فولادی متعارف، موجبات کاهش قابل ملاحظه پاسخهای سازه ای (مانند نیروهای برشی پایه، جابجایی ها، شتابها، میزان پلاستیک شدگی اعضای اصلی سازه) و نیز افزایش قابل توجه انرژی مستهلک شده بصورت ویسکوز در سازه را فراهم می آورد. همچنین می توان این سیستم را برای تامین سطح عملکرد استفاده بدون وقفه در قاب های ساختمانی پیشنهاد داد.
https://www.jsce.ir/article_82454_2f185a6d3800ffcd3476d3eb82cb2542.pdf
2021-02-19
100
115
10.22065/jsce.2019.144611.1642
مهاربند شورون
مهاربند قطری
میراگر سیال ویسکوز
تحلیل دینامیکی غیرخطی
منحنی شکنندگی
الگوریتم فراابتکاری
داود
صداقت شایگان
dshayegan@hotmail.com
1
داشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین، ایران
AUTHOR
علیرضا
لرک
alireza.lork@iau.ac.ir
2
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد صفادشت، ایران
LEAD_AUTHOR
سید امیرحسین
هاشمی
hashemi@qiau.ac.ir
3
دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد قزوین، ایران
AUTHOR
[1] Mansoori MR, Nasseri H and Moghadam A. (2011). Experimental and Analytical Study of Asymmetric Structures with Different Viscous Damper Distribution. Civil Engineering Infrastructures Journal, 45 (2), 233-245.
1
[2] Fanaie N and Ezzatshoar S. (2014). Studying the seismic behavior of gate braced frames by incremental dynamic analysis (IDA). Journal of Constructional Steel Research, 99(1), 111–120.
2
[3] Vamvatsikos D and Cornell CA. (2002). Incremental Dynamic Analysis. s.l., Earthquake Engineering and Structural Dynamics, 31(3), 491-514.
3
[4] Baker J W. (2014). Efficient analytical fragility function fitting using dynamic structural analysis. Stanford University, 473 Via Ortega, MC 4020, Stanford, CA 94305.
4
[5] Komey Karimi Moridani and Rasoul Khodayari. (2013). Seismic Performance Assessment Uses Incremental Dynamic Analysis. Journal of Basic and Applied Scientific Research, J. Basic. Appl. Sci. Res., 3(8)757-764.
5
[6] Hamidi hamed, Packdaman jafar, Jahani ehsan and Rajabnejad hamid. (2018). The assessment and comparison of tall buildings with outrigger and belt truss systems using fragility curves. journal of structural and construction engineering, 5(1), 174-188.
6
[7] Kaveh ali and Mahdavai VR. (2016). A new method for modification of ground motions using wavelet transform and enhanced colliding bodies optimization, Applied Soft Computing, 47(c), 357-369.
7
[8] Federal Emergency Management Agency. (2009). Quantification of Building Seismic Performance Factor. Washington, D.C., Report No. FEMA-P695.
8
[9] Zareian F, Krawinkler Helmut, Ibarra Luis and Lignos Dimetrios. (2013). Basic Concept And Performance Measures In Prediction Of Collapse Of Buildings Under Earthquake Ground Motions. The Structural Design Of Tall And Special Buildings, 19(1-2), 167-181.
9
[10] ATC-58. (2011). Guidelines for Seismic Performance Assessment of Buildings. Applied Technology Council. Washington, D.C.
10
[11] Kuo-Chun Chang, Yu-Yuan Lin and Chang-Yu Chen. (2008). Shaking Table Study on Displacement-Based Design for Seismic Retrofit of Existing Buildings Using Nonlinear Viscous Dampers. JOURNAL OF STRUCTURAL ENGINEERING, 134(4), 671.
11
ORIGINAL_ARTICLE
تأثیرتثبیت مکانیکی و اصلاح دانه بندی خاک بر مقاومت فشاری خشت؛ تجربه ای برای بهبود رفتار فیزیکی خشت در منطقه اردکان یزد
سرزمین ایران دارای آثار باارزش تاریخی و سابقه درخشان در استفاده از خشت میباشد که علیرغم موج کمرنگ شدن این شیوه معماری، امروزه بازگشتی دوباره به آن رقم خورده است. لذا جهت احیاء این شیوه معماری و همچنین حفاظت از میراث معماری خاکی،به عنوان یکی از شیوه های معماری با خاک گرایشاتی به خشت ، در قالب مطالعه آثار گذشتگان (حفاظت) و فعالیتهای اجرایی (معماری معاصر) شکل گرفته است.پژوهش حاضر با فرض امکان بهبود خواص مکانیکی خشت از طریق شناخت خاک آغاز گردیده و هدف خود را بر روی بررسی تأثیر اصلاح دانه بندی خاک بر مقاومت فشاری خشت بهعنوان یکی از پارامترهای مؤثر در پایداری سازه های گلین متمرکز کرده است. لذا با اتکا به تجربیات معماران بومی شهرستان اردکان، یزد و بهره گیری از دانش روز، 6 معدن خاک سنتی اردکان (که از قدیم برای خشت زنی استفاده شده و مورد تأیید معماران سنتی اردکان است) گزینش شده و نمونههای فشاری به دو روش ساخت سنتی و همچنین با بکارگیری روشهای تثبیت مکانیکی(کوبش) با تاکید بر تثبیت فیزیکی (اصلاح دانهبندی و افزودن ماسه اصلاح شده به خاک) ساخته شده و نهایتاً مقاومت فشاری آنها، مورد آزمون و تحلیل قرار گرفته است. این مطالعه در قالب یک پژوهش کمی و به شیوه تجربی انجام شده که مبتنی بر مطالعات میدانی، بررسیهای محیطی و روشهای تجربی- آزمایشگاهی بوده است.در این پژوهش از ماسه اصلاح شده به منظور اصلاح دانه بندی خاک معادن استفاده شده و نتایج حاصل از آزمون مقاومت فشاری بیانگر بهبود مقاومت فشاری در خشت تولید شده در مقایسه با روش سنتی تولید است. همچنین در درصدهای متفاوت اختلاط ماسه، کاهش یا نوسان مقاومت فشاری دیده میشود، لذا میتوان استدلال نمود که به منظور بهبود مقاومت فشاری خشت تولید شده علاوه بر تثبیت مکانیکی، اصلاح دانه بندی میتواند در تغییر مقاومت فشاری مؤثر باشد.
https://www.jsce.ir/article_82497_18bf1e9196c970fc4ab0d9b89088be87.pdf
2021-02-19
132
151
10.22065/jsce.2019.144314.1638
خشت تثبیت شده
اصلاح دانه بندی
ماسه اصلاح شده
مقاومت فشاری
معماری و حفاظت
منصوره
درمحمدی
dormohamadi_m@yahoo.com
1
مدرس مدعو گروه معماری، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربت حیدریه، خراسان رضوی، ایران.
AUTHOR
محسن
فتوحی اردکانی
mohsen.fotuhi@gmail.com
2
کارشناس فنی پایگاه میراث فرهنگی بافت تاریخی اردکان
AUTHOR
رضا
رحیم نیا
rezarahimnia@gmail.com
3
استادیار گروه مرمت و احیا بناهای تاریخی، دانشکده معماری و شهرسازی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران
LEAD_AUTHOR
[1] Alva. balderrame. Alejandro, (2008), Earthen architecture. Los Angeles: The Getty Conservation Institute. pp 3.
1
[2] Islami, Moein. (2009). A Survey of Recent Scientific Achievements in the Conservation and Restoration of Earth Materials, Two Quarterly Journal of Restoration of Cultural Heritage. Year 5, Number 3. pp 19. [In Persian]
2
[3] Lant, MJ (1983). Stabilized adobe for Building. Translated by Forouz Roshanb. Tehran: Publication of the Research Center for Building and Housing. [In Persian]
3
[4] Hami, Mehrdad. (2003). Construction materials. Tehran: Unversity of Tehran. pp 78,142. [In Persian]
4
[5] Warren, John 1999. Conservation of Earth Structures. Butterworth-Heinemann. pp 37,71.
5
[6] Majedi Ardakani, Mohammad Hussein. (2005). Common faults in adobe buildings and their restoration methods, Proceedings of the Third and Fourth Conservation and Restoration of Architectural Historical, Cultural and Decorative Objects. Tehran: Published by the Cultural Heritage Organization, Department of Museums. [In Persian]
6
[7] Bouhicha, M., Aouissi, F., Kenai, S. (2005). Performance of composite soil reinforced with barely straw. Journal of Cement and Concrete Composites. 27(5). pp. 617-621..
