بررسی ظرفیت میدان¬های شهری و عوامل موثر بر آن (مطالعه موردی: شهر رشت)

امروزه میدان‌های شهری یکی از متداول‌ترین نوع تقاطع‌ها می‌باشند که رشد زیادی در سراسر جهان و به‌خصوص کشور ایران داشته‌اند. ازاین‌رو طراحی دقیق و مهندسی این نوع از تقاطع‌ها در بهبود عملکرد ترافیکی آن‌ها تأثیر بسزایی دارد. در طراحی میدان‌ها باید به پارامترهای هندسی ، ترافیکی، زیباشناسی و ... توجه نمود. یکی از پارامترهای ترافیکی مهم در انواع تقاطع‌ها ، ظرفیت آن‌ها است که در میدان‌ها نشان‌دهنده حداکثر حجم وسایل نقلیه ورودی می‌باشد. هدف از ایجاد میدان‌ها به‌جای انواع دیگر تقاطع‌ها افزایش ظرفیت آن‌ها و کاهش تأخیر واردشده به وسایل نقلیه می‌باشد. مدل‌های تحلیل ظرفیت تقاطع‌ها اصولاً به دو قسمت تقسیم می‌شوند: مدل‌های رگرسیونی که با استفاده از داده‌های جمع‌آوری‌شده در محل ارتباط و معناداری بین آن‌ها را نمایش می‌دهد مانند تأثیر مشخصات هندسی یا حجم وسایل نقلیه گردشی میدان بر روی ظرفیت آن؛ و مدل‌های تحلیلی مانند مدل فاصله عبور قابل‌قبول که مبتنی است بر تئوری جریان ترافیک که از مشاهدات اندازه‌گیری شده از رفتار رانندگان در محل استفاده می‌کند و حاصل آن ایجاد روابط بین اندازه‌گیری‌های میدانی و عملکردی نظیر ظرفیت و تأخیر می‌باشد. در این پژوهش با استفاده از داده‌های جمع‌آوری‌شده نظیر حجم ورودی و گردشی ، فواصل عبور قابل قبول و غیر قابل قبول و همچنین نرخ تردد عابران پیاده از سه میدان سطح شهر رشت و با استفاده از تحلیل‌های ریاضی و رگرسیون روابطی برای تعیین ظرفیت این میدان‌ها با توجه به تأثیر حجم گردشی ، رفتار رانندگان و تردد عابران پیاده بر روی حجم ورودی آنها   تعیین گردید. از نتایج این پژوهش می توان به بازه 03/3 تا 32/3 ثانیه برای فاصله عبور بحرانی میدان های شهری رشت اشاره نمود.  و همینطور حداکثر ظرفیت میدان های شهری در مدل های خرد نگر برابر با 2400 وسیله نقلیه بر ساعت و در مدل های کلان نگر برابر 2618 وسیله نقلیه بر ساعت می باشد. مدل های خرد نگر به دلیل داده های معتبر بیشتر نسبت به مدل های کلان نگر دارای اعتبار بیشتری می باشند.

بررسی عملکرد و امکان¬سنجی استفاده از پمپ¬های ضربه¬قوچی در سیستم-های آبرسانی روستایی

در این مطالعه، مدلسازی پمپ ضربه‌قوچی توسط نرم‌افزاری که تهیه گردیده انجام شده است. این نرم‌افزار خروجی‌های نرم‌افزار HAMMER را به عنوان ورودی در یافت نموده و با کسب اطلاعاتی دیگر (شامل ارتفاع پمپاژ و ...) میزان آب پمپاژ شده را در هر بار قطع و وصل ناگهانی شیر محاسبه می‌نماید.

در این تحقیق مدلسازی نمونه‌ای از پمپ فوق در مجتمع آبرسانی کوثر شهرستان اردبیل انجام گرفته است. بر اساس تحلیل فنی و اقتصادی انجام شده مدلسازی فوق نشان می‌دهد که در مواردی که دبی پمپاژ کم باشد می‌توان به جای پمپاژ متعارف از پمپ ضربه‌قوچی استفاده نمود.

عوامل مؤثر در مدلسازی و طراحی پمپ ضربه‌قوچی شامل قطر خط پمپاژ، زمان قطع و وصل شیر، حجم هوای موجود در محفظه هوا و ... می‌باشد. این پارامترها در طراحی این نوع پمپ مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار گرفته است.

