نام پژوهشگر: حمید رضا توکلی

بررسی عددی اثر سفت شدگی بولت روی سختی محوری اتصال mero
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی (نوشیروانی) بابل - دانشکده عمران 1389
  مهدی عبادی   محمد رضا داودی

اعضای سازه های فضا کار مشبک دو یا چند لایه به عنوان گروهی از خانواده ی سازه های فضا کار، باید توسط سیستم های اتصال مناسب با یکدیگر متصل گردند. یکی از رایجترین و پرکاربردترین این اتصالات، اتصال mero می باشد. این اتصال بنا به دلایلی چون وجود مصالح ناهمگن، وجود ناپیوستگی و رزوه و مهمتر از همه وجود پیچ با درجات سفت شدگی متفاوت دارای پیچیدگی می باشد. نتایج آزمایش روی یک شبکه دو لایه با سیستم اتصالی mero نشان داده است، مقادیر متفاوت سفت شدگی پیچ در اتصال روی رفتار شبکه اثر می گذارد. در این تحقیق با استفاده از روش المان محدود سه بعدی و به کمک نرم افزار abaqus توجه ویژه معطوف به ارزیابی اثر مقادیر متفاوت سفت شدگی پیچ بر پاسخ نیرو- تغییر مکان سیستم اتصالیmero و معادل نمودن سختی های کل اتصال و سختی بولت در حالت کشش و سختی اتصال و سختی غلاف در حالت فشار می باشد.یکی از راهکارهای موجود برای بررسی این مساله انجام تحقیقات تجربی است. با این حال، تحقیقات تجربی برروی یک نوع اتصال با خصوصیات هندسی و مکانیکی مشخص قابل انجام است و نمی توان برای حالات مختلف و متنوع تعمیم داد . لذا برای تعمیم نتایج بدست آمده از روش تجربی بهترین راه این است که رابطه نیرو – تغییر مکان اتصال mero بصورت عددی بررسی گردد. با توجه به اینکه یک یا دو اتصال، بصورت عددی مدلسازی و بررسی می گردد،در عمل برای کاربردی کردن این نتایج بعد از یافتن روابط نیرو – تغییر مکان، رابطه هایی بین سختی اتصال و سختی اجزا آن با استفاده از معادل سازی ساده تر بدست خواهد آمد . نتایج تحلیل نشان داد، مقادیر متفاوت سفت شدگی پیچ در اتصال روی رابطه نیروی محوری - تغییر مکان اتصال اثر گذاشته و به تدریج با افزایش سفت شدگی پیچ در اتصال، سختی کششی اتصال در محدوده خطی رفتار آن افزایش می یابد. البته از یک محدوده ای از سفت شدگی پیچ به بعد روند افزایش سختی کششی در اتصال متوقف می شود.همچنین با معادل سازی بولت همسنگ با کل اتصال و بولت بکار رفته در اتصال رابطه ای درجه دوم بین قطر آن ها بدست آمد که در طراحی ملاک قرار می گیرد.

مسأله ی ایمان در آثار عین القضات همدانی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان 1390
  سیده اسما موسوی برازجانی   حسن اکبری بیرق

چکیده ایمان یکی از مسائلی است که عین القضات همدانی در آثار خود به آن توجه ویژه ای مبذول داشته است، تا آنجا که در یکی از تمهیدهای کتاب خود با عنوان «بیان حقیقت کفر و ایمان» به صورت خاص تری این مسأله را مورد شناسایی قرار داده است این در حالیست که رد پای دغدغه های ایمانی حاضر در عصر عین القضات و دوره پیش از او در سراسر تمهیدات و سایر آثار او به طور برجسته ای دیده می شود. در این پایان نامه به شناسایی ایمان در سنت های کلامی، عرفانی و دینی در جامعه اسلامی دست زده و با توجه به این شناخت به گردآوری، طبقه بندی و نتیجه گیری از آنچه عین القضات در باب ایمان در دو اثر مهمش یعنی تمهیدات و سه جلد نامه ها آورده است پرداخته ایم. عین القضات همدانی جدای از متأثر بودنش از سنت های دینی، کلامی و عرفانی پیش از خود، اندیشمندی است با استقلال های فکری و ذهنی خاص خود بنابراین دیدگاه خاص ایمانی او را جدای از سنت های کلامی و عرفانیی که در قرن های چهارم و پنجم جریان داشته می توان در رابطه متقابل ایمان با دغدغه های برجسته فکری او چون عشق، کفر، شر، عادت ستیزی، و تجربه شخصی و ... بررسی نمود و البته بازهم با توجه به جریان های عرفانی، کلامی و دینیی که در آن روزگار، قبل و حتی بعد از آن در جامعه اسلامی وجود داشته است. کلید واژه: عین القضات همدانی، ایمان، عشق، کلام اسلامی، عرفان ، عادت ستیزی.