7
[8] Degirmenci, N. (2008). The using of waste phosphogypsum and natural gypsum in adobe stabilization. Journal of Construction and Building materials. 22(6). pp. 1220-1224.
8
[9] Velde, Bruce, (2008), Formation of Earthen Materials. Terra Literature Review, An Overview of Research in Earthen Architecture Conservation, Edited by Erica Avrami, Hubert Guillaud, and Mary Hardy, The Getty Conservation Institute, Los Angeles.
9
[10] Houben, H. & Guillaud, H, (1994), Earth construction – A comprehensive guide. Intermediate Technology publications, London. pp 110.
10
[11] Kouakou, C.H., Morel, J.C. (2009). Strengths and elasto-plastic properties of non-industrial building materials manufactured with clay as a natural binder. Applied Clay Science. 44(102). pp. 27-34.
11
[12] Rahimnia, Reza. And Heidari bani, Darush. (1390). The Effect of Soil Density (PI) on the Compression and Tensile Strength of Cement Stabilized adobe for Use in the Protection of adobe Structures. Journal of Restoration of Historical-Cultural Contexts. 2 (1). [In Persian]
12
[13] esmaily A, Ghalehnovi M. The in fluence of palm fibres and lime as natural stabilizer on the mechanical properties of adobe, (in environmental condition contain 35% of humidity). JHRE. 2012; 31 (138). pp 53-62.
13
[14] Vatani Oskouei A, Afzali M, Madadipour M, Bakhshi A. Reinforcement Approach in Experimental Investigations of Mud Brick Wall under Diagonal Tension. JHRE. 2016; 35 (154). pp 107-124
14
[15] Hejazi M, Hashemi M, Jamalinia E, Batavani M. Effect of Additives on Mechanical Strengths of Adobe Made From Soils of Isfahan. JHRE. 2015; 34 (151). pp 67-80. [In Persian]
15
[16] Khodabande, Nahid. And Majedi Ardakani, Mohammad Hosein. And Veiseh, Sohraab. (1999). Building materials using soil, plaster, lime and their mixtures in six provinces of Iran. Tehran: Building and Housing Research Center.
16
[17] .Zami, M. S. & Lee. A, (2010), Stabilized or Un-Stabilized Earth Construction for Contemporary Urban Housing? , proceedings of the 5th International Conference on Responsive ‘Green’ Manufacturing, Ningbo, China, 11-13th January,pp 2-5.
17
[18] Shariful Islam, Mohammad & Iwashita, (2006), Seismic Response of Fiber-Reinforced and Stabilized Adobe Structure, Proceedings of the Getty Seismic Adobe Project 2006 Colloquium, the Getty Conservation Institute, Los Angeles, pp 12.
18
[19] Dominguez, Thomas, (2011), ABCs of Making Adobe Bricks, Cooperative Extension Service, College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences.
19
[20] Shakib, Hamzae. and Majedi Ardakani, Mohammad Hosein. (2016). Principles of Reinforcement of Rural Buildings, Center for Natural Resistance Studies in Iran, under print. pp 42. [In Persian]
20
[21] Minke, Gernot. (2006). Building With Earth: Design and Technology of a Sustainable Architecture. Translation of Shahin Tolo Ashtiani. Tehran: Cultural heritage, handicrafts and tourism publications. pp 84,85,104.[In Persian]
21
[22] North, Graeme, (2008), Earth Building”, part of “Waitakere City Council’s Sustainable Home Guidelines”. Auckland : Waitakere City Council.
22
[23] Reardon, Chris, (2013), Your Home, Australia's Guide to Environmentally Sustainable Homes. Canberra Commonwealth of Australia (Department of Industry). pp 152.
23
[24] Hasani FakhrAbadi, MohammadHosein. And Jafarian Divkalayi, Hamed. (2013). Investigation of Habitak Building System Based on Native Architecture. In: National Conference on Materials, City, Architecture. Tehran, University of Yazd. [In Persian]
24
[25] Tabatabaee Ardakani, Mahmoud. (2002). Public Culture of Ardakan, Karname Publication. [In Persian]
25
[26] Sepehri Ardakani, Ali. (1995). History of Ardakan. Ardakan: publication of Honain. [In Persian]
26
[27] Carazas W. & Dugelay S. & Douline A. & El Gharbi Z. & Joffroy T. & Moles O. & Moriset S. & Oliver M, (2000), Compressed earth blocks, testing procedures. CDE, ENTPE et CRATerre-EAG.
27
[28] Maïni, Satprem, (2005), Eearthen architecture for sustainable habitat and compressed stabilised earth block technology, Auroville Building Centre - INDIA.
28
[29] Hamidi. Amir. (2011). Soil Mechanics Laboratory Report. Faculty of Engineering, Tarbiat Moalem University of Tehran. pp 6. [In Persian]
29
[30] Ilberg, Antje. & Rollins, Chris, (2007), Low cost house Construction Manual, RISD Rwanda Initiative for Sustainable Development.
30
[31] Daot, P & Hays, A & Houben, H & Matuk, S & Vitoux, F. (1991). Building with earth. Published by The mud village society, New dehli, India. pp 171.
31
[32] Rigassi, Vincent & CRATerre-EAG. (1985). Compressed earth blocks: Manual of production, A Publication of the Deutsches Zentrum für Entwicklungstechnologien - GATE in: Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) GmbH in coordination with BASIN. pp 28-29.
32
[33] Boubekeur, s (CDI) & Houben, H (CRATerre-EAG). (1998). Compressed earth blocks, standards, CDI & CRATerre-EAG Publication. pp 71.
33
[34] Houben, Hugo & Rigassi, Vincent & Garnier, Philippe. (1996). Compressed earth blocks, production equipment, CDI & CRATerre-EAG Publication.
34
[35] Vafameer, Mohsen. and Shahroudi, Abbas Ali. and Saberi, Mohammad Reza. (2006). New Approach to Soil Utilization Methods in Desert Architecture. Regional Scientific Conference on Desert Architecture. Islamic Azad University, Ardestan Branch. [In Persian]
35
[36] International Association for Earthquake Engineering (IAEE), Earthen Buildings, Guidelines for Earthquake Resistant Non-Engineered Construction, (1986), Secretary General: Hirokazu Iemura.
36
[37] Office for the Development and Promotion of National Building Regulations. (2008). The National Building Regulations of Iran, Eighth, Design and Implementation of Building Materials, Fourth Edition, Iran Development Publications. pp 53. [In Persian]
37
[38] Harper, Doug, (2011), Alternative Methods of Stabilisation for Unfired Mud Bricks, School of Civil Engineering & Geosciences, Newcastle University.
38
[39] Abu-Hammad, N.O, (2011), Architectural Mud Brick Prototypes As Efficient and Sustainable Shelters for the Low-Income Group in Jordan, Jordan Journal of Civil Engineering, Volume 5, No. 1, 2011.
39
[40] Parhizkar, Tayebe. And Majedi Ardakani, MohammadHosein. (2002). Problems of materials used in the construction of the Changorah earthquake area. Tahran: Iran Building and Housing Research Center. [In Persian]
40
[41] Wolfskile, Laila. and Donplap, Wayne. and Kalawi, Bob. (1987). Use of earth in house construction. Translation by Hossein Tabesh. Academic Publishing Center. [In Persian]
41
ORIGINAL_ARTICLE
شبیه سازی موجشکن توده سنگی تحت انفجار زیرآب و بررسی مودهای خرابی
موجشکنها بهعنوان سازههای حفاظت سواحل از اهمیت خاصی برخوردارند لیکن اهمیت مضاعف موجشکنها در کشور ما، بیشتر به دلیل ایجاد پناهگاههای کوچک و بزرگ برای شناورهای مختلف میباشد. علاوه بر این، سازههای دریایی و ازجمله موجشکن در معرض انواع مختلفی از تهدیدها و حملات مطرح ازجمله حملههای هوایی، دریایی و زیرسطحی میباشند. لذا، توجه به ملاحظات پدافند غیرعامل در طراحی موجشکنها در برابر تهدیدات و خسارات ناشی از آن اهمیت زیادی دارد. یکی از مهمترین این تهدیدات، تهدیدات تروریستی و انفجاری از سمت دریا میباشد. در این تحقیق، پاسخ موجشکن توده سنگی و مودهای خرابی آنها تحت اثر انفجار زیرآب، مورد ارزیابی قرار گرفت. بدین منظور از نرمافزار المان محدود اتوداین، جهت شبیهسازی و تحلیل پاسخها استفاده شد. روش شبیه-سازی اویلر-لاگرانژ درگیر و نوع آن حل دینامیکی صریح بوده است. برای صحتسنجی، ابتدا نحوهی انتشار امواج ناشی از انفجار زیرآب و اثر خرابی آن بر یک سازهی سد بتنی ارزیابی گردید و پسازآن، پاسخ مدل پیشنهادشده برای شبیهسازی موجشکن با استفاده از نرم-افزار برای تغییرات وزن ماده منفجره و پارامترهایی هندسی چون عمق محیط آب، عمق انفجاری رویداد، تغییر شیب سازهای موجشکن و اندازهی ابعاد بلوکهای لایهی آرمور بررسی گردید. نتایج نشان داد، هرچه عمق انفجار بیشتر و فاصلهی مقیاسی نسبت به سازه از kg/m1/3 533/0 کمتر شود، خرابی کوتاهمدت بیشتر میشود. در شبیهسازی میانمدت، مشاهده گردید با کاهش ابعاد بلوکهای بتنی لایهی آرمور از4/2 متری به 6/0 متر، مقدار خرابی بلوکهای بتنی از 47 درصد به 23 درصد کاهشیافته و نیز برای زاویهی شیب سازهای موجشکن، با کاهش زاویه از 45 درجه به 26 درجه، میزان تخریب حدود 50 درصد کاهشیافته است. محدودهی بحرانی انفجار در فاصله کمتر از 8 متری از سازه و عمق بحرانی انفجار 2 متر بدست آمد که در این فواصل آسیب وارده قابل توجه بوده و ضرورت تمهیدات تعمیر بلوکهای بتنی آرمور وجود دارد.
