بهینه یابی چند هدفه قاب خمشی بتنی بر اساس عملکرد لرزه اي و وزن

خلاصه
تا کنون در عمده پژوهشهاي انجام گرفته در زمینه بهینه یابی سازه ها، حداقل نمودن وزن سازه مورد نظر بوده است. در این تحقیق علاوه بر حداقل  نمودن وزن سازه، بیشینه نمودن عملکرد لرزه اي سازه نیز مورد نظر قرار گرفته است. همچنین در این مقاله عملکرد لرزه اي قابهاي خمشی بتن آرمه، با محاسبه ضریب رفتار این قابها سنجیده می شود. در واقع کمیت ضریب رفتار به عنوان معیار عملکرد لرزه اي سازه شناخته شده و به موازات کمینه سازي وزن قابهاي خمشی بتن آرمه، ضریب رفتار این قابها بیشینه شده اند. بدین منظور در این مقاله دو نمونه قاب خمشی بتنی چهار و شش طبقه مورد مطالعه قرار گرفته اند. جهت بهینه یابی اعضاي این قابها از روش الگوریتم ژنتیک همراه با محدودیت استفاده شده است. محدودیت هاي مسئله شامل دوران مفاصل پلاستیک اعضا، نیروي محوري ستون ها و تغییر مکان جانبی نسبی طبقات می باشند که بر اساس ضوابط محاسبه می شوند. به منظور تخمین نیروها، تغییر شکلها و ضریب رفتار سازه جهت استفاده در برنامه الگوریتم ژنتیک، از FEMA گزارش 356 شبکه هاي عصبی مصنوعی استفاده شده است. مدلسازي شدند و بر روي قابها تحلیل استاتیکی غیر خطی پوش آور انجام گرفت. سپس SAP ابتدا تعداد زیادي قاب در نرم افزار 2000 با استفاده از خروجی هاي حاصل از این تحلیل ها شبکه هاي عصبی مورد نیاز آموزش دیده شدند. پس از آن با استفاده از یک الگوریتم ژنتیک مرتب سازي نامغلوب، اعضاي قابهاي مورد بررسی بر اساس دو معیار وزن و ضریب رفتار بهینه یابی شدند. که جواب حاصل تعدادي قاب می باشد که نسبت به سایر قابها داراي وزن کمتر و یا ضریب رفتار بالاتري می باشند. در نهایت به تفسیر و جمع بندي نتایج پرداخته می شود. یکی از نتایج به دست آمده از این تحقیق این است که با انجام بهینه یابی دو هدفه می توان قابهایی به دست آورد که توام با داشتن وزن نسبتاً کم داراي ضریب رفتار و عملکرد لرزه اي مناسبی (نسبت به قابی که تنها بر اساس معیار وزن بهینه شده) می باشند.

کلمات کلیدي:

بهینه یابی چندهدفه، الگوریتم ژنتیک، عملکرد لرزه اي، قاب خمشی بتنی، شبکه عصبی مصنوعی

نویسندگان :

مجتبی اعتمادي ، حسین رحامی

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

فرآیند تحلیل خستگی اتصالات توربین هاي بادي دریایی

خلاصه
استفاده از انرژي باد به عنوان منبع تجدید شونده و جایگزین مناسب سوخت هاي فسیلی بسیار مهم است، با توجه به اینکه در دریا پایداري و سرعت بادها بیشتر می باشد، لذا اکثر کشورهایی که به دریا دسترسی دارند به نصب توربین هاي بادي در دریا توجه ویژه اي دارند. سازه ژاکت نگه دارنده توربین هاي بادي دریایی هزینه غالب را در ساخت و نصب در مناطق دریایی دارد و توجه به ساخت و نصب توربین هاي بادي دریایی و ارائه راهکار هاي عملی براي طراحی و توسعه و همچنین تولید انبوه توربین هاي بادي دریایی از اولویت برخوردار است. پاسخ دینامیکی بار باد بر ژاکتتوربین هاي بادي دریایی ، تاثیر بیشتري در مقایسه با ژاکت هاي صنعت نفت دریایی خواهد داشت . بنابراین، عملکرد خستگی اتصالات جوش داده شده، از یک معیار محرك طراحی براي بسیاري از جزئیات سازه هاي نگهدارنده توربین هاي بادي دریایی است. در بررسی خستگی اتصالا ت لوله اي جوش داده شده ژاکت ثابت توربین بادي دریایی ایده اصلی ارائه مدل احتمالاتی از باد و امواج، همچنین بررسی توزیع طولانی مدت از دامنه تنش داغ نقطه است، که چگونه می توان توسط توابع تحلیلی مانند توزیع وایبول و توزیع گاما تعمیم یافته نشان داد،که معمولا نیازمند تجزیه و تحلیل قابلیت اطمینان از اتصالات لوله جوش داده شده هستند. معادل توربین بادي تک پایه ابزاري براي HAWC به منظور به دست آوردن نیروي فعال آیرودینامیکی نماینده در توربین بادي ، توربین مدل 2 شبیه سازي پاسخ باد در دامنه زمان مد نظر استهمچنین به منظور به دست آوردن پاسخ دینامیکی سازه نگهدارنده ژاکت به علت باد و بارهاي نشان داده شده که مناسب سازه هاي قاب فضایی و بسیار موثر براي تجزیه و تحلیل پاسخ USFOS موج، کل سازه ژاکت با برج مدل شده در دینامیکی زیرسازه ها است.