تاثیر خرابی پیشرونده بر عملکرد لرزه ای سازه های ساختمانی فولادی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی (نوشیروانی) بابل - دانشکده عمران 1391
  علی رشیدی آلاشتی   غلامرضا عبدالله زاده

خرابی پیشرونده یک پدیده فاجعه بار سازه ایست که می تواند بخاطر خطرات انسانی یا طبیعی اتفاق افتد. در مکانیزم خرابی پیشرونده ، یک خرابی موضعی منفرد ممکن است سبب تغییر شکل های قابل توجهی شود که منجر به انهدام یک سازه شود. شیوه های رایج در تحلیل و طراحی خرابی پیشرونده ، بطور کلی روی جلوگیری از خرابی پیشرونده بخاطر بارهای غیر معمول ثقلی و انفجار تمرکز می کنند، اما رفتار خرابی پیشرونده بخاطر بار زلزله توجه زیادی را آنطور که باید، بخود جلب نکرده است. هدف این مطالعه بررسی عملکرد لرزه ای ساختمان های فولادی ویژه، شامل قاب خمشی، قاب خمشی با مهاربند هم محور و قاب خمشی با مهاربند برون محور طراحی شده بر اساس استاندارد های لرزه ای، با اعضای آسیب دیده و توانایی مقابله در برابر خرابی پیشرونده تحت بارگذاری زلزله می باشد. برای این منظور تحلیل های استاتیکی و دینامیکی غیر خطی روی سازه های دو و سه بعدی با استفاده از نرم افزار perform 3d انجام شد و عملکرد لرزه ای به همراه پتانسیل خرابی پیشرونده ساختمان های 5 و 15 طبقه با 4 و6 دهانه با استفاده از روش مسیر باربری جایگزین پیشنهاد شده در دستورالعمل های gsa2003 و ufc2009 ارزیابی گردید. نتایج این تحلیل ها شامل منحنی های ظرفیت، روند شکل گیری مفاصل پلاستیک ، ارزیابی شکل پذیری المان ها ، تغییر مکان نسبی طبقه و نیز شاخص ظرفیت برشی باقیمانده می باشد. نتایج بطور قابل ملاحظه ای وابسته به متغیر هایی چون تعداد دهانه ها، موقعیت حذف المان، تعداد طبقات و نوع سازه می باشد.

تاثیر مشخصات چشمه لرزه زا بر توزیع انرژی و خسارت وارده در قاب های خمشی بتن مسلح
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی (نوشیروانی) بابل - دانشکده مهندسی عمران 1391
  حامد گیلانی   غلامرضا عبدالله زاده