https://www.jsce.ir/article_82507_6e6160b6bf054cf98d56e9b56afba375.pdf
2021-02-19
152
171
10.22065/jsce.2019.154733.1699
"انفجار زیرآب"
"موجشکن توده سنگی"
"مودهای خرابی"
" شبیه سازی عددی"
"اندرکنش سازه-سیال"
سید احمد
سید حسینی
goldahmad83@yahoo.com
1
استادیار دانشگاه مالک اشتر
LEAD_AUTHOR
امیر
فلاح
fallah.amir@chmail.ir
2
کارشناسی ارشد
AUTHOR
مهدی
عجمی
adjami@shahroodut.ac.ir
3
دانشگاه صنعتی شاهرود
AUTHOR
[1] Wang, G., Zhang, S., Yuan, Kong., & Li, H. (2015). Comparative Study of the Dynamic Response of Concrete Gravity Dams Subjected to Underwater and Air Explosions. Journal of Performance of Constructed Facilities, 29 (4), 589-605.
1
[2] Tiantang, Yu. (2009). Dynamical Response Simulation of Concrete Dam Subjected to Underwater Contact Explosion Load. WRI World Congress on Computer Science and Information Engineering,769-774.
2
[3] Li, Q., Wang, G., Lu, W., Niu, X., Chen, M., & Yan, P. (2018). Influence of Reservoir Water Levels on the Protective
3
Performance of Concrete Gravity Dams Subjected to Underwater Explosions. Journal of Structural Engineering, 144(9),
4
[4] Zhang, S., Wang, G., Chao, W., Bohui, P., & Chengbo, D. (2014). Numerical simulation of failure modes of concrete gravity dams subjected to underwater explosion. Engineering Failure Analysis, 36 ,49–64.
5
[5] Saito, T., Marumoto, M., Yamashita, H., Hosseini, S.H.R., Nakagawa, A., T. Hirano., & Takayama, K. (2003).
6
Experimental and numerical studies of underwater shock wave attenuation, Shock Waves, 13(2), 139-148.
7
[6] SHA, S., Zhihua, C., Xiaohai, J., & Junli, H. (2012). Numerical investigations on blast wave attenuation, obstacles Procedia Engineering 45, 453 – 457.
8
[7] Zhang, A., Yang, W., & Yao, X. (2012). Numerical simulation of underwater contact explosion. Ocean Research 34, 10-20.
9
[8] Saadatfar, S., & Zahmatkesh, A. (2018). Evaluation of Underwater Blast on Concrete Gravity Dams Using Three
10
-Dimensional Finite-Element Model. AUT Journal of Civil Engineering, 2(1), 69-78.
11
[9] Chen, J., Liu, X., & Xu, Q. (2016). Numerical Simulation of Damage Mode of Concrete Gravity Dam under Close-in Explosion. KSCE Journal of Civil Engineering, 1-11.
12
[10] Zhao, X., Wang, G., Lu, W., Chen, M., Yan, P., & Zhou, Chuangbig. (2018). Effects of close proximity underwater explosion on the nonlinear dynamic response of concrete gravity dams with orifices. Engineering Failure Analysis, 92, 566-586.
13
[11] Zhang, A., Zeng, L., Cheng, X., Wang, S., & Chen, Yu. (2011). The evaluation method of total damage to ship in underwater explosion. Ocean Research. 33(4), 240-251.
14
[12] Parkes, J., (2014). Impact of Explosions on Embankment Dams and Levees, Senior Professional Associate, Geotechnical & Tunneling, Parsons Brinckerhoff.
15
[13] XU, T., (2015). Numerical Simulation of Embankment Dams Subjected to Blast Loadings, Master of Science, Hong Kong University of Science and Technology.
16
[14] Can Ulker, M.B., Tatlioglu, E., & Aysen Lav, M. (2018). Dynamic response and liquefaction analysis of seabed-rubble mound breakwater system under waves. Applied Ocean Research 78, 75-87.
17
[15] Jafarian, Y., Alielahi, H., Sadeghi, A., & Vakili, R., (2010). Seismic Numerical Simulation of Breakwater on a Liquefiable Layer: IRAN LNG Port. Electronic Journal of Geotechnical Engineering, 15, 348-360.
18
[16] Cihan, K., & Yuksel, Y. (2013). Deformation of breakwater Armored Artificial Units under Cyclic Loading. Applied Ocean Research 42, 79–86.
19
[17] Cihan, K., & Yuksel, Y. (2011). Deformation of Rubble-Mound Breakwaters under Cyclic Loads. Coastal Engineering, 58(6) 528–539.
20
[18] Zhang, J. M., Zhang, J.H., Wang. G., & Chen, Y. (2009). Safety Evaluation of Breakwaters Based on Physical and
21
Numerical Modelling. Ocean Engineering, 36(11), 852–862.
22
[19] Zhao, H.Y., Liang, Z.D., Jeng, D.-S., Zhu, J.F., Guo, Z., & Chen, W.Y. (2018). Numerical investigation of dynamic soil response around asubmerged rubblr mound breakwater. Ocean Engineering 156, 406-423.
23
[20] Pak, A., & Sarfaraz, M. (2014). A Novel Force-Based Approach for Designing Armor Blocks of High-Crested
24
Breakwaters, Scientia Iranica, 21(3), 534-547.
25
[21] Ye, J.H., & Jeng, S. (2013). Three-Dimensional Dynamic Transient Response of a Poro-Elastic Unsaturated Seabed and A Rubble Mound Breakwater due to Seismic Loading. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 44 ,14–26.
26
[22] Smith, P. D., & Hetherington, J. G. (1994). Blast and Ballistic Loading of Structures. First published, Butterworth-Heinemann Ltd.
27
[23] Cole, R. H. (1948). Underwater Explosions. New York, Dover Publications, Princeton University Press, Princeton, NJ.
28
[24] Swisdak, M. M. (1978). Explosion Effects and Properties. Part II. Explosion Effects in Water. DTIC Document, 25-29.
29
[25] Ministry of Roads and Transportation (1384). Ports and Marine Structures Design Manual (Breakwaters and Coastal Protection Structures 300-5), 64-75.
30
[26] Shafiei, M., Sedaghi, M., & Soadaei, H. (1390). Report of Revision of Studies and Design of Phase one & two of Goiter Breakwaters.174.
31
[27] Salehi, A., & Moradlo, J. (1392). Numerical investigation of Nonlinear Behavior Concrete Gravity Dams under Explosive Loading, Seventh Congress of Civil Engineering, Zahedan,3.
32
[28] ANSYS Autodyne, materials library.
33
[29] ANSYS Autodyne, User's Manual, Release 17.0, ANSYS, November 2015.
34
[30] Lu, G., Li, X., & Wang, K. (2012). A Numerical Study on the Damage of Projectile Impact on Concrete Targets.
35
Computer and Concrete 9(1), 21-33.