کلمات کلیدي:

خستگی، اتصالات جوش داده شده، مدل احتمالاتی، توربین بادي دریایی

نویسندگان :

سیدحسین نژادفرد ، حامدکمانه آذري

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

ستون فلزي با طول معمولی به روشکمانشخطیو غیر خطی و مقایسه ویژگی آنها با نرم افزار ANSYS

خلاصه
تاکنون بررسی هاي زیادي بر روي ستون ها چه به صورت آزمایشگاهی و چه با نرم افزارهاي متفاوت اجزا محدود صورت پذیرفته است و این امر نشان از اهمیت زیاد ستون ها می باشد، زیرا ستون ها یکی از اساسی ترین قسمت هاي سازه بوده که نقش بسزایی را در پایداري آن ایفا می کند. یکی از مباحث و تحلیل هاي مرتبط با حداقل باري است که ستون با افزایش کوچکی در بار دچار کمانش ( Pcr) ستون ها، که بسیار حائز اهمیت می باشد مطالعه و بررسی بار بحرانی می باشد. بار بحرانی زیادي میشود. آنالیزخطی همان آنالیز کمانشاولر بوده که رفتار ستون را فقط در ناحیه خطی بررسی می کند؛ درحالی که آنالیز غیر خطی، رفتار واقعی ستون تحت بارگذاري هاي مختلف را نشان داده می دهد. معمولا ستون ها اعضایى هستند که تحت اثر نیروى محورى فشارى قرار دارند.یکى از عمده ترین مشکلات این اعضا، مسئله کمانش و ناپایدارى مربوط به آنها مى باشد. در ستون ها هرچه طول ستون بیشتر باشد مقدار نیروى فشارى کمترى را مى تواند تحمل کند. نظریه و بحث کمانش ارتجاعى ستونها نخستین بار در توسط اولر مطرح شد. اولر با در نظر گرفتن یک عضو مستقیم که تحت فشار محورى قرار داشت، توانست مقدار بار بحرانى را محاسبه کند. در این مقاله پس از بیان و بررسی بار بحرانی در ستون ها به محاسبه بار بحرانی (بار کمان) ستون فلزي با طول (ارتفاع) معمولی به دو روش آنالیز کمانشخطی و Ansys غیر خطی در نرم افزارمی پردازیم. .

کلمات کلیدي:

باربحرانی،کمانش، ستون فلزي، آنا لیز خطی و غیر خطی

نویسندگان :