روند طراحی سازه ها نیازمند بارهای زلزله است که این بارها را می توان یا با یک طیف پاسخ هموار شده و یا با تاریخچه های زمانی ثبت شده بصورت ورودی و برای تحلیل دینامیکی (خطی یا غیرخطی) به سازه اعمال نمود. در این حالت حرکات ورودی باید نشان دهنده ی حالت ارتعاش منطقه باشند و با زلزله های مورد انتظار مطابقت داشته باشند. به عبارت دیگر رکوردهای انتخابی باید سناریوی زلزله پیش بینی شده را برآورده سازند. تحقیقات نشان میدهد که اثرات مولفه حرکت زمین مانند شدت، محتوای فرکانسی و مدت زمان حرکت شدید زمین وخصوصیات سازه ای مثل شکل پذیری، میرایی ونیز اثرات منبع لرزه نظیر نوع مکانیزم گسلش، فاصله از مرکز زلزله، عمق کانونی در توزیع انرژی وارده به سازه و ایجاد خسارت نقش دارند.لذا ارزیابی آسیب پذیری سازه ها و نحوه برخورد مناسب با پدیده زلزله و پیش بینی صحیح و دقیق اثرات آن از اهمیت بسزایی برخوردار است. در این پژوهش سه قاب 3، 8 و 15 طبقه بتنی مسلح با شکل پذیری متوسط در نظر گرفته شده اند بطوری که بارگذاری جانبی آن ها به روش استاتیکی معادل و بر اساس آیین نامه ی طراحی ساختمان ها در برابر زلزله (استاندارد 2800- ویرایش سوم) صورت گرفته و بوسیله ی نرم افزار sap2000 طراحی شده اند. سپس با استفاده از 93 شتابنگاشت، تحلیل دینامیکی غیرخطی بر روی سازه-ها با استفاده از نرم افزار idarc-2d (ver 6.1) انجام شده است. لازم به ذکر است که شتابنگاشت های استفاده شده در این تحقیق بر اساس نوع مکانیزم گسلش، نوع خاک محل ثبت رکورد و نزدیکترین فاصله تا محل گسیختگی طبقه بندی شدند. هدف از این مطالعه بررسی تاثیر نوع مکانیزم گسلش زلزله، نوع خاک، فاصله و همچنین مدت زمان حرکت شدید زلزله بر روی الگوی توزیع خسارت، تغییرمکان نسبی و انرژی هیسترزیس در طبقات قاب های بتنی مسلح می باشد. همچنین مقادیر خسارت و تغییرمکان نسبی ایجاد شده در طبقات قاب ها نیز مطالعه شده اند. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که تاثیر پارامترهای مکانیزم گسلش زلزله، نوع خاک و فاصله سبب توزیع غیریکنواخت انرژی هیسترزیس، خسارت و تغییرمکان نسبی در طبقات قاب ها می گردد. همچنین مقادیر خسارت کل بدست آمده بیانگر اختلاف قابل توجه می باشد بطوری که زلزله های با مکانیزم گسلش معکوس، خسارت و تغییرمکان نسبی بیشتری را نسبت به زلزله ها با مکانیزم گسلش امتدادلغز در سازه ایجاد می کنند. به علاوه مدت زمان حرکت شدید زمین نیز می تواند به عنوان یک پارامتر مهم در میزان خسارت وارده به سازه نقش داشته باشد، بطوری که با افزایش مدت زمان، میزان خسارت ایجاد شده در سازه افزایش می یابد. همچنین با افزایش ارتفاع قاب، تاثیر مدت زمان حرکت شدید زلزله در میزان خسارت وارده نیز بیشتر می گردد.

ارزیابی خرابی پیشرونده در قابهای بتن آرمه جداسازی شده
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی (نوشیروانی) بابل - دانشکده عمران 1392
  فهیمه نقوی   علیرضا میرزا گل تبار روشن

خرابی پیشرونده را می توان بر اساس عملکرد زنجیروار گسیختگی که با حذف یک یا تعدادی از المان های باربر سازه ای در اثر خطرات طبیعی یا انسانی آغاز می شود تعریف نمود. هر چند مطالعات نسبتا زیادی در ارتباط با پدیده خرابی پیشرونده تحت بار های انفجار انجام گرفته است ولی می توان دید که گسیختگی به وجود آمده از سازه ها در حین رخداد زلزله های شدید نیز به یکباره اتفاق نمی افتد بلکه به علت ضعف در طراحی یا اجرای سازه، المان یا المان های ضعیف زودتر آسیب دیده و متعاقب آن، باز توزیع نیرو ها انجام شده و ممکن است اعضای مجاور المان های آسیب دیده گسیخته شود و در نتیجه پدیده خرابی پیشرونده رخ دهد و در نهایت منجر به انهدام کل سازه گردد. سیستم های جداساز لرزه ای عموما جهت کاهش پاسخ های سازه ای ایجاد شده تحت بار های لرزه ای به کار گرفته می شوند. در این پایان نامه، رفتار قاب های خمشی بتن مسلح پایه ثابت و دارای جداساز لرزه ای در برابر خرابی پیشرونده، با حذف ستون در موقعیت ها و مکان های مختلف تحت بار های ثقلی و لرزه ای با هم مقایسه می شود. تحلیل ها تحت بار های ثقلی با روش های تحلیل پوش داون استاتیکی و دینامیکی غیرخطی و تحت بار های لرزه ای با روش های تحلیل استاتیکی غیرخطی پوش آور و تاریخچه زمانی غیرخطی با استفاده از نرم افزار sap 2000 انجام شده است. همچنین، مدل های سازه ای بکار گرفته شده در هر دو حالت های جداسازی شده و پایه ثابت دارای تعداد طبقات 4، 8 و 12 می باشند. نتایج تحلیل ها نشان می دهد که، مقاومت سازه ها در برابر خرابی پیشرونده به طور قابل توجهی با پارامتر هایی مانند بار اعمالی، مکان و موقعیت حذف ستون و تعداد طبقات تغییر می کند. همچنین، جداساز لرزه ای نقش موثری در موضعی کردن خرابی ها تحت بار های لرزه ای و جلوگیری از گسترش آن ها به دهانه های سالم ایفا می کند.