36
[31] Fallah, A. (2018). Simulation Response of the Rubble Mound Breakwater Subject to Explosion of the Terrorism Boat. Master of Science, Malek Ashtar University of Technology.
37
[32] Wang, G., Zhang, S., Yu, M., Li, H., & Kong, Y. (2014). Investigation of the Shock Wave Propagation Characteristics and Cavitation effects of underwater explosion near boundaries، Ocean Research, 46, 40–53.
38
ORIGINAL_ARTICLE
راستی آزمایی روابط مقاومت برشی آیین نامه های معتبر موجود برای بتن خودتراکم
امروزه استفاده از بتن خودتراکم موضوع بسیاری از مطالعات می باشد. این مقاله مطالعات گذشته انجام شده در زمینه مقاومت برشی بتن خودتراکم را مورد بررسی قرار داده است. علاوه بر این، نتایج مقاومت برشی بتن خودتراکم با روابط مقاومت برشی آیین نامه های (آمریکا، اروپا، استرالیا و ژاپن) و همچنین روابط مکانیک شکست پیشنهادی برای مقاومت برشی توسط محققین گذشته مقایسه شده است. در انتها، نتایج آزمایش های مقاومت برشی بتن خودتراکم با بانک داده های مقاومت برشی بتن معمولی مورد مقایسه قرار گرفته است. جهت بررسی دقیق نتایج، از تحلیل های آماری (رگرسیون غیرخطی) جهت تعیین بهترین خط برازش شده و محدوده 95 درصد داده ها استفاده شده است. نتایج این مقایسه نشان می دهد که روابط آیین نامه های آمریکا، اروپا، استرالیا و ژاپن به ترتیب برای 88، 78، 95 و 100 درصد داده های بتن خود تراکم محافظه کارانه می باشد. حال آنکه روابط مکانیک شکست برای 40 تا 85 درصد داده های مقاومت برشی محافظه کارانه می باشد. علاوه بر آن، بررسی های آماری نشان می دهد که فقط 15 % داده های مقاومت برشی بتن خود تراکم خارج از محدوده 95 % داده های مقاومت برشی بتن معمولی قرار داردکلمات کلیدی: مقاومت برشی، بتن خودتراکم، بتن معمولی، مکانیک شکست، تحلیل آماری
https://www.jsce.ir/article_82697_714ad4939ad74a5a4b1af45c29056af5.pdf
2021-02-19
172
183
10.22065/jsce.2019.144920.1645
مقاومت برشی
بتن خودتراکم
بتن معمولی
مکانیک شکست
تحلیل آماری
مهدی
آرزومندی
m.arezoumandi@gmail.com
1
دانشگاه شهاب دانش قم
LEAD_AUTHOR
محمد صادق
محقق زاده دوانی اصل
ensadegh1369@gmail.com
2
کارشناسی ارشد مهندسی عمران سازه، دانشگاه شهاب دانش، قم، ایران
AUTHOR
سید امید
مبرقع
omidmobargha@gmail.com
3
کارشناسی ارشد مهندسی عمران سازه، دانشگاه شهاب دانش، قم، ایران
AUTHOR
شقایق
افشار
shaghayeghafshar29@yahoo.com
4
کارشناسی ارشد مهندسی عمران سازه، دانشگاه شهاب دانش، قم، ایران
AUTHOR
[1] Okamura, H. (1997).“Self-compacting high-performance concrete.”Concrete. Int. Des. Construction., 19(7),pp. 50–54
1
[2] ] Nasim Shatarat, Hadeel Musa Mahmoud, Hasan Katkhuda. (2018). "Shear capacity investigation of self compacting concrete beams with rectangular spiral reinforcement ". Construction and Building Materials. Vol 189 pp. 640–648.
2
[3] American Concrete Institute ACI Committee. (2013). “Building code requirements for structural concrete ACI 318-13and commentary 318R-13.” Farmington Hills, MI, USA: American Concrete Institute.
3
[4] European Committee for Standardization. Eurocode No. 2, (2005). “Design of concrete structures. Part 1: General Rules and Rules for Buildings”.
4
[5] AS 3600-2009, (2009). “Concrete Structures,” Standards Australia, Sydney.
5
[6] Japan Society of Civil Engineers,(2005) “Standard Specification for Concrete Structure” Japanese Society of Civil Engineering No. 15, Tokyo.
6
[7] Sathiyamoorthy, K., Hossain, K., and Lotfy, A. (2016). “Shear resistance of lightweight self-consolidating concrete beams” , Resilient infrasrructure, pp. 399-410..
7
[8] Arezoumandi, M. & Volz, J.S. (2014). “Shear Strength of Chemically Based Self-Consolidating Concrete Beams: Fracture Mechanics Approach versus Modified Compression Field Theory. ” American Society of Civil Engineers, pp. 713–720.
8
[9] Biolzi, L., Cattaneo, S., and Mola, F. (2014). “Bending-shear response of self-consolidating and high-performance reinforced concrete beams ” , Engineering Structures, pp. 399-410.
9
[10] Helincks, P.Boel, V, De Corte, W, S.B., De Schutter, G and Desnerck,P. (2013). “Structural behaviour of powder-type self-compacting concrete:Bond performance and shear capacity” , Engineering Structure, pp. 121-132.
10
[11] Choi, Y.W., Lee, H.K., Chu, S.B., Cheong, S.H and Jung,W.Y. (2012). “Shear Behavior and Performance of Deep Beams Made with Self-Compacting Concrete” , International Journal of Concrete Structures and Materials, pp. 65-78.
11
[12] Hassan, A., Hossain, K.M.A., and Lachemi, M. (2008). “Behavior of full-scale self-consolidating concrete beams in shear ” , Cement & Concrete Composites, pp. 588-596.
12
[13] Choulli, Y and R.Mari, A. (2008). “Shear Behavior of full-scale prestressed i-beam made with self compacting concrete ” , Materials and Structures, pp. 131-141.
13
[14] Rezaei far, O, Qods, A and Karimi, S. (1393). “An Observation into Shear Behavior of High Strength Self-Compacting Concrete” , Concrete Research Quarterly Journal , pp. 55-69.
14
[15] Bažant, Z. P., and Yu, Q., (2005) “Design against Size Effect on Shear Strength of Reinforced Concrete Beams without Stirrups,” Journal of Structural Engineering, ASCE, V. 131, No. 12, pp. 1877-1885.
15
[16] Gastebled, O. J., and May, I. M., (2001) “Fracture Mechanics Model Applied to Shear Failure of Reinforced Concrete Beams without Stirrups,” ACI Structural Journal, V. 98, No. 2, pp. 184-190.
16
[17] Xu, S., Zhang, X., and Reinhardt, H.s W., (2012) “Shear Capacity Prediction of Reinforced Concrete Beams without Stirrups Using Fracture Mechanics Approach,” ACI Structural Journal, V. 109, No. 5, pp. 705-714.
17
[18]Reineck, K. H., Kuchma, D. A., Kim, K. S., & Marx, S. (2003).Shear database for reinforced concrete members withoutshear reinforcement. ACI Structural Journal, V.100(2), pp. 240–249
18
[19] Minitab 17 Statistical Software (2013). [Computer software]. Incorporation,Minitab
19
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی شاخص خسارت پارک- آنگ در برخورد دو قاب مجاور هم تحت زلزله های حوزه دور و نزدیک گسل
در هنگام وقوع زلزله، ممکن است ساختمانهای مجاور به یکدیگر برخورد کنند. ضربه زدن بین دو ساختمان بسته به شدت زلزله باعث ایجاد تخریبهای موضعی یا کلی در ساختمانها میگردد. یکی از عواملی که میتواند از وقوع پدیده ضربه زدن تا حدود زیادی جلوگیری کند قرار دادن درز انقطاع برای ساختمانها است.با استفاده از شاخصهای خسارت میتوان به طور دقیق میزان خرابی و آسیب وارد شده به ساختمانها را به صورت موضعی و کلی ارزیابی کرد. شاخص خسارت پارک- آنگ، با در نظر گرفتن میزان تغییر شکل و میزان انرژی جذب شده در نیروهای رفت و برگشتی زلزله توسط اعضا میزان خرابی وارد شده به سازه را محاسبه میکند. در این پژوهش برای بررسی اثر نوع زلزله ، بر روی شاخص خسارت پارک- آنگ در اثر برخورد دو قاب به یکدیگر، سه درزانقطاع 25%، 75%و 100%، درزانقطاع پیشنهاد شده توسط استاندارد 2800 ایران مورد بررسی قرار گرفته است. قابها بصورت منظم، نامنظم دارای طبقه نرم و نامنظم دارای طبقه خیلی نرم، تحت 5 رکورد زلزله حوزه نزدیک و 5 رکورد زلزله حوزه دور از گسل در نرمافزار OpenSees [1] مورد تحلیل دینامیکی تاریخچه زمانی قرار گرفتهاند. در قاب منظم، میانگین مقادیر خسارت در زلزله حوزه نزدیک حدود 12% بیشتر از زلزله حوزه دور است. در قاب نامنظم نوع1 و نامنظم نوع2، میانگین مقادیر شاخص خسارت در حوزه نزدیک به ترتیب حدود 5% و 2% بیشتر از زلزلههای حوزه دور است. هر چه میزان نامنظمی افزایش یابد، تاثیر نوع زلزله بر روی شاخص خسارت کمرنگ تر خواهد شد.