 از مهمترین مزایای پمپ مذکور عدم نیاز به استفاده از انرژی‌های گران قیمت از قبیل انرژی فسیلی یا انرژی الکتریکی می‌باشد. در مواردی که امکان استفاده از انرژی‌های مذکور با سختی و هزینه زیادانجام می‌گیرد، استفاده از پمپ ضربه‌قوچی می‌تواند کارگشا باشد.

بررسی رفتار تصادفی ظرفیت عملی بزرگراه وتاثیر آن در کنترل رمپ

      کنترل رمپ، یکی از موثرترین استراتژی‌های مدیریت بزرگراه است و مزایای زیادی در مواردی مانند افزایش خروجی در گلوگاه‌ها، کاهش زمان سفر، تعداد تصادفات و ... ایجاد کرده است. کنترل رمپ شامل دو محدودیت درحال رقابت با هم است: ظرفیت بزرگراه و صف رمپ. اجرا و ارزیابی کنترل رمپ نشان می‌دهد که این دو محدودیت با توجه به فرض نادرست ثابت بودن ظرفیت و برآورد نادرست طول صف نمی‌توانند موفق عمل کنند. در این پایان نامه، دو روش بهبود یافته برای برطرف کردن این مشکلات در بحث ظرفیت پیشنهاد شده است. روش اول، برآوردی است از ظرفیت لحظه­ای که برای پرداختن به کاستی­های ظرفیت که به طور ثابت در نظر گرفته شده است، مناسب است. هنگامی که تراکم شروع می­شود، استفاده از ظرفیت عملی متغیر با زمان توصیه شده است. این موضوع با روش میانگین متحرک بر اساس ترافیک لحظه‌ای محاسبه شده است. روش ترکیبی روی استراتژی کنترل ناحیه طبقه بندی شده[1] از طریق نرم افزار شبیه‌سازی میکروسکوپیک  AIMSUNمورد آزمایش قرار گرفت. روش دوم یک استراتژی پیشنهادی برای کنترل رمپ، با محدود کردن احتمال است. این موضوع ابتدا با مطالعه تابع چگالی احتمال برای ظرفیت در شرایط متفاوت جریان در طول دوره انجام شد. بررسی‌ها نشان داد که توزیع ظرفیت لحظه­ای در محدوده­ی سطح اشغال و تراکم به صورت توزیع احتمال نرمال است. در این روش، مقدار ظرفیت بر اساس شرایط لحظه‌ای ترافیک و احتمال قابل قبول در سطح ریسک تعیین شده به صورت پویا تغییر می­کند. جهت ارزیابی بهره­وری محدودیت ظرفیت تصادفی پویا، یک متدلوژی برای الگوریتم  ZONEبه کار گرفته شد و از طریق شبیه‌سازی میکروسکوپیک مورد آزمایش قرار گرفت.

[1]- Stratified Zone Metering (SZM)

بررسی رفتار لرزه ای اتصالات نیمه صلب تیر به ستون  در سازه های فولادی

اتصالات نیمه صلب[1] اتصالاتی هستند که سختی آنها بین دو حالت گیردارومفصلی قراردارد وبخشی از لنگر راانتقال می دهند وبه عبارت دیگردرجه صلبیت آن بین 20% تا90% می باشدکه در این اتصالات بویژه اتصالات پیچی از طریق شکل پذیری دورانی مناسب وایجاد مفصل پلاستیک در استهلاک انرژی ناشی از نیروهای زلزله موثر می باشد وبا افزیش میرایی باعث کاهش نیروهای زلزله می شود . دراین پایان نامه به بررسی رفتار لرزه ای اتصالات نیمه صلب درسازه های فولادی پرداخته شده است که در این راستا ابتدا یک نمونه آزمایشگاهی تحت بارگذاری چرخه ای مورد بررسی قرار گرفته و با نرم افزار اباکوس کالیبره می شود در ادامه برای بررسی مشخصات اتصالات نیمه صلب ، چندین نمونه، مدل سازی شده و مورد بررسی قرار می گیرد و مدل های ساخته شده ، تحت شرایط بارگذاری دینامیکی مختلف مورد تحلیل قرارگرفته و نتایج با یکدیگر مقایسه می شود که بطور خلاصه  می توان گفت که با افزایش ضخامت ورق جان ستون مقاومت قاب افزایش یافته واین افزایش در حدود 7% می باشد ودر نتیجه سختی را در مدل ها افزایش می دهد وبا افزایش فاصله پیچها در جهت افقی افت 2.5 درصدی مقاومت را بهمراه خواهد داشت وبا افزایش مقدار آن بیش از mm50 تاثیر چندانی در مقاومت نخواهد داشت واز سختی مدل ها می کاهد ودر نهایت با نزدیک کردن پیچ ها به هم ودور کردن از لبه ها تا حدودی مقاومت را افزایش داده وسختی را به مقدار قابل ملاحظه ای افزایش می دهد.