سید محسن علوي لنگرودي ، علی اولیائی ،دانیال هادي زاده بزاز ، مهدي بهرامی

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

بررسی هیدرودینامیک ، تفرق و انتقال امواج به داخل حوضچه بندر انزلی

خلاصه
بندرانزلی در جنوب غربی دریاي کاسپینِِِِِِِِِِِ در حد فاصل شهرستان رشت و تالش قرار دارد . موقعیت بندر به لحاظ طول و عرض جغرافیایی در 37شمالی واقع شده است.ساختگاه دقیق بندر، محل اتصال تالاب انزلی به دریا می باشد. بندر انزلی، یکی از مهمترین ˚ 49 شرقی و 28 ˚ 27 بنادر دریاي کاسپین می باشد.براي طراحی هر بندر باید به سه اصل مهم ترافیک بندر، انتقال رسوبات ،تفرق و انتقال امواج و بالاخره میزان Mike ناآرامی در محدوده حوضچه بندرتوجه لازم اعمال گردد. در این مقاله میزان ناآرامی در محدوده حوضچه بندر انزلی توسط نرم افزار 21 مورد بررسی قرار گرفت. اولین گام در بررسی و تحلیل میزان آرامش در موقعیتهاي مورد نظر، دستیابی به الگوي توزیع امواج در محدودههاي مورد نظر در اثر پدیدههاي تفرق، انعکاس و عبور جزئی و اتلاف انرژي در هنگام برخورد امواج به سازههاي مختلف ساحلی میباشد. سپس با تبیین معیار آرامش و با استفاده از الگوي امواج سالیانۀ منطقه، آرامش در موقعیتهاي مختلف مورد بررسی قرار گرفت وهمچنین وضعیت آرامش در محل پهلوگیري شناورها با استفاده از شبیهسازي ریاضی مورد توجه و ارزیابی قرار داده شد.

واژه هاي کلیدي:

تفرق موج ، انتقال موج ، انعکاس موج، حوضچه بندر و اتلاف انرژي موج

نویسندگان :

عطاءا... حاجتی مدارایی ، میراحمد لشته نشائی ، محسن اولیائی

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

مدلسازي المان محدود سد بتنی به روش استاتیکی غیر خطی با در نظر گرفتن معیار خرابی (مطالعه موردي سد سفیدرود)

خلاصه
با توجه به اهمیت و نقش کلیدي سدها در تولید انرژي و همچنین در تامین آب کشاورزي، شرب و صنعتی، تمرکز بر روي ارزیابی ایمنی سدهایی که با معیارهاي ایمنی گذشته ساخته شده و هم اکنون در دست بهره برداري می باشند، از اهمیت خاصی برخوردار است. بدین جهت معمولاً سعی بر آن است که رفتار لرزهاي اینگونه از سدها در برابر خطرات ناشی از زلزله مورد بررسی و تحلیل قرار گیرد.زلزله به عنوان یکی از جدي ترین پدیده هاي تهدید کننده ي ایمنی سدها، در مناطق لرزه خیز مطرح میباشد. تاکنون تحقیقات فراوانی در جهت بررسی پایداري سدهاي وزنی تحت اثر زلزله انجام شده ولی متاسفانه تجارب عملی روي مقاومت سازه ي سدهاي وزنی تحت زمین لرزه هاي شدید بسیار محدود می باشد و اطمینان زیادي نسبت به سلامت سدهاي بتنی بزرگ که در محیطهایی با لرزه خیزي فراوان قرار دارند،وجود ندارد. از همین رو شبیه سازي عددي این گونه سدها اگر تنها راه حل نباشد، یکی از بهترین راه حلها براي ارزیابی سلامت سدهاي بتنی تحت زمین لرزه اي شدید است.در این تحقیق به تحلیل استاتیکی غیرخطی سد بتنی وزنی سفیدرود با در نظر گرفتن معیار خرابی و به روش المان محدود پرداخته شده است. همچنین در این مدلسازي، اندرکنش سد و مخزن نیز لحاظ گشته است تا عکسالعمل و رفتار سد بتنی سفیدرود، تحت بارگذاري لرزهاي نشان داده شده و میزان آسیبپذیري این سد تحت این بارگذاري، مورد آنالیز قرار گیرد. . هدف از این پایان نامه مدلسازي المان محدود با ارزیابی خسارت وارده به سد بتنی وزنی سفیدرود میباشد.مقایسه نتایج حاصله از آنالیز و آسیب ایجاد شده در سد سفیدرود هنگام وقوع زلزله سال 1369 رودبار- منجیل حاکی از دقت خوب مدل در پیشبینی رفتار سد در حالت لرزهاي میباشد.