https://www.jsce.ir/article_82698_e05015da9f983789084c25120158b2ff.pdf
2021-02-19
184
198
10.22065/jsce.2019.149134.1665
شاخص خسارت
ضربه
زلزله حوزه نزدیک گسل
زلزله حوزه دور از گسل
قاب خمشی فولادی
زلزله
محسن
گرامی
mgerami@semnan.ac.ir
1
دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
LEAD_AUTHOR
رضا
وهدانی
rvahdani@semnan.ac.ir
2
استادیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
AUTHOR
مهشید
ملائیان
mahshid.mollaeian@gmail.com
3
دانشجوی دانشگاه سمنان
AUTHOR
مصطفی
خاتمی
m.khatami672@gmail.com
4
دانشجوی دکتری دانشکاه سمنان
AUTHOR
[1] Naderpour, H. Barros, R. C. Khatami, S. M. Jankowski, R. (2016). Numerical Study on Pounding between Two Adjacent Buildings under Earthquake Excitation. Hindawi Publishing Corporation. Shock and Vibration,Vol (2016).
1
[2] Jankowski, R. Mahmoud, S. (2016). Linking of adjacent three-storey buildings for mitigation of structural pounding during earthquakes. Bull Earthquake Eng, Volume(14), pages )3075–3097(. Available at: 25 June 2016.
2
[3] Akkose, M. Sunca,F. (2016). Effects of near-fault ground motions on earthquake-induced pounding response of RC buildings with plan irregularity. Insights and Innovations in Structural Engineering, Mechanics and Computation.
3
[4] Naserkhak, S. El-Rich, M. Abdul Aziz, F.N.A. Pourmohammad, H. (2014). Pounding between adjacent buildings of varying height coupled through soil. Structural Engineering and Mechanics. Vol(52), Page(573-593).
4
[5] Khatiwada, S. Chouw, N. Butterworth, J.W. (2011). Development of pounding model for adjacent structures in earthquakes. Ninth Pacific Conference on Earthquake Engineering. Auckland, New Zealand, 14-16 April
5
[6] Gerami, M. Abdollahzadeh, D. (2015). Seismic Demand Estimation of Steel Moment Resisting Frames in Near Field of Fault. Journal of Civil and Environmental Engineering. Volume (45), Issue (2).
6
[7]Jankowski, R. (2005). Non-linear viscoelastic modeling of earthquake –induced structural pounding. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, John Wiley (34,595-611).
7
[8] Park, Y.J. Ang, A.H-S. (1985). Seismic Damage Analysis of Reinforced Concretd Buildings. Journal of Structural Engineering. ASCE No(4), Page(740-757).
8
[9] Gerami, M. Mashayekhi, A. H. Siahpolo, N. (2016). Evaluation of seismic parameters of steel moment resisting frames based on “FEMA P-695” under near-field rotated ground motion. Iranian Society of Structural Engineering.
9
[10] Rezaei, F. Gerami, M. Naderpour., H. (2017). Evaluation of seismic reliability of steel moment resisting frames. Iranian Society of Structural Engineering.
10
[11] Vaseghi amiri, J.and Jalali, Gh. (2014). Park-Ang damage index for adjacent steel frames under pounding. Dostupno online , Available online: 10.1.
11
[12] Khatami, M. Gerami, M. , Kheyroddin. A. (2018). Evaluation Demand of Separation Gap Angle in Adjacent Steel Moment Resisting Frames under Far-Field and Near-Field Earthquakes. Sharif Journal Civil Engineering.
12
[13] Iranian National Building Code, Housing and Urban Development Research Center. (2014). Design Loads for Buildings-Division 6. Tehran, Iran, Publisher tosseh iran.
13
[14] Iranian Code of Practice for Seismic Resistant Design of Buildings, Housing and Urban Development Research Center. (2014). Iranian Standard No.2800.. Tehran, Iran.
14
[15] Computers and Structures, Inc. ( 2015). Analysis Reference Manual for ETABS2015 , Berkeley, USA.
15
[16] Iranian National Building Code, Housing and Urban Development Research Center. )2014). Design and Construction of Steel Structures -Division 10. Tehran, Iran, Publisher tosseh iran
16
[17] McKenna, F. Fenves, G. (2007). Open System for Earthquake Engineering Simulation, University of California, Berkeley.
17
[18] Baker, J.W. (2007). Quantitative Classification of NearFault Ground Motions Using Wavelet Analysis. Bulletin of the Seismological Society of America, Vol (97), Page(1486- 1501).
18
[19] www.seismosoft.com. (2015).
19
[20] Bozorgnia, Y. Bertero, V. (2005). Improved Shaking And Damage Parameters For Post-Earthquake Applications. Smip01 Seminar Proceeding, Department Of Civil And Environmental Engineering. University Of Berkeley. CA ( 94720).
20
[21] Prestandard and commentary for the seismic rehabilitation of buildings. (2000).FEMA Publication 356.
21
[22] Estekanchi, H. Arjomandi, K. Vafai, A. (2008). Estimating structural damage index of steel frames by Endurance Time method. Journal of Constructional Steel Research, Vol (64), Page(145-155).
22
[23] www.mathworks.com. (2013).
23
ORIGINAL_ARTICLE
توسعه توابع شکنندگی دو متغیره برای سیستم های لوله در مجتمع های صنعتی
ازآنجاییکه پالایشگاه یکی از ارکان اساسی در صنعت نفت و گاز محسوب میشود، بررسی آسیبپذیری تجهیزات پالایشگاهی، شامل لوله ها، مخازن و ... در برابر عوامل تهدیدکننده از جمله حوادث طبیعی بسیار حائز اهمیت است. این مساله بخصوص درکشور لرزه خیزی همچون ایران، از اهمیت مضاعفی برخوردار میباشد. در این پژوهش، یک مطالعة موردی با هدف ارزیابی آسیبپذیری لرزه ای قسمتی از سیستم لولة واحد آیزوماکس پالایشگاه تهران، انجام شده است. بدین منظور در گام اول جمع آوری اطلاعات، کلیة نقشه های ایزومتریک مربوط به خطوط لوله در پالایشگاه، بمنظور تعیین مشخصات مصالح، ابعاد هندسی و بارهای موجود گردآوری شده است. در گام دوم، خط لوله موردنظر در نرم افزار اجزاء محدود آباکوس تحت بارگذاریهای گرانش، فشارداخلی و با درنظرگرفتن اثر هرسه مولفة 157 رکورد زلزله تحت تحلیل تاریخچه زمانی دینامیکی قرارگرفته است و در گام سوم با دریافت خروجی تنش بیشینه خط لوله، برای هر 157 رکورد زلزله با بکارگیری روش تحلیلی، منحنیهای شکنندگی تک متغیره ترسیم شده است بطوریکه این منحنیها احتمال خرابی سیستم لوله را با تغییر مقادیر شتاب و یا سرعت بیشینه بصورت جداگانه نشان میدهند. سرانجام، توابع شکنندگی دومتغیره (سطوح شکنندگی) نیز که احتمال خرابی سیستم لوله را با تغییر مقادیر شتاب و سرعت بیشینه به صورت همزمان نشان می دهد، ترسیم شده است. با این هدف، بیشینه تنش فون مایسز در سیستم لوله به عنوان شاخص خرابی استفاده شده و مطابق آیین نامه ASME، تنش مجاز به عنوان آستانه محاسبه احتمال فراگذشت در نظر گرفته شده است. نتایج حاکی از آن است که استفاده از دو پارامتر زلزله در تهیة منحنی های شکنندگی، نتیجه قابل اطمینان تر و واقعی تری را ارائه می دهد. همچنین نتایج حاصل از تحلیل های دینامیکی تاریخچة زمانی برروی سیستم لولة مورد بررسی نشان میدهد که دو قطعه زانویی در سیستم خط لولة مورد بررسی بیشترین آسیب را میبینند.