[1] -Semi rigid conections

بررسی تعیین مقاومت نهایی وضریب رفتار دیوار برشی بتنی سبک باقاب های فولادی سرد نورد شدهLSF با استفاده از نرم افزار ANSYS

 مقابله با نیروهای جانبی ازجمله زلزله یکی از مهمترین رسالت های مهندسین عمران می باشد. که برای رسیدن به این مهم می توان سیستم قاب سبک فلزی که دارای مزایایی مانند امکان تولید صنعتی،پیش ساختگی وسبکی،فرم پذیری درساخت است را میتواند جایگزینی مناسب برای سیستم های سنتی دانست. پانلهای دیوار برشی متشکل از قاب فولادی سرد نورد شده و پوشش پیچ شده به آن از متداول ترین سیستم های باربر جانبی در این سازه هاست. عملکرد لرزه ای سازه ها نیاز مند روشی تحلیلی ست که یک روش المان محدود همراه با آنالیز غیر خطی می باشد البته در راستای این می بایست از دیواره های برشی مناسب برای مهار نیرو های جانی استفاده نمود. در این پایان نامه پانل های دیوار برشی قاب های ما به کمک بتن های سبک (لیکا وفوم بتن) به جای ورق های فولادی و یا بادندهای ورقه ای جا نمایی و به وسیله نرم افزار المان محدود Ansys تحلیل شدکه برروی نمونه های با مقیاس 120×240 سانتیمتر ارزیابی شد. ضخامت های مختلفی از دیواره­های برشی تحلیل شده وعملکرد جانبی آن­­­­­­ها به وسیله اعمال بارگذاری چرخه­ای روی شش دیوار مورد بررسی قرار گرفت. تمرکز اصلی این پایان نامه روی ظرفیت باربری جانبی حداکثر جانی و حداکثر مقاوت نهایی مورد تحمل دیوار ها و برآورد منطقی از ضریب رفتار (R) قاب ها با دیوار برشی (shear wall Bracing) و همچنین نحوه خرابی آنها می باشد. برای این منظور شش قاب CFS باضخامت ورق یک میلیمتربه صورت تک استاد کناری وتک استاد میانی وتک تراک بالاوپایین قاب ها ودر یک سری از نمونه ها با یک ناگین تک تسمه ای همراه با بتن سبک برای کلیه نمونه ها در نرم افزار مدل وقاب های مدل شده با بتن پر شده و تا لبه قاب ها به ضخامت یک سانتیمتر تسطیح شدند. نمونه ها تحت رژیم بار گذاری چرخه ای جانبی خاص که براساس روش B استاندارد (38)ASTM E2126-07  مورد بررسی قرار گرفت برای هر دیوار منحنی پوش اعمال شده رسم گردید. سپس پرامترهای  محاسبه شدند. ودر نهایت فاکتور R ارزیابی وهم چنین در پی آن نتایج آزمایشگاهی با نتایج نر م افزاری در حالت نمونه شده با بتن وهمچنین نتایج نرم افزاری دیوار ها با بتن با نتایج نرم افزاری دیواره ها با ورق مورد مقایسه قرار گرفت.

بررسی رفتار لرزه ای گنبدهای ساندویچی متشکل از هسته بتن سبک و لایه های خارجی اندود مسلح