کلمات کلیدي:

سد بتنی وزنی، معیار خرابی، تحلیل استاتیکی غیر خطی، اندرکنش سد و مخزن، روش المان محدود

نویسندگان :

هاله عبدالغفورپورکاشانی ، نادر برهمند ، میر احمد لشته نشایی

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

اثرات منفی زیست محیطی سد سازي و راهکارهاي کاهش آن

خلاصه
احداث سدهاي بزرگ به واسطه مزایاي اقتصادي- اجتماعی و هزینه هاي زیاد موضوعی بحث برانگیز می باشد. در طی سالهاي اخیر اثرات زیست محیطی بعنوان عاملی در توجیه پذیري طرحها دخالت نموده و اجراي پروژها را ممکن و یا غیرممکن ساخته است. محیط زیست به عنوان منبع اصلی حیات و مهم ترین ساختگاه هدف هاي بشري است و به دلیل محدودیت منابع زیست محیطی و برگشت ناپذیري آنها بسیاري ازافق هاي آتی بشر در ابهام قرار گرفته است. متاسفانه در بیشتر سدهاي احداث شده در کشورمان بصورت جامع توجه به اثرات زیست محیطی نشده است. هدف در این مقاله ارزیابی زیست محیطی سدسازي و اثرات بهداشتی و بیولوژیکی سدها می باشد. همچنین اثرات سد سازي بر فون و فلور منطقه و ارایه راهکارهایی براي مناطق خشک را مورد بررسی قرار می دهد. نتایج این مطالعه نشان داد که تجمع مواد آلاینده در پشت سدها و راکد بودن انها باعث افزایش آلودگیهاي خاك و آب که منجر به شیوع بیماریها در انسان و سایر موجودات زنده می گردد. تغیرات در کیفیت آب پشت سدها از جمله دما، مواد مغذي، گازهاي حل شده و همچنین تغییر آب و هواي منطقه (رطوبت، درجه حرارت) باعث تنوع زیستی منطقه می شود. احداث سدهاي زیر زمینی در مناطق خشک و بکار گیري فناوري نانو راهکارهاي مناسبی جهت کاهش اثرات منفی سد سازي می باشد.

کلمات کلیدي:

سدسازي، اثرات زیست محیطی، آلودگی، سد زیرزمینی، فناوري نانو

نویسندگان :

نوشین ابوالحسنی ، محمد حسین صیادي

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

انتخاب سیستم بهینهي اجراي پروژه با استفاده از تصمیم گیري چند معیاره (MCDM) و روش AHP

خلاصه
مطالعات و تجربیات نشان میدهد که انتخاب مناسبترین سیستم اجراي پروژه میتواند هزینه پروژه را تا 12 درصد و مدت زمان اتمام آن را تا 30 درصد کاهش دهد. تعدد روشهاي اجراي پروزه در چند دهه گذشته خلأ وجود روش مناسب براي انتخابی بهینه از میان آنها را به عنوان یکی از راهبرديترین تصمیمات فرآیند مدیریت پروژه محسوس نموده است. بدین منظور صاحب نظران و کارشناسان مسائل قراردادي روشهاي متعددي را پیشنهاد نمودهاند. به طور خلاصه یافتههاي این پژوهش حاکی از آن است که تلاشهاي مزبور با تمرکز به رویکردهاي کیفی انتخاب سیستم در سالهاي پایانی دهه 60 میلادي آغاز گردیده و به روشهاي کمی در قالب ابزارهاي تصمیمگیري در فضاي چند معیاره طی سال هاي اخیر منجر به کمک فرآیند تحلیل سلسله مراتبی (MCDM) گردیده است، با این توضیح در این مقاله یک سیستم پشتیبانی تصمیمگیري چند معیاره 1  (AHP)2 براي کمک به افراد تصمیم گیرنده براي انتخاب روش بهینه اجراي پروژه ارائه داده شده است.

کلمات کلیدي:

تصمیمگیري چند معیاره، روش بهینهي اجراي پروژه، تحلیل سلسله مراتبی

نویسندگان :

حمیدرضا سهرابیان ، فریدون شیروانی ، جعفر مامی زاده

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

تحلیل دینامیکی سازه هاي شناور بسیار بزرگ

خلاصه
سازه هاي شناور بسیار بزرگ داراي مرزهاي آزاد هستند . براي آنالیز هیدروالاستیک این سازه ها مرسوم است که سازه را به صورت یک ورق نازك با مرزهاي آزاد مدل می کنند . سپس مسئله مقدار مرزي اندرکنش سازه – سیال را می توان با تجزیهء این مسئله به دو مسئله دیگر حل کرد . در مسئله اول خیزهاي نا معلوم ورق بر اساس توابع مودال، ارتعاش آزاد ورق خارج از آب (در هوا ) بیان می شوند و در مسئله دوم توابع مودال حاصل از مسئله اول را در معادلات هیدرودینامیک قرار می دهند و مسئله مقدار مرزي را به روش المان مرزي حل می کنند. در این مقاله با استفاده از روش اجزاء محدود و بر مبناي تئوري تغییرشکل برشی مرتبه ي اول، فرکانسهاي طبیعی و مودهاي ارتعاشی یک ورق مستطیلی با مرزهاي آزاد محاسبه شده اند. مقایسه ي نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از تحلیل ورق با نرم افزار انسیس نشان می دهد که مدل مورد استفاده از دقت قابل قبولی برخوردار است.