https://www.jsce.ir/article_82731_7124c7cb9ff32772dd6392b3620e785e.pdf
2021-02-19
199
220
10.22065/jsce.2019.154421.1694
منحنی شکنندگی
توابع شکنندگی دو متغیره
سطوح شکنندگی
تحلیلی تاریخچه زمانی دینامیکی
واحد آیزوماکس در پالایشگاه تهران
سید محمود
حسینی
hosseini@iiees.ac.ir
1
دانشیار، پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
احسان
قلیانی
ehsangh069@gmail.com
2
دانشکده مهندسی، گروه مهندسی عمران، بخش مهندسی سازه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایران
AUTHOR
[1] Krausmann, Elisabeth. (2010). The impact of the 12 May 2008 Wenchuan earthquake on industrial facilities. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 23, 242-248. doi:10.1016/j.jlp.2009.10.004
1
[2] Fu, Zhiwei. (2013). Study on Seismic Fragility Analysis for Piping of CEFR. Journal of Applied Mathematics and Physics, 1, 82-88. doi:10.4236/jump.2013.16016
2
[3] Lanzano, Giovanni. (2013). Seismic vulnerability of natural gas pipelines. Journal of Reliability Engineering and System Safety, 117, 73-80. doi:10.1016/j.ress.2013.03.019
3
[4] S. Razzaghi, Mehran. (2014). Probabilistic Seismic Safety Evaluation of Precode Cylindrical Oil Tanks. Journal of Performance of Constructed Facilities, 04014170. doi: 10.1061/(ASCE)CF.1943-5509.0000669
4
[5] Reza, M.S. (2014). Enhanced Seismic Performance of Non-Standard Bolted Flange Joints for Petrochemical Piping Systems. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 30, 124-136. doi: 10.1016/j.jlp.2014.05.011
5
[6] Gyu, Bub. (2014). Seismic Fragility Evaluation of Base Isolated Nuclear Power Plant Piping System. In: International Conference on Thin-Walled Structures. Busan, Korea: ICTWS2014,8 pages.
6
[7] Ju, Bu Seog. (2015). Seismic Fragility of Threaded Tee-Joint Connections in Piping Systems. Journal of Pressure Vessels and Piping, 132-133, 106-118. doi: 10.1016/j.ijpvp.2015.06.001
7
[8] Salimi Firoozabad, Ehsan. (2016). Seismic Fragility of APR1400 Main Steam Piping System. In: International Conference on Probabilistic Safety Assessment and Management. Seoul, Korea: PSAM 13,9 pages.
8
[9] Phan, Hoang Nam. (2016). Fragility Analysis Methods for Steel Storage Tanks in Seismic Prone Areas. In: International Conference on Pressure Vessels and Piping. Vancouver, British Columbia, Canada: ASME 2016,9 pages.
9
[10] Caprinozzi, Stefano. (2017).Univariate Fragility Models for Seismic Valnerability Assessment of Refinery Piping Systems. In: International Conference on Pressure Vessels and Piping. Waikoloa, Hawaii, United States: ASME 2017, 10pages.
10
[11] Zareei, Seyed Alireza. (2017). Evaluation of power substation equipment seismic vulnerability by multivariate fragility analysis: A case study on a 420 kV circuit breaker. Journal of Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 92, 72-94. doi: 10.1016/j.soildyn.2016.09.026
11
[12] Moayeri, Hamed. and Forouzesh,Farinaz. (2014). Finite Element Analysis of Engineering Problems by Abaqus. Tehran:Danesh Bonyad, 805.
12
[13] Nowak, Andrzej S. and Collins,Kevin R. (2012). Reliability of Structures. New York: CRC Press, 407.
13
[14] Ghalyani, Ehsan. (2018). Development of two-variable fragility functions for piping systems in industrial plants. M.Sc. Islamic Azad University,South Tehran Branch.
14
ORIGINAL_ARTICLE
تعیین ضریب رفتار دیوار برشی فولادی در قاب بتنآرمه با استفاده از روش طرح پلاستیک
در چند دهه اخیر، ایده استفاده از دیوار برشی فولادی نازک، به عنوان یک سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی در طراحی و تقویت ساختمان ها، مورد توجه پژوهشگران و طراحان قرار گرفته است. در این تحقیق تلاش شده است ضریب رفتار (R)، ضریب اضافه مقاومت و ضریب تشدید کننده جابجایی در قاب خمشی بتن آرمه ویژه با دیوار برشی فولادی نازک و استفاده از روش طرح پلاستیک مبتنی بر عملکرد، مورد بررسی قرار گیرد. بدین منظور قاب هایی با سیستم دیوار برشی فولادی با تعداد طبقات مختلف، در نظر گرفته شدهاند و آنالیز استاتیکی غیرخطی، روی این قاب ها با استفاده از مدل نواری در نرمافزار OpenSees انجام شده است. نتایج شبیهسازی با نتایج آزمایش تجربی مقایسه گردیدند و تطبیق قابل قبولی مشاهده گردید. در نهایت مقادیر ضریب رفتار (R) ، ضریب اضافه مقاومت و ضریب تشدیدکننده جابجایی برای سیستم قاب خمشی بتن آرمه با دیوار برشی فولادی نازک بر اساس روش یوانگ محاسبه گردیده و به ترتیب برابر 9.37، 2.21 و 11.06 برای روش طراحی در حالت حدی پیشنهاد شده است. همچنین استفاده از دیوار برشی فولادی در قاب خمشی بتن آرمه نشان از افزایش مقاومت، شکل پذیری، سختی الاستیک و نهایتاً افزایش ضریب رفتار سازه را دارد.
https://www.jsce.ir/article_82742_23407a3af99f35cc0171cbe7755d0886.pdf
2021-02-19
221
243
10.22065/jsce.2019.167530.1761
دیوار برشی فولادی نازک
قاب بتنآرمه
طراحی پلاستیک بر اساس عملکرد
ضریب رفتار
ضریب اضافه مقاومت
ضریب تشدیدکننده جابجایی
حامد
ولی زاده
hamed_valizade@yahoo.com
1
دانشجوی دکتری سازه، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
AUTHOR
مجید
قلهکی
mgholhaki@semnan.ac.ir
2
دانشیار، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران
LEAD_AUTHOR
[1] Sabouri-Ghomi, S., Ventura, C. E., & Kharrazi, M. H. (2005). Shear analysis and design of ductile steel plate walls. Journal of Structural Engineering, 131(6), 878-889.
1
[2] Thorburn, L. J., Kulak, G. L., & Montgomery, C. J. (1983). Analysis and design of steel shear Wall system. Structural Engineering Rep. No. 107, Dept. of Civil Engineering, Univ. of Alberta, Alberta, Canada.
2
[3] Caccese, V., Elgaaly, M., & Chen, R. (1993). Experimental study of thin steel-plate shear walls under cyclic load. Journal of Structural Engineering, 119(2), 573-587.
3
[4] Elgaaly, M. (1998). Thin steel plate shear walls behavior and analysis. Thin-Walled Structures, 32(1), 151-180.
4
[5] Berman, J., & Bruneau, M. (2003). Plastic analysis and design of steel plate shear walls. Journal of Structural Engineering, 129(11), 1448-1456.
5
[6] Alinia, M. M., & Dastfan, M. (2006). Behaviour of thin steel plate shear walls regarding frame members. Journal of constructional steel research, 62(7), 730-738.
6
[7] Habashi, H. R., & Alinia, M. M. (2010). Characteristics of the wall–frame interaction in steel plate shear walls. Journal of Constructional Steel Research, 66(2), 150-158.
7
[8] Sabouri-Ghomi, S., & Sajjadi, S. R. A. (2012). Experimental and theoretical studies of steel shear walls with and without stiffeners. Journal of constructional steel research, 75, 152-159.
8
[9] Bhowmick, A. K., Grondin, G. Y., & Driver, R. G. (2014). Nonlinear seismic analysis of perforated steel plate shear walls. Journal of Constructional Steel Research, 94, 103-113.
9
[10] Purba, R., & Bruneau, M. (2015). Experimental investigation of steel plate shear walls with in-span plastification along horizontal boundary elements. Engineering Structures, 97, 68-79.
10
[11] Bahrebar, M., Kabir, M. Z., Zirakian, T., Hajsadeghi, M., & Lim, J. B. (2016). Structural performance assessment of trapezoidally-corrugated and centrally-perforated steel plate shear walls. Journal of Constructional Steel Research, 122, 584-594.