بررسی روانگرایی نهشته های ماسه ای اشباع در اطراف خط لوله تحت بارگذاری لرزه ای
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی (نوشیروانی) بابل - دانشکده مهندسی عمران 1392
  عسکر جانعلی زاده

تأثیرات بستر دریا تحت بارگذاری لرزه ای یکی از نکات مهمی است که پایداری لوله های موجود در زیر دریا را تحت تأثیرات قرار می دهد. در طول بارگذاری لرزه ای به دلیل افزایش فشار آب منفذی و در نتیجه پدیده ی روانگرایی و نیروی برکنش، امکان صدمه رسیدن به خط لوله وجود دارد. تا به حال مطالعات آزمایشگاهی زیادی درباره سازوکار شناوری و روانگرایی و همچنین تکنیک های برای کاهش این دو رخ داد صورت گرفته ولی کارهای عددی محدودی برای شناسایی تأثیرات پارامترهای خاک و شرایط محل انجام پذیرفته است. معرفی سازه دو بعدی مانند خط لوله ی دریایی در قالب یک مسئله ی یک بعدی امکان پذیر نیست. در این مطالعه از روش حجم کنترل بر اساس اجزای محدود cvfem و روش مستقل از شبکه rbf-dq برای تعیین روانگرایی بستر دریا در اطراف خط لوله ی مدفون استفاده شده است تا تأثیر پارامتر های لوله نظیر قطر، عمق دفن و مایع درون لوله و پارامترهای خاک نظیر، مدول الاستیسیته، ضریب نفوذپذیری، نسبت پواسون بر روی پدیده ی روانگرایی نشان داده شود. سپس تأثیر ترانشه بر کاهش پتانسیل روانگرایی مورد بررسی قرار می گیرد و به کمک روش شبکه ی عصبی مصنوعی سعی به پیش بینی پتانسیل روانگرایی بر حسب مکان ترانشه می شود و در نهایت به کمک روش بهینه سازی دسته پرندگان، عمق بهینه ی ترانشه محاسبه می گردد.نتایج حاصله نشان می دهد پتانسیل روانگرایی بستر حاوی لوله ی گاز بیش از لوله ی نفت می باشد. همچنین افزایش پارامتر های خاک نظیر نسبت پواسون، مدول الاستیسیته و ضریب نفوذپذیری موجب کاهش پتانسیل روانگرایی بستر می گردد. علاوه بر این افزایش نفوذپذیری ترانشه نقش به سزایی در کاهش پتانسیل روانگرایی بستر در نزدیکی لوله دارد. تاثیرات عمق دفن و قطر لوله بر پتانسیل روانگرایی بستر پیچیده می باشد و موجب افزایش و کاهش پتانسیل روانگرایی خاک پیرامون لوله در نواحی خاصی می گردد. همچنین وجود لوله موجب تغییرات پتانسیل روانگرایی بستر در نزدیکی خود می گردد و با افزایش فاصله این تاثیر کاهش می یابد. با افزایش عمق دفن ترانشه از میزان پتانسیل روانگرایی کاسته می شود، اما بعد از عبور از یک عمق بهینه، پتانسیل روانگرایی در زیر لوله افزایش می یابد. رابطه ی بین مکان بهینه ی ترانشه و عمق دفن لوله تقریباً خطی می باشد. همچنین کمینه پتانسیل روانگرایی در زیر لوله زمانی اتفاق می افتد که ترانشه در زیر لوله واقع شده باشد.