کلمات کلیدي:

سازه هاي شناور بسیار بزرگ، تئوري تغییرشکل برشی مرتبه اول، اجزاء محدود

نویسندگان :

طناز هادیزاده عصار، کیوان صادقی

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

تحلیل حساسیت پارامترهاي موثر بر تنش هاي حرارتی در سدهاي بتن غلتکی با روش المان محدود و شبکه هاي عصبی مصنوعی

خلاصه
تحلیل حرارتی سدهاي بتن غلتکی در طراحی و ساخت این سدها نقش بسیار مهمی دارد. کنترل تنش هاي حرارتی ر زمان ساخت سد باعث افزایش بهره وري این نوع سدها به هنگام آبگیري و زمان بروز بارهاي لرزه اي از جمله زلزله می شود. ارائه روش براي پیش بینی تنش ها و کرنش هاي حرارتی این نوع سدها همواره مورد توجه محققین و که بر مبناي المان محدود عمل می نماید، استفاده شده است. براي اعتبار سنجی آنالیز حرارتی- مکانیکی، شبیه ABAQUS طراحان بوده است. براي انجام تحقیق از برنامه سازي حرارتی سد کینتا مورد استفاده قرار گرفته است و نتایج عددي با نتایج ترموکوپل هاي جاگذاري شده در سد مقایسه شده است. نتایج اعتبار سنجی نشان می دهد که تطابق متاسبی مابین اطلاعات عددي و آزمایشگاهی موجود است. در این میان نتایح آماري اختلاف معنی داري را بین دو نمونه نشان نمی دهد. براي ایجاد رابطه غیر خطی در بین نتایج عددي، روش شبکه عصبی مورد استفاده قرار گرفته است. براي این عمل با بررسی مدل هاي مختلف با تعداد نرونهاي میانی متفاوت و با توجه به شاخصهاي ارزیابی مدل مناسب ترین لایه ها، ساختار بهینه مدل از نظر تعداد نرونهاي میانی و مشخصات شبکه و توابع فعالیت آن انتخاب شده است. در ادامه تحلیل حساسیت بر اساس روش گارسن و میلن انجام شده است. آنالیز حساسیت انجام شده حاکی از آن است که ضریب انبساط حرارتی داراي درصد حساسیت 3,87 ٪ بوده که تاثیر قابل توجهی نسبت به سایر پارامترها بر مقادیر تنش سد دارد.

کلمات کلیدي:

تحلیل حساسیت، تنش هاي حرارتی، سد بتن غلتکی، شبکه عصبی مصنوعی

نویسندگان :

دکتر آرش رزم خواه ، دکتر حمیدرضا وثوقی فر  ، الهه مقدمی

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

تحلیل و مقایسه نشست پیرامون تونل در حفاري زمینهاي سست با روش NATM و چتري

خلاصه
نیاز به سیستم حمل ونقل زیرزمینی در اکثر شهرهاي بزرگ جهان به ویژه براي انهایی که با مشکل ترافیک مواجه هستند ، کاملا محسوس میباشد. این سیستم نیازمند یک سازه تونل است که در مناطق شهري عمدتا در زمین هاي خاکی و سست و در بخش هاي سطحی احداث استفاده می شود لیکن امروزه از روش چتري(پیش نگهداري) براي پایدار سازي وکاهش نشست NATM می شود که در کشور ایران از روش پیرامون تونل استفاده می گردد. دراین مقاله نشست پیرامون تونل در حفاري زمیتهاي سست با استفاده از نرم افزار المان محدود  PLAXIS 2D-3Dمورد بررسی قرار میگیرد .

کلمات کلیدي:

تونلسازي ،روش NATM ، روش چتري ،پایدار سازي زمین ،PLAXIS 2D-3D

نویسندگان :

فرشادکاوه ،سامان داداش زاده قصبه

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)