11
[12] Shekastehband, B., Azaraxsh, A. A., Showkati, H., & Pavir, A. (2017). Behavior of semi-supported steel shear walls: Experimental and numerical simulations. Engineering Structures, 135, 161-176.
12
[13] Ozcelik, Y., & Clayton, P. M. (2018). Seismic design and performance of SPSWs with beam-connected web plates. Journal of Constructional Steel Research, 142, 55-67.
13
[14] AISC, A. A. (2010). 341-10,“Seismic provisions for structural steel buildings”, Chicago (IL): American Institute of Steel Construction.
14
[15] CSA, C. (2001). CSA S16-01. Limit States Design of Steel Structures, Canadian Standards Association, Willowdale, Ontario, Canada.
15
[16] Leelataviwat, S., Goel, S.C. and Stojadinovic′, B. (1999). “Toward performance-based seismic design of structures”, Earthquake Spectra, Vol. 15, No. 3, pp. 435–461.
16
[17] Lee, S.S. and Goel, S.C. (2001). Performance-Based Design of Steel Moment Frames using Target Drift and Yield Mechanism, Research Report No. UMCEE 01–17, Dept. of Civil and Environmental Engineering, University of Michigan, Ann Arbor, USA.
17
[18] Dasgupta, P., Goel, S. C., Parra-Montesinos, G., & Tsai, T. C. (2004, August). Performance-based seismic design and behavior of a composite buckling restrained braced frame. In Proceedings of the 13th World Conference on Earthquake Engineering, Vancouver, BC (pp. 1-6).
18
[19] Chao, S. H., Goel, S. C., & Lee, S. S. (2007). A seismic design lateral force distribution based on inelastic state of structures. Earthquake Spectra, 23(3), 547-569.
19
[20] Chao, S. H., & Goel, S. C. (2008). Performance-based plastic design of special truss moment frames. Engineering journal, 45(2), 127-150.
20
[21] Sahoo, D. R., & Chao, S. H. (2010). Performance-based plastic design method for buckling-restrained braced frames. Engineering Structures, 32(9), 2950-2958.
21
[22] Kharmale, S. B., & Ghosh, S. (2013). Performance-based plastic design of steel plate shear walls. Journal of Constructional Steel Research, 90, 85-97.
22
[23] Liao, W. C., & Goel, S. C. (2014). Performance-Based Seismic Design of RC SMF Using Target Drift and Yield Mechanism as Performance Criteria. Advances in Structural Engineering, 17(4), 529-542.
23
[24] Bai, J., & Ou, J. (2016). Earthquake-resistant design of buckling-restrained braced RC moment frames using performance-based plastic design method. Engineering Structures, 107, 66-79.
24
[25] Gorji, M. S., & Cheng, J. R. (2018). Plastic analysis and performance-based design of coupled steel plate shear walls. Engineering Structures, 166, 472-484.
25
[26] McKenna, F., Fenves, G. L., Jeremic, B., & Scott, M. (2015). Open system for earthquake engineering simulation, 2000. URL http://opensees. berkeley. edu.[May 2008].
26
[27] Choi, I. R., & Park, H. G. (2010). Cyclic loading test for reinforced concrete frame with thin steel infill plate. Journal of Structural Engineering, 137(6), 654-664.
27
[28] ASCE 7 (2010). Minimum Design Loads For Buildings And Other Structures. American Society Of Civil Engineers, Reston, Virginia, USA.
28
[29] FEMA (2006). Improvement of Nonlinear Static Seismic Analysis Procedures. FEMA 440, Federal Emergency Management Agency, Washington D.C., USA.
29
[30] ACI Committee, American Concrete Institute, & International Organization for Standardization. (2014). Building code requirements for structural concrete (ACI 318-14) and commentary. American Concrete Institute.
30
[31] ETABS, C. (2015). 15.0. Berkeley. CA: Computers and Structures inc.
31
[32] Uang, C. M. (1991). Establishing R (or R w) and C d factors for building seismic provisions. Journal of Structural Engineering, 117(1), 19-28.
32
[33] Uang, C. M., & Maarouf, A. (1994). Deflection amplification factor for seismic design provisions. Journal of Structural Engineering, 120(8), 2423-2436.
33
[34] Krawinkler, H. E. L. M. U. T., & Nassar, A. A. (1992). Seismic design based on ductility and cumulative damage demands and capacities. Nonlinear seismic analysis and design of reinforced concrete buildings, 23-39.
34
[35] Miranda, E., & Bertero, V. V. (1994). Evaluation of strength reduction factors for earthquake-resistant design. Earthquake spectra, 10(2), 357-379.
35
[36] Newmark, N. M., & Hall, W. J. (1982). Earthquake spectra and design. Earth System Dynamics.
36
[37] ATC (1995). Structural response modification factors. ATC-19, Applied Technology Council, Redwood City, California.
37
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی مشخصات مکانیکی، الکتریکی و ریز ساختار بتن فراتوانمند حاوی درصدهای مختلف دوده سیلیس و الیاف پلی وینیل الکل
بتن فراتوانمند نوع جدیدی از مصالح مرکب به شمار می آید که با نسبت آب به مصالح سیمانی پایین، توانایی تحمل تنش های فشاری تا 200 مگاپاسکال و تنش های کششی بالایی در حدود 10 مگاپاسکال را دارا می باشد. انرژی شکست بتن فراتوانمند از 8560 تا 40000 ژول بر متر مکعب متغیر است که این میزان تقریبا 220 برابر بزرگتر از انرژی شکست ملات معمولی می باشد. به دلیل خصوصیات برتر مکانیکی و دوام، بتن فراتوانمند توجه زیادی را در بین محققان به خود جلب کرده است. مقاومت فشاری بسیار بالا این نوع بتن منجر به کاهش وزن قابل توجه سازه و همچنین ساخت المان های سازه ای با ابعاد کوچک تر می شود. در این مقاله نمونه های بتن فراتوانمند حاوی الیاف پلی وینیل الکل بعد از عمل آوری در دوشرایط محیطی متفاوت، یکی شرایط استاندارد در دمای 23 درجه سانتی گراد و دیگری قرارگیری در آب گرم 70 درجه سانتی گراد، تحت آزمایش های مقاومت فشاری، خمشی و مقاومت الکتریکی قرار گرفتند. آزمایش های مقاومت فشاری و خمشی در سنین 28 روزه و 6 ماهه و آزمایش مقاومت الکتریکی در سن 6 ماه انجام شدند. با در دست داشتن اطلاعات مقاومت مکانیکی و دوام و ریزساختار، یک دید کلی و جامع از بتن های فراتوامند و قابلیت های آنها به دست آمد. نتایج نشان داد که الیاف PVA در بهبود مشخصات مکانیکی (به دلیل جلوگیری از گسترش ریزترک ها) از یک سو و همچنین افزایش کلی تخلخل ماتریس سیمانی از سویی دیگر تاثیر بسزایی داشت. ولی تاثیر الیاف روی مشخصات الکتریکی به شدت تحت تاثیر میزان جایگزینی دوده سیلیس با سیمان و همچنین نوع عمل آوری بود.
https://www.jsce.ir/article_82835_b81db34fff4b5ba6be7e635c3003fcd3.pdf
2021-02-19
244
259
10.22065/jsce.2019.144223.1635
بتن فراتوانمند
الیاف PVA
دوده سیلیس
ریزساختار
مقاومت الکتریکی
میرعلیمحمد
میرگذار لنگرودی
ali_mirgozar@yahoo.com
1
گروه مهندسی عمران، واحد فومن و شفت، دانشگاه آزاد اسلامی، فومن، ایران
LEAD_AUTHOR
سید حسین
قاسم زاده موسوی نژاد
h.mosavi@guilan.ac.ir
2
گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان
AUTHOR
جلیل
باراندوست
j.barandoust@gmail.com
3
گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
AUTHOR
اردلان
غنی زاده
ghanizadeh.ardalan@gmail.com
4
گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
AUTHOR
[1] D.-Y. Yoo, N. Banthia, Mechanical properties of ultra-high-performance fiber-reinforced concrete: A review, Cement and Concrete Composites 73 (2016) 267-280
1
[2] J. Charron, E. Denarié, E. Brühwiler, Permeability of UHPFRC under high stresses, International RILEM Symposium on Concrete Science and Engineering: A Tribute to Arnon Bentur, RILEM Publications SARL, 2004.
2
[3] P. Richard, M. Cheyrezy, Reactive Powder Concrete with high ductility and 200-800 MPa compressive strength, Metha, PK (edition) Concrete Technology Past Present and Future, SP.