بررسی رفتار مکانیکی رسهای مخلوط متراکم تحت مسیرهای بارگذاری مختلف با نگرش ویژه به تغییرات فشارآب منفذی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - پژوهشگاه بین المللی زلزله شناسی و مهندسی زلزله - پژوهشکده مهندسی ژئوتکنیک 1387
  حمید رضا توکلی   محمد کاظم جعفری

مصالح مخلوط که طیف وسیعی از انواع خاک شامل رس، سیلت، ماسه، شن و حتی قلوه سنگ را در بر می گیرد، در طبیعت به ویژه دررسوبات طبیعی و همچنین در سازه های ژئوتکنیکی بوفور یافت می شود. اگرچه مطالعه رفتار مکانیکی اینگونه مصالح خاکی یکی از نیازهای اساسی بخش مهندسی ژئوتکنیک می باشد لیکن بدلیل پیچیدگی شناخت رفتار مصالح مخلوط، اکثر مطالعات بر روی رفتار مصالح چسبنده خالص یا دانه ایی تمیز صورت پذیرفته است. رسهای مخلوط از جمله مصالح مخلوطی هستند که بررسی رفتار آنها در سالهای اخیر مورد توجه محققین کشور قرار گرفته است. در این تحقیق نیز، نتایج مطالعات انجام شده در زمینه تکمیل شناخت رفتار مکانیکی رسهای مخلوط بعنوان هسته سدهای خاکی تحت مسیر های بارگذاری استاتیکی و تناوبی مختلف با نگرش ویژه به تغییرات فشارآب منفذی( بعنوان پارامتر اصلی در بارگذاریهای زهکشی نشده این نوع مصالح) ارائه شده است. برای پوشش گسترده تر مطالعه رفتار مکانیکی رسهای مخلوط، آزمایش های سه محوری استاتیکی فشاری و کششی، سه محوری تناوبی کنترل کرنش و کنترل تنش، سه محوری استاتیکی پس تناوبی و برش پیچشی تناوبی کنترل کرنش و کنترل تنش تحت شرایط تحکیمی همسان و یا غیر همسان در دستور کار قرار گرفت. جهت انجام آزمایش های برش پیچشی تناوبی نیاز به دستگاه برش پیچشی بود که راه اندازی و عملیاتی کردن آن از موارد ضروری تحقیق حاضر بوده است. بدین منظور، برخی از قسمت های مکانیکی دستگاه مذکور اصلاح شده و بعلت مشکلات نرم افزار اصلی آن، بخش نرم افزاری دستگاه بطور کامل بازنویسی گردید. علاوه بر این، برای انجام سریعتر آزمایش ها و بالا بردن عملکرد دستگاه، دو سلول پشتیبانی جهت تحکیم و اشباع و همچنین قالب ها و چکش نمونه سازی طراحی و ساخته شد. نتایج این مطالعه نشان می دهد که حجم دانه ها و مسیر بارگذاری تاثیر گذارترین عامل بر تغییرات فشار منفذی می باشند. با افزایش حجم دانه ها در بارگذاری های استاتیکی و تناوبی کنترل کرنش، فشار منفذی افزایش یافته ولی با افزایش حجم دانه ها در بارگذاری های تناوبی کنترل تنش، فشار منفذی کاهش می یابد. همچنین نتایج آزمایش ها نشان می دهند که در اثر بارگذاری تناوبی، سختی نمونه ها در بارگذاری پس تناوبی کاهش می یابد. نتایج آزمایش های برش پیچشی بر روی نمونه های مخلوط بیانگر اینست که روند تغییرات فشار منفذی در این نوع بارگذاری مشابه روند تغییرات فشار منفذی در آزمایش های سه محوری تناوبی می باشد ولی چرخش محور های تنش اصلی منجر به تولید فشار منفذی کمتری در آزمایش های برش پیچشی تناوبی نسبت به شرایط مشابه در آزمایش های سه محوری تناوبی گردید. از آنجاییکه آزمایش های تناوبی انجام شده در این تحقیق از نوع کنترل کرنش و کنترل تنش بوده و از نگاه کرنش و یا تنش تنها، رفتار متفاوت در این نوع مصالح مشاهده می گردد، برای توصیف رفتار، مدلسازی تغییرات فشار منفذی در بارگذاری های تناوبی به روش انرژی انجام گردید که می تواند تغییرات فشار منفذی را بدون وابستگی به حالات بارگذاری از قبیل کنترل کرنش و یا کنترل تنش (علاوه بر ملحوظ شدن طبیعی تعداد سیکل بارگذاری) ارائه نماید که استفاده از آن کاربردی ترخواهد بود.