امروزه گنبدها و قوسها به علت پوشش مناسب دهانه های بزرگ کاربردهای گسترده ای در سازه های معماری و صنعتی پیدا کرده اند. استفاده از تکنولوژی های روز دنیا در سبک سازی و بهینه سازی مصرف انرژی در این نوع سازه ها از چالش های مهم پیش رو مهندسان می باشد. بنابراین لزوم بررسی رفتار لرزه ای این گونه سازه ها امری ضروری و اجتناب ناپذیر است. در این تحقیق رفتار لرزه ای گنبدهای بتنی ساندویچی متشکل از هسته بتن سبک و دولایه اندود مسلح با در نظر گرفتن متغییر های هندسی ارتفاع و ضخامت با استفاده از شبیه سازی اجزاء محدود مورد ارزیابی قرار گرفته است. به منظور بررسی رفتار لرزه­ای آن­ها، با تحلیل دینامیکی افزاینده و نرمالیزه کردن رکورد زلزله طبس سازه های مورد نظر با نرم افزار آباکوس مدلسازی و پارامترهای لرزه ای آنها بررسی شده است. در حالت کلی می توان نتیجه گرفت سختی اولیه و مقاومت نهایی گنبدهای ساندویچی بتنی با کاهش نسبت ارتفاع به قطر گنبد افزایش می یابد و از سوی دیگر با افزایش ضخامت هسته بتن  سختی و مقاومت نهایی به میزان بسیار کمی بهبود می یابد.

بررسی رفتار خزشی خاک ماسهای مسلح شده با الیاف ژئوسنتتیک در شرایط آزمایشگاهی

رفتار تراکم‌پذیری خاک‌ها به نگرانی مهمی در مهندسی ژئوتکنیک تبدیل شده است. با اجرای ساختمان‌ها، خاکریزها و جاده‌ها، اغلب نشست‌های قابل توجهی رخ می‌دهد. از آنجائیکه نشست‌های دراز مدت در اثر خزش اتفاق می‌افتد، بنابراین محاسبه و پیش‌بینی نشست‌های خزشی اهمیت زیادی دارد. زمانی که خاک تحت بارگذاری ثابتی قرار می‌گیرد، با زایل شدن کامل فشار آب حفره‌ای، تغییرشکل‌هایی با گذشت زمان رخ می‌دهد که با عنوان تراکم ثانویه و یا خزش شناخته می‌شود. مکانیسم‌ها و فاکتورهای تأثیرگذار بر رفتار خزشی خاک‌های ماسه‌ای هنوز به طور کامل شناخته نشده است. در این مطالعه، آزمایش تحکیم یک بعدی تک‌مرحله‌ای، چندمرحله‌ای و بارگذاری-باربرداری بر روی نمونه‌های خاک ماسه‌ای رس‌دار مسلح نشده و مسلح شده باالیاف ژئوتکستایل انجام شده و تأثیر مسلح شدن خاک با الیاف ژئوتکستایل، تاثیر سطوح تنش، تاریخچه تنش و آب حفره‌ای بر تغییرشکل‌های خزشی مورد مطالعه قرار گرفته و مکانیسم خزشی با در نظر گرفتن لغزش‌، برخورد و تغییرشکل ذرات بیان شده است. نتایج به دست آمده براساس ارتباط تخلخل  و ضریب تراکم ثانویه شرح داده شده است. نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهد که در تنش‌های پایین تغییرشکل‌های خزشی در نمونه‌های اشباع بزرگتر از نمونه‌های خشک می‌باشد ولی با افزایش تنش، تغییرشکل‌های خزشی در نمونه‌های اشباع‌ کاهش و در نمونه‌های خشک افزایش می‌یابد. علاوه بر این در آزمایش بارگذاری-باربرداری، سرعت خزش بیشتر از آزمایش تک مرحله‌ای می‌باشد و این آزمایش در تسریع خزش موثر است. در نمونه‌های مسلح شده، با افزایش درصد ژئوتکستایل در تنش‌های یکسان، در نمونه‌های اشباع تغییرشکل‌های خزشی کاهش و در نمونه‌های خشک تغییرشکل‌های خزشی افزایش می‌یابد.

بررسی گسیختگی پیشرونده در قاب های فولادی مهاربندی شده بر اساس ضوابط طراحی لرزه ای ایران