3
[4] M. Reda, N. Shrive, J. Gillott, Microstructural investigation of innovative UHPC, Cement and Concrete Research 29(3) (1999) 323-329
4
[5] T. Ahlborn, D. Harris, D. Misson, E. Peuse, Characterization of strength and durability of ultra-high-performance concrete under variable curing conditions, Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board (2251) (2011) 68-75
5
[6] P. Richard, M. Cheyrezy, Composition of reactive powder concretes, Cement and concrete research 25(7) (1995) 1501-1511
6
[7] J.J. Park, S.T. Kang, K.T. Koh, S.W. Kim, Influence of the ingredients on the compressive strength of UHPC as a fundamental study to optimize the mixing proportion, Proceedings of the second international symposium on ultra high performance concrete, 2008, pp. 105-112.
7
[8] S. Zhao, J. Fan, W. Sun, Utilization of iron ore tailings as fine aggregate in ultra-high performance concrete, Construction and Building Materials 50 (2014) 540-548
8
[9] S.H. Park, D.J. Kim, G.S. Ryu, K.T. Koh, Tensile behavior of ultra high performance hybrid fiber reinforced concrete, Cement and Concrete Composites 34(2) (2012) 172-184
9
[10] K. Wille, S. El-Tawil, A. Naaman, Properties of strain hardening ultra high performance fiber reinforced concrete (UHP-FRC) under direct tensile loading, Cement and Concrete Composites 48 (2014) 53-66
10
[11] S.-T. Kang, J.-K. Kim, The relation between fiber orientation and tensile behavior in an Ultra High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composites (UHPFRCC), Cement and Concrete Research 41(10) (2011) 1001-1014
11
[12] M.-J. Kim, D.-Y. Yoo, S. Kim, M. Shin, N. Banthia, Effects of fiber geometry and cryogenic condition on mechanical properties of ultra-high-performance fiber-reinforced concrete, Cement and Concrete Research 107 (2018) 30-40
12
[13] D.L. Nguyen, G.S. Ryu, K.T. Koh, D.J. Kim, Size and geometry dependent tensile behavior of ultra-high-performance fiber-reinforced concrete, Composites Part B: Engineering 58 (2014) 279-292
13
[14] D.-Y. Yoo, S.-T. Kang, Y.-S. Yoon, Enhancing the flexural performance of ultra-high-performance concrete using long steel fibers, Composite Structures 147 (2016) 220-230
14
[15] D.J. Kim, S.H. Park, G.S. Ryu, K.T. Koh, Comparative flexural behavior of hybrid ultra high performance fiber reinforced concrete with different macro fibers, Construction and Building Materials 25(11) (2011) 4144-4155
15
[16] F. Wenner, A method for measuring earth resistivity, Journal of the Washington Academy of Sciences 5(16) (1915) 561-563
16
[17] P. Gu, Z. Xu, P. Xie, J. Beaudoin, Application of AC impedance techniques in studies of porous cementitious materials:(I): influence of solid phase and pore solution on high frequency resistance, Cement and Concrete Research 23(3) (1993) 531-540
17
[18] Z. Xu, P. Gu, P. Xie, J. Beaudoin, Application of AC impedance techniques in studies of porous cementitious materials:(II): Relationship between ACIS Behavior and the Porous Microstructure, Cement and concrete research 23(4) (1993) 853-862
18
[19] W. McCarter, R. Brousseau, The AC response of hardened cement paste, Cement and Concrete Research 20(6) (1990) 891-900
19
[20] K. Brantervik, G. Niklasson, Circuit models for cement based materials obtained from impedance spectroscopy, Cement and concrete research 21(4) (1991) 496-508
20
[21] W. Morris, E. Moreno, A. Sagüés, Practical evaluation of resistivity of concrete in test cylinders using a Wenner array probe, Cement and concrete research 26(12) (1996) 1779-1787
21
[22] S. Millard, L. Sadowski, Novel method for linear polarisation resistance corrosion measurement, e-Journal of Nondestructive Testing & Ultrasonics 14 (2009)
22
[23] S. Wen, D. Chung, The role of electronic and ionic conduction in the electrical conductivity of carbon fiber reinforced cement, Carbon 44(11) (2006) 2130-2138
23
[24] H. Li, H.-g. Xiao, J.-p. Ou, Effect of compressive strain on electrical resistivity of carbon black-filled cement-based composites, Cement and Concrete Composites 28(9) (2006) 824-828
24
[25] B. Chen, J. Liu, K. Wu, Electrical responses of carbon fiber reinforced cementitious composites to monotonic and cyclic loading, Cement and concrete research 35(11) (2005) 2183-2191
25
[26] S.P. Wu, L. Mo, Z. Shui, Piezoresistivity of graphite modified asphalt-based composites, Key Engineering Materials, Trans Tech Publ, 2003, pp. 391-396.
26
[27] S. Wen, D. Chung, Uniaxial tension in carbon fiber reinforced cement, sensed by electrical resistivity measurement in longitudinal and transverse directions, Cement and Concrete Research 30(8) (2000) 1289-1294
27
[28] F. Reza, G.B. Batson, J.A. Yamamuro, J.S. Lee, Resistance changes during compression of carbon fiber cement composites, Journal of Materials in Civil Engineering 15(5) (2003) 476-483
28
[29] H.V. Le, D.J. Kim, Effect of matrix cracking on electrical resistivity of high performance fiber reinforced cementitious composites in tension, Construction and Building Materials 156 (2017) 750-760
29
[30] D.L. Nguyen, J. Song, C. Manathamsombat, D.J. Kim, Comparative electromechanical damage-sensing behaviors of six strain-hardening steel fiber-reinforced cementitious composites under direct tension, Composites Part B: Engineering 69 (2015) 159-168
30
[31] R. Ranade, J. Zhang, J.P. Lynch, V.C. Li, Influence of micro-cracking on the composite resistivity of engineered cementitious composites, Cement and Concrete Research 58 (2014) 1-12
31
[32] A. C150, Standard specification for Portland cement, American Society for Testing and Materials:(ASTM) International West Conshohocken, PA, 2002.
32
[33] A. ASTM, Standard specification for silica fume used in cementitious mixtures, (2011)
33
[34] C. ASTM, Standard specification for chemical admixtures for concrete, Annual book of ASTM standards (2013)
34
[35] A.S.f. Testing, M.C.C.-o. Cement, Standard Test Method for Compressive Strength of Hydraulic Cement Mortars (using 2-in. Or [50-mm] Cube Specimens), ASTM International2013.
35
[36] B. Chen, K. Wu, W. Yao, Conductivity of carbon fiber reinforced cement-based composites, Cement and Concrete Composites 26(4) (2004) 291-297
36
[37] J. Cao, D. Chung, Electric polarization and depolarization in cement-based materials, studied by apparent electrical resistance measurement, Cement and Concrete research 34(3) (2004) 481-485
37
[38] P. Xie, P. Gu, J.J. Beaudoin, Electrical percolation phenomena in cement composites containing conductive fibres, Journal of Materials Science 31(15) (1996) 4093-4097
38
[39] S. Wen, D. Chung, Electric polarization in carbon fiber-reinforced cement, Cement and Concrete Research 31(1) (2001) 141-147
39
[40] B. Han, X. Guan, J. Ou, Electrode design, measuring method and data acquisition system of carbon fiber cement paste piezoresistive sensors, Sensors and Actuators A: Physical 135(2) (2007) 360-369
40
[41] B. Han, S. Ding, X. Yu, Intrinsic self-sensing concrete and structures: A review, Measurement 59 (2015) 110-128
41
[42] A. ASTM, Standard test method for flexural strength of hydraulic-cement mortars, (2008)
42
[43] C. ASTM, 349-97. Standard test method for compressive strength of hydraulic-cement mortars (using portions of prisms broken in flexure), Annual book of ASTM 4 (2002)
43
[44] N. Van Tuan, G. Ye, K. Van Breugel, O. Copuroglu, Hydration and microstructure of ultra high performance concrete incorporating rice husk ash, Cement and Concrete Research 41(11) (2011) 1104-1111
44
[45] C. Shi, Z. Wu, J. Xiao, D. Wang, Z. Huang, Z. Fang, A review on ultra high performance concrete: Part I. Raw materials and mixture design, Construction and Building Materials 101 (2015) 741-751
45
[46] N. Olsson, L.-O. Nilsson, M. Åhs, V. Baroghel-Bouny, Moisture transport and sorption in cement based materials containing slag or silica fume, Cement and Concrete Research 106 (2018) 23-32
46