یکی از پدیده هایی که می تواند در هنگام طراحی، اجرا و بهره برداری ساختمان ها بوجود آید، پدیده گسیختگی پیش رونده می باشد. این پدیده به صورت گسترش خرابی در یک سازه از یک المان به المان دیگر به طوری که در نهایت منجر به خرابی کل سازه و با بخش عمده ای از آن می شود، تعریف می شود. یکی از روش های ارزیابی پتانسیل وقوع گسیختگی پیشرونده، روش APM است که از طریق سناریوی حذف ستون و به طور مستقیم با برداشتن یک یا تعداد بیشتری از ستون ها صورت می پذیرد. در این مطالعه به بررسی گسیختگی پیش رونده در قاب های فولادی طراحی شده بر اساس ضوابط طراحی لرزه ای ایران پرداخته شده است. بدین منظور پتانسیل گسیختگی پیشرونده سه ساختمان فولادی با سیستم دوگانه مهاربندی و قاب خمشی 4، 8 و 10 طبقه به کمک نرم افزار اجزای محدود ABAQUS به روش APM مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصل نشان می دهد، ستون هایی که از طریق تیر به ستون محذوف متصل هستند بیشترین سهم را در بازتوزیع نیروها در سازه به خود اختصاص می دهند و در این میان تاثیر ستونهای  مجاور نیز در مقایسه با سایر ستون ها بیشتر بوده و چنین برداشت می گردد که وجود اضافه ظرفیت در ستونهایی که در مجاورت ستون واقع هستند، نقش بسیار مهمی در جلوگیری از وقوع خرابی پیشرونده ایفا می کند.

بررسی تحلیل غیرخطی و مدل سازی عددی تیرعمیق بتن مسلح دارای بازشو تقویت شده با FRP توسط نرم افزار اجزاء محدود

در این مطالعه به ارزیابی و مقایسه تحلیل غیرخطی و عددی تیرهای عمیق بتن مسلح دارای بازشو بدون مقاوم سازی با تیرهای عمیق بتنی دارای بازشو مقاوم شده با ورق هایFRP  و تیرهای عمیق بتن مسلح بدون بازشو توسط نرم افزار اجزاء محدود Abaqus پرداخته شده است. با استفاده از روش اجزاء محدود غیر خطی، 9 نمونه تیر عمیق با تکیه گاه های ساده تحت بار متمرکز مدل سازی و میزان اثر بخشی ورق های FRP بر مقاومت نهایی تیرهای عمیق بتن مسلح دارای بازشو مورد مطالعه قرار گرفته است. به این منظور از یک نمونه تیر عمیق بتن مسلح بدون بازشو به عنوان تیر شاهد و 4 تیر عمیق بتن مسلح دارای بازشو (دایره ای و مربعی) بدون تقویت و 4 نمونه تیر عمیق بتن مسلح دارای بازشو (دایره ای و مربعی) تقویت شده با ورقه های FRP استفاده شده است. 

تقویت توسط ورقه های FRP، دورتادور بازشوها، در بالا بردن ظرفیت تیرهای عمیق بتن مسلح  بسیار موثر بوده است. مدل سازی اجزاء محدود نمونه ها با استفاده از نرم افزار اجزاء محدودAbaqus  انجام شده است.

بررسی گسیختگی پیشرونده در قاب های فولادی مهاربندی شده بر اساس ضوابط طراحی لرزه ای ایران

یکی از پدیده هایی که می تواند در هنگام طراحی، اجرا و بهره برداری ساختمان ها بوجود آید، پدیده گسیختگی پیش رونده می باشد. این پدیده به صورت گسترش خرابی در یک سازه از یک المان به المان دیگر به طوری که در نهایت منجر به خرابی کل سازه و با بخش عمده ای از آن می شود، تعریف می شود. یکی از روش های ارزیابی پتانسیل وقوع گسیختگی پیشرونده، روش APM است که از طریق سناریوی حذف ستون و به طور مستقیم با برداشتن یک یا تعداد بیشتری از ستون ها صورت می پذیرد. در این مطالعه به بررسی گسیختگی پیش رونده در قاب های فولادی طراحی شده بر اساس ضوابط طراحی لرزه ای ایران پرداخته شده است. بدین منظور پتانسیل گسیختگی پیشرونده سه ساختمان فولادی با سیستم دوگانه مهاربندی و قاب خمشی 4، 8 و 10 طبقه به کمک نرم افزار اجزای محدود ABAQUS به روش APM مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج حاصل نشان می دهد، ستون هایی که از طریق تیر به ستون محذوف متصل هستند بیشترین سهم را در بازتوزیع نیروها در سازه به خود اختصاص می دهند و در این میان تاثیر ستونهای  مجاور نیز در مقایسه با سایر ستون ها بیشتر بوده و چنین برداشت می گردد که وجود اضافه ظرفیت در ستونهایی که در مجاورت ستون واقع هستند، نقش بسیار مهمی در جلوگیری از وقوع خرابی پیشرونده ایفا می کند.